Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ЭФФЕКТИВНОСТЬ УДОБРЕНИЙ В ЭРОЗИОННОМ РЕЛЬЕФЕ ЮГО-ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ ЦЕНТРАЛЬНО-ЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "ЭФФЕКТИВНОСТЬ УДОБРЕНИЙ В ЭРОЗИОННОМ РЕЛЬЕФЕ ЮГО-ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ ЦЕНТРАЛЬНО-ЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ"

Л- 3/^8

СОЛДАТ Игорь Евгеньевич

ЭФФЕКТИВНОСТЬ УДОБРЕНИЙ В ЭРОЗИОННОМ РЕЛЬЕФЕ ЮГО-ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ ЦЕНТРАЛЬНО-ЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ

Специальность 06.01.04. - агрохимия

Лятарвферат лпхрпшм на гошжмшг тчсмй степей» кандидат» пликшоаМспииых наук

М оскал 1996

, 'Ух

.У

жтрФжалогических исследований Всероссийского НИИ удобрений ДЛ. Прянишникова к 1987- 1994 годах

доктор сельскохозяйственных тук Яагушенко В.Е., доктор сельскохозяйственных наук Акуло* ГЬГ.

ч

доктор сельскохозяйственных тук, профессор Сдобников« О.В.. каншдат сельскокозябсгмнюпс паук Смирнов АЛ.

Белгородская сельскохозяйственная

«■■те» '¿У У»199* г. »ікм ю заседании стхт» К 12<-95.01. м всероссийском научно - жслеоомтетском м эколопм (ВНИИ "А_гр<гжониформ"). Аде« «Сласть, Олмювоот район, пас. Немчинов««-1, ул. Агрохнмхкоа, ВНИИ

п—чіпгп гііЬіяіяш ВНИИ "Лгожояфрм"

ітг.

............ " 4 л ///ерти \

■ ï -■ 'г'

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В Центрально-- Черноземной Зоне болей 3 , млн,га. сельскохозяйственных угодий ^расположено на склонах различной крутизны и подвергаются /воздействию процессов эрозия. Из НИХ ОКОЛО 1,5. . млн.га находится в' Белгородской облаетиJ Это приводит » уменьшению .почвенного' плодородия, заилению водоемов, ухудшению качества воды, / провоцирует ».активизирует-многие негативные процессы ь окружающей^ среде; нарушав ' зкояогическое равновесие в ней. За счет снижения ■ урожайности на ' склоновых . почвах- ежегодно 'сельское , хозяйство - Центрально-Черноземной .Зоны недобирает s'пересчете на зерно около 600 , тыс.т. - продукции. Позтому ■ оптимизации ' минерального питания : . сельскохозяйственных * культур на склоновых землях тесно связана с повышением плодородна почем в эрозионном атрояанпшаф-rt и улучшением качества сельскохозяйственной продукции. ■

Цель н исследований Основной мелью исследований являлась

разработка практических основ агрохимии 'склонового земледелия, экологичны* систем удобрения в почвозащитных севооборотах и агротехнических приемов, способствующих повышению плодородия почв склонов и устойчивой продуктивности сельскохозяйственных культур.

В задачу исследований входило: ,

- изучить агрозкологнческие условия склонов различных экспозиций в сравнении с примыкающими к ним водоразделами:

• проследить влияние элементов рельефа н экспозиции склонов на продуктивность культур севооборота; , ■ ■

- определить оптимальное соотношение доз, сроков и способов . внесения азотных удобрений под озимую" пшеницу на разнонаправленных склонах и примыкающих к ним водоразделах;

ЦЕНТРАЛЬНАЯ. НАУЧ; кн СМйЛИОТЕКА • Моен. , академии

' t. 1 иыюяшеа

• у стен овить связьмежду размещением озимой пшеницы в рельеф« и качеством'«« зерна при ра з ли ч я ьг*,доз«Х' и сроках применения азотных" удобрений;: ' ;■' ■■'. ■■''■.■;. - -л

-/ дать биоэнергетическую■.;■Оценку*- определить эффективность применения удобрений в почвозащитном севообороте.. •

Научна»" новизна.» .Впервые 'изучены агроэколог ичесхие • условии склонов различных* .экспозиций ■"■.■В ^'Сравнении: 'между, собой: и,-с примыкающими К ' ,иим /,водораздельными'пространствами.. ; Впервые получены данные об оптимальном соотношении р&зпичныкдоз. сроко»-и способов внесения минеральных, удобрений на урожайность и качество зерна. озимой пшеницы при размещении ее одновременно на. склонах, северной, южной экспозиций, и на принадлежащим мм водораздела*.

Практическая значимость работы: Предложены основные принципы ' дифференцированного'/.: применения :.- ^ удобрений " г V почвозащитном севообороте, .. учитывающие ■ экспозицию склонов,' рельеф, и степень', смытости почвы. .//--.,,. Л- /-" .'- ~ *'.■ :».'.■ "" V',

Впервые подучены данные об оптимальном соотношении различных ' доз. сроков и способов внесения минеральных удобрений на урожайность и качество зерна ' озимой пшеницы, при - размещении 'ее: одновременно' на . склонах северной, южной . экспозиций й на ;. примыкающих к /ним . водоразделах. .' ■■' \ ч ;*■' .■■■'"".'■..■"■'"";...' -

Апробация пзботы.'. Результаты /исследований; докладывались: иа научных: конференция^'. (Казань.1991:. ,Мннск',1991; " ■ Белгород,1995;/ Курск.1995;, Моск»а,!9у5), на. Региональном, совещании Географической сети опытов с удобрениями (Суздаль,1991)./.-■,

' 'Публикации; П о' тем едм с еерт аци поп у б ли кован о 5 статей. ■ Обь ем к структура работы. Диссертация изложена на 129 страницах машинописного текста, содержит 27 таблиц,, б рисунков и состоит из введения, пяти глав, выводов, предложений производству,/списка использованной литературы (191 наименование, в том.числе 11 работ кностраиных авторов.) ..

Объекты» методы я' условна ороведевия доследований

Иссхедоваияа проводили* 1987 1994 годах в опытном хозабстве ЦЧФ ВИУА ■ условвях юго-западной часта ЦЧЗ (Белгородская область). В -работу вопи» результаты собственных исследований я . не следов а внй, проведенных совместно .с научными сотрудниками БИУА н его Цеатракъно*- Черноземного - филиала (Накоыечна« М.А., Рындыч Л.П.), .которых : »втор , приносит искреннюю благодарность. Также, автор .выражает своф прнзввтежьвость эа оомощь при работе над диссертацией ш Лувму С^В. .--.-■. ■■V' -'.-'

. Кдвмат местности умеремво-вонтивентвлкныа е .тепдым.пороВ гацгшлиаыы. л «том /и срааиггеяьва холодной гяиой. Метеорологические -условия в годы вромяеянх опытов сложились »одинаково: 1987, 1989, 1991 м 1993 гг. выли умеренны* и теплее, 1988 в 1992 влажные н теплы«, ' |99СКы«*«ы8* »¿*ОДИы>, 1994^ засушливыйтеяЛЫЙ.: "

Объектом ; ■ BctnejioeeHiift .' iBJuat* ' червозем выщелоченный тяжело су глинистый рмднчиой • стевеии/:смытости. /■;' Агрохимические показатеак почвы следующие (табл.1): ..;•'■'>■■'

— ' *' . :-*'■■:■ ~ ; _'J. - - , Т*(мм 1

Агрохимическая Характеристика чераамма sыщедечгвв*го » Ш1СМКТЯ *т паложеава ег* » римф« (авытвые участки)

', Показа тел» Семгам »«*}пИ1 •-.-, Южна» 3KcD«iHun>

примыкаю щкй ' ведараэдеа' еклап 3S4* примыкаю шяй в*д»разлел . склей 4-5*

А пах, си - ; 0 - 21 : 0 * 22. : . 0 - 20 ; -, 0-20

. Гумус, V.... - . 3.99 . ... . V ;:5Л2.. ' . 4,89

, рН (KCI) V 5.3 . ^ • 3,7 • 5,1 6,1

Гидрохмт. КИСЛОТНОСТЬ. МГ^1КВ/100 .4.5 . 3*3 • * • .

PiOj мгЛОО г : ' (Чнриков) . «1,0 . г «,0 •'. И.5 v .. • 9,9

К,ОмгЛООг . ■ • (Чириаоа) ; . 23,0 . .' . „15.3 . . . 14,0

Исследования проводили-в', двухнолевых опыта*.Опыт N I-двухфакториый полевой стационарный опыт по изучению - вдмянил удобрений на продуктивность культур почвозащитного четырехпольного севообороте. ^;,.;'.."•■■■, "-.'.-,.

Чередование культур: кукуруза в« силос; ячмень о» зерно с подсевом їса»рцета; ісп*рает ыа зелены! кори: озимвя пшмти иа зерно. Опыт был заложен одновременно к* «воне северeofi (3*4 град.) и южной (4-5 град.) экспозиций. " '. ■" . .., у "" .

Опыт' N 2 краткосрочны» волевой опытпо кзучіеккю аляяния азотных ' удобрение па урожайность озимой ятенмцы. Быд^ заложен да вышеназванных скаонах « арммыкаю(вмх к нкы водоразделах. ^

. ^ .Услрййя нроведевня опытов ' : ,

": , ■ * ':-.' • ■.- • Овггт N 1 ' ' ■'.:■.'.,■

Опыт проводили на склонах северной н «спозянин по схеме; .

1. Без удобрений . 4. N3PIKI - V :

2. N1P1K.1 . ' .J. NIP2KI > .. ' V

3. N2PtKI 6. N3P2IC1 ;

..Единична« доза каждого Элемента октавна на t га-.еевообо рот н о ™ плошади составил? 35 кг д.в. Единичные дозы NPK. noл кукурузу - 60 кг., ічмень-itar.," озимую пшеииду-ЗО кг.

* Опытные участки расположены в средник част** ровных склона северной экспозиции длиной 230 *. {уеяов не превышает. 4 . а такжг южной эксцозииин, протяженностью 300 «.(крутизна склона 4 - 5*), Обизл

. плошаль делянки в опыте.) 80 м1 (30 * 60), учетной 10 - 100 повторность вариантов опыта с удобрениями 4 - х *ратн»я.-

' ■ .Высевали 'кукурузу сорта Дкепроаский- 247, ячмень- Нутанс- 518, ' эспарцет- . Песчаный, озимую .пшеницу- Белгородская- 5. Агротехника- . . общепринятая' в зоне ял» 'данных культур с элементами интенсивных. технологий. ' ■■"..'•

- ■■ Опыт N 2 . . .■■,'■ "-';'

,; 0пыт проьодйлн нй скйои»х хевер»0й н ю экспозиции и на

. / примыкающих к ним водораздельных территориях по спелую шей схеме: .

КБ« удобрений V N5» 0«ИЬЮ+Ым^'жесибй .

2.РмК*»(фон осенью).. / 8.фон+N1*» осенью* Мз*весной'

3.фон+N5» ¡осенью * '9.фон+Ы*« осенью лептам»

," 4,фон+ )4|м осенью ■ 10. ф о и + И л ое. враз брос+ N1* вес. лентами ':5.фон+ N11» осенью. ] I.фон+ N(0 ос.'вразброс-»- И»» вес. вразброс

6.фон+ Ни весной': ,'.-/ ■ 12. N1« осенью + N1» весной ' " ' _

• Опыт \ закладывался .одновременно на яесмьггой. (водоразделы) и ередн«мытой (прилегаю ш не к' водоразделам, склоны' северной и южной .экспозиции) почвах по идентичной схеме.'Опыт мелсопешночпый, размеры : -делянок; 10 м' > (4 х 2,5 м). Изучаемая культура -озимая пшенки». сорта ■ :■ ■' Белгородская- .5,'. " - V. ' ■' .

В.. опытах на . двух ■..■'повторениях,' наиболее информативных вариантах опре де дя л н со держа в ие ' и ияерая ь» ог о мот а я запас.магн в/ почве в периоды всходов, начала »есевней вегетаии* (для озимой пшеницы) ; : • и после уборки - урожая. Веян фенологические > и метеорологические -

.... . í ' ■ ,t

наблюдения. Температура воздуха и выпавшие осадки фиксировались, по ,V данный метеопост* г. Короче. ' Суммарная солнечная :радиация регистр прожалась с ломошью пиранометра..! , ' .-."

. Одновременно измерялась'температура почак. на глубине 5, Í0, ; 10 см. и температура^ воздуха.^ Время 'наблюдений* с ,10' до* 16ч;'\череэ каждый час.Число наблюдение^ ÍS дней («ай^.якзяь). ; . >/.';' с > ■ '•■"*".

При уборке урожая (под#л*ноч»о) 0тбир«ли обра1иы эер»е дл* . определения хлебопекарных' 'качеств!*- Было 'проведено почленно • ■ . агрохимическое обследование опытных .участков с выделен кем контуров эродирован ности по общепринятым методякац.--^ .'-4-'-'

Определение агрохимических показателей почвы, было выполнено в " лаборатории массовых анализов ЦЧФ ВИУА по общепринятым методикам: ' 'аммиачный и нитратный мот- т» выткжкке КС! на паточной автоматической '■■., линии "СколярТ: подвижный фосфор* по Чкрикову; обменный калий по '!-' Чнрнкову на пламенном фотометре ПФМ; гумус - поТюрину; pH солевой вытяжки*'потенцнометркческим методом; гидролитическая кислотность- по Каппену ■ нонометрическн,'. сумму поглощенных -оснований« по Ка'ппену-Гильковицу, кальций ж магний? трилонометрнческим ¡методом.;.'

, Глава З.Агрйэкологическаяхаракт^ристика ■; ;:■ " склонов различной ориентации.

На <готгч>ван«н аналми' литературных J данныхЛ « собственных- Г нсследованнЙкаЦм сделай вывод об агрозкологичесхой неравнозначности склонов/ ра^лачающихся.эксаоаиаиеА.ГСкдоны противоположныл' э*тпози«пй(в нашем случае • северной к южной) значительно различаются' между; собой по коднчествуполучаеиов суммарно В солнечной радиации. . Следсгвнемэтогоявя«ютс*ра1дачм«>темперктурномрежиме.'Насклоие : южной эхспозяяяк отмечается более высокая температура воздуха н почвы./: . Правда, разница сувеляченнемглубиныпочвы уменьшаете«. Однако.дажо

на глубине 20 см. на склоне южной экспозиции температура почвы остается в среднем на 1,2* выше, чем на противоположном (таблица 2).

1 Таблица 2

Солнечная радиация и температурный режим на склонах разной »кспознинн (среднее за 1988 - 199D г.г.)

Показателя Экспозиция склевав Разница к северной

северная, 2-4* . южная, 4-5* сденнц из мер. % .

Солнечнаа ради-ац и я ал* см Vu и н 0,171 . 0,180 0,09

Температура «w-дула, ("С) 1 .; ■ .19,5 20,9 1,4 7,2

Температуря почвы, на поверх* ности, (°С) 20,3 . ■ . 23,7 . .":■■.. 3,4 ■■ 16,7 ...

На глубине 10 см 16.3 ; 18,5 ■ ■■; . 2,2. 13,5

Не глубине 20 ем.:. 15,1 ; 16.3 1.2 . 7,9,

Количество. поступающей солнечной радиации . оказывает существенное влияние не только на температурный, но и на водный режим почв.V Склоны северной ориентации а ЦЧЗ являются, как правило, снегоаккумулируюшимн, тогда ' как- склоны южной ориентации ■ • снегосносимымн. По этой причине снегонакопление »а противоположных склонах существенно различается, что в свою очередь вызывает ркгянчия'в ' запасах воды в сеете.; ■ ;

Разный угол падения солнечных лучей на склоны северной и южной экспозиции обусловливает неравнозначность ; процессов снеготаяния, поверхностного стока, воды н смыва, почвы. Все это в конечном, счете сказывается на , плодородии . ' почвы, ; эффективности удобрений . и урожайности .полевых культур! По нашим данным неверные склоны в ЦЧЗ.

характеризуются более благоприятными агроэкологически ми условиями.-чем южные, где почва более эродирована. Это подтверждается многими авторам» (Козлов В.П., 1953'; Ад ер их и н Л Т., Сайт» лов И. А., 1981; Ахтырцев Б.II,, Лелиянн. Н.А., 1983;!. Ахтырцев'Б.П., Соловиченхо

B.Д.,1984; Наконечная М.А., Явтушеико!В.Е.,1988); В других почвенно -климатических зонахможет наблюдаться обратная картина. Но бесспорно одно. - как' а ое троз асу шл и а ы е, - так и в -переувлажненные периоды, агроэкологические условия: склонов а 'значительной степени - определяют эффективность удобрений и формирование.урожаев сельскохозяйственных культур,- ' : '.'' : V ■" ■'-■'■■ '

Глава 4, Эффективность минеральных удобрений в зависимости от местоположения В: рельефе

- 4.1. В районе '■; неустойчивого увлажнения и / воздушных', засух агрозкологнческие условна играют! значительную роль в эффективности минеральных, удобрений,., а следовательно.и 8, повышении урожайности культур (Елькин И.В.;1982; Жежер Л.В., 1983; Чу*и Г.А.,Ермаков В.В..Чуян

C.И. Л 987). х.■";'>:..':; г".".'..' ;'. ;''■ ■■ . ""

' Сравнительная оценка двух однотипных севооборотов, размешенных на противоположныхсклонах,", (опыт ' ; N ; О» различающихся ~ по! а г роз ко логическим, условиям (твбл : 2) выявила .-'■■' / •

* I:-'- различную продуктивность"черноземов: на. контроле склона северной экспозиции получено кукурузы 5,4- 6,6 т.к.е/га^на южнйм склоне-5,1-5,4; озимой пшеницы- на северном 4,0*.4,9, нв южном- 3,0« 3,9 т.к.е/га. . '2 - более высокую эффективность уд обреки Я и урожайность куль тур на склоне северной экспозиции (табл. 3».4). . ;■ ; .

Так, например, на-еэтом..склоке^в год с.погодными. условиями, близкими ' X' средним- многолетним ' (1987),; 'наибольшая ' прибавка урожайности зеленой кассы кукурузы <3.92;т-к.е/га) была* получена' при 'внесении ЫйоРцоКи (продуктивность на контроле 6,6 т.к.е/га). На южном

..и ',.'; '

' \ . . . Таблица 3 '■

Продуктивность севообороту в зависимости от экспозиции склонов, доз / и соотношений удобрений в 1 ротацни (чернозем выщелоченный СМЫТЫЙ)

.Вариант- Продугтвеностк на контроле н прибавки от ИРК, г.к.е./га ' Средиегодоавй сбор основной продукции н прибавки *т ЛРК, т.к.е./г* Окупаемость 1 кг МРК при 6а»кой урожайности, - к г. к*.

кукур. сил ос. 1987 г. ачмень зерно 1»М Г. эспар, ссно 1989 г. 01.ПШ. 1990 г:

■■,-.'■.■.■".-;■-Ч'". / Северный склон,3 - 4»- .■

Без удобрений. 6.60 .2,56 ; 4,93 • ■„ 4,07 '.-■... ■ ■ '■. , - •■

Ы«РцКи . , 1,88. 0.52 •0,65 1,20 °'74 7.1

1.86 ; 0,29 ► 4 . -0,92 0.38 .; 0.65- -" 4'6.

Ыг«1РиКэ5 3,30 0.35 -0,95 . .. 0 ■■ 0,68- 3,9

ЫтеРтКм У,12 , 0.30 -0,83 0,47 0.77 .. '-■ . М '.

МизРя>К55 , ' 3,92 0,39 -1,39 •0,07 0,71

■".. и^ . ■■ Южный склон,*4 - 5.» . ■ 1

Без удобрение 5,08 2,49. погиб 4,21 2.95 . ■,. -

МиРмК» , . К16 0;02 то же 0,95 ■ 0,53 5.0

Мг.Р^Ки 3,00 -0,44 0,52 .0,7? ■..-■5.5

3.36 -0,42 -0,17; 0,69 3,9 ...

3.16- -0,81 :; - 0.52 . 0,72 4.1 .

N |«Рт(>К.» 2.98 -0.44 . * - 0,06 0,65 , ■ 3.1 ..

НСР«» т.к.е./га , экспозиция / 0,50 0,17' :0,018 .-"■ • ■;

^РК : . 0,68 0,29 - ■ 0.031 *- -'- , * ' ■' ■■

Примечание. Едекичная.доза каждого элемента питания на'1га. . севооборотной площадисоставила ,35. кг.д.в, Единичные дозы М.Р.К под . кукурузу,- 60 кг.'под ачиень - 30 кг, под озимую пшенниу -"50 кг. - ~ ^ :

' 1 Таблица 4

. Продуктивность севооборота « зааясвмости от экс л ми кип склон ев, доз я соотношение удобр*нн8»о2 ротации (чернозем выщелоченный смытый)

Вариант Продуктивность на контроле и пркб»»к» от ЫРК, т.к.е./г» Среди «годе ВОЙ .сбор основной: продукции я -. прибавки от . МРЕ, т.к.»./г» ■ Окупаемость 1 кгМРК при баакой уро-а »¡¡вести, .-". кг.к.с.

садос. 1991 г. ■чмснь ЗСра* І9»'r. сев*. 1993 г. оз.пи. зсрао 1994 г.

--..■..■ Северный склон, 3 - 4 ♦ ..■•.'

Без удобрений 5,3» 4.57 3,67, 4,02 . 4,41 ,-. .

ЫиРмК.)» . . 1.70 1.40 0,34 1,27 1.18 П.2

М^РкК.» 2,10 • Ч2 ■-0.94 1.69 1,14 . . 8,1

Ni.jPjiK.ji. 3,30 2,06 -1,24 2.34 1,62 . . ; 9,з

^«рлк.,, 3.32 2,26 •1,19 ' 2,22 ,: 1.65 7.9

. . ; Южный склон, 4 - 5 • 1 ;

Без удобрений 5,16 4.07 . 3.13, 3.36 . : 2,36 . -. ■ ■

ЫиРцК» .. 1,22, 14,3 0,65. . 0.79 . 1.02 . 9,7

Nj.Pj.KH 1,76 -0,45 0^98 • 0,93 . 6.6

М.оРиКл 2.78 1,61 ■ -0,91 1,26 :1.1« . ; 4,7 .■.

Н,е5Р7аКя .."■■■ 2,82 : 1,89 •0,86 1,21 1.27 . 6.1 ;

НСР«т.к.е./га .■ экспозиция ♦ _ •0.44 0,22 * ■ ■ ■' ? + 0,25* ■'■ -. ■ '

ЫРК. ■ ...... 0,58 0,35 ; ■г v * ■ 0,40 ,''. ....

Примечание. Еденнчная доза' каждого элемента питана» на 1га севооборотной площади составила' 35 к г. д. в. Единичные дозы N.Р,К под/ кукурузу - 60 кг. под ячмень"- 30 кг, под озимую пшеницу - 50 «г. .

склоне это : сочетание- повышенных до) удобрений оказалось менее эффективным! Максимальная урожайность кукурузы на »жном склоне составила 8,44 т.к.е/га, получена при дозе ЫивРоКю. На северном- этот же вариант позволил собрать 9,9 т.к.е/га.Продуктивкостьознмой пшеницы во влажном но холодном ■ 1990 году при дозе NnPttK.it была на северном склоне 6,13 т.к.е/га,-тогда; как на южном 5,16 т.к.е/га., или почти на 1 т.к.е/га больше."Дальнейшее повышение доз азотных удобрений было неэффективно н даже токсично (экологически опасно на обоях склонах). Особенно отрицательно действуют ., азотные , удобрения в годы с: избыточным выпадением атмосферных осадков и высокой тем пер ату рой, В условиях теплой погоды 'и. избыточного увлажнения .(осадки 1988 г. превышали среднее .-многолетнее . количество за1 период вегетации на 200 мм.) внесение' удобрений на южном склоне, привело, к полеганию и снижению урожайности ячменя и к гибели эспарцета.' .

Среднегодовой сбор - основной' продукции с I га 'за '2 ротаций севооборота (1987 - 1990 н 1991 \ 1994гг.) на северном склоне за счет более благопри яти ых'агроэкологическнх. условий и более высокой эффективности удобрений составил 4,2; • 5,5 т.'к.е., что на 0,8 -1,0 т.к.ё. больше, чем на южиом: склоне. Следовательно, повышения продуктивности культур на южных' склонах возможно ожидать только при нормальных условиях увлажнения и оптимальных дозах удобрений, особенно азотных,

... Это позволило > нам сделать . вывод, !что систем» применения минеральных; удобрений, особенно азотных, .'должна 'быть '. дифференцирована в зависимости от того, на каких склонах по ориентации '■ расположены посевы,

4.2. . В связи "■ с - тем, что - урожайность культур на - черноземах выщелоченных главным . образом . определяется - использованием .. азотных удобрений, в краткосрочном полевом опыте N 2 исследовали особенности их действия на урожайность озимой ,','пшекиды ."в'зависимости от . агрозкологических условий; обусловленных »спозицией схлоновн рельефом

■ рельефом местности. Опыты проводили иа тех же склонах' н почвах,. что и. описанный выше полевой. : •' . .' ■ \ .' •

Наиболее высокая7 урожайность озимой пшеницы ■ получена на водораздела с черноземом выщелоченным н«смытым-34 ц/га (вариант контроля). На этом же аврианте "0)нмая пшеница ¿аст более; высокую урожайность на склоне южной экспозиции, а в иолевом опыте - на северном /склоне. Это объясняется тем;; что южны В .склон более телдоообеслеченц лучше■ подходит Для культур с длительным периодом вегетации, каковой' 'является озима» пшеница. Однако, действие минеральных удобрений более •эффективно проявилось, как и в предыдущем опыте, на склоие северной экспозиция/ Максимальные прибавки урожайностн'зеряа'оэнмой пшеницы . в среднем за 4 года на'-этом склоне составили 12,6 ц/га, на плато« 12,1и/га' (к контролю) при внесении удобрений в дозах Ыи» Ри Ки под основную обработку почвы (табл.5). V,- . '■* •.• '■■■";" ■ ; ' ' ' .,'.: - ч ■ '-; * ■ Таблм«* 5

Влияние минеральных удобреяпб ва урожайностюзимой . ашеямпы в заансимостнот местоположение в рельефе (чернозем ; ; »ыщелочеиный, среднее за 1987 - г.г.) .

... Вариант. 'Северная экспозиция , . Южная экспозиция

водораздел-.} склон 3-4^ . водораздел ; склон 4-5*

Урожайность на контролем прибавки отКРК, ц/га ■

Без удобрений ■ 34,2(32.5): , 28,9(23.3) 31,2(35.4) 32,3(46,0)

Р>»К»е, фон , 3.0(10,1) „4,0(6,6); . 2,6(2,8). 4.6(5.5)

Фон +.N1» .,. • 9,1(3,5) . . - 8,0(6,7) : ■ 9,0(8.2) ; -4,4(.7.7) .

ФОН + ; 12,1(6.3) ,.ч V 12.6(18.1) 10,6(3,4) 6,3(-9,7)

■.. У Мю« • .10.3(4,5) -'•, 9.6(13,2) : 5,7(1,5) - 7,3(-4,6) .

;. НСР.» рельеф .:•.' • :. ' ' 1,4-2,4(1,4) : ; ' . . \ 1.8-2,1(2.6 , '■

ИРК 2.9-4.2(3,0) ■ . , •. 3.1-4,5(4,5)

* ■ Прнмечаане. В скобках - урожайность: и прибавка зерна озимой' пшеницы при избыточном увлажнении ?-)» ■ ■

<t<

1 : 1$ :

На склоне- южноа экспозиции отмечено сжижение эффективности азотных удобрений примерно а 2 раза nt> сравнению « северной. Следует отметить,' что положительное действие; азотных, удобрений на' южном ■ склоне ■ вообще, не было достоверным, . a Jb : условиях избыточного увлажнения (1988 г., ГТК 1,73) они . даже- значительно ; сучжалн урожайность. ' S'. тех же условиях "года на северном .склоне от азотных удобрений (Nt»»> дополнительно получено Н.З п/г» зерна по отношению х фону Р)« Км (29^9 и/га). * 'г'. " У- " '■

Для более' строгой ' оценки полученных данных по урожайности, озимой пшеницы,' целесообразно их.-.рассматривать в соответствии с различием погодных условий. .В' период'1 проведения опытов эти условия', были неодинаковыми. Данные по урожайности озимой пшеницы а табл. 6, ? представлены ло "влажным* (1988 Н 1990) и 'умеренным* (1989 и|99() годам, где действие азотных удобрений рассматривается при разных сроках их внесения. -; ■ ' ■„■ . -V

В условиях теплой и влажной'погоды (годоваянорма осадков, в 1991 г. составила 6)0 мм., а в 1990 г. - 685 мй. при средней многолетней' норме * SO8 мм.) наибольшая урожайность зерна, в среднем по всем вариантам подучена на водоразделе (З^.З^га), несколько ниже н примерно , одинаковая с последним. • на-северном (33,8 ц/га) и. южном (36,8 , н/га) склонах (табл.6), ' ' ; ■ ;. '- ' *'-;■

-Действие полного минерального' удобрения в большей степени . проявилось во влажные годы на северном, склоне (прибавка 13,4 ц/га),. затем на водоразделе (11,6-u/fa)^ . Действие, азотных удобрений на фоне ■. ; Pi»Kj«\было- особенно эффективным на водоразделе* и северном- склоне (прибавка составила 7,1 i ■ 9.9 ц/га): На южном склоне;незавнснмо от доз ; и "сроков-внесения-азота,'.во влажные годы, произошло, даже достоверное снижение* урожайности зерна' озНмоЯ ; пшеницы, на . 2,8' - 3,3 ц/га (относительно фона Pj» Ki»)- Обь*сн*етси это более - высоким действием' , фосфорных я - калийных' удобрений. повышенным содержанием ; минерального азота в почве; что связано с более благоприятными, '. -'

Т>(л«ц| (

В ли «вне срокь» анессяи* ивтвых улеоревяй па урожайность «Зимой птеинпь) (ц/га) а Зависимости от местоположение в рельефе ' и эксиоэншш склонов в* "влажные" (198®, 1990) годы

Вариант.. . . Водораздел Северный склей Южный склон

Без удобрений 30,8 23.8 33,1.

Рз»К1». фон ч - 34,5 .; ■■■ . 38.8 ■

Фом.+^Ня осенью 40,7(6,2) ■ 32,1(3,1) 35,5(-З.Э) .

- + N.50 весной .39,5(5,0) 37,7<Ь,7) 38,0(-0,8)

- + Мю» осенью 46.1(11,6) 40,3(11,3) 36,8(-2,0)

- + осенью + М» вес. 39,8(5,3) . 39,7(10,7) 37,8(-1,0)

- + N11» осенью , 44,7(10,2) 42,4(13,4) 38.4(-0,4)

- + N1«» осенью +N>1 вес. ■ в 38,6(4,1) 41.4(12,4) . 36,0(-2,8)

Среднее 39.3(7,1) 35,8(9,9) . 36,8(-1,70 ;

НСР >] рельеф . ''..... 1.8-2,1

2,1-2.5

Примечание. Приведенные значения НСР« относятся к данным для -всех участков. _ ' '■"■"«..■■■'

особенно во влажные годы, а гроэкологи ч е с к и м и" условиями южных склонов. Что касается' доз н сроков применения азота на равнинных .участках (водоразделах), подтверждено' известное положение для условий зоны- разовое внесение азота осенью, всегда обеспечивает более высокий урожай, чем весеннее внесение или деление доз азота на два. срока- осенний . и весенний. Оптимальной' на'водоразделе оказаласьдоэа азота 100 кг/га, при. которой на фоне Р»& К» была получена урожайность зерна озимой -пшеницы около 46 ц/га. - ' ' . ' " -

V На северном склоне во влажные годы наиболее эффективны весенние -.сроки внесения азотных удобрений в .средних дозах. Так при дозе N>* . весной прибавка зерна составила 8,7 о/га против 3,1 и/га при внесении J4)o осенью (урожайность на фоне Р» К»,- 29,0 u/ra). Это объясняется те^ .о при весенних сроках применения азота исключаются его потери в осенне -зимний период со смывом■ и . вымыванием, а благоприятные ; агроэкологические условия: северных склонов ! в весен не - летний период . (большая увлажненность почв): способствуют интенсивному его усвоению ' растениями. При повышении доз азота до 100 - 150 кг/г* преимущество ■-. весенних сроков их внесения перед осенними на северных склонах теряется. . так как несмотря на .некоторые потери :азо;та от водной эрозии, в почве, формируется с осени достаточный запас азота удобрений к началу весенней вегетации.-. . ■■*.'"-■ /, '■'- \ • . ■■''■ , ' У ■ ' . '.

При внесении высоких доз азотных удобрений перенесение части их Ус .осени на' весеннюю подкормку снижалоиля не. изменяло; урожайность . озимой пшеницы, как яв склоне, так и на плато; но положительно влияло ; ■ на качество зерна. '■;■.■.' vv.. ''..V-'v . ...?.*V ■'•.

В 'умеренные" '(1989 - 485' мм!', и 1991 V. - 472 мм. 'осадков прн средней многолетней-,508 мм) годы максимальная урожайность' зерна озимой пшеницы в среднем' по :. всецч вариантам опыта (табл.?) была . получена на северном склоне (38;ц/га), ниже- на водоразделе (36,7 ц/г»).*

18 ' ' 'Таблица 7 -

Вляяпне сроков внесения азотных удобрений на урожайность . • озимой пшеницы (п/га) ■ зависимости от местоположения а рельефе и экслознинн склонов в "умеренные". <1989, 1991) годы ' '

. ■ В ар на «т ' . Водораздел Северный склон Южный склон

Без удобрений -.1 ; "28,3 •• . / ' ... 29.6 . > . 26.2

PinKjo, фон. , .* , ь ■ ' l ..; .29,7 . ■ ' 34,7 \ 30,9 .

Фон+N« осенью і. 38,4(8,7) " . 38,7(4,0) 35,0(4,1)

- + Njo весной . . 39,8(10,1) 38,1(3,4), 35,5(4.6)

-.+ Nie» осенью .38,4(9,0). 40,6(5,9) ■ 38,8(7,9) .

- + N» осенью + N je вес. 40,1(10,4) 38,1(3,4) - 37,6(6,7) -

- + Nu»осенью ' -.., 38,3(8,6). 43.2(8,5) 39.8(8,9)

- + N»« осенью +N« вес. 40,4(10,7) 41,9(7,2) 38,9(8,0)

Среднее- . . 36.7(9,6) 38,1(5,4) . 35,3(6,7)

HCP.j , \ . v рельеф ' . '.' 1-*■" 1,3-1.7 ■ ■ ■' . ■. '.'..■ - ■ : - '.

NPK . 1,9-2,0 - . ■ ; . . ....

Примечание, Приведенные значення HCP*s относятся к данным для -

■•.' " всех- участков. ■ .-'■..;...■■'..

.'ч " , - На -«¿верном -'склоне, как более обеспеченном влагой, прибавки урожайности зерна росли по мере возрастания доз азота с 50 до. 100 кг/га от 3,4 - 4,0 до 7Д - 8,5 и/га (урожайность на фоне РК - 34,7 ц/га).На южном ..склоке прибавки от азота аналогичны, а от фона ниже! .. , ,■■: - ' На водоразделе, где смыв! почвьг практически отсутствует и она' : более ^плодородна, достаточной -оказалась .'доза Ы», .обеспечивающая .; урожайность озимой пшеницы на уровне 38 - 40 ц/га.' На : южном склоне со

смытой ' почвой 'для получения примерно такого же . количества зерна потребовалось внесение азота в дозе 100 кг/га.

Заметны, что в засушливые;годы весенние сроки внесения азота не ■ имели преимущества перед осенними. ■ Высокая эффективность азотных удобрений, на северных склонах изучаемой зоны обусловлена главным образом " более' благоприятными / микроклиматическими - условиями, обеспечивающими более благоприятный водный и азотный режимы почв. Наблюдения показали,', что на почвах склона северной экспозиции в засушливые!годы запасы-продуктивной влаги в метровом, сдое почвы за период вегетации были в среднем на 25 мм. больше, чем ив южной. ; * Содержание' нитратов У пахотном и подпахотном слоях почвы северного склона.в.среднем за все годы наблюдений .было на. 10 к г/га меньше, а содержание аммиачного азота заметно- больше, .чем на южь.я склоне. Недостаточное накопление нитратов в почве северных склонов и дефицит влаги на склонах южной ориентации" определили различное . действие азотных удобрений на урожайность- озимой пшеницы вусловнях , эрозионного рельефа. ; ,' у. ■1 "."./■ ■ ;' ;

В . зарубежкой . к . отечественной - литературе имеется ^обширный '.материал о высокой эффективности азотных удобрений при: их локальном размещении в непосредственной »близости к корням растений.' Однако, эти данные' - получены .... преимущественно, для '; равнинных ■. территорий. Экспериментальных данных'по одновременному изучению сроков внесения азотных удобрений в условиях эроэноннного рельефа не имеется. Опыты, проведенные ■ нами .'в условиях ; - Белгородской; .области показал^ ■ что ленточное внутри почвенное внесение азота., осенью ' зерновой' сеялкой в средних ^¡озах N»0 обеспечивало' достоверную прибавку *ерна озимой пшеницы-по сравнении»с разбросным способом, как н4 северном (2,4 и/га), так я н* южном"- (1,7' и/га) склонах {табл.8). , На водоразделах, более обеспеченных, минеральным азотом,'не выявлено преимущества ленточного внесения азота перед разбросным, как' по средней; так и по высоким дозам азота <50 и 100 кг/га). .'".■■' ■".■** "

ТаблицаS

. Влияние способов внесении азотных удобреинЯ на урожайность озимой пшеницы (о/га) в зависимости от элементов рельефа к экспозноин склона (чернозем выщелоченный, среднее за. 1990 - 1991 г.г.).

Варианты . Северная экспозиция - Южная экснозицив

водораздел склон ... водораздел . склон .

£сз удобрений . 25,6 ■ 23,1 24.0 ,. ; 20,4

РяКц, фон 27.2 27,8 26,4 25,1

Фон + N10 осенью вразброс 33,9 : 32,7- 38,4 30,6 ,

Фон ■+■ N1« осенью лентами 34,8 35,1 38,0 1 32,3

Фон + N»0 осенью вразброс* N»0 весной вразброс 1 37,9 .36,0 35,4 33,3

Фон + N1» осенью вразброс* N1* весной лентами 38.1 36.2 ..■■ 36,5 33,3

1 Примечай не. НСР»1 для рельефа 1,8-2,1; для вариантов ЫРК 1,5 - 2,3.

В зоне распространен прием внесеиня азотных удобрений с осени,

при этом, не учитывается рельеф. На водоразделах « склоновых

территориях рекомендуются одинаковые дозы, способы применения и

сроки внесения азотных удобрений. Данные нашего опыта показали, что на

почвах склонов осенннее внесение азота под озимую пшеницу оправдано

только в той случае,' если, удобрения заделываются в почву локально.

' * . ■■ + - -Такойспособ осенней: азотной подкормки посевов озимой пшеницы на

склонах позволяет; снизить возможные потер к' «хота ( ИЗ - удобрений с, поверхностным стоком и обеспечить.более высокие прибавки урожайности по сравнению с разбросным способом.// ...

" Хота - на северных склонах, благодаря- лучшим. агроэкологнческнм ; услоаням,- отмечается бояее : высокая1 продуктивндсть ,культур, чем на южных,' аса і же качество - зерна 'выше- иа. солнечных/ склонах. Так/ выборочные анализ . (табл.9) показал;' .что/ на южных склонах 'общая ' . хлебопекарная оценка пшеницы; была, высокая (3,9'- 4,0' балла) н очень высокая при дробном . внесении >азота (4,5 Ваяла), « то . время, как иа северном склоне она характеризовалась-как средняя (3,4- 3,7 балла).'

.'-'.' ■.'. •'.'. ••• - 1 ■ Таблица 9.

УражаХпвсть м качеств* эарна •эвм«В жшеяицы па склеиах -полярных экспозиций (средне« Іа 1988 - 1991 г.г.). .

. Вариант*-:.' - Ура* айне еть, ц/га ■ Масса 1006 мр««, г ..Оїщ. иИнск, ; . ецеИМт КаЛЛ -

Без удобрений. . 37.3(31,6) 38.0(39,2) . 3.7(4.0)

РІІКІ», фрн .. 41,8(37,9) ■ - 38,0(40,4) :, . . .3,7(3,9)

Фон + Ы]*аесной. . 43,4(42,3) >,- ■37.6(40,6) . - 3.4(3.7)

Фон + И« осенью : 46.3(41.6) ■ 3*.0(40,4)і 3,4(3,7)

Фон»осенью+ Мінвеснрй '' .'* ;. .' .- .;*. 44,1(42,9): 39.4(39.2) , 3.6(^.5) \ - ' , ' - •

Прямечапя*.' За скобками - северная экспо»виня, в скобка* - южная!

."■ и

Наибольшая энергетическая эффективность: применения, различных доз' и , соотношений минеральных удобрений а среднем за две ротации севооборота наблюдалась при соотношении N1 . :Р1 К1. . Коэффициент энергоэффектнвностн на склоне' северной экспозиции . составил 3,16, а на южном склоне - 2,83. ■ ■

Таким образом/, исследования показали, что в - эрозионнеопасной ЦснтральиО'Черноземной.-Зоне с неустойчивым - увлажнением, требуется : дифференцированное применение азотных удобрений учитывающее рельеф н.агроэхологическне. условия - склонов разной ориентации. Кроме того ' прием локального внесения азотных удобрений уменьшает возможность их миграции по ¿клонам; - что , обеспечивает- защиту окружающей: средь) от ■ . загрязнения. . ■. ■""■.'■',

. ВЫВОДЫ •"••• V

■-'.'■■ К В Центрально-Ч ерноземноВ Зоне неустойчивого' увлажнения в эрозионном ландшафте1 эффективность' удобрений в большей степ ни определяется агроэкологическими ,'. условиями Л-'склонов, ' ; нежели агрохимическими показателями;почв, залегающих на этихсклонах.

2. -Почвы склонов *$жноЙ ориентации в ЦЧЗ потенциально менее плодородны, чем противоположные теневые. На. солнечных склонах, где более активно ,протекают эрозионные процессы', /Гумусовый' горизонт . укорочен, выше кислотность почвьи Резкие колебания .температуры воздуха и почвенного :покрова .часто-создают на них гидротермическнй' режим.'

- неблагоприятный ; дляразвития растений. „Особенно,' это проявляется в

- экстремальные годы С избыточным увлажнением. '■■

■ 1 3. В зернокормовоы почвозащитном севообороте при минеральной \ системе удобрений среднегодовой.сбор основной: продукции на северной склоне, за счет более благоприятных агр¿экологических условии и высокоЛ эффективности, удобрений, в среднем за I ротаинн составил 5,5 т.к.е/га.. что на 0,9 т.к.с больше, чем ка южном склоне.

4. Более стабильное действие азотных уяоброннйнабтодаетси «а северных склонах, а на южных действие нота в большее степени зависит от метеорологических условие года; это. дейотвие «еустойчиво. Дефицит влаги, гак н ее нзбыток резко снижает эффективность/ азотных удобрений на почвах солнечных склонов, по сравнению с почвами теневых склонов и плато. - -;.''■■..'-'■ .■::.*•..: ■ .

5. На равнинных участках, а также на. склонах южной эхспознсии в засушливых условиях,'.' осенние и весенние сроки внесёяня'-.азота по действию на урожайность озимой ат евины были практичесхиравноценны. На склонах северной зкспоэицяи, пре большом количестве осадков осенью,

■ предпочтительно: внесение среднихдоз азотиых удобрений веслов. Они обеспечили прибавку зерна озимой пшеиицы8,7 ц/ra. а внесенные осеныо-лншь 3,1 ц/г* (урожайность на ціоне Kj»- 29 u/ra).

6. В условиях водоразделов ' локальны й- и разбросной способы внесения азотных удобрений осенью н весной- оказывают" одинаковое действие на урожайность озимой пшеаипы. На оочвах склонов ленточное внутрипочвеппное внесение осенью азота в средних дозах (50 кг/га) позволило получать дополнитевьао 1,7 -/,2,4 а/го зерна озимой пшеякцы по -сравнению с. поверхностным разбросным способои, обеспечивая при этом меньшую возможность загрязнения окружающей, среды.

■ : ; 7. Из-за различий солнечной, радиааии и .соответственно-гкдротермнческого режима ; почвы хлебопекарная опенка зерна озимое пшеницы показала; на северной склоне она била средней (3,4- 3.7 баяла), нв южном- высокой (3,9 - 4,0 балла). 4 при впеседии весеаней подкормки (Nj*>- очень, высокой (4,5 балда).. ' -

6, Энергетическая эффективность применен их удобрення на склоне северно Я экспозиции оказалась.на 12 - 18 % кыше, пра всех соотношениях NPK,. чем ■ на- Склоне / южной ; эжелознцни. Это - подтверждает более благоприятные атрозкологмческне условия склонов северной ориентации и лучшую отзывчивость растений наг-удобрении- при размещении их на теневых склонах- V

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

I.' В Черноземной зоне на теневых склонах дозы «зотн их. удобрений подзервовыехультурывеоб*одвио,уэе«нчяв»тьв1.5 » 2 раза по сравнению с солнечными склоками я примыкавшими к ним равнинным* участками. ' .',' ■'""■,'.'■. '

2- На .южных склонах, в условиях, благоприятных длянктрато-' накопления (повышенная- влажаосТь и боле« высока« прогреваемость поп»), азотные - удобреииа вносить не , следует. Достаточно прмменвть лишь фосфорно- калийные,' обеспечивающие дополнительный сбор зерва на уровне 5 п/га.. ^ .' ; - '■'.'■■'. .Ч".-1-;* '"--"- "■' ,'. '

'■;..■■ Во избежание отрицательного воздействия недостаточного, равно к ах шжзбыточвого увяажн^яынарастения, посевы яровых культур в ЦЧЗ предпочтительнее разметать на С, СВ к СЭ склонах'« при этом "вносить в 1,5 раза больше удобреии!, чем вавочмх водоразделов.

;.' 4. Для получен»« сальнойнцепной - пшеницы V с .-высокими хлебопехараимв: к«чествами, ' необходимо- размещать цосевы ее на солнечных (южиых) е*лояах.'' -1 , ;*

Список равот, оаублпковжнвых потемедвссертдпнн

Г" I; Явтушенко Б.С.. Наконечва* М-А., Рындыч Л.П. Влканв» рельефа, экспозиции склонов па эффективность удобрений я урожайность культур в Центральночерноземном экономическом райове, Агрохимия,' N 6, 1994 г, с.67-74. : ■ . •' :• г .;>■•"'.'.*-'■ •''

* 2. СоядагИ^Е. Влияние экспозяпви склона на качество зерва озимой ' пшеницы. Информационный листок Белгородского ЦНТИ. N 19,1995 г.;

M

.3. Солдат И,Е. Влияние, способов'внесения азотных-удобреннй на урожайность олимой птенниы. s зависимости от • размещения в ; рельефе. Информационные листок Белгородского ЦНТН. N 10, 1995г. '

4, Солдат И.Е-,Эффективность удобрений и урожайность культур а зависимости от местоположения в рельефе' »экспозиции склок?.' Тезисы - докладов 30-й конференции 'Эффективность.применения средств химизации и продуктивность сельскохозяйственных культур", (4 - S апреля I99S года, г: Москва). '.'■■;■. *V ' -■' ' * : ' ■,'■'-"> ^ > ■ ^ ' 4.'' '■''..■■■'*

3. Акулов П.ÏV. Лукин - C.B., Солдат. И.Е., Соловей Й.Н. . Лгрозкологнческий мониторинг а ландшафтном земледелии ЦЧЗ- В кинге: ' Международный' экологический форум " Современные_ экологические.' проблемы провинции." (4 • 8 июля. 1995 года г. Курск).! .

03.04.96 г. Заказ 166. Объем - 1.3 уч.нзд.д. Тирах ХОО экз. Отпечетаао на ротацраяте Белгородского ЦНГИ