Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Эффективность удобрений на выщелоченных черноземах Юго-Западной части ЦЧЗ России

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Эффективность удобрений на выщелоченных черноземах Юго-Западной части ЦЧЗ России"

Па правах рукописи

НЕ'» г'ЕБЕНКО НАТАЛЬЯ НИКОЛАЕВНА

Юш-

ЭФФЕКТИВНОСТЬ УДОБРЕНИЙ НА ВЫЩЕЛОЧЕННЫХ ЧЕРНОЗЕМАХ ЮГО - ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ ЦЧЗ РОССИИ

Специальность 06.01.04 - агрохимия

АВТОРЕФЕРАТ -диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА 1996

Работа выполнена в Центрально - Черноземном филиале Всероссийского научно - исследовательского института удобрений и агропочвоведення им. Д. Н. Прянишникова

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук

профессор Шильников И.А.

Официальные оппоненты - доктор сельскохозяйственных наук

Кнрпнчников H.A. - кандидат биологических наук Графская Г.А.

Ведущее учреждение - Белгородская государственная

сельскохозяйственная академия

Защита диссертации состоится "_£." Ма^ЗТгШ.! 1997 ГОДа в 14 часов на заседании диссертационного. Совета Д.020.09.01 при Всероссийском научно - исследовательском институте удобрений и агропочвоведения им. Д.Н. Прянишникова по адресу: 127550, Москва, ул. Прянишникова, 31, ВИУА. -

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВИУА.

Автореферат разослан "_" 199?года.

Ученый секретарь диссертационного Совета.

ЛЛ.Воллендт

Лк1_%;;г1ьность___т см и. Непременное условие социально

экономического'ь рогресса - по дальнейшее повышение и укрепление эффективности" лгропромышленк оiо комплекса. Предстоит повысить плодородие почвы, добиться значительного роста урожайности сельскохозяйственных культур. ослабить его 'зависимость от неблагоприятных погодно - климатически* условий.

В интенсивном земледелии нет более сильного воздействия на урожай и его качество, чем удобрения и новые технологии возделывания сельскохозяйственных культур:

Сохранение плодородия черноземов на оптимальном уровне, повышение эффективности органических и минеральных удобрений является одной из важнейших народнохозяйственных задач. Систематическое внесение минеральных удобрений, особенно их физиологически кислых форм, в интенсивных зерно - свекловичных севооборотах, способствует подкислению почвы, а через это - к нарушению основных свойств и режимов черноземов. Сочетание органических, минеральных . и известковых удобрений - основное условие повышения плодородия на этих почвах. •

Однако недостаточное количество экспериментальных данных не позволило разработать рекомендации по применению минеральных, органических и известковых удобрений на слабокислых выщелоченных черноземах в интенсивном звене зерно -свекловичного севооборота, обеспечивающих среднегодовую продуктивность на уровне 80-85 ц/га зерновых единиц.

Цель и задачи исследований. Цель наших исследований заключалась в установлении общих закономерностей изменения продуктивности сельскохозяйственных культур интенсивного звена зерно - свекловичного севооборота, качества продукции и основных элементов эффектибного плодородия выщелоченных черноземов юго -

западной части ЦЧЗ России в условиях многоукладное™ сельского хозяйства.

В задачу исследований входило:

1. Установить оптимальное сочетание минеральных, органических и известковых удобрений, обеспечивающих получение высоких и устойчивых урожаев культур интенсивного звена зерно -свекловичного севооборота и стабильное повышение плодородия почвы;

2. Изучить изменение агрохимических показателей выщелоченных черноземов при различных дозах и соотношениях минеральных, органических.и известковых удобрений;

3. Изучить действие различных видов, доз и сочетаний удобрений на качество урожая сельскохозяйственных культур;

4. Определить энергетическую эффективность минеральных удобрений в интенсивном звене севооборота в зависимости от доз и сочетаний известковых и органических удобрений.

Научная новизна заключается в том, что в условиях юго -западной части ЦЧЗ России впервые исследована эффективность сочетания возрастающих доз. минеральных, известковых и органических удобрений в интенсивном зв'ене зерно - свекловичного : севооборота, обеспечивающих среднегодовую продуктивность 80 -85 ц/га зерновых единиц, выявлены основные закономерности их влияния на продуктивность сахарной свеклы, пивоваренного ячменя и кукурузы на зерно. Выявлена роль удобрений как фактора управления качеством сельскохозяйственной продукции. Исследованы закономерности изменения элементов эффективного плодородия выщелоченных черноземов в результате длительного интенсивного применения удобрений. Изучена биоэнергетическая эффективность минеральных удобрений в зависимости от уровня применения известковых и органических удобрений.

Практическая ценность работы состоит в том, что разработана истема удобрения культур интенсивного звена севооборота,' >беспечивающая среднегодовую продуктивность основной продукции 13 - 86 ц/га зерновых единиц, выявлены параметры изменения удержания в почве подвижных форм элементов питания, сислотности. нитрификационной способности и основных физико -тмических показателей выщелоченных черноземов в зависимости от сровня применения минеральных, органических и известковых одобрений. Эти материалы использованы при разработке нормативов засхода СаСОз для сдвига рН на заданную величину по ЦЧЗ, а также ю разработке рекомендаций по повышению плодородия почв Белгородской области.

Апробация полученных результатов. Основные результаты «следований доложены на конференциях молодых ученых и :пециалистов ВИУА (1995 и 1996 г.г.), на заседаниях ученого Совета Центрально - Черноземного филиала ВИУА.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 работы.

Объем работы. Диссертация изложена на 184 страницах, :одержит 37 таблиц, и 3 рисунка в основном тексте и 30 таблиц в приложении. Список литературы включает 245 работ отечественных и )арубежных авторов.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Условия и методика проведения исследований. В соответствии г координационным планом НИР и ОКР исследования велись по проблеме 0.51.01 "Разработать и внедрить эффективные методы воспроизводства почвенного плодородия, комплексного использования земельных ресурсов и рационального применения удобрений" при решении задания 03.01.Н4 "Изучить действие сочетания извести и минеральных удобрений на плодородие почвы и

_______

известкования с целью создания оптимальной реакции почвы баланса кальция и выдать рекомендации производству" (номер roi регистрации 81041824).

Для решения поставленных задач в ivSS-1992 1.1. был проведены исследования в многофакторном полевом опыте заложенном на опытно - производственном отделении Центрально Черноземного филиала ВИУА в 1982 году.

Опыт проведен в интенсивном звене зерно - свекловичной севооборота со следующим чередованием культур: сахарная свекла ячмень, кукуруза на зерно.

Почва опытного участка - чернозем выщелоченный среднегумускый среднемощный иловато - круг.йсяылеватый тяжелосуглинистый, сформировавшийся " на лессовидных суглинках. Агрохимическая характеристика пахотного слоя его следующая: содержание щелочно - гидролизуемого азота по Корнфилду 117150 мг/кг, подвижного фосфора и обменного калия по Чирикову соответственно 57 - 89 и 110-140 мг/кг, рН (КС1)- 4,9-5,3, гидролитическая кислотность по Каппену - 4,6 - 5,2, содержание обменного кальция - 26,2-30,6, сумма поглощенных оснований -29,8 -35,4 мэкв/ЮОг почвы, степень насыщенности почв основаниями - 8390 %, содержание гумуса по Тюрину,- 5,1-5,3 %.

Исследования яроведены в трехфакторном опыте с ортогональной .схемой, что позволило выявить эффективность действия изучаемых факторов и установить их взаимодействие, В полевых опытах изучались четыре дозы известковых, азотных, фосфорных и калийных удобрений. Опыты проводились на безнавозиом. фоне и на фоне 50 т/га навоза. Полная схема трехфакторного опыта на хаждом фоне применения навоза содержит 64 варианта. На обнове равномерной выборки была спроектирована

.>. ма, сохраняющая ортогональность и содержащая 1/4 часть всех I а р н а н т о в.

В опыте применен полуперепревший подстилочный нансп :рупного poiaToio скота, содержащим в сыром веществе 0,46 "i. азота, 1.24 ".. фосфора и 0.51"« калия, влажностью (>7,9 "<>. Из минеральных добрени.и применял» аммиачную селитру, двойной суперфосфат и лорнеты й калий. В первой ротации севооборота в качестве звестковото удобрения использован дефекат с содержанием СаСОз 9.4 °в. влажностью 17.8 %, во второй ротации - сухомолотый мел с одержанием СаСОз 96 % при влажности 4 %.

Распределение минеральных и известковых удобрений под ультуры звена севооборота приведено в табл.1 ^ 1

Навоз и известковые удобрения вносили под сахарную свеклу, а ячмене и кукурузе изучали их Последействие.

Агротехника возделывания сахарной свеклы, ячменя и кукурузы 1 зерно наряду с общепринятой в зоне включала в себя элементы <тенсивных технологий, направленных на. получение максимальной зодуктивности культур интенсивного звена зерно - свекловичного вооборота.

В опыте возделывали сахарную свеклу Рамонская [норостковая, ячмень Нутанс 518 и кукурузу гибрид Коллективный 1- " ' • " •

Погоано - климатические условия. Белгородская область нимает юго - западную часть Центрально - Черноземной зоны. 1имат умеренно - континентальный. Длина безморозного периода -5 дней, длина вегетационного периода -190 дней. Среднегодовое личество осадков - 470 мм, за период с температурой выше 10°С -) мм. Запасы продуктивной влаги ко времени перехода через 5°С ;тавляют обычно около 200 мм в метровом слое.

Величина ГТК за годы исследований для сахарной свеклы (1988

*

990 г.Г.) изменялась за период вегетации от 0,80 до 1,17, для ячменя

Таблица 1

Распределение минеральных и известковых удобрений под культуры звена севооборота

Дезы удобрений я код.едш. Удобрения Внесено в 1-й ротации внесено &о 2-й ротации под культуры Внесено ia 3 гола 2-й ротации

сах.свеклу ячмень кукурузу

1 Са 0,5 0.25 - - 0,25

N 240 90 30 60 180

PzOj 240 90 - 60 150

KzO 240 90 60 150

2 Са 1,0 0,5 - 0,5

N 480 180 60 120 360

PjOs 480; 180 12Q 300

KiO . 480 180 . - 120 300

3 Са 1 ;S 0,75 - 0,75

N ■ - 720 ,270 90 180 540

PiOs • 720 270 - ' - • - 180 450

' • KiO . .720 270 ' - 180 450

Примечание: Са в дозах СаСО», рассчитаны* по величине гидролитической кислотности,-N. РзО» и КзО - в кг/га.

1992 г.г.) за июнь - июль - от 1,25до 1,56. В целом условия увлажнения за годы исследований для культур оценивались как благоприятные.

Методика исследований. Химические анализы почвенных образцов проведены: рН - потенциометрически, гидролитическая кислотность - по Каппену, сумма поглощенных оснований - по Каппену - Гильковицу, кальций обменный - в КС1 на атомно -адсорбционном анализаторе, нитрификационную способность почвы - • по Кравкову в • модификации Почвенного института, щелочногидролизуемый азот - по Корнфияду, подвижный фосфор и обменный калий - по Чирикову.

Химический состав продукции и ее технологическое качество определялись: азот, фосфор и калий в основной и7 побочной продукции сельскохозяйственных . культур - . инфракрасном анализаторе; сахар, калий, натрий » сахарной свекле - на автоматической поточной линии "Венема", показатели качества зерна ячменя и кукурузы определяли по методикам ВИУА, ВИР, ЦИНАО и Почвенного института.

Статистическая обработка экспериментальных данных проведена регрессионно -< - корреляционным методом по В.Н.Перегудову. Установление количественной зависимости урожая и показателей его качества, а "также степени влияния изучаемых факторов на агрохимические свойства почвы проводили на основе математической модели уравнения с половинными и целыми степенями.""

Определение числовых значений коэффициентов уравнений регрессий проводилось методом наименьших квадратов с последовательной оценкой недостоверных членов регрессии на основе критерия Стьюдента при Р = 95 % на персональных компьютерах.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Влияние удобрений на урожай и качество сахарной свеклы. Исследованиями установлено, что при нормальных условиях увлажнения эффективное плодородие выщелоченных черноземов при среднем содержании в почве щелочногидролиэуемого азота, подвижного фосфора и повышенном содержании обменного калия обеспечивали получение 380 ц/га корнеплодов. Внесение N90 повышало урожай на 73 ц/га, Ыио - на 90 ц/га. N27» на 97 ц/га. Зависимость урожая корнеплодов от изучаемых факторов описывалось следующим уравнением регрессии:

У,ц/га =380 - 23,^ + 96,2+ 28,3*(РК)»» -8,3*Са + + 31,6*Са0'® - 11,9*(Г^*РК) + 23,8*Н - 13,1*(Н^)»-< -- 10,2*(Н*Са) ®>5; 1^=0,94

Примечание: здесь и далее в уравнениях регрессии минеральные, известковые и органические удобрения приведены в кодированных единицах.

Внесение возрастающих доз фосфорных и калийных удобрений повышало урожай корнеплодов на 28 -49 ц/га. Известковые удобрения способствовали росту урожая . на 23-30 ц/га. Навоз обеспечивал прибавку урожаяГ 24 ц/га. На его фоне снижалась эффективность азотных удобрений на 13 - 23 ц/га, а также известковых - на 10 -18 ц/га.

В. среднем за годы исследований сахаристость корнеплодов зависела от изучаемых факторов и описывалась следующим уравнением регрессии:

С.% = 17.3 - 1,00*N + 0,16*(РК)«-* + 0.16*(Са*^('-' -- 0.15*(Са*РК)"-5+ 0,26*(Са*1,К)»-' - 0,22*(Н*РК)"': II2 = 0.96

Фосфорные и калийные удобрения на бечнавочном фоне повышали сахаристость корнеплодов на 0.2 - 0.3"... Лютне удобрения снижали сахаристость ну 1.0-3.0 "п. Совместное внесение под сахарную свеклу фосфорных, калийных и органических удобрений, ввиду усиления азотного питания растений свеклы, снижало сахаристость корнеплодов на 0,2-0,?."«. .

Потери сахара в мелассу повышались с ростом доз азотных удобрений с~"2,95 до З.Х2 '» от массы корнеплодов. Фосфорные и калийные удобрения увеличивали потери на 0,2 -0,6 %; навоз - на 0,20.4" 0.

Зависимость заводского выхода "белого" сахара от изучаемых факторов представлена следующим уравнением регрессии:

З.В.,ц/га = 54,8 - 8,5*N +12,1*№-» -1,5(РК)+ 6,2*(РК)М + + 2,3*Са0,5 + 3,6*Н - 1,7*(Н*Са)°.5 - 3,7*(Н*РК)0-5; И1 = 0,87

Азотные удобрения, повышая урожайность корнеплодов, увеличивали выход "белого" сахара при внесении N90 на 3,5 ц/га. Внесение N180 не оказывало достоверного влияния на прирост сбора сахара по сравнению с контролем, а при внесении N270 выход сахара снижался на 4,6 ц/га, фосфорные и калийные удобрения повышали выход сахара на 4,7-5,2 ц/га, из'вестковые - на 2,2-3,9 ц/га, навоз в дозе 50 т/га на 3,6 ц/га. Внесение навоза с известковыми, фосфорными и калийными удобрениями снижало заводской выход "белого" сахара на 1,7-9,3 ц/га.

Оптимальной дозой азотных удобрений при обязательном внесении под сахарную свеклу фосфорных и калийных удобрений в

доэах Р90К90 независимо от уровня применения навоза является N511-60 кг/га. При этом заводской выход "белого" сахара достигает 63-65 ц/г а.

Влияние удобрений на урожай и качество пивоваренного ячменя. Зависимость урожая ячменя от уровня плодородия почвы, действия азотных и последействия фосфорных, калийных, известковых и органических удобрений отражена в следующем уравнении регрессии:

\,ц/га =33,0 -7,1 + 17,7*№-5 '+1,2*(РК)°-М,3*(Са*1Ч)п-5 + + 3,4*Н - 3,0*(1Ч*Н)о-5 - 1,3*(Н*РК)0-5 + 1,7*(Н*Са)"-5; Я2=0,86

Азотные удобрения обеспечивали прибавку ' урожая зерна ячменя на 9,4-10,8 ц/га. Фосфорные и калийные удобрения в последействии повышали урожай на 1,2 - 2,1 ц/га. Последействие известковых удобрений имело специфический характер - известкование способствовало улучшению азотного питания ячменя, что сказывалось на устойчивости к полеганию, а через это - на урожайность зерна. Навоз в своем последействий повышал урожайность ячменя на 3,4 ц/га. Навоз .снижал эффективность'минеральных удобрений на 4,3-7,4 ц/га, последействие' навоза и известковых удобрений повышало урожай на 1,7 - 2,9'ц/га. -

Максимальный урожай 45,7 ц/га,на безнавозном фоне получен при внесении N45-50,^ на фоне последействия навоза -.при внесении

N35-40. . : ' .

Для' пивоваренного" ячменя содержание "сырого" белка является одним из основных показателей качества. Зависимость его содержания ■ от изучаемых факторов описывалась следующим уравнением регрессии:

Б,% = 8,89 + 1,66*N - 0,16*(РК)"-5+ 0,70*Са -0,51 *Са0' -■ 0,56*(Са*ГЧ)0-5 + 0,48*Н; Я* = 0,95

Фосфорные и калийные удобрения снижали содержание сырого'' белка на 0,16-0.28%, азотны? увеличивали его содержание на 1.98°п. известковые - на 0.19-1,22 "о, навоз - на 0,48 %. На фоне юследействия Р<т1С»о и 0,25 дозы СаСОз по г.к. на безнавозном фоне редельная доза азота под ячмень не должна превышать 60 кг/га, на юне последействия навоза - 50 кг/га.

Экстрактивность зерна ячменя в наших исследованиях рактически не зависела от последействия фосфорных, калийных, звестковых и органических удобрений. Внесение возрастающих доз зотных удобрений снижало этот показатель качества на 1,0-3,0 % (на энтроле - 78,5 %).

С улучшением азотного питания снижалась крупность зерна теня с 83,6 до 60,8 ■%, увеличивалась продолжительность :ахаривания с 17 до 32 минут, снижалась растворимость солода, а 1кже растворимость белка с 43,3'до 36,3 %. Это, в итоге, приводило к 1ижению конечной степени сбраживания с 76,4 до 71,9 %, т.е. еличивался удельный расход ячменя на производство 1 декалитра гва. • -

Получение 43-44 ц/га высококачественного пивоваренного меня на безнавозном фойе обеспечивает применение N45-50, на фоне следействия навоза - N35-40.

Влияние удобрений на урожай и качество зерна кукурузы. шеральные и известковые удобрения оказывали значительное иякие на урожай зерна кукурузы. Зависимость описывалась ¡дующим уравнением регрессии:

У,ц/га= 53,0+ 8,0*М«-!- 1,8*(РК)+ 1,8*Са -3,3*(Са*\)0-5 + + 1,9*(Н*РК)«.»; И2 = 0,51

Урожай зерна в основном зависел от доз азотных удобрений, прибавка составила 8,0-13,9 й/га. Фосфорные, калийные и известковые удобрения, нарушая соотношение элементов питания в почвенном растворе^ вызывали некоторое снижение урожая зерна.

• Содержание "сырого" белка в зерне кукурузы также тесно связано с уровнем применения минеральных и известковых удобрений. Влияние изучаемых факторов на этот показатель качества нашло отражение в следующем уравнении регрессии:

Б,% = 8,24 + 1,04*№-8 - 0,20*(РК)°5 - 0,18*(Са*Г!00-5 -- 0,43*Н + 0,25*(Н*Са)«.5; . ^ = 0,75

Существенных различий в содержании жира, крахмала, клетчатки под действием изучаемых факторов не установлено. Содержание жира в .зерне составило 5,1-5,3 %, клетчатки - 2,6-2,8 V крахмала - 76-78 %. • "

Установлено, что содержание незаменимых аминокислот в основном связано с уровнем азотного питания кукурузы (табл.2).

Таблица 2

Зависимость содера&ниа незаменимых аминокислот от уровни прннененкп азотных удобрений, г/кг

Аминокислоты Дозы азота, кг/га

0 66 120 180

Валин 3,66 4,15 4,35 4,51

Изолейцин .2,61 2,96 3,11 3,22

Лейцин 7,26 8,18 8,56 8,85

Лизин 2,36 2,51 2,66 2,81

Треонин ' 2,51 2.75 2,«5 2.93

Триптофан ■ 0.97 1.02 • 1,06 1,07

Фенилаланнн .1.29 3,39 З.К7 • 4,00

В I кг зерна кукурузы содержалось 1,40-1,42 кг кормовой единицы.

Биологическая ценность белка зерна кукурузы составила 69 -

71%.

Оптимальной дозой минеральных удобрений под кукурузу на зерно является N120. • ■ . .

Влияние удобрений на продуктивность интенсивного звена зерно - свекловичного севооборота и окупаемость удобрений. Среднегодовая продуктивность интенсивного звена

зерносвекловичного севооборота на абсолютном контроле составила 70,9 ц/га зерновых единиц основной продукции. Внесением минеральных и известковых удобрений на безнавозном фоне продуктивность можно повысить на 18,0-18,4 ц/г'а. Навоз повышал среднегодовую продуктивность на 3,6 ц/га зерновых единиц. На фоне навоза отмечено снижение эффективности азотных удобрений на 2,44,2 ц/га з.е. Зависимость можно описать. следующим уравнением регрессии:

П,ц/га = 70,9 + 18,0*№-5 -3,2*(РК) + 6,4*(РК)°-5+

+ 1,1*Са°>5 + 3,6*Н - 2,4*(Н*1Ч)°-5; И0-5 = 0,84

Азотные удобрения повышали продуктивность на 11,9-13,3 ц/га, фосфорные и калийные удобрения - на 1,5-3,2 ц/га, известковые - всего на 1,1 - 1,9 ц/га.

Окупаемость 1 кг питательных веществ азотных удобрений была очень высокой и в условиях эксперимента составила . при

среднегодовом внесении N6» - 19.83 кг зерновых единиц. Окупаемость 1 кг фосфора н калия, внесенных в дозе Р$оКя> была гораздо ниже и составила всего 3,20 кг. С ростом доз азотных удобрений до Мши она снижалась до 7,15 кг, с ростом доз до РноКио - до 0.50 кг зерновых единиц. Известковые удобрения в возрастающих дозах повышали окупаемость 1 кг ЫРК минеральных удобрений. На фоне навоза с учетом его эффективности окупаемость минеральных удобрений снижалась.

Биоэнергетическая эффективность -удобрений в звене . севооборота. Биоэнергетическая эффективность минеральных . удобрений (БЭЭ) тесно связана с ростом доз минеральных удобрений. БЭЭ азотНых удобрений снижалась с ростом доз на сахарной свекле с 4,13 до 1,27, фосфорных и калийных удобрений - с 7.24 до 3.76 на безнавозном фоне, на фоне навоза, соответственно, с 3,21 до 0,74 и с 7,24 до 3,76. На ячмене она снижалась в следующих пределах - с 4,16 до-0,52 и с 9,24 до 4,91, на безнавозном фоне и на фоне последействия навоза - с 2,70 до -0,21. и с - 2,10 до -1,бр единиц. БЭЭ азотных удобрений на кукурузе снижалась с ростом, доз с 1,58 до 0,49. Фосфорные и калийные удобрения на кукурузе на зерно энергетически не эффективны. •

С ростом доз известковых удобрений биоэнергетическая эффективность минеральных удобрений возросла почти вдвое.

Среднегодовое количество обменной энергии, полученной с

урожаем культур .интенсивного звена зерно - свекловичного • " ■ * . \ севооборота на контрольных вариантах составило 106,8 тыс.МДж/га.

С ростом доз азотных удобрений прирост сбора энергии возрастал на

36,5 - 48,8 тыс. МДж/га, с ростом доз фосфорных и калийных

удобрений прирост составил „14,3 - 24,7 тыс.МДж/га.. Известковые

удобрения обеспечивали прирост энергии 11,5 - 14,5 тыс.МДж/га,

навоз - 11,8 тыс.МДж/га в.год.

Биоэнергетическая эффективность азотных удобрений на звено севооборота составила 3,34 - 0,86. фосфорных и калийных удобрений - 3,34 - 1,11 единицы. С ростом доз азота,* фосфора и калия БЭЭ минеральных удобрений снижалась. Известковые удобрения способствовали росту БЭЭ азотных удобрений в звене севооборота на 15-20 "о, фосфорных и калийных удобрений - в 3,0 - 3,5 раза.

Влияние удобреннн на химический состав и вынос элементов питания сельскохозяйственными культурами. Внесение возрастающих доз минеральных удобрений оказывало значительное влияние на соотношение основной и побочной продукции, содержание в них основных элементов питания. В большинстве случаев зависимость имела сложный нелинейный вид.

Вынос элементов питания на единицу основной продукции с соответствующим количеством йетоварной части урожая повышался с ростом доз минеральных удобрений и достигал значительных величин (табл.3).

Таблица 3

Вынос элементов питаная яя 1 т всповпой продукции с соответствующим количеством нетоварной, кг

Культуры Мяипшлькое . Максимальное

N Р1(>1 кю N р«о» Кг О

Сахарная свекла з;4 1,0 . 4,8 5,6 1,4 5,8

Ячмень 22,1 10,0 17,3 35,9 14,8 34,1

Кукуруза на зерно 25,3 11,8 , 16,8 ЗГ,9 14,3 20,1

Изменение почвенного плодородия под действием длительного применения удобрений в зерно - свекловичном севообороте. • Систематическое применение удобрений в зерно - свекловичном

севообороте не оказало в наших исследованиях достоверного влияния на содержание щелочногидролизуемого азота в пахотном слое выщелоченного чернозема и составило в среднем 1 ЭХ-143 мг/кг почвы.

Содержание подвижного фосфора по Чирикову изменялось 01 доз и соотношений удобрений, применяемых за все годы исследований. Оно описывалось следующим уравнением регрессии:

Р2О5, мг/кг = 95,4 + 18,4*\ - 38,7*№-* + 45.5*(РК) -- 7,6*(Са*1Ч)0-5 - 13,8*(Н*РК) 0,5 + 13,7*(Н*Са)<^; II» = 0.86

"Ежегодное внесение 80-90 кг/га РгСЬ минеральных удобрений обеспечивало потребность сельскохозяйственных культур севооборота в фосфоре и повышало содержание подвижного фосфора на 10 мг/кг почвы. .

Г - '

Содержание обменного калия в пахотном слое в зависимости от изучаемых факторов представлено следующим уравненнем регрессии:

. КЮ, иг/кг = 108,4 - 15,0*№-5 + 17,7*(РК) -7,3*(Са*РК)0 5 + + 8,2*(>1*РК)в'5 + 13,5*(Н*Са)0'5; = 0,76

Внесение возрастающих доз калийных удобрений в меньшей степени влияло на накопление обменного калия в пахотном слое выщелоченного чернозема.

Внесение минеральных, известковых и органических удобрений оказывало влияние на изменение физико-химических свойств выщелоченного чернозема, и в первую очередь, на величину рН(КС1). Зависимость описана следующим уравнением регрессии:

pII(KCI) = 5.39 - 0.23*№•' + 0.I3*(PK) + 0,33*Ca -- 0.25*Са» 5 + 0,14*(U*N)"-5 - 0.25*(1I«PK)«-5; W = 0.82

Азотные удобрения подкисляли почву - величина fill уменьшалась' на 0.22 - 0,39 еднницы, под действием известковых удобрении почвенная кислотность снижалась на 0,08 - 0,56 ед.рН. Действие навоза, фосфорных и калийных удобрений на уровень кислотности выщелоченного чернозема отразилось менее заметно.

Между величиной рН(КС1) и гидролитической кислотностью установлена обратная зависимость (R = -0,78); Величина гидролитической кислотности в меньшей степени связана с уровнем применения азотных удобрений, а в большей степени зависела от фосфорных, калийных, известковых и органических удобрений.

Нг,мэкв/100г = 5,15 - 0,47*(РК) - 1,27*Са + 0,75*Са°.$ -- 0,41*(Ca*N)« s - О,80*Н + 1,12*(Н*РК)°'5; R2 = 0,76

Систематическое применение удобрений в зерно - свекловичном севообороте оказываловлияние и-на один из основных показателей биологической активности почвы - ее нитрификационную способность. В зависимости от изучаемых факторов ее величина описывалась следующим уравнением регрессии:

Н.С.,мг М-МОз/кг=28,'0 +5,4*№'s+ 6,6*(РК)».5+2,5*Са0 5 --7,1*(N*PK)0-5; R2 = 0,65

Она повышалась с ростом доз азота на 5,4- 9,3, фосфора и калия- на 6.6-11,4, извести- на 2,5-4,3 мг N-NO3 на 1кг почвы.

выводы

1. Сочетание минеральных, известковых и органических удобрений на выщелоченных черноземах юго-западной части ЦЧЗ России повысило среднегодовую продуктивность интенсивного звена зерно - свекловичного ревооборота до 83.-86 и/га зерновых единиц основной продукции.

2. Установлены основные закономерности действия и взаимодействия возрастающих доз минеральных, органических и известковых удобрений. Наибольшее влияние оказали азотные удобрения, действие фосфорных и калийных удобрений было в 3 - 4 раза слабее. .

Навоз повысил сбор зерновых единиц основной продукции на 3,6 . ц/га. Известковавдв; оказало ' незначительное влияние на продуктивность звена.севооборота. Зависимость имело вид:

П,ц/га = 70,9 - 6,1*М + 18,0*Н0'5 -3,2*(РК)+ 6,4*(РК)°-5+ + 1,1*Са».«..+ 3,6*Н - 2,4*(Н*К)»>5; Ш = 0,84

Оптимальной дозой минеральных удобрений, обеспечивающей на безнавозном фоне максимальную продуктивность интенсивного звена зерно - свекловичного севооборота, является ЫиоРюЮо, на фоне 50 т/га навозаМюоРзоЮо.

3. Заводской сбор "белого" сахара повышался с ростом доз

минеральных , известковых и органических удобрений и при внесении

увеличение

К5о-боР9оК9о достигал 63 - 65 ц/га. Дальнейшее -у- доз минеральных

удобрений и внесение извести под сахарную свеклу с целью роста ее продуктивности не эффективно.

4. Основной фактор повышения урожайности ячменя применение азотных удобрений. Оптимальной дозой азота, обеспечивающей получение 43 - 44 ц/га высококачественного пивоваренного ячменя является N45-50. Дальнейшее повышение доз азота под ячмень не способствовало росту урожая и снижало качество зерна пивоваренного ячменя. Последействие фосфорных и калийных удобрений ниже в 4-5 раз, чем азотных.

■ 5. Продуктивность кукурузы на зерно повышалась с ростом

/Ч

доз азотных удобрений на 8,0-13,9 ц/га. Фосфорные, калийные и известковые удобрения, не оказывали достоверного влияния на повышение урожайности зерна кукурузы на выщелоченных Черноземах. Содержание "сырого" белка в зерне повышалось с ростом доз''азотных удобрений до 10,04 %. Содержание незаменимых

аминокислот также повышалось с ростом уровня азотного питания

• ■ . \

кукурузы. Биологическая ценность белка кукурузы составила 69 -71 %. В 1 кг зерна кукурузы содержится 1,40 кг кормовой единицы. Оптимальная доза азотных удобрений под кукурузу на зерно на выщелоченных черноземах при средней их обеспеченности щелочногидролнзуемым азотом, повышенной - подвижным фосфором и обменным калием - N120.

6. Максимальная окупаемость минеральных удобрений зерновыми единицами получена при среднегодовой дозе внесения ЫбоРзоК5о. С ростом доз азотных удобрений окупаемость 1 кг азота снижалась с 19,83 до 7,15 кг. Окупаемость фосфора и калия была ниже в 6 - 12 раз.

7.' Биоэнергетическая эффективность азотных удобрений за звено севооборота снижалась с ростом доз с 3,34 до 0,86, фосфорных и калийных удобрений - с 3,34 до 1,11 единиц. Известковые удобрения

способствовали росту БЭЭ азотных удобрений на 15 - 20 процентов, фосфорных и калийных удобрений - в 3,0 - 3,5 раза.

8. Внесение удобрений под сельскохозяйственные культуры повышало вынос элементов питания с 1 т основном продукции: сахарной свеклы - с 3,4 кг азота. 1,0 кг фосфора и 4.Х кг калия до 5.6: 1,4 и 5,8 кг соответственно, ячменя - с'22.1; 10.0 и 17.3 кг до 35.9; 1 4.К и 34,1 кг, кукурузы на зерно - с 25,3; 11,8 и 16,8 кг до 31.0; 14,3 и 20.1 кг соответственно.

9. Систематическое применение удобрений на выщелоченных черноземах не оказало . достоверного влияния на содержание щелочногидролизуемого азота в пахотном горизонте. Содержание подвижного фосфора и обменного калия повышалось с ростом доз минеральных, органических и известковых удобрений. Ежегодное внесение 80 - .90 кг/га РгОз, и 140 -' 150 кг/га КЮ минеральных удобрений обеспечивало повышение содержания подвижного фосфора и обменного калия в пахотном горизонте на'10 мг/кг в севообороте,

10. Внесение известковых, минеральных и органических удобрений оказывало значительное влияние на физико - химические свойства выщелоченных черноземов. Азотные удобрения повышали кислотность, на 0,27 - 0,40 единицы рН. Известковые удобрения обеспечивали снижение кислотности ' на 0,08 - 0,56. Величина гидролитической кислотности снижалась под действием фосфорных, калийных и известковых удобрений.

11. Систематическое внесение минеральных и известковых удобрений оказывало значительное влияние на нитрификационную способность почвы„чОна повышалась от азотных удобрений на 5,4 -9,3, от фосфорных и калийных - на 6,6 - 11,4, от известковых удобрений - на 2,5 - 4,3 мг Ыг1Юз на 1 кг почвы.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для получения 63 - 65 ц/га "белого" сахара, 42 - 45 ц/га пивоваренного ячменя и 64 - 65 ц/га зерна кукурузы на выщелоченных черноземах в интенсивном звене зерно - свекловичного севооборота следует вносить под сахарную свеклу Ы5<г-«оР»оК91>, под ячмень - N45-50, под кукурузу на зерно - N120.

2. В интенсивных зерно - свекловичных севооборотах на выщелоченных черноземах ЦЧЗ . России рН почвы рекомендуется поддерживать на-уровне 5,6 - 6,0, используя для этого известковые удобрения. Известковать следует полными дозами один раз в ротацию севооборота при условии применения высоких доз минеральных удобрений. ,

3. На выщелоченных черноземах, расположенных на землях первой технологической группы, вносить навоз следует в дозе 10 т/га севооборотной площади. Место внесения - под сахарную свеклу.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Эффективность сочетания минеральных, известковых и органических удобрений на выщелоченном черноземе. - Тезисы докладов XXX конференции "Эффективность применения средств

химизации и продуктивность сельскохозяйственных культур". М.. ВНУА, 1995, с.12.

2. Эколого - агрохимическая эффективность азотных удобрении на ячмене в Белгородской области. - Зерновые культуры. 1995, N4, с.16-17.

3. Эффективность удобрений на выщелоченных черноземах. -Кукуруза и сорго, 1995, N5, с.4-5.

4. Эффективность навоза и удобрений в зерно - свекловичном севообороте на выщелоченных черноземах Белгородской области. -Тезисы докладов XXXI конференции " Эффективность применения средств химизации и продуктивность сельскохозяйственных культур". М., ВИУА, 1996, с.36. (в соавторстве - Пендюрин Е.А.).