CC BY
10
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ/ORIGINAL SCIENTIFIC ARTICLES
ЗЕМЛЕДЕЛИЕ, АГРОХИМИЯ, МЕЛИОРАЦИЯ / AGRICULTURE, AGROCHEMISTRY, LAND IMPROVEMENT
https://doi.org/10.30766/2072-9081.2021.22.2.223-233 УДК 631.153.3:632.911.4
Влияние средств химизации на продуктивность севооборотов с бобовыми и злаковыми травами в условиях неустойчивого увлажнения юга Нечерноземья России О 2021. Л. Н. Прокинан, С. В. Пугаев
ФГБНУ «Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени Н.В. Рудницкого», г. Киров, Российская Федерация
В статье обобщены результаты исследований (1990-2012 гг.), проведенных в стационарном опыте на черноземе выщелоченном тяжелосуглинистом в условиях Республики Мордовия Объект исследования - два севооборота (зернотравяно-паропропаишой и зернотравяно-пропашной), в которых в качестве бобового компонента использовали люцерну посевную сорим Вега 87, злакового - кострец безостый сорим Пензенский 1. Уашновлено, чпю минеральные удобрения в зернотравяно-паропропашных севооборопмх с бобовыми травами увеличивали продуктивность на 0,34-0,55, со злаковыми - на 0,31-0,73 т корм, ед./га, чпю позволило получить дополнительный доход от 1,19 до 1,40 и 1,09 до 1,47руб/руб соответственно. Рекомендуемые дозы минеральных удобрений на фоне известкования почвы по 0,5 гидролитической кислотноспш (г. к.) составили для зернотравяно-паропропашного севооборопм с люцерной X22-.wP-12K.i2, с кострецом - .\2---1P42Ks2. В зернотравяно-пропашном севообороте с бобовым и злаковым компонентами окупаемость 1 кг д. в. полного минерального удобрения соспмвила 6,13 и 6,17 кг корм, ед, дополнительный доход - 2,00 и 1,99 руб/руб, продуктивность увеличилась на 0,86-1,08 и 0,84-1,22 т корм ед./га соответственно. Окупаемость 1 кг д. в. (нота в составе полного минерального удобрения в данном севообороте соспмвила в среднем 13,04 кг корм ед. против 11,5 кг в бобовом. Рекомендуемые дозы минеральных удобрений: Ху>-я-1'мКб1 на фоне известкования почвы по 0,5-1,0 г. к. В севообороте с кострецом из-за низкого дополнительного дохода (0,97-1,07руб/руб) фосфорно-калийныеудобрения вносить нецелесообразно.
Ключевые слова: минеральные удобрения, известкование, окупаемость, дополнительный доход, кормовая единица
Благодарности: работа выполнена при поддержке Минобрнауки РФ в рамках Государственного задания ФГБНУ «Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени Н. В. Рудницкого» (тема № 0528-2019-0100).
Авторы благодарят рецензентов за вклад в экспертную оценку работы.
Конфликт интересов: автор заявил об отсутствии конфликта интересов.
Для цитирования: ПрокинаЛ. Н., Пугаев С. В. Влияние средств химизации на продуктивность севооборотов с бобовыми и злаковыми травами в условиях неустойчивого увлажнения юга Нечерноземья России. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2021;22(2):223-233. БОГ https://doi.ora/10.30766/2072-9081.2021.22.2.223-233
Поступила: 18.02.2021 Принята к публикации: 26.03.2021 Опубликована онлайн: 19.04.2021
The effect of chemical agents on the productivity of crop rotations with legumes and cereals in the conditions of unstable moisture in the south of the Non-Black Soil Zone of Russia © 2021. Lyudmila N. Prokina13, Sergey V. Pugaev
Federal Agricultural Research Center of the North-East named N. V. Rudnitsky, Kirov, Russian Federation
The article summarizes the resubs of 1990-2012 research conducted during the stationary experiment on leached heavy loam chernozem in the Republic of Mordovia The objects of the study are two crop rotations (grain-grass-fallow and grain-grass crop rotations) where alfalfa of the I 'EG I 87 variety was used as a bean component, smooth brome (Brornis inermis) Penza 1 was used as a grain component. It has been established that mineral fertilizers in grain-grass-fallow crop rotations with legumes increased productivity by 0.34-0.55, with cereals - by ft 31-0.73 tons offeed units/ha That provided to get additional income from 1.19 to 1.40 and 1.09 to 1.47 rub/rub, respectively. Recommended doses of mineral fertilizers against soil liming by 0.5 hydrolytic acidity (h.a,) were N22-39P42K52, for grain-grass-fallow crop rotation with alfalfa and N27-71P42K52. mill smooth brome In the grain-grass crop rotation with legume and cereal components the payback of 1 kg active ingredient (ai.) of complete mineral fertilizer was 6.13 and 6.17 kg feed units, additional income was 2.00 and 1.99 rub/rub, the producti\ity increased by 0.86-1.08 and 0.84-1.22 tons of feed units/ha, respectively. The payback of 1 kg of a i. nitrogen as part of a complete mineral fertilizer in this crop rotation averaged 13.04 kg feed units versus 11.5 kg in legumes. Recommended doses of mineral fertilizers were N26-S7P46K6S against the background of liming of the soil by ft 5-1. Oh a In crop rotation with smooth brome phosphorus-potash fertilizers should not be applied due to the low additional income (0.9 7-1.07 rub/rub).
Keywords: mineral fertilizers, liming, payback, additional income, feed unit
Acknowledgement: the research was carried out under the support of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation within the state assignment of Federal Agricultural Research Center of the North-East named N. V. Rudnitsky (theme No. 0528-2019-0100).
The authors thank the reviewers for their contribution to the peer review of this work.
Conflict of interest: the author stated that there was no conflict of interest.
For citations: Prokina L. N, Pugaev S. V. The effect of chemical agents on the productivity of crop rotations with legumes and cereals in the conditions of unstable moisture in the south of the Non-Black Soil Zone of Russia. Agrarnaya nanka Evro-Severo-Vostolia = Agricultural Science Euro-North-East. 2021;22(2):223-233. (In Russ.). DOI: https://doi.Org/10.30766/2072-9081.2021.22.2.223-233
Received: 18.02.2021 Accepted for publication: 26.03.2021 Published online: 19.04.2021
В современном сельскохозяйственном производстве не представляется возможным повышение его продуктивности без применения минеральных удобрений, которые остаются важнейшим фактором роста урожайности сельскохозяйственных культур (от 30 до 50-60 %), сохраняя и повышая плодородие почвы [1, 2]. Применение удобрений на черноземах выщелоченных в условиях юга лесостепи Нечерноземья существенно повышает урожайность отдельных сельскохозяйственных культур и продуктивность севооборотов в целом. В зер-нопропашном севообороте наиболее эффективно внесение минеральных удобрений в умеренных дозах (К45-б5Р45-боКзо-5о) отдельно или в сочетании с навозом (5-6 т/га в год) [3]. Минеральные удобрения были наиболее окупаемыми в зернотравяно-пропашных севооборотах с люцерной и кострецом в дозах Кзб-59Р4бКб5 [4]. Внесение высоких доз удобрений, как правило, не всегда обеспечивает адекватного с умеренными дозами повышения урожайности культур.
В настоящее время основное требование к системе удобрения сельскохозяйственных культур - это повышение их окупаемости, снижение затрат на применение и эффективное использование достигнутого потенциала. В условиях неустойчивого увлажнения Центрального Предкавказья на черноземе обыкновенном наиболее высокая продуктивность севооборота (в среднем за 5 ротаций составила 2,9-3,04 тыс. з. е. /га, или 23-29 % к контролю) была достигнута при внесении полного минерального удобрения. В качестве оптимальной дозы удобрений рекомендуется внесение 60 кг/га фосфора отдельно и на фоне ТЧК, а также 60 кг/га азота на фоне РК. Систематическое применение азотных удобрений без улучшения фосфорного режима почвы малоэффективно [5].
В научном мире растет интерес к достижению сбалансированных систем питания растений и проводится много исследований, направленных на вовлечение в агроценозы
биологического азота [6]. При введении бобовых культур в севообороты в качестве предшественника или смешанных посевов, благодаря их азотфиксирующей способности, происходит накопление биологического азота, что в свою очередь позволяет сократить нормы вносимых удобрений [7, 8]. Специфика данных севооборотов требует особого внимания при использовании удобрений, особенно минеральных. В Ростовской области на черноземе обыкновенном тяжелосуглинистом для максимально эффективного использования посевной площади зернотравяного севооборота (люцерна 2 г. п.) рекомендуют вносить полное минеральное удобрение в дозе КбоРзвКбо, способствующей увеличению его продуктивности на 34,8 %, или до 37,2 ц з. ед. /га (контроль 27,6 ц з. ед./га) [9].
Проведение исследований на основе длительных опытов, осуществляемых в одном регионе, дает возможность выявить наиболее удачные технологические приемы и условия, обеспечивающие адаптацию систем земледелия к условиям региона [10].
В связи с этим длительные стационарные полевые опыты являются важным источником получения информации о влиянии систем минерального питания растений и элементов биологического земледелия на урожай. Наиболее результативные системы могут служить основой для разработки соответствующих нормативов по их применению, направленных на биологизацию систем земледелия посредством обоснования адаптивной структуры посевных площадей, ресурсосберегающих систем удобрения с использованием сочетания биологического азота, умеренных доз и способов применения макро- и микроудобрений, химических мелиорантов [11]. В результате реформ XX века в научных учреждениях Поволжья были закрыты многие стационарные опыты, тем не менее полученные в них данные до сих пор имеют большое теоретическое и практическое значение и позволяют давать
научно обоснованные рекомендации для современного земледелия [12].
Продуктивность севооборотов на черноземах выщелоченных в условиях Мордовии изучали [4], но исследований о влиянии удобрений на фоне известкования на продуктивность севооборотов с бобовым и злаковым компонентами практически нет, что и послужило необходимостью изучения данного вопроса.
Цель исследований - на основе данных длительного стационарного опыта оценить влияние средств химизации на продуктивность севооборотов с бобовыми и злаковыми травами в условиях неустойчивого увлажнения юга Нечерноземья России.
Материал и методы. Исследования проводили на опытном поле Мордовского НИИСХ - филиала ФГБНУ ФАНЦ Северо-Востока в 1990-2012 гг. в соответствии с планом НИР учреждения на базе длительного стационарного полевого опыта, заложенного в 1972-1973 гг. последовательно в двух полях по методике Б. А. Доспехова1. Объектом исследований были два севооборота (зернотравя-но-паропропашной и зернотравяно-пропаш-ной), где многолетние травы были представлены люцерной и кострецом.
Месторасположение опыта: Республика Мордовия, Мордовский НИИСХ, опытное поле. Географические координаты: широта 54°17', долгота 45°28'. Первый стационарный участок (3,0 га) заложен в поле № 2, второй (3,2 га) -в поле № 4 агротехнического севооборота. Посевная площаць делянки составляет 157,5 м2 (7,5x21 м), учетная для зерновых - 105 м2 (5x21 м), для трав - 30 м2 (4x7,5 м). Опыт заложен методом рендомизированных повторений и расщепленных делянок. Повторность в опыте трехкратная.
На делянках первого порядка изучали действие известкования: 1 - без известкования с 1972 года (контроль); 2 - известкование по 0,5 гидролитической кислотности (г. к.); 3 - известкование по 1,0 г. к. В блоке второго порядка оценивали продуктивность культур в двух севооборотах - бобовом и злаковом, которые представлены люцерной и кострецом соответственно.
Последовательность культур зернотравя-но-паропропашного севооборота (3-я ротация):
1-й бобовый: ячмень + люцерна - люцерна 1 г. п. - люцерна 2 г. п. - люцерна 3 г. п.
Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с исследований). М.: Колос, 1979. 416 с.
- люцерна 4 г. п. - черный пар - озимая пшеница - яровая пшеница - соя - яровая пшеница
- соя - яровая пшеница;
2-й злаковый: ячмень + кострец - кострец 1 г. п. - кострец 2 г. п. - кострец 3 г. п. -кострец 4 г. п. - черный пар - озимая пшеница
- яровая пшеница - соя - яровая пшеница -соя - яровая пшеница.
По причине изреженности и гибели растений озимой пшеницы в первой (1995 г.) и во второй (1996 г.) закладках посевы списали, и чередование культур прервали полем чистого пара.
Последовательность культур зернотравя-но-пропашного севооборота (4-я ротация):
1-й бобовый: яровая пшеница - яровая пшеница - яровая пшеница - яровая пшеница + люцерна - люцерна 1 г. п. - люцерна 2 г. п. -люцерна 3 г. п. - озимая пшеница - яровая пшеница - соя - овес;
2-й злаковый: яровая пшеница - яровая пшеница - яровая пшеница - яровая пшеница + кострец - кострец 1 г. п. - кострец 2 г. п. - кострец 3 г. п. - озимая пшеница - яровая пшеница -соя - овес.
В блоке третьего порядка сравнивали действие различных уровней минерального питания на продуктивность севооборотов: 1 - без удобрений с 1972 года (контроль); 2 - фосфор-но-калийные удобрения (РК - фон); 3 - фон + N1; 4 - фон + N2; 5 - фон + N3. Схема внесения минеральных удобрений дана в таблице 1.
Известкование проводили один раз за ротацию севооборота перед закладкой опыта и в 2000-2001 гг. Мелиорант - известняковая мука ГУП «Атемарский завод стройматериалов». Минеральные удобрения вносили поде-ляночно вручную в соответствии со схемой опыта: под травы фосфорно-калийные удобрения в основную обработку почвы в запас на годы пользования; азотные - ежегодно весной. Уход за посевами озимых культур и многолетних трав заключался в весеннем бороновании и обработке. Обработку гербицидами и инсектицидами проводили по мере необходимости для всех культур.
Почва опытного участка - чернозем выщелоченный тяжелосуглинистый. Почвооб-разующая порода - делювиальная глина, в которой мелкими включениями на глубине 105-110 см встречаются типичные для неё карбонатные «журавчики», образовавшиеся
основами статистической обработки результатов
в результате выщелачивания карбонатов кальция и магния. Мощность гумусового горизонта -50-60 см. Пахотный слой сильно выпахан, имеет пылеватую и комковато-глыбистую структуру. За гумусовым горизонтом начинается переходный
горизонт. Грунтовые воды находятся на глубине более 5 м.
Агрохимическая характеристика пахотного слоя почвы опытного участка перед закладкой опыта представлена в таблице 2.
Таблица 1 - Внесение минеральных удобрений в опыте, кг/га д. в. (в сумме за ротацию севооборота) / Table 1 - Application of mineral fertilizers in the experiment, kg/ha a. i. (in total for the rotation of the crop rotation)
Удобрение/ Fertilizers 3-я ротация (1990-2001 гг.) / 3rd rotation (1990-2001) 4-я ротация (2001-2012 гг.)/ 4rd rotation (2001-2012)
севооборот / grop rotation севооборот /grop rotation
с люцерной / with alfalfa с кострецом / with smooth brome с люцерной / with alfalfa с кострецом / with smooth brome
1. Контроль / Control 1. Без удобрений /1. Without fertilizers 1. Без удобрений /1. Without fertilizers
2. PK 2. P460K570 2. P460K570 2. Р510К720 2. P510K720
3. Ni PK 3. N240P460K570 3. N300P460K570 3. N285P510K720 3. N330 P510K720
4. N2PK 4. N430P460K570 4. N540P460K570 4. N555 Р510К720 4. N645 P510K720
5. N3PK 5. N520P460K570 5. N780 460K570 5. N825 Р510К720 5. N960 P510K720
Таблица 2 - Агрохимическая характеристика пахотного слоя почвы перед закладкой опыта (1972-1973 гг.) / Table 2 - Agrochemical characteristics of the arable soil layer, before laying experiment (1972-1973)
Закладка / Гумус, % / pH Hr S V, % Подвижные формы, мг/кг / Movable forms mg/kg
Laying Humus, % водн. / water-based СОЛ. / saline мг-экв/100 г / mg-eq/l 00g P2O5 K2O
1 8,7±0,5 6,3±0,1 5,4±0,1 6,2±0,3 32,6±0,8 84±2 46±4 82±7
2 8,4±0,4 6,3±0,2 5,5±0,2 6,8±0,4 34,6±1,0 84±2 74±6 156±10
Агротехника культур - рекомендованная для условий Мордовии, кроме изучаемых факторов2. В опытах высевали семена районированных сортов: люцерны - Вега 87, костреца безостого - Пензенский 1, озимой пшеницы -Мироновская 808, яровой пшеницы - Прохо-ровка и Тулайковская 10, ячменя - Зазерский 85, сои - Магева, овса - Горизонт.
Лабораторные исследования, наблюдения и анализы проводили в соответствии с принятыми методиками3,4 Статистическая обработка данных выполнена методом дисперсионного анализа5.
Результаты и их обсуждение. Агроклиматические условия за время проведения исследований (1990-2012 гг.) были различ-
ными, но типичными для зоны неустойчивого увлажнения. Вегетационные периоды с нормальным увлажнением (ГТК = 0,90-1,26) составили 9 лет, недостаточным (ГТК = 0,61-0,89) -11 лет. Сильно засушливыми были два года (ГТК = 0,51 и 0,32), с повышенным и избыточным увлажнением (ГТК = 1,46-2,45) - три года исследований.
Как показали результаты исследований, продуктивность севооборотов значительно различалась как при использовании средств химизации, так и без них. В третьей ротации продуктивность севооборотов в естественных условиях составляла: бобового - 1,76 т корм, ед./га, злакового - 1,47 т корм, ед./га (табл. 3).
2Адаптивные технологии возделывания сельскохозяйственных культур в условиях Республики Мордовии: методическое руководство. Под ред. А. М. Гурьянова. Саранск: Изд-во Мордовского ун-та, 2003. 428 с. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp7icN26117135
3ПанниковВ. Д. Методические указания по проведению исследований в длительных опытах с удобрениями. Ч. 2. Программа и методы исследования почв. М.: ВИУА, 1983. 172 с.
4Доспехов Б. А. Указ. соч.
5Там же.
к ö г
cq
S
§
£
te;
£
г _ >а о
Р
CL к О
О ^ч л ^
^ 5 '
о, -Й
S « к 1С р л
Q о
VQ S
s к
CL »
? г
te
Q S
I" I
8 te c^-çs
о;
« S S
vq ^ о
te
« a
i" I
8 te о, та
« S о
VQ
о
te
I- s a g
8 te c^-çs
« S S
vq ^ о
s*
« S
^ a
« =e ^
VQ 9) 9)
a ^ ^
g « u
? g -S
I- s a g
8 te c^-çs
«
vq о
о
ö a-a
I
та
§ "
VQ ' о
СЛ1 <N
Ht
ol о
<N
ol о"
■3-1 00 <nI a\ <n1-
(NI (N
Ht
Ol О
о"
ol о
оо| \о сяи о <nI <N
■ЗЧ о <nI -h
NJ4
ol о
<N
о"
■3-1 t-
ol о
<N I О (Ni CN
ol о
Ol U1
§ Оч
§ О
2 о
4 s—
M о
s £
s s
5 d
Ш <D
° s
3
Ю gl
О —
s s
s s
я s
M Й
* ,<D
*
« s *
03 *
S-« Д
4 о
СП
<D
H 2 S d й о
R, e S
Q 2
о й
Ю 3
О 00
ю о
S <D
5 s
s Я
F £
Внесение минеральных удобрений способствовало повышению продуктивности обоих севооборотов соответственно на 19-31 и 21-50%. Как и следовало ожидать, прибавка от применения фосфорно-калийных удобрений в среднем по севообороту с люцерной получена несколько выше (0,34 т корм, ед./га), чем в злаковом (0,30 т корм, ед./га) и независимо от фона известкования.
В среднем по опыту в бобовом севообороте внесение полного минерального удобрения с различными дозами азота повышало продуктивность на 28-31 %, злаковом - на 37-50 % по сравнению с контролем (1,76 и 1,47 т корм, ед./га соответственно). От дозы азота в составе полного минерального удобрения прибавки составили 0,15-0,21 и 0,24-0,42 т корм, ед./га по сравнению с соответствующими фосфорно-калийными вариантами (2,10 и 1,78 т корм, ед./га).
Известкование почвы в севообороте с люцерной увеличивало его продуктивность на 0,03-0,07 т корм. ед./га, в злаковом - на 0,02 т корм, ед./га. В бобовом севообороте наибольшую продуктивность (2,36 т корм, ед./га) получили в варианте с внесением полного минерального удобрения с дозой N71 на фоне известкования почвы по 0,5 г. к., но данный уровень азотного питания (N3) оказался с агрономической точки менее эффективным по сравнению с вариантами, где дозы азота меньше, о чем свидетельствует расчет окупаемости 1 кг д. в. удобрений (табл. 4). Из данных таблицы видно, что более высокая окупаемость 1 кг д. в. минеральных удобрений получена в варианте N1РК на фоне без известкования - 4,4 кг корм. ед. и наибольший дополнительный доход -1,45 руб/руб. С увеличением дозы азота в составе полного минерального удобрения независимо от известкования почвы в среднем окупаемость 1 кг д. в. минеральных удобрений и дополнительный доход снижались на 8-16 и 6-18 % соответственно. Для фосфорно-калийного варианта дополнительный доход в среднем составил 1,22 руб/руб, а окупаемость 1 кг д. в. - 3,7 кг корм. ед.
Таблица 4 - Окупаемость минеральных удобрений в зависимости от изучаемых факторов (зернотравяно-паропропашной севооборот, в среднем за год) /
Table 4 - Payback of mineral fertilizers depending on the studied factors (grain-fallow-grass crop rotation, average per year)
Удобрения / Fertilizers Продуктивность в контроле и прибавка от внесения, т корм, ед./га / Productivity under control and increase, t feed units/ha Окупаемость 1 кг д. в. удобрений / Payback of 1 kg a. i. of fertilizers
дополнительным количеством корм, ed., кг/ additional number of feed units, kg дополнительным доходом руб/руб / additional income of rub/rub
PK NPK
Севооборот с люцерной / Crop rotation with alfalfa
Без известкования (контроль) / Without liming (control)
1. Без удобрений (контроль) / Without fertilizers (control) 1,73 1,73 - -
2. P42K52 0,34 - 3,6 1,20
3. N22P42K52 - 0,51 4,4 1,45
4. N39P42K52 - 0,50 3,8 1,25
5. N56P42K52 - 0,53 3,5 1,13
Известкование no 0,5 г. к. / Liming by 0.5 h. a.
1. Без удобрений (контроль) / Without fertilizers (control) 1,79 1,79 - -
2. P42K52 0,35 - 3,7 1,23
3. N22P42K52 - 0,49 4,2 1,38
4. N39P42K52 - 0,55 4,1 1,35
5. N56P42K52 - 0,57 3,8 1,23
Известкование no 1,0 г. к. / Liming by 1.0 h. a.
1. Без удобрений (контроль) / Without fertilizers (control) 1,75 1,75 - -
2. P42K52 0,35 - 3,7 1,23
3. N22P42K52 - 0,49 4,2 1,38
4. N39P42K52 - 0,55 4,1 1,35
5. N56P42K52 - 0,55 3,7 1,20
Севооборот с кострецом / Crop rotation with smooth brome
Без известкования (контроль) / Without liming (control)
1. Без удобрений (контроль) / Without fertilizers (control) 1,46 1,46 - -
2. P42K52 0,32 - 3,4 1,13
3.N27P42K52 - 0,52 4,3 1,36
4. N49P42K52 - 0,70 4,9 1,54
5. N71P42K52 - 0,74 4,5 1,42
Известкование no 0,5 г. к. / Liming by 0.5 h. a.
1. Без удобрений (контроль) / Without fertilizers (control) 1,48 1,48 - -
2. P42K52 0,32 - 3,4 1,13
3.N27P42K52 - 0,58 4,8 1,52
4. N49P42K52 - 0,66 4,6 1,45
5. N71P42K52 - 0,74 4,5 1,42
Известкование no 1,0 г. к. / Liming by 1.0 h. a.
1. Без удобрений (контроль) / Without fertilizers (control) 1,46 1,46 - -
2. P42K52 0,29 - 3,1 1,03
3.N27P42K52 - 0,56 4,6 1,46
4. N49P42K52 - 0,64 4,5 1,42
5. N71P42K52 - 0,72 4,4 1,38
Продуктивность злакового севооборота при использовании полного минерального удобрения возрастала на 0,24-0,42 т корм, ед./га по сравнению с фосфорно-калийным вариантом (1,78 т корм, ед./га). По окупаемости варианты с полным минеральным удобрением различались незначительно: в варианте Ы:7Р42К« окупаемость 1 кг д. в. удобрений составила 4,6 кг корм, ед., что на 0,1 кг корм. ед. меньше и на столько же больше, чем в вариантах с Ы4чР42К« и Ш¥42К52 соответственно. Дополнительный доход распределился следующим образом К49Р42К52>К27Р42К52 > >N7^42^2 >Р42К52, или 1,47>1,45> 1,41> 1,09 руб/руб.
Таким образом, в зернотравяно-паропропашных севооборотах минеральные удобрения способствовали росту продуктивности на 19-31 % в бобовом и на 21-50 % в злаковом, что позволило получить дополнительный доход от 1,19 до 1,40 и 1,09 до 1,47 и руб/руб соответственно.
Продуктивность севооборотов в четвертой ротации (табл. 5) различалась на 0,49 т корм, ед./га в пользу севооборота с бобовым компонентом (3,82 т корм, ед./га), где от внесения минеральных удобрений дополнительно получено 0,47-1,08 т корм. ед./га продукции по сравнению с контрольным вариантом (3,13 т корм. ед./га). Действие азота в составе полного минерального удобрения оценивалось прибавкой 0,39-0,61 т корм. ед./га в сравнении с РК вариантом (3,60 т корм, ед./га). По окупаемости 1 кг д. в. минеральных удобрений можно выделить варианты с полным минеральным удобрением с дозой азота 26 и 50 кг д. в. на фоне известкования почвы по 0,5 г. к., где величина данного показателя составила 6,4 и 6,5 кг корм. ед. (табл. 6). Здесь получили и самый высокий дополнительный доход - 2,10 и 2,11 руб/руб.
В злаковом севообороте наименьшая прибавка продуктивности получена в варианте с внесением РК удобрений (0,34 т корм. ед./га) в сравнении с контролем (2,64 т корм. ед./га).
в
ч
2
и а
« ^
- -
О %
В. О"
о &
Ю BJJ
M _
О Я
s I в •=
о -а р- &
В
я «
Я im
§ I
о- ь,
& ья
м ^
й £
о -С
в u
о s
S -а
S о
ч в о о в.-с
а вк р я
ч
^ и
в.-в и В ш ®
в -Й
M ää
ы
I
В- "■>
S Jä «S -о
§
s
te
£
г _ >а о
Р
CL к О <С> \ .Ü О ^ч ■'О ^
^ 5 '
о, -Й
è-
,S u «
s к
CL »
? г
о
te;
в а
I" I ?
8 fe
о;
« S
vo ^ о
,3 и
г к
CL 1»
? г
I- S
S Й § fe
в» 8 в о
VQ
о
I- S I Й
s fe
« S
vq ^ о
I- S I Й
c^-çs
* ^
* о
Q ?
s- g
I
VQ о
ol о
te
o"
te
"S
S 5 ^^
« к § a,
VQ « 9)
s ^ ^
g « Ü
^ s .s
o"
ol о
ol о
m o\
(NI m
51
о
>>
X 00 с
о"
о"
>>
X 00 с
(NI
ol о
ч, 4,
о" о"
ol о
о о с
<D
s §
(И §
H
<N| VO
ol о
ol о
СЛ| "J-
ol о
<N| 00 ml CN
Таблица б - Окупаемость минеральных удобрений в зависимости от изучаемых факторов (зернотравяно-пропашной севооборот, в среднем за год) /
Table 6 Payback of mineral fertilizers depending on the studied factors (grain-grass crop rotation, average per year)
Удобрения / Fertilizers Продуктивность в контроле и прибавка от внесения, т корм, ед./га / Productivity under control and increase, t feed units/ha Окупаемость 1 кг д. в. удобрений / Payback of 1 kg a. i. of fertilizers
дополнительным количеством корм, ed., кг/ дополнительным доходом руб/руб / additional income of rub/rub
PK NPK units, kg
Севооборот с люцерной / Crop rotation with alfalfa
Без известкования (контроль) / Without liming (control)
1. Без удобрений (контроль) / Without fertilizers (control) 3,08 3,08 - -
2. Р4бКб5 0,42 - 3,8 1,27
3.N26P46K65 - 0,84 6,1 2,01
4. N50P46K65 - 1,00 6,2 2,02
5. N75P46K65 - 1,08 5,8 1,88
Известкование no 0,5 т.к. / Liming by 0.5 h.a.
1. Без удобрений (контроль) / Without fertilizers (control) 3,20 3,20 - -
2. Р4бКб5 0,48 - 4,3 1,43
3.N26P46K65 - 0,88 6,4 2,10
4. N50P46K65 - 1,04 6,5 2,11
5. N75P46K65 - 1,15 6,2 2,00
Известкование no 1,0 т.к. / Liming by 1.0 h.a.
1. Без удобрений (контроль) / Without fertilizers (control) 3,12 3,12 - -
2. Р4бКб5 0,49 - 4,4 1,47
3.N26P46K65 - 0,86 6,3 2,07
4. N50P46K65 - 1,02 6,3 2,05
5. N75P46K65 - 1,00 54 1,74
Севооборот с кострецом / Crop rotation with smooth brome
Без известкования (контроль) / Without liming (control)
1. Без удобрений (контроль) / Without fertilizers (control) 2,59 2,59 - -
2. Р4бКб5 0,36 - 3,2 1,07
3.N30P46K65 - 0,87 6,2 2,04
4. N59P46K65 - 1,09 6,4 2,07
5. N87P46K65 1,27 6,4 2,06
Известкование no 0,5 г. к. / Liming 0.5 h. a.
1. Без удобрений (контроль) / Without fertilizers (control) 2,71 2,71 - -
2. Р4бКб5 0,32 - 2,9 0,97
3.N30P46K65 - 0,81 5,7 1,87
4. N59P46K65 - 1,07 6,3 2,04
5. N87P46K65 - 1,19 6,0 1,93
Известкование no 1,0 г. к. / Liming by 1.0 h. a.
1. Без удобрений (контроль) / Without fertilizers (control) 2,62 2,62 - -
2. Р4бКб5 0,34 - 3,1 1,03
3.N30P46K65 - 0,84 6,0 1,97
4. N59P46K65 - 1,04 6,1 1,98
5. N87P46K65 - 1,21 6,1 1,96
При внесении полного минерального удобрения сбор кормовых единиц с 1 га был больше на 0,50-0,88 т корм, ед., чем в варианте с фосфорно-калийным удобрением (2,98 т корм, ед./га). Преимущество по окупаемости 1 кг д. в. удобрений имели варианты с полным удобрением с дозой азота 59 и 87 кг д. в. на фоне без известкования (6,4 кг корм, ед.) с дополнительным доходом 2,07 и 2,06 руб/руб. От известкования почвы более заметный эффект получили в бобовом севообороте, где в вариантах, произвесткованных по 0,5 г. к., прибавка составила 0,16 т корм, ед./га (без известкования - 3,75 т корм, ед./га), тогда как в злаковом 0,10 т корм, ед./га и 3,31 т корм, ед./га соответственно. Наши данные согласуются с исследованиями [4], где было показано, что применение удобрений в зернотравяно-пропаш-ных севооборотах было более результативным, чем в севообороте с чистым паром.
Выводы. В результате исследований выявлено, что окупаемость 1 кг д. в. полного минерального удобрения в зернотравяно-паро-пропашном севообороте с люцерной и кострецом составила 4,0 и 4,6 кг корм, ед., 1 кг д. в. азота в составе полного минерального 5,08 и 7,40 кг корм, ед., дополнительный доход 1,30
и 1,44 руб/руб соответственно. Рекомендуемые дозы минеральных удобрений на фоне известковании почвы по 0,5 г. к.: К22-зэР42К.52-для бобового севооборота и N27-71Р42К52 — для злакового.
В зернотравяно-пропашном севообороте с бобовым и злаковым компонентами окупаемость 1 кг д. в. полного минерального удобрения составила 5,64 и 5,37 кг корм, ед., дополнительный доход - 2,00 и 1,99 руб/руб соответственно. В севообороте с кострецом из-за низкого дополнительного дохода (0,97-1,07 руб/руб) фосфорно-калийные удобрения вносить нецелесообразно. Окупаемость 1 кг д. в. азота в составе полного минерального удобрения в зерновом севообороте составила в среднем 13,04 кг корм, ед., в бобовом - 11,5 кг. Рекомендуемые дозы минеральных удобрений N26-8 7?4бКб5 на фоне известкования почвы по 0,5-1,0 г. к.
Зернотравяно-пропашной севооборот показал более высокие показатели, чем зерно-травяно-паропропашной: продуктивность на 1,55 т корм, ед./га, окупаемость 1 кг д. в. удобрений на 1,4 кг корм, ед., и дополнительный доход на 0,68 руб/руб выше.
Список литературы
1. ЧекмаревП. А., СидоровА. В., Моисеев А. А. Динамика плодородия пахотных почв Республики Мордовия. Достижения науки и техники АПК. 2017;31(1):4-9.
Режим доступа: https://www.elibrarv.ru/item.asp?id=29008693
2. Бортник Т. Ю., Башков А. С. Эффективность систем удобрений и перспективы научных исследований в длительном полевом опыте на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве. Итоги выполнения программы фундаментальных научных исследований государственных академий на 2013-2020 гг.: мат-лы Всероссийс. координац. совещ. научных учреждений-участников географической сети опытов с удобрениями. Под ред. акад. РАН В. Г. Сычева. М.: ВНИИ агрохимии имени Д.Н. Прянишникова, 2018. С. 26-31. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=35672845
3. Ивойлов А. В. Эффективность удобрения и известкования выщелоченных черноземов. Саранск: Изд-во Мордовского ун-та 2015.264 с. Режим доступа: https://mrsu.ru/ru/i chair/docs.php?ELEMENT ID=32771
4. Пугаев С. В., Прокина JT. Н. Эффективность комплекса агрохимических средств в зернопропашных севооборотах. Агрохимия. 2016;(7):44-51. Режим доступа: https://www.elibrarv.ru/item.asp?id=26470164
5. Шаповалова Н. И., Шустикова Е. П., Воропаева А. А. Влияние длительного внесения минеральных удобрений на продуктивность полевого севооборота в прямом действии и последействии. Достижения науки и техники АПК. 2017;(31 (2)): 11-14. Режим доступа: http s ://е lib гагу, m/item. asp?id=29008707
6. Козлова Jl. M. Актуальные проблемы земледелия и пути их решения в Северо-Восточном регионе европейской части РФ. Развитие и внедрение современных технологий и систем ведения сельского хозяйства, обеспечивающих экологическую безопасность окружающей среды: мат-лы Международ, научн.-практ. конф., посвящ. 100-летию Пермского НИИСХ. Т.1. 4.2. Агрохимия и земледелие. Пермь: изд-во «От и До», 2013. С. 282-292.
7. Gan Y., Hamel С., O'Donovan J. T., Cutforth H„ Zentner R. P., Campbell С. A., Niu Y., Poppy L. Diversifying crop rotations with pulses enhances system productivity. Sei. Rep. 2015;5:14625.
DÓI: https://doi.org/10.1038/srepl4625
8. Niu V., BainardL. D„ BandaraM., Hamel C., GanY., Soil residual water and nutrients explain about 30 % of the rotational effect in 4-yr pulseintersified rotation systems. Ganadian Jornal of Plant science. 2017;97 (5):852-864. DOI: https://doi.org/l0.1139/cjps-2016-0282
9. Федюшкин А. В., Парамонов А. В., Медведева В. И. Влияние систематического применения удобрений на продуктивность зернотравяного севооборота. Бюллетень науки и практики. 2018;(4(6)): 107-112. Режим доступа: https://elibrarv.ru/item.asp?id=35120947
10. Сычев В. Г., Беличенко М. В., Романенков В. А. Этапы развития, результаты исследований и актуальные проблемы длительных агрохимических полевых опытов Географической сети опытов с удобрениями. Агрохимия. 2018;(1):3-16. Режим доступа: https://elibrarv.ru/item.asp?id=32246765
11. Карабутов А. П., Соловиченко В. Д., Никитин В. В., Навольнева Е. В. Воспроизводство плодородия почв, продуктивность и энергетическая эффективность севооборотов. Земледелие. 2019;(2):3-7. DOI: https://doi.org/10.24411/0044-3913-2Q19-10201
12. Пронько В. В. Основные итоги деятельности учреждений географической сети опытов с удобрениями в Поволжье. Агрохимия. 2018;(1):30-38. Режим доступа: https://elibrarv.ru/item.asp?id=32246767
References
1. Chekmarev P. A., SidorovA. V., Moiseev A. A. Dinamika plodorodiya pakhotnykh pochv Respubliki Mordoviva. [Dynamics of fertility of arable lands in the Republic of Mordovia]. Dostizheniva nauki i tekhniki APK = Achievements of Science and Technology of AlCis. 2017;3 l(l):4-9. (In Russ.).
URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=29008693
2. Bortnik T. Yu., Bashkov A. S. Ejfektivnost' si stem udobreniy i perspekthy nauchnykh issledovaniv v dlitel'nom polevom opvte na derno-vo- podzolistov srednesuglinistov pochve. [Efficiency of fertilizer systems and prospects for scientific research in long-term field experience on sod-podzolic medium-loamy soil]. Itogi vypolneniya programmv fundamental'nvkh nauchnykh issledovaniv gosudarst\>ennvkh akademiv na 2013-2020 gg.: mat-lv Vserossivs. koordinats. soveshch. nauchnykh uchrezhdeniv-uchastnikov geograficheskov seti opvtov s udobrenivami. Pod red. akad. R. I.Y V. G. Sycheva. [Results of the implementation of the program of fundamental scientific research of state academies for 2013-2020: Proceedings of the All-Russian coordinator meeting of scientific institutions participating in the geographical network of experiments with fertilizers. Ed. acad. RAS V. G. Sycheva]. Moscow: VNII agrokhimii imeni D. N. Prvanishnikova, 2018. pp. 26-31.
URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=35672845
3. Ivoylov A. V. Ejfektivnost' udobreniva i izvestkovaniva vyshchelochennykh chernozemov. [Efficiency of fertilization and liming of leached chernozems]. Saransk: Izd-vo Mordovskogo un-ta, 2015. 264 p. URL: https://mrsu.ru/ru/i_chair/docs.php?ELEMENT_ID=32771
4. Pugaev S. V., Prokina L. N. Effektivnost' kompleksa agrokhimicheskikh sredst\> v zernopropashnvkh sevooborotakh. [The effectiveness of the complex of agrochemicals for grain grass-tilled crop rotation], Agrokhimi-va. 2016;(7):44-51. (In Russ.). URL: https://www.elibrarv.ru/item.asp?id=26470164
5. Shapovalova N. I., Shustikova E. P., Voropaeva A. A. Vlivanie dlitel'nogo vneseniva mineral'nvkh udobreniy na produktivnost' polevogo sevooborota v pryamom deysh'ii i posledeysh'ii. [Influence of long-term application of mineral fertilizers on the productivity of field crop rotation in the direct action and their aftereffect]. Dostizheniva nauki i tekhniki APK. = Achievements of Science and Technology of AlCis 2017;(31 (2)):11-14. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=29008707
6. Kozlova L. M. Aktual'nye problemy zemledeliva i puti ikh resheniya v Severo-Vostochnom regione evropevskov chasti RF. [Actual problems of agriculture and ways of their solution in the North-Eastern region of the European part of the Russian Federation], Razvitie i vnedrenie sovremennvkh tekhnologiv i si stem vedeniva sel'skogo khozyaystva, obespechivavushchikh ekologicheskuvu bezopasnost' okruzhayushchev sredv: mat-ly Mezhdu-narod. nauchn.-prakt. konf, posvvashch. 100-letiyu Permskogo NIISKh. T.l. Ch.2. Agrokhimi-ya i zemledelie. [Development and implementation of modern technologies and systems of agriculture that ensure environmental safety of the enviromnent: Proceedings of International scientific and practical conf., dedicated to the 100th anniversary of the Perm Research Institute of Agriculture. Vol. 1. Part 2. Agrochemistry and agriculture]. Perm': izd-vo «Ot i Do», 2013. pp. 282-292
7. Gan Y„ Hamel C., O'Donovan J. T„ Cutforth H., Zentner R. P., Campbell C. A., Niu Y„ Poppy L. Diversifying crop rotations with pulses enhances system productivity. Sci. Rep. 2015;5:14625. DOI: https://doi.org/10.1038/srepl4625
8. Niu V., BainardL. D., BandaraM., Hamel C„ GanY., Soil residual water and nutrients explain about 30 % of the rotational effect in 4-yr pulseintersified rotation systems. Ganadian Jornal of Plant science. 2017;97 (5):852-864. DOI: https://doi.org/10.1139/cjps-2016-0282
9. Fedyushkin A. V., Paramonov A. V., Medvedeva V. I. Vlivanie sistematicheskogo primeneniva udobreniy na produktivnost' zernotravvanogo sevooborota. [Influence of the systematic application of inorganic fertilizers on the ley fanning efficiency]. Byulleten' nauki i praktiki = Bulletin of Science and Practice. 2018;(4(6)):107-112. (In Russ.). URL: https://elibrarv.ru/item.asp?id=35120947
10. Sychev V. G., Belichenko M. V., Romanenkov V. A. Etapy raz\'itiya, rezul'taty issledovaniv i aktual'nye problemy dlitel'nykh agrokhimicheskikh polevvkh opvtov Geograficheskov seti opvtov s udobrenivami. [Geo-
graphical network of long-term field experiments with fertilizers: stages of development, research results and actual problems of long-term agrochemical trails]. Agrokhimiva. 2018;(1):3-16. (In Russ.). URL: https://elibrarv.ru/item.asp?id=32246765
11. Karabutov A. P., Solonichenko V. D., NikitinV. V., Navolneva E. V. Vosproizvodsh'o plodorodiya pochv, produktivnost' i energeticheskaya effektivnost' sevooborotov. [Reproduction of soil fertility, productivity and energy efficiency of crop rotations]. Zemledelie. 2019;(2):3-7. (In Russ.).
DOI: https://doi.org/10.24411/0044-3913-2Q19-10201
12. Pron'ko V. V. Osnovnye itogi devatel'nosti uchrezhdeniy geograficheskov seti opvtov s udobreniyami v Povolzh'e. [The main results of activity of geographical network of long-term field experiments with fertilizers in the Volga region], Agrokhimiva. 2018;(l):30-38. (In Russ.). URL: https://elibrarv.ru/item.asp?id=32246767
Сведения об авторах
И Прокина Людмила Николаевна, кандидат с.-х. наук, ведущий научный сотрудник, зав. лабораторией агрохимии. Мордовский НИИ сельского хозяйства - филиал ФГБНУ «Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени Н. В. Рудницкого», д. 5, ул. Мичурина, р.п. Ялга. г. Саранск, Республика Мордовия, Российская Федерация, 430904, e-mail: niish-mordovia@,mail.ru. ORCID: htti)s://orcid.org/0000-0003-0376-7031
Пугаев Сергей Васильевич, кандидат биол. наук, старший научный сотрудник лаборатории агрохимии. Мордовский НИИ сельского хозяйства - филиал ФГБНУ «Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени Н. В. Рудницкого», д. 5, ул. Мичурина, р. п. Ялга, г. Саранск, Республика Мордовия, Российская Федерация, 430904, e-mail: [email protected]. ORCID: htti)s://orcid.org/0000-0001-8421-2913
Information about the authors
И Lyudmila N. Prokina, PhD in Agricultural science, leading researcher. Head of the Laboratory of Agricultural Chemistry, Mordovia Research Agricultural Institute - branch of Federal Agricultural Research Center of the NorthEast named N. V. Rudnitsky, 5, Michurin str., Yalga, Saransk, Republic of Mordovia, Russian Federation, 430904, e-mail: [email protected]. ORCID: htti)s://orcid.org/0000-0003-0376-7031
Sergey V. Pugaev, PhD in Biology, senior researcher, the Laboratory of Agricultural Chemistry, Mordovia Research Agricultural Institute - branch of Federal Agricultural Research Center of the North-East named N. V. Rudnitsky, 5, Michurin str., Yalga, Saransk, Republic of Mordovia, Russian Federation, 430904, e-mail: [email protected]. ORCID: htti)s://orcid.org/0000-0001-8421-2913
И - Для контактов / Corresponding author
