Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ЭФФЕКТИВНОСТЬ НОРМ УДОБРЕНИЙ, РАССЧИТАННЫХ С ПОМОЩЬЮ БАЛАНСОВЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ В СЕВООБОРОТЕ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "ЭФФЕКТИВНОСТЬ НОРМ УДОБРЕНИЙ, РАССЧИТАННЫХ С ПОМОЩЬЮ БАЛАНСОВЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ В СЕВООБОРОТЕ"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

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

На правах рукописи РЕУТОВ Александр Васильевич

УДК—631.181

ЭФФЕКТИВНОСТЬ НОРМ УДОБРЕНИЙ, РАССЧИТАННЫХ С ПОМОЩЬЮ БАЛАНСОВЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ В СЕВООБОРОТЕ

(Специальность 06.01.04 — агрохимия)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени Кандидата сельскохозяйственных наук

\

МОСКВА — 1983

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

' Научный руководитель—доктор сельскохозяйственных наук, профессор В. Б. Багаев.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных, наук, профессор Н. К. Болдырев; кандидат сельскохозяйственных наук Ш. И. Литвак..

Ведущее предприятие — Всероссийский научно-исследовательский проектно-технологический институт химизации.

Защита диссертации состоится . . .

1983 г. в «/Г» часов на заседании Специализированного сове-, та 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 . . 1983 г.

Н .А Гончарова,

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. На майском (1982 г.) Пленуме ЦК КПСС отмечалось, что продовольственная проблема является центральной проблемой текущего десятилетия. Залог ее успешного развития — повсеместное повышение урожайности сельскохозяйственных культур. Одним из важнейших путей повышения урожайности сельскохозяйственных культур является научно обоснованное применение минеральных удобрений, поставки которых к 1985 году достигнут 26,7 млн. т д. в.

Определению оптимальных норм и соотношений удобрений с учетом биологических особенностей культур и почвенно-кли-матнческих условий принадлежит основная роль в рациональном применении удобрений (Кулаковская, 1967, 1970, 1975;. Михайлов, Книпер, 1971; Шатилов, Каюмов, 1971, 1975,\ Афендулов, Лантухова, 1973; Неретин, Терехова, 1975; Поля-: ков, 1975; Сапожников, Корнилов, 1977; ИоНта, 1976 и .другие). •

В наиболее перспективной модификации балансового метода рекомендуется (Жуков, 1977, 1978; Жуков, Глухов, 1977; Лигум, 1977; Жуков и др., 1978; Багаев и др.. 1979; Глухов, 1979; Казадаева, 1979; Нечушкин, 1980; Комков, 1981) применять балансовые коэффициенты использования питательных элементов из почв и удобрений с помощью которых одновременно планируется уровень урожайности культур с желаемым измененеим эффективного плодородия почвы.

Цель исследований. Целью наших исследований являлось теоретическое обоснование и экспериментальная проверка возможности получения плановых урожаев сельскохозяйственных культур оптимального химического состава товарной и побочной продукции с одновременным регулированием плодородия дерново-подзолистой почвы путем применения научно обоснованных норм удобрений, рассчитанных с помощью балансовых коэффициентов. В задачи исследований входило уточнение параметров, используемых в балансовых расчетах с учетом конкретных условий: урожайность и основные показатели качества культур, потребление растениями питательных, элемен-

Центральная >

Научная библиотека

сгд. Л-а ка стаг:н:г"с;::а. спшиж «и. н. Л. Т.'ч"лз»8

tod, балансовые коэффициенты использования удобрений, изменение агрохимических показателей почвы.

Научная новизна работы заключается в применении балансовых коэффициентов использования удобрений для разработки и экспериментальной проверки системы применения удобрений в севообороте совместно с гербицидами и ретардантами способной обеспечить получение плановых урожаев культур с желаемым содержанием питательных элементов в товарной и побочной продукциях с одновременным изменением эффективного плодородия дерново-подзолистой почвы. Показано влияние удобрений и погодно-агротехнических условий на колебания урожаев сельскохозяйственных культур, потребление питательных элементов культурами и некоторые показатели качества продукции.

Практическая ценность и реализация результатов исследований. В условиях достаточного увлажнения центральных районов Нечерноземной зоны теоретически обоснованные и экспериментально проверенные системы удобрения в севообороте, рассчитанные при помощи балансовых коэффициентов, позволяют получать планируемые урожаи сельскохозяйственных культур хорошего качества и одновременно регулировать обеспеченность дерново-подзолистой почвы подвижными формами питательных элементов. Разработанная по этой модификации система применения удобрений успешно выдержала производственную проверку в 1982 году в учхозе «Михайловское» Подольского района Московской области.

'. Апробация; Материалы диссертации ежегодно (1979— 1982) докладывались на заседаниях кафедры агрономической и биологической химии ТСХЛ, а также на научных конференциях ТСХА в 1981 и 1982 годах.

Объем работы. Диссертация изложена на 141 странице машинописного текста, содержит 36 таблиц, 2 графика и 7 диаграмм. Список литературы имеет 394 наименования советских и зарубежных авторов. Приложение к диссертации состоит из 45 таблиц.

УСЛОВИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИИ

Исследования проводили в нолевом стационарном опыте (1979—1982 гг.) на экспериментальной базе ТСХЛ- в учхозе «Михайловское» Подольского района Московской области на дерново-подзолистой среднесуглиинстой хорошо окультуренной почве. Перед закладкой опыта пахотный горизонт почвы характеризовался слабой кислотностью (рН kci —6,0), высоким содержанием подвижных форм фосфора и калия (15 и 19'.чг/100 г почвы соответственно). Гидролитическая кислотность почвы составила 1,2, а сумма поглощенных оснований — 17.4 мг-экв/100 г почвы. Содержание гумуса, в почве.— 1,68%.

О , ■* ""

Опыт заложен в 4-польном севообороте,- развернутом во времени и пространстве. Культуры в севообороте были представлены следующими сортами: озимая пшеница—Мироновская 808, картофель — JIopx, а с 1980 года —. Бирюза;"ячмень— Московский 121, а с 1981 года — Надя. Вместо вико-овсяной смеси с 1980 года высевали горохо-овсяную смесь.

Схема опыта наряду с вариантом без удобрений (контроль) включала четыре изучаемых системы удобрения (варианты. 2—5), рассчитанные на" получение двух плановых уровней урожаев: (табл. 1).

Таблица!

, Схемы исследуемых систем удобрения в севообороте *

и планируемые уровни урожайности культур . ......

Элемент Внко (горо- Озимая Картофель N Ячмень Плановый баланс, в % к выносу

хо)—овс. см пшеница (клубни) (зерно)

Планируемые уровни урожаев, ц/га Система (вариант) 2

50(50) ( 30(30) | 200(200) } 30(30)

Системы (варианты) 3—5'

70(70) | 50(45) | 300(300) ( 50(40)

Нормы внесения удобрений, кг д, в. на' 1 га Система (вариант) 2

К РА КгО 100(125) 80(40) 125(95) 00(130) 70(35) 75(60) 120(125) 70(30) 150(135) 75(110) 55(40) 75(90) 0 +67 0 (+24) (0) (-33)

Система (вариант) 3

N ) Рг05 к*о 1 175(175) 120(55) 175(130) 100(200). 120(50) 125(90) 225(190) 100(45) 225(200) 160(150) 90(55) 125(120) +26 +69 0 (+25) (0) (-33)

Система, (вариант) 4

N р2о5 к2о 175(175) 80(55) . 175(100) 190(200) 80(50) 125(65)' 225(190) 70(45) 225(150) 160(150) 60(55) 125(90) +26 + 14 0 (+25) (0) (-50)

»• Система (вариант) 5

N РА КгО 140(175) 80(45) 175(100) ' 150(200) . 80(40) 125(65) 180(190) 70(40) 225(150) 125(150) 60(45) 125(90) 0 + 14 0 (+25) (-17) (-50)

Примечание. 13 скобках — во 2-Л ротации севооборота.

" Определение выносов питательных элементов "с хозяйственными урожаями и на единицу продукции проводили, исходя из планового химического состава товарной и нетоварной продукции культур севооборота (табл. 2).

Изменения в плановых показателях химического состава (табл. 2); в плановых уровнях урожаев и в общей схеме опыта (табл. 1) были введены со второй ротации севооборота с учетом результатов, полученных в первой ротации севооборота.

Таблица 2

Планируемое содержание питательных элементов в основной и побочной продукции культур севооборота

(в % на абсолютно сухую массу)

Культура, продукция Азот Фосфор Калий'

1 рот. 2 рот. 1 рот. 2 рот. 1 рот. 2 рот.

Озимая пшеница:

зерно 2,79 2,80 1,28 0,80 0,70 0,55

солома 0,48 0,50 0,24 0,20 1,50 1,60

Картофель:

клубни 1,75 1,35 0,70 0,50 2,60 2,50

ботва 2,50 2,30 0,60 0,45 3,80 5,00

Ячмень:

зерно 2,32 2,30 1,05 0,85 1,05 0,80

солома 0,60 ■ 0,50 0,24 0,35 1,91 2,50

Вика 3,18 3,40 ' 1,43 : 0,85 3,58 3,50

Овес 2,38 2,20 0,96 0,72 2,38 2,50

Для изучения совместного действия расчетных норм удобрений, гербицидов и ретардантов в посевах зерновых культур, делянки, на которых их возделывали, были разделены пополам. Половина каждой делянки озимой пшеницы в фазу кущения обрабатывалась 2,4-Д и ССС, а ячменя в ту же фазу — только 2,4-Д, а с 1981 года и кампозаном М. Доза ССС — 4 кг д. в. на 1 га, 2,4-Д— 1 кг д. в. на га и кампозана M — 3—4 л на га препарата.

Повторность опыта четырехкратная. Посевная площадь делянки 168 м2, а учетная — для картофеля и вико-овсяной смеси — 120 м2, а для зерновых при обработках 2,4-Д и ретардантами— 48 м2.

Учет урожаев зерна озимой пшеницы и ячменя, клубней картофеля и зеленой массы вико-овсяной смеси проводили сплошным методом. Урожаи культур приведены к стандартной влажности: зерно— 14%. сено и солома — 16%„

Химический анализ растительных образцов проводили общепринятыми методами: азот — микрометодом Кьельдаля,

фосфор — по Труогу, калий — на пламенном фотометре, крахмал в клубнях картофеля — по Эверсу на сахариметре (СУ-3).

. В конце первой ротациц севооборота после уборки урожаев культур отбирались почвенные образцы с каждой делянки опита. В отобранных образцах рH солевой вытяжки определяли потелциометрически, подвижные формы фосфора и калия — по Кирсанову, гидролитическую кислотность — по Каппену, сумму поглощенных оснований — по Каппену-Гельковицу, гумус— по Тюрину.

Математическая обработка урожайных данных проведена методом дисперсионного анализа.

Агротехника возделывания культур севооборота была общепринятой для Московской области.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. Влияние балансовой системы применения удобрений, гербицидов» ретардантов на «урожайность культур» . и продуктивность севооборота

Применение удобрений в нормах, рассчитанных с помощью балансовых коэффициентов, позволило получать планируемые урожаи вико (горохо)—овсяного сена (табл. 3). В первой ротации севооборота удалось вплотную приблизиться, а во второй достичь второго планового уровня урожайности (70 ц/га), тогда как в контрольном варианте наметилась четкая тенденция снижения урожаев сена.

Урожаи зерна озимой пшеницы Мироновская 808 более 40 ц/га удавалось получать только при обязательном сочетании расчетных норм удобрений с гербицидами и ретардантами (табл. 3). Если в 1-й ротации севооборота удавалось превзойти первый плановый уровень урожайности. (30 ц/га) и только приблизиться ко второму, то во 2-й ротаций на обработанных 2,4-Д и ССС участках урожаи зерна достигли -15 ц/га, а в 1981 году даже 60 ц/га (табл.3).

Применение расчетных норм удобрений обеспечило в течение 1976—1981 гг. получение первого планового уровня урожаев клубней картофеля (200 ц/га). Если исключить данные 1980 года, когда экстремальные погодные условия резко снизили продуктивность культуры, то за 2 последних года урожай клубней картофеля на 3—5 вариантах достигал второго планового уровня (300 ц/га).

Урожаи зерна ячменя сорта Московский 121 в среднем за 1976—1979 гг. в удобренных вариантах достигли 27—30 ц/га. В 1980—1982 годах при применении расчетных норм удобрений, 2,4-Д и ретарданта с введением с 1981 года нового сорта.

Таблиц а -З

Урожаи культур при испытывавшихся системах удобрения, ц/га

Вариант 1976— 1979 гг. 1980 г. 1981 г. 1982 г, Среднее

• . Вико (горохо)— овсяная смесь (сено)

*-• Г 57,9 59,7 35,0 58,5 51,1

2 66,5 64,4 66,8 65,6 65,6

3 67,8 68,0 81,4 65,9 71,8

4 68,6 75,6 76,0 68,5 ■ 73,4

5 66,4 69,2 79,0 ' 71,5 73,2

НСРо5 5,5 4,4 5.6 10,0 14,1

1

о

3

4

5

НСРо5

1

о

3

4

5

НСРга

Озимая пшеница (зерно)

25,2(36,6) 25,7(41,1) 24,1(42,7) 27,7(39,9) 24,1(37,6) 4,1 (3,6)

185

223

224 230 229 30,3

24,0(30,1) 23,4(32,0) 22,0(32,2) 21,1(39,5) 24,1(40,5) 2,7(6,1)

29,9(34,4) 45,7(54,5) 49,8(60,0) 45,5(61,8) 47,2(58,1) 4,4(5,0)

Картофель (клубни)

72 82 82 110 112 18,6

203 355 404 398 407 60,2

1 26,1 (24,0) 13,5(16,6)

о 28,7(26,6) 15,1(22,9)

3 29,9(28,0) 15,4(22,0)

4 28,1 (29,4) 16,3(21,5)

5 28,1(28,5) 16,4(22,5)

НСРсз 2,9(4,3) 2,1(4,5)

Ячмень (зерно)

24,3(28,0) 28,5(36,5) 19,4(37,1) 24,2(40,9) 24,5(39,9) 2,8(3,5)

20,2(23,2) 21,3(35,7) 17,3(38,2) 17,7(36,2) 17,1(33,7) 5,3(1,9)

204 213 250 262 249 58,9

18,2(19,1) 35,6(36,5) 35,0(45,4) 37,0(39,2) 33,8(41,3) 5,5(4,3)

24,7(29,9) 30,1 (40,7) 29,7(43,5) 28,1(45,8) 29,5(44,1) 8,3(10,5)

160 217 245 257 256 68,0

18,7(21,2) 26,4(32,0) 23,3(34,8) 25,8(33,9) 24,9(34,6) 7,6(7,0)

Примечание. В скобках — обработано 2,4-Д и ретардантами.

«Надя» позволило поднять урожаи до 32—35 ц/га, а в последние 2 года до 37—45 ц/га.

По мере освоения севооборота ' и роста предшествующей удобренности повышалась и общая продуктивность культур. Если за первые 4 года при совместном применении удобрений, гербицидов и ретардантов общая продуктивность культур севооборота составила 51—53 ц/га к. е.. то за 2 года второй ротации, включающие 1980 — неблагоприятный для ячменя и 6.

картофеля год, она выросла до 55—63 ц/га, то есть существенно превысила первый и практически достигла второго планового уровня (табл. 4).

Таблица 4

Продуктивность культур севооборота при расчетных системах , удобрений (ц/га, к. е.)

Варианты опыта Первая ротация Вторая ротация

план 1976— " 1979 гг. план 1980 г. 1981 г. среднее

1 о 3 4 5 43 68 68 68 42(42) 49(51) 50(52) 50(53) 50(52)' 45 65 65 65 27(30) 30(36) 30(38) 32(44) 33(44) 40(43) 67(74) 72(83) 70(83) 72(82) . 34(37) 49(55) 51(61) • 51(63) 53(63)

Примечание. В скобках—обработано 2,4-Д и ретардантами.

Существенное влияние на колебания урожайности культур и общей продуктивности севооборота оказывало не только расчетные нормы удобрений, но и метеорологические условия вегетационных периодов конкретных лет исследований.' Статистическая обработка данных показала, что в среднем за первую ротацию севооборота колебания урожайности культур определялись, в основном, погодно-агротехническими факторами. Во 2-й ротации севооборота более половины (63,9%) варьирования урожаев сена горохо-овсяной смеси определялось систе-

Таблицаб

Экономическая эффективность систем удобрения в севообороте

Системы удобрения (варианты)

Экономические показатели I о 3 • 4 . 5

Первая ротация севооборота

Стоимость урожая с 1 га, рублей . 864 1019 1031 1048 1031

Чистый доход на 1 га, рублей . . 357 468 456 477 469

Рентабельность, %...... 85 86 78 81 80

Окупаемость дополнительных затрат, ч. р..........— 2,8 2,0 2,3 2,1

Вторая ротация севооборота

Сюимость урожая с 1 га, рублей . Чистый доход на 1 га, рублей . .

Рентабельность, %......

Окупаемость дополнительных затрат, ч. р..........

760 1054 1190 1205 1196

316 556 667 682 675

122 150 156 161 160

— 4,6 4,5 4,7 4,7

мами удобрений, тогда как влияние погодно-агротехнических факторов свелось к минимуму. Во 2-й ротации . севооборота наблюдалось возрастание влияния применявшихся удобрений на колебания урожайности зерновых культур только при обязательном сочетании их с 2,4-Д и ретардантами.

Все расчетные системы применения удобрений оказались и экономически выгодными, причем во второй ротации эффективность их заметно возросла (табл. 5). По всем экономическим показателям наиболее эффективными оказались четвер- _ тая и пятая системы удобрения, рассчитанные на второй уровень продуктивности сельскохозяйственных культур.

2. Влияние расчетных норм удобрений на показатели качества продукции и потребление элементов питания культурами

Содержание сырого белка в зерне озимой пшеницы возрастало под влиянием удобрений во все годы исследований (табл. 6). В результате полегания посевов на необработанных 2,4-Д и ретардантом участках было получено щуплое зерно, которое характеризовалось более высоким содержанием сырого белка. Сочетание расчетных норм удобрений с 2,4-Д и ССС позволило повысить сбор сырого белка с урожаем ■ озимой пшеницы на 1,6—2,2 ц/га в первой ротации севооборота и на 2,0—3,2 ц/га в среднем за последние 2 года (1980—1981).

Таблица 6

ч Содержание и сбор сырого белка и крахмала с основной продукцией' культур в изучаемых системах удобрений (1976—1979 гг.)

Сирой белок Крахмал

Варианты озимая пшеница ячмень

контроль обработано контроль обработано Картофель

Содержание, в % на абсолютно сухую массу

13.1(11,6) 14.0(14,5) 15,3(13,5) 15,0(14,0) 15,2(15,4)

2,7(2.7) 3,1(4,3) 3,1 (4,0) 3.5(3,9) 3,1 (4,7)

11,5(10,4) 12,0(13,2) 13,7(13,8) 13,4(14,0) 14,0(13,7)

12,0(11,3) 13,5(14.4) 14,5(14,5) 14,6(14,5) 14,4(14.1)

3,6(2.9) 4,3(4.7) 4,9(5.3) 4.5(5,9) 4,4(5,6)

Сбор, ц/га ■

2,8(1,7) 3.3(2,9) 3,7(2.2) 3,5(2,5) 3.5(2,5)

13,2(12,0) 14,7(13,1) 15,2(14,4) 14,7(14,1) 15,6(13,9)

2,7(2,2) 3.7(3,2) 3,6(3,6) 3,7(3,7) 3,8(3,7)

12,0(12,3) 11,1(10,4) 11,2(10,5) 11,3(11,0) 11,3(10,7)

23,0(17,0) 25,4(23,8) 25,9(27,3) 27,3(30,7) 26,4(29,3)

Примечание. В скобках — среднее зд 1980—1981.годи.

• Относительно высокое содержание сырого .белка в зерне ячменя обусловлено получением щуплого зерна в результате частого полегания, посевов. Особенно подвержен полеганию сорт Московский 121 при применении больших норм азотных удобрений в сочетании с неблагоприятными погодными условиями. Относительно меньшее содержание сырого белка в зерне ячменя во 2-й ротации севооборота обусловлено получением более высоких урожаев при введении нового сорта (Надя) и сочетанием расчетных норм с 2,4-Д и кампозаном М. причем сбор его с урожаем при этом на 3—5 вариантах остался на прежнем уровне (табл. 6).

Содержание крахмала в клубнях картофеля под влиянием удобрений постоянно заметно снижалось (табл. 6). Снижение качества клубней картофеля во 2-й ротации севооборота обусловлено экстремальными погодными условиями, когда клубни были физиологически незрелыми.

Под действием удобрений заметно возрастал сбор крахмала с урожаем картофеля, причем во второй ротации севооборота такой прирост был наиболее значительным.

Под влиянием расчетных норм удобрений происходили изменения и в содержании питательных, элементов в продукции возделывавшихся культур.. Среднее содержание азота и фосфора в сене под влиянием удобрений возрастало и в среднем за 1976—1981 годы оказалось довольно близким к плановому, а'содержание калия резко снизилось за последние 2 года, как в бобовом (с 3,52—4,12% до 1,92—2,68%), так и в злаковом компоненте (с 3,23—3,52% до 2,17—2,62%), что связано с уменьшением норм калийных удобрений на 40—75 кг/га и получением при этом более высоких урожаев сена, чем в первой ротации. В целом содержание азота и фосфора в обоих компонентах смеси и калия в овсе оказалось близким к плановому.

Фактическое содержание фосфора и калия в зерне озимой пшеницы оказалось довольно близким к планируемому.

Резкие колебания в содержании питательных элементов в клубнях картофеля (особенно азота и калия) по годам, как и отклонения от планового содержания за 1980—1981 годы обусловлены в значительной степени экстремальными погодными условиями 1980 года.

Содержание азота в зерне ячменя в 1976—1979 гг. колебалось на удобренных вариантах с 2,36 до 2,78% (план — 2,30%). Во второй ротации севооборота произошло некоторое снижение содержания фосфора и калия в зерне, обусловленное уменьшением норм соответствующих удобрений. В целом в зерне ячменя под влиянием удобрений получено довольно близкое к плановому содержание азота, фосфора и калия.

Вынос (затраты) азота и калия на единицу основной с

соответствующим количеством побочной • продукции у всех культур севооборота изменялись под влиянием соответствующих норм удобрений. У вико (горохо)—овсяной смеси удобрения влияли в большей степени на вынос калия, затем азота, а затраты фосфора на-10 ц сена были наиболее стабильными (табл. 7). В первой ротации севооборота колебания затрат питательных элементов определялись, в основном, условиями вегетационных' периодов. Во 2-й ротации более половины варьирования 'затрат фосфора (68,8%) и калия (84,6%) определялись нормами удобрений. Удобрения в большей степени, чем другие факторы влияли на колебания затрат азота, фосфора и калия у ячменя во 2-й ротации. У картофеля влияние удобрений на колебания затрат фосфора возросло, но снизилось на колебания затрат азота на каждые 100 ц клубней с соответствующим количеством ботвы. _____

Таблица 7

Вынос (затраты) питательных элементов культурами севооборота при испытывавшихся системах удобрения (кг на единицу основной при соответствующем количестве побочной продукции)

Варианты Вико-(горо-хо)—овсяная смесь Озимая пшеница Картофель (клубни) Ячмень

(сист. УД-) контр. обработ. конгрол. обработ.

Азот

1 27(26) 32(31) 27(23) 31(32)

2 26(30) 38(42) 31(34) 43(51)

3 28(30) 43(39) 35(37) 54(53)

4 26(31) 45(43) 35(39) 57(63)

5 28(30) 44(40) 35(39) 51(66)

Фосфор

41(29) 57(44) 66(48) 60(45) 67(46)

52(32) 74(40) 76(51) 81(52) 67(54)

1 8(8) 13(15) 10(12) 13(16) 20(12) 25(16)

о 8(9) 13(17) 10(15) 15(23) 26(16) 34(17)

3 7(10) 13(17) 10(14) 14(19) 26(18) 31(22)

4 8(9) 14(18) 10(13) 15(20) 24(15) 33(19)

5 '' 8(8) 15(16) 10(13) 14(20) 28(18) 27(19)

Калий

1 33(18) 25(21) 21(16) 72(59) 62(25) 79(30)

о 33(23) 30(26) 26(20) 82(67) 104(33) 133(33)

3 37(24) 32(25) 30(30) 91(64) 106(40) 119(59)

4 37(25) 30(25) 28(33) 100(77) • 96(34) 129(46)

5 35(24) 29(23) 26(27) 91(77) 121(30) 114(45)

П р и м е ч а н л е. В скобках — в среднем за 1980—1981 годы.

Следует подчеркнуть, что для получения высоких урожаев озимой пшеницы (45 ц/га), ячменя (40—45 ц/га), картофеля (300 ц/га) и горохо-овсяного сена (70 ц/га) затраты (кг) питательных элементов на каждые 10 ц основной с соответствующим количеством побочной продукции во 2-й ротации составляли: у горохо-овсяного сена — 30, 9,'24; у озимой пшеницы при обработке 2,4-Д и ССС — 37,13,30; у картофеля (на 100 ц)—46, 20, 60 (в благоприятные годы); у ячменя при обработке 2,4-Д и кампозаном M— 50,20, 50.

Сопоставление выноса питательных элементов с урожаями культур севооборота с поступлением их с удобрениями дает характеристику баланса питательных веществ, который является важнейшим критерием обоснованности применяемой системы удобрений в севообороте.

Таблица 8

Фактическое использование питательных элементов в севообороте при испытывавшихся системах удобрения

•3 . s к я Хозяйственный вынос культурами, кг/га Вносится с удобрениями, кг/га Балансовый коэффициент, %

5,1-і « s a S N . Р2О5 КУЭ N РА КгО (N Рї05 к2о .

Первая ротация севооборота (4 года)

428 149 644 385 275 425 111 54 152

446 158 633 116 57 149

507 154 721 750 .430 650 68 36 111

512 158 686 68 37 106

494 151 716 750 290 •650 66 52 .110

523 165 721 70 57 111

494 156 716 595 290 650 83 54 110

504 154 679 85 53 104

Вторая ротация севооборота (2 года)

236 93 201 255 75 155 93 124 130

246 100 212 96 133 137

240 92 217 375 105 220 64 88 99

279 107 278 74 102 126

256 90 222 375 105 165 68 86 135

307 103 280 82 98 170

262 87 220 375 85 165 70 102 133

308 100 272 82 118 165

Примечание. В знаменателе — обработано 2.4-Д и ретардан-

тами. ., .

Обобщение результатов, полученных в 1-й ротации севооборота показало, что фактические балансовые коэффициенты использования минеральных удобрений в среднем по всем полям севооборота отклонялись от плановых в следующих пределах: по азоту на 2,5—17,0% и по фосфору на 5—42% ниже, а по калию на 4—52% выше плана (табл. 8).

Во 2-й ротации фактическое использование азота и фосфора, особенно при совместном применении удобрений, гербицида и ретардантов практически соответствовало планируемому. Фактические коэффициенты использования калийных удобрений оказались несколько ниже плановых в результате значительного уменьшения норм калийных удобрений (таблица 8).

Отклонения фактических балансовых коэффициентов использования калия от плановых в среднем за 1980—1981 годы составили>8,7—17,5% на обработанных и 13,3—34,0% на контрольных участках.

Фактические балансовые коэффициенты использования удобрений позволяют прогнозировать возможное изменение эффективного плодородия почвы. Полученные результаты (табл. 8) показывают, что в конце первой ротации севооборота в почве следует ожидать увеличение содержания подвижного фосфора на 3—5 вариантах, причем наиболее значительным оно может быть на 3 варианте, так как здесь наименьший коэффициент использования фосфора и, следовательно, наибольшее превышение количества внесенных удобрений над выносом этого элемента культурами. В отношении калия можно предполагать, что наибольшие изменения в содержании обменных форм его в почве могут произойти на 2 варианте.

3. Влияние расчетных норм удобрений на изменение

агрохимических показателен дерново-подзолистой.почвы; за первую ротацию севооборота

Результаты агрохимического . анализа почвенных образцов показали (табл. 9), что через 4 года под действием расчетных норм удобрений в почве произошли изменения величин некоторых агрохимических показателен (обеспеченности подвижных форм питательных элементов, гидролитической кислотности, суммы поглощенных оснований), тогда как другие (обменная кислотность и содержание гумуса) практически не изменились.

Наибольший интерес представляют данные по'содержанию подвижных форм фосфора и калия. В вариантах без удобрений произошло снижение содержания обменного калия и наметилась тенденция к снижению подвижного фосфора. Напротив, в 3—5 вариантах произошло достоверное увеличение количеств подвижного фосфора (с 15 до 22—23 мг/100 г почвы) и обменного калия (с 19 до 21—24 мг/100 г почвы) в пахотном горизонте (табл. 9).

Таблица

Агрохимические показатели почвы в среднем по 4 полям севооборота по вариантам испытывавшихся систем удобрения

а" я в я 5 . « 8 з. рНеОЛ- мг-экв/100 г V, % мг/100 Г. поч. Гумус, %

^ О О ИХ и. С Нг Б Рг05 КЇО

Перед закладкой опыта, 1975 год

0—20

6,0

1,2 17,4

94

15

19

Конец первой ротации, 1979 год

1,68

1 6,1 0,9 18,0 95 14 13 1,62

2 6,3 0,7 18,4 96 18 19 1,60

3 6,3 0,8 18,8 96 23 21 1,63

4 6,1 1.0 20,4 95 22 24 1,62

5 6.0 1.1 18,7 '94 22 22 ' 1,67

НСРоз 0,3 0,26 1,8 1,5 бГв 3 я 0,08

20—40

4.3

Перед закладкой опыта, 1975 год

4,84 9,7

67

4,9

8,7

0,71

Конец первой ротации, 1979 год

1 5,4 2,83 12,0 81 5.0 . 8.0

о 5.2 1,83 13,7 88 5.0 9.5

3 5,4 2,08 12,8 86 6,9 9,5

4 5,3 1,9? 13,8 88 6,1 10,6

5 5,2 2,79 12,7 82 6,5 10,6

НСРоз 0,5 2,00 1.6 8.1 1,5 2,5

Перед закладкой опыта, 1975 год

0,93 0.90 0,99 0,95 0,89 0,17

40—60

4,0

6,56

10,6

62

7.1

9.5

Конец первой ротации, 1979 год

1 4,4 2,71 11.9 81 3,4 8,1

2 4,1 4,08 12,9 76 4,0 ' 8,4 _

3 4.1 4,08 12,0 75 3.1 8,6

4 4,1 3,91 12,4 76 4,0 8,8 _

5 4.1 4,71 12,6 73 3,7 8,7 _

НСРге 0.6 1,3 1.8 6.1 0,8 0,65 —

1Э

>: Увеличение содержания подвижного фосфора происходило за счет превышения.выноса на 134—276 кг/га фосфора удобрений в 3—5 вариантах, причем большему превышению соответствовало и большее'содержание фосфора в пахотном горизонте (3 вариант), то есть прогноз оправдался. Несмотря на существенное превышение выноса с урожаями культур калия над внесением калийных удобрений в 3—5 вариантах, содержание обменного калия- в почве повысилось по сравнению с исходным на 2—5 мг/100 г почвы, тогда как на неудобренном варианте произошло доказанное уменьшение запасов обменного калия.

В подпахотном слое почвы (20—40 см) под влиянием расчетных норм удобрений произошло достоверное увеличение содержания подвижных форм фосфора (3, 5 варианты) и калия (4, 5 варианты). В более глубоком слое (40—60 см) наметилась тенденция к. уменьшению содержания обменного калия и особенно подвижного фосфора.

Таким образом, системы удобрений, рассчитанные с помощью балансовых коэффициентов, наряду с получением высоких урожаев культур, обеспечили изменение содержания питательных элементов в почве в желаемом направлении, то есть обоснованный прогноз изменения эффективного плодородия, почвы.

Выводы

1. Применение удобрений в нормах, рассчитанных с помощью балансовых коэффициентов, на - дерново-подзолистой среднесуглинистой окультуренной почве Подмосковья в течение'1976—1982 гг. обеспечило получение равных и более высоких, чем плановые урожаев первого уровня (30 ц/га зерна, 50 ц/га сена, 200 ц/га клубней картофеля). Получение второго планового уровня (40—50 ц/га зерна, 70 ц/га сена, 300 ц/га картофеля) при этом достигалось, по сену в среднем за 7 лет, по зерну и картофелю в среднем за 5 лет. Суммарная продуктивность культур севооборота при применении расчетных норм удобрений, гербицида и ретардантов за 1976—1981 годы превышала первый плановый уровень (45 ц/га к. е.) и приближалась ко второму (65 ц/га к. е.)

2. Колебания урожаев горохо-овсяной смеси во второй ротации севооборота на 63,9% зависели от систем удобрения. Системы удобрения в значительной мере определяли колебания урожаев клубней картофеля только в благоприятные годы, как в первой (48,3%), так и во второй (35,2%) ротации севооборота. Колебания урожаев зерновых культур, в основном, зависели от условий вегетационных периодов и значительно'меньше от систем удобрения. Сочетание расчетных норм удобрений с

Н

2,4-Д и ретардантами повышало влияние систем удобрения на урожаи зерна, особенно во второй ротации севооборота.

3. Получение устойчиво высоких урожаев зерновых культур (40—45 ц/га и более) в условиях Московской области возможно только приобязательном сочетании расчетных норм удобрений с принятыми в практике гербицидами и ретардантами. При этом резко снижалась засоренность посевов, улучшались соотношения между товарной и нетоварной продукциями и повышалось качество зерна озимой пшеницы и ячменя.

4. Под влиянием расчетных норм удобрений повышалось содержание азота и калия в основной и побочной продукции всех культур севооборота; содержание фосфора при этом изменялось в меньшей степени. Потребление азота, фосфора и калия на создание единицы товарной с соответствующим количеством побочной продукции у культур севооборота в среднем за благоприятные по погодным условиям годы исследований при совместном внесении удобрений, гербицидов и ретардантов на зерновых культурах соответственно составило: у озимой пшеницы — 37, 12. 29; у ячменя — 50, 18, 55; у картофеля (на 100 ц)— 52, 15, 86; у горохо-овсяной смеси — 28, 8, 32 кг.

5. Фактические балансовые коэффициенты использования минеральных удобрений в первой ротации севооборота оказались по азоту на 2,5—17,0% (за исключением 2:го варианта) и по фосфору на 5,0—12,2% ниже, а по калию на 4,0—52,0% выше планируемых. Во 2-й ротации севооборота на участках, обработанных 2,4-Д и ретардантами использование азота и фосфора практически соответствовало планируемому. Отклонение фактических балансовых коэффициентов использования калия от плановых в среднем за 1980—1981 годы составили: 13,3— 34,0% на контрольных и 8,7—17,5% на обработанных 2,4-Д и ретардантами участках.

6. Нормы удобрений, рассчитанные с помощью балансовых коэффициентов, положительно влияли на некоторые агрохимические свойства почвы пахотного и подпахотного горизонтов: существенно увеличилось количество подвижного фосфора (с 15 до 22—23 мг/100 г почвы) и калия (с 19 до 21— 24 мг/100 г почвы) в пахотном горизонте. В подпахотном горизонте произошли достоверные изменения суммы поглощенных оснований (2, 5 варианты), содержание подвижного фосфора (3, 5 варианты) и обменного калия (4, 5 варианты).

7. Все исследовавшиеся системы удобрения оказались не только теоретически и экспериментально обоснованными, но и экономически выгодными. В среднем за 7 лет исследований чистый доход от удобрений составил 456—682 рубля с 1 га, а окупаемость каждого рубля дополнительных затрат на уборку, производство и доработку продукции от 2 до 4,7 руб., причем за последние 3 года эти. показатели были максимальными.

Рекомендации производству

.1. На дерново-подзолистых среднесуглинистых хорошо окультуренных почвах центральных районов Нечерноземной зоны для получения плановых урожаев сельскохозяйственных культур с одновременным изменением эффективного плодородия почв рекомендуется балансовый метод определения норм и разработки систем удобрения в севооборотах с помощью балансовых коэффициентов.

2. Для получения в аналогичных почвенно-климатических условиях, высоких урожаев озимой пшеницы Мироновская 808 (45 ц/га), ячменя Надя (40—45 ц/га), картофеля Бирюза (300 ц/га) и горохо-овсяного сена (70 ц/га) затраты (кг) азота, фосфора и калия на 10 ц товарной с соответствующим количеством побочной продукции следует принимать соответственно равными: у озимой пшеницы — 37, 12, 29; у ячменя — 50, 18, 55; у картофеля — 5,2; 1,5; 8,6; у горохо-овсяной смеси — 28, 8. 32.

3. Балансовые коэффициенты использования удобрений под отдельными культурами и в севообороте на хорошо окультуренных почвах могут быть приняты равными: по азоту — 74— 96%, по фосфору —98—133% и по калию — 126—170%.

. Список работ, опубликованных по теме диссертации

. 1. Багаев В. Б, Жуков Ю. П., Бухтий Л. В., Реутов Л. В. Продуктивность культур в севообороте при системах удобрения, рассчитанных балансовым методом на хорошо окультуренной дерново-подзолистой почве. Труды ВИУЛ, М., 1980, вып. 9, е.. 111—121.

2: Жуков Ю. П., Багаев В. Б., Реутов Л. В. Эффективность рассчитанных с помощью балансовых коэффициентов норм удобрений в севообороте на окультуренной дерново-подзолистой почве. Известия ТСХЛ, М., 1982, вып. 4, с. 44—53.

Л 87438, 8/1V—83 г.

Объем 1 п. л. Заказ 705. Тираж 100

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