Научная статья на тему 'СРАВНИТЕЛЬНАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ СИСТЕМ УДОБРЕНИЯ ПРИ ДЛИТЕЛЬНОМ ИХ ПРИМЕНЕНИИ В СЕВООБОРОТАХ'

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ СИСТЕМ УДОБРЕНИЯ ПРИ ДЛИТЕЛЬНОМ ИХ ПРИМЕНЕНИИ В СЕВООБОРОТАХ Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
334
144
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СИСТЕМА УДОБРЕНИЯ / FERTILIZER SYSTEMS / ОРГАНИЧЕСКИЕ И МИНЕРАЛЬНЫЕ УДОБРЕНИЯ / ORGANIC AND MINERAL FERTILIZERS / ДЛИТЕЛЬНЫЕ СТАЦИОНАРНЫЕ ОПЫТЫ / LONG-TERM FIELD EXPERIMENTS

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Лукин С. М., Мерзлая Г. Е.

Оптимизация системы удобрения при длительном её применении позволяет за счет сочетания органических и минеральных удобрений повысить их эффективность, способствует воспроизводству плодородия почв, повышению окупаемости удобрений урожаем, обеспечивает устойчивость агропроизводства.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Лукин С. М., Мерзлая Г. Е.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

COMPARATIVE EFFICIENCIES OF DIFFERENT LONG-TERM FERTILIZATION SYSTEMS IN CROP ROTATIONS

Optimization of long-term fertilizing system increases the efficiency of the used organic and mineral fertilizers, favors the reproduction of soil fertility, and increases the crop yields and the recoupment of fertilizers by crop gain

Текст научной работы на тему «СРАВНИТЕЛЬНАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ СИСТЕМ УДОБРЕНИЯ ПРИ ДЛИТЕЛЬНОМ ИХ ПРИМЕНЕНИИ В СЕВООБОРОТАХ»

УДК 631.8:631.452

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ СИСТЕМ УДОБРЕНИЯ ПРИ ДЛИТЕЛЬНОМ ИХ ПРИМЕНЕНИИ

В СЕВООБОРОТАХ

С.М. Лукин, д.б.н., ВНИИОУ, Г.Е. Мерзлая, д.с.-х.н., ВНИИ А

Оптимизация системы удобрения при длительном её применении позволяет за счет сочетания органических и минеральных удобрений повысить их эффективность, способствует воспроизводству плодородия почв, повышению окупаемости удобрений урожаем, обеспечивает устойчивость агропроизводства.

Ключевые слова: система удобрения, органические и минеральные удобрения, длительные стационарные опыты.

Одной из важнейших проблем при разработке системы применения удобрений являются проведение их сравнительной оценки и определение оптимального соотношения органических и минеральных удобрений в севооборотах различной специализации.

Впервые на необходимость сравнительного изучения органических и минеральных удобрений указал Д.Н. Прянишников после посещения им в 1927 г. Асковской опытной станции в Дании. Анализируя имеющиеся к тому времени отечественные опыты, он отмечал, что «большое число опытов, проведенных у нас на тему: «Сравнение действия навоза и минеральных удобрений», не соответствуют такому заглавию», так как варианты с навозом и минеральными удобрениями не были выровнены по количеству питательных веществ, а имеющиеся сведения о доминировании роли органического вещества навоза над азотом, фосфором и калием, ошибочны [1].

В проведенных в 1930-1960 гг. опытах на Долгопрудной опытной станции (дерново-подзолистые тяжелосуглинистые почвы), во ВНИИ льна (дерново-подзолистые среднесуглинистые), Институте картофельного хозяйства (дерново-подзолистые супесчаные), на Новозыбковской опытной станции (дерново-подзолистые песчаные), во ВНИИ лубяных культур (серые лесные) и других, были получены сходные результаты. Это позволило Л.С. Любарской [2] сделать заключение о равнозначности органической и минеральной систем удобрения и отсутствии влияния органического вещества навоза на урожай культур.

В 60-е годы прошлого века по инициативе ВИУА во многих научно-исследовательских учреждениях были заложены длительные стационарные опыты по сравнительной оценке различных систем удобрения: органической, органоминеральной и минеральной, в зависимости от уровня минерального питания, структуры севооборота, типа и гранулометрического состава почвы.

В задачу этих опытов входило изучение влияния длительного применения систем удобрения на показатели почвенного плодородия и продуктивность аг-роценозов, качество урожая, коэффициенты их использования растениями, круговорот и баланс элементов в системе почва - удобрение - растение. Первое, наиболее обстоятельное, обобщение результатов опытов по эффективности сочетания навоза и минеральных удобрений было сделано И.П. Мамченковым и В.А. Васильевым [3]. На основе данных 44 отечественных и зарубежных опытов (105 ротаций) они показали, что прибавка урожая от сочетания половинных доз навоза и минеральных удобрений по сравнению с раздельным внесением составляет с 1 га 1,2 ц з.е., или 11 %, в том числе на легких дерново-подзолистых почвах 1,9 ц з.е. (23 %), тяжело- и среднесуглинистых - 1,2 (8 %), черноземах - 0,4 ц з.е. (5 %). Число опытов, в которых при сочетании навоза и минеральных удобрений вносили такое же количество питательных веществ, как и при раздельном внесении, было всего 16, в том числе на легких почвах - 6. В этих опытах прибавка урожая от органического вещества навоза составила 1,7 ц з.е/га, или 19 %.

На современном этапе основным требованием к системе удобрения сельскохозяйственных культур являются повышение окупаемости удобрений урожаем, снижение затрат на их применение и эффективное использование достигнутого потенциала почвенного плодородия [4, 5]. Поэтому, несмотря на давность исследований по сравнительной оценке систем удобрения, эта проблема актуальна и в настоящее время.

Методика. Исследования по сравнительной оценке различных систем удобрения проводили в длительных стационарных опытах. Во ВНИИОУ опыт из 16 вариантов органических и минеральных удобрений был заложен в 1968 г. на дерново-подзолистой супесчаной почве в северо-восточной части Мещерской низменности, во ВНИИ агрохимии имени Д.Н. Прянишникова опыт заложен по факториальной схеме (48 вариантов) на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве в Смоленской области.

Во ВНИИОУ схема опыта в 1968-1983 гг. включала следующие варианты: 1) Без удобрений; 2) Р50К<50; 3) ^50; 4) ад6о; 5) ^оР5оКбо; 6) Навоз, 10 т/га; 7) Навоз, 20 т/га; 8) М50Р25К60; 9) М50Р50К90; 10) Навоз, 5 т/га + N25^2^0; 11) Навоз, 10 т/га + N50; 12) Навоз, 10 т/га + ^Р25; 13) Навоз, 10 т/га + ^Р25Кб0; 14)

М100Р50К120; 15) М50Р25Кбс; 16) Навоз, 10 т/га +

^100Р50К120*

В 1984-1989 гг. удобрения не вносили, с 1990 по 1994 г. исследования выполняли по схеме: 1) Без удобрений; 2) Р50К60; 3) ^50; 4) N50^0; 5) ^0Р50Кб0; 6) Навоз, 10 т/га; 7) Навоз, 20 т/га; 8) ^^К»; 9) ^0Р50К<»; 10) Навоз, 5 т/га + N25^2^0; 11) Навоз, 10 т/га + ^оР^Кда + солома; 12) Навоз, 10 т/га + ^0Р25К60 + солома + сидерат; 13) Навоз, 10 т/га + N^25^; 14) ^00Р50К120; 15) ^оР^Кда + солома; 16) Навоз, 10 т/га +

^0(зР50К120-

С 1994 г. в варианте 11 применяли ^00Р50К120 + солома, в варианте 12 изучали последействие удобрений на неудобренном фоне и Варианты 6, 8, 10 и 7, 13,

14 выровнены по количеству питательных веществ в дозах, эквивалентных, соответственно, 10 и 20 т/га навоза. Почва под опытом - дерново-сильноподзолистая тяжелосупесчаная слабоглееватая, подстилаемая с глубины 40-50 см моренным суглинком.

Агрохимическая характеристика почвы перед закладкой опыта: рН 6,2-6,5 (на третьем поле без извести - 4,1), гидролитическая кислотность 1,0-2,2 мг-экв/100 г (на третьем поле 3,7-4,1), сумма поглощенных оснований 4,8-5,3 мг-экв/100 г (на третьем поле 1,4), Р2О5 -

1.4-2,5, К2О - 6,3-10,4 мг/100 г, содержание гумуса

1.05-1,17 %.

Исследования проводили в севообороте: 1 - однолетний люпин; 2 - озимая пшеница; 3 - картофель; 4 - ячмень.

В полевом опыте ВНИИ агрохимии имени Д.Н. Прянишникова, выполняемом по факториальной схеме 1/27 (6-6-6-6), изучали четыре фактора: навоз, азотные, фосфорные и калийные удобрения в 6 градациях доз.

Единичные дозы удобрений под отдельные культуры составили: под картофель - 20 т/га навоза и Р45, К45; под ячмень, овес и горохоовсяную смесь - N30, Р30, К30; под озимую пшеницу и озимую рожь - Р45, К45. Единичная доза навоза под озимую пшеницу составила

15 т/га, под озимую рожь в четвертой ротации севооборота - 20 т/га.

Площадь опытной делянки 112 м2 (7 х 16), повтор-ность 3-кратная.

Почва опытного участка дерново-подзолистая легкосуглинистая окультуренная, перед закладкой опыта в слое 0-20 см содержала органического углерода 1,31,4%, подвижного фосфора (Р2О5) (по Кирсанову) 110209 мг/кг, калия (К2О) 115-146 мг/кг при рНКС1 5,5.

В опыте использовали подстилочный навоз крупного рогатого скота влажностью 70% с содержание 0,5% общего азота, 0,2 фосфора (Р2О5), 0,7% калия (К2О).

Результаты и их обсуждение. Согласно результатам исследований в полевом опыте ВНИИОУ, эффективность систем удобрения зависела от вида сельскохозяйственных культур и доз внесения удобрений. Органическая система удобрения, при умеренных дозах их внесения, по действию на урожайность культур уступала минеральной. Прибавки урожая от использования орга-номинеральной системы удобрения в умеренных дозах при возделывании люпина, озимой пшеницы и картофеля, а также в целом за севооборот, были примерно равны прибавкам от использования минеральной системы удобрения. В посевах ячменя эффективность

органоминеральной системы удобрения была ниже, по сравнению с минеральной системой.

При использовании удобрений в повышенных дозах эффективность органической и минеральной систем удобрения на озимой пшенице и картофеле была одинаковой, на ячмене более высокая урожайность получена при внесении минеральных удобрений. В среднем за 10 ротаций продуктивность севооборота по органической системе удобрения оказалась ниже минеральной на 4,9-5,1 ц з.е/га, или на 13-14 %. При внесении удобрений в повышенных дозах отчетливо выявляется преимущество органоминеральной системы удобрения. В среднем за 10 ротаций прибавка урожая от сочетания навоза и минеральных удобрений была на 6,3 ц з.е/га выше по сравнению с органической системой удобрения и на 1,2 ц з.е/га - по сравнению с минеральной. Увеличение доз удобрений (№К) с 270 до 405 кг/га не приводило к существенному росту продуктивности севооборота (табл. 1).

Установлено, что длительное возделывание сельскохозяйственных культур без использования органических и минеральных удобрений ведет к постепенному снижению уровня плодородия почвы и продуктивности севооборота. В варианте без удобрений продуктивность 10-й ротации севооборота была в 2,1 раза ниже по сравнению с 1 -й ротацией.

1. Влияние различных систем удобрения на продуктивность зернопропашного севооборота (в среднем за 10 ротаций, _1968-2014 гг.)_

В результате длительного применения удобрений и повышения окультуренности почвы наблюдался рост прибавок урожая от минеральных удобрений, долевого участия удобрений в формировании урожая, а также оплаты 1 кг №К продукцией от 1- к 10-й ротации севооборота. При использовании органической системы удобрения повышения оплаты урожаем 1 кг №К навоза с течением времени не происходило. Это связано с низкой доступностью азота навоза для растений, по сравнению с азотом минеральных удобрений, в результате чего накопленный потенциал почвенного плодородия не был реализован. При использовании органоми-неральной системы удобрения окупаемость удобрений урожаем возрастала в 1,3 -1,9 раза (табл. 2).

Эффективность различных видов минеральных удобрений зависела от биологических особенностей

Вариант опыта Продуктивность севооборота(с учетом побочной продукции), ц з.е/га Прибавка урожая, ц.з.е/га Оплата 1 кг кг з.е.

Без удобрений 22,7 - -

Навоз, 10 т/га 30,7 8,0 5,9

Навоз, 5 т/га + 34,8 12,1 9,0

^0Р25Кё0 35,6 12,9 9,6

Навоз, 20 т/га 34,5 11,8 4,4

Навоз, 10 т/га + ^0Р25Кё0 40,8 18,1 6,7

^00Р50Кш 39,6 16,9 6,3

Навоз, 10 т/га + ^00Р50Кш 42,2 19,5 4,8

НСР05 удобрения, ц з.е/га 1,4

культур, погодных условий, а также продолжительности их использования. Отмечаются тенденция к снижению с течением времени долевого участия в формировании урожая азота и возрастание роли калия. Так, если в первые три ротации калий по действию на урожай культур уступал азотным и фосфорным удобрениям, то в четвертой и пятой ротациях действие его было выше фосфора, а в шестой ротации калий оказался в первом минимуме.

В 1984 г. после 16-летнего использования удобрений длительный стационарный опыт был закрыт и в течение 7 лет изучалось последействие ранее внесенных удобрений в севообороте: 1 - картофель; 2 - ячмень; 3 - ви-ко-овес; 4 - пар; 5 - редька масличная; 6 - пар; 7 - однолетний люпин.

Установлено, что за 7 лет последействия удобрений дополнительно получено продукции от 17,7 до 57,8 ц з.е/га, или 2,5-8,2 ц з.е/га в год. Если в прямом действии

в севообороте окупаемость 1 кг питательных веществ удобрений составляла 5,0-8,8 кг з.е., то с учетом последействия она увеличилась до 6,2-10,1 кг з.е. (табл. 3).

2. Оплата 1 кг д.в. удобрений урожаем при длительном их применении в севообороте, кг з.е.

Ротации севооборота В

Вариант опыта 1-2 3-4 5-6 7-8 9-10 среднем

Навоз, 10 т/га 6,1 8,0 4,9 4,8 6,2 5,9

Навоз, 5 т/га + 8,0 9,1 9,2 8,3 10,5 9,0

^5оР 25^60 7,0 10,3 10,0 9,7 11,5 9,6

Навоз, 20 т/га 4,4 4,8 3,5 3,6 4,9 4,4

Навоз, 10 т/га + 5,1 6,5 6,9 6,7 8,6 6,7

^5оР 25^60

^ооР5оКш 4,1 6,0 6,7 6,7 8,2 6,3

Навоз, 10 т/га + 3,4 4,4 5,2 4,9 6,4 4,8

^00Р50Кш

3. Сравнительная эффективность систем удобрения в прямом действии и последействии

Вариант опыта Внесено №К за 16 лет, кг/га Прямое действие, 16 лет, ц з.е/га Последействие 7 лет, ц з.е/га Всего за 23 года, ц з.е/га Оплата 1 кг №К урожаем, кг з.е.

суммарный урожай прибавка суммарный урожай прибавка суммарный урожай прибавка в прямом действии с учетом последействия

Без удобрений 0 410,0 - 113,2 - 523,2 - - -

Навоз, 10 т/га 2160 562,4 152,4 144,8 31,6 707,2 184,0 7,1 8,5

Навоз, 5 т/га + К25Р12К30 2160 600,0 190,0 140,5 27,3 740,5 217,3 8,8 10,1

^0Р25Кё0 2160 599,2 189,2 130,9 17,7 730,1 206,9 8,8 9,6

Навоз, 20 т/га 4320 624,0 214,0 171,0 57,8 795,0 271,8 5,0 6,3

Навоз, 10 т/га + К50Р25К60 4320 679,2 269,2 154,9 41,7 834,1 310,9 6,2 7,2

^00Р50К120 4320 639,2 229,2 151,0 37,8 790,2 267,0 5,3 6,2

Более высоким последействием характеризовалась органическая система удобрения. Прибавка урожая от последействия навоза была в 1,5-1,8 раза больше, чем по минеральной системе удобрения. За счет последействия навоза формировалось от 22 до 34 % урожая, минеральных удобрений - 14-25, сочетания органических и минеральных удобрений - 19-27 % [6].

С учетом последействия различия в эффективности органической и минеральной систем удобрения при уровне удобренности М50Р25К60 существенно снизились, а на повышенном фоне - полностью исчезли. При этом следует учесть, что за 7 лет наблюдений последействие удобрений, несмотря на легкий гранулометрический состав почв, не закончилось. Прибавка урожая от навоза в последний год учета достигала 5,9 ц з.е/га, или 10 % от суммарной прибавки за весь период.

Анализ многолетних данных свидетельствует о значительном варьировании урожайности культур в зависимости от погодных условий вегетационного периода. При недостатке влаги действие органической системы удобрения на урожайность культур превышало минеральную. В условиях достаточной и повышенной вла-гообеспеченности эффективность органической системы удобрения оказалась ниже минеральной (табл. 4).

Более высокая эффективность органической и орга-номинеральной систем удобрения в условиях недостатка влаги, по сравнению с минеральной системой, была обусловлена положительным влиянием органического вещества навоза на водно-физические свойства почв, которые не играли существенной роли в условиях оптимальной влагообеспеченности.

4. Эффективность систем удобрения в севообороте в зависимости

от условий увлажнения вегетационного периода _(в среднем за 7 ротаций)_

Вариант опыта Условия увлажнения

Засуха ГТК=0,60 Недостаточное ГТК=0,96 Достаточное ГТК=1,25 Повышенное ГТК=1,64 Избыточное ГТК=2,00

Продуктивность севооборота, ц з.е/га

Без удобрений 17,5 27,2 28,7 22,6 10,0

Навоз, 10 т/га 23,8 35,9 37,1 32,2 14,8

Навоз, 5 т/га + ^5РпК30 24,8 37,0 40,9 35,5 17,6

23,7 34,9 40,6 37,4 17,4

Навоз, 20 т/га 24,8 39,6 40,7 36,1 17,3

Навоз, 10 т/га + ^0Р25К60 26,6 39,4 46,4 40,7 19,7

^00Р50К120 22,5 35,9 45,1 38,9 20,3

Навоз, 10 т/га + ^00Р50К120 28,2 41,0 47,3 41,3 21,0

Оплата 1 кг д.в. удобрений, кг з.е.

Без удобрений - - - - -

Навоз, 10 т/га 4,7 6,4 6,2 7,1 3,6

Навоз, 5 т/га + ^5РпК30 5,4 7,3 9,0 9,6 5,6

^0Р25К60 4,6 5,7 8,8 11,0 5,5

Навоз, 20 т/га 2,7 4,6 4,4 5,0 2,7

Навоз, 10 т/га + ^0Р25К60 3,3 4,5 6,6 6,7 3,6

^00Р50К120 1,9 3,2 6,1 6,0 3,8

Навоз, 10 т/га + ^00Р50К120 2,6 3,4 4,6 4,6 4,1

Условия увлажнения особенно сильно отразились на эффективности азотных удобрений. В засушливые годы

прибавки урожая озимой пшеницы от азота были в 2,02,6 раза ниже, чем в годы с повышенным увлажнением; ячменя, соответственно, в 2,2-4,3 раза, картофеля - в 2,8 раза (табл. 5).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

В целом по севообороту наибольшие прибавки урожая получены при недостатке влаги от внесения калийных, а во влажные годы - азотных удобрений. При этом долевое участие азота в прибавке урожая увеличилось с 32 до 53 %. По сравнению с несбалансированным внесением минеральных удобрений в виде № или МК эффективность полного минерального удобрения была в меньшей степени подвержена отрицательному влиянию засухи.

В длительном стационарном опыте ВНИИ агрохимии имени Д.Н. Прянишникова, заложенном на легкосуглинистой почве в Смоленской области, в течение 30 лет прошло четыре ротации севооборота. Чередование культур было следующим: в первой ротации севооборота (1979-1989 гг.): 1 - картофель; 2 - ячмень; 3 - озимая рожь; 4 - овес; 5 - горохоовсяная смесь; 6 - озимая пшеница; 7 - ячмень; 8 и 9 - многолетние травы 1- и 2-го годов пользования; 10 - озимая рожь; 11 - овес; во второй (1990-1995 гг.) и третьей (1996-2001 гг.) ротациях: 1 - картофель; 2 - ячмень; 3 и 4 - многолетние травы 1- и 2-го годов пользования; 5 - озимая пшеница; 6 -овес; в четвертой (2002-2008 гг.) и пятой (2009-2015 гг.) ротациях: 1 - однолетние травы (овес на зеленый корм); 2 - озимая рожь; 3 - ячмень; 4 и 5 - многолетние травы 1- и 2-го годов пользования; 6 - яровая пшеница; 7 -овес.

5. Эффективность различных видов минеральных удобрений в севообороте в зависимости от условий увлажнения

Вариант опыта Условия увлажнения

Засуха ГТК=0,60 Недостаточное ГТК=0,96 Достаточное ГТК=1,25 Повышенное ГТК=1,64 Избыточное ГТК=2,00

Продуктивность севооборота, ц з.е/га

Без удобрений 17,5 27,2 28,7 22,6 10,0

Р50К60 20,7 31,7 32,6 26,5 13,0

№оР50 19,9 31,5 36,3 32,9 16,8

М50К60 20,9 32,4 37,0 32,8 14,7

М50Р50К60 25,6 37,1 41,3 38,8 17,9

Долевое участие удобрений в формировании прибавки урожая, %о

Азотных 32 34 48 51 53

Фосфорных 31 30 24 25 35

Калийных 37 36 28 24 12

Оплата 1 кг д.в. удобрений, кг з.е.

Азотных 9,8 10,8 17,4 24,6 9,8

Фосфорных 9,4 9,4 8,6 12,0 6,4

Калийных 9,5 9,3 8,3 9,8 1,8

Единичные дозы минеральных удобрений - азота, фосфора и калия в расчете на 1 га севооборотной площади (в среднем за 30 лет) составляли по 25,5 кг д.в. Подстилочный навоз крупного рогатого скота вносили в первой ротации севооборота под картофель и озимую пшеницу, во второй и третьей ротациях - под картофель, в четвертой ротации - под озимую рожь. Единичная ежегодная доза навоза составляла 3,2 т/га. С ее внесением в почву в расчете на 1 га поступало 580 кг органического вещества, 14,5 азота, 6,6 Р2О5, 20,7 кг К2О.

На рисунке 1 представлены результаты исследований по эффективности вариантов удобрения в действии и последействии. Расчетная наименьшая существенная разность для продуктивности севооборота на 5%-ном уровне значимости составляла при анализе действия и последействия удобрений, соответственно, 5 и 6 ц/га кормовых единиц.

Согласно полученным экспериментальным данным, исследуемые системы удобрения оказывали различное влияние на продуктивность культур севооборота. Применение органической системы в виде навоза крупного рогатого скота в дозе 9,6 т/га в год позволяло поддерживать продуктивность севооборота на уровне 34 ц/га кормовых единиц, что достоверно выше (на 6 ц к.е/га при НСР05, равной 5 ц/га), чем без внесения удобрений. В то же время органоминеральная (в 2-3-кратных дозах) и минеральная (в трехкратных дозах) системы обеспечивали продуктивность культур севооборота 3840 ц к.е/га, или на 10-12 ц к.е/га выше контроля.

В течение первых четырех ротаций изучали действие органических и минеральных удобрений, в пятой ротации - их последействие. В последействии проводили поддерживающую весеннюю подкормку азотными минеральными удобрениями фоном в низких дозах: под озимую рожь вносили М45, под яровые зерновые и многолетние травы - N30

Насыщенность севооборота зерновыми культурами (с учетом гибели их посевов в 1994 г.) составляла в среднем 53%, многолетними травами - 27% [7].

Рис. 1. Продуктивность совооборота (ц к.е/га) в зависимости от органических и минеральных удобрений

При одностороннем внесении азотных и калийных удобрений продуктивность севооборота в течение четырех ротаций находилась на уровне 33 ц к.е/га, т.е. существенно превышала контрольный неудобренный вариант. Исключение составляло одностороннее внесение фосфорных удобрений, при котором достоверной прибавки не получено.

В пятой ротации, когда было прекращено внесение удобрений (кроме поддерживающей азотной подкормки) по отношению к предыдущим ротациям севооборота продуктивность культур снижалась. При этом использование органической системы удобрения сопровождалось падением продуктивности на 26%, минеральной - на 60 и органоминеральных систем - на 19-46%. Важно отме-

тить также, что по данным, полученным в пятой ротации севооборота, прибавки продуктивности по отношению к контролю были недостоверными от одностороннего применения минеральных азотных (вариант К) и фосфорных (вариант Р) удобрений, а также полного минерального удобрения (КРК). Что касается варианта с калийным минеральным удобрением, то он обеспечивал в последействии, также как и в действии, достоверный прирост продуктивности севооборота.

В вариантах опыта за длительный период применения органических и минеральных удобрений сформировались определенные уровни плодородия почвы. Так, при исследовании динамики гумусового состояния почв установлено, что в конце четвертой ротации севооборота бездефицитный баланс гумуса сформировался только при органоминеральной системе удобрения.

Снижение содержания гумуса в почве в первые ротации севооборота можно объяснить в основном недостаточной насыщенностью его многолетними травами, а в пятую ротацию - прекращением внесения навоза и минеральных удобрений. Без внесения удобрений отмечалось, как правило, снижение содержания гумуса в почве и в итоге была получена самая низкая урожайность в опыте - 28 ц к.е/га в среднем за четыре первых ротации и 22 ц к.е/га - в пятой ротации.

Рис. 2. Влияние удобрений на содержания гумуса в почве по ротациям севооборота Заключение. Эффективность органической системы удобрения на 13-18 % ниже по сравнению с минеральной системой. Эффективность минеральной системы

удобрения в умеренных дозах равна эффективности органоминеральной; в повышенных дозах наибольшее влияние на урожайность культур оказывает органоми-неральная система удобрения.

При длительном применении удобрений наблюдается изменение порядка минимумов элементов питания растений. Отмечаются тенденция к снижению с течением времени долевого участия в формировании урожая азота и возрастание роли фосфора и особенно калия. Применение удобрений обеспечивает большую устойчивость агроценозов по годам исследований по сравнению с неудобренными вариантами. Эффективность органической системы удобрения в годы с недостатком влаги выше эффективности минеральной системы удобрения, а при повышенном увлажнении - уступает ей. Прибавки урожая от использования органомине-ральной системы удобрения в засушливые годы в 1,4 -1,8 раза выше по сравнению с минеральной.

Литература

1. Прянишников Д.Н. Избранные сочинения. Т. 3. Общие вопросы земледелия и химизации. - М.: Колос, 1965. - 639 с.

2. Любарская Л.С. Некоторые вопросы системы удобрения в севообороте //Методические указания по Географической сети опытов с удобрениями, вып. 15. - М.: ВИУА, 1969.- С. 40-58.

3. Мамченков И.П., Васильев В.А. Эффективность сочетания навоза и минеральных удобрений в севооборотах // Органические удобрения (Материалы научно-методического совещания стран-участниц СЭВ, состоявшегося в Москве 1-6 июля 1970 г.). - М.: ВИУА, 1972.- С. 267-284.

4. Лапа В.В., Ивахненко Н.Н. Влияние различных систем удобрения на продуктивность и качество картофеля на дерново-подзолистой супесчаной почве // Агрохимия.- 1999.- № 1.- С. 45-51.

5. Лукин С.М. Методология научных исследований по оценке эффективности органических и органоминеральных удобрений в земледелии // Труды Содружества ученых агрохимиков и агроэкологов. Выпуск 2. Совершенствование программы и методов агрохимических исследований: Материалы 8-го симпозиума ученых и агроэкологов «Агрохимэкосодружества», Белгород, 25-27 июня 2013 г. -М.:ВНИИА, 2014.- С. 155-170.

6. Лукин С.М. Агроэкологическое обоснование систем применения удобрений в севооборотах на дерново-подзолистых супесчаных и песчаных почвах. Автореферат дисс... доктора биол. наук.- М., 2009. - 49 с.

7. Мерзлая Г.Е., Зябкина Г.А., Фомкина Т.П., Козлова А.В., Макшако-ва О.В. и др. Эффективность длительного применения органических и минеральных удобрений на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве // Агрохимия.- 2012.- № 2.- С. 37-46.

COMPARATIVE EFFICIENCIES OF DIFFERENT LONG-TERM FERTILIZATION SYSTEMS

IN CROP ROTATIONS

S.M. Lukin3, G.E. Merzlayab a All-Russian Research Institute of Organic Fertilizers and Peat, ul. Pryanishnikova 2, Vyatkino, Sudogda district, Vladimir oblast, 601390 Russia, E-mail: [email protected] тел.: (4922) 426035 b Pryanishnikov All-Russian Research Institute of Agrochemistry, ul. Pryanishnikova 31a, Moscow, 127550 Russia e-mail: lab. orzanicfämail ru

Optimization of long-term fertilizing system increases the efficiency of the used organic and mineral fertilizers, favors the reproduction of soil fertility, and increases the crop yields and the recoupment offertilizers by crop gain. Keywords: fertilizer systems, organic and mineral fertilizers, long-term field experiments.

Плодородие №5^201 б 47

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.