Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Эффективность расчетных систем удобрения в 8-польном полевом севообороте на серой лесной почве Владимирского Ополья

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Эффективность расчетных систем удобрения в 8-польном полевом севообороте на серой лесной почве Владимирского Ополья"

Р Г Б ОД

л * i ' { Г"

L Mili lb:JJ МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА

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

На правах рукописи ВАСИЛЬЕВ Александр Николаевич

УДК 631.816.12 : 631.153.3 : 631.445.2

ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАСЧЕТНЫХ СИСТЕМ УДОБРЕНИЯ В 8-ПОЛЬНОМ ПОЛЕВОМ СЕВООБОРОТЕ НА СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЕ ВЛАДИМИРСКОГО ОПОЛЬЯ

Специальность 06.01.04 — агрохимия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА 1995

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

Научный руководитель — доктор сельскохозяйственных наук, профессор В. А. Демин.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук Л. М. Державин, кандидат сельскохозяйственных наук А. Д. Хлыстовский.

Ведущее предприятие — Всероссийский институт удобрений и агропочвоведения.

Защита диссертации состоится «Л » 1995 г.

в « Щ » час. 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 « /5» (Луш&ТЬЛ/ 1995 г.

Ученый секретарь специализированного совета — кандидат сельскохозяйственных наук

—-

Родионова Л. П.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работа. Рациональное использование удобрений остается и до настоящего времени одной из наиболее важных проблей. Сегодня необходимо получать высокие урожаи хорошего качества, не загрязняя при этом окружающую среду. Одним из возможных способов решения этих проблем является разработка моделей систем удобрения на различные уровни планируемой урожайности с использованием для расчета доз питательных веществ метода дифференцированного нормативного баланса. При этом учитнвается различная обеспеченность севооборотов удобрениями. Это позволяет прогнозировать величину урожая сельскохозяйственных культур. Использование балансовых расчетов при применении•удобрений позволяет регулировать плодородие почвы и складывающуюся экологическую ситуацию.

Темно-серая лесная почва обладает большими потенциальными возможностями для получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур. Однако ,на ней проведено недостаточное количество исследований с использованием удобрений. Именно, по атому изу-, чение систем удобрения является актуальным как в практическом, так и теоретическом плане.

Цель и задачи исследований. Цель исследований состояла в комплексном обосновании рациональных норм удобрений в Центральных районах Нечерноземной зоны, рассчитанных методом дифференцированного нормативного баланса, для получения различных уровней планируемой урожайности сельскохозяйственных культур хорошего качества в 8-польном полевом севообороте. При выполнении работы решались следующие задачи:

- определить влияние разных уровней насыщенности севооборота удобрениями на урожайность сельскохозяйственных культур!

- определить возможность получения различных уровней планируемой урожайности сельскохозяйственных культур в севообороте, используя расчетный метод дифференцированного нормативного баланса;

- изучить изменение основных показателей качества продукции от возрастающих норм удобрений г

- определить величину выноса питательных веществ единицей урожая и коэффициенты их использования из удобрений и почвы:

- определить баланс питательных веществ при разных системах удобрения и размеры изменения основных агрохимических показателей почвы:

- дать экономическую оценку эффективности изучаемых систем удобрения.

Объект исследований, в - польный полевой севооборот со следующим чередованием культур ! ячмень (с подсевом мн.тр.) -многолетние трави 1 г.п. - многолетние травы 2 г.п. - озимая пшеница - картофель - овес - однолетние травы - озимая рожь. Почва - темно-серая, лесная среднесуглинистая, слабооподзолен-ная, близкая к нейтральной , со средним содержанием подвижных Форм ФосФора и высоким - калия.

Системы удобрения : минеральная 61 кг д.в./га и навозно-ми-неральные - 69 и 131 кг д.в. на Фоне 10 т навоза на 1 га севооборота .

Научная новизна. Использование метода дифференцированного нормативного баланса для расчета норм удобрений на разные уровни планируемой урожайности на темно-серой лесной почве Ярославской области.

Показана возможность получения в Ярославской области стабильных прогнозируемых урожаев с хорошими показателями качества при разных уровнях применяемых удобрений. Определены балансы азота , фосфора и калия в почве п зависимости от прироста урожайности культур севооборота и вынос питательных веществ на единицу продукции. Проведены наблидения за изменением основных агрохимических показателей темно-серой лесной среднесуглинистой почвы в зависимости от норм вносимых удобрений. Рассчитаны коэффициенты использования питательных веществ из почвы и удобрений. /

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ

Специалистам сельского хозяйства предлагается новый метод нормативного баланса. Использование, его для расчета норм удобрений позволяет прогнозировать урожай с высокой степеньм точности. Данный метод учитывает разную степень обеспеченности хозяйств удобрениями, что позволяет наиболее полно использовать возможности колхозов и совхозов. Данные эксперимента свидетельствуют, что при грамотном выполнении' комплекса

агротехнических мероприятий на темно-серо« лесной почве можно получать высокие урожаи сельскохозяйственных культур. Также в процессе исследований установлено, что, поддерживая интенсивней баланс элементов питания, можно целенаправленно увеличить их содержание в почве.

Разработанные системы удобрения позволяют получить продукцию хорошего качества при разных уровнях питания растений. Показана экономическая эффективность применения удобрений.

Апробация работы. Материалы исследований ежегодно (1992-1994 гг.) докладывались на заседаниях кафедры агрономической и биологической химии ТСХА , а также на' научной конференции ТСХА в декабре 1994 г.

Объем работы.Диссертация состоит из введения. 6 разделов обзора литературы, в разделов экспериментальной части, выводов предложений производству, списка литературы (168 наименований, в том числе 30 иностранных), приложений (87 таблиц). Основной текст работы изложен на 225 страницах машинописного текста, содержит 35 таблицы , 6 рисунков.

Место, условия проведения опыта и методика исследований.

Исследования проводились в 8-польном полевом севообороте стационарного опыта (1992-1994 гг.) в учхозе "Дружба" Пе-реславского района Ярославской области. Перед закладкой опыта (1986 г.) темно-серая среднесуглинистая почва имела следующие агрохимические показатели ( в слое 0-20 см) •• гумус (по Тюрину) - 4,2?;. рНкс1 - 6,0; гидролитическая кислотность - 2.12, сумма поглощенных оснований - 20,6 мг-экв на 100 г почви; степень насыщенности почвы основаниями - 91 %; подвижные Формы фосфора (по Кирсанову) - 9.2 и калия - 21,5 лг на 100 г почвы. Схема опыта включает 4 варианта : 1) без удобрений: 2) минеральные удобрения ( 15N 25Р 21К или всего 61 кг д.в. ),на 1-й уровень урожайности ; 3) минеральные удобрения ( 22N 39Р 8К + Ют навоза в среднем на 1 га. всего 179 кг д.в.) на 2-Я уровень урожапности: 4) минеральные удобрения ( 53N 64Р 14К на том же Фоне напоза .всего 241 кг д.в.) на 3-й уровень урожапности.

Нормы удобрений на планируемую урожайность рассчитаны методом дифференцированного нормативного баланса (табл.1). При проведении рлечетоы учитывались : хозяйственный вынос питатель-пых веществ основной продукцией с учетом побочной , действие и

последействие минеральных и органических удобрений и псжнив-но-корневих остатков бобовых культур, коэффициенты распределения питательных веществ не более чем за 3 года.

Опит развернут в пространстве всеми полями севооборота, имеет 4 варианта в 4-х кратной повторности. Общая площадь делянки - 378 м2 (10,8 х 35 м), учетная - 100-180 м2.

В севообороте выращивались следующие сорта

сельскохозяйственннх культур : вика - Льговская, горох -Немецкий кормовой, картофель - Невский, овес - Геркулес, озимая рожь - Чулпан, ячмень - Белогорский, клевер - Мурино, озимая пшеница - Заря. При возделывании культур использовались технологии, применяемые ц данном регионе. Из минеральных удобрений в опыте использовали аммиачную селитру, двойной гранулированный суперфосфат и хлористый калий. Навоз вносили под картофель (50 т/га) и под озимую рожь (ЗОт/га) или в среднем Ют на 1 га севооборота.

В навозе содержалось в среднем : азота - 0,4%, Фосфора -0,2% и калия - 0,5%. Фосфорные, калийные удобрения и навоз вносили под зяблевую вспашку , а азотные удобрения - весной под культивации. Под озимые зерновые культуры 1/3 часть от общей нормы азота вносили осенью под плуг, а 2/3 давали в ранневесеннкмо подкормку,

В процессе вегетации применялись рекомендованные средства защиты растений от сорняков , вредителей и болезней.

Учет урожая проводили сплошным методом. Урожайность зерна и сена приводили к стандартнря влажности - соответственно 14 и 16%. Математическую достоверность полученных результатов определили методом дисперсионного анализа на 1ВМ РС с помощью программы вТИАг ( разработанной на каФедре кибернетики ТСХА).

При химическом анализе растительных и почвенных образцов, а также для определения технологических показателей зерна озимых зерновых культур,использовались общепринятые методы в соответствии с ГОСТом.

Метеорологические условия 1992 - 1994 годов существенно отличались друг от друга . В 1992 году на протяжении всего вегетационного периода температура была выше среднемноголетнего показателя. Количество выпавших осадков было значительно ниже среднемноголетних данных. Основное количество осадков выпало в третьей декаде мая, что хорошо отразилось на посевах.Неблагоп-

Таблица 1

НОРМЫ ВНЕСЕНИЯ УДОБРЕНИИ Б СЕВООБОРОТЕ ЗА 1992-1994 ГГ.

Минеральные удобрения ,кг д.в. на 1 га Чередование ... .

культур вариант 2 вариант 3 вариант 4

N Р205 К 20 N Р205 К20 N Р205 К20

1.Ячмень 35 75 65 20 130 - 20 155 40

2.Мн.тр.1г.п. . - - - 20 - - 30 - -

З.Мн.тр.2г.п. 25 - - 60 - - 90 - -

4.Оз.пшеница - 60 25 30 130 60 60 180 70

5.Картофель - 20 35 - - - 50 - -

6.Овес - - - - - 25 65 -

7.Од.травы 35 45 40 20 50 - 55 53

8.Оз.рожь 25 - - 25 - - 95 55 -

В среднем 15 25 21 22 39 8 53 64 14

ПП ППППИ 1СГ

61 69 131

Примечание: навоз вносили в дозе - ЗОт/га под оз.рожь и 50

т/га под картофель.

риятним этот год оказался для однолетних трав. 1993 год ,а особенно с июня по сентябрь,был отмечен избытком осадков. Температура воздуха была ниже нормы .Как следствие этого.несмотря на предупредительную обработку Фунгицидами,картофель был поражен фитофторой,что привело к снижении урожая .Сроки уборки культур были поздними из-за несвоевременного созревания. В 1994 году за май - июнь месяцы осадков выпало на 29-34% больше нормы.Температура воздуха была ниже нормы.Это отрицательно повлияло на скорость появления всходов.Вторая половина года характеризовалась умеренным выпадением осадков,в пределах нормы, и температурой,близкой к среднемноголетней.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИИ Влияние расчетных систем удобрения _ на __ нели^ш^уцожая сельскохозяйстве1шь1х культур и продуктнпность полевого севооборота.За период 1992-1994 гг. при использовании минеральной системы удобрения ( 15N 25Р 21К или всего 61 кг д.в. на 1 га) были получены следующие приросты урожая по сравнению с контролем : зерна озимой пшеницы - 0.7 т/га, озимой ржи 0,8, овса - 0,5, ячменя - 0,6, клубней картофеля - 5.3, сена многолетних трав г 0,0 и зеленой массы однолетних трав - 4,0 т/га ( табл.2). Применение 1-го уровня навозно-минеральной системы (22N 39Р 8К + 10 т навоза р среднем на 1 га севооборота, всего 179 кг д.в.) привело к дальнейшему росту урожаев культур . Относительный прирост урожаев при этом составил по культурам 20 -В7% или в среднем по севообороту 69* к контрольному варианту . При дальнейшем насыщении севооборота минеральными удобрениями ( 53N 64Р 14К на том же Фоне навоза , всего 241 кг д.в.) были получены наиболее высокие урожаи всех выращиваемых в севообороте культур .Средняя урожайность зерна озимой пшеницы при этом достигла 4,2 т/га, озимой ржи - 4,2 , овса - 3,6 , клубней картофеля - 19,6 , сена многолетних трав -7,2 - 7,8 и зеленой массы однолетних трав 25,5 т/га. Урожайность зерновых культур с внесением удобрений возросла за счет увеличения продуктивной кустистости и количества зерновок в колосе. С ростом норм удобрений увеличивался также урожай побочной продукции зерновых культур. Расхождение между плановой и Фактической урожайностью (особенно во 2 и 3 вариантах) было.как правило, небольшим ;

При заметном снижении количества вносимых удобрений в 1990-1993 гг. по сравнений с предыдущим периодом < 1986-19Й9 гг.) в среднем на 35% продуктивность севооборота уменьшилась всего лишь на 9*. В результате окупаемость 1 кг д.в. удобрений кормовыми единицами возросла за последние 4 года по сравнению с предыдущим периодом в среднем на 19 % . Максимальная окупаемость удобрений кормовыми единицами за ротацию севооборота была получена во 2 варианте . Она была равна 11,5 и 13,8 кг корм.ед. на 1 кг д.в. удобрений соответственно за период 1986-1989 и' 1990-1993 гг..

Таблица 2

УРОЖАЙНОСТЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР ЗА 1992 * 1994 гг..т/га (числитель - в среднем, знаменатель - колебания по годам ,в скобках - планируемая величина)

Культура

Вариант опита 2 ' 3

НСР05

1.Ячмень

0,2

1,9(2.0) 2.5.(3,0). 2.8(3.51 3.0(3.5)

2.8-1,9 2,2-2,7 2,3-3,3 2,5-3,5

2.Мн.травы 1г.п. 5.515.0) 6,3(5.5) 6.6(7.0) 7.2(8.0) 0,3 "

4.9-6,1 5,6-6,9 6,1-7,1 6.9-7,4

3.Мн.травы 2г.П. 5,5(4.5) 6,3(5,5) 7,3(7,0) 7,8{8.0) 0,4

4.7-6,6 5,1-7,7 6,1-9,0 6,7-9,3

4.Оз.пшеница 2.4(2,5) 3.1(3.5) 3.8(4,5) 4,2(5.0) 0,2

1.8-2,9 2.2-3,9 2,3-4.7 3,5-4,9

5.Картофель 9,2(16,0) 14,5(22,0) 17.2(30,0) 19,6(35,0) 2,0

4,8-14,0 10.7-20,3 11,8-23,8 13,5-26,7 6.Овес 2,2(2,5) 2.7(3.0) 3.2(4.5) 3.6(5.0) 0,2

1.8-2.5 2,5-2.9 2,6-3.7 2,9-4,2 7.Од.травы 17,1(17.0) 21.1(25.0) 23,9(30.0) 25.5(35.0) 1,4

14,7-18,9 17,3-24,6 19.9-24,7 20,0-28,7 8.ОЭ.рожь 2.5(2.5) 3.3(3.0) 3.9(4.0) 4.215,0) 0,3

1,6-3,0 2,3-3,9 2.8-4,6 2.9-5,0

Влияние различных систем удобрения на качество урожая сельскохозяйственной культур . С увеличением норм удобрений содержание сырого белка в среднем за 3 года (1991-1993 гг.) существенно возрастало лишь в зерне озимой пшеницы с 11,6* на контроле до 13,7* при применении 2тГО навозно-минерального уровня удобрения . У озимой ржи содержание белка увеличивалось с 9,1 до 10,8%. У ячменя и овса прибавки в 4 варианте по сравнению с контролем составила в среднем 1,6 * (табл.4).

Содержание сырой клейковины в зерне озимой пшеницы в удобренных вариантах заметно увеличилось и достигло максимального значения при 2-м уровне навозно-минеральной системы - 28.3% в среднем за 1987-1992 гг.(табл.5) . Показатель качества клейковины в единицах ИДК колебался от 65 до 72, а

1

Таблица 3

ПРОДУКТИВНОСТЬ СЕВООБОРОТА И ОКУПАЕМОСТЬ УДОБРЕНИИ ЗА 1986 - 1993 гг.(по периодам)

Показатель Вариант опыта

1 2 3

4

1.Продуктивность, 3.2 т корм.ед. на 1 га 3,2

2.Прибавка продуктивности от удобрений, т корм.ед. на 1 га

3.Внесено кг д.в. на 1 га

4.7 4.1

0,9

131

65

5.6 5.2

2.4 2.0

266 185

Ли± 5,7

2-9 2,5

348 256

4.Окупаемость 1 кг д.в. удобрений.корм.ед.

11,5 13,8

10,8

9,8

Примечание : числитель - данные за 1986 - 1989 гг.. знаменатель - 1990 - 1993 гг. ■ группа качества клейковины не изменялась. Масса 1000 зерен, общая стекловидность и натура зерна также оставались практически без изменений.

Содержание сухого вещества в клубнях картофеля при внесении удобрений снижалось в среднем за 8 лет (1986-1993 гг.) на 2.6* в 4-м варианте по Сравнению с контролем '(табл.6). Относительное содержание сырого белка , напротив, возрастало (максимально на 25*). Содержание крахмала с увеличением норм удобрений снижалось в среднем за эти гады с 17,2% на контроле до 15,0% при применении 2-го навозно-минерального уровня. Содержания витамина С осталось без изменений. С ростом норм удобрений , особенно азотных, происходит накопление нитратов. Однако даже при наибольшем насыщении севооборота удобрениями (вариант 4) содержание их в клубнях картофеля было в несколько раз ниже предельно допустимых концентраций.

С увеличением норм вносимых удобрений содержание сырого белка в однолетних травах увеличивалось на 3,3* в 4 варианте по сравнени» с контролем, а также в многолетних травах 1 г.п. - на

1,4*. 2 г.п, - на 1,6% (табл.7,8). Содержание клетчатки в травосмесях осталось без существенных изменений. Относительное содержание каротина в однолетних и многолетних травах возрастало при увеличении норм удобрений максимально в 1.5-1,8 раза в 4-м варианте по сравнении с контролем. Аналогично содержание нитратов в травосмесях увеличивалось в 1,7 - 3,0 раза , но оставалось значительно ниже ПДК.

Таблица 4

СОДЕРЖАНИЕ СЫРОГО БЕЖА В ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУРАХ В СРЕДНЕМ ЗА 1991-1993 ГГ.

Культура Вариант 1 Вариант 2 Вариант 3 Вариант 4 HCP 05

Озимая*

пшеница 11, ,6 12, ,2 13,1 13,7 0 ,9

Озимая

рожь 9, ,1 9, ,6 10.1 10,В o¡ .8

Овес 10, ,2 10, ,5 11,0 11,3 0, ,6

Ячмень 8, 8 9, ,5 10,0 10,7 0, ,7

Примечание: * - данные по озимой пшенице за 1992 г.

Таблица 5

ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА ЗЕРНА 03ИМ0И ПШЕНИЦЫ В СРЕДНЕМ ЗА 1987 - 1992 гг.

Вари Сырой Сырая клейковина Стекло- Масса Натура

ант белок, - видность, 1000 зерна,

опыта %,в.с.м. Содер- Группа % зерен,г г/л

жание , % ед.ИДК качества

1 11,4 22, ,9 65 1 58 31, ,8 781

2 11,9 25, ,0 69 1 60 30, ,7 785

3 12,6 27, , 1 70 1 62 30, 6 782

4 13,2 28, ,3 72 1 62 30, ,4 786

НСР 05 0,8 2, 4 - - - 3, ,2 7,7

Таким образом , при научно обоснованных системах удобрения качество растениеводческой продукции, несмотря на ухудшение отдельных показателей, остается на достаточно высоком уровне.

ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА КЛУБНЕЙ КАРТОФЕЛЯ В СРЕДНЕМ ЗА 1986 - 1993 ГГ^

Таблица 6

Крахмал, Витамин С, Нитраты,

Вариант Сухое' Сырой белок, * мг * мг/кг

опыта вещество, X на в.с.м..

* на сырую массу

1 23,6 8,9 17,2 14,5 26 '

2 22,7 9,9 16,2 14,9 43.

3 22.0 11.3 15,6 15,3 58

4 21,0 12,4 15,0 15,6 69

НСР 05 1,4 0,8 1.4 - 4,7

Таблица 7

ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА ЗЕЛЕНОЙ МАССЫ ОДНОЛЕТНИХ ТРАВ • В СРЕДНЕМ ЗА 1986 - 1993 ГГ.

Сырой белок,' Клетчатка, Каротин, Нитраты, Вариант Сухое * * мг/кг нг/кг

опыта ' вещество на в.с.м.. на в.с.к. на в.с.м. на с.м.

1 . 18, 8 13, 1 24,9 17,1 19

2 18, ,2 14, ,4 25,6 19.7 32

3 17, 8 15, ,1 . ^ 26%0 23,3 43

4 17 ,5 16 ,4 27,0 . 1 25,6 5.9

НСР 05 1 ,3 1 ,1 У ~ 5

Вынос основных элементов питания единицей продукции . их баланс за ротацию севооборота и коэффициенты использования ' из почвы и удобрения. При внесении удобрений вынос азота в среднем за 1986-1993 гг. возрастал максимально у зерновых культур, картофеля и однолетних трав на 15-19* , а у многолетних трав на 12* по сравнении с контролем (табл.9). Вынос фосфора увеличивался у ячменя озимой пшеницы озимой ржи, картофеля и многолетних трав 1 г:п. максимально в 1,2 - 1,3 раза , • менее значительно у многолетних трав 2 г.п. и однолетних трав - на

153;. У зерновых культур за счет увеличения доли .соломы в урожае, вынос калия на 1 т основной продукции (с учетом побочной) существенно возрастал на (13-30*) по сравнении с

Таблица 8

ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА СЕНА-МНОГОЛЕТНИХ ТРАВ В СРЕДНЁМ ЗА 1988 - 1993 ГГ.. (числитель - мн.тр.1г.п..знаменатель - мн.тр.2г.п.)

Сырой белок. Клетчатка, каротин. Нитраты,

Вариант * * мг/кг мг/кг

опыта на в.с.м,. на в.с.м. на в.с.м. на с.м.

1 17,1/13,4 27,2/28,2 33,9/29,8 15/13

2 17,4/14,1 27,4/28,5 41,0/40,9 25/22

3 18,1/14,6 28,4/29,2 48,3/45.3 32/31

4 18,5/15.0 28.7/30,0 56,6/52,-4 43/41 НСТ> 05 1,4/1,6 - - 3/4

контролем при 2-м уровне навозно-минеральной системы удобрения. -У картофеля, многолетних и однолетних трав в том же варианте вынос этого элемента увеличился на 5-9* по сравнении с контролем.

Хозяйственный баланс азота , фосфора и калия в севообороте за 8 лет при применении минеральной системы удобрения составил 58, 98 и 27* соответственно ; при 1-м навозно-минеральном уровне - 106, 147 и 49* ) при 2-м навозно-минеральном уровне -124. 169 и 50* к выносу с урожаем культур (табл.10). Наилучший баланс питательных веществ и высокая продуктивность (4.2-5,7 т корм.ед. на 1 га) получилась на восьмом поле севооборота. Во втором варианте баланс составил 53И 96Р 27К, в третьем - 90N 139Р 36К и в четвертом варианте - ИЗН 163Р 36К (в * к выносу с урожаем).

Коэффициенты использования питательных веществ из удобрений, рассчитанные разностным методом, в среднем за 1986-1993 гг. по вариантам получились следующими .- азота -48-64*, фосфора - 24-25*. калия - 85-103* . Из почвы за эти

годы использовалось в культурами : легкогидролизуемого азота -15-28*. подвижного фосфора - 7-13*,'подвижного калия - 5-22*.

Таблица 9

ВЫНОС N , Р205 И К20 НА 1 т ОСНОВНОЙ ПРОДУКЦИИ С УЧЕТОМ ПОБОЧНОЙ В СРЕДНЕМ ЗА 1986 - 1993 гг.,(* числитель - без учета азотФиксации, знаменатель - с учетом азотФиксации)

Культура Элемент Варианты

питания 1 2 3 4

N 22,0 23,9 25,6 27,0

Ячмень Р205 11,А 12,3 13,5 14,6

К20 17,9 19,9 21,6 23,0

• N 11,5/26,0 11.5/26,5 11,6/27,4 11,6/26,4

Мн.тр.1г.п. Р205 5,9 6,4 6,7 7,1

(сено) К20 25,5 26,4 27,1 27,7

• » ' N 12,5/20,8 13,9/21,8 14,5/22,4 15,4/23,4

Мн.тр.2г.п. Р205 6,4 6,6 7,2 7,3

(сено) К20 22,2 22,6 23,2 23,9

N 24,2 25,9 28,1 29,7

Оз.пшеница Р205 10.9 11,9 12.8 13,1

К20 21.5 22,8 23,6 25,5

N 5,2 5,5 5,9 6,2

Картофель Р205 1,9 1.9 2,1 2,1

К20 8,6 8,8 9,3 9,4

N 27,0 28,6 29,0 31,9

Овес Р205 13,3 13,7 14,4 15,5

К20 23,3 24,5 25,4 27,1

» N 2,1/3,8 2,3/4,1 2,3/4,3 2,4/4,6

ОД. травы Р205 1,3 1,4 1,4 1,5

( з/М) К20 4Л А'2

N 21,2 22,7 23,9 . 26,2

Оз.рожь Р205 13,4 14,1 14,6 16,3

К20 24.5 24,8 26,0 27,7

Таблица 10

ХОЗЯЙСТВЕННЫЙ БАЛАНС N. Р. К В СРЕДНЕМ НА 1, 2, 3 и 8 ПОЛЯХ СЕВООБОРОТА ЗА ПЕРИОД 1986 -1993 ГГ. (в скобках - колебания по годам)

Вариант опита

+ кг/га

Баланс

% к выносу

азот

-220 (-210...-238)

+43 (-56...186) Н91 (90...263)

фосфор -16 (-47...13) +188 (178...254) +329 (305...434) калий

-637 (-656...-571) -553 (-639...-411) -634 (-742...-571)

58 ( 53...63) 106 (90...112) 124 (113...131)

98 (85...104) 147 (145...163) 169 (164...190)

27 (26...31)

49 (36...61)

50 (36...55)

Изменение основных агрохимических показателей почвы за ротации севооборота при использовании расчетных систем удобрения. За 8 лет проведения эксперимента (1986-1993 гг.) содержание гумуса , гидролитическая кислотность , сумма обменных оснований в пахотном слое почвы оставалось на прежнем уровне (табл.11). Степень насыщенности основаниями за время проведения наблюдений тоже практически не изменилась . Увеличение содержания подвижных Форм фосфора происходило во всех удобренных вариантах опыта .В 4-м варианте по сравнении с контролем был получен прирост на 4,8 мг/100 г почвы. Было установлено ■ что для увеличения содержания подвижных Форм фосфора на 1 мг в 100 г почвы в слое 0-20 см необходимо внести 72-74 кг Р205 удобрений на 1 га сверх выноса урожаем культур. Содержание подвижных Форм калия за 5 лет исследований даже при резко дефицитном его балансе снизилось всего лишь на 0,6-1,5 мг/100 г почвы.

Таблица 11

АГРОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПОЧВЫ В СЛОЕ О - 20 СМ (в среднем по 3 и 5 полям севооборота)

Вариант опита

Гумус, *

РН солевой вытяжки

Нг S

МГ-ЭКВ/100 г почвы

V, %

Р205 К20 мг/юо г почвы

Перед закладкой опыта 1986 Г.

4.20 6,0 2.1 20, .6 91 9,2 21 ,5

- 1993 Г.

• 1 4.19 5.9 2.1 21, ,4 . 91 9,1 20 ,1

2 4,20 6.0 2,2 21. ,2 91 9'5 20, ,4

3 4.18 . 5,8 2,0 20, .8 91 11.9 20 ,9

4 . 4,19 5.9 2,3 20, ,3 ■ ' 90 13,9 20 .3

НСР.05 0,05 0,3 0,2 2, , 1 " - 0,7 1, ,2

Экономическая эффективность изучаемых систем удобрения . В среднем за четыре года (1990-1993 гг.) в севообороте выход продукции увеличился при применении 2-го навозно-минерального уровня удобрений на 940 тыс.руб. по сравнению с контролем (табл.12). Затраты на производство продукции в 4-м варианте в 1,4 раза превысили показатель на контроле . Чистый доход с 1 га возрастал с 383 тыс.руб. в варианте без удобрений до 1117 тыс.руб. в 4-м варианте. Окупаемость дополнительных затрат была высокой и колебалась от 4,6 до 6,7 руб.

Таблица 12

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ СИСТЕМ УДОБРЕНИИ В СЕВООБОРОТЕ В СРЕДНЕМ ЗА 1990-1993 ГГ.

Показатели

Вариант опыта 2 3 4

1.Выход продукции с 1 га:

в т корм.ед. 3,2

в тыс.руб. 937

4,1 5,2 5.7

1323 1643 1877

Продолжение таблицы .12 2.Затраты на I га,тыс.руб. 554 612 707

3.Себестоимость 1 т корм.

ел.,тыс.руб. 173 - 149 136 133

4.Чистый доход, тыс.руб. 383 ' 711 936 1117

5.Окупаемость дополнительных затрат,руб 6.Окупаемость 1 кг д.п., корм.ед.

6,7 4,6 4.6

13,8 10.8 9,8

ВЫВОДЫ

1. В среднем за 1990-1993 гг. на темно-серой лесной сред-несуглинистой почве продуктивность полевого севооборота при минеральной системе удобрения (16Ы27Р22К или 65 кг д.в. на 1 га) возросла до 4,1 т.корм.ед. на га ; при первой навозно-минераль-ноп системе ( 24№1Р10К на Фоне 10 т. навоза в среднем на 1 га севооборота, всего 185 кг д.в.) составила 5,2 т корм.ед., а максимальная продуктивность - 5,7 т корм.ед. била получена при втором уровне навозно-минеральной системы (58Н69Р19К на Фоне 10 т. навоза, всего 256 кг д.в. на га).

2. В течение ротации Севооборота при всех системах удобрения были получены достаточно стабильные урожаи культур. Расхождение между планируемой и Фактической урожайность» в среднем за 8 лет, как правило, было небольшим (в пределах 1 - 7%).

3. По сравнению с начальным 4-летним периодом эксперимента в последующие четыре года нормы удобрений существенно сократились, а продуктивность севооборота изменялась слабо, вследствие чего окупаемость 1 кг д.в. удобрений кормовыми единицами возросла на 25 - 45Х и была высокой во всех вариантах опыта : 9,813,8 корм ед.

4. С применением удобрений относительное содержание азота .фосфора и калия в основной продукции в среднем увеличивалось на 21, 18 и 15 х соответственно. Содержание кальция, магния в

- 16 -

однолетних и многолетних травах изменялось незначительно.

5. с возрастанием норм удобрений содержание сирого белка в среднем за 1991-1993 гг. увеличилось в зерне озимой пшеницы с 11,6 до 13,7 *, а у озимой ржи с 9,1 до 10,8 %. Содержание сырой клейковины в озимой пшенице возросло в 1992 году с 23,3 до 29,2*. Масса 1000 зерен , стекловидность и натура зерна оставались без изменений.

6. При увеличении норм удобрений содержание сухого вещества в клубнях картофеля снижалось в среднем за 1986-1993 гг. с 23,6 до 21,0 * при применении второго навоз-но-минерального уровня удобрений, а количество сырого белка возросло с 8,9 на контроле до 12,4 X.Содержание крахмала уменьшилось с 17,2 до 15,0* .

7. При насыщении севооборота удобрениями содержание сырого белка в однолетних травах в среднем за 1986-1993 гг. увеличилось с 13,1 до 16,4* , в многолетних травах 1 т.п.- с 17,1 до 18,5* , а 2 г.п.- с 13,4 до 15,0 Количество клетчатки слабо возрастало.

8. Содержание нитратов в клубнях картофеля, зеленой массе однолетних и многолетних трав с ростом норм удобрений увеличивалось примерно в 2-3 раза, но к моменту уборки было значительно ниже предельно допустимых концентраций.

9.Относительный баланс питательных веществ в лучшем поле севооборота за 1986-1993 гг. в зависимости от уровня его продуктивности иприменения удобрений составил : азота - 53-113*, фосфора - 96-163*, калия т 27-36* к выносу с урожаем.

10. Коэффициенты использования питательных веществ сельскохозяйственными культурами из почвы в среднем за 8 лет составили: легкогидролиэуемого азота - 15-28*, подвижных Форм фосфора - 7-13* и калия 5-22*.а Ки из удобрений по полям севооборота - азота 34-79 * , ФосФора 15-31* и калия 63-119*.

11. Содержание подбижлых Форм фосфора за 8 лет на удобренных вариантах увеличилось на 2,7 - 4,7 мг на 100 г почвы, а подвижных Форм калия уменьшилось не более чем на 1,2 мг . Содержание гумуса, обменная и гидролитическая кислотность, сумма поглощенных оснований и степень насыщенности основаниями остались практически без изменений.

12. Для увеличения содержания подвижных Форм фосфора на 1 мг в 100 г темно-серой лесной почвы необходимо 72-74 кг Р205

-г 17 -

удобрения сверх выноса урожаем культур.

13. Лучшие показатели экономической эффективности в среднем за 1990-1993 гг. были получени при 2-м уровне навоз-ио-минералыюп системы удобрения : чистый доход с 1 га составил 1117 тыс.руб.

14. При многостороннем анализе изучаемых систем удобрения в севообороте наилучшей оказалась "вторая навозно-минеральная система удобрения, однако и другие варианты системы были эффективными .

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. На серой лесной среднесуглинистой почве Центрального района Нечерноземной зоны для получения продуктивности полевого севооборота в 4,4.т корм.ед. с 1 га рекомендуется применять 39Ю4Р25К или 98 кг д.в. на га. Внесение 93\7'.Р62К на 1 га севооборота (всего 226 кг д.в.) позволяет повысить продуктивность до 5,4 т корм.ед., а при увеличении нормы удобрений до 128^6Р78К (всего 302 кг д.в.) до 5,9 т корм.ед.

2. При составлении научно обоснованных систем удобрения в севооборотах предлагается использовать метод нормативного дифференцированного баланса.

Па серой лесной почве со средним содержанием подвижных Форм фосфора и высоким калия, в зависимости от уровня планируемой продуктивности севооборота , необходимо

придерживаться следующих показателей баланса питательных веществ: азота - 58 - 124%, Фосфора - 98 - 169 калия - 27 -50 % к выносу с урожаем.

3. При расчете норм удобрений на планируемую урожайность предлагается использовать следующий вынос азота, фосфора и калия в (кг) на 1 т основной продукции с учетом побочной:

Культура N

Р

К

Культура

N

Р

К

Ячмень 22-27 11-15

Мн.тр.* 11-12 6-7 1г.п.(сено)

Мн.тр.» 12-15 6-7

2г. п. (сено)

18-23 25-27

22-24

Картофель 5-6 2 9

Овес 27-32 13-15 23-27

Од.травы* на з/м

2.3 1.4

4,2

Продолжение таблиц» Оз.пше- 24-30 11-13 22-26 Оз.рожь 21-26 13-16 24-28 ница

Примечание : * - без учета азотФиксации

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1.Демин В.А.,Демин Н.И.,Васильев А.Н. Влияние расчетных систем удобрения на величину и качество урожая озимой ржи в восьмипольном севообороте на темно-серой лесной почве Владимирского Ополья // Агрохимия.- N 7-8.- 1994.- С.33-39.

2.Демин В.А..Демин H.H..Васильев А.Н. Влияние расчетных систем удобрения на величину и качество урожая озимой пшеницы в восьмипольном севообороте на темно-серой лесной почве Владимирского Ополья // Агрохимия .-N9.- 1994.- с.65-71.