Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ЭФФЕКТИВНОСТЬ БАЛАНСОВЫХ СИСТЕМ УДОБРЕНИЯ В СЕВООБОРОТЕ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "ЭФФЕКТИВНОСТЬ БАЛАНСОВЫХ СИСТЕМ УДОБРЕНИЯ В СЕВООБОРОТЕ"

МИНИСТЕРСТВО.СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

•ХШ/ На правах рукописи

Николай Иванович ГЛУХОВ

ЭФФЕКТИВНОСТЬ БАЛАНСОВЫХ СИСТЕМ УДОБРЕНИЯ В СЕВООБОРОТЕ

(Специальность 06.01.04 — агрохимия)

Автореферат диссертации на соискание ученой'степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА — 1979

скзр сс&^е-о

Диссертация выполнена на кафедре агрономической и биологической химии Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Научные руководители: доктор сельскохозяйственных наук профессор В. Б. Багаев; кандидат сельскохозяйственных наук доцент Ю, П. Жуков.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук профессор Н. К. Болдырев; кандидат сельскохозяйственных наук, М. К. Каюмов.

Ведущее предприятие — Центральный институт агрохимического обслуживания. .

Зашшга диссертации состоится « т » ЬС^Р 1979 г.

в '»час. на заседании Специализированного совета К-120.35.01 при Московской сельскохозяйственной' академии имени К. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, г. Москва, И-550, ул. Тимирязевская, 49. Сектор защиты диссертации ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан « ' » 1979

Ученый секрет-*"*

Специализированной

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В решениях XXV съезда КПСС н последующих Пленумов ЦК указывается, что повышение эффективности сельскохозяйственного производства в современных условиях неразрывно связано с интенсификацией земледелия на базе его широкой химизации. Центральное место в химизации земледелия принадлежит удобрениям* рациональное применение которых является важным звеном в цепи мероприятии,' направленных на дальнейшее развитие сельского хозяйства.

В последние годы в стране н за рубежом придается большое значение использованию удобрений на основе балансовых расчетов. Балансовая методика определения доз удобрений под планируемые урожаи в настоящее время получает широкое распространение.

В большинстве случаев при балансовых расчетах оперируют нормативами выноса питательных элементов на единицу урожая и коэффициента ми - их использования из почвы н из удобрений, Использование двух последних .параметров, по мнению ряда ученых, затруднено большой вариабельностью во времени и в пространстве этих коэффициентов; а также известной их условностью. В частности, разностный. .коэффициент использования питательных веществ нз удобрений подвергается критике из-за отсутствия его связи и даже-.противоречия с балансом, питательных элементов в почве. Некоторые исследователи вместо коэффициентов использования, питательных элементов отдельно из почвы и удобрений применяют один показатель (коэффициент баланса, коэффициент возврата), непосредственно связанный с балансом питательных веществ.

Особую актуальность балансовые разработки приобретают в условиях Нечерноземной зоны, где достаточно влаги и куда в десятой пятилетке намечено поставить более 169 млн. тонн минеральных удобрений, что почти вдвое превысит поставки в девятой пятилетке.

Цель исследований. Целью работы являлась экспериментальная проверка возможности получения планируемой продуктивности севооборота по системам удобрения, разработан-

ным на основе балансовых КоэффнциеЕ1тов. а тлкя;е изучение нормативов в предложенной модификации балансового метода.

Научная новизна. Предложена модификация балансового метода определения доз удобрений, позволяющая избежать условных расчетов потребления питательных элементов из почвы и из удобрений. Дана количественная характеристика изменчивости основных параметров, используемых в балансовых расчетах, выносов (затрат) питательных элементов некоторых культур на единицу основной продукции во времени и в пространстве, показано значение отдельных факторов, влияющих на изменение этих величин. Трансформация выноса питательных веществ в дозы удобрений через балансовые коэффициенты, дифференцированные по эффективному плодородию почв, позволяет регулировать ночвенное плодородие и упрощает расчеты.

Практическая ценность и реализация результатов исследований. В условиях достаточного увлажнения центральных районов НечерноземHoff зоны теоретически обоснованные и экспериментально проверенные системы удобрения в севообороте с использованием балансовых коэффициентов позволяют получать планируемые урожаи сельскохозяйственных культур и регулировать при этом в желаемом направлении почвенное плодородие.

Апробация. Результаты исследования докладывались на декабрьской научной конференции ТСХЛ в 1976 году.

Объем работы. Диссертация изложена на 105 страницах, иллюстрирована 41 таблицей н рисунком. Список литературы нз 217 наименовании советских и зарубежных авторов. Приложение к диссертации состоит из II таблиц.

Задачи, условия и методы проведения исследований. Экспериментальная работа выполнялась на полевом стационарном опыте в 1974—1977 гг. в совхозе «Октябрьский» Рузского района Московской области, на дерново-енльноиодзо-листой, средиесуглиннстой почве. Осенью 1973 г. опытный участок был произвесткован в дозе 5 т/га. Пахотный горизонт почвы перед закладкой опыта характеризовался средней кислотностью (рН солевой вытяжки 4,7), средней обеспеченностью обменным калием {9,4 мг на 100 г почвы) и низким содержанием подвижного фосфора {2,8 мг на 100 г почвы). Гидролитическая кислотность почвы составляла 4,0; сумма поглощенных оснований—15 мг-'_>кВ'На 100 г почвы). Содержание гумуса в почве 2,40%.

Закладка полевого опыта осуществлена в 4-полыюм севообороте, развернутом в пространстве и во времени на 4-х полях. Состав и чередование культур: I. Озимая пшеница («Мироновская 808»); 2. Картофель («Лорх»); 3. Ячмень («Московский 121»); 4. Клевер (красный двуукосный). В первый

год опыта вместо озимой пшеницы и клевера в севооборот^ сеяли ячмень, а под покров ячменя в одном из полей — кле-веро-тимофеечную смесь в соотношении 1 : 3,

В опыте пять балансовых систем удобрения (табл. 1). Контрольная система {оптимальные дозы прппосевного удобрения культур) являлась фоном для других вариантов опыта.

Таблица 1 , Планируемое потребление питательных элементов в севообороте

Хозяйственный Вносится с удобрениями за ротацию, кг/га Балансовый

вынос культу- коэффициент

Систем и удобрения (варианты) рами за ротацию, кг/га (вынос в % от внесенного)

<У О, 6 О <5 О

55 а К с. £ 2: £ и?

1. Контрольная (в

рядки при посеве) _ — — 1*5 38 4 — — »

2, Минеральная (без

калия) ..... 285 102 —. 339 270 4 84 37 „

3, Оргапо-мпнераль-

ная (I) , . . . 323 115 405 394 252 421 82 46 96

4. Органовминераль- 9

ная (И) . . . . 604 224 758 746 498 824 81 45 ' 92

5. Минеральная (по-

лож, баланс КК) , 323 115 405 375 290 445 86 39 91

6, Минеральная (от-

рнц, баланс КК) . 323 115 405 298 226 328 109 51 124

Две органо-минеральные системы 3, •!, имея одинаковые плановые показатели баланса питательных веществ в севообороте, отличаются уровнями планируемой урожайности культур (табл. 2). Системы 3, 5, различные по видам удобрения, близки по балансу питательных веществ и равны по планируемой продуктивности севооборота. Две полные минеральные системы 5, 6, рассчитанные на одну и ту же урожайность, отличаются балансом питательных веществ и способами внесения основного удобрения. Вторая система но балансу азота и фосфора одинаковая с пятой системой, не содержит калийного удобрения.

В нолевых и лабораторных условиях изучали влияние ис-лытывавшихся систем на ряд параметров:

1. Продуктивность культур н соотношение между товарной и нетоварной частями их урожая.

2. Химический состав товарной и нетоварной частей урожая, вынос питательных элементов всем урожаем и на единицу основной с соответствующим количеством побочной продукции,

3. Основные показатели качества товарной части урожаев (сырой протеин, крахмал).

4. Баланс азота, фосфора н калия в севообороте к измсне-нне эффективного плодородия почвы,

5. Экономическая эффективность.балансовых систем удобрения.

Разработка балансовых систем удобрения в севообороте осуществлена на основе планируемой урожайности, выноса питательных элементов на единицу основной продукции, дифференцированного но уровням урожая (табл. 2) и плановых балансовых коэффициентов (табл. I).

При разработке органо-мннерпльних систем, кроме нормативов, используемых в минеральных системах, учитывали через балансовые коэффициенты возможное действие и последействие в течение 2-х лет питательных элементов навоза. Содержание азота, фосфора в калия в навозе в среднем составляло соответственно 0,4; 0,2; 0,5%.

Фосфорно-калинные удобрения клевера вносили под покровную культуру ячмень вместе с «собственными удобрениями последней. Азотные удобрения применяли под каждую культуру отдельно. Расчет азота под клевер сделан на основе планируемого выноса, уменьшенного наполовину против действительного (табл. 2). Навоз в органо-минеральных системах (3, 4) давали под картофель в дозах, соответственно 40 и 60 т/га. Из минеральных удобрений в течение всей ротации применяли двойной гранулированный суперфосфат н хлористый калнй. Азотные удобрения в 1974 н 1976 годах были представлены мочевиной, а в 1975 н 1977 — аммиачной селитрой.

Повторность опыта четырехкратная. Делянки размещены способом рендомнзнроваиных повторений. Прн общей плоша-

Таблица 2

Планируемая урожайность культур и вынос питательных элементов олытнымн растениями в балансовых системах удобрения

Культуры севооборота и их чередование Уровень урожайности, и Вынос растениями на 10 ц основной с соответствующим количеством побочной гтролук* иии. кг

I П

л, п п С) из ХО О.. ?3 сэ а «X ЕЧ я т N Р;0, кго

I II I II I II

Озимая пшеница . . Картофель , . , , Ячмень...... Клевер...... 30 150 ;>г> 50 30 200 30 •10 50 300 45 70 23 5.0 28 10 38 6.0 35 15 10 1,5 11 4,0 14 2.0 13 6,0 20 8,0 30 20 30 0,0 40 30

Примечание. В год закладки опыта (1974) вынос культур по всем изучаемым системам одинаков. Для озимой пшеницы к картофеля вынос по И, ячменя » клевера — по 1 урошно урожайности.

ди делкнкн 350 мг, учетная площадь под культурами сплошного сева— 182, картофелем — 214 м2.

Урожаи зерна ознмои пшешшы, ячменя, клубней картофеля и сена клевера определяли методом сплошного учета, а соломы зерновых н ботвы картофеля — выборочным методом. Учет побочной продукции во всех случаях осуществлялся отдельно по каждой делянке. Исключение составляет 1974 год, когда учет соломы ячменя был сделан на основе двух повторений каждого варианта.

При отборе почвенных образцов, в 1974 году до начала полевых работ, с каждого поля севооборота бралн по одному образцу, смешанному из 20 индивидуальных проб. В конце ротации смешанные образцы, составленные из 32 индивидуальных проб, отбирали с каждой делянки опыта.

Анализы на содержание азота, фосфора и кадия в основной продукции культур, а также азота н калия в соломе зерновых сделаны методом нейтронной активации. Азот, фосфор, калнн в ботве картофеля и фосфор в соломе зерновых определяли обычными химическими методами; крахмал в клубнях картофеля — по Эперсу. Определение агрохимических показателей почвы сделано общепринятыми методами.

С целью повышения надежности полученных результатов, а также объективности в суждении о различиях но вариантам опыта, анализы растений н почвы в подавляющем большинстве выполнены по каждой делянке опыта п отдельности.

Математическая обработка аналитических данных и расчетных по делникам опыта проведена методом дисперсионного анализа.

Агротехника возделывания культур бьгла типичной для условий Подмосковья. В 1976—1977 годах посевы озимой пшеницы обрабатывали амнниой солыо 2,4-Д, а ячменя — 2М-4ХМ, В 1976 — растения, а в 1977 году семенной материал ячменя обрабатывали хлорхолинхлорндом. В последнем году ротации посевы озимой пшешшы были обработаны хлорхолинхлорндом в смеси с 2,4-Д. В шестой системе локальное внесение основного удобрения было реализовано на зерновых только в последние 2 года первой ротации севооборота, и на картофеле — в 1976 году.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Эффективность различных балансовых систем удобрения в четырехпольном севообороте

В среднем за ротацию урожай озимой пшеницы и клевера по всем изучаемым балансовым системам, кроме рассчитанной на повышенную продуктивность (система 4) был выше

планируемого (табл. 3). Урожайность клевера в 4-й системе близка к прогнозируемой. Урожай зерна озимой пшеницы соответствующий плановому (52,8 ц/га) в органо-миперальнои системе с высокими дозами получили только в последний год первой роташш, когда посевы ее были обработаны хлорхолин-хлоридом.

Урожаи картофеля и ячменя под действием изучавшихся систем удобрений значительно повышались, однако, в среднем за ротацию не достигали даже первого планового уровня в основном из-за неблагоприятных погодных условий для картофеля и сильного полегания ячменя в годы проведения опыта (табл. 3).

По мере освоения севооборота и роста предшествующей удобренности повышалась его продуктивность. К концу ротации продуктивность севооборота превзошла планируемую при

Таблица 3

Урожаи куль-тур в севообороте (ц/га)

Системы удобрения

Годы 1 2 3 4 5 6 о. и я

Озимая пшеница (зерно)

1975 ........ 9.8 14,7 15,8 20,7 16,3 15,0

1976 ........ 32,4 41.1 44,1 40.1 44.9 43.5

1977 ........ 32,7 39,2 47,6 52,8 48.6 44.4

В среднем за ротацию . 25,0 31,7 35,8 37,8 36,6 34,3

Картофель (клубни)

1974 ........ 99 133 126 122 130 118 11,0

1975 ........ 189 242. 260 288 267 261 14,0

1976 ........ 77 121 130 133 118 130 15,0

1977 ........ 108 147 163 185 150 — 22,0

В среднем за ротацию . 118 161 170 182 166 170

Ячмень (зерно)

1974 ........ 18,6 26,7 27,1 28,9 27,9 28,6 3,0

1975 ........ 8.8 11,7 12.3 11.1 12,8 10,4 2 1

1976 ........ 8,6 14,8 19,5 21,9 19,2 18,0 £з

1977 ........ 13.9 24,2 24,5 24,4 26,6 25,5 3,0

В среднем за ротацию 12,5 19,4 20,8 21,6 21,6 20,6

Клевер (сено, за 2 укоса)

1975 ........ 61,2 62,1 55,7 66,0 63,7 66,8

1976 ........ 61.1 67,9 64,9 68,2 69,3 65,7

1977 ........ 48,8 54,4 61,1 68,2 64,6 64,2

В среднем за ротацию 57,0 61,5 60,6 67,5 65,9 65,6

всех испытьтавшихся системах, за исключением органо-мине-ральной с высокими дозами, где при планируемой продуктивности 60 ц/га к. е. получено 45,8. В среднем за роташпо, несмотря на то, что урожаи картофеля и ячменя оказались ниже прогнозируемых, продуктивность севооборота в балансовых системах, рассчитанных на первый уровень урожайности, практически соответствует планируемой (36—37 ц/га к. е. при плаТа б л и ц а 4

Изменение структуры урожая культур севооборота в зависимости от систем удобрения и погодно-агротехнических условий о отдельные годы исследований

Системы удобрения

1974 г.

1975 г.

1976 г.

1977 г.

Озимая пшеница (зерно/солома.)

1. Контрольная (в рядки при посеве) ..........

2. Минеральная (без калия) . .

3. Органо-мннеральная (I) . . .

4. Оргако-минеральная (П) , . .

5. Минеральная (полож. баланс МК)...........

6. Минеральная (отрпи. баланс МК) ........ . .

НСРо.и ..........

1,08 0,76 1,10

_ 1.12 0.61 0,98

,__, 1,14 0,62 1,00

— 1,12 0,51 0,94

— 1,16 0,61 0,05

__ 1,13 0,66 1,00

— — 0.10 0,09

Картофель (клубки/ботва)

1. Контрольная (в рядки при посеве) ..........

2. Минеральная (без калия) , ,

3. Орг а но-минеральная (I) . . .

4. Органо-минеральная (И) , . ,

5. Минеральная (полож. баланс ■ МК).......-. . . .

6. Минеральная (отриц. баланс МК) ..........

HCPo.Ee ..........

Ячмень (зерно/солома)

1. Контрольная (в рядки при посеве) ..........

2. Минеральная (Се* калия) . .

3. Органо-минеральная (I) . , .

4. Органо-минеральная (II) , . ,

5. Минеральная (полож. баланс МК)...........

6. Минеральная (отриц. баланс МК) ..........

НСР,,« ..........

16,9 17,2 15,8 14,3

13,0 16,8 12,0 10,3

20,2 , , 19,5 . 16,8 14,0

13.5 15,5 11,8 11,0

12,7 17,2 13,8 10,7

13,3 16,6 14,8 ««

5,1 — 2,7 2.4

0,96 0,76 1 22 0,98

0,55 0,63 1,14 0,66

0,76 0,62 1,15 0,83

0,68 0,53 1.03 0,61

0,62 0,53 1,19 0,66

0,56 0,58 1,12 0,72

0,25 0.11 « — 0,08

не 38 в 3, 6, 7 системах и 34 ц/га к. е. во второй системе, при равенстве плановой и фактической продуктивности. Выход основной продукции в среднем за ротацию но всем испытывав-шимся системам удобрения составлял 83,1—85,5% от валовой и был несколько ниже, чем на контроле,

В зависимости от различных факторов изменялось соотношение между товарной и нетоварной частями урожая зерновых культур и картофеля (табл. 4). В большинстве случаев различия в дозах и соотношениях питательных элементов по нспытывапшнмся системам оказывали достоверное влияние на изменения в соотношении основной и побочной продукции культур. В отдельные годы, неудовлетворительные для озимой пшеницы (1975) и ячменя (1976) и благоприятные для картофеля (1975), соотношение основной и побочной продукции, в этих культурах существенно не зависело от удобрения по различным системам.

Все применяемые системы удобрения были экономически целесообразны и оправданы (табл. 5), По величине чистого до-

Таблица 5

Экономическая эффективность изучавшихся систем удобрения (в среднем эа ротаиию)

Показатели Системы удобрения (варианты)

* 2 3 4 5 6

Сгонмсть урожая elm (руб.) ■155,2 593,5 628,8 673,8 626,7 625,0

Чистый доход на I га (руб.) . . 86.0 189,6 203,4 192,7 211,9 218.6

Рентабельность (%) ..... 23,3 46,9 4 Г,8 40,0 51,1 53,8

Окупаемость дополн. затрат (число

раз)........... .4.0 3.1 2,1 3,8 4,6

хода, рентабельности производства и окупаемости дополнительных затрат наиболее эффективной оказалась шестая минеральная система с относительно меньшими дозами удобрений, ей несколько уступают пятая минеральная и третья орга-но-минеральная, рассчитанные на первый уровень продуктивности. Наименьшей окупаемостью дополнительных затрат выделяется четвертая органо-минеральная система с высокими дозами удобрений.

2. Вынос питательных элементов н качество урожая культур при различных системах удобрения

Как известно, при разработке систем удобрения балансовым методом, вынос питательных элементов является одним из главных параметров, определяющих выбор доз удобрений

в целом по севообороту и под каждую культуру п отдельности. В условиях опыта существенные различия выноса азота и калия культурами на единицу основной продукции, так же как и разница в относительном содержании этих элементов в растениях, в основном определяются уровнями азотного и калийного питания в разных системах. При этом затраты азота и калия но культурам в среднем за ротацию существенно возрастают под влиянием удобрений на всех балансовых системах (табл. 6), а среди последних существенно разное потребление этих

Таблица О

Вынос питательных элементов культурами при испытывавшихсл системах удобрения (средний за ротацию, кг; на единицу основной при соответствующем количестве побочной продукции)

Элементы Системы удобрения

питания 1 о 3 4 5 б

Озимая пшеница, вынос на 10 и; 3 года

Азот 22,2 27,3 24,9 31,8 24,6

Фосфор 11,7 11.1 10 6 11,3 10,7

Кадий 14,6 17.4 17,6 25.3 19,3

Картофель, вынос 10 ц; 4 года

Ячмень, вынос на 10 и; 4 года

Клевер, выкос на 10 и; 2 года

Азот 43,0 53,8 46,8 51.1 53,7

Фосфор 12,5 13,4 11,5 11,8 12,0

Калий 67,1 63,6 74,4 85.2 79.3

Азот 27,2 39.7 32,2 40.8 38,8

Фосфор 13,0 14,4 12.6 12,9 12,9

К а ли й 27,4 35.7 37,6 50.6 49.2

23.8 10,5 18,4

52,4

10.3

83.4

38,1 13,4 51,7

Азот* 14.9 14,8 14.4 14,5 14,4 14.5

Фосфор 5,1 5,1 4.7 5,5 5 3 5,1

Калий 30,5 29,6 38,8 43,6 38,8 38,6

0,5 действительного выноса.

элементов вызывается только под действием значительного повышения доз соответствующих видов минеральных удобрений. Затраты фосфора у всех культур и азота у клевера » среднем за ротацию практически не зависели от разного удобрения по системам.

Средний за ротацию нынос азота и фосфора озимой ншепи-

цен изменялся мало под воздействием различных факторов (табл. 7). При этом более половины варьирования выноса азота определялось системами удобрения, а фосфора — погодно-агротехиическнми факторами. Вынос калия был подвержен большим изменениям (коэффициент вариации 42,2%) н почти

Таблица 7

Влияние различных факторов на вынос питательных элементов культурами в первой ротации (вынос на единицу основной с соответствующим количеством побочной продукции)

Элементы питания

Коэффициент вариации

Общее варьирование, в %

от погодно-

от систем агротех ни ча- случайных

удобрения ек их факто- причин

ров

Озимая пшеница, 3 года

Азот .

Фосфор

Калий

15.7

11.8 42,2

61,3 11.3 17.7

26,0 57,6 71,6

12,7 31.1 10.7

Картофель, 4 года

Азот .

Фосфор

Калий

Азот .

Фосфор

Калий

12,1 25.3 15,5

46,0 5,5 47,9

Ячмень, 4 года

30,5 13,1

42,5

20.2 11.6 26,9

16,3 85,0 40,7

I2'4

68,4 65.4

37,7 9.5 11,4

7,4 20,0 7,7

Клевер, 2 года

Азот .

Фосфор

Калий

3.8

9.9 20.7

14,1 24,8 46,6

62.8 51,6 52,4

23,1 23,6 1.0

на 3/4 зависел от условий вегетационных периодов. Для картофеля более значительным было варьирование затрат по фосфору, чем по азоту н калию. Изменения в потреблении фосфора картофелем вызывались, главным образом, погодными условиями, а азота — удобрениями и случайными факторами. На затраты калия у картофеля почти в равной мере оказывали влияние н системы удобрения и погодно-агротехнические факторы. Затраты питательных элементов у ячменя на 65,4— 72,4% определялись погодно-агротехннческнми факторами. Общее, варьирование затрат калия и фосфора у ячменя за ро-10

тдцшо было почти одинаковым, а азота в 2 раза выше, чем у озимой пшеницы. Затраты азота у клевера были устойчивыми (коэффициент вариации 3,8), а изменчивость в потреблении фосфора близка к таковой для зерновых культур.

В среднем за ротацию содержание сырого протеина п зерне озимой пшеницы существенно возрастало но системе с максимальными дозами. При равных или близких к равным дозам азота, в системе без калия существенно повышалось содержание сырого протеина в зерне озимой пшеницы и ячменя (табл. 8).

Таблица 8

Содержание н сбор сырого протеина и крахмала с основной продукцией культур в изучаемых системах

(средние за первую ротацию)

Культура и показатель качества Системы удобрения

1 2 3 4 Г) 6

Содержание, в % на воздушно-сухую массу

Озимая пшеница, сырой протеин

(3 года) .........

Ячмень, сирой протеин (1 года) . Клевер, сырой протеин (2 года) . Картофель, крахмал (3 года) . .

10.2 11,4 10,8 12,6 10,5 10.5

10,4 13,0 11,4 12,8 12.4 12,1

18,6 18,4 18,0 18,2 1-7,9 18.0

16,9 16.5 15,5 13.9 14,6 14,8

Сбор, ц/га

Озимая пшеница, сырой протеш

(3 года) ........

Ячмень, сырой протеин (4 года) Клевер, сырой протеин (2 года) Картофель, крахмал {3 года) .

2,5 3,5 3.8 4,7 3,8 3,5

1,2 2.5 2,4 2,7 2,6 2,4

10,2 11.2 11.4 12,4 12.0 11,8

21,7 28,2 28.9 28,5 26,4 29,7

Среди балансовых систем удобрения, вторая (без калия) и третья (органо-минеральная) системы менее других, по сравнению с контрольной, снижали содержание крахмала в клубнях картофеля. Общий сбор крахмала в среднем за последние три года ротации по всем балансовым системам, кроме пятой, значительно выравнивался и превышал таковой в контрольной системе (табл. 8),

Сбор сырого протеина с урожаями зерновых и клевера по всем балансовым системам был примерно одинаков. Исключение составила озимая пшеница, где в 4-й системе удобрения значительно повышался сбор сырого белка как за счет повышения урожайности, так н за счет улучшения качества зерна.

и

3. Баланс питательных элементов и изменение эффективного плодородия почвы в севообороте при различных системах

удобрения

Известно, что основным критерием правильности разработанных систем удобрения является баланс питательных элементов, учитывающий получение плановых урожаев при сохранении или'повышении почвенного плодородия.

Исследовавшиеся балансовые системы,'рассчитанные на первый уровень урожайности (2, 3, 5, 6 системы удобрения) практически обеспечили плановую продуктивность севооборота при близком или равном заданному балансе азота и фосфора (табл. 9). Балансовые коэффициенты потребления калия в этих системах оказались выше предполагаемых на 11—22с/о- При высоких дозах удобрений, рассчитанных на второй уровень урожайности, фактическое потребление азота, фосфора и калия оказалось в 1,3—1,9 раза ннже планируемого.

Таблица 9

Фактическое использование питательных элементов в севообороте

Системы удобрения (варианты) Хозяйственный бы нос культурами севооборота эа ротацию, кг/га Балансовый коэффициент (вынос в % от внесенного)

N РЛ КгО N РЛ К;0

1. Контрольная (в рядки при посе-

ве) ....... . . . . ■205 82 296 — —

2. Минеральная (бел калня) . . . 322 ' 116 380 95 42 _

3. Орга но-мни ер а льна я {!).,. 307 116 450 . 78 40 107

4. Органо-минеральная (11) , , , 380 129 569 5) 26 69

5, Минеральная (полож. баланс

ЫК) ........ 338 118 503 90 40 113

б. Минеральная (отрнц, баланс

ХК) .......... ■ 325 118 466 109 52 142

Применение удобрений в соответствии с принятыми балансовыми системами, как н предполагалось, не привело к существенным изменениям таких агрохимических показателей как сумма поглощенных оснований н содержание гумуса в пахотном горизонте почвы (табл. 10). Вместе с этим под влиянием известкования существенно снизилась гидролитическая кислотность почвы в 1-й, 2-й и 6-й системах, где по сравнению с другими вариантами использовались меньшие дозы удобрений. Содержание подвижных фосфатов в почве увеличилось по сравнению с исходным по трем из пяти нсиытывавшихся 12-

Таблица 16

Изменение агрохимических показателей пахотного горизонта почвы севооборота при балансовых системах удобрения

Системы удобрения РНКС1 Мг-зк» па 100 г ночам Мг на 100 г почвы (по Кирсанову) Гумус,

Нг Э РА КаО

ч,7

Перед закладкой опыта

4,0

15,0

2.8

В конце первой ротации

9,4

2,10

1 4.8 3,1 16,3 2.8 13,6 2,41

2 4.8 2,8 16,8 4,3 10,5 2,46

3 4.6 3,4 16,4 3.4 17,5 2,63

4 4.6 3,9 15,4 5,2 28,0 2,78

5 4.6 3.7 16,1 3,8 20,5 2,56

6 4.7 2,9 17,5 3.5 18,1 2,31

НСРо.м » 0.8 1,0 6,1 --

систем удобреинд, причем в 4-й системе, рассчитанной на пто-рой уровень продуктивности севооборота, наиболее значительно (почти в 2 раза).

Содержание обменного калия, существенно повышаясь по всем балансовым системам с калийными удобрениями, резко возрастало в 4-й системе с высокими дозами удобрений и характеризовалось большими колебаниями по отдельным повторениям в каждом из вариантов опыта.

Выводы

1. В условиях Подмосковья на бедной подвижным» фосфатами дерново-гюдзолнстой'средиесуглпиистой почве в четырехпольном севообороте (озимая пшеница — картофель — ячмень— клевер) балансовые системы удобрения, рассчитанные на продуктивность 38 ц/га к, с. уже в первой ротации практически обеспечили заданную продуктивность севооборота. Планируемую урожайность культур в системе удобрения, рассчитанной на второй уровень продуктивности севооборога (60 ц/га к. е.) удавалось получать только в благоприятные годы,

2. Урожаи сеиа клевера и зерна озимой пшеницы возделываемой по клеверу в основном зависели от изучаемых балансовых систем удобрения и значительно меньше — от условий вегетационных периодов. На продуктивность картофеля н нч-

меня в первой ротации решающее влияние оказывали погодные факторы, системы удобрения влияли гораздо слабее.

3. Потребление азота на создание единицы товарной с соответствующим количеством побочной продукции у культур севооборота за первую ротацию.колебалось в неодинаковых пределах: коэффициент вариации затрат у клевера был 3,8; у картофеля 12,1; у озимой пшеницы— 15,7 и у ячменя 30,5%. При этом изменение затрат азота у озимой пшеницы и картофеля в основном зависело от изучавшихся балансовых систем удобрения, а у ячменя и клевера — от погодных условии конкретного года.

4. Изменение затрат фосфора на создание единицы продукции в зависимости от условий возделывания у картофеля составляло 25,3%, а у остальных культур не превышало 13,1 %. Варьирование выноса фосфора на единицу урожая у всех культур севооборота более чем наполовину определялось по-годно-агротехническими факторами, а системы удобрения оказывали минимальное влияние.

5. Потребление калия на единицу урожая зерновыми культурами колебалось наиболее значительно (коэффициент вариации 42,2—42,5%) и в решающей мере зависело от условий вегетационных периодов. Более стабильный на единицу продукции вынос калия был у клевера и картофеля (коэффициенты вариации соответственно 20,7 и 15,5%), при этом изменение затрат калия у этих культур примерно в равной степени зависело от изучавшихся систем удобрения и погодных условий.

6. Содержание сырого протеина в зерне озимой пшеницы и ячменя зависело от доз азотных удобрений в изучавшихся системах и возрастало с увеличением доз. Существенное повышение содержания сырого протеина в товарной продукции зерновых культур отмечалось в системе удобрения без калия. Накопление крахмала в клубнях картофеля возрастало в изучаемых системах с уменьшением общей дозы минеральных удобрений.

7. Фактический баланс азота и фосфора в севообороте но изучавшимся балансовым системам удобрения, рассчитанным на первый уровень продуктивности практически соответствует Прогнозируемому, а потребление калия на П—22% выше планируемого.

8. Балансовые системы удобрения уже в первой ротации севооборота оказали существенное влияние на некоторые агрохимические свойства почвы. Содержание подвижных фосфатов в почве увеличилось по сравнению с исходным по трем из пяти исиытывавшихся систем удобрения, причем в 4-й системе, рассчитанной на второй уровень продуктивности севооборота, наиболее значительно (почти в 2 раза). Содержание обменного калия, существенно повышаясь по всем балансовым снсте-

мам с калийными удобрениями резко возрастало в четвертой системе с высокими дозами удобрений и характеризовалось большими колебаниями но отдельным повторениям к каждом из вариантов опыта.

9. Все нспытывавшиеся балансовые системы удобрения не только теоретически и экспериментально обоснованы, но экономически выгодны. Наилучшие экономические показатели обеспечила минеральная балансовая система с отрицательным балансом азота и калия, несколько уступают ей полная минеральная и органо-минеральная, рассчитанные на первый уровень продуктивности севооборота.

Рекомендации производству

В условиях достаточного увлажнения и высокого уровня химизации сельскохозяйственного нронзводстпа перспективным, очевидно, является балансовый подход к разработке систем удобрения в севообороте с помощью балансовых коэффициентов.

Как показывают настоящие исследования и производственная проверка балансовых систем в совхозе «Октябрьский» Рузского района Московской области, системы удобрения, разработанные балансовым методом, позволяют получать планируемые урожаи сельскохозяйственных культур при одновременном регулировании почвенного плодородия в желаемом направлении.

Список опубликованных работ по теме диссертации

1. Определение оптимальных доз и соотношений удобрений с учетом использования питательных элементов из удобрений и почвы. Известия ТСХА, выи, 4, 1977, с, 68—76 (в соавторстве с Жуковым Ю. П.).

2. Эффективность балансовых систем удобрения в севообороте. «Доклады ТСХА», выи. 233, 1977, с. И—14 (в соавторстве с Жуковым Ю. П. и Багаевым В. Б).

Объем 1 п. л.

Заказ 748.

Тираж 100

Типография Московской с.-х. академии им. К. А..Тимирязева 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул„ 44