CC BY
14
УДК 633.255:631.559:631.8:631.821 DOI: 10.36718/1819-4036-2020-9-108-113
Алексей Тимофеевич Шевелев
Иркутский научно-исследовательский институт сельского хозяйства, научный сотрудник лаборатории агрохимии и защиты растений, Россия, Иркутская обл., Иркутский р-н, с. Пивовариха, e-mail: shevelev820@mail.ru Евгения Николаевна Дьяченко
Иркутский научно-исследовательский институт сельского хозяйства, заведующий лабораторией агрохимии и защиты растений, кандидат сельскохозяйственных наук, Россия, Иркутская обл., Иркутский р-н, с. Пивовариха, e-mail: agrohim_170@mail.ru
УРОЖАЙНОСТЬ КУКУРУЗЫ НА СИЛОС ПРИ СОВМЕСТНОМ ПРИМЕНЕНИИ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ И ИЗВЕСТИ В УСЛОВИЯХ ПРИБАЙКАЛЬЯ
Цель исследования - изучить влияние совместного применения минеральных удобрений и извести на урожайность кукурузы и изменение агрохимических свойств серой лесной почвы в плодосменном севообороте. Представлены результаты длительного исследования по влиянию минеральных удобрений и извести на урожайность кукурузы на силос в плодосменном севообороте: кукуруза, ячмень + клевер, клевер, пшеница. Установлено положительное действие совместного применения минеральных удобрений и извести на продуктивность зеленой массы кукурузы. В среднем за четыре ротации (2001-2016 гг.) и начало пятой (2017-2019 гг.) повышение урожайности по сравнению с вариантом без внесения минеральных удобрений и извести в зависимости от варианта опыта составило 3,4-8,3 (14-28 %) и 2,4-7,5 т/га (9-18 %) соответственно. Наибольшую эффективность оказало совместное действие полного минерального удобрения (N60P30K60) и извести, где урожай зеленой массы составил 33,2 и 33,0 т/га соответственно, что на 11 и 11,1 т/га выше, чем в варианте без удобрений и извести. Применение извести в дозе 0,5 Нг в пятой ротации севооборота (2017 г) улучшило агрохимические свойства серой лесной почвы (рНсол - 5,8-6,3; Нг - 1,8-3,5 мг-экв. на 100 г почвы; V - 89,6-95,3 %). Показано, что экономическая эффективность азотно-калийных удобрений на фоне без извести выше других вариантов опыта. Наименьшая себестоимость 1 т к. ед. составила 3 529,5 руб., наивысший чистый доход - 26 477руб., уровень рентабельности - 155 %>.
Ключевые слова: продуктивность, минеральные удобрения, известь, агрохимические свойства почвы.
Alexey T. Shevelyov
Irkutsk Research Institute of Agriculture, staff scientist of the laboratory of agrochemistry and plants protection, Russia, Irkutsk Region, Irkutsk district, v. Pivovarikha, e-mail: shevelev820@mail.ru Evgenia N. Dyatchenko
Irkutsk Research Institute of Agriculture, head of the laboratory of agrochemistry and plants protection, candidate of agricultural sciences, Russia, Irkutsk Region, Irkutsk district, v. Pivovarikha, e-mail: agrohim_170@mail.ru
THE PRODUCTIVITY OF CORN FOR SILAGE AT INTEGRATED USE OF MINERAL FERTILIZERS AND LIME UNDER THE CONDITIONS OF CIS-BAIKAL AREA
The research objective was to study the influence of combined use of mineral fertilizers and lime on the productivity of corn and the change of agrochemical properties of gray forest soil in fruit changing crop rotation. The results of long-term researches on the influence of mineral fertilizers and lime on the productivity of corn for silage fruit changing crop rotation were presented: corn, barley + clover, clover, wheat. Positive influence of combined use of mineral fertilizers and lime on the efficiency of green material of corn was
© Шевелев А.Т., Дьяченко Е.Н., 2020 Вестник КрасГАУ. 2020. № 9. С. 108-113.
established. On average for four rotations (2001-2016) and also the beginning of the fifth (2017-2019) the increase of the productivity in comparison with the variant without introduction of mineral fertilizers and lime depending on the experiment variant made 3.4-8.3 (14-28 %) and 2.4-7.5 t/hectare (9-18 %) respectively. The greatest efficiency had joint effect of full mineral fertilizer (N60P30K60) and lime where the crop of green material made 33.2 and 33.0 t/hectare respectively, being 11 and 11.1 t/hectare higher, than in the variant without fertilizers and lime. Using lime in the dose of 0.5 Hg in the fifth rotation of the crop rotation (2017) improved agrochemical properties of gray forest soil (pHsol - 5.8-6,3; Hg - 1,8-3,5 mg-equ. on 100 g of the soil; V - 89,6-95,3 %). It was shown that economic efficiency of nitrogen-potassium fertilizers against without lime above other options of the experiment. It was shown that economic efficiency of nitrogen-potassium fertilizers without lime had been higher than other test variants. The smallest prime cost of 11 c. unit made 3 529.5 rub, the highest net income made 26 477 rub, profitability level - 155 %o.
Keywords: efficiency, mineral fertilizers, lime, agrochemical properties of the soil.
Введение. Кукуруза относится к числу основных кормовых культур во многих регионах Российской Федерации [1-2]. Выращивание кукурузы на силос в условиях Прибайкалья затрудняется климатическими условиями, в частности поздним прогреванием почвы, весенне-летними засухами и ранними осенними заморозками (последняя декада августа) [3]. Основная доля пашни региона-представлена слабо- и среднекислыми тяжелосуглинистыми серыми лесными почвами [4]. Как известно, кислотность почвы ограничивает производство сельскохозяйственных культур [5-7], поэтому она устраняется путем внесения известковых удобрений [8].
Кукуруза относится к культурам, требовательным к обеспеченности минеральным питанием. Это связано с образованием большого объема вегетативной массы и потреблением значительного количества питательных элементов в относительно короткий период интенсивного роста растений [9]. Регулирование минерального питания кукурузы с целью повышения ее урожайности возможно с помощью применения системы удобрения [10-12]. В связи с тем, что большинство почв региона нуждается в известковании, возникла необходимость изучения влияния минеральных и известковых удобрений на урожайность сельскохозяйственных культур и агрохимические свойства почвы.
Цель исследования: изучить влияние совместного применения минеральных удобрений и извести на урожайность кукурузы и изменение агрохимических свойств серой лесной почвы в плодосменном севообороте.
Задачи исследования:
- изучить совместное действие минеральных удобрений и извести на урожайность кукурузы;
- определить влияние систематического внесения минеральных удобрений и извести на агрохимические свойства серой лесной почвы;
- дать оценку экономической эффективности применения минеральных удобрений и извести.
Методы исследования. Многолетнее исследование проводили в лесостепной зоне Прибайкалья на опытном поле ФГБНУ «Иркутский НИИСХ».
Эффективность применения минеральных удобрений и извести изучали в четырехпольном плодосменном севообороте, заложенном в 2001 г., с чередованием культур: кукуруза (силос), ячмень + клевер, клевер (сидерат), пшеница. Почва серая лесная кислая тяжелосуглинистая, с содержанием гумуса в пахотном слое (0-20 см) 3,74,0 %; общего азота - 0,25 %; рНсол. - 3,9-4,4; Нг -9,1-10,6 мг-экв/100 г почвы; степень насыщенности основаниями - 68,4-72,1 %; содержание подвижного фосфора (по Кирсанову) - 10-12, обменного калия - 8-10 мг/100 г почвы.
Схема опыта предусматривала изучение следующих вариантов:
• известкование - без извести, известь по 0,5 г.к. (5,7 т/га);
• минеральные удобрения - без удобрения, Мб0Рз0, Р30К60, Мб0Кб0, Мб0Рз0Кб0.
В качестве мелиоранта использовали известковую муку с содержанием СаСОз85 %, которую вносили один раз в 4 года под первую культуру севооборота - кукурузу (гибрид Катерина СВ).
Подготовка почвы для посева состояла из осенней зяблевой вспашки, ранне-весеннего боронования весной. Минеральные удобрения (аммиачная селитра, двойной суперфосфат, калий хлористый) и известь вносили по схеме опыта вручную с заделкой дисковой тяжелой бороной БДТ-3 в два следа на глубину 15 и 20 см и обработкой культиватором КпС-4 с тяжелыми зубовыми боронами БЗТС-1,0. Посев -сеялкой СПУ-3 с междурядьем 70 см. Норма высева кукурузы на силос - 60 кг/га. Уход за
посевами включал в себя послепосевное прика-тывание кольчато-шпоровыми катками ЗККШ-6, боронование до всходов, две междурядные обработки (с интервалом 10-15 дней) культиватором КРН-4,2 на глубину 10-12 см после всходов для удаления сорняков и рыхления почвы. При необходимости применяли гербицид Дублон-Голд (70 г/га).
Площадь посевной делянки - 122,5 м2, учетной - 35 м2. Повторность в опыте - четырех-
Влияние минеральных удобрений и извес средняя урожайность за 201
кратная. Учет зеленой массы поделяночно, вручную. Статистическая обработка урожайных данных - методом дисперсионного анализа с использованием программы «Снедекор» [13].
Результаты исследования. В среднем за четыре ротации севооборота (2001-2016 гг.) систематическое применение извести обеспечило увеличение урожая зеленой массы на 2,73,6 т/га (12 %), в пятой ротации - на 3,1-4,4 т/га (13-16 %) (табл. 1).
Таблица 1
1 на урожайность зеленой массы кукурузы, -2016 гг. и 2017-2019 гг., т/га
Вариант Средняя урожайность 2001-2016 гг. Прибавка Средняя урожайность 2017-2019 гг. Прибавка
от удобрений извести от удобрений извести
Контроль 22,2* - - 21,9 - -
24,9** - 2,7 25,5 - 3,6
№0Рэ0 25,6 3,4 - 24,8 2,9 -
28,7 3,8 3,1 27,9 2,4 3,1
Р30К60 25,2 3,0 - 24,8 2,9 -
28,3 3,4 3,1 28,2 2,7 3,4
26,5 4,3 - 27,1 5,2 -
30,0 5,1 3,5 31,5 6,0 4,4
№сР30К60 29,6 7,4 - 28,8 6,9 -
33,2 8,3 3,6 33,0 7,5 4,2
НСР05 общая НСР05 извести НСР05 удобрений 1,721 т/га 0,770 т/га 1,217 т/га - - - 1,182 т/га 0,529 т/га 0,836 т/га -
* Фон - без извести; ** фон - известь 0,5 Нг.
Внесение минеральных удобрений на фоне без извести повышало урожайность кукурузы в 2001-2016 гг. на 3,0-7,4 т/га (14-33 %), а в 2017-2019 гг. - на 2,9-6,9 т/га (13-32 %). На произвесткованном фоне в исследуемые годы прибавки урожайности составили 3,4-8,3 (1428 %) и 2,4-7,5 т/га (9-18 %) соответственно. Тенденция к снижению прибавки урожая зеленой массы кукурузы от внесения минеральных удобрений в пятой ротации объясняется неблагоприятными погодными условиями, влияющими на рост растений и поглощение питательных веществ из почвы. Вегетационные периоды 2017-2019 гг. были жаркими и засушливыми, количество осадков в изучаемые годы выпало меньше среднемноголетней нормына 68,6 мм (20 %); 69,5 (20) и 51,4 (15 %) соответственно.
Наибольшая урожайность зеленой массы получена в варианте №0Рэ0К60 на фоне извести, наименьшая - в варианте Р30К60 без извести.
Результаты исследования, полученные в первых четырех ротациях севооборота, показали снижение кислотности почв от систематического внесения мелиоранта [14].
В первый год пятой ротации севооборота (2017 г.) серая лесная почва имела следующие агрохимические показател и на фоне без извести: рНсол составила 4,4-4,5; гидролитическая кислотность (Нг) - 8,4-9,3мг-экв. / 100 г почвы; степень насыщенности основаниями (V) - 71,574,8 %; на произвесткованном фоне: рНсол -5,8-6,3; Нг - 1,8-3,5 мг-экв. /100 г почвы; V-89,6-95,3 % (табл. 2).
Таблица 2
Изменение агрохимических свойств серой лесной почвы при применении извести и минеральных удобрений в 2017-2019 гг.
Вариант опыта Годы Пятая ротация
без извести известь 0,5 г.к.
рНсол Нг, мг-экв. / 100 г почвы V, % рНсол Нг, мг-экв. / 100 г почвы V, %
Без удобрений 2017 4,4 8,5 74,2 5,8 3,5 89,6
2019 4,8 10,9 73,3 6,3 2,3 94,6
N60P30 2017 4,5 8,4 74,7 6,2 2,3 94,1
2019 4,8 10,6 74,6 6,5 2,1 95,7
Р30К60 2017 4,5 8,5 74,8 6,0 2,2 93,6
2019 4,9 10,3 74,8 6,7 1,8 95,8
N60K60 2017 4,5 8,8 74,0 6,3 1,8 95,3
2019 4,8 10,7 73,4 6,1 3,0 93,1
N60P30K60 2017 4,4 9,3 71,5 6,2 2,0 94,5
2019 4,8 11,2 72,1 6,2 2,9 93,5
НСР05 20172019 0,1 0,9 8,0 0,2 1,0 5,0
В последующие годы в первое поле севооборота известь не вносилась, в 2019 г. отмечено увеличение рНсол почвы на обоих фонах на 0,3-0,4 и 0,3-0,7 ед. соответственно (за исключением варианта №0^0, где величина рН на произвесткованном фоне снизилась на 0,2 ед.). Это объясняется положительным влиянием клеверного сидерального пара, что подтверждают данные, полученные В.Г. .Пашковым [15]. Гидролитическая кислотность на фоне без извести повысилась на 1,8-2,4 мг-экв. / 100 г почвы, а на фоне с известью достоверно снизилась в варианте без удобрений на 1,2 мг-экв. / 100 г почвы. В варианте №0^0, наоборот, произошло
повышение этого показателя на 1,2 мг-экв. / 100 г почвы. Остальные изменения Нг, как и степени насыщенности основаниями, были недостоверны (см. табл. 2).
Рассчитана экономическая эффективность применения минеральных удобрений и извести на посевах кукурузы в пятой ротации севооборота. Из таблицы 3 видно, что из удобренных вариантов наилучшие экономические показатели получены при применении азотно-калийных удобрений на фоне без извести: наименьшая себестоимость 1 т к. ед. - 3 529,5 руб., наивысший чистый доход составил 26 477 руб. и уровень рентабельности - 155 %.
Таблица 3
Экономическая эффективность минеральных удобрений и извести при возделывании кукурузы на силос в пятой ротации (2017-2019 гг.)
Вариант опыта Сбор к. ед., т/га Стоимость продукции руб/га Производственные затраты на 1 га, руб. Себестоимость 1 т к. ед., руб. Чистый доход с 1 га, руб. Рентабельность, %
1 2 3 4 5 6 7
Без удоб- 3,50 31500 7005 2001,4 24495 350
рений 4,07 36630 7118 1748,9 29512 415
№0Рэ0 4,30 4,83 38700 43503 16384 22357 3810,2 4628,8 22316 21146 136 95
Р30К60 3,61 4,10 32476 36900 18274 18881 5062.0 4605.1 14202 18019 78 95
Окончание табл. 3
1 2 3 4 5 6 7
№оКбо 4,84 5,62 43560 50580 17083 23095 3529,5 4109,4 26477 27485 155 119
№оРэоКбо 4,69 5,12 42210 46080 22410 28416 4778,3 5550,0 19800 17664 88 62
Примечание: в числителе - фон без извести, в знаменателе - фон известь 0,5 Нг.
Высокая стоимость двойного суперфосфата (67 000 руб/т) приводит к увеличению производственных затрат в вариантах с применением фосфорных удобрений в двойном и тройном сочетаниях с азотными и калийными, и как следствие - к снижению чистого дохода, рентабельности и окупаемости 1 руб. затрат.
Выводы. В среднем за 4 ротации и 3 года пятой ротации севооборота при совместном применении минеральных удобрений и извести урожайность зеленой массы кукурузы в зависимости от варианта опыта повысилась на 3,4-8,3 (14-28 %) и 2,4-7,5 т/га (9-18 %) соответственно.
Наибольший урожай зеленой массы в изучаемые ротации отмечен при внесении №оРзоКбо на фоне извести и составил 33,2 и 33,0 т/га соответственно, что на 11 и 11,1 т/га выше, чем в варианте без удобрений и извести. Применение извести в дозе 0,5 Нг в пятой ротации севооборота (2017 г.) улучшило агрохимические свойства серой лесной почвы (рНсол -5,8-6,3; Нг - 1,8-3,5 мг-экв/100 г почвы; V - 89,6-95,3 %). Наилучшие экономические показатели получены при применении азотно-калийных удобрений на фоне без извести: наименьшая себестоимость 1 т к. ед. составила 3 529,5 руб., наивысший чистый доход - 26 477 руб., уровень рентабельности - 155 %.
Литература
1. Сагирова P.A., Романовский В.Р. Возделывание кукурузы в Иркутской области: рекомендации. Иркутск: Изд-во ИрГСХА, 2011. 19 с.
2. Завалин A.A., Хассан Гарба Контагора, Духанина Т.М., Азубеков Л.Х. Продуктивность кукурузы на силос при использовании биопрепаратов и азотного удобрения // Агрохимия. 2002. № 11. С. 27-36.
3. Житов В.В., Дмитриев Н.Н. Зональные основы системы удобрений в земледелии Иркутской области. Иркутск: Изд-во ИрГСХА, 2013. 140 с.
4. Житов В.В., Долгополое A.A., Дмитриев Н.Н. Агрохимия в условиях юга Восточной Сибири. Иркутск, 2003. - 336 с.
5. Sumner M.E., Shahandeh H., Bouton J., Hammel J., 1986. Amelioration of an acid soil prohle through deep liming and surface application of gypsum. Soil Sci. Soc. Am. J. 50. 1254-1258.
6. Tang C., Rengel Z., Diatloff E., Gazey C.
2003. Responses of wheat and bariey to iiming on a sandy soil with subsoil acidity. FieldCropsRes. 80, 235-244.
7. Сиротина Е.А., Сиротин И.Б. Влияние разных доз извести на агрохимические показатели серой оподзоленной почвы и урожайность сельскохозяйственных культур // Агрохимический вестник. 2019. № 4. С. 1920. DOI: 10.24411/0235-2516-2019-10052.
8. Ernani P.R., Rideiro M. F.S. et al. 2004. Chemical modifications caused dy liming delow the limed laver in a predominantly variadle charge acid soil. Comm. Soil Sci. Plant Anal. 35, 889901.
9. Conyers M.K., Heenan D.P., MeGhie W.I., Poile, G.P., 2003. Amelioration of acidity with time by limestone under contrasting tillage. SoilTill. Res. 72, 85-94.
10. Чепелева А.В., Чепелев Г.П. Урожайность и качество зерна кукурузы при применении минеральных удобрений в условиях Амурской области // Вестник КрасГАУ. 2019. № 10. С. 49-56.
11. Никитишен В.И., Личко В.И. Минеральное питание кукурузы при взаимодействии азотного и фосфорного удобрений // Агрохимия. 2012. № 12. С. 9-13.
12. Нестеров Д.Н., Нестерова Е.М., Грома-ков АА, Турчин В.В. Действие регуляторов роста и минеральных удобрений на продуктивность кукурузы на черноземе Ростовской области // Вестник КрасГАУ. 2020. № 5. С. 49-56. DOI: 10.36718/1819-40362020-5-80-85.
13. Сорокин О.Д. Прикладная статистика на компьютере. Краснообск: Изд-во РАСХН,
2004. 162 с.
14. Дьяченко Е.Н., Шевелев А.Т. Изменение агрохимических свойств серой лесной почвы при систематическом применении мине-
ральных, известковых удобрений и сидерации // Агрохимический вестник. 2019. № 4. С. 35-38. DOI: 10.24411/0235-2516-201910056.
15. Лашков В.Г. Севооборот и плодородие почвы. М.: Изд. ВНИИА, 2012. 512 с.
Literatura
1. Sagirova R.A., Romanovskij V.R. Vozdely-vanie kukuruzy v Irkutskoj oblasti: rekomen-dacii. Irkutsk: Izd-vo IrGSHA, 2011. 19 s.
2. Zavalin A.A., Hassan Garba Kontagora, Duhanina T.M., Azubekov L.H. Produktivnost' kukuruzy na silos pri ispol'zovanii biopreparatov i azotnogo udobrenija // Agrohimija. 2002. № 11. S. 27-36.
3. Zhitov V.V., Dmitriev N.N. Zonal'nye osnovy sistemy udobrenij v zemledelii Irkutskoj oblasti. Irkutsk: Izd-vo IrGSHA, 2013. 140 s.
4. Zhitov V.V., Dolgopolov A.A., Dmitriev N.N. Agrohimija v uslovijah juga Vostochnoj Sibiri. Irkutsk, 2003. - 336 s.
5. Sumner M.E., Shahandeh H., Bouton J., Hammel J., 1986. Amelioration of an acid soil prohle through deep liming and surface application of gypsum. Soil Sci. Soc. Am. J. 50. 1254-1258.
6. Tang C., Rengel Z., Diatloff E., Gazey C. 2003. Responses of wheat and bariey to iiming on a sandy soil with subsoil acidity. FieldCropsRes. 80, 235-244.
7. Sirotina E.A., Sirotin I.B. Vlijanie raznyh doz izvesti na agrohimicheskie pokazateli seroj opodzolennoj pochvy i urozhajnost' sel'skohozjajstvennyh kul'tur // Agrohimicheskij
vestnik. 2019. № 4. S. 19-20. DOI: 10.24411/0235-2516-2019-10052.
8. Ernani P.R, Rideiro M. F.S. et al. 2004. Chemical modifications caused dy liming delow the limed laver in a predominantly variadle charge acid soil. Comm. Soil Sci. Plant Anal. 35, 889901.
9. Conyers M.K., Heenan D.P., MeGhie W.I., Poile, G.P., 2003. Amelioration of acidity with time by limestone under contrasting tillage. SoilTill. Res. 72, 85-94.
10. Chepeleva A.V., Chepelev G.P. Urozhajnost' i kachestvo zerna kukuruzy pri primenenii mineral'nyh udobrenij v uslovijah Amurskoj oblasti // Vestnik KrasGAU. 2019. № 10. S. 49-56.
11. Nikitishen V.I., Lichko V.I. Mineral'noe pitanie kukuruzy pri vzaimodejstvii azotnogo i fosfornogo udobrenij // Agrohimija. 2012. № 12. S. 9-13.
12. Nesterov D.N., Nesterova E.M., Gromakov A.A., Turchin V.V. Dejstvie reguljatorov rosta i mineral'nyh udobrenij na produktivnost' kukuruzy na chernozeme Rostovskoj oblasti // Vestnik KrasGAU. 2020. № 5. S. 49-56. DOI: 10.36718/1819-4036-2020-5-80-85.
13. Sorokin O.D. Prikladnaja statistika na komp'jutere. Krasnoobsk: Izd-vo RASHN, 2004. 162 s.
14. D'jachenko E.N., Shevelev A.T. Izmenenie agrohimicheskih svojstv seroj lesnoj pochvy pri sistematicheskom primenenii mineral'nyh, izvestkovyh udobrenij i sideracii // Agrohimicheskij vestnik. 2019. № 4. S. 35-38. DOI: 10.24411/0235-2516-2019-10056.
15. Lashkov V.G. Sevooborot i plodorodie pochvy. M.: Izd. VNIIA, 2012. 512 s.
Работа выполнена в рамках Государственного задания Министерства науки и высшего образования (проект № 0806-2019-0004).
