CC BY
20
Литература
1. Эффективность фосфорных удобрений на почвах России и основные направления исследований Геосети по агрохимии фосфора /
B.Г. Сычев, С.А. Шафран, С.Н. Адрианов и др. // Бюллетень Географич. сети опытов с удобрениями. М.: ВНИИА. 2010. №10. 48с.
2. Магафурова Ф.Ф., Хуснутдинов В.В., Давлетов Ф.А. Действие и последействие минеральных удобрений на урожайность гречихи в Предуральской степи Республики Башкорстан // Достижения науки и техники АПК. 2019. Т. 33. № 9. С. 21-23.
3. Куницин Н.А., Минакова О.А. Последействие удобрений, применяемых в севообороте с сахарной свеклой, на плодородие чернозема выщелоченного, урожайность и качество зерновых культур в Центральном Черноземье // Российская сельскохозяйственная наука. 2021. № 6. С. 14-18.
4. Сдобникова О.В., Трофимов С.Н., Хача-трян С.М. Оценка параметров эффективного плодородия почвы // Параметры плодородия основных типов почв. М.: ВО Агропромиздат. 1988. С.78-94.
5. Трофимов С.Н., Коваленко А.А. Фосфатное состояние и изменение плодородия дерново-подзолистой почвы в длительных полевых опытах // Агрохимия. 2017. №8.
C. 3-15.
6. Бойко В.С., Тимохин А.Ю., Якименко В.Н. Изменение фосфатного состояния почв лесостепи Западной Сибири при систематическом применении удобрений // Российская сельскохозяйственная наука. 2021. № 1. С. 29-33.
7. Шафран С.А. Прогноз содержания фосфора и калия в почвах Центрального района Нечерноземной зоны // Агрохимия. 2006. №9. С. 5-12.
8. Кирпичников Н.А., Адрианов С.Н., Воло-сатова Е.А. Последействие фосфорных удобрений // Плодородие. 2004. №1. С. 11-13.
9. Лукин С.М. Калийное состояние дерново-подзолистой супесчаной почвы и баланс калия при длительном применении удобрений // Агрохимия. 2012. №12. С. 5-14.
10. Никитина Л.В. Действие и последействие разных систем удобрения в длительном опыте на калийный режим суглинистой почвы // Плодородие. 2015. №6 (87). С. 5-7.
11. Никитина Л.В. Исследование калийного режима разных типов почв в длительных опытах Геосети // Агрохимия. 2018. №1. С.39-51.
12. Конова А.М., Гаврилова А.Ю., Тра-бурова Е.А. Продуктивность культур зер-нотравянова севооборота и плодородие дерново-подзолистой почвы при длительном применении минеральных удобрений // Агрохимия. 2020. №2. С. 46-49.
13. Мерзлая Г.Е., Афанасьев РА. Эффективность последействия минеральных и органических удобрений на дерново-подзолистой почве. // Плодородие. 2019. №1. С. 15-17.
14. Мерзлая Г.Е., Афанасьев Р.А. Эффективность органического земледелия. // Плодородие. 2020. №1. С. 56-60.
15. Оценка результатов мониторинга содержания и баланса гумуса в длительных опытах / В.Г. Сычев, Л.К. Шевцова, Г.Е. Мерзлая и др. // Плодородие. 2017. №6. С. 28-30.
16. Сычев В.Г., Шевцова Л.К., Мерзлая Г.Е. Исследование динамики и баланса гумуса при длительном применении систем удобрения на основных типах почв удобрений // Агрохимия. 2018. №2. С. 3-21.
Afteraction of organic and organomineral fertilizer systems in a long-term stationary experiment on sod-podzolic soil
R. F. Baibekov1, A. A. Kovalenko2, T. M. Zabugina2, V. A. Povetkin1
1Russian State Agrarian University -Moscow Timiryazev Agricultural Academy, ul. Timiryazevskaya, 49, Moskva, 127550, Russian Federation 2Pryanishnikov All-Russian Research Institute of Agrochemistry, ul. Pryanishnikova, 31 a, Moskva, 127550, Russian Federation
Abstract. The studies aimed to determine the duration and extent of the effect of the afteraction of organic and organomineral fertilizer systems on the yield of field crops in a grain-grass crop rotation on sod-podzolic heavy loamy soil. The afteraction of soil fertility levels created under the influence of organic and organomineral fertilizer systems during 7 rotations of a four-field grain-row crop rotation was studied from 2012-2014 to 2017-2019 in a grain-grass crop rotation (winter wheat - perennial grasses (3 gp) -winter wheat - barley) on winter wheat and spring barley on an nonfertilized ground and with NPK. To conduct the research, the block of experimental variants with organic and organomineral fertilizer systems was transformed in 2011 into a new field experiment with the division of each plot into two subplots. On one part, NPK was applied, the other was left without fertilizer. The increase in the winter wheat yield from the afteraction of fertilizers over 5 years on average for the block of options with a single dose of manure (M) against the background of (NPK)90 was 0.08-0.20 t/ha, against the background without fertilizer - 0.33-0.52 t/ha, according to the block of variants with a double dose of manure (2M) - 0.17-0.22 t/ha and 0.380.54 t/ha, respectively. The aftereffect on barley on average for 3 years for the block of variants M was 0.09-0.37 t/ha against the background of (NPK)70, against the background of without fertilizers - 0.19-0.50 t/ ha, for the block variants 2M - respectively 0.18-0.44 and 0.42-0.61 t/ha. In general, the afteraction of previously applied fertilizers in the organomineral system persisted for 24 years.
Keywords: sod-podzolic heavy loamy soil; crop rotation; grain crops; fertilizer systems; afteraction of fertilizers.
Author Details: R. F. Baibekov, member of the RAS, D. Sc. (Agr.), prof.; A. A. Kovalenko, Cand. Sc. (Agr.), leading research fellow (e-mail: [email protected]); T. M. Zabugina, Cand. Sc. (Agr.), senior research fellow; V. A. Povetkin, Cand. Sc. (Agr.), assoc. prof.
For citation: Baibekov RF, Kovalenko AA, Zabugina TM, et al. [Afteraction of organic and organomineral fertilizer systems in a long-term stationary experiment on sod-podzolic soil]. Zemledelie. 2022;(6):8-11. Russian. doi: 10.24412/0044-3913-20226-8-11.
doi: 10.24412/0044-3913-2022-6-11-16 УДК 631.816:631.445.4
Влияние
многолетнего
внесения
удобрений на
продуктивность
звена
севооборота и
агрохимические
свойства
чернозема
выщелоченного
А.Н. КОЖОКИНА, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент (e-mail: [email protected]) Н.Г. МЯЗИН, доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Т. САЛЬГАДО ПАЧЕКО, аспирант Е.С. Гасанова, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
П.Т. БРЕХОВ, кандидат биологических наук, доцент
H.В. СТЕКОЛЬНИКОВА, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I, ул. Мичурина,
I, Воронеж, 394087, Российская Федерация
Исследование проводили с целью изучения влияния многолетнего внесения минеральных и органических удобрений, а также мелиоранта на изменение агрохимических свойств почвы и продуктивность звена зер-нопаропропашного севооборота. Работу выполняли в 2018-2020 гг. в стационарном опыте, заложенном в 1986г. на чернозёме выщелоченном малогумусном среднемощном тяжелосуглинистом. Исследования проводили в звене севооборота: чистый пар - озимая пшеница - сахарная свекла и семи вариантах опыта с оптимальной (ЫтРтКт под озимую пшеницу и М120Р120К120 под сахарную свеклу) и двойной под озимую пшеницу ф
и N240P240KÍ40 -под сахарную свеклу) дозами | удобрений, вносимыми на фоне навоза и ф дефеката в шестой ротации шестипольного е севооборота. Использование минеральных л удобрений привело к подкислению почвы. е После внесения навоза в поле чистого пара 2 (в 2018 г.) кислотность стабилизировалась, 6 а в вариантах с известкованием (на второй 2 год его последействия) наблюдали прак- 2 тически полное ее устранение. Внесение м
оптимальной дозы минеральных удобрений увеличивало содержание подвижных форм фосфора - на 8...35 мг/кг, двойной - на 37...50 мг/кг; калия - на 18.44 и 59. 65 мг/ кг соответственно. Известкование способствовало уменьшению содержания фосфора на 2.20 мг/кг, калия - на 25.28мг/кг почвы. Наибольшая продуктивность звена севооборота в среднем за 2018-2020 гг. отмечена в варианте с оптимальной дозой удобрений на фоне совместного последействия навоза и дефеката. Вариант с двойной дозой ЫРК уступал по продуктивности, но в нем была достигнута наибольшая урожайность озимой пшеницы в 2019 г. С увеличением урожайности существенного снижения качества продукции не наблюдали.
Ключевые слова: чернозем выщелоченный, плодородие, удобрения, дефекат, озимая пшеница, сахарная свекла, качество урожая.
Для цитирования: Влияние многолетнего внесения удобрений на продуктивность звена севооборота и агрохимические свойства чернозема выщелоченного / А.Н. Кожокина, Н.Г. Мязин, Т. Сальгадо Паче-ко и др.//Земледелие. 2022. № 6. С. 11-16. doi: 10.24412/0044-3913-2022-6-11-16.
Удобрения - важнейший фактор повышения производства и улучшения качества сельскохозяйственной продукции [1]. В современных условиях ведение высокопродуктивного земледелия без их использования невозможно. Многочисленными исследованиями доказана эффективность минеральных и органических удобрений, а также мелиорантов в различных почвенно-климатических зонах нашей страны, при условии их рационального и научно-обоснованного применения [2, 3].
Систематическое внесение удобрений способствует увеличению содержания элементов питания в почве. Например, в результате 70-летнего их использования на чернозёме выщелоченном под культуры зерносве-кловичного севооборота наблюдали существенное накопление подвижных форм фосфора и калия в почве (с повышенной обеспеченности в первой и второй ротациях севооборота до высокой в восьмой). При этом отмечена разница в динамике накопления фосфора и калия: содержание фосфора резко возрастало и стабилизировалось на высоком уровне; калия - увеличивалось в 1...3 ротациях севооборота, а затем наблюдали его снижение [4].
Внесение удобрений оказывает влияние на показатели почвенной кислотности. Как правило, в первые годы их ° применения значительных изменений «о не происходит. Затем отмечают рост ^ обменной и гидролитической кислотен ности с одновременным уменьшением | содержания поглощенных оснований 3 [5].
® Цель исследований - изучение 5 влияния многолетнего внесения мине-$ ральных и органических удобрений в
сочетании с мелиорантом на изменение агрохимических свойств чернозёма выщелоченного и продуктивность звена зернопаропропашного севооборота в шестой ротации.
Работу выполняли в 2018-2020 гг в условиях многолетнего стационарного опыта, заложенного на территории УНТЦ «Агротехнология» Воронежского ГАУ в 1986 г. Почва опытного участка - чернозём выщелоченный малогумусный тяжелосуглинистый на покровных суглинках. В опыте освоен шестипольный севооборот (чистый пар - озимая пшеница - сахарная свекла - вико-овсяная смесь на зеленый корм - озимая пшеница - ячмень), исследования проводили в его звене: чистый пар - озимая пшеница - сахарная свекла. В опыте возделывали сорт озимой пшеницы Алая заря и гибрид сахарной свеклы 0!оЬа! Тройка.
Схема опыта включала 15 вариантов. Для исследований выбраны варианты с одинарной (оптимальной) и двойной дозами удобрений, вносимыми на различных фонах (табл. 1).
Повторность опыта четырехкратная, размещение повторений двухъярусное, делянок - систематическое шахматное. Общая площадь делянки 191,7 м2.
Минеральные удобрения (аммиачная селитра, суперфосфат двойной, хлористый калий) вносили вручную под озимую пшеницу - в поле чистого пара под вспашку, под сахарную свеклу - после уборки озимой пшеницы под вспашку.
Органическое удобрение (фон) - полуперепревший навоз КРС (влажность 63 %) на соломенной подстилке, содержащий 0,47 % азота, 0,28 % фосфора и 0,63 % калия, рН - 7,8. Вносили его в поле чистого пара в конце пятой ротации севооборота под вспашку.
Известкование почвы дефекатом Перелешинского сахарного завода (влажность - 35,2 %, СаСО3 - 77,7 %) проведено в конце пятой ротации севооборота в 2018 г Дозу мелиоранта рассчитывали по полной гидролитической кислотности.
Почвенные образцы отбирали ежегодно: с поля чистого пара - до внесения удобрений и мелиоранта; озимой
1. Схема
пшеницы - весной в начале вегетации; сахарной свеклы - после посева. Отбор образцов проводили с двух несмежных повторений в 5-и кратной повторности, послойно, через каждые 20 см.
Агрохимический анализ почвенных образцов осуществляли общепринятыми методами: влажность почвы - весовым методом (ГОСТ 5180); содержание подвижных форм фосфора и калия - по Чирикову в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26204-91); рНКС| - потенциометриче-ским методом в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26483-85); гидролитическую кислотность - по Каппену (ГОСТ, 2621291); содержание обменного кальция и магния - комплексонометрическим методом (ГОСТ 26487-85). Содержание сырой клейковины в зерне определяли путем отмывания теста в воде и взвешивания (ГОСТ Р 54478-2011), ИДК - на измерителе деформации клейковины ИДК-3М (ГОСТ Р 54478-2011), натуру зерна - на литровой пурке (ГОСТ 10840-2017), массу 1000 зерен - по ГОСТ 10842-89, содержание сахара в корнеплодах - поляриметрическим методом на сахариметре СУ-4 (Практикум по агрохимии/В.Г. Минеев, В.Г. Сычев, О.А. Амельянчик. М.: Изд-во МГУ, 2001. 689 с.).
Уборку и учет урожая озимой пшеницы (учетная площадь 70 м2.) проводили методом прямого комбайнирования (SAMPO 70), сахарной свеклы - вручную (учетная площадь 25 м2). Экспериментальные данные обрабатывали методом однофакторного дисперсионного анализа (Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследования). Москва: Агропромиздат, 1985. 351 с.) с использованием программы Statistica. В качестве показателя, позволяющего эквивалентно соизмерить урожайность культур звена севооборота, использовали продуктивность, выраженную в зерновых единицах, с коэффициентами перевода для озимой пшеницы -1,00, сахарной свеклы - 0,26 (Приказ Министерства сельского хозяйства РФ от 06.07.2017 № 330; https://base.garant. ru/71734802/).
Метеорологические условия периода вегетации озимой пшеницы были опыта
Вариант опыта Содержание варианта
озимая пшеница сахарная свекла
1. Контроль 2. Фон 3. Фон + NPK без удобрений навоз* (40 т/га) навоз (40 т/га) + ^0РбЛ0 без удобрений навоза (40 т/га) навоз (40 т/га) + ^20Р120К120
5. Фон + 2NPK навоз (40 т/га) + ^20Р120К120 навоз (40 т/га) +
12. Фон + NPK + дефекат навоз (40 т/га) + ^0Рб0^ + дефекат (13,5 т/га) навоз (40 т/га) + 1120Р120К120 + дефекат (13,5 т/га)
13. Фон + дефекат навоз (40 т/га) + дефекат (12,5 т/га) навоз (40 т/га) + дефекат (12,5 т/га)
15. NPK + дефекат ЧиРюК» + дефекат (14.2 т/га) |ч|120р120к120 + дефекат (14,2 т/га)
*озимая пшеница испытывала 1-ый год действия навоза, сахарная свекла - 1-ый год последействия.
2. Температура и сумма осадков в годы исследований (2018-2020 гг.)
Температ /ра воздуха, 0С Количество осадков, мм
Месяц 2018 г. 2019 г 2020 г. средне-мнголетняя 2018 г. 2019 г. 2020 г. средне-многолетнее
Январь - -6,8 - -6,1 - 47 - 41
Февраль - -2,5 - -6,5 - 19 - 37
Март - 1,3 - -1,0 - 42 - 33
Апрель - 10,2 7,5 8,3 - 33 17 38
Май - 17,1 13,4 14,8 - 91 75 46
Июнь - 22,2 21,3 18,5 - 12 63 74
Июль - 19,2 21,9 20,5 - 100 29 62
Август 21,4 19,4 20,1 19,2 18 25 7 52
Сентябрь 17,6 - 16,9 13,3 45 - 2 61
Октябрь 9,4 - 11,4 6,9 38 - 35 50
Ноябрь -1,5 - - -0,4 4 - - 46
Декабрь -5,1 - - -5,0 74 - - 44
благоприятны до мая включительно и крайне неблагоприятны в июне на этапе налива и созревания зерна (табл. 2). Период вегетации сахарной свеклы отличался засушливыми условиями в конце её развития, что оказало негативное влияние на урожайность культуры.
До применения удобрений и мелиоранта в вариантах с внесением только органических удобрений (вар. 2) и использованием на этом фоне минеральных туков (вар. 3 и 5) почву оценивали как среднекислую (рис. 1). Систематическое известкование чернозёма выщелоченного без использования минеральных удобрений сдерживало темпы его подкисления. Внесенный в третьей ротации севооборота дефекат совместно с навозом (вар. 13) способствовал стабилизации почвенной кислотности на уровне близком к нейтральной (рНКС| 6,0...6,6, Нг 0,8...1,1). Однако, учитывая присутствие в севообороте чувствительной к почвенной кислотности культуры (сахарная свекла), и в этом варианте существовала потребность в повторном известковании. В вариантах 12 и 15 почва соответствовала классу слабокислой.
При внесении 40 т/га навоза (вар. 2) отмечен рост обменной кислотности на 0,3 ед. и уменьшение гидролитической на 0,5 мг-экв./100 г почвы, что способствовало переходу почвы из класса среднекислой к слабокислой. Такая тенденция сохранялась к началу вегетации сахарной свеклы. В вариантах с использованием на фоне навоза минеральныхудобрений(вар. 3 и 5) изменение обменной кислотности происходило только при использовании двойной дозы.
Содержание обменных оснований соответствовало высокому классу обеспеченности, что характерно для черноземов, но различалось по вариантам (рис. 2). Перед внесением удобрений и мелиоранта минимальную в опыте величину этого показателя наблюдали в варианте с многолетним внесением минеральных туков в двойной дозе (вар. 5) - 23,4 мг-экв./100 г почвы. Использование оптимальных доз минеральных удобрений (вар. 3) увеличило ее на 0,2 мг-экв./100 г почвы. Наибольшее
содержание обменных оснований отмечено при совместном использовании навоза и дефеката (вар. 13).
Внесение навоза и на его фоне минеральных удобрений в оптимальной дозе (вар. 2 и 3) к началу вегетации сахарной свеклы увеличивало содер-
жание обменных оснований на 0,5.0,6 мг-экв./100 г почвы. При использовании двойной дозы минеральных туков на фоне навоза оно повышалось в меньшей степени - на 0,2 мг-экв./100 г почвы. Известкование почвы привело к росту содержания обменных форм кальция и магния с сохранением этой тенденции на протяжении всего периода исследований.
Обеспеченность почвы удобренных вариантов опыта до применения удобрений и мелиоранта в поле чистого пара (2018 г) фосфором была повышенной. Внесение навоза привело к росту его содержания под озимой пшеницей на 20 мг/кг но к началу вегетации сахарной свеклы оно уменьшилось на 12 мг/кг почвы (рис. 3). Использование на фоне навоза минеральных удобрений в оптимальной и двойной дозах (вар. 3 и 5) способствовало увеличению
Рис. 1. Динамика обменной (а) и гидролитической (б) кислотности чернозема выщелоченного (2018—2020 гг.): ■ — до внесения удобрений и мелиоранта; ■ — начало вегетации озимой пшеницы; ■ — начало вегетации сахарной свеклы.
28
ы
в
т о 27
п
г
0 26
0
25
в.
к
я 1 24
мг
<я 23
2 3 5 12 13 15
Вариант опыта
Рис. 2. Динамика содержания обменных оснований в черноземе выщелоченном (2018— 2020 гг.): ■ — до внесения удобрений и мелиоранта; ■ — начало вегетации озимой пшеницы; ■ — начало вегетации сахарной свеклы.
Ы
Ф
з
л
ф
д
ф
л
ф
О) м О м м
см см о см «о
ш ^
Ф
И
ш ^
2
ш м
180
160
140
120
100
1Л 80
О N 60
&
40
20
0
3 5
Вариант опыта
12
13
15
Рис. 3. Динамика содержания подвижного фосфора в черноземе выщелоченном (20182020 гг.): ■ — до внесения удобрений и мелиоранта; ■ — начало вегетации озимой пшеницы; ■ — начало вегетации сахарной свеклы.
Рис. 4. Динамика содержания подвижного калия в чернозёме выщелоченном, (20182020 гг.): ■ — до внесения удобрений и мелиоранта; ■ — начало вегетации озимой пшеницы; ■ — начало вегетации сахарной свеклы.
содержания подвижного фосфора под озимой пшеницей на 23 и 27 мг/кг соответственно. Под сахарной свеклой в этих вариантах обеспеченность растений фосфором была практически такой же, как и под озимой пшеницей. В целом обеспеченность почвы указанным элементом соответствовало повышенной и высокой.
При внесении оптимальной дозы минеральных удобрений на фоне совместного последействия навоза и дефеката (вар. 12) содержание подвижного фосфора как под озимой пшеницей, так и под сахарной свеклой практически не отличалось от использования аналогичной дозы удобрений на фоне последействия навоза (вар. 3). Эта тенденция прослеживалась при сравнении вариантов 2 и 13. В то же время при использовании минеральных удобрений в оптимальной дозе на фоне последействия дефеката (вар. 15) содержание подвижного фосфора под озимой пшеницей было ниже, чем в варианте с последействием навоза (вар. 3), на 10 мг/кг под сахарной свеклой - на 12 мг/кг
Содержание подвижного калия в вариантах без известкования почвы соответствовало ранее установленным тенденциям по динамике фосфора (рис. 4). Однако при проведении химической мелиорации отмечено снижение величины этого показателя. Так, при совместном внесении навоза и дефеката (вар. 13) под озимой пшеницей оно было ниже, чем при
внесении навоза (вар. 2), на 10 мг/кг под сахарной свеклой - на 20 мг/кг Использование оптимальной дозы минеральных туков на фоне совместного внесения навоза и дефеката (вар. 12) приводило к снижению содержания подвижного калия на 16. 25 мг/кг почвы, а оптимальной дозы на фоне дефеката (вар. 15) - на 11.28 мг /кг почвы, по сравнению с вариантом с последействием навоза (вар. 3).
При этом обеспеченность почвы подвижным калием практически во всех вариантах опыта с удобрениями соответствовала высокой, в варианте 13 -повышенной, в варианте 5 - очень высокой.
Внесение 40 т/га навоза в поле чистого пара способствовало формированию минимальной в опыте, но существенной (НСР095=4,8) прибавки урожая озимой пшеницы к контролю на 5,6 ц/га, или 20,4 % (табл. 3). Использование на этом фоне минеральных удобрений в оптимальной и двойной дозах увеличивало ее до 14,7 и 18,1 ц/га соответственно.
Внесение мелиоранта (вар. 13) обеспечивало более высокую прибавку (на 1,1 ц/га), чем применение только навоза (вар. 2). В варианте с оптимальной дозой ЫРК на фоне совместного использования навоза и дефеката (вар. 12) она была на 0,4 ц/га выше, чем без дефеката (вар. 3). В то же время внесение оптимальной дозы ЫРК с дефекатом (вар. 15) привело к формированию наименьшей среди всех вариантов с этой же дозой удобрений прибавки урожая пшеницы. Самая высокая прибавка (18,1 ц/га) в опыте отмечена в варианте с двойной дозой ЫРК, внесенной на фоне навоза (вар. 5).
Масса 1000 зерен во всех вариантах опыта была на 0,7.2,1 г выше, чем в контроле. Наибольшая величина показателя натура зерна, характеризующего его выполненность, также отмечена в удобренных вариантах опыта.
Внесение органических удобрений способствовало росту содержания сырой клейковины, в сравнении с
3. Влияние многолетнего внесения удобрений и мелиоранта на урожайность и качество озимой пшеницы
Вариант опыта Урожайность, ц/га* Прибавка, % Масса 1000 зерен, г Натура зерна, г/л Содержание сырой клейковины, % ИДК
1. Контроль 27,4 - 41,0 760,6 19,5 80,0
2. Навоз (40 т/га) 33,0 20,4 41,7 769,5 22,1 73,0
3. Навоз (40 т/га) + ЫРК 60 60 60 42,1 53,6 42,6 771,7 25,7 74,3
5. Навоз (40 т/га) + ЫРК 120 120 120 45,5 66,0 43,1 773,8 25,4 74,9
12. Навоз (40 т/га) + Ы60Р60К60 + дефекат (13,5 т/га) 42,5 55,0 42,8 775,4 25,9 74,0
13. Навоз (40 т/га) + дефекат (12,5 т/га) 34,1 24,4 42,0 770,0 22,5 73,3
15. Ы60Р60К60 + дефекат (14,2 т/га) 39,3 43,4 42,2 769,2 25,3 74,2
*НСР0 95 =4,8 ц/га, вх =3,2!
2
4. Влияние многолетнего внесения удобрений и мелиоранта на урожайность и содержание сахара в корнеплодах сахарной свеклы
Вариант Урожайность, ц/га* Прибавка, % Содержание сахара,%
1. Контроль 297 - 18,4
2. 40 т/га навоза (последействие) 379 27,6 17,9
3. Навоз (40 т/га, последействие) + ЫРК 120 120 120 469 57,9 17,6
5. Навоз (40 т/га, последействие) + ЫРК 240 240 240 479 61,3 17,2
12. Навоз (40 т/га, последействие) + Ы120Р120К120 + дефекат (13,5 т/га, последействие) 562 89,2 17,0
13. Навоз (40 т/га, последействие) + дефекат (12,5 т/га, последействие) 352 18,5 18,0
15. Ы120Р120К120 + дефекат (14,2 т/га, последействие) 428 44,1 17,7
снижению кислотности - почва переходила в класс слабокислой с увеличением содержания обменных оснований. Известкование почвы полностью устраняло избыточную кислотность.
Органические удобрения в год своего действия способствовали увеличению содержания подвижного фосфора в почве на 20 мг/кг калия - на 23 мг/кг в год последействия - на 8 и 32 мг/кг почвы. Внесение на этом фоне ЫРК в оптимальных и двойных дозах обеспечивало переход почвы из класса повышенной обеспеченности фосфором и калием в высокий. Известкование уменьшало содержание подвижных форм фосфора и калия на 2.20 и 25.28 мг/кг почвы соответственно.
Внесение минеральных удобрений на фоне последействия навоза и совместного последействия навоза и дефеката позволило сформировать достоверные прибавки урожая культур. При этом наибольшая их эффективность в опыте по озимой пшенице отмечена в варианте Ы^Р^К^ + 40 т/га навоза - урожайность составила 45,5 ц/га, сбор сырой клейковины - 11,6 ц/га. По сахарной свекле наилучшие результаты обеспечило применение 40 т/га навоза, Ы^Р^К^ и дефеката, на фоне которых сбор корнеплодов достигал 562 ц/га, сахара - 9,6 т/га.
Максимальная в опыте продуктивность звена севооборота достигнута при внесении оптимальной дозы минеральных удобрений на фоне последействия совместного применения навоза и дефеката.
Литература
1. Продуктивность звена зерносвеклович-ного севооборота при длительном применении удобрений (1936-2017 гг.) / О.А. Минакова, Л.В. Александрова, Т.Н. Подвигина и др. // Агрохимия. 2020. № 1. С. 43-49. doi: 10.31857/ S0002188120010081 .
2. Кузина Е.В. Влияние минеральных удобрений и способов основной обработки почвы на продуктивность зернопарового севооборота // Агромир Поволжья. 2018. № 2 (30). С. 24-28.
3. Агроэкологическая оценка длительного применения минеральных удобрений в агро-ценозах кукурузы (Zea Mays L.) в условиях Центрального Черноземья / А.Ф. Стулин, Н.В. Верховцева, Е.Ю. Милановский и др. // Проблемы агрохимии и экологии. 2020. № 2. С. 3-10. doi: 10.26178/AE.2020.2019.4.019.
*НСР095=43,8 ц/га, вх=3,8 %. контролем, на 2,6 %, а добавление к навозу различных доз минеральных туков увеличило величину этого показателя на 5,9.6,2 %. При этом отмечено некоторое ухудшение качества зерна в вариантах с двойными дозами минеральных удобрений, в сравнении с оптимальными, содержание клейковины снижалось на 0,3 %. Внесение дефеката обеспечивало рост величины этого показателя, в сравнении с аналогичным вариантом без его использования, на фоне применения органических и минеральных удобрений на 0,2 %, только органических - на 0,4 %.
Максимальная в опыте величина ИДК, используемого для оценки качества клейковины, отмечена в контроле. То есть клейковина в этом варианте была несколько хуже и соответствовала II группе качества - удовлетворительно слабая. Внесение удобрений и мелиоранта повышало качество клейковины - ИДК снижался на 5,1.6,7 ед., а его величина изменялась в пределах 73.75 ед. и соответствовала I группе качества - хорошая.
Последействие навоза (вар. 2) на сахарной свекле обеспечивало достоверную, в сравнении с контролем, прибавку урожая - 82 ц/га, или 27,6 % (табл. 4). Внесение на его фоне минеральных удобрений (вар. 3 и 5) дополнительно увеличивало сбор корнеплодов на 90.100 ц/га. Наименьшая в опыте прибавка зафиксирована в варианте с совместным использованием навоза и дефеката (вар. 13): на 27 ц/га ниже, чем при внесении только навоза. Вероятно, такая ситуация объясняется тем, что к началу вегетации сахарной свеклы обменная кислотность в этом варианте
соответствовала классу слабощелочной почвы.
Наибольшая урожайность корнеплодов в опыте (562 ц/га) отмечена при совместном использовании минеральных удобрений в дозе Ы^Р^К^ на фоне внесения навоза и дефеката. Здесь же, несмотря на самое низкое среди удобренных вариантов содержание сахара, достигнут наибольший его сбор - 9,6 т/га.
В среднем за 2018-2020 гг во всех вариантах опыта отмечены прибавки продуктивности звена севооборота, по отношению к контролю (табл. 5), которые находились в пределах 1423.4408 зерн. ед./га. Наибольшая в опыте величина этого показателя (10016 зерн. ед./га) отмечена при внесении оптимальной дозы ЫРК на фоне навоза и дефеката (вар. 12) благодаря высокой продуктивности сахарной свеклы. При использовании этой же дозы удобрений на других фонах (вар. 3 и 15) продуктивность звена севооборота находилась на уровне 8781...8070 зерн. ед./га, а в варианте с двойной дозой ЫРК она была на 888 зерн. ед./га ниже максимальной в опыте.
Таким образом, многолетнее внесение минеральных удобрений на фоне последействия органических привело к подкислению почвы. К началу шестой ротации севооборотапочва удобренных вариантов опыта была среднекислой. При совместном внесении с дефекатом минеральные удобрения подкисляли ее в меньшей степени. Применение органических удобрений (40 т/га навоза в чистом пару) даже при использовании на этом фоне минеральных в оптимальной и двойной дозах способствовало
4. Минакова О.А., Александрова Л.В., Тамбовцева Л.В. Влияние 70-летнего приме- з нения удобрений на плодородие чернозема е выщелоченного лесостепи ЦЧР и урожайность 2 культур зерно-свекловичного севооборота // ш Агрохимия. 2009. № 4. С. 31-37. Ш
5. Изменение показателей ППК и гумусного и состояния чернозема выщелоченного при мно- о голетнем внесении удобрений и известковании
/ Е.С. Гасанова, А.Н. Кожокина, Н.Г. Мязин и т
др. // Вестник Воронежского государственного ю
аграрного университета. 2018. № 4 (59). С. ¡2
13-21. Ьо1: 10.17238/1авп2071-2243.2018.4.13. 12
5. Продуктивность звена севооборота чистый пар - озимая пшеница -сахарная свекла (2018-2020 гг.), зерн. ед./га
Вариант Озимая пшеница Сахарная свекла Средняя за 2018-2020 гг
1. Контроль 3494 7722 5608
2. Фон 4208 9854 7031
3. Фон + ЫРК 5368 12194 8781
5. Фон + 2ЫРК 5801 12454 9128
12. Фон + ЫРК + дефекат 5419 14612 10016
13. Фон + дефекат 4348 9152 6750
15. ЫРК + дефекат 5011 11128 8070
N N О N (О
Ш
S ^
ф
ч
ш ^
2
ш м
The influence of long-term fertilization on the productivity of the crop rotation link and the agrochemical properties of leached chernozem
A.N. Kozhokina, N.G. Myazin, T. Sal'gado Pacheko, E.S. Gasanova, P.T. Brekhov, N.V. Stekol'nikova
Emperor Peter the Great Voronezh State Agrarian University, ul. Michurina, 1, Voronezh, 394087, Russian Federation
Abstract. The research aimed to study the effect of long-term application of mineral and organic fertilizers, as well as an ameliorant, on the change in the agrochemical properties of the soil and the productivity of the link of grain-fallow crop rotation. The work was carried out in 2018-2020 in a stationary experiment, established in 1986 on leached low-humus medium thick heavy loamy chernozem. The studies were carried out in the crop rotation link: bare fallow -winter wheat - sugar beet and seven variants of the experiment with optimal (N60P60K60 for winter wheat and N120P120K120 for sugar beet) and double (N120P120K120 for winter wheat and N240P240K240 for sugar beet) doses of fertilizers applied to background of manure and defecation in the sixth rotation of a six-field crop rotation. The use of mineral fertilizers led to soil acidification. After the introduction of manure into the bare fallow field (in 2018), acidity stabilised, and in the variants with liming (in the second year of its aftereffect) its almost complete elimination was observed. The introduction of the optimal dose of mineral fertilizers increased the content of mobile forms of phosphorus - by 8-35 mg/kg, double - by 37-50 mg/kg; potassium - by 18-44 and 5965 mg/kg, respectively. Liming contributed to a decrease in the content of phosphorus by 2-20 mg/kg, potassium - by 25-28 mg/kg of soil. The highest productivity of the crop rotation link on average for 2018-2020 observed in the variant with the optimal dose of fertilizers against the background of the combined aftereffect of manure and defecation. The variant with a double dose of NPK was inferior in productivity, but it achieved the highest yield of winter wheat in 2019. With an increase in yield, a significant decrease in product quality was not observed.
Keywords: leached chernozem; fertility; fertilizers; defecation; winter wheat; sugar beet; crop quality.
Author Details: A.N. Kozhokina, Cand. Sc. (Agr.), assoc. prof. (e-mail: annakoz27@ yandex.ru); N.G. Myazin, D. Sc. (Agr.), prof.; T. Sal'gado Pacheko, post graduate student; E.S. Gasanova, Cand. Sc. (Agr.), assoc. prof.; P.T. Brekhov, Cand. Sc. (Biol.) assoc. prof.; N.V. Stekol'nikova, Cand. Sc. (Agr.), assoc. prof.
For citation: Kozhokina AN, Myazin NG, Pacheko T. Sal'gado, et al. [The influence of long-term fertilization on the productivity of the crop rotation link and the agro-chemical properties of leached chernozem] Zemledelie. 2022;(6):11-6. Russian. doi: 10.24412/0044-3913-2022-6-11-16.
doi: 10.24412/0044-3913-2022-6-16-21 УДК 631.6.02
Новый методический подход к оценке влияния агролесоландшафтного комплекса на почву и урожайность
сельскохозяйственных культур'
И. В. ПОДЛЕСНЫХ, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник (e-mail: [email protected]) А. В. ПРУЩИК, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Т. Я. ЗАРУДНАЯ, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Курский федеральный аграрный научный центр, ул. Карла Маркса, 70 б, Курск, 305021, Российская Федерация
Исследования проводили с целью оценки влияния агролесоландшафтного комплекса на свойства почвы и урожайность возделываемых сельскохозяйственных культур с использованием нового методического подхода. Он базируется на общепринятых в почвоведении и земледелии методах, но имеет принципиальные особенности в выборе параллельных ключевых участков в контроле и в варианте с агролесоланд-шафтным комплексом, основанном на величине среднемноголетнего смыва с учетом допустимых норм эрозии, с использованием геоинформационных технологий, с расчетами и графической визуализацией в программе QGis 3.8.3. Это позволило определять координаты ключевых участков, которые вводили в память GPS-навигатора для точного установления границ. Работу выполняли в 2012-2019 гг. на стационарном научно-производственном опыте по контурно-мелиоративному земледелию (Курская область). Оценку проводили для склонов западной экспозиции: с агролесомелиоративным комплексом и без противоэрозионных мероприятий (контроль). Агролесомелиоративный комплекс представлен тремя линейными рубежами, состоящими из двухрядных водорегулирующих лесных полос, усиленных канавой в междурядье и валом по нижней опушке. Влияние агролесоландшафтного комплекса на эрозионно-гидрологические показатели подтверждено достоверным увеличением высоты снежного покрова на 41 %, снижением промерзания почвы - на 48 %, уменьшением смыва почвы до 0,1...0,3 т/га и полного отсутствия. По результатам анализа почвенных разрезов установлено снижение гумусового горизонта книзу склона на 25.30 %.
Прогноз динамики общего углерода в слое 0.20 см показал снижение его содержания в результате недостаточного поступления в почву органических веществ и дополнительное уменьшение из-за смыва почвы на 5 %. Критерий водопрочности агрегатов в слое почвы 0.20 см склона с агролесо-ландшафтным комплексом на 22 % выше, чем в контроле. На примере озимой пшеницы отмечено достоверное увеличение урожайности сельскохозяйственных культур в средней части склона с агролесомелиоративным комплексом на 0,9.1,0 т/га, по сравнению с контролем, независимо от метеорологических условий.
Ключевые слова: агролесоландшафт-ный комплекс, QGis, ключевой участок, пашня на склонах, водорегулирующая лесная полоса, углерод, критерий водопрочности, урожайность.
Для цитирования: Подлесных И.В., Прущик А.В., Зарудная Т.Я. Новый методический подход в оценке влияния агро-лесоландшафтного комплекса на почву и урожайность сельскохозяйственных культур // Земледелие. 2022. № 6. С. 16-21. doi: 10.24412/0044-3913-2022-6-16-21.
Эрозия почвы - один из видов ее деградации. По определению Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (FAO): эрозия почвы - это «перемещение почвенных частиц, почвенных агрегатов, органического вещества и питательных веществ с поверхности земли тремя основными путями: водой, ветром и обработкой почвы» [1]. К концу ХХ в. в мире 93 % продовольствия производили с использованием почвенных ресурсов, за весь период земледелия человечество утратило более 2 млрд га плодородных земель - это больше, чем общая площадь сельскохозяйственных земель современного человечества (1,5 млрд га). Согласно зарубежным и российским источникам [2, 3, 4] ежегодные потери почвы составляют 23 млрд т. По результатам анализа динамики изменения площади пашни во времени отмечено ежегодное сокращение на уровне 1 %, при этом 0,47 % связано с деградацией почвы
*Работа выполнена в рамках государственного задания ФБГНУ «Курский федеральный аграрный научный центр» по теме № FGZU-2022-0002.
