CC BY
24
УДК 631.82 : 631.862.1: 633.63 : 633.1 : 633.32
О.А. Минакова, Л.В. Александрова, Т.Н. Подвигина
УРОЖАЙНОСТЬ КУЛЬТУР И ПРОДУКТИВНОСТЬ ЗЕРНОСВЕКЛОВИЧНОГО СЕВООБОРОТА ПРИ ДЛИТЕЛЬНОМ ПРИМЕНЕНИИ УДОБРЕНИЙ В ЦЕНТРАЛЬНОМ ЧЕРНОЗЁМНОМ РАЙОНЕ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ САХАРНОЙ СВЁКЛЫ И САХАРА ИМ. А.Л. МАЗЛУМОВА» пос. ВНИИСС, РОССИЯ O.A. Minakova, L.V. Alexandrova, T.N. Podvigina
YIELD OF CROPS AND PRODUCTIVITY OF GRAIN-BEET CROP ROTATION WHEN APPLYING FERTILIZERS IN THE CENTRAL BLACK-EARTH REGION FOR A LONG-TIME FEDERAL STATE BUDGETARY SCIENTIFIC INSTITUTION «THE A.L. MAZLUMOV ALL-RUSSIAN RESEARCH INSTITUTE OF SUGAR BEET AND SUGAR», VNIISS village, RUSSIA
Ольга Александровна Минакова
Olga Alexandrovna Minakova доктор сельскохозяйственных наук, [email protected]
Людмила Валерьевна Александрова
Ludmila Valerievna Alexandrova [email protected]
Татьяна Николаевна Подвигина
Tatiana Nikolaevna Podvigina [email protected]
Аннотация. Применение удобрений в севообороте с сахарной свеклой способствовало как увеличению урожайности сахарной свеклы, использующей их прямое действие, так и озимой пшеницы, ячменя, клевера, овса, использующих последействие; в 9 ротации в большей степени, чем в
1 ротации. Исследования проводились в 1936-2017 гг. в стационарном опыте по внесению удобрений, расположенного на севере Воронежской области
в зоне неустойчивого увлажнения лесостепи Центрального Черноземного
района. Почва опытного участка - чернозем выщелоченный малогумусный.
Чередование культур в севообороте: черный пар - озимая пшеница - сахарная свекла - ячмень с подсевом клевера - клевер 1 года пользования
- озимая пшеница - сахарная свекла - однолетние травы (горох +овес)
- овес. Год закладки опыта - 1936. 1 ротация севооборота была в 1936-
1944 годах, 9 ротация - в 2009-2017 гг. Повышение почвенного плодородия,
обеспеченное внесением удобрений, способствовало увеличению от 1 к
9 ротации урожайности корнеплодов сахарной свеклы на 28,5-50,4 %, озимой пшеницы - 7,8-29,5 %, ячменя - 17,5-35,3 %. Наибольшее повышение урожайности культур и продуктивности севооборота отмечалось в варианте
N135P135K135 под сахарную свёклу в сочетании с 25 т/га навоза в пару.
Ключевые слова: минеральные удобрения, навоз, урожайность, продуктивность, сахарная свекла, озимая пшеница, ячмень, овес, клевер.
Abstract. The use of fertilizers in crop rotation with sugar beet contributed both to an increase in the yield of sugar beet, using their direct action, and to winter wheat, barley, clover, and oats, using aftereffect; in 9 rotation to a greater extent than in 1 rotation. Studies were conducted in 1936-2017. in the stationary experiment in fertilizer application, located in the north of the Voronezh region in the zone of unstable moistening of the forest-steppe of the Central Chernozem region. The soil of the experimental plot is leached chernozem with low humus content. Alternation of crops in crop rotation: black steam - winter wheat - sugar beet - barley with clover seed - clover of 1 year of use - winter wheat - sugar beet - annual grasses (peas + oats) - oats. The year of laying the experience was 1936. 1 rotation of the crop rotation was in 1936-1944, 9 rotation in 2009-2017. The increase in soil fertility, ensured by fertilizer, contributed to an increase from 1 to 9 in the rotation of the yield of sugar beet root crops by 28.5-50.4%, winter wheat - 7.8-29.5%, barley - 17.5-35.3 % The greatest increase in crop yields and crop rotation productivity was noted in the variant N135P135K135 for sugar beet in combination with 25 t / ha of manure per pair.
Keywords: mineral fertilizers, manure, yield, productivity, sugar beet, winter wheat, barley, oats, clover.
Введение. Прямое действие удобрений на урожайность культур изучено достаточно хорошо, эффективность их действия на сахарной свёкле - повышение урожайности до 60% подтверждена многочисленными исследованиями [1, 2, 3]. Для экономии средств и времени удобрения в севообороте получают не все культуры, а только наиболее продуктивные (сахарная свёкла, картофель, подсолнечник, кукуруза на зерно, озимая пшеница), отличающиеся повышенным выносом элементов питания [4]. Под эти культуры вносятся и высокие дозы минеральных удобрений, в частности, под сахарную свёклу М90-140Р90-140К90-140. Часть же культур в зерносвёкловичном севообороте (яровые и озимые зерновые, травы) используют последействие удобрений, в основе которого является как использование остаточных количеств удобрений, так и повышение эффективного плодородия почвы в севообороте. Интенсивность после-
действия удобрений зависит от их доз, биологии возделываемой культуры и фиксирующей способности почв; со временем оно снижается [5]. Результирующим показателем эффективности той или иной системы удобрений является продуктивность севооборота. При повышении урожайности культур как при прямом действии, так и последействии удобрений этот показатель также возрастает [7, 8].
Цель исследований - установить влияние длительного действия и последействия удобрений на урожайность культур и продуктивность зернопаропропашного севооборота в условиях лесостепи Центрального черноземного района.
Методика. Исследования проводились в 1936-2017 гг. в стационарном опыте по внесению удобрений, расположенного на севере Воронежской области в зоне неустойчивого увлажнения лесостепи Центрального черноземного района. Почва опытного участка - чернозем выщелочен-
Вестник Курганской ГСХА № 2, 2019 Сельскохотйственные науки 17
ный малогумусный. Чередование культур в севообороте: черный пар - озимая пшеница - сахарная свёкла - ячмень с подсевом клевера - клевер 1 года пользования - озимая пшеница - сахарная свёкла - однолетние травы (горох +овес) - овес. Год закладки опыта - 1936. 1 ротация севооборота была в 1936-1944 годах, 9 ротация - в 20092017 гг. Площадь посевных делянок для всех культур севооборота - 136,1 м2, учетной - 10,8 м2 для сахарной свёклы, зерновых - 16,2 м2, трав - 4,0 м2. Повторность опыта трехкратная, размещение вариантов систематическое. Возделывались районированные сорта и гибриды культур отечественной и зарубежной селекции. Применяли нитроаммофоску (^Р:К=16:16:16) под сахарную свёклу (2 раза за ротацию севооборота) перед основной обработкой (глубокой вспашкой на 30-32 см), навоз - в черном пару (1 раз за ротацию).
Результаты. Урожайность корнеплодов сахарной свёклы в 1 ротации составила 23,9 т/га в контроле (таблица 1), в удобренных вариантах - 24,9-26,8 т/га, в 9 ротации - 26,3 и 37,9-40,3 т/га соответственно. Повышение урожайности корнеплодов относительно варианта без удобрений в 1 ротации было незначительным, всего 4,18-12,1% или 1,02,9 т/га, в 9 ротации - 40,7-53,2% (10,7-14,0 т/ га). В 1 ротации наибольшее увеличение урожайности относительно контроля было отмечено в вариантах И90Р90К90 + 25 т/ га навоза и
М135Р135К135 + 25 т/га ^^ в 9 р°тации - ^135Р135К135+25 т/га
навоза и Ы45Р45К45 + 50 т/га навоза. В варианте без удобрений от 1 к 9 ротации урожайность повысилась на 10,0%, при Ы45Р45К45 + 25 т/ га навоза - на 45,8%, И90Р90К90 + 25 т/га навоза - 39,5%,
М135Р135К135 + 25 т/га навоза ■
- 28,5%. Наибольшее влияние оказала система М135Р135К135 + 25 т/га навоза.
Таблица 1 - Урожайность культур севооборота в 1 и 9 ротации, т/га
1 ротация 9 ротация
и: го го К 5 ая ца 1 1 ь н си р е Ш О си я аа ая ца 1 1 ь н си р е Ш О си
¡3 8 о ие з ° 1 я 5 о ¡3 8 О ие з ° 1 я 5 ов
Контроль (без удобрений)
23,9 2,44 1,59 34,7 1,80 26,3 2,67 1,66 16,4 1,47
^ 45К45 + 25 т/га навоза
26,0 2,82 1,64 35,3 1,93 37,9 3,04 2,10 19,6 1,83
N90? 90К90 + 25 т/га навоза
26,6 2,84 1,86 36,0 2,01 37,0 3,44 2,26 20,4 1,89
Ч35Р К + 25 т/га навоза 35 135
26,8 2,88 1,84 32,7 2,07 40,3 3,73 2,49 20,0 2,04
45К45 + 50 т/га навоза
24,9 2,86 1,71 36,7 1,65 39,4 3,20 2,01 19,2 1,89
НСР05
1,8 0,20 0,12 - 0,13 2,3 0,30 0,14 1,30 0,14
бренных вариантах - 1,64-1,86 т/га, в 9 ротации - 1,66 и 2,10-2,49 т/га соответственно. Повышение урожайности относительно варианта без удобрений в 1 ротации составило 3,14-17,0%, в 9 ротации - 21,1-50,0%. И в 1 и в 9 ротации наибольшее увеличение относительно контроля было отмечено в вариантах М90Р90К90 + 25 т/га навоза и Ы135Р135К135 + 25 т/га навоза. В варианте без удобрений от 1 к 9 ротации урожайность повысилась на 3,14%, Ы45Р45К45 + 25 т/га навоза - 19,5%, И90Р90К90 + 25 т/га навоза - 21,5%,
М135Р135К135 + 25 т/га навоза ■
35,3%, 1М45Р45К45 + 50 т/га на-
■ 50,4%, Ы^Р, Л« + 50 т/га навоза
45 45 45
Последействие минеральных удобрений более всего проявилась на урожайности ячменя. Урожайность зерна ячменя в 1 ротации составила 1,59 т/га в контроле, в удо-
воза - 17,5%, то есть с течением времени наибольшая эффективность проявилось при последействии системы
М135Р135К135 + 25 т/га навоза.
Урожайность зерна озимой пшеницы в 1 ротации составила 2,44 т/га в контроле, в удобренных вариантах - 2,822,88 т/га, в 9 ротации - 2,67 и 3,04-3,73 т/га соответственно. В 1 ротации увеличение показателя при последействии удобрений относительно контроля составило 15,6-18,0%, в 9 ротации - на 13,9-39,7%. И в 1 ротации, и в 9 наибольшее повышение урожайности было отмечено в вариантах М90Р90К90 + 25 т/га навоза и М135Р135К135 + 25 т/га навоза. В варианте без удобрений от 1 к 9 ротации урожайность повысилась на 9,43%, при И45Р45К45 + 25 т/га навоза - 7,80%,
М90Р90К90 + 25 т/га навоза - ^^ М135Р135К135 + 25 т/га на^
за - 29,5%, И45Р45К45 + 50 т/га навоза - 11,9%.
Овес - вторая культура, использующая последействие минеральных удобрений, внесенных под сахарную свёклу в звене с клевером, последействие навоза уже не проявляется, так как овес - седьмая культура после унавоженного черного пара. В 1 ротации урожайность зерна овса в контроле составила 1,80 т/га, при последействии удобрений - 1,65-2,07 т/га, в 9 ротации - 1,47 и 1,83-2,04 т/га соответственно. В 1 ротации величина показателя увеличивалась относительно контроля на 7,22-15,0%, 9 - на 24,5-38,7%. От 1 к 9 ротации как в контроле, так и при последействии удобрений показатель претерпевал следующие изменения: в контроле - снижение на 18,3%, в варианте И45Р45К45 + 25 т/га навоза - на 5,67%, И90Р90К90 + 25 т/га навоза - 5,97, Ы135Р135К135 + 25 т/га навоза - остался без изменений, но в варианте Ы45Р45К45 + 50 т/га навоза - увеличился на 14,5%.
Клевер, так же как и овес, использует последействие минеральных удобрений на третий год, поэтому эффективность их действия невысока. В 1 ротации урожайность зеленой массы составила 32,7-36,7 т/га, максимально -при И45Р45К45 + 50 т/га навоза, в 9 ротации — 16,4-20,4 т/ га, максимально - М135Р135К135 + 25 т/га навоза и И90Р90К90 + 25 т/га навоза. Снижение урожайности клевера, возможно, объясняется изменением погодных условий, почвоутомлением или возделыванием менее урожайных сортов. В 1 ротации действие удобрений выразилось в тенденции к повышению показателя только в варианте Ы45Р45К45 + 50 т/га навоза на 5,76%, на остальных — не было отмечено. В 9 ротации повышение в удобренных вариантах относительно контроля составило 17,1-24,4%, более всего при М135Р135К135 + 25 т/га навоза и М90Р90
К90 + 25 т/га
навоза. От 1 к 9 ротации урожайность снизилась на 112% в контроле, в удобренных вариантах - на 63,5-91,1%, наименьшее снижение было отмечено в варианте М135Р135К135 + 25 т/га навоза и И90Р90К90 + 25 т/га навоза, то есть применение возрастающих доз удобрений снижало депрессиру-ющий эффект от вышеуказанных факторов.
Таблица 2 - Продуктивность севооборота, т/га з.е.
Вариант 1 ротация 9 ротация
Без удобрений 3,21 3,35
1Ч,6Р«К„ + 25 т/га навоза 45 45 45 3,64 4,17
М90Р90К90 + 25 т/Га навоза 3,75 4,22
М,35Р,35К,35 + 25 т/га навоза 3,82 4,79
М45Р45К45 + 50 т/га навоза 3,75 4,16
■ пРи Ni35Pi35Ki35 + 25 т/га навоза
N,SP,S K.s + 50 т/га навоза.
45 45 45
Продуктивность севооборота в 1 ротации составила 3,21-3,82 т/га з.е. (табл. 2), в 9 - 3,35-4,79 т/га з.е. Прибавка продуктивности в 1 ротации в удобренных вариантах относительно контроля составила 13,4-19,0%, более всего на этот показатель влияли системы М135Р135К135 + 25 т/га навоза, И45Р45К45 + 50 т/га навоза и М90РЭ0КЭ0 + 25 т/га навоза, в 9 ротации - 24,4-43,0%, более всего при М135Р135К135 + 25 т/га навоза, М90Р90К90 + 25 т/га навоза.
Увеличение продуктивности севооборота от 1 к 9 ротации составило в контроле 4,4%, в удобренных вариантах - 10,9-25,4%, более всего -менее всего
Выводы. 1. Отмечено значительное действие и последействие удобрений, вносимых более 80 лет, на урожайность сельскохозяйственных культур в зернопаропро-пашном севообороте лесостепи ЦЧР Наибольшее влияние оказала система М135Р135К135 под сахарную свёклу в сочетании с 25 т/га навоза в пару.
2. В 9 ротации прямое действие удобрений обеспечило увеличение урожайности сахарной свёклы на 40,7-53,2%, последействие - урожайности зерна ячменя (на 21,150,0%), озимой пшеницы (на 13,9-39,7%), овса (на 24,538,7%), клевера (на 17,1-24,4%). На эффективность последействия оказывали влияние биологические особенности возделываемой культуры и её место в севообороте.
3. Действие и последействие удобрений во времени в наибольшей степени способствовало росту урожайности сахарной свёклы (на 28,5-50,4%), меньше - ячменя (на 17,5-35,3%) и озимой пшеницы (7,8-29,5%), клевера -снижало на 63,5-91,1%, овса - не влияло.
4. Снижение урожайности зеленой масс клевера вследствие почвоутомления и других факторов компенсировалось более чем 80-летним последействием удобрений, системы М135Р135К135 + 25 т/га навоза и И90Р90К90 + 25 т/га навоза способствовали снижению урожая культуры на 63,576,5%, а варианте без удобрений - на 112%.
5. Повышение урожайности культур от 1 к 9 ротации обеспечило увеличение продуктивности севооборота в удобренных вариантах на 10,9-25,4%, более всего при
М135Р135К135 + 25 т/га навоза
6. Применение удобрений способствовало увеличению продуктивности севооборота в 9 ротации на 24,443,0% относительно контроля, тогда как в 1 ротации - только на 13,4-19,0%.
Список литературы
1. Мухина С.В., Балюнова Е.А. Технологии возделывания сахарной свёклы // Зерновое хозяйство России. 2010. № 6. С. 65-67.
2. Лукин С.В. Динамика урожайности сахарной свёклы в Белгородской области // Достижения науки и техники АПК. 2012. № 8. С. 17-18.
3. Минакова О.А., Александрова Л.В., Куницын Д.А. Влияние применения навоза в севообороте на микроэлементный состав почвы и продуктивность сахарной свёклы в условиях ЦЧР // Проблемы рекультивации отходов быта, промышленного и сельскохозяйственного производства: сборник научных трудов по материалам V международной научной экологической конференции, посвященной 95-летию Кубанского ГАУ, 2017. С. 190-192.
4. Ефимов В.Н., Донских И.Н., Царенко В.П. Система удобрений. М.: КолосС, 2003. 320 с.
5. Удобрения, их свойства и способы использования / под ред. Коренькова Д.А. М.: Колос. 1982. 415 с.
6. Волынкин В.И., Волынкина О.В. Последействие удобрений в севообороте // Совершенствование адаптивно-ландшафтных систем земледелия на южном Урале: материалы координационного совета по разработке и внедрению адаптивно-ландшафтных систем земледелия. Курта-мыш: ГУП «Куртамышская типография», 2013. С. 120-129.
7. Лапа В.В. Плодородие почв и использование в республике Беларусь // Плодородие. 2014. № 6. С. 19-20.
8. Храмцов И.Ф., Воронкова Н.А. Эффективность минеральных и органических удобрений на черноземных почвах Западной Сибири // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2005. № 3 (157). С. 3-9.
List of references
1. Mukhina S.V., Balyunova E.A. Cultivation technology of sugar beet // Grain economy of Russia. 2010. № 6. Рр. 65-67.
2. Lukin S.V. Yield dynamics of sugar beet in the Belgorod region // Achievements of science and technology of agriculture. 2012. № 8. Рр. 17-18.
3. Minakova O.A., Alexandrova L.V., Kunitsyn D.A. The impact of the use of manure in crop rotation on the trace element composition of the soil and the productivity of sugar beet under the conditions of the Central Black Earth Region // Problems of reclamation of household waste, industrial and agricultural production: a collection of scientific papers on the materials of the V International Scientific Conference on the 95th anniversary of the Kuban State Agrarian University, 2017. Рр. 190-192.
4. Efimov V.N., Donskikh I.N., Tsarenko V.P. Fertilizer system. M.: KolossS, 2003. 320 p.
5. Fertilizers, their properties and methods of use / ed. Ko-renkova D.A. M.: Kolos. 1982. 415 р.
6. Volynkin V.I., Volynkina O.V. After-effects of fertilizers in crop rotation // Improvement of adaptive-landscape farming systems in the southern Urals: materials of the coordination council on the development and implementation of adaptive-landscape farming systems. Kurtamysh: State Unitary Enterprise "Kurtamysh Printing House", 2013. Рр. 120-129.
7. Lapa V.V. Soil fertility and use in the Republic of Belarus // Fertility. 2014. № 6. Рр. 19-20.
8. Khramtsov I.F., Voronkova N.A. The effectiveness of mineral and organic fertilizers on the black soil of Western Siberia // Siberian Journal of Agricultural Science. 2005. № 3 (157). Pp. 3-9.
