Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ЭФФЕКТИВНОСТЬ МИНЕРАЛЬНОЙ И ОРГАНО- МИНЕРАЛЬНОИ СИСТЕМ УДОБРЕНИЯ В ОРОШАЕМОМ СЕВООБОРОТЕ НА ОБЫКНОВЕННОМ КАРБОНАТНОМ ЧЕРНОЗЕМЕ СТЕПНОЙ ЗОНЫ КАБАРДИНО-БАЛКАРСКОЙ АССР

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "ЭФФЕКТИВНОСТЬ МИНЕРАЛЬНОЙ И ОРГАНО- МИНЕРАЛЬНОИ СИСТЕМ УДОБРЕНИЯ В ОРОШАЕМОМ СЕВООБОРОТЕ НА ОБЫКНОВЕННОМ КАРБОНАТНОМ ЧЕРНОЗЕМЕ СТЕПНОЙ ЗОНЫ КАБАРДИНО-БАЛКАРСКОЙ АССР"

РШ53

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

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

На правах рукописи БИЖОЕВ Валерий Мухарбиевич

УДК 631.8.004.14:631.153.3 : 626.81/.85 : (470.64)

ЭФФЕКТИВНОСТЬ МИНЕРАЛЬНОЙ.И ОРГДНО-МИНЕРАЛЬНОИ СИСТЕМ УДОБРЕНИЯ

В ОРОШАЕМОМ СЕВООБОРОТЕ НА ОБЫКНОВЕННОМ кХРБОНА-ГНбМ ЧЕРНОЗЕМЕ СТЕПНОЙ ЗОНЫ КАБАРДИНО-БАЛКАРСКОЙ АССР

(Специальность 06.01.04 — агрохимия)

Автореферат, диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА — 1985

1 I

-ЛЬ

Диссертация выполнена на кафедре мелиорации и геодезии Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева и Кабардино-Балкарской государственной сельскохозяйственной опытной станции.

Научный руководитель — кандидат сельскохозяйственных наук, доцент А. А. Розова. '

Официальные оппоненты: доктор.сельскохозяйственных наук В. К. Штефан; кандидат сельскохозяйственных наук, с. н. с. И. В. Кобозев.

Ведущее предприятие — Горский сельскохозяйственный институт.

Защита диссертации состоится . 1985 г.

в . .часов на заседании Специализированного совета

К. 120.35.01 в .Московской сельскохозяйственной академии им, К. А. Тимирязева. Адрес: 127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49. Ученый совет ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан . Ы.1985 г.

Ученый секретарь Специализированного совета кандидат сельскохозяйственных наук

Н. А. Гончарова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Основа успешного выполнения Продовольственной программы СССР — повышение урожайности сельскохозяйственных культур. Важная роль в решении этой задачи отводится удобрениям и орошению. В 1985 г. поставки удобрений достигнут 26,7 млн. т (в пересчете на 100% питательных веществ), применение органических удобрений увеличится до 1,0—1,2 млрд. тонн. Площадь орошаемых земель намечено довести к 1985 г.-—до 20,8 млн. гектаров.

В связи с возросшим темпом химизации земледелия большое значение имеет применение оптимальных норм удобрений, обеспечивающих получение высоких урожаев сельскохозяйственных культур при одновременном улучшении качества продукции и сохранении плодородия почвы.

В настоящее время проводится мало опытов на черноземах степной зоны по изучению эффективности минеральных и органических удобрений в орошаемых севооборотах.

Для конкретных условий Кабарадино-Балкарской АССР отсутствуют экспериментальные данные, характеризующие действие удобрений при длительном их применении в орошаемом земледелии.

Цель и задачи исследований. Цель исследований обосновать систему удобрения в севообороте на обыкновенном карбонатном черноземе при орошении в условиях степной зоны Кабардино-Балкарской АССР.

В работе поставлены следующие задачи:

1. Изучить действие минеральной и органо-минеральНой систем удобрения на урожай и водопотребление сельскохозяйственных культур в богарных условиях и при орошении.

2. Установить влияние минеральной и органо-минераль-ной систем удобрения на качество урожая культур севооборота.

3. Определить величину выноса питательных веществ на единицу урожая основной продукции.

4. Выяснить влияние изучаемых систем удобрения на физические и агрохимические свойства обыкновенного карбонатного чернозема.

ц /. О-л а 1

Нис.1. «т.д. Лсс.:;;а г./ .з. акад. к;.?, К. А. №

5. Установить экономическую эффективность изучаемых систем удобрения.

Объект исследований. 10-польный севооборот с чередованием культур: озимая пшеница, люцерна 1 года, люцерна 2 года, озимая пшеница, кукуруза, кукуруза, конопля (с 1977 г. подсолнечник), озимая пшеница, кукуруза, кукуруза. Почва — обыкновенный карбонатный тяжелосуглинистый чернозем. Нормы удобрении ( в среднем на 1 гектар севооборота: NegPeaKís " 8 т/га навоза + N44P42K24).

Научная новизна. В условиях степной зоны Кабардино-Балкарской ЛССР на обыкновенном карбонатном черноземе получены новые данные о влиянии минеральной (N69P63K45) to органо-минеральной (8 т/га навоза + N44P42K24) систем удобрения на продуктивность зернового севооборота и качество урожая сельскохозяйственных культур при орошении. Показана возможность получения достаточно высоких и хорошего качества урожаев зерна озимой пшеницы и кукурузы, сена люцерны при сохранении плодородия почвы. Установлена величина выноса элементов питания на единицу урожая озимой пшеницы, кукурузы, люцерны, конопли, определен баланс питательных веществ в севообороте.

Практическая значимость работы. Результаты исследовании рекомендуется использовать при разработке системы удобрений в севообороте на обыкновенном карбонатном черноземе при орошении в условиях степной зоны Кабардино-Балкарской ЛССР. Применение 8 т/га навоза и N44P42K24 обеспечивает сбор основной продукции 47,8 ц/га зерновых единиц, 8,4 ц/га сырого белка и высокую урожайность культур: озимой пшеницы 40,4, кукурузы 61,1, сена люцерны 106,0, зеленца конопли 95,6 ц/га.

Апробация работы. Материалы исследований доложены на-зональной научно-технической конференции в Ставрополе (1980 г.), на Всесоюзной научно-технической конференции молодых ученых в Днепропетровске (1981 г.), на Всесоюзном научно-техническом совещании географической сети опытов с удобрениями в Пензе (1982 г.). Полученные результаты прошли проверку в опытно-производственном хозяйстве Кабардино-Балкарской сельскохозяйственной опытной станции.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 разделов обзора литературы, 7 разделов экспериментальной части, выводов, рекомендаций производству, списка литературы (205 наименований, в том числе 10 иностранных), основной текст изложен на 154 стр. машинописного текста, содержит 44 таблицы, 2 рисунка, 80 приложений.

Место, условия проведения опыта, методика исследований. Исследования проводили в 1973—1979 гг. в длительном опыте на Кабардино-Балкарской опытной станции. Почва —

о

обыкновенный карбонатный тяжелосуглпнистый чернозем на лессовидном суглинке. Агрохимические показатели почвы (и слое 0—20 см), перед закладкой опыта (19-18 г.): рНВОдн- 7,4, гумус 3,55%, сумма обменных оснований 27,3 мг-экв./ЮО г.

Схема опыта включает вариант без удобрении, минеральную и органо-минеральную системы удобрений (варианты 2 и 3). Действие удобрений изучается в 10-иольном севообороте с зерновыми культурами и многолетними травами.

В первую ротацию севооборота (1950—1959 гг.) по минеральной системе удобрений вносили ежегодно на 1 гектар пашни ЬиэРзоК«, но органо-минеральной — 4 т/га навоза -г -ЬЧюРмКго. Во вторую (1960—1909 гг.) и третью (1970— 1979 гг.) ротации севооборота на 1 гектар пашни но минеральной системе удобрений вносят ежегодно ^эРбэК45, по органо-минеральной системе — 8 т/га навоза + Ы44Р42К24 (табл. 1). Уровень обеспеченности севооборота удобрениями в начале второй ротации.увеличен в соответствии с данными полевых опытов, проведенных в 1949—1960 гг. на Кабардино-Балкарской сельскохозяйственной опытной станции по установлению оптимальных норм удобрений под кукурузу, озимую пшеницу, коноплю.

Опыт развернут.в пространстве на 10-ти полях. Общая площадь делянки 333 м2, учетная 50—100 м2. Для изучения действия удобрений в орошаемых и неорошаемых условиях опыт размещен на 2-х участках: при орошении — участок 1, без орошения — участок 2. Повторность опыта двухкратная.

Культуры в севообороте представлены следующими сортами: озимая пшеница Безостая 1, люцерна Славянская местная, кукуруза гибридная популяция Краснодарская 1/49, конопля Южная архонская.

Влагообеспеченность вегетационных периодов в годы исследований: сухие годы— 1972, 1975, 1979; средневлажные — 1970, 1971, 1974, 1978; влажные — 1973, 1976, 1977.

К сухим относили годы с обеспеченностью осадками до. 33,3%, к средневлажным—до 66,6%, к влажным—с обеспеченностью осадками спыше 66,6% от среднего многолетнего количества. •

Поливные нормы рассчитывали путем вычитания фактиче-. ского запаса влаги в расчетном слое почвы от запаса влаги в. этом слое, соответствующего его нолевой влагоемкости.

Сроки поливов устанавливали но мере приближения влажности почвы к заданному порогу ее, установленному условиями' опыта (70—80% предельной полевой влагоемкости). Коли-, чество поливной воды определяли с помощью трапениидаль-. ного водослива Чиполетти.

..Суммарное водопотребление рассчитывали по укороченно-, му уравнению водного баланса А. Н. Костикова (1951).

Учет урожая проводили сплошным методом. Урожай культур приведен к стандартной влажности: зерно пшеницы и кукурузы— 14%, сено люцерны и зеленец конопли— 16% и обработаны математически (Доспехов, 1972).

Таблица I

Нормы удобрений в севообороте (минеральных в кг питательных веществ, навоза в тоннах на гектар)

•Культура Вариант

1 1 о 1 3

Без удобрении Минеральная система удобрения Органо-мннеральная система удобрения

N РЛ КгО навоз N Р205 КаО

Люцерна (1 тода __ _ __ ___ _ _.

Люцерна 2 года — 60 — — — 60 — —

Озимая пшеница — 90 90 ()0 . 60 60 30

Кукуруза — 90 90 90 20 60 60 60

Кукуруза — 90 90 60 20 45 60 30

Конопля — 90 90 30 20 45 60 30

Озимая пшеница — 90 90 60 — 60 60 30

Кукуруза — — •— — —' — —• —

Кукуруза — 90 90 90 20 45 60 30

Озимая ишениаа — 90 90 60 — 60 60 00

Всего за севообо- — 690 630 450 80 435 4120 240

рот На I га пашни — 69 63 -Й 8 44 42 24

Физические и агрохимические свойства почвы опытного участка изучали по горизонтам с интервалом 20 см до глубины 60—80 см.

Полевую влагоемкость определяли методом залитых площадок. Водопроницаемость почвы — методом А. Н. Костикова в модификации Канараке. Плотность почвы — методом режущих цилиндров буром Качинского, плотность твердой фазы — пикнометрическим методом. Пористость вычисляли по показателям плотности почвы и плотности твердой фазы. Агрегатный состав почвы определяли методом сухого просеивания Н. И. Саввинова. Водонрочность почвенных агрегатов — на приборе И. М. Бакшеева.

Агрохимические анализы почвы выполнены по следующей методике: рН электрометрически, обменные кальций и магний методом Шмука с применением трклана Б, гумус по Тюрину, нитратный азот по методу Грандваль-Ляжу, подвижные формы Р2О5 и КгО по Мачигину. Определение азота, фосфора и калия в растительных образцах проводили из одной навески после мокрого озоления по методу Пиневич. Азот определяли

микрометодом Кьельдаля, фосфор колориметрически по Тру-огу-Мейеру, калий — пламеннофотометрическим методом. Сырую клейковину определяли по ГОСТ 13586.1-68; крахмал — поляриметрическим методом по Эверсу, стекловидность — по ГОСТ 10987-76.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИИ Водный режим

Степная зона Кабардино-Балкарской АССР характеризуется недостаточным и неустойчивым увлажнением. Осадки выпадают неравномерно как по годам, так и в период вегетации сельскохозяйственных культур и не обеспечивают оптимального водного режима почвы, необходимого для получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур.

Сочетание влагозарядковых и вегетационных поливов обеспечивало в достаточных размерах влагой сельскохозяйственные культуры в течение всего вегетационного периода. Влажность метрового слоя почвы поддерживалась в оптимальных для получения максимального эффекта от удобрений пределах— не ниже 70—80% ППВ. Число и нормы поливов определялись погодными особенностями года.

На формирование одной тонны продукция культур расходовалось различное количество воды в зависимости от удобрений и влагообеспеченности. В условиях естественного увлажнения внесение удобрений снижало коэффициенты недопотребления культур севооборота на 30—60%, при орошении на 50—70%.

Таблица 2

Коэффициенты водопотребления культур севооборота, м3/т (1073—1976 гг.)

Культура Вариант

Без орошения Орошение

•1 о 3 1 о 3

Озимая пшеница 1057 ,789 687 2261 771 689

Кукуруза 836 «585 634 1402 63в 582

Конопля 723 '355 373 1051 471 309

Люцерна Ш8 49:1 444 1317 433 4(16

Урожай культур зернового севооборота и его продуктивность в зависимости от систем удобрения и орошения

Урожай сельскохозяйственных культур богарного севооборота зависел от метеорологических условий года. Неодинако-

5

вые условия увлажнения в разные годы приводили к большим колебаниям урожаев культур севооборота.; Эффективность удобрений значительно повышалась во влажные и средневлаж-ные годы.

Применение удобрений в условиях орошения обеспечивало получение достаточно высоких и устойчивых урожаев. '

Минеральная и органо-минеральная системы удобрения в богарных условиях и при орошении в среднем за третью ротацию севооборота по действию на урожай культур были равноценны (табл. 3). При внесении удобрений в богарных услови-

Т а б л и ц а 3

Урожай культур севооборота в среднем за 3-ю ротацию, ц/га (1970—1979 гг.)

Культура ^Вариант с? О

без орошения Орошение

1' о 3 1 о 3

Озимая пшеница (среднее

за 10 лет) 18,9 27 2 28,3 14,2 33,2 40,4 3,9 .

Кукуруза (среднее за 10

лет) 20,7 29,3 31,3 24,8 33,6 61,1 6,1

Люцерна 1 года (среднее

за 6 лет) 26,6 51,6 5О,2 23,4 72,3 79.8 15,6

Люцерна 2 года (среднее

за 7 лет) 27,4 58,9 60,5 35,3 100,3 106,0 14,3

Конопля (среднее за 6

лет) 39,8 65,7 66,3 37,3 88,0 95,6 10,6

Примечание. Данные урожаен за 1970—1972 гг. взяты из отче-1оз Кабардино-Балкарской сельскохозяйственной опытной станции.

ях получены прибавки урожая: озимой пшеницы — 8,3—9,4, кукурузы — 8,6—10,6, сена люцерны 1 и 2 года—25,0—33,1, зеленца конопли — 25,9—26,5 ц/га. Орошение повысило эффективность удобрений в 1,5—2 раза. От удобрений-при орошении-прибавки урожая в среднем за ротацию севооборота достигали: озимой пшеницы — 24,0—26,2, кукурузы — 30,8—36,3, сена люцерны 1 года — 44,1—51,4, сена люцерны 2 года — 65,0—70,3, зеленца конопли — 50,7—58,3 ц/га.

В богарных условиях продуктивность севооборота сильно колебалась в зависимости от условий вегетационного периода; (табл. 4), высокая продуктивность севооборота получена лишь* во влажные годы. В среднем за третью ротацию севооборота минеральная и органо-минеральная системы удобрения оказали одинаковое влияние на продуктивность севооборота: в бо-

гарных условиях получено 26,9 и 29,1, при орошении — 44,2 и 47,8 ц/га зерновых единиц основной продукции.

Таблица 4

Продуктивность севооборота за третью ротацию, ц/га зерновых единиц

(1970—1979 гг.)

ГОДЫ Вариант 8 е. у

Без орошения Орошение

1 о 3 '1 о 3

1970 24,6 22' 7 27,8 15,4 40,8 44,4

1971 18 Л 27 0 31,4 26Л 48,1 52,1

1972 11,3 13,Г 14,0 18,4 41,0 39,5

>1973 23,8 40,6 41,3 •19,0 46,4 48,7

11974 15,9 26,7 28,2 19,7 40,2 46,4

1975 5,6 9,0 8,8 '13,7 46,0 55,2

'1976 27,4 38,4 41,7 25,4 53,7 57,6

>1977 '28,1 48,9 49,0 22,6 53,2 58,6

1978 21,7 36,7 39,7 13,4 43,0 46,1

1979 4,0 5,5 6,2 11,8 38,9 41,4

В среднем за ротацию 18,1 '26,9 29,1 18,6 44,2 47,8 4,1

Сухие 7,0 9,2 9,7 14,6 42,0 45,4

Средневлажные 20,1 28,3 31,8 18,7 43,0 47,0

Влажные 26,1 42,6 45,0 22,3 51,1 55,0

Применение минеральной и органо-минеральной систем удобрения обеспечило высокую окупаемость поливной воды. По средним данным за ротацию севооборота окупаемость одного кубометра поливной воды прибавкой урожая зерна озимой пшеницы составила соответственно 1,7 и 1,8 кг, кукурузы— 2,0 и 2,3, сена люцерны 1 года 3,1 и 3,6 кг, сена люцерны 2 года 3,9 и 4,2 кг, конопли на зеленец 2,7 и 3,1 кг.

Оплата одного килограмма питательных веществ минеральных удобрений в богарных условиях составила 5,6, при совместном применении навоза и минеральных удобрений — 5,1 кг зерновых единиц; при орошении оплата одного килограмма питательных веществ удобрений возросла соответственно до 14,8 и 13,8 кг зерновых единиц.

Влияние удобрений и орошения на качество урожая культур севооборота

Исследования показали, что качество урожая зерна озимой пшеницы и кукурузы, сена люцерны значительно повышалось при применении минеральной и органо-минеральной систем , удобрения (табл. 5).

Применение НздРэоКбо под озимую пшеницу при возделывании ее в богарных условиях по пропашным предшественни-

нам (кукурузе и конопле) повысило содержание сырого белка в зерне на 2,3%, по люцерне — на 2,5%; внесение ^оРбоКзо но последействию 20 т/га навоза (органо-минеральная система удобрения) обеспечило повышение содержания сырого белка в зерне на 3,0%.

Таблица 5 Показатели качества урожая культур севооборота

(1973—1978 гг.)

X гз Озимая пшешша (по люцерне) Озимая пшеница i (по кукурузе) Кукурузе Люцерна 4 гола Люцерна 2 года

С, п И сырой белок, % сырая клейковн на. % сырой бе лок, % сырая клейковина. % сырой белок, %

Без орошения

1 2 5 '13,6 16,1 16,6 '23,0 29,0 29,8 12,7 15,0 15,7 26,4 29.8 29.9 10,3 11,3 12,0 17,9 18,9 19,0 17,9 20,5 ■ 20,3

Орошение

i о 3 И2.3 '14,0 14,3 25,6 27 у 1 28А 11,2 13,0 13,2 25,0 26,8 27 2 7,8 9,0 9,3 17,5 20,9 20,0 16,5 ■18,6 20,4

Минеральные удобрения при орошении увеличили содержание сырого белка в зерне озимой пшеницы при возделывании ее по пропашным предшественникам —на 1,8%, по люцерне — на 1,7%; применение минеральных удобрений по последействию 20 т/га навоза привело к повышению содержания сырого белка в зерне на 2,0%.

Применение удобрений в богарных условиях и при орошении повысило содержание сырой клейковины в зерне озимой пшеницы.

Применение удобрений как при орошении, так и без орошения улучшило качество зерна кукурузы. В богарных условиях содержание сырого белка в зерне кукурузы при внесении ^оР&оКзд увеличилось на 0,8%, при применении 20 т/га навоза и М45Р6оКзо — на 1,5%; при орошении на 1,2 и 1,5% соответственно.

Удобрения в орошаемых и неорошаемых условиях повысили содержание сырого белка в сене люцерны.

Сбор сырого белка с урожаем основной продукции в среднем за ротацию севооборота в варианте без удобрений в богарных условиях составил 2,8, при орошении — 2,6 и/га. По минеральной и органо-минеральной системе удобрения без орошения получено сырого белка в основной продукции 5,2 и 8

5,7, в условиях орошения — 7,5 и 8,4 u/га. Применение удобрений обеспечило повышение сбора сырого белка с урожаем основной продукции в богарных условиях в 1,9—2, при орошении в 2,9—3,2 раза. По органо-минеральной системе удобрения получено сырого белка больше, чем по минеральной в богарных условиях на 10%, при орошении — на 12%.

Вынос и баланс питательных веществ

Баланс фосфора и калия определяли по разности между поступлением их с удобрениями и выносом с отчуждаемой частью урожая. При составлении баланса азота учитывали поступление за счет фиксации азота • воздуха клубеньковыми бактериями. Коэффициент фиксации для люцерны принимали равным 0,8. При расчете баланса принимали также, что потери за счет вымывания нитратов и газообразные потери почвенного азота уравновешиваются поступлением азота с осадками, семенами и за счет несимбиотической азотфиксации в почве.

Вынос питательных веществ на единицу урожая культур севооборота по средним данным за 7 лет под влиянием удобрений изменялся незначительно (табл. 6).

Таблица 6

Вынос азота, фосфора и калия на 10 ц основной продукции (с учетом побочной) за 1973—1979 гг., кг

Культура Элемент Без орошения Орошение

1 о 3 (1 2 3

Озимая пшеница N 33,6 36,1 36,9 33,5 33,2 33,9

Р203 9,8 11,5 11.,7 10,3 10,7 12,5

К ¡О 21,8 26,3 28,6 21,7 22,6 26,2

Кукуруза N 26,0 26.9 27,6 28,3 29,5 30,7

P2Os 7,5 8,4 8,8 11,8 10,8 11,7

КгО И5Л 15,0 15,0 20,3 18,3 19,9

Люцерна 1 года N 28,6 30,2 30,4 28,0 33,4 32,0

Р205 4,0 5,8 6,2 4,4 4,9 4,8

КгО 1-5,1 16,0 17,2 16,2 14,7 16,2

Люцерна 2 года N 28,7 32,8 32,5 26,4 29,7 32,1

Р2О5 3.6 5,4 5,8 3,9 4.9 4,6

KsO 15,2 16,7 18,3 16,5 16,0 16,5

Конопля N 10.8 12 2 13,3 9,0 12,7 13,1

РА о о 2,7 3,1 З.Л 4,0 4,2

К30 П!7 14,2 15,3 11,7 10,7 12,2

При внесении удобрений отмечено некоторое увеличение выноса азота на 10 ц зерна озимой пшеницы только в богарных условиях, а потребление фосфора повысилось и при орошении. Удобрения не оказали влияния на потребление питательных веществ на 10 ц зерна кукурузы, но повысили вынос азота и фосфора на единицу урожая люцерны и конопли. Некоторое увеличение выноса калия на единицу урожая культур севооборота под влиянием удобрений наблюдалось в богарных условиях.

. Орошение повысило потребление фосфора на единицу урожая кукурузы и конопли.

Таблица 7

Баланс азота, фосфора и калия за третью ротацию севооборота . (1073—¡1979 гг.)

г. га 5. га ю Внесено с удобрениями, кг/га Без орошения Орошение

фиксировано клубеньковыми бактериями, кг/га 2 в* с: о о я . 8 3 Сч ^ а >> к баланс, ± кг/га фиксировано клубеньковыми бактериями, кг/га 9 в о а з и £ га £ з с. гг и >> и баланс, ± кг/га

N

Ь 9 -50 —1И ,10 51 —41

о 69 21 82 + 8 32 135 —34

3 • 76 - '22 91- ' + 7 35 150 —39

р2о5

1 • '13 —13 17 —1Г7

о 63 24 +39 41 +22

3 . 62 26 + 36 47 +1б

КгО

1 • 37 —37 42 —42

*> 45 62 . —47 95 —50

3 69 69 ' 0 112 —43

.•За> третью ротацию севооборота в богарных условиях по минеральной и органо-минеральной системам удобрения сложился положительный баланс по азоту (8 и 7 кг/га) и положительный баланс:по фосфору.(39 и 36 кг/га соответственно); баланс калия по минеральной системе, удобрения был отрица-? тельным "(17 ' кг/га),: по органо-минеральной системе удобрения — нулевым (табл. 7). При орошении баланс азота и калия по минеральной и ,органо-мйнерал*ьной системам удобре* Ц)

ния— отрицательный; дефицит азота, составил 34 и 39, калия 50 и 45 кг/га; баланс фосфора — положительный (22 и 15 кг/га). • . • . „

. Влияние систематического применения удобрений и орошения на физические й-агрохимические свойства почвы

Физические свойства почвы (структура, плотность, общая пористость" и водопрочность агрономически ценных агрегатов) при длительном применении удобрении и орошении не изме^ нились (табл. 8). Орошение ухудшало водопроницаемость неудобренной почвы.

Таблица 8

Физические свойства почвы. 1979 г.

Без орошения Орошение

Показатели Слой, см 1 о 3 1 2 3

Плотность почвы, г/см3 0—20 20—40 40—50 1,20 1,24 ■1,30 1,19 1,23 1,26 1.18 1 22 4 ¡23 1,30 1,30 1,43 1,26 1,34 1,38 1,23 1,30 1,35 .

Плотность твердой фазы, г/см3 0-20 20-40 40-50 2,55 2,60 2,70 2,53 2,60 2,62 2,51 2,59 2,62. 2,55 2.66 2,72 2,55 2,60 2,64 2,53 2,59 2,62

Общая пористость, % от объема почвы ' 0—20 20—40 40—50 52,7 52,5 51,,9 53,0 52,5 51,9 52,9 521,9 53,0 48,9 47,8 47,4 50,7 48,3 47,7 50,2 4:9.8 48,5

Сумма водопрочных агрегатов '(0,25— 7 мм), % 0-20 20—40 40—80 78,6 71,9 75,7 79,5 77,0 79,6 88,0 86,3 76,8 74,2 73,4 76,6 88,0 72.9 83,2 89,2 76,1 •

Сумма и состав обменных оснований в карбонатной черноземной почве изменились мало в связи с высокой насыщенностью поглощающего комплекса основаниями и близким к поверхности залеганием карбонатов.

В богарных условиях к началу третьей ротации севооборота (1970 г.) содержание гумуса в пахотном слое неудобренной почвы снизилось по сравнению с исходным содержанием на 0,54%, по минеральной системе удобрений на 0,53% (табл. 9). При орошении содержание гумуса в неудобренной почве за этот.же срок снизилось на 0,79%, по минеральной системе удобрения на 0,65%. Следовательно, за 22-летшш период проведения опыта как в богарных условиях, так .и при орошении минеральные удобрения не снизили темпы потерь гумуса :в. почве, при применении навоза и минеральных удобрений, со*: хранилось .исходное содержание гумуса... ч. ......^

К началу третьей ротации севооборота в контрольном варианте орошаемая и неорошаемая почва характеризовалась средним содержанием подвижного фосфора и калия, по минеральной и органо-минеральной системам удобрения — средним содержанием подвижного фосфора и повышенным содержанием подвижного калия.

Таблица 9

Агрохимические показатели почвы, 0—20 см

1-«

о о Р205 КЮ

Фон Вариант рНаада- Гумус, %' -С

ьй т по Мачигину, мг/кг

Перед закладкой опыта, 1948 г.

7,4

3,53'

27,3

Начало третьей ротации севооборота, 1970 г.

Неорошаемый

Орошаемый

Неорошаемый

Орошаемый

I 7,2 3,01 25,8 18,1 270

(V 7,1 3,02 27,6 26,5 356

3 7,3 3,64 26,8 30,6 409

1 7,2 2.76 2-1,6 16,4 271

'2 7,2 • 2,00 25,1 23,3 365

3 7,2 3,47 26.3 27,1 407

Конец третьей ротации севооборота, 1979 г.

I 7,2 2,80 26,2 14,9 253

о 7,2 ' 3,04 26,8 34,6 321

3 7,3 3,65 27,4 39,7 367

1 7,2 2,61 25,4 14,3 268

о 7,2 2,78 25,8 27,6 337

3 7,2 3,20 26,1 33,3 386

■ За третью ротацию севооборота отмечено некоторое уменьшение содержания гумуса в неудобренной орошаемой и неорошаемой почве; по минеральной и органо-минеральной системам удобрения в богарных условиях наступила стабилизация .в содержании гумуса, т. е. минерализация органического вещества уравновешивалась его поступлением в почву; применение удобрений при орошении не обеспечивало восполнения потерь .гумуса из почвы. В богарных условиях и при орошении повысилось содержание подвижного фосфора по минеральной сис-•.теме удобрения на 8,1 и 4,3 мг/кг, по органо-минеральной сис-12

теме — на 9,1 и 6,2 мг/кг почвы. Содержание подвижного калия мало изменилось за ротацию севооборота.

В конце третьей ротации по минеральной и органо-мине-ральной системам удобрения в богарных условиях и органо-микеральной системы удобрения при орошении почва характеризовалась повышенной обеспеченностью подвижным фосфором и калием.

Систематическое применение одних минеральных удобрений и совместно с навозом повысило содержание подвижных форм фосфора и калия в слое 0—60 см. Орошение не оказало влияния на распределение подвижного фосфора по профилю почвы, но увеличило содержание подвижного калия в слое 40—60 см.

Среднегодовой экономической эффект в третьей ротации севооборота в богарных условиях при применении органо-ми-неральной системы удобрения составил ]10 руб./га, что на 12 руб./га больше, чем при применении минеральной системы удобрения (табл.10).

Таблица 10 Экономическая эффективность систем удобрения (за И970-|ЮТ9 гг.)

Показатель Вариант

без орошения орошение

Л 2 3 1 о А. 3

Сбор основной продук- 18,6

ции, ц/га з. е. '18,1 26.9 23,1 44,2 4.7,8

Среднегодовой экономи-

ческий эффект, руб/гд 98,37 •109,95 0,25 296,30 336,96

Чистый доход на 1 руб.

затрат, руб. 2,68 2,57 —0,57 <5,39 '5,29

Уровень рентабельности, •Й14

20.6 209 —Ю 407

Использование орошаемой почвы без внесения удобрений экономически невыгодно. Среднегодовой экономический эффект в третьей ротации орошаемого севооборота от применения органо-минеральной системы удобрения равнялся 337 руб./га, что на 41 руб./га больше, чем от минеральной системы. По уровню рентабельности системы удобрения были равноценны.

Выводы

1. В условиях'степной зоны Кабардино-Балкарской АССР на обыкновенном карбонатном черноземе минеральная

13

■(МиРбзК«} и органо-мияеральная (8 т/га навоза -г М44Р42К24) системы удобрения в среднем за третью ротацию севооборота оказали одинаковое влияние на урожаи культур: применение удобрений и орошения обеспечило продуктивность севооборота 44,2—17,8 ц зерновых единиц с 1 гектара. По минеральной и органо-минеральной системам удобрения при орошении получено зерна озимой пшеницы 38,2 и 40,4, кукурузы 55,6 и 61,1, сена люцерны за 2'года пользования 172,8 и 185,8, зеленца конопли 88,0 и 95,6 ц/га,

2. Орошение повысило'оплату 1 кг питательных веществ минеральных удобрений с 5,6 до 14,8, навоза и минеральных удобрений с 5,1 до 13,8 кг зерновых, единиц.

3. Применение удобрений в условиях орошения повышало содержание сырого белка в зерне озимой пшеницы на 1,7— 2%, зерне кукурузы на 1,2—1,5%, сене люцерны на 2,1—3,6°/о. Сбор сырого белка ЦИИ® с урожаем основной продукции в орошаемых условиях по минеральной системе составил 7,5, по органо-минеральной — 8,4 ц/га.

• 4. Применение минеральных и навозно-минеральных удобрений повышало эффективность использования влаги на богаре и при орошении. Коэффициенты водопотребления культур севооборота при внесении удобрений снижались в богарных условиях на 30—60%, при орошении на 50—70%.

■ 5. Физические свойства почвы (структура, плотность, общая пористость, водопрочность агрономически ценных агрегатов) при длительном применении удобрений и орошении не измени-нились. Орошение ухудшило водопроницаемость неудобренной почвы.

6. Применение органо-минеральной системы удобрения значительно снизило потери гумуса при орошении (на 0,59% по сравнению с неудобренной почвой) и обеспечило бездефицитный баланс гумуса в богарных условиях. Минеральные удобрения оказали слабое влияние на содержание гу.муса в почве."

7. За третью ротацию севооборота в богарных условиях и при орошении повысилось содержание подвижного фосфора по минеральной системе на 8,1 и 4,3; по органо-минеральной системе— на 9,1 и 6,2 мг/кг почвы; содержание подвижного ка-, лия при внесении удобрений изменилось незначительно. :

. 8. Вынос питательных веществ на 10 ц основной продукции (с учетом побочной) при внесении удобрений в орошаемом" севообороте составил (кг): для озимой пшеницы по азоту* 33,2—33,9, по фосфору 10,7—12,5, по калию 22,6—26,2, для кукурузы — 29,5—30,7, 10,8—11,7, 18,3—19,9; для люцерны — 29,7—33,4, 4,6—4,9, 14,7—16,5; для конопли — 12,7—13,1, 4,0— 4,2, 10,7—12,2 соответственно. ■ ••

9. Баланс питательных веществ за третью ротацию севообо-

рота в богарных условиях по минеральной и органо-минераль-ной системам удобрения был положительным по азоту (8 и 7 кг/га) и фосфору (39 и 36 кг/га) ;• баланс калия-по минеральной системе был отрицательным (17 кг/га), по органо-мине-ральной — нулевым. При орошении баланс азога и калия по минеральной и органо-мннеральной системам удобрения—отрицательный (41 и 34, 50 и 43 кг/га соответственно), баланс фосфора — положительный (22 и 15 кг/га).

10. По уровню рентабельности системы удобрения на фоне орошения были равноценны. Применение минеральной и орга-но-минеральной систем удобрения н орошаемом севообороте дало наибольший экономический эффект (296 и 337 руб./га соответственно).

Рекомендации производству

1. На обыкновенном карбонатном черноземе степной зоны Кабардино-Балкарской ЛССР в зерновом севообороте рекомендуется применять минеральные удобрения при норме азота 45, фосфора 40 и калия 25 кг на фоне 8 т навоза в среднем на 1 га ежегодно, что обеспечивает сбор 50 ц/га зерновых единиц и получение зерна озимой пшеницы 40, кукурузы 60, сена люцерны 106, зеленца конопли 96 ц/га.

2. При расчете норм удобрений под культуры в орошаемом севообороте рекомендуется использовать следующие величины выноса питательных веществ в расчете на 10 ц основной продукции (с учетом побочной), кг: для озимой пшеницы по азоту 34, по фосфору 12, по калию 25; для кукурузы (на зерно) 30, 11, 20; для люцерны 30, о, 16; для конопли (на зеленец) 13, 4, 12 соответственно.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы

1. Бижоев В. М. Действие длительного орошения при различных пищевых режимах на урожай и водопогребление озимой пшеницы.— Доклады ТСХЛ, 1977, выи. 223, с. 11—16.

2. Корнеева В. Д., Л и ф а и е н к о в а Т. П., Б и ж о е в В. М. Влияние длительного орошения и различных удобрений на урожай сельскохозяйственных культур в степной зоне КБАССР.— В сб.: Пути повышения продуктивности земледелия и почвенного плодородия и задачи Географической сети опытов с удобрениями в XI пятилетке (Тезисы). М., 1980, ч. I, с. 160—162.

3. Б и ж о е в В. М. Влияние длительного орошения и удобрения на урожай кукурузы и плодородие ночвы в севообороте.— Тезисы докладов третьей Всесоюзной научно-технической

конференции молодых учёных по проблемам кукурузы. Днепропетровск, 1981, с. 147—148.

4. К о р н е е в а В. Д., Лифаненкова Т. П., Б и ж о е в В. М. Урожай и качество культур в севообороте при длительном орошении и применении удобрений.— В сб.: Почвенные условия и пути повышения эффективности применения удобрений (Тезисы). М., 1982, ч. 2, с. 100—101.

Л 100609 12/III—85 г. Объем 1 п. л. Заказ 594. Тираж 100

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