Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Эффективность жидкого навоза в кормовом севообороте на выщелоченном черноземе ЦЧЗ

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Эффективность жидкого навоза в кормовом севообороте на выщелоченном черноземе ЦЧЗ"

V 0

На правах рукописи

смык

АНАТОЛИЙ ВИКТОРОВИЧ УДК 631.445

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЖИДКОГО НАВОЗА В КОРМОВОМ СЕВООБОРОТЕ НА ВЫЩЕЛОЧЕННОМ ЧЕРНОЗЕМЕ ЦЧЗ

(Специальность 06.01.01 — общее земледелие)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

г. Орел 1997

Работа выполнена в 1977—1990 гг. в Центрально-Черноземном фц* лиале Всероссийского научно-исследовательского института удобрений и агропочвоведения им. Д. Н. Прянишникова (ВИУА), преобразованного в 1996 г. в Белгородский научно-исследовательский институт сельского хозяйства.

Научный руководитель — доктор сельскохозяйственных наук, профессор, чл.-корр. РАСХН И. С. Кочетов.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Стифеев А. И., кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Кружков Н. К.

Ведущая организация: Всероссийский научно-исследовательский, конструкторский и проектно-технологический институт органических удобрений и торфа.

Защита диссертации состоится 26 декабря 1997 г. в_часов

на заседании диссертационного совета К120.33.02 при Орловской государственной сельскохозяйственной академии по адресу: 302019 г. Орел, ул. Генерала Родина, 69.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Орловской государственной сельскохозяйственной академии.

еннои академии.

Автореферат разослан 1997 г

Ученый секретарь Диссертационного Совета, профессор —Л. П. Степанова

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. За последние 100 лет содержание гумуса в черноземах ЦЧЗ снизилось с 8 - 10 до 5 - 7%. Тенденции снижения плодородия почв и продуктивности полей значительно обострились в последние годы в результате резкого сокращения объемов использования органических и минеральных удобрений. Например, если в Белгородской области в 1986 - 1990 гг вносилось на гектар пашни 5,7 тонны навоза, то в 1996 году - лишь 2,3 тонны.

В комплексе мер по воспроизводству плодородия почв, повышению устойчивости земледелия важнейшая роль принадлежит применению органических удобрений. Они являются источником гумуса, пополнения почвенных запасов элементов питания растений и обменной энергии в земледелии. Но хозяйства степных и лесостепных районов, имеющие большие размеры пахотных угодий, не располагают необходимым количеством подстилочного навоза для пополнения расхода органического вещества почв. Поэтому рациональное использование бесподстилочного навоза для удобрения является актуальной проблемой, многие аспекты которой, особенно при ежегодном систематическом внесении его под вспашку на черноземных почвах ЦЧЗ, еще недостаточно изучены.

Цель и задачи исследований. Основной целью исследований явилась разработка научных основ экологически безопасного применения высоких доз бесподстилочного жидкого навоза на выщелоченном черноземе в условиях Белгородской области при ежегодном систематическом внесении его под основную обработку в систем удобрений кормового севооборота, обеспечивающей повышение плодородия почвы и продуктивность севооборота. Исследованиями предусматривалось решение следующих конкретных задач:

- изучить влияние длительного внесения высоких доз бесподстилочного навоза при основной обработке почвы на продуктивность кормового севооборота и качество урожая;

- определить влияние жидкого навоза при ежегодном внесении его под вспашку на показатели плодородия выщелоченного чернозем:

- установить оптимальные и предельно допустимые дозы общего азота жидкого бесподстилочного навоза при ежегодном систематическом внесении под подопытные культуры кормового севооборота;

- дать энергетическую и экономическую оценку эффективности жидкого навоза при ежегодном внесении под основную обработку почвы;

- разработать рекомендации эффективного и экологически безопасного использования жидкого навоза в системах удобрений кормового севооборота.

Научная новизна. Впервые в Центрально - Черноземной зоне Российской Федерации на выщелоченном черноземе в длительном стационарном полевом опыте обоснованы и установлены оптимальные и предельно допустимые дозы общего азота жидкого бесподстилочного навоза при ежегодном систематическом внесении под культуры: кукурузу, вико-овсяную смесь, озимую пшеницу и кормовую свеклу, кормового севооборота.

Изучено влияние возрастающих доз азота бесподстилочного навоза на качество' кормовых культур и зерна озимой пшеницы. Установлены закономерности накопления нитратов в кормах в зависимости от доз и систематического применения жидкого бесподстилочного навоза на протяжение трех ротаций кормового севооборота.

Проведен поиск путей повышения коэффициентов использования питательных веществ навоза.

Разработаны рекомендации и система удобрений кормового севооборота на основе ежегодного систематического внесения жидкого навоза под вспашку, что обеспечило повышение плодородия выщелоченного слабогумусированного чернозема, продуктивности кормового севооборота и уменьшило неблагоприятное воздействие его как на месте временного хранения, так и на окружающую среду.

Практическая значимость работы. На основании многолетних результатов исследований рекомендованы и используются в практике хозяйств Белгородской области оптимальные дозы общего азота жидкого

бесподстилочного навоза под культуры кормовых севооборотов, обеспечивающие повышение плодородия выщелоченных черноземов продуктивности кормовых культур и являются экологически обоснованным приемом утилизации отходов функционирующих животноводческих комплексов.

Результаты исследований могут быть использованы при разработке новых технологий возделывания кормовых культур в севообороте.

Апробация и публикации. Результаты исследований докладывались на Всесоюзных совещаниях участников Географической сети опытов с удобрениями / Москва, 1983; Москва, 1984; Тамбов, 1985; Белгород, 1983 /, на ежегодных областных и районных совещаниях - семи нарах руководителей и специалистов сельского хозяйства Белгородской области. По материалам диссертации опубликовано 6 научных работ.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на страницах, содержит 6 глав, основные выводы и предложения производству 30 таблиц, 2 рисунка, 6 приложений.

Список использованной литературы включает источник отечественных и зарубежных авторов.

В полевых экспериментах и лабораторно - аналитических работах помощь автору оказывали агрохимики ТА. Бабина, П.Ф. Шипилов, НА. Крыксина, агроном участка АО "Заря" Шебекинского района НА. Емельяненко.

Искренне благодарю вышеназванных специалистов, коллектив Белгородского НИИСХ, научного руководителя работы доктора сельскохозяйственных наук, профессора, члена-корреспондента Россельхозакадемии И.О. Кочетова за поддержку и оказанную помощь.

2. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Белгородская область, расположенная в Черноземном Центре России, является важным аграрным регионом с интенсивно развивающимся земледелием и животноводством. Территория области представлена преимущественно черноземами с высоким естественным плодородием. Практически весь ценный почвенный ресурс области вовлечен в сельскохозяйственный оборот.

В современный период плодородные почвы области подвергаются неблагоприятному воздействию природных факторов и антропогенном влиянию деятельности человека, что приводит к снижению их плодородия, уменьшает продуктивность полей и устойчивость агроценозов к неблагоприятным факторам.

Климат области характеризуется умеренной континентальностью и в целом благоприятствует возделыванию всех сельскохозяйственных культур. Зимы здесь мягкие, с частыми оттепелями и неустойчивым снежным покровом. Весенне-летний период часто проявляется влияние засухи и суховеев различной интенсивности и продолжительности.

Количество годовых осадков 497 мм, в том числе за период с температурой 10° и выше - 270 мм.

Изучение поставленных вопросов проводилось в полевом опыте на черноземе выщелоченном слабогумусированном среднесуглинистого гранулометрического состава в Акционерном обществе "Заря" Шебе-кинского района Белгородской области, специализирующимся на откорме молодняка крупного рогатого скота. В почве пахотного еле содержалось: 3,4 % гумуса, рН солевой вытяжки 5,6 , содержание / в вытяжке по Чирикову / Р2О5 и К2О 5,6 и 8,4 мг/100 г почвы, соответственно, сумма поглощенных оснований 27,4 мг. экв. Долевые опыты проводили по методике, утвержденной методической комиссией ВИУА и рекомендованной Геосетью полевых опытов с удобрениями. Схема полевого стационарного опыта включала варианты, изложенные в таблице .

В натуре опыт размещался звеном на трех полях кормового севооборота. Повторность опыта четырехкратная, расположение вариантов последовательное, одноярусное.

Посевная площадь делянок 196, учетных - 118,8 кв.м.

Шаговая доза азота, вносимого с жидким навозом, в среднем 1 севообороте принята равной 90 кг/га, в т.ч. для однолетних трав - 60 кг/га, для озимых - 70 кг/га, для кормовой свеклы - 120 кг/га для кукурузы на силос - 110 кг/га общего азота. Физическую дозу навоза определяли исходя из фактического содержания в нем азоте

Для закладки опытов использовали свежий бесподстилочный навоз откормочного комплекса, в котором в среднем содержалось 4 - 5% сухих веществ, 0,15 - 0,25 % общего азота, 0,08 - 0,13 Фосфора и 0,09 - 0,13 % калия, а также аммиачную селитру, двойной суперфосфат и 40-% калийную соль.

Навоз вносили с помощью переоборудованного жижеразбрасывателя ЗЖВ - 1,8 с последующим запахиванием на глубину пахотного слоя.

Агротехника возделывания культур кормового севооборота общепринятая для зоны. В посевах использовали районированные для зоны сорта: озимой пшеницы "Ахтырчанка" и "Мироновская 808", кукурузы ВНР-42" и "Днепровский 247М" кормовой свеклы "Эккендорфская желтая" и "Кормовая полусахарная". Сортосмена их производилась только после полного завершения ротации севооборота.

Анализ почвенных и растительных образцов проводили по методикам и регламентам ВЛУА, ЦИНАО и других НИУ.

Урожай учитывали поделяночно со всей площади учетной делянки.

Данные урожаев обработаны методом дисперсионного анализа. За существенные приняты те разности, которые превышали наименьшую существенную разность / НСР 0,5 / на 5%-ном уровне значимости, что соответствует 95 % - ному уровню вероятности.

Энергетическую эффективность применения удобрений при возделывании культур кормового севооборота определяли: по "Методике энергетического анализа технологических процессов в с. - х. производстве", РАСХН, ВИИ, ЦНИИМЭСХ, ВИЭСХ, М.,1995; "Методическое пособие по агроэнергетической и экономической оценке технология и систем

кормопроизводства", М„ ВИК, 1995; "Методические рекомендации по биоэнергетической оценке севооборотов и технологий выращивания кормовых культур", ВАСХНИЛ, М., 1989.

3. ВЛИЯНИЕ СИСТЕМАТИЧЕСКОГО ВНЕСЕНИЯ БЕСПОДСТИЛОЧНОГО НАЗОЗА НА УРОЖАЙ И КАЧЕСТВО ПРОДУКЦИИ КУЛЬТУР КОРМОВОГО СЕВООБОРОТА

Ряд исследователей указывают, что доступность питательных веществ жидкого бесподстилочного навоза приближается к минеральным удобрениям, а иногда даже превосходит их. Наши исследования показали, что.при внесении под кукурузу в среднем 110 кг/га общего азота в первый год используется растениями 13,8 % азота, 13,9 % фосфора и 18,5 % калия. Увеличение доз навоза под культуру ведет к снижению усвоения растеньями азота, фосфора и практически мало влияет на поступление калия.

Систематическое ежегодное внесение под вспашку возрастающих доз жидкого навоза на протяжении трех ротаций кормового севоборота сформировало в почве значительный запас питательных веществ и оказывало влияние, как на продуктивность культур, так и на интенсивность поглощения запасов питательных веществ, состояние их хозяйственного баланса.

Активно потребляли элементы питания культуры: кукуруза и кормовая свекла, умеренно требовательны к ним вико - овсяная кормовая смесь и озимая пшеница.

Увеличение доз навоза, вносимого под вспашку, способствовало некоторому росту расхода на формирование единицы урожая подопытных культур азота, фосфора и калия, а также нарастанию выноса этих элементов с урожаями.

Из навоза использовалось культурами кормового севооборота в среднем за ротацию 40 - 47 % азота, 25 - 23 % фосфора и 65 -71 % калия. В целом за три ротации севооборота, по данным расчета хозяйственного баланса, под влиянием высоких доз жидкого навоза в почве накопились и остались неиспользованными 1719 - 3663 кг/га азота, 430 - 372 кг/га фосфора и 271 - 726 кг/га калия, что явилЪсь основой формирования расширенного воспроизводства плодородия выщелоченного чернозема и высоких урожаев сельскохозяйственных культур.

Кукуруза оказалась одной из культур кормового севооборота, наиболее отзывчивой на внесение возрастающих доз азота жидкого навоза. Средние данные, полученные за три ротации кормового севооборота, показывают, что под влиянием одной дозы жидкого навоза: /110 кг/га общего азота / урожай зеленой массы кукурузы возрос на 42 ц/га / при урожае на контроле 335 ц/га /. С увеличением доз навоза под изучаемую культуру прибавки урожая возрастали практически кратно росту доз навоза, При внесении четырех доз навоза / или 440 кг/га общего азота / урожай зеленой массы кукурузы был почти в 1,5 раза выше, чем на контрольном варианте / табл. 1 /.

Под влиянием высоких доз жидкого навоза, внесенного под вико -овсяную смесь, также практически удваивался урожай зеленого корма.

Урожай зерна озимой пшеницы от одной дозы жидкого навоза / 70 кг/га общего азота / возрастал на 4,1 ц/га или на 15,4 % при урожае на контроле 25,5 ц/га.

Таблица 1

Влияние жидкого навоза на урожай культур кормового севооборота средние данные за 1977 - 1990 годы /

Варианты Урожай , ц/га-

кукуруза вико- озимая кормова

на силос овсяная смесь пшеница я свекла

1. Контроль /рядк.удобр./

- фон 335 165 26,5 356

2. Фон+жидкий навоз 1 377 197 30,6 481

доза

3. То же 2 дозы 420 . 217 35,0 537

4. То же 3 дозы 467 280 35,1 614

5. То же 4 дозы 491 289 36,4 694

6. Фон+ЫРК экв. 1 дозе

навоза 454 230 32,4 562

7. ФокШРК экв. 2 дозам

навоза

501

262

33,4

579

8. Фон+жидкий навоз 1 доза

+ NPK экв.1 дозе навоза

464

237

33,1

602

9. Фон+жидкий навоз 2

дозы

+ Р / N : Р = 1 : 0,8 / 437 НСР 0,95 29-67

228 15-52

36,5 620 1,4 -5,1 22-99

Примечание: Одна доза азота жидкого навоза под кукурузу 110 кг/га, под вико-овес - 60 кг/га, под озимую пшеницу - 78 кг/га, под кормовую свеклу - 120 кг/га.

Удвоение дозы навоза под культуру позволило дополнительно получить 8,5 ц/га зерна. Дальнейшее наращивание доз навоза не способствовало росту урожая зерна. Под воздействием высоких доз жидкого навоза растения озимой пшеницы полностью полегали, что приводило к потере значительной части урожая. Применение реторданта ТУР и средств защиты растений на посевах озимой пшеницы в опыте фоном в рекомендованных дозах способствовало сохранению урожая зерна. Величина сохраненного урожая зерна только за счет применения средств защиты растений в нашем опыте составила от 1,0 до 4,7 ц/га. Доля сохраненного урожая зерна в полученных прибавках под воздействием жидкого навоза от одной дозы до четырех при систематической запашке его под культуры севооборота составляла от 16,4 до 32,2 %.

Применение средств защиты растений позволило более эффективно использовать питательные вещества высоких доз навоза.

Наиболее отзывчивой из изучаемых в опыте культур на внесение высоких доз навоза сказалась кормовая свекла. Дозы навоза от 120 до 480 кг/га общего азота обеспечили прирост урожая корнеплодов на 35 - 95 процентов, при урожае на контроле 356 ц/га / табл 1 ,

Под влиянием оптимальных доз жидкого навоза / не выше 180 -200 кг/га общего азота / в урожае кормовых культур возрастало накопление "сырого белка", каротина, в зерне озимой пшеницы -клейковины. Высокие

дозы жидкого навоза способствовали накоплению в урожае небелкового азота, снижали содержание в зеленой массе корма сухих веществ и сахара в корнеплодах кормовой свеклы

Следовательно, система удобрений на основе максимального использования жидкого бесподстилочного навоза должны строиться с учетом биологических особенностей культур и отзывчивости их на это удобрение, плодородие почв и возможности проявления негативных тенденций при наращивании доз их использования.

4. ВЛИЯНИЕ ЖИДКОГО НАВОЗА НА ПЛОДОРОДИЕ ВЫЩЕЛОЧЕННОГО

ЧЕРНОЗЕМА

Наши исследования показали, что различные дозы жидкого навоза при ежегодном внесении под вспашку изучаемых культур оказывают значительное влияние на изменения агрономически ценных свойств почвы.

Выращивание культур четырехпольного кормового севооборота на протяжении трех ротаций без применения удобрений / контроль / приводило к истощению запасов питательных веществ почвы. В таблице 2 отражены негативные тенденции снижения содержания в почве гидролизуемого азота, подвижного фосфора, обменного калия и гумуса через 12 лет наблюдений в сравнении с показателями их перед закладкой опыта.

Систематическое внесение под изучаемые культуры на протяжение трех ротаций кормового севооборота двух доз жидкого навоза с содержанием 130 кг/га общего азота способствовало нарастанию гидролизуемого азота, хотя по совокупному содержанию его в расчете на килограмм почвы группировка почвы по этому показателю не изменилась, а ежегодное использование 4 доз навоза изменило группировку обеспеченности почвы от низкой до средней.

Под влиянием навоза за тот же период проявилась положительная тенденция накопления в почве подвижного фосфора, хотя группировка почвы по ее обеспеченности этим элементом за период наблюдений не изменилась и сохранилась на уровне средней обеспеченности почвы подвижным фосфором.

Примерно такие же тенденции прослеживаются в накоплении и обменного калия.

Наши наблюдения за 12 - летний период показали, что систематическая запашка жидкого навоза способствовала нарастанию тенденции прироста накопления в почве органического вещества /табл.2/.

Следовательно, регулируя дозы внесения жидкого навоза под основную обработку складывается определенная возможность на достаточном уровне

управлять накоплением в почве биогенных веществ и продуктивностью каждой культуры кормового севооборота.

Таблица 2

Изменение показателей плодородия почвы под влиянием систематической запашки под культуры севооборота жидкого бесподстилочного навоза, мг/кг почвы

Азот Р2О5 к2о Гумус, %

Варианты гидролиз

уемый

перед через перед через перед через перед через

зак. 12 зак. 12 зак. 12 зак. 12

on. лет оп. лет оп. лет оп. лет

Контроль / рядк. удобр. / - 94 84 54,5 42,7 79,0 76,1 3,85 3,75

фон

Фон + жидкий навоз 2

дозы / N общ. 180 кг/га / 110 149 51,0 54,1 82,2 88,2 3,95 4,05

То же 4 дозы 96 268 56,1 67,3 82,8 93,5 3,85 4,05

Фон + NPK экв. 2 дозам 114 174 52,4 102,6 81,4 105,2 3,95 3,85

навоза

Фон + жидкий навоз 1 доза

+ NPK экв. 1 дозе навоза 98 152 49,8 78,8 81,4 88,0 3,95 4,05

5. АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ БЕЗОПАСНОГО ПРИМЕНЕНИЯ В КОРМОВОМ СЕВООБОРОТЕ ЖИДКОГО БЕСПОДСТИЛОЧНОГО НАВОЗА

В целом систематическое внесение высоких доз жидкого навоза под культуры севооборота способствовало миграции вниз по почвенному профилю значительных количеств нитратного азота. Наблюдения за динамикой нитратного азота показали, что даже на варианте с заделкой под плуг двух доз жидкого навоза при систематическом внесении в подпахотном горизонте почвы весной под посевами вико - овсяной смеси, озимой пшеницы, кормовой свеклы и кукурузы находилось большее количество нитратного азота, чем в пахотною слое. Под влиянием навоза содержание нитратного азота в почве возрастало до глубины одного метра.

Таким образом, значительные количества общего азота, поступающего в почву с нарастающими дозами жидкого бесподстилочного навоза, остаются не использованными растениями на формирование урожаев, способствуют миграции по почвенному профилю нитратного азота, являясь потенциальным источником загрязнения грунтовых вод.

Высокие дозы общего азота, поступающего с жидким навозом при систематическом внесении его в почву, а так же образующийся в ней нитратный азот оказывали значительное влияние на накопление в корме нитратов. Количество нитратов в продукции значительно изменялось в зависимости от биологических особенностей культуры, складывающихся климатических условий года их выращивания, фазы развития и от уровня удобренности почвы.

Полученные нами результаты показывают, что под влиянием различных доз удобрений отмечается нарастание нитратов в урожае кормов, хотя в целом концентрация их по экологически допустимым нормам, позволяет использовать корма без ограничений. С ростом используемых доз навоза больше накапливается нитратов в корнеплодах кормовой свеклы и кукурузе на силос и меньше - в зеленой, массе вико -овсяной кормовой смеси. Систематическое внесение навоза под изучаемые культуры на протяжении трех ротаций севооборота в дозах по 360 кг/га общего азота привело к увеличению концентрации нитратов в третьей

ротации в 1,5 раза по сравнению с первой / 780 в первой и 1174 мг/кг зеленой массы в третьей /. Уместно отметить, что на процессы накопления нитратов в урожае большее влияние сказывает азот минеральных удобрений, чем азот жидкого навоза / табл. 3 /.

Таблица 3

Тенденции накопления нитратов в урожае культур под влиянием систематической запашки жидкого навоза, мг\кг зеленой массы

Варианты Кукуруза на силос Корнеплоды кормовой свеклы

Ротации севооборота

1 ротац. 1977-1979 2 ротац. 1982-1983 3 ротац. 1986-1987 1 ротац. 1980-1982 2 ротац. 1984-1986 2 ротац. 19881990

Контроль /рядк. удобр/- фон 147 162 197 280 316 488

Фон + жидкий навоз 1 доза 328 330 334 360 388 538

То же 2 дозы 338 344 359 511 520 691

То же 3 дозы 346 362 380 608 676 735

То же 4 дозы 350 390 428 760 894 1174

Фон +№РК экв. 1 дозе навоза 349 449 479 810 840 901

Фон +№РК экв. 2 дозам навоза 386 449 1117 980 1160 1654

ФОН +ЖИДКИЙ навоз 1 доза + №РК экв. 1 дозе навоза 368 424 937 890 934 1162

пдк 500 2000

Большое количество нитратов также накапливается в ботве кормовых корнеплодов. Наблюдения показали, что от воздействия жидкого навоза в количествах от одной до четырех доз в третьей ротации севооборота в ботве

кормовой свеклы содержалось нитратов от 360 до 460 мг/кг зеленой массы, при этом концентрация их изменялась аналогично, как и в корнеплодах. Исследованиями установлено, что начиная с первого года проведения опыта варианты с высокими дозами жидкого навоза отличались большей засоренностью посевов культур севооборота. Усилению засорения культур севооборота значительно противостояли посевы вико -овсяной смеси до формирования бобов вики и посевы озимой пшеницы до начала налива зерна. На зонах без удобрений засоренность посевов не изменялась и была наименьшей, а тенденцию снижения ее в третьей ротации можно объяснить влиянием строгого соблюдения чередования культур севооборота, а следовательно, и возросшей агротехнической культурою земледелия.

Таблица 4

Влияние систематического внесения жидкого навоза на засоренность посевов кормовой свеклы /средние данные по двум

полям/

Варианты Масса сорняков перед первой прополкой после завершения ротации, г/м2

через 4 года через 8 лет через 12 лет среднее

Контр, /рядк. 285 290 265 280

удобр./фон

фон + жидк. навоз 1

доза

./ N общ. 120 кг/га / 310 365 375 350

То.же 2 дозы 340 495 405

То.же 4 дозы 460 555 795 603

Фон + жидк. навоз 1

доза

+№К экв. 1 д. 370 390 640 466

навоза

НСР 0.95 37 42 69

15

Под воздействием систематического использования в севообороте одной дозы жидкого навоза проявилась лишь тенденция увеличения засоренности посевов кормовой свеклы, при этом наблюдалось возрастание под влиянием внесения двух доз жидкого навоза. Значительная засоренность посевов отмечена под влиянием трех и четырех доз жидкого навоза, что подтверждают данные учета / табл. 4/.

От четырех доз жидкого навоза засоренность подопытной культуры в третьей ротации севооборота возросла более чем в три раза, а в среднем за три ротации - на 115%. Совместное использование одной дозы жидкого навоза с минеральными удобрениями с содержанием питательных веществ эквивалентно двум дозам жидкого навоза способствовало нарастанию засоренности посевов примерно как и внесение трех доз жидкого бесподстилочного навоза.

6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА В СИСТЕМЕ УДОБРЕНИЙ КОРМОВОГО СЕВООБОРОТА МАКСИМАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЖИДКОГО БЕСПОДСТИЛОЧНОГО НАВОЗА

Под влиянием систем удобрений на основе использования различных доз жидкого навоза в целом повысилась продуктивность изучаемых культур кормового севооборота. С увеличением в системе удобрений доз жидкою навоза от одной до четырех / от 90 до 360 кг/га общего азота / продуктивность севооборота в расчете на зерновые единицы возросла от 8,4 до 25,0 ц/га, при сборе их на контрольном варианте 41,9 ц/га, что составляет от 20 до 59,7 % прироста продуктивности, по отношению к контрольному варианту / табл. 5 /.

Таблица 5

Экономическая и энергетическая оценка эффективности систематического использования возрастающих доз жидкого навоза под

вспашку в кормовом севообороте

Варианты Продукти Доля Окупаем. Биоэне

в урожая 1 кг ^К ргетич.

севообор. за счет удобрен. коэффи

ц/га з.е. удобр.,% з.е., кг циент

Контроль /рядк.удоб./ - 41,9 - - 3,2

фон

Фон+жидк. навоз 1

доза

^ общ. 90 кг/га/ 50,3 20,0 4,33 3,1

То же 2 дозы 56,2 34,0 3,69 2,8

То же 4 дозы 66,9 59,7 3,22 2,5

Фон +ЫРК экв. 2 д. 62,9 50,1 5,41 2,3

навоза

Фон+жидк. навоз 1

доза

+ЫРК экв. 1 д. навоза 61,6 47,0 5,08 2,4

Следует отметить, это от четырех доз жидкого навоза, ежегодно вносимого под вспашку, получен дополнительный урожай, который в среднем был произведен в контрольном варианте на посевах вико -овсяной кормовой смеси. При совместном внесении навоза и минеральных удобрений получено за 5,4 ц/га з.е. или на 13 % больше, чем по варианту с внесением двух доз жидкого навоза.

Наибольшая продуктивность в севообороте получена от культур при дополнительном внесении с двумя дозами жидкого навоза фосфора в соотношении 1 : 0,8, где доля прироста урожая за счет удобрений по сравнению с контролем без удобрений составила 27,7 ц/га з.е. или 86,1%.

Расчеты показали, что окупаемость питательных веществ минеральных удобрений в опыте приблизительно равна нормативным данным, полученным в производственных условиях. Она составила от 5,41 до 3,56 кг зерновых единиц на один килограмм питательных веществ удобрений, Каждый килограмм питательных веществ, поступивших в почву с навозом в одной дозе, окупился продукцией в размере 4,33 кг зерновых единиц. С увеличением доз внесения навоза наблюдалось снижение окупаемости от названной величины до 3,22 кг з.е., или это уменьшение составило от 0,64 до 1,11 кг на килограмм ЫРК удобрений / табл. 5 /.

Биоэнергетическая оценка эффективности изучаемых в опыте систем удобрений показала, что на контроле без удобрений, в сравнения с другими вариантами, валовой энергии накопилось меньше всего / 70,2 ГДЖ /, но при этом и затраты ее были минимальными / 22,2 ГДЖ /, вследствие чего биоэнергетический коэффициент /величина отношения накопленной обменной энергии к затратам на ее производство / по нашим расчетам при достигнутом уровне продуктивности кормового севооборота был самым высоким 3,2 / табл. 5 /.

В целом изучаемые в опыте системы удобрений обеспечили' приращение значительных количеств энергии в урожае, но с увеличением доз ежегодного внесения навоза от одного до четырех совокупные затраты энергии на производство урожая культур севооборота возросли, по сравнению с контролем в четыре раза, а приращение энергии - только в 1,43 раза, биоэнергетический коэффициент при этом уменьшился с 3,1 до 2,5. В

целом накопление валовой энергии в урожае, полученном под воздействием ежегодного внесения под вспашку при возделывании культур севооборота жидкого навоза, было в 2,5 - 3,1 раза больше, чем затрачено ее на производство растениеводческой продукции.

Следовательно, по совокупным показателям оптимальным является ежегодное систематическое внесение под культуры кормового севооборота двух доз жидкого навоза с содержанием общего азота 180 килограмм на гектар севооборотной площади.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. В условиях Центрально-Черноземной зоны на выщелоченных черноземах систематическое ежегодное внесение жидкого бесподстилочного навоза под вспашку в качестве основного удобрения культур кормового севооборота по 180 - 360 кг общего азота на гектар севооборотной площади позволило дополнительно получить 14,3 - 25,0 ц/га зерновых единиц при средней продуктивности севооборота на контрольном варианте 41,9 ц/га з.е., при этом доля прироста продуктивности только от систем удобрений составила, по сравнению с контролем, 34,0 - 59,7 % на основе максимального использования жидкого навоза.

В среднем за ротацию культурами кормового севооборота из навоза использовалось: 40-47 % азота, 25-28 % фосфора и 65-71 % калия.

2. Выращивание культур севооборота на фоне без удобрений привело к уменьшению показателей почвенного плодородия. Ежегодное применение жидкого навоза под вспашку на выщелоченном черноземе с низким уровнем плодородия способствовало, по сравнению с контролем, накоплению в почве на 3,1 - 11,2 мг/кг почвы подвижного фосфора и на 6,0 -10,6 мг/кг почвы обменного калия, а также формированию положительного баланса основных питательных веществ и не существенному увеличению на 0,1 - 0,2 % содержания гумуса в пахотном слое.

3. Оптимальными дозами жидкого навоза для культур кормового севооборота являются дозы с содержанием под вико - овсяную кормовую смесь 120 кг/га общего азота, под озимую пшеницу - 140 кг/га, под кормовую свеклу - 240 кг/га, под кукурузу на силос - 220 кг/га, что составляет в среднем 180 кг/га общего азота на гектар севооборотной площади.

4. При выращивании в системах удобрений под культуры севооборота доз жидкого навоза до 360 кг/га общего азота наблюдалось снижение содержания в зеленой массе кормов сухих веществ, в корнеплодах кормовой свеклы - сахара, отмечена тенденция накопления нитратов в кормах, усиливалась миграция нитратного азота за пределы пахотного слоя и возрастала засоренность посевов сорняками.

5. Наиболее отзывчивыми культурами на внесение жидкого бесподстилочного навоза являются кукуруза и кормовая свекла, индекс продуктивности которых в севообороте составляет более единицы. При этом у кормовой свеклы этот показатель под воздействием нарастающих доз навоза увеличивался, у кукурузы напротив снижался. Менее отзывчивыми оказались озимая пшеница и вико-овсяная кормовая смесь.

6. Минеральные удобрения в дозах эквивалентных содержанию питательных веществ в одной и двух дозах жидкого навоза большее влияние оказывали на накопление в урожае подопытных культур сырого белка, нитратного азота, способствовали снижению сухих веществ, усиливали минерализацию гумуса почвы и миграцию нитратного азота за пределы корнеобитаемого слоя. Минеральные удобрения и сочетания их с навозом в большей степени способствовали в целом наращиванию продуктивности севооборота.

7. Дополнительное внесение с двумя дозами жидкого навозе фосфора до соотношения азота к фосфору равному 1 : 0,8 способствовало в сравнении с одним жидким навозом большему накоплению этого элемента в почве, приросту урожайности зерна озимой пшеницы на 2,5 ц/га, корнеплодов кормовой свеклы - на 83 ц/га, увеличению сборе зерновых единиц на 13,4 ц/га в расчете на гектар севооборотной площади и росту в 1,7 раза окупаемости одного килограмма питательных веществ навоза.

8. От каждого килограмма питательных веществ (HPK) навоза дополнительно получено в среднем по 3,7 кг зерновых единиц. С увеличением доз внесения навоза под вспашку окупаемость его продукцией снижалась. Накопление валовой обменной энергии в урожае, полученном от ежегодного внесения жидкого навоза под изучаемые в опыте культуры, было в 2,5-3,1 раза больше в сравнении с энергозатратами на ее производство. При ежегодном внесении под культуры севооборота двух доз жидкого навоза с содержанием общего азота 180 кг/га биоэнергетический коэффициент составил 2,8, при величине его на контрольном варианте без удобрений 3,2.

9. Внесение жидкого навоза при основной обработке почвы /вспашке/ под культуры севооборота является одним из агроэкологически

обоснованных приемов его утилизации. Ежегодное использование жидкого навоза под вспашку на протяжении трех ротаций кормового севооборота /12 лет/ даже в дозах по 360 кг общего азота на гектар севооборотной площади позволило получать высокие урожаи кормов и зерна озимой пшеницы без ограничений в их использовании.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. В условиях Центрально-Черноземной зоны на выщелоченных черноземах для животноводческих комплексов, колхозов, совхозов и хозяйств с новыми формами собственности на землю внесение жидкого бесподстилочного навоза под основные кормовые культуры прифермских севооборотов с транспортировкой^ на расстояние до двух километров при запашке его плугом является экологически обоснованным приемом утилизации отходов.

2. Систематическое ежегодное внесение жидкого навоза с содержанием до 200 кг на 1 га севооборотной площади азота является оптимальным под кормовые культуры, в том числе: под вико-овсяную кормовую смесь - 120, под озимую пшеницу - 140 кг/га с применением ретардантов и средств защиты растений в рекомендованных дозах, под кормовую свеклу - 240, под кукурузу на силос - 220 кг/га общего азота, что позволяет на 34% повысить продуктивность культур севооборота.

3. На черноземных почвах тяжелого гранулометрического состава допустимо ежегодно вносить под культуры кормового севооборота в системах удобрений до 360 кг/га общего азота с обязательным ежегодным контролем уровня загрязнения кормов нитратами.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Органические удобрения // Справочник агрохимика. Центральночерноземное книжное издательство. Воронеж. 1983, с. 20-36. /в соавторстве/

2. Влияние высоких доз жидкого навоза при ежегодном внесении на продуктивность севооборота // Тезисы докл. Всесоюзного совещания участников Географической сети опытов с удобрениями. Москва. ВИУА, 1983. /в соавторстве/

3. Окупаемость возрастающих доз жидкого навоза при ежегодном внесении в севообороте // Тезисы докл. Всесоюзного совещания участников Географической сети опытов с удобрениями. Москва. ВИУА, 1984. С. 131. /в соавторстве/

4. Влияние возрастающих доз жидкого навоза на плодородие почв при ежегодном внесении // Удобрения в интенсивном земледелии. Центральночерноземное книжное издательство. Воронеж. 1987. С. 39-44.

5. Секрет успеха в руках умелых / опыт свекловодов Шебекинского района /. Белгород, 1990. 6 с.

6. Изменение плодородия почв Белгородской области при их интенсивном использовании // Стабилизация развития АПК Центрального Черноземья на основе рационального использования природно-ресурсного потенциала. Воронеж. 1996, с. 46-48. /в соавторстве/

Лицензия ЛР № 010283. Белгород, областная типография, мук. 7175, тираж 130.