CC BY
32
УДК 631.811:631.559
Влияние удобрений на вынос элементов питания культурами севооборота в Вологодской области
Чухина Ольга Васильевна, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры растениеводства, земледелия и агрохимии
e-mail: Dekanagro@molochnoe.ru
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования « Вологодская государственная молочнохозяйственная академия имени Н.В. Верещагина»
Аннотация. В условиях Вологодской области на дерново-подзолистой сред-несуглинистой почве продуктивность культур севооборота стационарного опыта в 2015-2017 годы была высокой, особенно у однолетних культур. Стабильно высокой урожайностью и продуктивностью в годы исследований отличались также озимая рожь, картофель. Хорошую отзывчивость на удобрения, особенно расчётные дозы их внесения, показали все изучаемые культуры. Средняя продуктивность культур севооборота составила 3,30-6,34 т к.е./га. Минимальные дозы удобрений повысили продуктивность культур на 1,02 т к.е./га, а расчётные - на 72-90% по сравнению с контролем. Вынос элементов питания с урожаем культур возрастал при применении удобрений. Различные дозы удобрений увеличивали вынос азота в 1,4-2,3 раза, фосфора - в 1,4-2,0 раза и калия в 1,4-2,5 раз по сравнению с контролем. Расчётные дозы удобрений обеспечивали наибольший вынос элементов питания, т.к. урожайность в этих вариантах была существенно выше, чем в контроле и при применении удобрений только при посеве и посадке. Это повлияло на баланс элементов питания в почве. Кб азота, фосфора и калия были выше планового значения соответственно на 15-34%, 23-36 и 12-21%. При внесении удобрений в среднем по севообороту в дозах соответственно 93 кг д.в./га азота, 41 - фосфора и 136-165 кг д.в./га калия наблюдался отрицательный баланс элементов питания.
Ключевые слова: викоовсяная смесь, озимая рожь, картофель, ячмень, продуктивность севооборота, вынос элементов питания, доза удобрений.
Известно, что удобрения обеспечивают прибавку урожайности различных сельскохозяйственных культур до 60% и более. Наиболее эффективно дифференцированное применение удобрений при чередовании культур в севообороте (агро-ценозе), так как при таком применении максимально полно учитывается не только действие, но и последействие как органических, так и минеральных форм [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7].
Разработка агрохимических приёмов, обеспечивающих получение продуктивности культур севооборота на уровне 4 т к. ед./га на дерново-подзолистой средне-суглинистой почве в суровых погодно-климатических условиях Вологодской области, - важная задача для региона.
Исследования проводились в 2015-2017 гг. в полевом стационарном опыте, развёрнутом в пространстве и во времени. Согласно аттестату длительного опыта №164, опыт включён в реестр Государственной сети опытов с удобрениями и другими агрохимическими средствами. Пахотный слой почвы в 2014 году (через 20 лет исследований) характеризовался на контроле среднекислой реакцией среды (рНКС1 4,9), содержанием подвижного фосфора и обменного калия соответственно 132 и 55 мг/кг почвы, содержанием гумуса - 2,56%. Опыт ведется в 4-польном севообороте: викоовсяная смесь, озимая рожь, картофель, ячмень. Схема опыта в годы исследований представляла собой: вариант без удобрений (1), вариант с применением удобрений только при посеве (посадке) культур (2), два варианта минеральных систем удобрения, различающихся Кб использования калия (3, 4) и вариант органо-минеральной системы (5), эквивалентный по элементам 3 варианту (табл.1.).
Таблица 1. Изучаемые дозы удобрений
Вариант Викоовсяная смесь Озимая рожь Картофель Ячмень
1 2 3 4 5 N Р К 75 35 130 N Р К 75 35 160 ТНК (40 т/га) + N Р К 50 20 100 N^16*16 N Р К 90 40 100 N Р К 90 40 120 ТНК (40 т/га) + N Р К 80 35 100 N Р 20 20 N Р К 125 50 225 N Р К 125 50 270 ТНК (40 т/га) +N70^45 N12^16 N Р К 80 40 90 N Р К 80 40 110 ТНК(40 т/га) + ^0Р10К30
Дозы удобрений в вариантах 3-5 рассчитаны по плановым балансовым коэффициентам использования питательных (Кб) элементов из удобрений [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]. Системы удобрения рассчитаны для получения: озимой ржи - 3,5 т/га, картофеля - 25, ячменя - 3,5, викоовсяной смеси - 25 т/га. По всем вариантам опыта запланирован отрицательный баланс по азоту (Кб - 120%) и нулевой баланс по фосфору (Кб - 100%). По калию в 3 и 5 вариантах запланирован нулевой, а в 4 варианте - положительный баланс (Кб - 80%). Фосфорно-калийные и органические удобрения вносили под зяблевую вспашку в виде двойного суперфосфата и калийной соли. Органические удобрения в дозе 40 т/га вносили под картофель. Азотные удобрения, в основном в виде аммиачной селитры, вносили под предпосевную культивацию. На делянках с озимой рожью 2/3 дозы азота вносили в подкормку. При посеве вносили под озимую рожь, викоовсяную смесь и ячмень сложное азотно-фосфорно-калийное удобрение, под картофель - нитрофос (на 2 вар. только при посадке). Технология возделывания культур в опыте была общепринятой для Северо-Западной зоны. Повторность опыта - четырехкратная. Рас-
положение делянок - усложнённое систематическое. Площадь опытной делянки 140м2, учетной - не менее 24м2. Урожаи приведены к стандартной влажности: зерно - 14%, солома - 16%, викоовсяная смесь на зеленую массу - 75%, клубни и ботва картофеля - 80%.
При анализах товарной и нетоварной частей урожаев после мокрого озоления по К. Гинзбург определяли: азот по Кьельдалю, фосфор - на фотоколориметре, калий - на пламенном фотометре. Математическая обработка материалов исследований проведена методом однофакторного дисперсионного анализа с помощью Exsel.
По данным ФГБУ «Вологодский центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды» (ГМС Вологда) весенний и летний периоды 2015 года характеризовались избытком влаги в первой его половине и недостатком - во второй. Избыток влаги и прохладный температурный режим летом 2015 г. обусловили растянутый период вегетации культур севооборота и получение высокого урожая, особенно однолетних трав и картофеля. Вегетационный период 2016 года характеризовался повышенным температурным режимом и недостаточным увлажнением
V/ V/ V/ V/ ^ м
весной, теплой и сухой погодой летом, холодным и дождливым сентябрем. В период вегетации растений 2017 года наблюдались пониженный температурный режим и избыток влаги, частые обильные дожди, что неблагоприятно сказалось на росте и развитии растений и состояние посевов перед уборкой.
Результаты исследований
В целом продуктивность культур севооборота в годы исследований была высокой, особенно у однолетних культур. Стабильно высокой урожайностью и продуктивностью в годы исследований отличались также озимая рожь, картофель. Хорошую отзывчивость на удобрения, особенно расчётные дозы их внесения, показали все изучаемые культуры. Средняя продуктивность культур севооборота составила 3,30-6,34 т к.е./га. Минимальные дозы удобрений повысили продуктивность культур на 1,02 т к.е./га, а расчётные - на 72-90% по сравнению с контролем (табл. 2).
Таблица 2. Продуктивность культур севооборота, средняя за 2015 - 2017 гг., т к.е./га
Вариант Викоовсяная смесь Озимая рожь Картофель Ячмень Средняя
1 4,21 3,27 3,52 2,21 3,30
2 5,20 4,22 4,89 2,95 4,32
3 7,10 4,99 6,25 4,43 5,69
4 7,33 5,48 7,27 5,29 6,34
5 7,51 5,19 7,64 4,79 6,28
В годы исследований вынос элементов питания с урожаем культур возрастал при применении удобрений. Различные дозы удобрений увеличивали вынос азота в 1,4-2,3 раза, фосфора - в 1,4-2,0 раза и калия в 1,4-2,5 раз по сравнению с контролем. Это повлияло на баланс элементов питания в почве. Расчётные дозы удобрений обеспечивали наибольший вынос элементов питания, т.к. урожайность в этих вариантах была существенно выше, чем в контроле и при применении удобрений только при посеве и посадке (рис. 1.).
1 вар. 2 вар. Варианты 3 вар. 4 вар. 5 вар.
И Азот_□ Фосфор_Ш Калий
Рисунок 1. Вынос (хозяйственный) элементов питания культурами севооборота,
в среднем за 2015-2017 гг., кг/га
В 2015-2017 гг. в 3-5 вариантах Кб по азоту, фосфору и калию (кроме 4 вар. по калию) были больше 100%, т.е. наблюдался отрицательный баланс элементов питания. Кб азота, фосфора и калия были выше планового значения соответственно на 15-34%, 23-36 и 12-21%. По калию в 4 варианте фактические балансовые коэффициенты составили 101%, что соответствует нулевому балансу.
Таким образом, при внесении удобрений в среднем по севообороту в дозах соответственно 93 кг д.в./га азота, 41 - фосфора и 136-165 кг д.в./га калия наблюдается отрицательный баланс этих элементов при аналогичных погодно-кли-матических, почвенных и других условиях (рис. 2).
180 160 чо 140
о4
1 120
я 100
2 80
а «
£ 60
о
и ^
2 40 «
и
20
0
_ И Азот □ Фосфор □ Калий
Рисунок 2. Фактические балансовые коэффициенты использования элементов питания удобрений и почвы
в 2015-2017 гг., %
Список литературы:
1. Влияние различных доз удобрений на урожайность культур севооборота и агрохимические свойства дерново-подзолистой почвы / Ю.П. Жуков, О.В. Чухина, Н.В. Токарева, Е.И. Куликова // Плодородие. - 2015. - №2(83). - С. 14-20.
2. Влияние различных доз удобрений и гербицидов на продуктивность культур севооборота / О.В. Чухина, А.И. Демидова., Е.И.Куликова, Н.В. Токарева // Плодородие. - 2017. - № 3 (96). - С. 5-10.
3. Чухина, О.В. Влияние удобрений и микропрепаратов на урожайность и вынос элементов питания культурами звена полевого севооборота / О.В. Чухина, В.В. Суров // Плодородие. - 2014. - № 3 (78). - С. 18-22.
4. Чухина, О.В. Влияние минимальной дозы и расчётных систем удобрения на продуктивность культур в севообороте / О.В. Чухина // Вестник Северного (Арктического) Федерального Университета. - 2013. - № 3. - С. 109-118.
5. Чухина, О.В. Плодородие дерново-подзолистой почвы и продуктивность культур в севообороте при применении различных доз удобрений / О.В. Чухина, Ю.П. Жуков // Агрохимия. - 2013. - № 11. - С. 10-18.
6. Чухина, О.В. Изменение агрохимических показателей дерново-подзолистой почвы при применении удобрений / О.В. Чухина // Агрохимический вестник. -2013. - № 3. - С. 11-14.
7. Чухина, О.В. Продуктивность культур и изменение агрохимических показателей дерново-подзолистой почвы в севообороте при применении различных доз удобрений / О.В. Чухина, Ю.П. Жуков // Агрохимия. - 2015. - №5. - С. 19-27.
3 вар.
4 вар. Варианты
5 вар.
References:
1. Zhukov, Yu.P. Influence of various doses of fertilizers on crop yield of crop rotation and agrochemical properties of sod-podzolic soil. Plodorodie. [Fertility], 2015, no.2 (83), pp.14-20.
2. Chukhina, O.V. The effect of various doses of fertilizers and herbicides on crop productivity of crop rotation. Plodorodie. [Fertility], 2017, no.3 (96), pp. 5-10.
3. Chukhina, O.V. The effect of fertilizers and micro-preparations on yield and removal of nutrients by crops of the field crop rotation. Plodorodie. [Fertility], 2014, no.3 (78), pp.18 - 22.
4. Chukhina, O.V. The influence of the minimum dose and calculated fertilizer systems on the productivity of crops in crop rotation. Vestnik Severnogo (Arkticheskogo) Federal'nogo Universiteta. [Bulletin of the Northern (Arctic) Federal University], 2013, no. 3, pp. 109 - 118.
5. Chukhina, O.V. Fertility of sod-podzolic soil and crop productivity in crop rotation with the use of various doses of fertilizers. Agrohimiya. [Agrochemistry], 2013, no. 11, pp.10 - 18.
6. Chukhina, O.V. Changes in agrochemical indicators of sod-podzolic soil in the application of fertilizers. Agrohimicheskij vestnik. [Agrochemical Bulletin], 2013, no. 3, pp. 11 - 14.
7. Chukhina, O.V. Crop productivity and change of agrochemical indicators of sod-podzolic soil in crop rotation when applying various doses of fertilizers. Agrohimiya. [Agrochemistry], 2015, no.5, pp.19-27.
The influence of fertilizers on the removal of nutrients by crop rotation in the Vologda region
Chukhina Olga Vasilyevna, Candidate of Sciences (Agriculture), Associate Professor of the Plant Industry, Agriculture and Agrochemistry Department
e-mail: Dekanagro@molochnoe.ru
Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Vologda State Dairy Farming Academy named after N.V. Vereshchagin"
Abstract. The productivity of crop rotation on soddy podzolic loam soil in the stationary experience during 2015-2017 was high in the conditions of the Vologda region, especially among annual crops. Winter rye and potatoes also differed by consistently high yield and productivity during the years of research. All the studied cultures showed good responsiveness to fertilizers, especially the calculated doses of their application. The average productivity of crop rotation was 3.30-6.34 tonne cu / ha. Minimum doses of fertilizers increased the productivity of crops by 1.02 tons of cu / ha, and calculated ones - by 72-90% compared with the control. Removal of nutrients with crop yields increased with the use of fertilizers. Different doses of fertilizers increased the removal of nitrogen 1.4-2.3 times, phosphorus - 1.4-2.0 times and potassium 1.4-2.5 times compared with the control. Calculated doses of fertilizers provided the greatest removal of nutrients, because the yield on these options was significantly higher than on the control and when using fertilizers only during sowing and planting. This affected the balance of nutrients in the soil. KB of nitrogen, phosphorus and potassium were higher than the planned values, respectively, by 15-34%, 23-36 and 12-21%. When fertilizers were applied on average for crop rotation in doses of 93kg AI / ha of nitrogen, 41 phosphorus and 136-165 kg AI / ha of potassium, respectively, a negative balance of nutrients was observed.
Keywords: vetch-oat mixture, winter rye, potatoes, barley, crop rotation productivity, nutrient removal, fertilizer dose.
