CC BY
3берегающих технологий возделывания зерновых куль-тур^Земледелие. - 2016. -№6. - С. 16-19.
2. РзаеваВ.В., Федоткин В.А. Влияние способа и глубины основной обработки почвы на урожайность яровой пшеницы в Северной лесостепи Тюменской области//Известия ОГАУ. - 2017. -№5. - С. 21-23.
3. Завалин A.A. Научно обоснованные агротехнологии - основа успеха/Земледелие. - 2014. -№3. - С. 30-32.
4. Васильев И.В., Федюнин СЛ., Шустер Д.В. Влияние инициализации обработки почвы на условия развития и урожайность яровой пшеницы в степной зоне Южного Урала//Известия ОГАУ. - 2017. -№2.-С. 11-14.
5. Вьюрков В.В., Архипкин В.Г. Совершенствование почвозащитной обработки в Приуралье после освоения целины//Известия ОГАУ,-2014. -№6.-С. 11-13.
6. Золотухин А.И., Бобюкова Ю.А. Сравнительная эффективность различных способов обработки почвы в звене севооборота в условиях Юго-Востока Орловской области //Зернобобовые и крупяные культуры. - 2019. - №4. - С. 136-142.
7. Скороходов В.Ю. Биологический фактор воспроизводства гуиуса и поддержания плодородия почвы в условиях степной зоны Южного Урала// Плодородие. - № 2(119)- 2021. - С.55-60.
8. Конищев A.A., Белинков А.И., Конищева E.H. Обоснование нового подхода к выбору технологии обработки почвы //Аграрный вестник Урала,- 2015,- №4(134). - С. 41-44.
UDC: 631.51:551.5 (470.56)
9. Кафтан Ю.В., Зенкова H.A. Агрофизические свойства почвы и урожайность сельскохозяйственных культур в севооборо-тах//Известия ОГАУ. -2019. - №3(77). - С. 27-30.
10. Максютов H.A., Зоров A.A., Скороходов В.Ю., Митрофанов Д.В., Кафтан Ю.В., Зенкова H.A. Агротехнические приёиы предотвращения эрозионных процессов в степной зоне Южного Урала //Известия ОГАУ. - 2020. - №3. - С. 9-11.
11. Скороходов В.Ю., Зенкова H.A. Образование и содержание гуиуса в паровых полях севооборотов и бессиеннои пару на чернозёиах южных Оренбургского Предуралья// Плодородие. - № 6. - 2019. - С. 28-31.
12. Кузина Е.В. Агрофизические показатели чернозёиа выщелоченного и урожайность зерновых культур при ресурсосберегающей систеие основной обработки почвы//Периский аграрный вестник. -2013. -№3. - С. 4-7.
13. Ленточкин А.М., Широбоков П.Е., Ленточкина Л.А. Нулевая, инициальная или отвальная обработки почвы //Зеиледелие. -2016. -№2.-С. 8-12.
14. Лощинина A.A., Борин A.A. Эффективность использования в севообороте агротехнологий разной интенсивности //Аграрный вестник Верхневолжья. - 2017,- № 3(20). - С. 5-10.
15. Кирюшин В.И. Актуальные проблеиы и противоречия развития зеиледелия //Зеиледелие. -2019. -№3. - С. 3-7.
16. Николаев В.А., Мазиров М.А., Зинченко С.И. Влияние разных способов обработки на агрофизические свойства структурного состояния почвы//Зеиледелие. -2015. - №5. - С. 18-20.
DOI: 10.25680/S19948603.2022.125.08
THE ROLE OF THE DEPTH AND METHOD OF WINTER TILLAGE IN REDUCING DROUGHT
IN THE ORENBURG REGION
Skorokhodov V. Yu., MaksyutovN.A, ZorovA A, MitrofanovD. V., Kaftan Yu, V., Zenkova N.A Federal Research Center of Biological Systems and Agrotechnologies of the Russian Academy of Sciences 460051, Orenburg, ave Gagarina, 27/1, e-mail: skorohodov.vitalil975(apnailru)
An important role in the fight against drought, due to the greater accumulation of spring soil moisture, is played by the depth of tillage and the rejection of the main winter treatment and the transition to minimum and zero spring treatments and the use of dump and nondump treatments everywhere are the reasons that enhance the effects of drought. The Orenburg region has a very large soil and climatic diversity, so there should be a zonal approach to the main soil treatment. All the above-mentioned tillage systems were studied by us in long-term stationary experiments, on the basis of which their effectiveness was established in field crop rotations, in which they should be used in a rational combination of dump, dump-free and minimal treatments. The yield of durum wheat increases by 2.3 c from 1 ha when using dump plowing. The disadvantage of using minimal tillage is the contamination of crops with perennial weeds. The main reason for the low moisture reserves on soils with minimal treatment and untreated backgrounds since autumn was the increased soil density. Based on the research, it was found that the efficiency of minimal tillage increases from the dry steppe to the arid and forest-steppe. In the dry steppe, minimal tillage leads to a decrease in the yield of agricultural crops in 50% of years, so it should be applied taking into account its density.
Keywords: drought, tillage, crop rotation, weeds, yield, soil density, nitrate nitrogen, soil fertility.
УДК 631.17:631.4 DOI: 10.25680/S19948603.2022.125.09
ПРЕДЕЛЬНЫЕ ПРИБАВКИ УРОЖАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР ОТ ДОЗ УДОБРЕНИЙ И ИХ ОКУПАЕМОСТЬ НА ОБЫКНОВЕННОМ СОЛОНЦЕВАТОМ ЧЕРНОЗЁМЕ
Сообщение 3. Макушинское опытное поле
О.В. Волынкина, к.с.-х.н., ФГБНУ «Уральский федеральный аграрный научно-исследовательский
центр Уральского отделения Российской академии наук» г. Екатеринбург (Россия) 641325 с. Садовое, Кетовский р-н, Курганская обл., ул. Ленина 9, Россия
E-mail: kniish(a)ketovo.zaural.ru
Показаны результаты одного из трёх зональных длительных стационарных исследований, проведённых на Маку-шинском опытном поле Курганского НИИСХ. В зернопаровом севообороте пар - 3 пшеницы и в зернопропашном кукуруза -3 пшеницы испытано разное насыщение азотом гектара пашни севооборота - N2o-4o-6o на фоне средневзвешенной дозы фосфора Р20. Эффективность действия доз азота оценена по предельным прибавкам, полученным от каждого шага изменения состава удобрения и повышения дозы азота. В зернопаровом севообороте действие одного фосфорного удобрения в дозе Р2о на урожайность 1-й пшеницы выражалось высокой прибавкой - б ц/га, что обосновано очень низким содержанием в почве подвижного фосфора. Добавление азота к фосфору в этом поле эффекта не дало. На 2-й пшенице после пара внесение Р2о повысило урожайность на 3 ц/га, а вариант
N20P20 дал дополнительно 2,4 ц/га при общей прибавке 5,4 ц/га. Похожим было действие этих вариантов и на 3-й пшенице после пара с прибавками 3,3 и 5,9 ц/га, т.е. эффект от 1-й порции N2o в этих полях составил 2,4 и 2,6 ц/га. Добавление 2-й порции N2o на этих двух посевах повышало урожай на 1,2-1,4 ц/га, стоимость чего была близкой к сумме затрат на N2» Увеличение дозы до N60 дало отрицательный результат к предыдущему варианту. На посеве бессменной пшеницы предельные прибавки урожая при переходе от Р2о к N20-40-6c>P20 составили 4,7-1,7-1,70,4 ц/га.
В зернопропашном севообороте кукуруза и три пшеницы при трёх уровнях насыщения гектара севооборота N20_40-60 дозы азота под кукурузу повышались до N40-8o-ioo> что оказывало последействие на 1-м и 2-м посевах после кукурузы, получающих фактически при 1-м и 2-м уровнях насыщения севооборота азотом по N0.20-40- Внесение одного фосфорного удобрения Р20 на трёх посевах пшеницы после кукурузы обеспечивало приросты урожая 2,5-3,3-3,2 ц/га. От N20P20 прибавка повышалась ещё на 2 ц/га. Уровень насыщения до N40 оправдан лишь на 1-й пшенице по кукурузе. Третий уровень N60 не давал существенного эффекта.
При испытании доз фосфора в зернопропашном севообороте кукуруза-пшеница-пшеница-ячмень выявлено высокое положительное взаимодействие азота с дозами фосфорного удобрения. Из доз фосфора на зерновых культурах эффективными можно считать все три - Pj 5.30.45 на фоне N30 с окупаемостью 15-16 кг/кг.
Ключевые слова: севооборот зернопаровой, зернопропашной, дозы азота и фосфора, обыкновенный солонцеватый чернозём.
Для цитирования: Волынкина О.В. Предельные прибавки урожая сельскохозяйственных культур от доз удобрений и их окупаемость в опытах Курганского НИИСХ на обыкновенном солонцеватом чернозёме// Плодородие. - 2022. - №2. - С.33-39. DOI: 10.25680/S19948603.2022.125.09.
Урожайность культур зависит в основном от двух факторов: погоды (на 31,5%) и технологии (на 48,1%) [1]. Это утверждение А.Н. Власенко с соавторами подтверждается результатами одного из их опытов. Интенсивная технология предусматривала плоскорезную обработку почвы на 10-12 см, удобрение - М90Р20, гербицид двух видов и фунгицид с инсектицидом, что увеличило сбор зерна пшеницы Омская 36 до 4,2 т/га.
Почва на Макушинском опытном поле - чернозём обыкновенный солонцеватый. Он характеризуется высокой нитрификационной способностью в силу нейтральной реакции почвенного раствора. Накопление нитратного азота в пару здесь существенно выше, чем на выщелоченных чернозёмах Центрального и особенно Шадринского опытных полей (см. табл. 1). При хорошем азотном режиме почвы и растений содержание подвижного фосфора очень низкое (28 мг/кг по Чири-кову) [2]. В южной части России в Ставрополье обыкновенные чернозёмы также отличаются высоким накоплением нитратов. По данным Е.П. Шустиковой и Н.Н. Шаповаловой [8, 9] в 6-польном зернопаропропашном севообороте на обыкновенном чернозёме с содержанием подвижного Р205 по Мачигину 10-15 мг/кг (очень низкое) фосфорное удобрение положительно действовало на рост и развитие растений.
Опыт заложен в 1976 г., с 2007 г. стали определять последействие удобрений. После трёхлетнего прекращения применения минеральных удобрений определили последействие азота на посеве озимой пшеницы на фоне РК и без фона. При её урожайности на контроле 60,2 ц/га от последействия доз N30-60-90 получены прибавки, соответственно, 3,5; 8,6 и 11,0 ц/га. Более высокие дозы N120-150-18о далее не увеличивали прирост урожая, оставляя его на уровне 10-11 ц/га. Суммарная прибавка по севообороту составила 13-20-26-32 ц/га от одного азота и 25-40,7 ц/га на фоне РК. Этот результат и подобные исследования действия удобрений на озимой пшенице на почве с низким содержанием подвижного Р205 [6] свидетельствуют о тесной взаимосвязи азота и фосфора.
На почвах, богатых подвижным фосфором, по-другому подбирают состав удобрения: оказывается достаточно внесения одного азотного удобрения. Так, в опыте в Красноярском крае [7] на комплексе чернозё-
мов обыкновенных и выщелоченных при очень высоком содержании подвижного Р205 (209 мг/кг) в 6-польном севообороте с паром и горохо-овсом самой эффективной была доза 1Ч80. Добавление фосфорного удобрения мало меняло прибавку.
Точное земледелие предусматривает подбор оптимальных приёмов применения состава и доз удобрений на основе экономических правил. Одно из них заключается в соблюдении принципа выгодного превышения получаемого дополнительного дохода над дополнительным расходом [3]. На основе этого правила, кроме общих прибавок от возрастающих доз удобрений, должны рассматриваться предельные (последовательные) приросты урожайности культур от каждого изменения дозы.
Цель исследований - определить окупаемость удобрений предельными прибавками урожайности культур зернопарового, зернопропашного севооборотов и бессменной пшеницы в экспериментах на Макушинском опытном поле Курганского НИИСХ.
Методика. Исследования выполнены в Курганском научно-исследовательском институте сельского хозяйства - филиале ФГБНУ УрФАНИЦ УрО РАН, в лабораториях агрохимии и земледелия в рамках Государственного задания Министерства науки и высшего образования по теме №0532-2021-0002 «Усовершенствовать систему адаптивно-ландшафтного земледелия для Уральского региона и создать агротехнологии нового поколения на основе минимизации обработки почвы, диверсификации севооборотов, рационального применения пестицидов и биопрепаратов, сохранения и повышения почвенного плодородия и разработать информационно-аналитический комплекс компьютерных программ, обеспечивающий инновационное управление системой земледелия».
В восточной зоне Курганской области с 1930 по 2014 г. действовало Макушинское опытное поле Курганского НИИСХ. Климатические показатели восточной зоны Курганской области: годовое количество осадков 310353 мм, за вегетацию 185-211 мм, продолжительность периода с температурой выше 10 °С 129-130 сут, запасы продуктивной влаги в этот период 120-160 мм и более, так как тяжелосуглинистый чернозём в этой зоне обладает высокой влагоудерживающей способностью.
Стационарные эксперименты по изучению действия удобрений в разных севооборотах на Макушинском опытном поле заложены В.И. Овсянниковым и В.И. Волынкиным осенью 1969-1970 г. Два периода экспериментов различались технологией возделывания культур севооборота. Изменения коснулись обработки почвы: поначалу это была вспашка, а с осени 1999 г. - мелкая обработка почвы. Кроме того, с 1993-1994 г. перестали вносить фосфорное удобрение и учитывали его последействие. При обсуждении результатов опыт В.И. Овсянникова с дозами азота в зернопаровом севообороте в таблицах и тексте будет иметь №1, с дозами азота в зернопропашном севообороте - №2. Опыт В.И. Волын-кина с дозами фосфора - №3. В таблице 1 приведены агрохимические характеристики почвы трёх опытных полей Курганского НИИСХ.
1. Агрохимическая характеристика почвы опытных полей __(0-20 см)_
Опытное поле
Показатель Центральное Шадринское Макушинское
Подтип чернозёма Выщелоченный Выщелоченный Обыкнов енный солонцеватый
Гранулометрический Среднесуг- Тяжелосуг- Тяжелосугли-
состав линистыи линистыи нистыи
рНка 1970/2008 г. 6,3/5,5 6,5/5,1 7,3 / 7,4*
Содержание гумуса, % 3,1-4,5 5,3-7,4 4,5-5,5
Р205 по Чирикову, 37-50 74 28**
мг/кг
К20 по Чирикову, 200-250 120-150 170-190
мг/кг
N-N03 по пару, кг/га, 0-100 см 117 85 194
N-N03 после непаро-
вых предшественни- 42-55 49-58 85-117
ков, кг/га, 0-100 см
Урожайность 1-3-й пшеницы по пару без удобрения, ц/га 23,7; 17,3; 14,5 24,7; 17,0; 15,4 22,7; 18,2; 16,3
Урожайность неудобренной бессменной 12,9 14,1 12,6
пшеницы, ц/га
*рНн2о. "Есть данные и по Мачигину - 30 мг/кг.
В опытах 1 и 2 первоначально применялась доза фосфора Р30. Рассчитывая внесённое количество фосфора на все годы опыта, найдена средневзвешенная доза в этих опытах - Р2о. Повторность вариантов трёхкратная, площадь делянок: общая 360 м2 (7,2 х 50), учётная 100 м2 (2 х 50). Удобрения - двойной гранулированный суперфосфат (позднее аммофос) и аммиачная селитра. Посев зерновых культур проводили дисковой сеялкой С3-3,6, кукурузы - сажалкой СУПК. Уборку урожая зерновых культур напрямую проводили комбайном 8атро-500 с отбором образца зерна для определения влажности и сорности бункерной массы. Кормовые культуры в фазе полной спелости скашивали вручную, массу взвешивали, после определения влажности растений делали пересчёт на сухое вещество.
Результаты и их обсуждение. Опыт М1. На обыкновенном солонцеватом чернозёме Макушинского опытного поля с низким содержанием подвижного фосфора отмечена высокая эффективность фосфорного удобрения на посевах сельскохозяйственных культур при умеренном действии азота. В зернопаровом сево-
обороте эффективность удобрений менялась в зависимости от удаления пшеницы от пара. Так, на 1-й пшенице по пару, в котором как показано в таблице 1, накапливается в метровом слое почвы до 194 кг/га нитратного азота, действовало только фосфорное удобрение. Добавление азота было неэффективным, а в следующих полях пшеница на азот отзывалась. На рисунке 1 а показаны предельные прибавки от удобрений при переходе от варианта Р2о к ^о-4о-боРго на 1-м посеве по пару. При достаточно высокой средней прибавке от фосфора 6 ц/га зерна пшеницы после пара ряд лет прирост её урожая достигал 7-8-9-11-14-15 ц/га. За 40-летний период опыта было 13 таких лет.
В следующем поле зернопарового севооборота урожайность пшеницы повысилась от Р20 на 3 ц/га, а от М20Р20 на 5,4 ц/га, т.е. от азота получено 2,4 ц/га (рис. 16).
Вторая порция N20 в удобрении N40?^ увеличивала прибавку только на 1,4 ц/га, а третья - снижала прирост по отношению к предыдущей дозе на 1 ц/га. На третьем посеве пшеницы по пару (рис. 1е) закономерность изменения предельных прибавок была похожей.
Если эффективность первой порции Ы2() не вызывает сомнений, то далее значимость небольшого увеличения урожая от Ы2() на 1,2-1,4 ц/га оценивается соотношением затрат на Ы2() со стоимостью этих прибавок зерна. В ценах 2020 г. затраты на Ы2() с сопутствующими расходами равны 1232 руб/га (к стоимости удобрений добавляются расходы на внесение и уборку дополнительного урожая). Прибавки зерна 1,2-1,4 ц/га по ценам на пшеницу оценивают в 1440-1680 руб/га, что мало перекрывает затраты. Следовательно, на 2- и 3-м посевах пшеницы после пара на обыкновенном солонцеватом чернозёме выгоднее ограничиться дозой удобрения ]\Г20Р20.
При общих прибавках урожая от М20Р20 5,4-5,9 ц/га во 2- и 3-м полях после пара в благоприятные по погоде годы они были выше среднего уровня, что повторилось 17 раз на 2-м посеве после пара и 12 раз - на 3-м. Повышение прироста урожая совпадало с лучшими условиями увлажнения в период вегетации при ГТК за май-август от 0,80 до 1,79. Даже в засушливом 1981 г. при ГТК5_8=0,49 малое количество своевременно выпавших осадков активно использовалось растениями. Наблюдается изменение урожайности 2-й пшеницы после пара на фоне 1Ч2оР2о с 18,6 ц/га на контроле до 29,6 ц/га и 3-й с 18,0 до 27,2 ц/га. Это происходило не только от действия, а и от последействия удобрений при систематическом их применении в севообороте. При дальнейшем повышении дозы азота до N40.60 роста урожайности в 1981 г. не было. По средним данным вывод однозначен: в этих двух полях дозы азота N40.60 нецелесообразны.
Несколько иная закономерность действия удобрений на бессменной пшенице. Эффект ОТ I ВЫСОКИЙ — 4,7 ц/га, а предельные прибавки от добавления к Р20 1-й и 2-й порций N20 были равными - по 1,7 ц/га, 3-й уровень не вносил изменений (рис. 2).
Стоимость прибавки в 1,7 ц/га оценивается в 2040 руб/га, а расходы на применение N20 в этом варианте 1295 руб/га, т.е. прибавка зерна в 1,7 ц/га обеспечивала прибыль. Окупаемость азота 8,5 кг/кг. Следовательно, для бессменной пшеницы приемлемы дозы ^0-4()Р20-
Рис. 1. Предельные прибавки от удобрений на 1 - 3-й пшенице по пару: а — на 1-й пшенице (урожай на контроле 21,9 ц/га, НСР05 1,7-2,3); б — на 2-й пшенице (урожай на контроле 18,0 ц/га, НСРо:
в - на 3-й пшенице (урожай на контроле 16,1 ц/га, НСР05 1,9-2,3)
1.6-2.1).-
Рис. 2. Предельные прибавки от удобрений на бессменной пшенице (урожай на контроле 12,3 ц/га, НСР05 1,5-1,7)
Макушинское опытное поле, 1970-2009 г.
Опыт 2. В зернопропашном севообороте кукуруза и три пшеницы при трёх уровнях насыщения гектара севооборота №0 -40-60 дозы азота под кукурузу повышались
до N40-80-100. что оказывало последействие на 1- и 2-м посевах после кукурузы, получающих фактически при 1-й 2-м уровнях насыщения севооборота азотом по К,^ ,-к,. На
посеве кукурузы средний сбор зелёной массы составил 152 ц/га на контроле, 175 на фоне Р2о и 189-207 ц/га при добавлении к фосфору N^o- От внесения Poq на трёх посевах пшеницы после кукурузы приросты урожая равнялись, соответственно, 2,5; 3,3; 3,2 ц/га. Добавление N20 на 1-й пшенице по кукурузе повышало прибавку урожая на 2,1 ц/га. Уровень насыщения до N40 здесь оправдан, так как вторая порция N2o дала близкую прибавку 1,9 ц/га с
общим приростом 6,5 ц/га (рис. 3 а). При оценке прибавка 1,9 ц/га от 2-й порции N2o стоила 2280 руб/га при затратах на N2o - 1474 с получением прибыли 806 руб/га и рентабельности 55%. Третий уровень насыщения севооборота азотом до N60 неэффективен.
На 2-й пшенице после кукурузы существенное увеличение прибавки отмечено только от первой дозы азота N20, как и в завершающем поле севооборота (рис. 3 б, в).
Рис. 3. Предельные прибавки от удобрений в вариантах Р2о и №(мо-боР2о: на 1 - 3-й пшенице по кукурузе: - на 1-й пшенице (урожай на контроле 18,6 ц/га, НСР05 1,8-2,0); б - на 2-й пшенице (урожай на контроле 14,5 ц/га, НСР05 1,3-1,9) в - на 3-й пшенице (урожай на контроле 14,8 ц/га, НСР05 1,6-1,9)
В рассматриваемых опытах, как упоминалось, с осени 1999 г. вспашка заменена мелкой обработкой почв. Следует подчеркнуть роль способа обработки на этом опытном поле. В специальном опыте за 2007-2013 г. сравнение вспашки с минимальной обработкой почвы в
зернопаровом севообороте дало такие результаты: в среднем по севообороту урожайность пшеницы без удобрения была 15,8 ц/га при вспашке и 14,5 ц/га при минимальной обработке, на фоне Р20 - 18,0 и 17,6 и N40P20 - 18,9 и 18,2 ц/га [4]. Эти данные свидетельству-
ют о меньшей роли вида обработки почвы в условиях Макушинского опытного поля в отличие от других зон Курганской области. Сделано и менее строгое сравнение вспашки и мелкой обработки почвы по периодам их использования в опытах 1 и 2. В зернопаровом севообороте средняя урожайность в эти периоды была одинаковой. Даже на 3-м посеве пшеницы в период мелкой обработки урожаи чуть выше. В зернопропашном севообороте при мелкой обработке почвы замечено снижение урожайности 1-й пшеницы по кукурузе на контроле и на фоне удобрения в среднем на 2-4 ц/га, 2- и 3-й - на 1-2 ц/га.
Опыт МЗ. Поскольку на обыкновенном солонцеватом чернозёме проявляется высокое действие фосфора, важно сравнение эффективности разных его доз. На Макушинском опытном поле проводился опыт с дозами фосфора в севообороте кукуруза-пшеница-пшеница-ячмень. С 8-й ротации кукурузу заменили однолетними травами (горох + ячмень). На посеве кукурузы средний сбор зелёной массы составил 162 ц/га на контроле, 195 на фоне N70 и 266-260-250 ц/га при добавлении к азоту
5-30-45 [5].
Азотный режим обыкновенного солонцеватого чернозёма характеризовался интенсивным накоплением нитратов не только в паровом поле, а и после непаровых предшественников (см. табл. 1). Поэтому в 1-4-й ротациях зерновые культуры в этом опыте не отзывались на одно азотное удобрение. Так, в среднем за четыре первых ротации получен урожай зерновых 18,8 ц/га на контроле и 18,9 ц/га на фоне N30. С 5-й ротации постепенно одностороннее азотное удобрение стало действовать с повышением урожайности зерновых культур на 3-4 ц/га при получении на контроле в эти ротации 13-14 ц/га зерна.
Изменялась по ротациям и эффективность фосфора. В четырёх первых ротациях средние прибавки от доз Р15-30-45 без азота составили 4,5; 5,8 и 6,3 ц/га, а в следующих ротациях они снизились до 1-3 ц/га. Совместное внесение доз фосфора с азотом N30 в среднем за 9 ротаций дало более значительный прирост урожайности зерновых культур - 7,4; 9,7 и 11,7 ц/га. Как видно, в опыте ярко проявилось взаимодействие азота с дозами фосфора. Оно отмечено как за 24 года действия удобрений, так и при дальнейшем его последействии (табл. 2).
2. Действие и последействие доз суперфосфата без азота и на его
Ротации с действием удобрений Ротации с последей- Общая / пре- Общая / пре-
Вариант ствием фосфора Среднее, за дельная прибав- дельная прибав-
1970- ки от ки от
1-4 5-6 7-9 2006 г. фосфора к фону N30 азота к 3 фонам фосфора
Урожайность, ц/га
Контроль 18,8 13,5 14,3 16,1 - -
Прибавка, ц/га
N30 0,1 3,4 4,3 2,2 - -
Pl5 4,5 3,1 1,8 3,3 - -
Р30 5,8 3,2 1,7 3,9 - -
Р45 6,3 3,8 3,3 4,7 - -
N30P15 6,6 8,3 7,7 7,4 5,2 4,1
N30P30 8,4 9,8 11,1 9,7 6,4/1,2 5,8/1,7
N30P45 9,7 11,6 14,2 11,7 7,8/1,4 7,0 /1,2
НСР05, ц/га 2,2-3,4
После 6-й ротации с 1994 г. фосфорное удобрение перестали вносить, но оно оказывало последействие. Например в 9-й ротации (2003-2006 г.) очевиден эффект накопления остаточных количеств фосфорного удобрения за счёт 24-летнего его применения. Наиболее высоким последействие было при совместном внесении фосфора с азотом (табл. 3).
3. Последействие доз фосфора без азота и на его фоне
Вариант Однолетние 1-я 2-я Ячмень Среднее
травы пше- пшеница по зерно-
(з. м.)* ница после трав вым культурам
Урожайность, ц/га
Контроль 73 9,5 14,3 21,0 14,9
Прибавка от фосфора, ц/га
Pl5 2 1,9 2,2 -1,3 1,0
Р30 3 2,9 1,1 1,3 1,8
Р45 8 3,6 3,5 2,8 3,3
Урожайность на фоне N70 под травы и N30 под зерновые, ц/га
N30-70 133 11,3 14,8 23,9 16,6
Прибавка от фосфора к азотному фону, ц/га
N30P15 14 3,6 4,2 1,0 3,0
N30P30 10 5,8 8,6 7,6 7,4
N30P45 18 11,7 11,2 11,4 11,5
НСР05, ц/га 11 1,9 2,3 1,7
*Кукуруза была заменена однолетними травами с 8-й ротации.
Сравнение эффективности доз фосфора по предельным прибавкам урожайности зерновых культур от каждой из порций Pi 5 представляет наибольший интерес на фоне азота. Они составляли к фону N30 - 5,2-1,2-1,4 при общих приростах 5,2-6,4 и 7,8 (см. табл. 2). По этим данным сделана следующая экономическая оценка. Стоимость покупки удобрения на шаг увеличения дозы Pi 5 в виде аммофоса, который стал в последние годы основным фосфорным удобрением, равна 870 руб/га. С расходами на самое дешёвое внесение при посеве и уборку дополнительного урожая затраты на три порции Pi 5 составили, соответственно, 1690-1190-1215 руб/га. Стоимость продажи зерна предельных прибавок 5,2; 1,2 и 1,4 ц/га равна 6240-1440-1680 руб/га, прибыль - 4550250-465 руб/га, рентабельность 269-21-38%. Самой высокой рентабельностью отличалась первая порция Pi5. При дальнейшем повышении дозы фосфора проявлялось положительное взаимодействие азотного и фосфорного удобрений, поэтому рост урожайности следует относить к обоим элементам питания.
Высокое действие азотно-фосфорного удобрения в зернопропашном севообороте позволяет считать эффективными для обыкновенного солонцеватого чернозёма с низким содержанием Р205 все три дозы фосфора Pi 5-30-45 в сочетании со средней по севообороту дозой азота N40 (N70 в кормовом поле и в трёх полях зерновых культур по N30). Выбор дозы фосфора зависит от финансового состояния хозяйства, содержания подвижного Р2О5 и уровня формируемых урожаев. Окупаемость удобрения N30Pi 5-30-45 на зерновых культурах общими прибавками урожая 7,4-9,7-11,7 ц/га была высокой -16,4-16,2-15,6 кг/кг. Важно, что не отмечено снижения окупаемости удобрения. При учёте только 24-летнего применения фосфора и нахождении средневзвешенных его доз, для 37 лет этого опыта (Pi 0-19-29) эффект будет выше.
Заключение. Обыкновенный солонцеватый чернозём на Макушинском опытном поле характеризуется высоким накоплением нитратного азота в метровом слое почвы - до 194 кг/га в пару и 85-117 кг/га после непаровых предшественников. Но содержание подвижного фосфора в почве очень низкое, что обусловило высокое действие на этом подтипе чернозёма фосфорного удобрения и умеренное - азотного. В зернопаро-вом севообороте пар и три поля пшеницы фосфорное удобрение Р2о дало существенный прирост урожая во всех полях пшеницы после пара. Прибавка на 1-м посеве - 6 ц/га, а на последующих 3,0-3,3 ц/га. Добавление азотного удобрения к Р2о в дозе Ы2,, сопровождалось положительным влиянием на урожай на 2- и 3-м посевах после пара с прибавками от азота 2,4-2,6 ц/га. Дальнейшее увеличение дозы азота до N40.60 в 4-польном зернопаровом севообороте было неэффективным. На бессменной пшенице эффект от Р20 высокий - 4,7 ц/га, а предельные прибавки от добавления к Р20 1-й 2-й порций N20 были равными - по 1,7 ц/га, 3-й уровень не вносил изменений
В зернопропашном севообороте кукуруза (однолетние травы) и три поля пшеницы фосфор в дозе Р20 также оказывал положительное влияние на всех посевах пшеницы с увеличением её урожайности на 2,5; 3,3 и 3,2 ц/га. Азотно-фосфорное удобрение дополнительно повышало прибавку зерна. Эффективным под пшеницу после кормового поля было внесение N20-^20 на 1-м посеве и ^0Р20 на 2- и 3-м.
В опыте по испытанию доз фосфора в зернопропашном севообороте кукуруза (однолетние травы)-пшеница-пшеница-ячмень сравнивались применение отдельно азота и фосфора и их совместное внесение. Одно фосфорное удобрение давало прибавки от 3 до 6 ц/га. Наиболее эффективным было совместное применение азота и фосфора N30?! 5-30-45, на фоне которого прибавки урожайности зерновых культур повысились
до 7,4-9,7-11,7 ц/га, что доказывает эффект тесного взаимодействия азота с дозой фосфора на почве с низким содержанием подвижного P2Os.
С прекращением применения фосфора в зернопропашном севообороте после 6-й ротации дозы Pj 5.30-45 оказывали длительное последействие, которое ярче проявлялось при совместном внесении с азотом. Прибавки от последействия фосфора в 7-9-й ротациях благодаря благоприятным погодным условиям были даже выше, чем в годы действия.
Литература
1. Власенко А.Н., Власенко Н.Г., Кудашкин П.И., Кулагин О.В. Эффективность интенсификации возделывания яровой пшеницы разных сортов в лесостепи Приобья // Земледелие. - 2015. - №5. - С. 31-33.
2. Волынкин В.И., Копылов А.Н., Волынкина О.В., Кириллова Е.В. Влияние минеральных удобрений на урожайность культур и агрохимические свойства обыкновенного солонцеватого чернозёма в условиях Зауралья// Агрохимия. - 2016. - № 2. - С. 10-19.
3. Дженсен Х.Р., Уильяме М.С. Экономика применения удобрений / Удобрения/ Под ред Петербургского. - М.: Колос, 1965. - С. 41-68.
4. На пути к бесплужному земледелию / Под ред. С.Д Гилева. - Кур-тамыш: ГУП «Куртамышская типография», 2015. - 312 с.
5. Научное наследие Т.С. Мальцева в развитии современных ресурсосберегающих технологий. Рекомендации. /Под ред. A.A. Лушнико-ва. - Курган: Зауралье, 2005. - 306 с.
6. Никитишен В.И., Личко В.И. Взаимодействие азота и фосфора почвы и удобрений в питании озимой пшеницы в различных почвен-но-экологических условиях// Агрохимия. - 2013. - №2. - С. 22-29.
7. Трубников Ю.Н. Влияние длительного применения удобрений на агрохимические свойства и производительную способность чернозёмов Красноярского края // 75 лет Географической сети опытов с удобрениями // Материалы Всероссийского совещания науч. учрежд. - участников Географической сети опытов с удобрениями 6 октября 2016 г. / Под ред. В.Г. Сычёва. -М.: ВНИИА, 2016. - С. 279-283.
8. Шустикова Е.П., Шаповалова H.H. Азотный режим чернозёма обыкновенного и продуктивность сельскохозяйственных культур в последействии различных доз азотных удобрений // Агрохимия. - 2014. - №2. - С. 20-25.
9. Шустикова Е.П., Шаповалова H.H. Действие и последействие длительного внесения минеральных удобрений на продуктивность севооборота и баланс макроэлементов в чернозёме обыкновенном // Агрохимия. - 2015. - №8. - С. 49-56.
LIMIT INCREASES OF YIELD OF AGRICLTURAL CULTURES FROM FERTILIZER DOSES AND THEIR PAYBACK IN EXPERIMENTS OF KURGAN RESEARCH INSTITUTE (PART 3)
O. V. Volynkina, leading researcher, rank-senior researcher, kandS.H. Sciences FSBNU " Ural Federal Agrarian Research Center of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences " Yekaterinburg (Russia) 641325 Sadovaya village, Ketovsky r-n, Kurgan region,str. Lenin 9, Russia, E-mail: volynkina o(a)bk. ru
The article shows the results of one of the three zonal long-term stationary experiments conducted at the Makushinsky experimental field of the Kurgan research Institute. In grain-fallow crop rotation fallow -3 in grain-wheat and corn-three of wheat different nitrogen saturation of a hectare of arable land was tested - N20-40-60 in the background of weighted average ofphosphorus P20. The effectiveness of doses of nitrogen evaluated at the marginal increases obtained from each step change of the composition of the fertilizer and increasing doses of nitrogen. In the grain- fallow crop rotation, the effect of one phosphorus fertilizer at a dose of P20 on the yield of 1st wheat was expressed by a high increase-6 C/ha, which is explained by a very low content of mobile phosphorus in the soil. Adding nitrogen to phosphorus in this field had no effect. On the 2nd wheat after fallow, the introduction of P20 increased the yield by 3 C/ha, and the N20P20 variant gave an additional 2,4 C/ha with a total increase of 5,4. The effect of these options was similar on the 3rd wheat after fallow with increases in C/ha of 3,3 and 5,9, that is, the effect of the 1st portion of N20 in these fields was 2.4 and 2.6 C/ha. Adding a second portion of N20 on these two crops increased the yield by 1,2-1,4 C/ha, the cost of which was close to the total cost of N20. The next step of increasing the dose to N60 gave a negative result to the previous option. When sowing permanent wheat, the maximum yield increases during the transition from P20 to N20-40-60P20 were 4,7-1,7-1,7-0,4 C/ha.
In the grain crop rotation, maize and three wheat at three levels of saturation of a hectare of crop rotation N20-40-60, nitrogen doses for maize increased to N40-80-100, which had an aftereffect on the 1st and 2nd crops after maize, which actually received nitrogen at the 1st and 2nd levels of saturation of the crop rotation by N0-20-40. The application of one P20 phosphorous fertilizer on three wheat crops after maize provided yield gains 2,5-3,3-3,2 C/ha. From n20r20, the increase increased by another 2 C/ha. The saturation level up to N40 is justified only on the 1st wheat for maize. The third saturation level up to N60 did not provide a significant increase of effect. Testing ofphosphorus doses in the maize -wheat-wheat-barley crop rotation revealed a high positive interaction of nitrogen and phosphorus fertilizers. Of the doses ofphosphorus, all three - PI5-30-45 can be considered effective against the background of N30 on cereals with a payback rate of 15-16 kg/kg.
Key words: crop rotation of grain-fallow, grain-tillage, nitrogen and phosphorus doses on ordinary saline Chernozem.
