Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ДЕЙСТВИЕ, ПОСЛЕДЕЙСТВИЕ И РАЦИОНАЛЬНОЕ РАЗМЕЩЕНИЕ РАЗНЫХ ДОЗ ФОСФОРНЫХ УДОБРЕНИЙ В СЕВООБОРОТЕ НА КАРБОНАТНОМ ЧЕРНОЗЕМЕ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "ДЕЙСТВИЕ, ПОСЛЕДЕЙСТВИЕ И РАЦИОНАЛЬНОЕ РАЗМЕЩЕНИЕ РАЗНЫХ ДОЗ ФОСФОРНЫХ УДОБРЕНИЙ В СЕВООБОРОТЕ НА КАРБОНАТНОМ ЧЕРНОЗЕМЕ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ"

ВСЕСОЮЗНАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК имени В. И. ЛЕНИНА

ВСЕСОЮЗНЫЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ' НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ УДОБРЕНИЙ И АГРОПОЧВОВЕДЕНИЯ имени Д. Н. ПРЯНИШНИКОВА

- ^Яа правах рукописи Анатолий Александрович ЛУНИНА

ДЕЙСТВИЕ, ПОСЛЕДЕЙСТВИЕ И РАЦИОНАЛЬНОЕ РАЗМЕЩЕНИЕ РАЗНЫХ ДОЗ ФОСФОРНЫХ УДОБРЕНИЙ В СЕВООБОРОТЕ НА КАРБОНАТНОМ ЧЕРНОЗЕМЕ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ

(Специальность 06.01.04 — Агрохимия) >

Автореферат . диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА — 1977

ч

Работа выполнена во Всесоюзном научно-исследовательском институте удобрений /и атропочвоведения им. Д. Н. Прянишникова и Гулькевичской зональной агрохимической Лабо--ратории. ■ , " .. . " ■'• " :'•.'..■••.

Научные .руководители: академик ВАСХНИЛ профессор доктор сельскохозяйственных наук И. И. Синягин и старший научный сотрудник кандидат сельскохозяйственных наук Ю. И- Каснцкий.

Официальные оппоненты: профессор доктор сельскохозяйственных наук А. Б, Глуховский и кандидат сельскохозяйственных наук С, М. Цыгуткнн..

Ведущее предприятие — Ростовский государственный университет, -; ■ ¿1 ' "

. Защита состоится « / » ¿Ш^Ль**^*- .... ■ .... 1977 в /¿/часов на заседании специализированного Совета Д-233 Всесоюзного научно-исследовательского института удобрений . и агропочвоведения им: Д. Н. Прянишникова .по адресу: 125008, Москва, ул. Прянишникова, 31, ВИУА. ; ;

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке-ВИУА,

Автореферат разослан «

года.'

Ученый секретарь • специализированного Совета доктор биологических наук'

Н. Тї Ннл§£г-кая

і =изшв

С

КОВ

ОКИХ ((р-

ІТЗіи.

-«ОМ к«' - - — (>Ыз л з $ Ышсвн^' цоснЛопкн' уд

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Рост производства минеральных удо&реннй в 10-й пятилетке будет сопровождаться повышением удельного веса фосфорных удобрений в общем выпуске с целыо устранения резкого дефицита фосфора в земледелии страны. Однако химическая промышленность пока не в состоянии обеспечить потребности сельского хозяйства в фосфатах, в связи с чем особую актуальность приобретают поиски путей .повышения их эффективности. Резкий дефицит фосфора ощущается и в земледелии Краснодарского края: соотношение N : Р: К'в удобрениях, поступивших в 1975 г., составило 1,0 : 0,56 : 0,3 вместо научно обоснованного 1,0:1,0—1,1 : 0,3—-0,4. Одним из .крупных резервов повышения эффективности фосфорных удобрений является их рациональное размещение в севообороте. Этот резерв может 'быть реализован в полной мере только на основе знания закономерностей действия и последействия фосфатов в широком диапазоне доз на отдельные культуры севооборота. Анализ исследований, проведенных на карбонатных черноземах Краснодарского края, которые занимают здесь площадь пашни 2221 тыс. га (более 50%), показывает, что имеющиеся опыты не позволяют выявить этих закономерностей. Следует отметить, что даже в пунктах сосредоточения крупных стационаров получить такую информацию весьма затруднительно, т. к. их схемы ве предусматривают установления закономерностей последействия на различных культурах, его измерения с 'помощью эквивалетного количества с веж ев несенного фосфора, вычленения кумулятивных эффектов, которые (При систематическом внесении фосфора представляют .собой последействие предшествующих доз в присутствии свежев несен ной. Большинство опытов по оценке сравнительной эффективности периодического и ежегодного внесения фосфорных удобрений не позволяет ВЫЯВИТЬ условия 1ИХ атроэкон омической целесообразности из-за статичности экспериментов: авторами заведомо определялась исходная ежегодная доза и место внесения однократной дозы в севообороте. В ТО же Время НЗМеНРНИр чтит; условий мпжг-т гслпри-

пым образом изменять и сравнительную результативность указанных выше способов внесения фосфорных удобрении.

Задачи исследований. Установить закономерности действия i[ последействия (-первого и второго) доз фосфора в интервале Ра—Paro на каждую культуру севооборота: кукуруза на силос (ВИР-156)—озимая пшеница (Безо-стая-1)—озимая пшеница (Безостая-1)—сахарная све(кла (КПГ-10); определить кумулятивные эффекты в диапазоне Р0—Piso при дву- и трехкратном наложении доз;

на основе выявленных закономерностей в изменении урожаев определить варианты рационального размещения фосфатов в конкретном -севообороте;

оценить варианты размещения в аспектах качества урожая, использования фосфатов, влияния на точвенное плодородие и экономические показатели.

Объекты исследований. Исследования проводили в 1972— 1975 гг. в 'стационарном полевом опыте в севообороте с наиболее распространенными в Краснодарском крае культурами на карбонатном малогумусном сверхмощном -черноземе (совхоз им. М, Горького Кавказского района), типичном по своим признакам. Агрохимические 'показатели пахотного -слоя почвы следующие: гумус 5,1%; рНСОл, 6,9; рНвсдН. 8,0; сумма поглощенных оснований 35,9 мгэкв/ЮО г почвы; С02 карбонатов 0,82%; подвижный фосфор (по методу Мачигина) 1,5—1,8 мг; обменный ¡калий (в вытяжке :по Мач.игину) 31—35 мг; нитри-фикационлая способность 3,5—4,0 мг/100 г.

Методика исследований. Изучение действия н последействия доз фосфорных удобрений на урожай культур севооборота (проводила методом полевого опыта по 18-варнантной базисной схеме (табл. 1). Дозы Р60, Рш, Piso и Рато (вар. 7, 10, 13 и 16) вносят раз в три года. Каждый из этих вариантов имеет два аналога, один из которых начинает функционировать со второго года опыта (вар, 8, 11, 14 и 17), другой—с третьего года (вар, 9, 12, 15 и 18). Последовательным вводом этих вариантов (а не севоо*боротных полей) обеспечивается трехкратное повторение опыта во времени, а также определение кумулятивных и остаточных эффектов. Схема опыта разворачивается в 'пространстве на каждом поле севооборота при одновременном выращивании всех культур. Под каждую (культуру используется свой оптимальный фон NK: для кукурузы N6oK.4o, озимой лшеницы NgryKbo и для сахарной свеклы NsoKso- Удобрения вносили в виде Naa, Рсд, Кх. В дополнение к базисной схеме в-ведены варианты 19'И 20 — Р$о и Рад (без NK). Повтор-ность вариантов в опыте трехкратная. Общая площадь делянки 145,8 м2, учетная площадь для озимой пшеницы <и сахарной свеклы 100 м2, кукурузы на силос — 50 м3.

■Смешанные почвенные образцы отбирали с каждой делян-

Таблица I

Действие и последействие доз фосфорных удобрений на урожай культур севооборота, ц/га (1972—1975 гг.)

Доза Р3О5, кг/га

Кукуруза ни силос

Озимая пшеница

по кукурузе

по пшенице

Сахарная свекла

Бар. <м і— 1— « г- <п с г— аз и е £ СП £Г> и іЛ і - л и! Й сг> 1 ТГ 2 ІЛ о> і 1974 г. С. 15 а 1972 г. сэ § ■Ф £ 1975 г.

Фон ГЛК

2 0 0 0 0 269 316 380 229 23,6 36,5 45.8 34.1 31,5 42,6 28,0 243 421 476 256

3 во 30 30 30 257 320 369 212 26.4 40.9 48.9 42,3 34,7 45,9 34,6 287 441 486 292

4 60 60 60 60 219 325 355 193 С0.1 43,5 51.0 43,9 36.6 46,6 36,0 311 491 510 312

5 90 90 90 90 228 288 340 167 30,6 44.7 51,0 44.8 37,5 47,2 39,3 325 512 529 318

6 180 180 180 ¡811 205 279 293 135 32.5 46,6 49,7 43,9 39,3 46,2 36.6 352 512 504 287

7 60 0 0 6С 219 334 383 205 30,1 41,6 49,7 39,8 32,9 44,7 31,1 ЗП 424 485 287

10 90 0 0 90 228 342 379 201 30.6 «.0 50.2 41.5 34.8 46,3 35,8 325 423 500 287

ІЗ 180 0 0 180 205 319 366 1&Э 32.5 44,9 50,5 43,8 37.0 47,8 36,7 3'52 479 504 305

16 270 0 0 270 193 273 351 167 33,9 ¡4,3 50,3 43,0 39,0 48,1 38,3 382 482 515 313

8 0 60 0 0 £69 320 403 199 23.6 40,1 49,4 37.2 34,6 44,9 30.3 243 466 499 285

И 0 90 а 0 269 320 392 202 23,6 42,6 50,7 37.0 34,7 47,2 32,6 243 465 506 289

14 0 180 0 0 269 317 368 206 23.6 44,7 5!,6 40,8 37,6 47.4 35,1 2ІЗ 489 520 293

17 0 270 0 и 269 292 357 188 23.6 45,6 50,0 42,1 38,1 45.9 38,1 243 514 522 305

9 0 0 60 0 Ж 316 378 196 23,6 36,5 49,5 34,7 31,5 45,9 31,9 243 421 512 286

12 0 С 90 С 269 316 366 206 23,6 36,5 51,5 38,8 31,5 47.4 33.9 Ж 421 525 288

15 0 0 180 С 269 316 3« 206 23,6 36,5 50,4 42,3 31,5 47,5 3&,4 243 421 544 293

18 0 0 270 0 269 316 339 № 23.6 36,5 50,5 43,6 31,5 46.7 37,8 243 421 531 зоз-

Фон без удобрений

1 0 0 0 0 25! 344 390 226 24,4 36.9 44.2 30,9 29.9 40,6 24,1 230 4СЗ 478 262

19 60 0 60 0 230 331 341 189 27.7 38,1 с 0.3 36.6 31,5 47.1 , 26,2 286 443 505 292

20 90 0 90 0 239, 319 312 156 і 28,9 30,01 Е!,4| 38,8 33.0 50,5 26,3 312 443 520 301

Р,% 3,4 3,2 4.4 3,8 2.6 2.9 2.0 2,3 2.6 2,4 4.3 1,4 5,4 1.3 2,7

ЗЕ, ц/га 23.8 1 30,4 / 47.2 1 22,3 1 2,3 3.7 2,91 2,7 2,8 3.3 ! 4,2 12.2 74,7 19,4 24.3

1ш сшытп un .глубину пахотного слоя (0—30 см) в 18 точках с шести закрепленных метровых площадок по фазам .развития растений (4—5 раз в год). Кроме того, для изучения миграции фосфора по профилю почвы в вариантах Ро, Рво и Piso (еже-то дно е внесение), Ргто (периодическое внесение) из подпахотного слоя (30—50 см) отбирали образцы из трех прикопок на каждой делянке .по окончании трехлетнего этапа проведения о.пита, В воздушно-сухих образцах определяли подвижный фосфор -методами Мачигина, Чир и ков а, Бурртеля-Гернандо, а также фосфатный уровень по Карпинскому—Замятиной.

Растительные образцы отбирали шеред уборкой урожая со всех иовторпостей каждого варианта, в которых после мокрого озоления (К. Е, Гинзбург и др., 1960) определяли общий азот, фоофор и калий. Для характеристики качественных показателей растительной продукции в зерне озимой пшеницы определяли процент сырой клейковины с 'последующей оценкой ее качества на приборе ИДК-1, сырой белок находили путем пересчета показателей 'по азоту на коэффициент 5,7, процент сахара в корнях сахарной свеклы—поляриметрическим методом с применением холодной дигестии.

Математическая обработка урожайных и аналитических данных проводилась дисперсионным и регрессионным методами на ЭВМ Мир-2 в лаборатории математических методов изучения и прогнозирования эффективности минеральных удобрений ВИУА, Регрессионный анализ проводили по моделям у = ао+а\ Р°'5 + ОгР или у^ац + щ Р + огР2, где у — искомый показатель (урожай, вынос, содержание в почве и т. д.) в соответствующих единицах, Р — преобразованные значения доз

фосфора (д0^ оо — показатель па фоне NK (Ро)> и «г —

коэффициенты уравнения. В процессе обработки сохранялись только 'коэффициенты, достоверные при уровне значимости 0,95.

Научная новизна результатов исследовании и практическая ценность. Впервые реализована специальная схема стационарного опыта тто изучению действия, последействия и периодичности внесения доз фосфора в севообороте. Сформулированы количественные закономерности действия и последействия доз фоофорпых удобрений на урожай и его качество на карбонатном черноземе, слабо обеспеченном ¡подвижным фосфором, для наиболее типичных культур Краснодарского края. Определены ценность остаточных фоофатов с помощью эквивалентного количества свежо внесен ото фосфора и значения кумулятивных эффектов. На основе установленных закономерностей составлены различные варианты размещения фосфатов в севообороте и выявлены наиболее оптимальные из них по урожаю, его качеству, по влиянию на фосфатный режим почвы 4

и экономические показатели. Внедрение результатов исследования в производство позволит значительно повысить эффективность дефицитного фосфора на карбонатных, черноземах Краснодарского края. В настоящее время они включены в качестве рекомендаций . в одобренные бюро Президиума ВЛСХНИЛ «Основные направления комплексного развития сельского хозяйства Кавказского района Краснодарского края {1970—1980—1990 гг.)».

Апробация работы. Результаты исследовании были доложены н обсуждены на конференции молодых ученых В-ИУЛ (март 1974 г.), -регионально-методическом совещании участников Географической сети опытов с удобрениями ЦЧО, Поволжья и Северного Кавказа (¡июнь 1975 г.), на VIII Международном конгрессе 'по минеральным удобрениям (июнь 1976 г.), на Всесоюзном научно-методическом совещании участников Географической сети опытов с удобрениями {октябрь 1976 г.).

Публикация. Основные положения диссертации изложены в семи ¡печатных работах объемом 3,2 печатных ли-ста.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, семи глав и основных выводов. Она изложена на 162 страницах машинописного текста, содержит 55 таблиц и рисунков, а также 31 таблицу в приложении. Описок использованной литературы включает 216 наименований, в том числе 32 на иностранных языках.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. Действие« последействие, размещение фосфорных удобрений в севообороте и урожай

В табл. 1 представлены результаты учета урожаев культур севооборота то вариантам опыта за 1972—1975 гг. Годы проведения опыта различались по агрометеорологическим условиям. Наиболее засушливыми были 1972 и 1975 гг., наибольшей влагообеспеченностью отличался 1974 год, вегетационный период 1973 года характеризовался достаточно блатоприят-ным для развития растений водно-температурным режимом. С повышением влагообеспечепности резко возрастали урожаи! всех культур, но отчетливо снижался эффект от фосфорных удобрений на сахарной свекле и озимой пшенице или смягчалось их отрицательное действие па урожай кукурузы. Отсут-' ствие эффективности ^повышенных доз фосфора на озимой пшенице в 1974 г. связано с полеганием на наиболее мощных по развитию растений делянтах, вызванным сильным ветром н ливневыми дождями в июне. Одностороннее действие ЫК

Таблица 2

Действие н последействие фосфорных удобрений на урожай культур севооборота, ц/га (в ср. за 1-972—1975 гг.)

Фон Доза Р2О5, кг/га Кукуруза па силос Озимая пшеница Сахарная свекла

по кукурузе по пшеннце

а» 03 > = ад л. ІЇ с о ез К д Л. сз О урожай гз , к; а и а. - 11 > Їя2 £ са о. с о

Прямое действие (1972—1974 гг.)*

0 0 325 Э 35.2 —0,1 35,3 — 1.8 370 — 10

ык 0 322 _ 35.3 _ 37,1 ■ _ ЗЙО —

60 306 —-19 39,9 4,6 40.3 3,2 430 60

» 90 306 —20 41.6 6,3 41.1 4.0 436 63

180 290 —35 42,5 7,2 42.6 5,5 4612 92

> 270 27» —50 43,3 8,0 42.4 5,3 476 100

Первое последействие (1973—1975 гг.)

0 0 317 9 37.3 -1.5 31.5 —2,5 384 —3

мк 0 308 — 36,8 — 34,0 — 3®4 —

» 60 311 3 41.9 3,1 36,6 2,6 404 •20

Ї 90 313 5 43.8 5,0 38.6 4,6 406 22

» 180 297 —11 46,3 7.5 39,9 5.9 431 47

» 270 271 —37 46,0 7.2 40.9 6,9 436 52

Второе последействие (1974—1975 гг.)

0 0 303- —2 3; .6 —2.4 32,4 —2.9 370 4

ык 0 306 — 40,0 — 35,3 — 306 —

» 60 291 — 14 43.5 3,5 37,5 2,2 386 19

» 90 291 — 14 43,6 3.6 39,5 4,2 395 29

» 180 286 — 19 45,7 5,7 41,5 6.2 399 33

СТО 270 —35 46,2 6,2 43,1 6,8 410 44

Двойное на ложен и е доз (1973 — 1975 гг.)

ІМК 0 308 _ 38,8 _ 34.0 __. 384

60 299 —9 44,5 5.7 38.0 4.0 430 46

» 90 281 —27 45,8 7,0 40,2 6,2 44'2 58

Л 180 206 —42 46,8 8,0 41,0 7.0 447 63

Трой и ое на ложен ие доз (1974 - 1975 гг.)

ык 0 306 _ 40.0 _ 35.3 _ 366 _

> 60 277 —26 46.5 6.5 40,1 4,8 405 39

90 202 —43 47,! 7,1 42,4 7.1 416 50

> І 80 236 —69 47,1 7,1 42,0 6.7 400 34

* Для озимой пшеницы по :пшеннце среднее за 1973—1974 гг.

проявилось лишь на озимой пшенице в 1975 году, тогда как на фоне фосфора —в ряде случаев.

Для математического выражения закономерностей одинарного действия и последействий доз фосфора на фоне ЫК регрессионному анализу подвергали средние фактические данные {табл. 2). Уравнения для двойного и тройного наложения доз найдены как средние из уравнений, 'полученных при ежегодном анализе. В среднем за сопоставимые годы урожай зерна озимой пшеницы по предшественнику кукуруза на силос получен на 4,4 ц/га выше, чем по предшественнику озимая пшеница. Прибавки же урожаев зерна от фосфатов в среднем за 1973—1975 гг. 'практически не зависели от предшественника озимой пшеницы. Поэтому данные учета урожаев за 1972 год включены и в регрессионный анализ прямого действия фосфора на озимую шшешщу после пшеницы. Однако уравнение ¡представлено без свободного члена, т. к. влияние предшественника на уровень урожаев в противном случае было <>ы снивелировано.

Связь урожая с дозами фосфора в прямом действии выражается следующими уравнениями: для озимой пшеницы (по кукурузе) у — 35,27 + 4,35Р0-6—0,56Р (г = 0,995), озимой пшеницы (по пшенице) Д#=3,72Р0'5—0,45Р (г=0,999), сахарной свеклы (/ = 381,8+32,2Р0-5 (г = 0,998), кукурузы у = 319,6—5,0Р (г=0,993).

Ввиду неодинаковой эффективности фосфорных удобрений по годам 'Проведения опыта сравнительная эффективность действия (Д|). первого И второго последействия (ЭОСТ) и Эостг), а также значения кумулятивных эффектов <Эк[=Д3—Ді) н (Экг=Дг—ДО относительно одинарного действия фосфора наиболее объективно могут быть оценены при сопоставлении их в одни и те же интервалы времен.», что и позволяет сделать избранное методическое построение опыта (табл. 3), Наиболее отзывчивой па возрастающие дозы фосфора в конкретном севообороте явлается сахарная свекла. Первое последействие низких доз ■проявляется слабо, но с их повышением возрастает, во втором последействии эффективность фосфора ниже, чем в первом. Озимая пшеница <по кукурузе на силос во всем диапазоне доз имеет процентные отношения =96%- =83%, а озимая пшеница по пшени-Ді Зості

це соответственно 104 и 116 %. Следовательно, в среднем по сбоим предшественникам озимая пшеница практически в одинаковой степени отзывчива как на прямое действие, так и последействие фосфора. Для сравнительной оценки действия н последействия фосфора на кукурузу использовалась разность ЭосГ[—Дг и Эост2—Зості го-за отрицательного влияния фосфатов на урожай. Отрицательное влияние фосфора в

Таблица З

Процентные отношения действия и последействия доз фосфора и значения кумулятивных эффектов (и/га) для культур севооборота

Доза Р;0,5, кг/га

Показатели

30 60 90 120 150 1&0 210 240 270

Озимая пшсиина (после кукурузы)

Ді

Эос та ЭосТ[ З*]

Эи2

ХІОО ХІО0

96 96 96 Ж 96 96 06 96

83 83 83 63 83 83 83 83

1,0 1,2 1,2 и и 0.9 — -- —

2,0 2,0 1,3 1,3 ■0.8 0.0 -- — —

Озимая пшеница (после пшеницы)

Зості д, Х10С 104 104 104 104 104 104 104 10.5

Эост2 Эос Ті Х10С 116 116 116 116 116 116 116 116 П6

Эк і 0,9 и 1,2 1,1 1,1 1.0 — —

Энг 1,9 2.0 1,9 1,6 1,2 0,6 — — —

Сахарная свекла

Зості Ді Х100 24 36 43 51 36 63 67 72 76

Эостг Зості ХІ00 70 74 78 81 62 86 88 91 91

Эк, 7 12 13 12 8 2 — — —

Экг 9 17 17 Кукур 10 уза на —4 СИЛОС —23

ЭосТ|- -Ді 3 <> ¡3 16 18 17 13 8 0

Эост»- -Эоет, 1 1 2 2 3 3' 3 4 4

Эк, — 10 — 15 —21 —25 —29 -32 — —

ЭК) —17 —26 —33 —40 —46 —52' - —

последействии заметно смягчается (на 3—21 ц/га), но по высоким дозам достигает тех же значений, что и в прямом действ ни.

Для сравнительной оценки ежегодного (Е) и периодического — раз в 2—3 года (Пг и Пз) — внесения фосфорных удобрений теоретически вычисленные прибавки урожаев во всем диапазоне доз от одинарного действия (Д1), двукратного и трехкратного {Да и Дз) наложения, первого и второго последействия (Эост! и Эост2) выражали в зерновых единицах. Тогда общая прибавка от ежегодного внесения любой из доз за избранный интервал вычисляется по формулам; Е = = Д1 + Дг или Е = Д1+Дг+Дз, а периодического Пг=Д[+ЭосТ1 или П3 = Д1 +Эо-ст1 + Эост2.

Такая оценка достаточно строга при определении эффективности ежегодного и периодического внесения в каждом конкретном звене, т. к. показатели, входящие в вышеприведенные формулы, сопоставимы во временных интервалах. Так, все значения Дь необходимые для оценки ежегодного и периодического внесения, получены в среднем за 1972—1974 гг., Дз'н ЭосТ[ — в среднем за 1973—1975 гг., а Д3 И Эостг — в среднем за 1974—1975 гг. В табл. 4 и 5 представлены результаты этих расчетов. Они показали, что концентрация г удвоенных доз под сахарную свеклу и озимую пшеницу (пос-. ле кукурузы) в сравнешш с ежегодным удобрением всех ' культур повышает суммарную продуктивность соответствую- ' щпх звеньев 'на 7,2—9,7 ц/га з. ед. В трехлетнем цикле замена ( ежегодного внесения периодическим с концентрацией доз фосфора под сахарную свеклу повышает продуктивность этого звена на 6,6—8,1 ц/га з. ед. Размещение однократных! \ доз под другие культуры севооборота или не приводит к за- -.. метному повышению эффективности фосфора, или снижает ее ; ■ в сравнении с ежегодным внесением.

2. Влияние действия и последействия разных доз фосфора

на химический состав и качество растительной продукции

Возрастающие дозы фосфорных удобрений в действии и I последействии повышали содержание фосфора в зерне и соло- ' мс озимой пшеницы и корнях сахарной свеклы, но не оказывали заметного влияния на его процент в растениях кукурузы и ботве сахарной свеклы. В среднем за 1972—1974 гг, содержание Р2О5 в зерне озимой пшеницы (после кукурузы) повышалось согласно уравнению у = 0,574 + 0,010Р (г = 0,992), а в корнях сахарной свеклы — г/ = 0,193 + 0,036Р0'5 (г=0,984). При относительно низком содержании фосфора в зерне озимой пшеницы его увеличение является положительным моментом. Увеличение содержания Р2О5 в корнях сахарной свеклы, если

Таблиц;» 4

Сравнительная эффективность ежегодного и периодического—раз в 2 года— способов внесения фосфорных удобрений, ц/га з. ед, (1972—1975 гг.)

Звено сейооуорота Дозы и е юкн внесения PiOs, кг/га

X 1 І = 1-І 0 £ с 2 1 ^ Ь 1 а л ваг 0J £ 1 g а 2 ч о >, 72" ' а л KU Е К і (У І І О гг О и. ГГ О Ts* = Й £ ее п. К С. е к і £ 1 2 с* PI, ¿Г £ г* 2 ^ с о & 1 Си в -А

Кукуруза на силос, ози-

мая пшеница . . . . 3-.4 2,0 4,0 1.9 4,С 1,4 3,8 0.7

Озимая пшеница (по ку-

курузе), озимая пше-

пица....... 7,2 8.4 9,6 11.3 11.2 13.1' 12,6 14.5

Озимая пшеница (по

пшенице), сахарная

свекла ...... 10.6 11,2 15,8 15.0 18,6 18.0 21,2 20,4

Сахарная свекла, кукуру-

за на силос . . . , 7,1 13.1 9.1 10,3 10.7 18,1 11,3 1-9.1

оно не приводит к снижению сахаристости, также имеет положительное значение, т, к. повышает кормовую ценность жома.

Внесение фосфорных удобрений не влияло на содержание азота в корнях сахарной свеклы и в зеленой массе кукурузы.

, Содержание сырого белку в зерне озимой пшеницы (после кукурузы) с увеличением доз до Рдо.позышалось на 0,7—0,8%, в интервале Рэо—Р|во оно не изменялось, а но дозе Р^о снч-

Таблица 5

Сравнительная эффективность ежегодного м периодического—раз в 3 года— способов внесения фосфорных удобрений, u/га з, ед. (1972—1975 гг.)

Заено севооборота Дозы и сроки внесении P;Oj., кг/га

Г. 1 І Си и, P«t — под первую культуру Р$о — ежегодно н І & с л о. ! säS ьЙЇ и s и 1 ° 1 X с, £ Pl7<( — ПОД первую культуру

Кукуруза на силос, озимая пшени-

ца, озимая пшеница..... 7.S 6,6 9.6 8.0 10,2 8,2

Озимая (Пшеница (по кукурузе),

озимая пшеница, сахарная

свекла . , ........ 13,7 16.4 20,3 22,2 24,2 2G.3

Озимая пшеница (по пишите).

сахарная свекла, кукуруз;» на

силос .......... 8.0 11.7 і 0,5 I4.G 12,0 16,1

Салардая свекла, кукуруза на

силос, озимая пшеница . . 12.4 19.0 15,6 23,3 17.7 25.8

жалось, приближаясь к азотно-калиГшому варианту. В сред-* нем за два сопоставимых года первое последействие ir дсйст-, вне до дозы P[S0 (включительно) оказали примерно одинаковое влияние на содержание сырого белка, по остаточный5 эффект ДОЗЫ р£70 не приводил к его снижению. Процент белка ' в этом случае повышается в интервале Р0— Ргю» а затем ста-1 билизируется на достигнутом уровне (£/= 13,11+0,55Р0'5— —010Р, г = 0,995). Во втором последействии в интервале доз Рэо—Piso фосфорные удобрения не оказывали влияния на содержание белка, но с дозы Piso шло его прогрессивное увеличение (у = 13,69—0,31Р°'5 + 0,19Р, г = 0,995). Повышение со- < держания сырой клейковины наблюдается в интервале Ра—p2i0 (до 4,0%) и па этом уровне стабилизируется (у = 28,40+2,61Р05—0,4 í Р, г = 0,999). В нервом последействии нро-' цент клейковины повышался пропорционально дозам, второе' последействие на клейковину было близко прямому действию1 тех же доз. Фосфорные удобрения ис оказали действия на со-' держание сырого белка в зерне озимой пшеницы, выращпвае-' мой после пшеницы. Положительное влияние на содержание | сырой клейковины в действии и последействии также было менее выраженным.

Фосфорные удобрения как в действии, так и в последействии в среднем за годы исследований практически не влияли на сахаристость свеклы. Поэтому закономерности действия фосфорных удобренутй на сбор сахара и урожай корней оказались весьма схожими.

Следовательно, варианты рационального размещения фосфатов в севообороте, выявленные на основе данных но урожаям, являются оптимальными и в аспекте показателей качества растительной продукции. Только при размещении однократных доз под озимую пшеницу они не должны превышать Рш-

3. Влияние действия, последействии и размещения фосфатов в севообороте на выкос питательных веществ растениями

На азотио-калш'шом фоне соотношения N:P:K в общем выносе питательных веществ урожаем кукурузы на силос составляет 3,68:1 :2,47; озимой пшеницы (после кукурузы) 4,42: 1 :2,19; озимой пшеницы (после пшеницы) 4,01 : 1 : 1,77;^ сахарной свеклы 7,24: 1 :7,62. Возрастающие дозы фосфатов практически не влияли на эти соотношения в урожае кукурузы и озимой пшеницы, но резко сужали их в урожае сахарной" свеклы (до 5,20: 1 :4,27), особенно снижая в выносе относительную долю калия.

В среднем за три года связь выноса PjOs урожаем озимой пшеницы, выращиваемой по кукурузе, и дозами фосфатов

: определяется уравнением у=26,20 + 4,20Р0'3 (г=0,982). Первое последействие не уступает прямому действию фосфора, но во втором последействии — вынос снижается. В сопоставимый интервал времени озимая пшеница, выращиваемая после пшеницы, по дозам фосфора выносит на 0,68 Р0'5 кг/га Р2О5 меньше. Первое последействие составило 85% от действия тех же доз фосфатов, второе последействие было близко первому. <ра" урожаях возрастали с увеличением доз фосфораТЗ Кумулятивные эффекты в отличие от аналогичных эффектов^1

Связь выноса Рг05 урожаем сахарной свеклы и дозами фосфора выражается уравнением # = 24,81 -Ь7,31Р°*& (/"=0,983).

Процентное отношение составляет 77—120%, —

Д! Д|

—67%. Кумулятивные эффекты высоки и нарастают с увеличением доз фосфора. \ Вынос P2Os кукурузой под действием доз фосфора уменьшался {у=46,17-—3,11Р0-5, г = 0,99]), в последействии отрицательное влияние удобрений на вынос проявляется только по максимальным дозам. Кумулятивные эффекты могут приобретать небольшие положительные значения или приближаться к 0, т. к. отрицательное влияние на урожай смягчается некоторым обгащением продукции фосфором при наложении доз.

Размещение фосфатов в удвоенных дозах под озимую пшеницу (после кукурузы) и сахарную свеклу или в утроенных дозах под сахарную свеклу повышает коэффициент использования фосфорных удобрений в этих звеньях соответственно на 2,4—6,7 и 3,5—8,2% в сравнении с ежегодным дробным внесением доз под все культуры. Периодическое внесение в трехлетнем цикле, где заключительной культурой является сахарная свекла, снижает использование фосфатов па 1,0—5,3% в сравнении с ежегодным.

4. Действие, последействие, размещение фосфорных удобрений в севообороте 11 подвижные фосфаты почвы

Содержание подвижных фосфатов в почве и степень их подвижности возрастает пропорционально вносимым дозам фосфорных удобрений. В прямом действии в среднем за годы исследований эта связь для метода Мачигнна выражается уравнением у=1,52 + 0,32Р (г=0,992), Чирикова г/ = 9,91 + + 0,ЗЭР (г=0,994), Бурриеля-Гернандо г/=8,74 + 0,55Р (г = = 0,987), Карпинского—Замятиной у=0,047 + 0,0148Р (г = . =0,984).

Остаточный фосфор удобрений в течение трех лет практически полностью остается в подвижных формах, но степень его

подвижности снижается. Процентное отношение —при

использовании методов Чирикова, Бурриеля-Герпандо, Ма-чигина и Карпинского—Замятиной соответственно составило

97, 84, 76 и 63%. Процентное отношение™^ , определенное для методов Чирикова и Буррнеля —Гернандо, не изменялось, но для методов Мачигина и Карпинского — Замятиной несколько снижалось. Остаточные н кумулятивные эффекты в нервом последействии фосфорных удобрений равны, во втором последействии кумулятивный эффект может превосходить остаточный, особенно в интервале низких доз.

При периодическом внесении суммарная обеспеченность подвижным фосфором культур севооборота выше, чем при ежегодном за счет резкого (в 2—3 раза) превосходства однократных доз в год их внесения. Б заключительный год двух-или трехлетних циклов ежегодное внесение обеспечивает более высокий уровень фосфорного питания в сравнении с периодическим, но преимущество это значительно слабее.

Даже при ежегодном внесении максимальных доз (Piso) в интервале трех лет не происходит обогащения подпахотного слоя почвы подвижными фосфатами,

5. Экономические аспекты рационального размещения фосфатов в севообороте

Условно чистый доход от действия и последействия доз фосфора рассчитывался из уравнений, полученных преобразованием соответствующих уравнений урожаев с помощью следующих показателей: закупочная стоимость ц зерна озимой пшеницы в условиях Кавказского района Краснодарского края 6,58 руб., корней сахарной свеклы 2,7 руб., кукурузы на силос 0,71 руб.; затраты на уборку ц дополнительной продукции соответственно равны 0,44; 0.65 и 0,1 руб.; средняя стоимость кг Ра03 в двойном суперфосфате франко-почва составляет 0,2 руб., а единичной дозы в нашем опыте (Рзо)—6,0 руб. Б уравнения чистого дохода от последействия не вводились затраты на фосфорные удобрения, полностью отнесенные на их прямое действие.

При внесении фосфатов под озимую пшеницу максимальная прибыль достигается в интервале доз Р30—Р90, а в последействии— по наибольшей дозе. На сахарной свекле максимальный условный чистый доход в прямом действии обеспечивался самой высокой из изученных доз. В последействии прибыль от фосфорных удобрении заметно снижалась. Применение фосфатов под кукурузу убыточно. С повышением доз в прямом действии этот убыток соизмерим с дополнительной прибылью от сахарной свеклы и резко превышает дополнительный доход от озимой пшеницы. В последействии убыток резко снижается,

а по низким дозам может быть получен небольшой доход от фосфатов.

На основании значений прибылей, вычисленных из уравнений чистого дохода^по формулам Е = Д1 + Д2; Е = Д, + Д2-гДз и Пг = Д] + Эост1; Пз = Д) + ЭосТ( + Эостг рассчитана сравнительная экономическая эффективность фосфатов при различных вариантах их размещения в севообороте (таблицы б и 7).

Таблица б

Сравнительная экономическая эффективность ежегодного и периодического — раз в два года — способов внесения фосфора: чистый доход, руб/га; рентабельность, % (1972—1975 гг.)

Дозы и сроки внесения P:05, кг/гп

Звено севооборота É 01 i Р >> ь ¿> SÉ V 1 р S > ? а Й 1 ^ ¡5 <L> к 1 й rí 0 c 2 £ 1 >-, w 1 p s ¡s-, 1

ер rí О. 5 м SF-5, * Cu >1 с Й 1 tí £ s £ n ¿Z í' ¿ra a & ¿ O. s Ü

Кукуруза, озимая пше- 11,5 4,8 4,7 —3.7 —4.9 —14,5 -16.1 -36.4

икца....... Озимая пшеница (но ку- 86 38 18

курузе), озимая яше- пл 39,4 34.9 44,9 33,3 44,6 29.1 41.4

>нша....... Озимая пшеница (ло 212 251 124 155 81 107 55 76

■пшенице), сахарная 65.0 67,3 88,7 85.3 102.5 94.8 1CS,0 100.0

саеила ...... 207 220 167 170 141 140 121 iis

Сахарная свекла, куку- 49.7 86.0 60,0 107.0 64.6 118,3. 63.4 m.3

руза ....... 154 203 115 164 92 13? 68 117

Примечание. В числителе — чистый доход, в знаменателе — ре дта Цельность.

В двухлетннх циклах наибольший чистый доход за севооборот (151,9—163,2 руб/га) при достаточно высоком уровне рентабельности обеспечивают суммарные дозы Р240—Р30о при их размещении под озимую пшеницу после кукурузы (Рт) и сахарную свеклу (Рш—Piso). В сравнении с ежегодным внесением фосфора дополнительная прибыль составляет 57,0—63,7 руб/га.

В трехлетнем цикле наиболее выгодно однократное внесение P¡¡7o под сахарную свеклу. В этом случае прибыль в сравнении с ежегодным внесением дробно по Род возрастает на 74,1 руб/га, а рентабельность повышается с 98 до 140%.

Еще большую эффективность периодического внесения можно ожидать в севообороте, где сахарная свекла является предшественником озимой пшеницы, что достаточно распространено в земледелии Северного Кавказа, 14

Таблица 7

Сравнительная экономическая эффективность ежегодного и периодического — раз в три года — способов внесения фосфора: чистый доход, руб/га; рентабельность. % (1972—1975 гг.)

Звено севооборота Дозы и сроки внесения Рі06, кг/га

Рзо — ежегодно Р<ю — под первую культуру | ÍU Й 1 ° 1 X = и ££ Piso — под первую культуру 0 £ <и 1 g 8 3 а 2 К О І ЇЙ Й о. г « 4J О- С as

Кукуруза, озимая пшенная, озимая пшеница ....... Озимая пшеница (но кукурузе), озимая пшеница, сахарная свекла .......... Озимая пшеница (по пшенице), сахарная свекла, кукуруза . . Сахарная свекла, кукуруза, озимая пшеница ......... 32.fi 29,3 26,8 23.6 15.3 1G.4

153 77.0 143 94.0 67 106.8 66 117,3 26 117,4 29 127,6

208 50.1 244 71,9 [59 59,9 181 »2.4 128 50,6 143 8&0

139 76.3 [81 121,4 96 »7,7 125 150.2 ?0 89.5 93 163,6

188 215 !31 170 98 140

Примечание. О числителе — чистый доход, в знаменателе — рентабельность.

В рассматриваемых почвенно-климатических ir агротехнических условиях даже переход к периодическому внесению сопровождается некоторым повышением валовых урожаев. Так, в среднем за годы наших исследований разделение на начальном этапе суммарной севооборотной дозы суперфосфата равномерно под каждую культуру по Р30, Рбо. Рэо и Рш обеспёчивает дополнительный выход зерновых единиц 14,6; 19,5; 22,9 и 25,5 ц, а концентрирование удвоенных доз под озимую пшеницу (после кукурузы) и сахарную свеклу в первый же год соответственно дает 16,8; 23,2; 27,8 и 28,4 ц зерновых единиц,

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1, На исследуемых карбонатных черноземах Краснодарского края связь урожая озимой пшеницы по ■предшественнику кукуруза па силос с дозами фосфорных удобрений в прямом действии выражается уравнением у = 35,27 + 4,35Р°>5— —0,56Р, показывающим, что в интервале доз Р30—IVo прибавка зерна изменяется от 3,8 до 8,0 ц/га. Эффективность доз фосфора на озимой пшенице по предшественнику озимая пшеница описывается уравнением Ai/=3,72P0'5—0,45Р, показы-

вающим, что прибавка в этом случае изменяется от 3,3 до 7,1 ц/га. Последействие в первый и второй годы после внесения фосфатов в среднем по обоим предшественникам равно их прямому действию. При двойном наложении кумулятивные эффекты во всем интервале доз составляют примерно 1 ц/га, при тройном наложении в интервале Р0—Pao достигают 2 ц/га, но с дальнейшим повышением доз снижаются и могут достигнуть нулевых значений.

2. Связь урожая сахарной свеклы с дозами фосфорных удобрений выражается уровнением у = 381,£ + 32,2Р°'Е, показывающим, что в интервале доз Р30—Р^70 прибавка урожая корней изменяется от 32 до 97 ц с гектара. Последействие значительно уступает прямому действию удобрений, особенно в области низких доз. Процетное отношение первого последействия к прямому действию составляет 24—76%, а второго последействия к первому 70—91%. Кумулятивные эффекты при двойном наложении колеблются от 7 до 13 ц/га, снижаясь по максимальным дозам. Кумулятивные эффекты при тройном наложении несколько выше (9—17 ц/га), но по максимальным дозам они имеют отрицательные значения (до — 25 ц/га).

3. Непосредственное внесение фосфорных удобрений под кукурузу снижает урожай зеленой массы пропорционально дозам согласно уравнению у = 319,6—5,0Р. В последействии отрицательное 'влияние фосфорных удобрений заметно смягчается (на 3—21 ц/га), но по высоким дозам достигает тех же значений, что и в прямом действии. Кумулятлзиые эффекты по дозам имеют нарастающие отрицательные значения, достигая при двойном наложении 47 ц/га, а при тройном наложении— 57 ц/га зеленой массы.

4. В севообороте кукуруза на силос—озимая пшеница — озимая пшеница—сахарная свекла концентрирование : однократных доз под сахарную свеклу и озимую пшеницу (после кукурузы) в сравнении с ежегодным удобрением всех культур повышает суммарную продуктивность соответствующих звеньев на 7,2—9,7 ц/га з, ед. Наибольшая эффективность фосфатов в трехлетнем цикле может быть достигнута при концентрировании доз фосфора под сахарную свеклу. Замена ежегодного внесения периодическим повышает продуктивность этого звена на 6,6—8,1 ц/га з. ед. Размещение однократных доз под другие культуры севооборота или не приводит к заметному повышению эффективности фосфора, или снижает ее в сравнении с ежегодным внесением.

5. Варианты рационального размещения фосфатов в севообороте, выявленные на основе урожайных данных, являются оптимальными н в аспекте показателей качества расти-

тельной продукции. Только при размещении однократных доз фосфора под озимую пшеницу его доза не должна превышать Рг8о-

6. Размещение фосфатов в удвоенных дозах под озимую пшеницу (после кукурузы) и сахарную свеклу или в утроенных под сахарную свеклу повышает коэффициент использования фосфорных удобрений в этих звеньях соответственно на 2,4—6,7 и 3,5—8,2% в сравнении с ежегодным дробным внесением доз под все культуры. Периодическое внесение в трехлетнем цикле, где заключительной культурой является сахарная свекла, снижает использование внесенного фосфора на 1,0—5,3% в сравнении с ежетодным.

7. При периодическом внесении суммарная обеспеченность подвижным фосфором культур севооборота 'выше, чем при ежегодном за счет резкого (в 2—3 раза) превосходства однократных доз в год их применения.

8. В двухлетних циклах наибольший чистый доход за севооборот (151,9—163,2 руб/га) при достаточно высоком уровне рентабельности обеспечивают суммарные дозы Ра40—Р30о при их размещении под озимую пшеницу после кукурузы (Pl2o) и саха'рную свеклу (Р]20—Piso)' В сравнении с ежегодным внесением половинных доз дополнительная прибыль составляет 57,0—63,7 руб/га.

9. В трехлетнем цикле наиболее вытодно однократное внесение Р27о под сахарную свеклу. В этом случае прибыль в сравнении с ежегодным внесением дробно по Р90 возрастает на 74,1 руб/га, а рентабельность повышается с 98 до 140%.

10. Периодическое внесение в двухлетних циклах неэффективно при размещении однократных, доз под кукурузу и озимую пшеницу (после пшеницы), а в трехлтенем цикле, если цпклооткрывающей культурой является кукуруза или заключительной — сахарная свекла.

11. Переход к периодическому внесению в конкретных почвенно-агротехиическнх условиях не сопровождается снижением валового урожая.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

Для увеличения агроэкономнческой эффективности фосфорных удобрений на карбонатных черноземах Краснодарского края, слабообеспеченных подвижным фосфором, при чередовании культур: кукуруза на силос — озимая пшеница — озимая 'пшеница — сахарная свекла, их следует концентрировать под озимую пшеницу (после кукурузы) в дозах, не превышающих Р120, и -сахарную свеклу в дозах, ие превышающих Piso, с интервалами внесения —раз в 2 года. Наибольшая

агроэкономическая эффективность фосфорных удобрений при трехлетней периодичности 'внесения может быть достигнута при концентрировании фосфора под сахарную свеклу в однократных дозах до Р270 (включительно).

По материалам диссертации опубликованы следующие

работы

1. О действии доз фосфора на урожай основных культур на карбонатном черноземе юго-восточной зоны Кубани. Бюллетень ВИУА, № 29, М., 1976 г.

2. О методике изучения действия и последействия разных доз и периодичности внесения фосфорных удобрений в севообороте. Сообщение 1. Ж. Агрохимия, № 1, 1976 (в соавторстве) .

3. О методике изучения действия и последействия разных доз и периодичности внесения фосфорных удобрений в севообороте. Сообщение 2. Ж. Агрохимия, № 6, 1976 (в соавторстве) .

4. О методике изучения действия и последействия разных доз и периодичности внесения фосфорных удобрении в севообороте. Сообщение 3, Ж. Агрохимия, № 8, 1976 (в соавторстве ).

5. Теоретические и практические аспекты размещения фосфатов в севообороте. Доклады советских участников VIII международного конгресса по минеральным удобрениям. Часть I, М., 1976 (в соавторстве).

6. Размещение фосфорных удоберннй в севообороте на карбонатном черноземе Краснодарского края и их влияние на качество растительной продукции. Тезисы докладов Всесоюзного научно-методического совещания участников Географической сети опытов с удобрениями. Часть I, Москва, 1976 (в соавторстве).

7. Прогнозирование эффективности фосфорных удобрений в севообороте. Тезисы докладов Всесоюзного научно-методического совещания участников Географической сети опытов с удобрениями. Часть II. Москва, 1976. (в соавторстве).

Объем 1 !fi п. л.

Заказ 465.

Тираж 150

Типография Московской с.-х. академии им. К. А. Тимирязева 125008, Москва А-8, Тимирязевская ул., 44