CC BY
84
с
НТП: ЗЕМЛЕДЕЛИЕ И РАСТЕНИЕВОДСТВО
УДК 633:631.828
ВЛИЯНИЕ ДИФФЕРЕНЦИРОВАННОГО ПРИМЕНЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ КУЛЬТУР ПОЛЕВОГО СЕВООБОРОТА И ПЛОДОРОДИЕ ЧЕРНОЗЕМА ВЫЩЕЛОЧЕННОГО
А.А. АРТЕМЬЕВ, кандидат сельскохозяйственных наук, зам. директора Мордовский НИИСХ E-mail: [email protected]
Резюме. Изучено влияние дифференцированного применения азотных, фосфорных и калийных удобрений на продуктивность культур полевого севооборота и плодородие чернозема выщелоченного в условиях Республики Мордовия. Установлено, что дифференцированное использование обеспечивает получение урожаев возделываемых культур и сохранение показателей почвенного плодородия на уровне сплошного внесения, при этом расход удобрений сокращается на 10...15 %.
Ключевые слова: полевой севооборот, минеральные удобрения, чернозем выщелоченный, продуктивность.
Для всех типов почв, в том числе и черноземных, характерна пространственная неоднородность показателей плодородия и фитосанитарного состояния посевов, которая обусловлена как природными факторами, так и характером антропогенного воздействия. Применение минеральных удобрений без учета этого важного фактора снижает их эффективность и приводит к дальнейшему увеличению вариабельности почвенного плодородия. В одних случаях это ведет к недобору урожая, в других - к ухудшению качества продукции и загрязнению окружающей среды, а в целом - к уменьшению окупаемости удобрений [1,2,3]. Поэтому дифференцированное внесение средств химизации с учетом неоднородности содержания питательных элементов и других свойств почвы - важная часть точного земледелия, которая, в первую очередь, определяет целесообразность освоения координатного земледелия в сельскохозяйственном производстве. Вместе с тем для реализации таких технологий требуется оценка их эффективности в конкретных по-чвенно-климатических и хозяйственно-экономических условиях, а также определенная корректировка норм внесения удобрений, так как рекомендуемые сегодня дозы ЫРК основаны на слишком обобщенных данных. Для решения этих и многих других вопросов точного применения агрохимических средств необходимо проведение соответствующих исследований, прежде всего путем постановки специальных опытов.
Цель наших исследований - изучить влияние дифференцированного применения азотных, фосфорных и калийных удобрений на продуктивность культур полевого севооборота и агрохимические свойства чернозема выщелоченного.
Для достижения поставленной цели предусматривалось решение следующих задач:
определить дозы минеральных удобрений для дифференцированного внесения под культуры севооборота с учетом вариабельности агрохимических показателей;
установить влияние различных технологий применения минеральных удобрений на урожайность и качество культур полевого севооборота, а также на агрохимические свойства почвы;
определить эффективность дифференцированного применения минеральных удобрений.
Условия, материалы и методы. Исследования проводили на базе Мордовского НИИСХ с 2003 г. Площадь опытного участка - 1 га. Почва - чернозем выщелоченный тяжелосуглинистый, характеризуется значительным варьированием основных агрохимических показателей. Это позволило исследовать широкий спектр почвенных условий и получить репрезентативные для зоны данные об отзывчивости сельскохозяйственных культур полевого севооборота (чистый пар - озимая пшеница - яровая пшеница - однолетние травы - яровой ячмень) на внесение удобрений с учетом внутрипольной неоднородности плодородия.
Опыт заложен методом расщепленных делянок. Делянки первого порядка отводили под один из трех вариантов применения минеральных удобрений (контроль - без удобрений, традиционная технология, дифференцированное внесение минеральных удобрений), а субделянки (по пять в каждом повторении варианта) - для выявления вариабельности почвенного плодородия и дробного (поделяночного) учета урожайности культур.
Определение доз минеральных удобрений для дифференцированного внесения в системе координатного земледелия несколько отличается от расчета усредненных, поскольку при этом приходится учитывать внутрипольную вариабельность плодородия почвы [4]. В 2005 г. средние дозы минеральных удобрений под яровую пшеницу составляли Ы90Р32К40 на участках с дифференцированным применением -М48 1 58 Р22 35К23 57 в 2006 г. при возделывании суданской травы они были равны соответственно М90Р45К77 и
М68...117Р31...49К51...110 в 2007 г на яр°в°м ячмене " М70Р44К30
и ^48 82Р37 92К21 38. В опыте применяли аммиачную селитру (34:0:0), суперфосфат двойной (0:42:0), хлористый калий (0:0:60).
Повторность трехкратная, площадь делянки (сектора) - 220 м2 (37,4 х 5,9 м). Агротехника возделова-ния культур севооборота общепринятая для зоны.
Для определения пестроты почвенного плодородия опытного полигона перед посевом озимой пшеницы в 2003 г. в каждом секторе были отобраны образцы почвы в горизонтах 0.25 и 26.50 см, которые подвергли лабораторному анализу по основным агрохимическим показателям - кислотность почвенного раствора (рН), содержание подвижного фосфора (Р2О5), обменного калия (К2О), нитратного (1\Ю3) и аммонийного азота (ЫН4).
Результаты и обсуждение. Мы установили что, в пределах опытного полигона существенных колебаний по кислотности почвенного раствора не наблюдалось. Гидролитическая кислотность варьировала от 6,25 до 10,8 мг-экв./100 г, содержание подвижных форм __Достижения науки и техники АПК, №03-2010
НТП: ЗЕМЛЕДЕЛИЕ И РАСТЕНИЕВОДСТВО
фосфора и калия - соответственно от 79 до 203 и от 100 до 220 мг/кг, нитратного и аммонийного азота - от 7,9 до 15,9 и от 0,68 до 4,09 мг/кг.
Неоднородность распределения элементов питания по полю определила разницу урожайности озимой пшеницы по отдельным секторам, которая колебалась от 18,4 до 40,4 ц/га. По мере роста содержания нитратного азота в почве до 14,5 мг/кг урожайность пшеницы также повышалась, а при дальнейшем увеличении его концентрации продуктивность культуры начала снижаться. Возможно такая ситуация связана с тем, что высокое содержание азота в почве приводит к перерастанию, вследствие чего растения полегают и теряют зерновую массу.
Кроме урожайности отмечена неоднородность и других параметров. Так, длина колоса на разных участках колебалась от 5,98 до 8,70 см, число продуктивных стеблей - от 1,7 до 3,7 шт., высота растений -от 0,94 до 1,32 м.
Полученная карта урожайности позволила рассчитать вынос питательных элементов в течение вегетационного периода для его возмещения посредством внесения удобрений. Такой способ называется пополнением, а карта применения удобрений по контурам будет подобна карте урожайности. В этом случае предполагается, что лимитирующие факторы в следующем году будут теми же, что и в предыдущем. Однако различия почвенных условий могут изменить отзывчивость растений на удобрения, и там, где их внесли меньше, возникнет дефицит минеральных элементов, а где больше - избыток. Некоторые зарубежные фермеры увеличивают количество вносимых удобрений на 10 % с целью компенсации потерь, обусловленных вымыванием питательных элементов.
Подобная модель может служить отправной точкой для дифференцированного внесения удобрений, поскольку необходимо ограниченное количество информации, а процесс составления карты применения удобрений можно легко запрограммировать.
Возделывание последующих культур севооборота осуществляли с применением минеральных удобрений. Сбор зерна яровой пшеницы, выращиваемой после озимой пшеницы, был практически одинаковым не зависимо от технологии внесения минеральных удобрений и варьировал от 2,40 до 2,43 т/га, или на 20.. .22 % выше контроля. Продуктивность суданской травы на зеленый корм и ярового ячменя оказалась выше на участках с дифференцированным применением удобрений соответственно на 4 и 11 % (0,7 и 0,27 т/га),
чем при традиционной технологии их применения, и на 31 и 33 % (на 4,5 и 0,69 т/га), по сравнению с контролем (НСР05 - 2,9 и 0,5 т/га).
При внесении дифференцированных доз удобрений зафиксирован самый высокий выход сухого вещества и кормовых единиц при возделывании суданской травы на зеленый корм, а также наибольшая масса 1000 зерен яровой пшеницы и ярового ячменя.
Кроме того, установлено, что минеральные удобрения достоверно повышали содержание азота, сырого протеина и клейковины в зерне яровой пшеницы, а также азота, фосфора, калия и сырого протеина в зерне ярового ячменя, но действие различных доз было практически одинаковым.
Дифференцированное применение обеспечило снижение расхода минеральных удобрений по годам на 9.13 %.
Анализ почвенных образцов, отобранных после уборки последней культуры севооборота, показал, что за время исследований содержание подвижных форм фосфора и калия осталось на исходном уровне, а на отдельных участках с внесением как усредненных, так и дифференцированных доз минеральных удобрений отмечено некоторое повышение их концентрации. В целом применение дифференцированных доз минеральных удобрений не оказало отрицательного влияния на агрохимический состав чернозема выщелоченного.
Расчет экономической эффективности различных технологий применения минеральных удобрений показал, что наибольший уровень рентабельности производства продукции обеспечивает дифференцированное внесение. Так, при возделывании суданской травы она составила 116 %, а при усредненных дозах и в контроле соответственно 105 и 87 %. Подобные закономерности зафиксированны при возделывании яровой пшеницы и ячменя.
Выводы. Согласно результатам проведенных исследований минеральные удобрения оказывают существенное влияние на урожайность культур севооборота. На участках с дифференцированным внесением удобрений при выращивании суданской травы и ярового ячменя отмечена тенденция к увеличению продуктивности, по сравнению с традиционной технологией их применения, соответственно на 4 и 11 %. Урожайность яровой пшеницы практически не зависела от способа внесения удобрений. Однако в целом их эффективность оказалась выше при дифференцированном внесении. В этом случае отмечено снижение расхода удобрений по годам на 10.15 %
Литература.
1. Масютенко Н.П., Черкасов Г.Н., Чуян О.Г. Оценка пространственной неоднородности свойств черноземных почв // Земледелие. - 2008. - № 8. - С. 6-8.
2. Рымарь В.Т., Новичихин А.М. Особенности применения удобрений на черноземах с разной обеспеченностью элементами питания // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. - 2006. - № 3. - С. 49-51.
3. Афанасьев Р.А. Применение удобрений в технологиях точного земледелия // Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. - 2006. - № 5. - С. 32-35.
4. Афанасьев Р.А. Метод и алгоритм расчета доз удобрений для дифференцированного применения с учетом внутри-польной пестроты плодородия почвы. В сб.: Научные основы, производства сельскохозяйственной продукции: Материалы науч.-практ. конф. (15 июля 2006 года). - Саранск, 2006. - С. 178-184.
THE INFLUENCE OF DIFFERENTIATE USING OF MINERAL FERTILIZER ON THE PRODUCTIVITY OF FIELD CROP ROTATION CULTURES AND LEACHED CHERNOZEM
A.A. Artemyev
Summary. This experience studies the influence of differentiate using of nitrogenous, phosphate, potassium fertilizer on the productivity of field crop rotation cultures and leached chernozem in conditions of Republic Mordovia. Key words: field crop rotation, mineral fertilizer, leached chernozem, productivity of cultures.
Достижения науки и техники АПК, №03-2010 _ 9
