CC BY
3в
естник АПК
Науки о земле . № 4(20), 2015 *
175
УДК: 633.11»324»:631.8:631.51(470.630)
Фурсова А. Ю., Есаулко А. Н. Fursova A. Yu., Esaulko А. N.
ВЛИЯНИЕ СИСТЕМ УДОБРЕНИЯ, СПОСОБОВ И ПРИЁМОВ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ НА ПЛОДОРОДИЕ ЧЕРНОЗЁМА ВЫЩЕЛОЧЕННОГО В ПОСЕВАХ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ СТАВРОПОЛЬСКОЙ ВОЗВЫШЕННОСТИ
EFFECT OF FERTILIZER, METHODS AND TECHNIQUES SOIL TREATMENT ON FERTILITY OF CHERNOZEM LEACHED TO THE WINTER WHEAT STAVROPOL UPLAND
В статье представлены исследования, которые были проведены в 2010-2014 гг. в экспериментальном севообороте стационара кафедр агрохимии и земледелия, расположенного в опытной станции Ставропольского государственного аграрного университета. В опыте изучено влияние систем удобрения, построенных на разных принципах (рекомендованная, биологизированная, расчетная), способов и приёмов обработки почвы на динамику содержания в 0-20 см слое чернозёма выщелоченного минерального азота, подвижного фосфора и обменного калия в посевах озимой пшеницы сорта Зустрич после предшественника горох. Во все фазы развития озимой пшеницы максимальные значения изучаемых показателей обеспечивала расчетная система удобрения, которая запланирована на получение максимально возможной урожайности сельскохозяйственной культуры: озимая пшеница - 65 ц/га. Нормы, соотношения и дозы минеральных удобрений устанавливались по результатам текущих анализов и растительной диагностики в соответствии с уровнем программируемой урожайности на основе методики В. В. Агеева (2006 г.) и ежегодно уточнялись и отвальный способ обработки почвы (вспашка 20-22 см). Вспашкой осуществляется ряд технологических операций: оборачивание, рыхление, крошение, подрезание, частичное перемешивание почвы. Ведущая технологическая операция при вспашке - оборачивание обрабатываемого слоя почвы, поэтому способ обработки получил название способа отвальной обработки. Вспашкой наиболее полно достигаются подрезание, оборачивание, крошение и рыхление обрабатываемого слоя почвы, а частично - перемешивание.
Ключевые слова: системы удобрения, способы и приёмы обработки почвы, агрохимические показатели, чернозем выщелоченный, озимая пшеница.
The article presents the studies that were conducted in 2010-2014 in the experimental rotation hospital departments agrochemicals and agriculture experimental station located in the Stavropol State Agrarian University. In the experiment studied the effect of fertilizer systems built on different principles (recommended biologizing, design), methods and techniques of tillage on the dynamics of content in the 0-20 cm layer of humus leached mineral nitrogen, mobile phosphorus and exchangeable potassium in winter wheat varieties after Zustrich predecessor peas. During all phases of the development of winter wheat maximum values of the studied parameters provide fertilizer settlement system, which is scheduled to receive the highest possible yield of the crop: winter wheat - 65 kg/ha. Standards, ratios and doses of mineral fertilizers established by the results of the current analysis and plant diagnostics in accordance with the level of productivity on the basis of programmable techniques V. Ageev (2006) and annually updated and depleted method of tillage (plowing 20-22 cm). Ploughing is carried out a number of operations: turning around, loosening, crumbling, cutting of a partial mixing of the soil. Leading technological operation during plowing - wrapping the treated soil, so the processing method is called processing method moldboard. Plowing more fully achieved pruning, wrapping, crumbling and loosening of the treated soil, and partly - mixing.
Key words: fertilizer system, the methods and techniques of tillage, agro-chemical indicators, leached chernozem, winter wheat.
Фурсова Александра Юрьевна -
аспирантка кафедры агрохимии и физиологии растений
ФГБОУ ВО «Ставропольский государственный
аграрный университет»
г. Ставрополь
Тел.: 8-988-766-20-65
Е-та11:а1екБапс1га^иг80уа@таМ.ш
Есаулко Александр Николаевич -
доктор сельскохозяйственных наук, профессор
кафедры агрохимии и физиологии растений
ФГБОУ ВО «Ставропольский государственный
аграрный университет»
г. Ставрополь
Тел.: 8-962-400-41-95
Е-таМ:аеБаи1ко@уапСех.ги
Fursova Alexandra Yurevna -
graduate student of chair of agrochemistry and physiology of plants
FSBEI HE «Stavropol state agrarian university» Stavropol
Теl: 8-988-766-20-65 E-mail:aleksandra-fursova@mail.ru
Esaulko Alexander Nikolaevich -
doctor of agricultural sciences, professor of chair of agrochemistry and physiology of plants
FSBEI HE «Stavropol state agrarian university» Stavropol
Теl.: 8-962-400-41-95 E-mail:aesaulko@yandex.ru
Главным агротехническим приемом повышения плодородия почвы и продуктивности сельскохозяйственных культур является рационально составленная
система удобрения с учетом биоклиматического потенциала местности (зоны), особенностей растений и конъюнктуры рынка [1,3]. Она предполагает снижение доз
Ежеквартальный
научно-практический
журнал
естник ЛПК
Ставрополья
удобрений, увеличение почвенных запасов элементов питания. Современные системы удобрения должны основываться на биологизации земледелия в сочетании с рациональным применением минеральных и органических удобрений, применительно к конкретным почвенно-климатическим и хозяйственным условиям с учетом требований экологии и адаптивного земледелия [7,8]. Однако, не смотря на это, роль способов и приёмов обработки почвы в оптимизации питательного режима не потеряла своего значения. Учеными доказано, что на содержание питательных элементов в почве значительное влияние оказывает не только глубина обработки, но и ее способы [2,4]. Главными остаётся регулирование эффективного плодородия почвы, баланса органического вещества, питательного режима растений, улучшение фитосанитарных условий, создание благоприятных условий для посева, ухода за растениями и уборки урожая [5,6].
Цель данной работы - определить влияние систем удобрения, способов и приёмов обработки почвы на агрохимические показатели чернозема выщелоченного в посевах озимой пшеницы Ставропольской возвышенности.
Размещение вариантов рендомизирован-ное по методу расщепленных делянок, повтор-ность опыта 3-х кратная, ширина делянки - 7,5 м, длина - 15 м. Общая площадь делянки 108 м2, а учетная - 50 м2. В опыте изучается районированный сорт озимой пшеницы - Зустрич. Предшественник - горох. Применялись удобрения - аммофос, нитроаммофоска, аммиачная селитра и калий хлористый.
Содержание минерального азота в почве весьма изменчиво. Причиной его лабильности является целый ряд факторов: микробиологические процессы, гранулометрический состав,
Исследования были проведены в 2010-2014 гг на стационаре кафедры агрохимии и земледелия Ставропольского государственного аграрного университета, расположенном на опытной станции в пределах Ставропольской возвышенности в зоне неустойчивого увлажнения.
Почва опытного участка - чернозем выщелоченный мощный малогумусный тяжелосуглинистый, характеризующийся средним содержанием гумуса (5,2-5,9 %), подвижного фосфора (18-28 мг/кг по Мачигину), обменного калия (240-290 мг/кг) и повышенной нитрификаци-онной способностью (16-30 мг/кг). Реакция почвенного раствора нейтральная - 6,1-6,7.
Опыт двухфакторный, 3 х 4.
Фактор А - способы и приёмы обработки почвы.
Варианты с изучаемыми согласно схеме опыта системами удобрения накладывались на варианты с различными способами и приёмами основной обработки почвы:
1 - отвальный способ (ПЛН 5-35), 20-22 см;
2 - комбинированный способ (АКП-6), 20-22 см;
3 - поверхностная обработка (БДМ х 4*4) 10-12 см.
Фактор Б - система удобрения в севообороте (таблица 1).
физико-химические свойства почвы, погодные условия в период вегетации, а также вид выращиваемой культуры. Минеральный азот в почве принято определять несколько раз за период вегетации растений (в динамике), что позволяет рассчитать или скорректировать дозы и сроки внесения азотных удобрений, проведение ранневесенних подкормок.
Значения содержания минерального азота на вариантах с применением отвального способа обработки оказались выше комбинированного способа и поверхностного приёма обработки на 2,6 и 4,8 мг/кг почвы (таблица 2)
Таблица 2 - Влияние систем удобрения, способов и приёмов обработки почвы на динамику содержания минерального азота (мг/кг) в 0-20 см слое почвы в посевах озимой пшеницы, 2010-2014 гг
Способы и приём обработки почвы, А Срок отбора, С
Система удобрения, В Перед посевом Кущение Выход в трубку Колошение Полная спелость А, НСР95=1,1 В, НСР95=1,2
Контроль 23,3 26,2 22,8 21,0 17,4 18,7
Отвальный, Рекомендованная 27,5 28,9 26,9 25,7 19,6 24,9 22,9
20-22 см Биологизированная 23,5 25,0 24,8 23,9 18,8 20,9
Расчетная 29,6 31,9 30,9 29,5 22,5 27,1
Таблица 1 - Система удобрения озимой пшеницы после предшественника горох, кг/га д.в.
Насыщенность севооборота удобрениями NPK кг/га + навоз т/га Внесено непосредственно под культуру Способы внесения удобрения
основное припосевное подкормка
Контроль - - - -
Рекомендованная N70P40 N30P30 N10P10 N30
Биологизированная Солома 2,4 т/га + N60P10 Солома 2,4 т/га + N20 N10P10 N30
Расчетная N120P 75К 24 N37P58 N32P17K24 N51
Вестник АПК ,,
Науки о земле № 4(20), 2015 *
Продолжение
Способы и приём обработки почвы, А Система удобрения, В Срок отбора, С А, НСР95=1,1 В, НСР95=1,2
Перед посевом Кущение Выход в трубку Колошение Полная спелость
Комбинированный, 20-22 см Контроль 18,1 20,1 17,9 16,5 14,4 22,3
Рекомендованная 25,4 25,9 25,1 22,0 17,3
Биологизированная 22,2 22,6 21,9 21,1 16,1
Расчетная 29,2 31,2 30,1 26,1 22,1
Поверхностная обработка, 10-12 см Контроль 17,6 18,8 16,5 15,9 13,4 20,1
Рекомендованная 21,1 22,3 21,9 20,5 15,1
Биологизированная 20,1 20,9 19,4 19,3 14,5
Расчетная 25,2 29,9 25,1 23,3 20,2
С, НСР95=1,2 23,6 25,3 23,6 22,1 17,6 НСР95=3,6
Все системы удобрения существенно увеличивали концентрацию минерального азота в чернозёме выщелоченном на 2,2-8,4 мг/кг по сравнению с контролем. При применении расчетной системы удобрения в среднем по опыту было получено максимальное значение содержания минерального азота 27,1 мг/кг в почве в посевах озимой пшеницы, что существенно выше показателей естественного агрохимического фона на 8,4 мг/кг почвы, рекомендованной и биологизированной систем удобрения на 4,2 и 6,2 мг/кг почвы соответственно.
В посевах озимой пшеницы максимальное содержание минерального азота в почве за период вегетации культуры было выявлено в фазу кущения - 25,3 мг/кг почвы, этот показатель выше значений в другие фазы развития на 1,7-7,7 мг/кг почвы. Затем происходило постепенное снижение с достижением минимальных величин к фазе полной спелости озимой пшеницы - 17,6 мг/кг.
Максимальный показатель содержания подвижного фосфора 22,2 мг/кг, почвы был отмечен на вариантах с применением отвального спосо-
ба обработки почвы, что несущественно выше показателей подвижного фосфора на вариантах с применением комбинированного способа обработки почвы, на 0,7 мг/кг почвы, и существенно превысило значения изучаемого элемента на вариантах с поверхностной обработкой почвы, на 1,7 мг/кг почвы.
Системы удобрения в среднем по опыту существенно увеличивали содержание подвижного фосфора, на 2,2-9,7 мг/кг почвы, по сравнению с контролем в 0-20 см слое почвы. Максимальный показатель содержания подвижного фосфора, 26,9 мг/кг почвы, был отмечен на вариантах с применением расчетной системы удобрения, что существенно выше значений не только контрольного варианта, но и показателей на биологизированной и рекомендованной системах удобрения, на 9,7; 7,5 и 4,9 мг/кг.
Перед посевом озимой пшеницы с применением всех систем удобрения содержание подвижного фосфора составило 25,3 мг/кг, затем количество изучаемого элемента значительно снизилось к фазе полной спелости до 17,0 мг/кг почвы (таблица 3).
Таблица 3 - Влияние систем удобрения, способов и приёмов обработки почвы на динамику содержания подвижного фосфора (мг/кг) в 0-20 см слое почвы в посевах
озимой пшеницы, 2010-2014 гг.
Способы и приём обработки почвы, А Система удобрения, В Срок отбора, С А, НСР95=0,8 В, НСР95=1,4
Перед посевом Кущение Выход в трубку Колошение Полная спелость
Отвальный, 20-22 см Контроль 22,7 19,9 16,2 14,4 13,5 22,2 17,2
Рекомендованная 28,3 25,8 23,5 19,7 18,2 22,0
Биологизированная 24,8 21,7 19,8 18,4 16,9 19,4
Расчетная 32,8 31,1 28,4 25,1 23,2 26,9
Комбинированный, 20-22 см Контроль 22,1 19,9 16,0 14,8 14,1 21,5
Рекомендованная 27,4 25,7 21,2 19,0 16,2
Биологизированная 23,2 21,7 20,1 18,1 15,5
Расчетная 31,1 30,2 27,1 24,1 22,1
Поверхностная обработка, 10-12 см Контроль 21,8 19,1 15,5 13,9 13,9 20,5
Рекомендованная 26,3 25,1 20,1 18,5 15,5
Биологизированная 22,1 20,1 18,5 17,3 13,5
Расчетная 30,1 28,1 26,1 24,1 21,3
С, НСР95=1,2 25,3 24,0 21,0 18,9 17,0 НСР95=3,5
Ежеквартальный
научно-практический
журнал
естник ЛПК
Ставрополья
Содержание калия в почве может сильно изменяться, это зависит от состава минералов, почвообразующих процессов и гранулометрического состава. Погодные условия и температурный режим, как правило, оказывают влияние на динамику содержания обменного калия неоднозначное влияние.
На вариантах с применением отвального способа обработки почвы было отмечено максимальное содержание обменного калия, 243 мг/кг почвы, что несущественно выше показателей на вариантах с применением комбинированного способа обработки почвы, на 6 мг/кг, и существенно выше значений на вариантах с применением приема поверхностной обработки почвы, на 8 мг/кг.
Максимальное содержание элемента было отмечено перед посевом культуры (254 мг/кг), затем наблюдается постепенное снижение, и к фазе колошения озимой пшеницы содержание элемента достигло минимальных значений (222 мг/кг). В фазу полной спелости зерна озимой пшеницы под влиянием различных факторов содержание калия в почве несущественно увеличилось по сравнению со значениями содержания элемента в фазу колошения озимой пшеницы, на 8 мг/кг почвы, и составило 230 мг/кг.
В результате исследований выявлено, что среди изучаемых способов и приёмов обработки чернозема выщелоченного отвальный способ обеспечивал максимальные показатели среднего содержания минерального азота, подвижного фосфора и обменного калия в посевах озимой пшеницы - 24,9, 22,2 и 243 мг/кг почвы - соответственно, а минимальные значения этих элементов в почве были обнаружены на вариантах с применением поверхностной обработки почвы - 20,1, 20,5 и 235 мг/кг почвы.
Все системы удобрения в среднем по опыту увеличивали содержание обменного калия в почве по сравнению с контролем на 13-26 мг/кг почвы. Максимальные показатели были отмечены в среднем по опыту на вариантах с применением расчетной системы удобрения - 249 мг/кг почвы, что существенно выше контрольного варианта, на 26 мг/кг почвы, и разница по сравнению с рекомендованной системой удобрения составила 13 мг/кг почвы. Содержание обменного калия на биологизированной системе удобрения составило 246 мг/кг почвы, что существенно выше естественного агрохимического фона, на 23 мг/ кг, несущественно выше, на 10 мг/кг, рекомендованной и несущественно ниже расчетной системы удобрения, на 3 мг/кг почвы (таблица 4).
Изучаемые системы удобрения оказали положительное влияние на динамику содержания элементов питания в черноземе выщелоченном в посевах озимой пшеницы. Во все сроки отбора расчетная система удобрения по сравнению с контролем обеспечивала достоверную прибавку содержания основных элементов питания в почве. Максимальное среднее содержание минерального азота на вариантах с расчетной системой удобрения составило 27,1 мг/кг почвы, что выше показателей контроля на 8,0 мг/кг почвы, рекомендованной и биологизированной системы удобрения на 4,2 и 6,2 мг/кг почвы. Установлено накопление зависимости и в отношении содержания в почве в посевах озимой пшеницы подвижного фосфора и обменного калия. Преимущество среди показателей по опыту на расчетной системе удобрения составило 4,9-7,5 мг/кг почвы для подвижного фосфора и 3-13 мг/кг почвы для обменного калия по сравнению с другими системами удобрения.
Таблица 4 - Влияние систем удобрения, способов и приёмов обработки почвы на динамику содержания обменного калия (мг/кг) в 0-20 см слое почвы в посевах
озимой пшеницы, 2010-2014 гг.
Способы и приём обработки почвы, А Система удобрения, В Срок отбора, С А, НСР95=7,2 В, НСР95=14,3
Перед посевом Кущение Выход в трубку Колошение Полная спелость
Отвальный, 20-22 см Контроль 245 244 230 200 212 243 223
Рекомендованная 260 259 235 228 230 236
Биологизированная 267 265 242 231 239 246
Расчетная 271 270 250 239 247 249
Комбинированный, 20-22 см Контроль 243 242 225 196 205 237
Рекомендованная 245 244 232 225 229
Биологизированная 260 259 232 232 242
Расчетная 260 259 240 235 243
Поверхностная обработка, 10-12 см Контроль 240 239 220 194 203 235
Рекомендованная 241 240 229 220 228
Биологизированная 255 254 231 236 241
Расчетная 255 254 239 230 241
С, НСР95=14,2 254 252 234 222 230 НСР95 = 34 ,8
в
естник АПК
Науки о земле . № 4(20), 2015 *
179
Литература References
1. Биологизация систем удобрений - как путь совершенствования систем земледелия / А. Н. Есаулко, В. В. Агеев, О. Ю. Ло-банкова, Л. С. Горбатко, С. А. Коростылев, М. С. Сигида, Е. В. Голосной, В. И. Радчен-ко, А. А. Беловолова, А. В. Воскобойников, Н. В. Громова, Ю. И. Гречишкина, Т. С. Ай-санов, Е. А. Устименко, Седых, А. П. Гринько, Д. Е. Галда // Научно-обоснованные системы земледелия: теория и практика : материалы науч.-практ. конф., приуроченной к 80-летнему юбилею В. М. Пенчуко-ва. Ставрополь, 2013. С. 87-89.
2. Озимая пшеница в Ставропольском крае / Ф. И. Бобрышев, А. И. Войсковой, В. В. Дубина, Г. Р. Дорожко, Г П. Полоус. Ставрополь : Изд-во СтГАУ «АГРУС», 2003. 307 с.
3. Подколзин А. И., Коростылев С. А., Ай-санов Т. С. Влияние длительного применения минеральных удобрений в стационарном опыте на кислотно-основные свойства чернозема выщелоченного // Современные ресурсосберегающие технологии возделывания сельскохозяйственных культур в Северо-Кавказском федеральном округе. Ставрополь, 2012. С. 68-70.
4. Устименко Е. А. Оптимизация применения доз и способов внесения азотных удобрений под озимые культуры в Ставропольском крае // Молодые ученые СКФО для АПК региона и России : материалы II Межрегион. науч.-практ. конф. Ставрополь, 2013. С. 41-43.
5. Фосфатный потенциал чернозема выщелоченного и продуктивность озимой пшеницы в зависимости от систем удобрения в условиях Ставропольской возвышенности / Е. В. Голосной, М. С. Сигида, С. А. Ко-ростылёв, В. И. Радченко, А. А. Беловолова, А. В. Воскобойников // Современные проблемы науки и образования. 2014. № 6. С. 1638.
6. Энергосберегающие, почвозащитные системы земледелия Ставропольского края / В. И. Трухачев, В. М. Пенчуков, В. К. Дридигер, А. Н. Абалдов, О. Г. Анги-леев, Д. С. Дзыбов, Г. Р. Дорожко, Ф. И. Бобрышев, Л. И. Желнакова, Ю. А. Кузы-ченко, В. М. Передериева, Н. Е. Руденко, В. И. Удовыдченко, В. К. Целовальников ; под ред. В. И. Трухачева. Ставрополь, 2007. 64 с.
1. Biologization fertilizer systems - as a way of improving farming systems / A. N. Esaulko,V. V. Ageev, O. Yu. Lobankova, L. S. Gorbatko, S. A. Korostylev, M. S. Sigida, E. V. Golosnoy, V. I. Radchenko, A. A. Belovolova, A. B. Voskoboynikov, N. V. Gromova, Yu. I. Grechishkina, T. S. Aysanov, E. A. Ustimenko, E. A. Sedykh, A. P. Grinko, D. E. Galda // Evidence-based farming systems: Theory and Practice Proceedings of the conference marking the 80th anniversary of V. M. Penchukova. Stavropol, 2013. - P. 87-89.
2. Winter wheat in Stavropol Territory / F I. Bobrishev, A. I. Voiskovoi, V. V. Dubina, G. R. Dorojko, G. P Polous. - Stavropol: Publishing house SSAU "Agrus", 2003. - 307 p.
3. Podkolzin A. I., Korostylev S. A., Aysanov T. S. Influence of long application of fertilizers in the stationary experiment on acid-base properties of the leached chernozem // Modern resource-saving technologies of cultivation of agricultural crops in the North Caucasus Federal District. Stavropol, 2012. S. 68-70.
4. Ustimenko E. A. Optimizing the use of doses and ways of applying nitrogen fertilizer for winter crops in the Stavropol region // Young scientists SKFO for agriculture in the region and Russia II Interregional Scientific and Practical Conference. Stavropol, 2013. S. 41-43.
5. Phosphate potential leached chernozem and productivity of a winter wheat depending on fertilizer systems under the Stavropol height / E. V. Golosnoy, M. S Sigida, S. A. Korostylev, V. I. Radchenko, A. A. Belovolova, A. B. Voskoboynikov // Modern problems of science and education. 2014. № 6. S. 1638.
