CC BY
23
ПЛОДОРОДИЕ
е.-
УДК 633.2:63108:631.452
Продуктивность луговых агрофитоценозов и плодородие почвы
В.А. КУЛАКОВ,
М.Ф. ЩЕРБАКОВ, кандидаты сельскохозяйственных наук
Всероссийский НИИ кормов им. В.Р. Вильямса E-mail: [email protected]
Изучены различные системы удобрения злаковых пастбищ, созданных на суходольных лугах с дерново-подзолистыми среднесуглинистыми почвами. Все они повышали как продуктивность агрофитоценозов, так и потенциал почвенного плодородия.
Ключевые слова: системы удобрения, продуктивность пастбищ, луговые травы.
Продуктивность пастбищ, устойчивость фитоценозов, энергетическая и протеиновая питательность корма зависят от уровня обеспеченности растений элементами питания. Это можно сделать за счет органических и минеральных удобрений. Выбор системы удобрения определяется не только планируемой продуктивнос-
тью пастбищ, агрономическими и зоотехническими факторами, но и хозяйственно-экономическим состоянием сельскохозяйственного предприятия. Минеральная система удобрения злаковых травостоев более доступна и универсальна, но требует значительных материальных затрат, особенно на приобретение азотных и фосфорных туков. Органическая система удобрения доступна хозяйствам, располагающим возможностью производства и накопления навоза, компоста и их применения на лугах. Целесообразна комбинированная система, сочетающая минеральную и органическую системы удобрения.
На экспериментальной базе ВНИИ кормов (Московская область) в течение десяти лет изучали влияние различных систем удобрения на продуктивность злаковых пастбищ, качество корма и уровень почвенного плодородия. Исходный травостой состоял из ежи сборной, овсяницы луговой и тимофеевки луговой (использование четырехкратное). Варианты при-
менения удобрений представлены в таблице I.
В первый год сеяные виды трав формировали 88 % валового урожая неудобряемых пастбищ. При подкормке органическими и минеральными удобрениями на долю сеяных видов приходилось 9S-98 % общего сбора сухого вещества.
На десятый год сеяные злаки формировали только 20 % валового урожая неудобряемых пастбищ и по 18 % - при внесении 80 т/га навоза перед посевом трав (вариант 3) и при использовании навоза в дозе 40 т/га перед посевом трав и 20 т/га ежегодно (вариант 4). Однако на этих участках в агрофитоценоз внедрился дикорастущий клевер ползучий, на долю которого приходилось 3840 % общего урожая. При подкормке травостоев только фосфорными и калийными туками (вариант 2) сеяные злаки формировали 20 % урожая, внедрившийся клевер ползучий - 48 %. Внесение полного минерального удобрения повышало обилие сеяных трав до 60 %. Сравнительно низкое участие сеяных злаков в этом варианте связано с неблагоприятными погодными условиями для ежи сборной в зимне-весенний период. В предыдущем же, более благоприятном году сеяные виды здесь формировали 6972 % урожая, причем на долю ежи
1. Продуктивность злаковых пастбищ в зависимости от уровня применения органических и минеральных удобрений (в среднем за 10 лет)
Вариант применения удобрений Сбор с I га Вынос с урожаем, кг/га
сухого вещества, ц обменной энергии, ГДж корм. ед. протеина, кг N РА к2о СаС03
I. Без удобрений 3P,6 35,7 3203 532 85 24 62 58
р р К 60 120 49,3 5P,1 4638 918 147 47 132 122
3. Навоз, 80 т/га 4P,1 46,1 4077 682 109 39 98 94
4. Навоз, 40 + P0 т/га 57,0 6р,7 5581 1042 167 52 126 128
5 N Р К 180 60 120 79,0 85,8 7498 1616 259 73 195 148
6 N240P60K120 88,4 97,0 8624 1976 316 80 214 164
7. Навоз, 40 т/га + 80,4 87,4 7703 1649 264 73 200 151
N Р К 180 60 120 8. Навоз, 40 т/га + 90,8 99,9 8912 2022 324 84 223 179
N Р К 240 60 120
9. Навоз, P0 т/га + N60 64,7 70,P 6204 1252 200 61 140 128
10. Навоз, P0 т/га + N120 7р,7 80,р 7184 1582 253 67 153 140
11 N180Р60К120 и ^^ 65,р 7р,р 6379 1268 203 63 157 127
P0 т/га, через год
1р. N240P60K120и навоз 73,8 80,9 7193 1430 229 70 176 135
р0 т/га, через год
2. Влияние удобрений на агрохимические показатели почвы в слое 0-20 см
(на десятый год наблюдений)
Вариант применения удобрений Гумус, % рН ~ СОЛ. Обменная кислотность Нг Общий азот, % Al РА К2О
мг.экв. на 100 г мг на 1 кг
Исходное содержание 2,28 5D9 0,03 2,30 0,10 1,56 97 124
I 2,56 4D8 0,05 3,81 0,13 3,50 63 45
2 2,80 4D6 0,09 4,85 0,15 6,67 169 86
3 2,67 4D5 0,05 4,77 0,15 3,85 83 41
4 2,89 4D9 0,05 4,14 0,15 3,80 114 63
5 2,73 4D7 0,08 5,00 0,14 6,22 149 76
6 2,74 4D4 0,19 5,19 0,15 15,48 131 63
7 2,75 4D8 0,05 4,04 0,15 4,00 152 77
8 2D77 4D5 0,16 5,02 0,15 15,16 132 70
9 2D97 4D8 0,05 4,14 0,17 3,02 133 67
10 3D01 4D7 0,06 4,47 0,18 4,80 132 65
II 2D90 4D7 0,07 4,63 0,16 4,76 130 67
12 2D94 4D7 0,07 4,68 0,16 4,78 130 68
сборной приходилось 63-66 %.
В среднем за 10 лет продуктивность неудобряемых пастбищ составила 32,6 ц сухого вещества (СВ), 3S,7 ГДж обменной энергии, 3203 корм. ед. с 1 га (табл.1). Ежегодная подкормка агрофитоценозов фосфорными и калийными удобрениями повысила урожайность на 16,7 ц СВ, или на S1 %. При этом увеличение урожайности отмечено лишь со второго года пользования травостоями. В первый год сбор корма был одинаковым - 38,8 и 39,7 ц/га СВ, что связано с достаточным обеспечением злаковых трав фосфором и калием за счет почвы. Со второго года в травостой стали внедряться клевер ползучий, одуванчик лекарственный и кульбаба осенняя, отзывчивые на дополнительно внесенный фосфор и калий в условиях доминирования ежи сборной и других видов трав.
Внесение 80 т/га навоза при пе-резалужении увеличило сбор сухого вещества в среднем за 10 лет на 9^ ц/га, или 29 %. Существенная прибавка урожая от удобрений получена в первые пять лет (от 27,7 ц/га в первый до 8,1 ц/га на пятый год). В сумме за 10 лет прибавка от навоза составила 9S ц СВ, или 8740 корм. ед. с 1 га, а в расчете на 1 т навоза -119 кг СВ, или 109 корм. ед. По сравнению с неудобряемыми пастбищами урожайность возросла на 29 %, а вынос азота с урожаем увеличился на 28 %, Р205 - на 63 %, К20 - на S8 %, СаС03 - на 62 %.
Органическая система удобрения, включающая внесение 40 т/га навоза при перезалужении с ежегодным применением в качестве подкормки 20 т/га навоза (вариант 4) обеспечила повышение урожайности по сравнению с неудобряемыми пастбищами на 7S %, производство протеина
- почти в два раза. При этом, существенно увеличился вынос зольных элементов: K,0 - в два, Р205 и СаС03
- в 2,2 раза, что равноценно 260 кг простого суперфосфата, 210 кг хлористого калия и 140 кг доломитовой муки.
Ежегодное внесение N180P60K120 (вариант S) повысило среднюю Урожайность и сбор протеина в три раза по сравнению с неудобряемым травостоем. С повышением дозы азота до 240 кг/га (вариант 6) урожайность повысилась до 88,4 ц/га СВ, а сбор протеина - до 1976 кг/га. При этом в варианте S на каждый килограмм NPK дополнительно получено по 12,9 кг СВ, а в расчете на 1 кг азота - 16,S кг, в варианте 6 - соответственно 13,3 и 16,3 кг, что свидетельствует о высокой эффективности применения минеральных удобрений, и азотных туков в частности, на злаковых агрофитоценозах.
Сочетание навоза, внесенного перед посевом трав в дозе 40 т/га, с ежегодной подкормкой полным минеральным удобрением (варианты 78) не оказало заметного влияния на увеличение продуктивности пастбищ в сравнении с использованием минеральной системы.
Ежегодное поверхностное внесение 20 т/га навоза и 60 кг/га азота в форме аммиачной селитры после второго цикла (вариант 9) повысило урожайность пастбища на 98 % по сравнению с неудобряемым травостоем и на 14 % - в сравнении с органической системой удобрения (вариант 4).Дополнительное внесение 60 кг/га минерального азота под урожай четвертого цикла (вариант 10) повысило урожайность пастбища до 72,7 ц/га СВ. При этом получена высокая окупаемость азотных удобрений, внесенных под урожай четвер-
того цикла - 16,3 корм, ед., S,S кг протеина на 1 кг азота. При этой системе удобрения (особенно варианте 10) отмечено более равномерное поступление корма в вегетационный период, увеличился запас травы во вторую половину пастбищного сезона, уменьшалась потребность в пастбищной территории по сравнению с органической системой (вариант 4), что повышало эффективность пастбищного содержания скота.
Сочетание ежегодной подкормки травостоев органическими и минеральными азотными удобрениями (варианты 9 и 10) позволило обеспечить потребность трав в фосфоре и калии за счет навоза при ежегодной экономии минеральных туков (до 200 кг хлористого калия и до 300 кг простого гранулированного суперфосфата на каждом гектаре пастбища).
Чередование по годам минеральной и органической систем удобрения (варианты 11 и 12) обеспечило продуктивность пастбища 6S,2 и 73,8 ц/га СВ.
Таким образом, в зависимости от обеспеченности хозяйства органическими и минеральными удобрениями и интенсификации молочного скотоводства может быть выбрано различное соотношение площадей пастбищ, удобряемых по той или иной системе.
Под влиянием природных и антропогенных факторов за 10 лет произошли существенные изменения в агрохимических показателях почвы Ы (табл. 2). На десятый год отмечено s заметное увеличение всех видов ы кислотности в сравнении с исходны- ы ми показателями. Почва по кислот- | ности из близкой к нейтральной перешла в разряд среднекислой, а V при подкормке травостоев из расче- м та N240P60K120 - в разряд сильнокис- о
зз
лой. Одновременно с увеличением кислотности повысилась концентрация алюминия - с 1,56 до 1S,48 мг на I кг почвы. Более существенное подкисляющее влияние отмечено при использовании минеральной системы, особенно в варианте 6.
Повышение кислотности почвенного раствора уменьшило энергетический потенциал почвенного плодородия неудобряемых пастбищ на 37,4 ГДж/га, при использовании органических удобрений - на 34,0-47,6, минеральных - на 40,8-51,0 и при комбинированной системе удобрений - на 37,4-40,8 ГДж/га.
Подкисление почвенного раствора связано с выносом СаСО3 с урожаем трав (58-167 кг/га ежегодно), вымыванием из верхнего 0-20 см слоя (в среднем около 116 кг/га) и физиологической кислотностью минеральных туков. Так, для нейтрализации физиологической кислотности полного минерального удобрения в дозе N240P60K120 требуется 700 кг/га СаСО3, что эквивалентно 780 кг/га доломитовой муки. За десять лет в варианте 6 из почвы отчуждается около 9,3 т/га СаСО3, и для восполнения утраченного кальция следует внести перед следующим перезалу-жением около 10,4 т/га доломитовой муки (или по 5,2 т/га каждые пять лет).
За десять лет содержание гумуса в слое почвы 0-20 см увеличилось с 2,28 до 2,56 % на неудобряемых пастбищах, до 2,67-2,89 % при подкормке травостоев органическими удобрениями, до 2,73-2,80 % - минеральными туками и до 2,75-3,01 % - при комбинированной системе в зависимости от уровня внесения удобрений (см. табл. 2). Среднегодовой прирост гумуса составил на не-удобряемых пастбищах 658 кг, при органической системе удобрений -1060-1220 кг и при комбинированной - 1110-1710 кг с 1 га.
Отмечено повышение содержания общего азота: с 0,10 до 0,13-0,18 % в зависимости от варианта удобрения или с 2350 кг (исходный показатель) до 3055 кг на неудобряемых, до 3525 кг при использовании органических удобрений, до 3290© 3525 кг - минеральных и до 3525® 4230 кг/га комбинированной систе-со мы. Максимальный прирост гумуса z в год (1710 кг/га) и азота (188 кг/га) g наблюдался при комбинированной § системе удобрения (вариант 10). g Под влиянием всех систем удоб-| рения повысилось содержание под-
ф вижных форм фосфора в слое 0-20 со
см, и почва из градации средней обеспеченности этим элнментом (90160 мг/кг) перешла в градацию повышенной (120-1S0 мг/кг). При подкормке травостоев фосфорными и калийными удобрениями в почве содержалось 169 мг/кг Р205 и по этому показателю она перешла в градацию высокой обеспеченности(более 1S0 мг/кг). Содержание К20 во всех вариантах снизилось с 124 до 41-86 мг/кг и почва стала низкообеспеченной обменным калием (менее 100 мг/кг). Однако концентрация калия в корме находилась в пределах зоотехнической нормы для молочного скота.
За десять лет энергетический потенциал почвенного плодородия неудобряемых пастбищ (с учетом увеличения кислотности почвенного раствора) повысился с 63S,4 (исходный показатель) до 714,4 ГДж, при подкормке травостоев органическими удобрениями - до 776,4-827,2 ГДж на 1 га, фосфорными и калийными туками - до 803,6 ГДж, полным минеральным удобрением - до 769,3-78S,3 ГДж, на фоне комбинированной системы удобрения - до 794,3916,9 ГДж на 1 га.
Таким образом, все изучаемые системы удобрения существенно повышали как продуктивность агро-фитоценозов, так и энергетический потенциал почвенного плодородия злаковых пастбищ, созданных на суходольных лугах с дерново-подзолистыми среднесуглинистыми почвами.
Productivity of meadow agrophytocoenosis and soil fertility
V.A. Kulakov, M.F. Shcherbakov
Different fertilizer systems of cereal pastures, formed at waterless valleys on sod-podzolic middle loamy soils are investigated. All fertilizer systems increased as productivity of agrophytocoenosis as potential of soil fertility.
Keywords: fertilizer system, productivity of pasture, meadow grasses.
УДК 633.11."321 ":631.S81
Роль паровых предшественников в повышении плодородия при возделывании яровой пшеницы
Н.П. БОНДАРЕНКО
Челябинский НИИ сельского хозяйства
E-mail: [email protected]
Изучено влияние различных видов пара на плодородие почвы и урожайность яровой пшеницы. Доказано, что для стабилизации гумусного состояния почвы особое значение приобретает использование в паровом поле сидератов, обогащающих почву органическим веществом.
Ключевые слова: гумус, сидераль-ный пар, чистый пар, яровая пшеница.
Лучшим предшественником для зерновых культур является паровое поле. Пары, особенно чистые, дают возможность собирать более высокие урожаи, прежде всего из-за лучшего обеспечения растений влагой и улучшения фитосанитарного состояния посевов. Наряду с этим, отмечается усиление процессов нитрификации и минерализации, ведущих к потере гумуса.
Сегодня на Южном Урале особую актуальность приобретает применение биологических приемов сохранения и повышения плодородия почвы, в том числе использование сидерации. Исследования в этом направлении проводили на опытном поле отдела земледелия нашего института в 1996-1998 гг. Объектом исследований служила яровая пшеница Эритроспермум S9, возделываемая по чистому и сидеральному парам. В опыте предусмотрены два уровня минерального питания: есте-ственный(безудобрений)и программируемый, с внесением в паровое поле под основную обработку фосфорного удобрения в дозе Р100 и при посеве пшеницы - Р20. В качестве си-деральной культуры использовали рапс яровой.
Климат северной лесостепной зоны Южного Урала резко континентальный, с большими колебаниями температуры и осадков. В 1996 г. стояла сухая и жаркая погода. Осад-
