Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ЭКОЛОГО-АГРОХИМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА УДОБРЕНИЙ НА ВЫЩЕЛОЧЕННЫХ ЧЕРНОЗЕМАХ ЛЕСОСТЕПИ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "ЭКОЛОГО-АГРОХИМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА УДОБРЕНИЙ НА ВЫЩЕЛОЧЕННЫХ ЧЕРНОЗЕМАХ ЛЕСОСТЕПИ"

А'Зут

На правах рукописи

НВОКЛОВ Александр Васильевич

ЭШЛОГО-АГРОХИМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА УДОБРЕНИЙ НА БЩЕЛОЧЕНШЛ ЧОТШЕМАХ ЛЕСОСТЕПИ

06.01.04 - агрохимия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание 'ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

МОСКВА 1997

/ /

Работа выполнена во Всероссийском НИИ удобрений и агропочвоведения им.Д.Н.Прянишникова, Мордовском НИИСХ " Мордовском государственном университете им. Н.П.Огарева.

Научный консультант:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Пильняков И.А.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Евтушенко В.Е.; доктор биологических наук, профессор Лебедева Л.А.; доктор сельскохозяйственных наук, профессор Алтунмн Д. А.

Ведущая организация: Центральный институт агрохимического

обслуживания сельского хозяйства ¡ЦИНАО)

Завита состоится 0*/ ]998г. в 14 часов яа заседа-

нии диссертационного совета 3.020.05.01. Всероссийского научно- исследовательского института удобрений и агропочвоведения имени Д.Н.Прянишникова по адресу: 127550. Москва, ул.Прянишникова.31, диссертационный совет ВЙУА.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Всероссийского НИИ удобрений и агропочвоведения им. Д. ¡1. Прянишникова.

Автореферат разослан " _1097г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор сельскохозяйственных наук.

профессор Воллейжт ЛД

■ - V." " ......

. , Г-... }

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблем». Эффективное использование земли, агроклиматических ресурсов, биологического потенциала растений,-сохранение и повышение плодородия почвы о целью получения высоких устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур без причинения вреда природе и с наименьшими энергозатратами является основополагающим стратегическим направлением в современном земледелии России, основой ее продовольственной безопасности.

В связи с этим практическое земледелие нуждается в рекомендациях по адаптивному регулированию плодородия различных типов почв, рациональному использовали» удобрений и устранению избыточной кислотности, для чего важно знать характер и реальные темпы изменения агрохимических свойств и эффективного плодородия под активным антропогенным воздействием в конкретных почвен-но-климатических условиях.

Изучение эффективности применения удобрений под сельскохозяйственные культуры в зоне неустойчивого увлажнения лесостепи юга Нечерноземья до середины 60-х годов носили эпизодический характер. Позднее, в 70-80-х годах, прорабатывались вопросы удобрения отдельных культур, условия эффективного применения фосфоритной муки и навоза. Результаты этих исследований нашли отражение в печати и рекомендациях по применению удобрений. Однако в опубликованных работах излагались, главным образом, данные краткосрочных опытов. Вопросы эффективности туков при длительном их применении освещались отрывочно и далеко не полно. В последние годы в многолетних стационарных опытах по этим вопросам накоплен большой экспериментальный материал, получивший отражение в представленной работе.

Цеж н задачи исследований. Основной целью исследований явилось изучение закономерностей действия минеральных, органических и известковых удоОрений при длительном их применении на потенциальное и эффективное плодородие чернозема выщелоченного тяжелосуглинистого лесостепи юга Нечерноземья России в условиях неустойчивого увлажнения, совершенствование систем удобрения полевых севооборотов на основе зональных нормативных показателей.

В задачи исследований входило:

- установить реакцию культур на отдельные виды и сочетания удобрений при длительном их применении, определить порядок мини-

мумов основных элеме! гов пи^йЯрАЛЬНАН | НАУЧЧ'Ч БИБЛИОТЕКА

п. <4 I и^ирлэ

Инв. №

- исследовать сравнительную эффективность различных систем удобрений в полевом севообороте;

- изучить эффективность удобрений в зависимости от способов основной обработки почвы и норм высева:

- выявить влияние погодных условий на эффективность удобрений и показатели качества продукции;

- определить характер, темпы изменений агрохимических свойств почва при длительном применении удобрений;

- установить размеры выноса и баланс элементов питания в зависимости от систем удобрения;

- разработать концепцию адаптивных приемов преодоления повышенной кислотности черноземных почв:

- дать экологическую и энергетическую оценку эффективности применения удобрений.

Научная наивна. Впервые в условиях неустойчивого увлажнения региона выявлен порядок минимумов элементов питания и оптимальные сочетания туков под основные культуры при длительном их применении, проведена сравнительная оценка различных систем удобрения в севообороте на выщелоченных черноземах лесостепи.

Исследована эффективность известкования чернозема вьнцело-ченного тяжелосуглинистого на Фоне регулярного применения удобрений, Выявлены основные закономерности действия туков и химических мелиорантов при совместном внесении на агрохимические свойства почвы, урожайность сельскохозяйственных культур, химический состав растениеводческой продукции. Определены Фактические темпы средних ежегодных изменений физико-химических показателей почвы под действием регулярного применения удобрений. Установлены зависимости между дозами известковых удобрений и формами кислотности, определены потерн Са из слоя почвы 0-40 см в результате выщелачивания.

Изучено влияние погодных условий на эффективность удобрений и показатели качества продукции.

Определен баланс и уточнены нормы расхода питательных веществ для формирования урожая. Установлен допустимый норматив баланса питательных элементов для полевых севооборотов на выщелоченном черноземе лесостепи юга Нечерноземья России в условиях неустойчивого увлажнения.

Разработана концепция адаптивных приемов преодоления повышенной кислотности черноземных почв. Проведена экологическая и

энергетическая оценка эффективности применения удобрений.

Практическая значимость работы к реализация результатов исследований, результаты исследований являются теоретической и практической основой для разработки и рационального применения удобрений на выщелоченных черноземах региона в условиях неустойчивого' увлажнения, прогнозирования действия туков на свойства почвы при их длительном внесении.

Данные опытов использованы при разработке " Нормативов расхода известковых материалов для сдвига реакции почвенной среды до оптимального уровня" для бывоего ГОСШАНа СССР на 11-ю и 12-ю пятилетки по Волго-Вятскому экономическому району (М.. 1980, 1986), " Нормативов для определения потребности сельского хозяйства в минеральных удобрениях" (М.. 1680, 1985. 1V88).

Материалы исследований используются при изучении курсов "Системы земледелия", "Программирование урожаев", "Агрохимия", "Основы научных исследований в агрономии" в Аграрном институте Мордовского государственного университета иы.Н.П.Огарева.

Результаты опытов включены в 12 рекомендаций по различным аспектам применения удобрений, доведены до сведения специалистов путем публикаций 33 информационных листков Мордовского ИНГИ.

Апробация работ. Основные результаты опытов доложены на Всесоюзном совещании участников Геосети опытов с удобрениями (Белгород, 1987). Международной конференции Геосети опытов с удобрениями (Москва, 1996), заседаниях Координационного совета по известкованию (Белгород, 1987, 1990; Москва, 1988, 1989; Ленинград- Пункин, 1989), координационных совещаниях ОИЗ ВАСХНИЛ по вопросам земледелия, повышения плодородия почв и программирование! урожаев сельскохозяйственных культур ( Пермь, 1989; Горький, 1990; Ленинград-Пушкин, 1991), Всероссийском семинаре-совещании ВНИПТИХИМ (Саранск, 1988), производственно-научной конференции "Химизация на службе урожая" (Саранск,- 1990), НТС по растениеводству и земледелию НИИСХ Северо-востока (Киров. 1988), научной конференции "Системы земледелия Нечерноземной зоны Российской Федерации и пути их совершенствования" гН.Новгород, 1997), на заседаниях ученого совета ВИУА (Москва, 1997) и Мордовской ГСХОС (Саранск, 1976-1991), научно-технических совещаниях лаборатории известкования кислых почв ВИУА (Москва, 1S&1-1988, 1996) и др.

Пубякацт. По материалам диссертации опубликовано свыше 100 работ.

Объем н структура диссертации. Диссертация изложена на 251 машинописных страницах и состоит из введения, 9 глав, выводов и предложений производству. Она включает 86 таблиц, 10 рисунков, список отечественной и зарубежной литературы из 051 наименований. В приложении 13 таблиц.

Работа является результатом многолетних исследований, проводившихся лично автором в течение 20 лет (всего 190 опыто-лет: полевых стационарных - 181. полевых краткосрочных - 9) . Автор выражает глубокую признательность д-ру с.-х. наук, проф. Шильни-кову И.А., канд. с.-х. наук Костроьу К.А., Маловой A.B.. Сорокину М.И., канд. Оиол.наук Наумовой Г.П.. научным сотрудникам Бессоновой м.Н., Борискину н.Т. , за многолетнее плодотворное сотрудничество и постоянную помощь в проведении исследований, д-ру с.-х.наук, проф. Ш.и.Ахметову за внимание и поддержку на заклкн чительном этапе работы.

СОДЕРЖАНКЕ РАБОТЫ 1. Объекта, методы и условия проведения исследований

диссертационная работа выполнена в соответствии с тематическим планом НИР Мордовской ГСХОС (ныне - Мордовского КИИСХ) в качестве раздела государственной проблемы 2.51,01.02 "разработать и внедрить по зонам страны прогрессивные технологии применения удобрений, мелиорантов и других средств химизации на основе комплексного агрохимического обслуживания сельскохозяйственного производства, обеспечивающего расширенное воспроизводство плодородия почв, нормативную окупаемость средств химизации и охрану окружающей среды" (N гос.регистрации 0186.0115 686).

Основным методом исследований служил полевой опыт с традиционными сельскохозяйственными культурами региона. Всего было проведено шесть стационарных опытов разной продолжительности, каждый из которых в натуре имел два-три поля, введенных последовательно (Перечень стационарных полевых опытов .... 1989). схемы опытов включали различное число вариантов в зависимости от их цели. Повторность - трех-четырехкратная, размеры участков стационаров составляли от 3.0-3.2 га (опыты ], 2) до 0.4 га (опыт'4). Отдельные вопросы эколого-агрохимической оценки удобрений были изучены в краткосрочных полевых опытах. Исследования выполнены

на типичном для лесостепи юга Нечерноземья России черноземе выщелоченном тяжелосуглинистом. До закладки опытов почва под стационарами характеризовалась следующими агрохимическими показателями: гумус - 6.0-9.рНсол - 4.8-5.6. 5 - 26-35 мг-экв. Нг -4.8-9.8 мг-экв/100 г почвы. V - 74-85Х. Обеспеченность подвижными фосфатами низкая (в опыте 4 - высокая), подвижным калием -средняя и высокая.

Характерной особенностью климата в зоне проведения опытов являются значительные колебания температуры и относительной влажности воздуха, неравномерное распределение осадков в течение вегетационного периода, года и по годам, наличие выраженных за-су иливо-суховейных явлений. Регион расположен в зоне неустойчивого увлажнения, где повторяемость сухих, засушливых и полузасушливых лет равна 331, нормальных по увлажнению - ЗОХ, влажных и избыточно влажных - 321 (И.Е.Бучинский. 1976).

Метеорологические условия в годы проведения исследований были различными, но типичными для зоны. За 10 лет наблюдений влагообеспечевность возделываемых культур в мае-иоле в течение 11 лет находилась в пределах нормы, 11 лет - характеризовалась недостаточным увлажнением (в т.ч. 2 года - 1972 и 1975 гг.- были сильнозасуишивые), 5 лет - повышенным и 3 года (1976, 1978, 1990 гг.) - избыточным увлажнением.

Закладка опытов, отбор почвенных и растительных проб осуществлялись по методикам БИУА (1975, 1976, 1983). Химические анализы почв и растений выполнены стандартными методами. Статистическая обработка результатов исследований осуществлена дисперсионным и корреляционно-регрессионным методами с привлечением ПЗШ. Энергетическая оценка применения удобрений проведена по методике РАСХН (1994).

2. Урожайность сельскохозяйственны! культур при длительном применении удобрений к нзввстковаиик

Урожайность сельскохозяйственных культур - основной интегрирующий показатель, характеризующий плодородие почвы и эффективность того или иного агротехнического приема, в том числе применения удобрений.

2.1. Реакция культур севооборота на отдольнчв вида удобрений и их сочетания при хжигелыюм применении (опыт 1). Получен-

кие в опыте данные за четыре ротации семипольного зернопропашно-го севооборота позволяют рассматривать их во многих аспектах, в том числе для определения роди отдельных видов удобрений и их сочетаний в повышении урожайности культур и мониторинга изменений во времени их эффективности.

Результаты исследований показывают, что на черноземе выщелоченном тяжелосуглинистом, отличающемся сравнительно высоким потенциальным плодородием, даже в условиях неустойчивого увлажнения удобрения заметно повышают продуктивность сельскохозяйственных культур. При этом величина прибавки урожайности зависит как от вида и сочетания туков, так и от биологических особенностей возделываемых растений.

Высокой отзывчивостью на удобрения отличались кукуруза, озимая рожь, идущая по занятому пару, яровая пшеница, ячмень.ви-ко-овсяная смесь, менее отзывчивы - горох, ранний картофель, клевер луговой 1г.п.

Для кукурузы наиболее эффективным было применение NP и HPK с навозом. В этсы случае получены прибавки урожайности зеленой массы 34-127 и 38-156 ц/га (урожайность без удобрений составляла 193-313 ц/га). Близким по результативности было внесение полного минерального удобрения без навоза (прибавка 24-134 ц/га).

Горох слабо реагировал на минеральные удобрения и последействие навоза.

Наиболее заметное влияние на урожайность озимой ржи, идущей по занятому пару, оказали сочетания HP и HPK, внесенные на фоне последействия навоза: от HP с навозом получены прибавки урожайности 3.1-10.4 ц/ra. от «PK с навозом - 6.3-11.7 ц/га (урожайность без удобрений 17.2-23.3 ц/ra). Близкие результаты получены на вариантах навоз+NK, NPK, KP. Навоз г последействии незначительно повышал урожайность культуры. При раздельном внесении из элементов питания был э(Ефективен азот. Калийное удобрение практически не влияло на продуктивность ржи.

На яровой пшенице выявлено преимущество азотно-фосфорного и полного удобрений по фону последействия навоза (прибавки урожайности соответственно 3.2-9.0 и 2.7-11.0 ц/га). Из отдельных элементов был эффективен азот.

Картофель, как парозанимающую культуру, убирали за 3-4 недели до технической спелости, что сокращало вегетационный период и снижало его продуктивность. Наиболее существенные прибавки

урожайности клубней картофеля получены при внесении М60Р60 и НбОРбОКбО отдельно и в сочетании с навозом.

Вико-овсяная смесь, возделываемая в 4- й ротации вместо гороха, на фоне навоза положительно отзывалась на применение К, НР. Ж и иге (прибавка урожайности сена от 6.7 до 16.4 и/га, или 17-32 X к контролю без удобрений). Отдельное внесение фосфорных, калийных, фосфорно-калийных удобрений существенно не влияло на урожайность травосмеси. В то же время в сочетании с азотом оказывались эффективными как фосфорные, так и калийные туки.

Клевер луговой 1 г.п. положительно реагировал на последействие навоза, на внесение калия как отдельно, так и в сочетании с N. Р. НР. В то же время он отрицательно отзывался на последействие азотного, а также внесение фосфорного удобрений по навозному фону. Лучшим для культуры оказался вариант с внесением калийного удобрения на фоне последействия навоза (урожайность сена 44.3 ц/га, прибавка 6.4 ц/га, или 17 X к контролю).

Ячмень лучше всего отзывался на внесение № и КРК. Так, применение №ОРЗО и КЭОРЗОКбО повысило ее урожайность по сравнению с контролем соответственно на 11.0 ц/га (51 X) и на 14.9 ц/га С69 X). Ячмень, в отличие от других культур севооборота, положительно реагировал как на одностороннее внесение N. Р, к, так и на применение их парных комбинаций (КР, Ж, РК). Получена достоверная прибавка урожая от последействия навоза (в среднем 7.3 ц/га). Отмечено, что но навозному фону эффективность минеральных туков снижалась в среднем на 43 х. Однако совместное их внесение С навозом в целом повышало урожайность ячменя.

Большое практическое значение имеет установление порядка эффективности действия отдельных элементов питания при длительном применении удобрений на урожайность полевых культур.

При выращивании озимой ржи по занятому пару, яровой пшеницы и ячменя по ржи на фоне без применения навоза порядок эффективности тукав был однозначен (табл.1). В продолжении четырех ротаций наибольший эффект характерен для азота, на вторсы месте находится фосфор, в третьем минимуме - калий. По фону применения навоза для ржи, выращиваемой после гороха, в 1-й ротации в первом минимуме был азот, во втором - фосфор, в третьем - калий. Во 2-й и 3-й ротациях произошло изменение в порядке минимумов основных питательных веществ: на первое место по прибавкам урожайности ввдея фосфор. Азот по эффективности был на втором месте.

Таблица 1

Порядок эффективности питательных элементов удобрений в севообороте по ротациям (опыт 1, 1У60-1990гг.)

Ротация севооборота

Без навоза

По фону навоза

Первая Вторая Третья Четвертая

Первая Вторая Третья Четвертая

Первая Вторая Третья Четвертая

Первая Вторая Третья Четвертая

Первая Вторая Третья Четвертая

Первая Вторая Третья Четвертая

Первая Вторая Третья Четвертая

Кукуруза^на силос

II > Р 1 К N 1 К 1 Р N > К > Р

Горох

(вико-овсяная смесь)*

р > К > к

N > Р \ к

N > К > р

N 1 К > р

Н > Р Ч! к > Р N

К = 1> > К р > N К

Р > N > К к > N Р

N > Р > К N > Р К

Озимая рожь 1

N > Р К N > Р К

Н ' Р ' К Р > N К

N > Р % К Р > м к

N > Р > К N > р к

Яровая пшеница 1

К > Р > К N > р к

N > Р > К К > к р

N > Р > К N > р к

N > Р > К N > р к

Картофель ранний

>вер луговой 1 г.п. )*

N > Р ^ К Р > N к

N > Р * К N > Р к

N > Р > К К > Р N

К Р > N К Р N

Озимая рожь II N

II > Р % К > Р К

N > Р > к N > К Р

N > Р > К N > р К

N > Р ■> К N > к Р

пшеница II (ячмень}*

N > Р 1 К N > р К

N > Р > К N > к Р

N > Р > К N > р К

К > Р > к N > Р к

Примечание. * - в 4-й ротации севооборота

- у

«а третьем - калий. & 4-й ротации при возделывании ржи после ви-ко-овсяной смеси на первое место вышел азот, на второе - фосфор, на третье - калий.

Для яровой пшеницы в 1-ом и 2-ом звеньях севооборота по навозному фону в большинстве случаев порядок эффективности питательных элементов был следующим: N > Р > К,

Для озимой ржи во 2-ом звене севооборота на фоне внесения навоза в первом минимуме находился азот, во втором минимуме -фосфор или калий.

Для кукурузы в 1-й ротации в первом минимуме был фосфор, во втором - калий (на фоне навоза) или азот (на безнавозном фоне). Во 2-й и последующих ротациях порядок эффективности питательных элементов изменился: на первое место шшел азот. В результате систематического применения удобрений и обогащения (на соответствующих вариантах) почвы фосфатами, потребность кукурузы в фосфорных удобрениях существенно снижалась, в то же время возрастало значение калия в формировании урожайности.

Для гороха порядок эффективности элементов питания не установлен: в зависимости от конкретных погодных условий в первом минимуме оказывался то азот, то калий, то фосфор. В целом же, можно отметить, что горох слабо реагировал на внесение туков.

Для раннего картофеля на фоне без навоза порядок эффективности питательных веществ удобрений был следующим: N > Р > К. По навозному фону он менялся от ротации к ротации: Р > N > К - в 1-Й. N > Р > К - во 2-Й и К > Р > N - в 3-Й.

Для клевера лугового 1 г.п. порядок эффективности питательных элементов удобрения был однозначен: к > р > N.

Приведенные данные подтверждают сделанные ранее выводы Ю.К.Кудзина (1974), В. И.Никитишена (1924) о том, что система удобрения в условиях систематического применения минеральных и органических туков должна быть гибкой, позволяющей вносить в нее соответствующие коррективы.

2.2.Сравнительная эффективность различных систем удобрения в полевом севообороте (опыт 2). Результаты свидетельствуют о высокой э<1Фективности удобрений при внесении их под культуры севооборота. Так, применение умеренных доз минеральных туков (К60Р63К44) повышало продуктивность кую/рузы на 27-34 X, гороха - на 24 2. озимой ржи - на 4-60 х. ячменя на 40-69 г. Высокие дозы удобрений (Ш16Р12бК88),как правило, не обеспечивали адек-

ватного с умеренными дозами роста урожайности культур. На повышение уровня удобренности лучше всего реагировала кукуруза.

По влиянию на продуктивность возделываемых культур навоз-но-минеральная и минеральная системы удобрений при эквивалентном количестве вносимых питательных веществ были практически равноценными. дробное применение туков (осенью под основную обработку, весной под культивацию и/или в подкормку) не имело преимуществ по сравнению с основным их внесением с осени. Внесение удобрений "в запас" под кукурузу в расчете на 2-3 последующие культуры обеспечивало равные.с ежегодным применением туков прибавки урожайности.

Минеральные удобрения, внесенные с учетом наличия питательных веществ в почве и выноса их с урожаем, в 1-ой ротации севооборота не обеспечили получение запланированной продуктивности культур. Результативность данной системы удобрения во 2-й ротации севооборота по сравнению с 1-й возросла в 3 раза и стала эффективной по мере обогащения почвы (с 40 до 126-172 мг/кг) подвижными (по Кирсанову) формами Р2О5 . Продуктивность севооборота при этом была на уровне 48.8-53.1 ц к.е./га с оплатой единицы удобрений продукцией в 9.7-11.3 к.е.

Известковые удобрения практически не оказали влияния на рост урожаев волевых культур.

Таким образом, продуктивность севооборота и эффективность систем удобрений определяется не столько сроками, сочетаниями и способами применения туков, сколько суммарной удобренностью. Умеренные дозы удобрений агрономически более эффективны, чем высокие. Дробное внесение удобрений - осенью под основную обработку, весной под культивацию и в подкормку. - не имеет преимуществ по сравнению с однократным внесением их под зяблевую обработку почвы. Эффективно применение удобрений в запас под кукурузу (N195-225Р195-245К130-180) в расчете на две-три последующие культуры. Системы удобрения, основанные на внесении расчетных доз туков на планируемый уровень урожайности, агрономически эффективны лишь при среднем и высоком содержании в почве подвижных форм Р2О5 (по Кирсанову) и планируемом уровне урожайности зерновых колосовых не выве 40 ц/га.

2.3. Вшянне мааестгавания и минеральных удобрения при длительном применении на урожайность культур (опыты 3, 4).

Опыт 3. Все возделываемые культуры положительно реагировали

на систематическое применение минеральных удобрений. Так, внесение умеренных доз туков (К54Р60Ш на 1 га площади севооборота в год) увеличивало урожайность зеленой массы кукурузы на 50-116 ц/га, зерна озимой пшеницы - на 10.9, ячменя - на И.6-13.7, озимой ржи - на 6.5-14.5, яровой пшеницы - на 2.0-9.3, сена ви-ко-овсяной смеси - на 16.3, клевера - на 1.4 ц/га. Применение высоких доз удобрений ШООР121Ш) обеспечивало Солее высокие прибавки. Однако рост урожайности не был пропорционален вносимым дозам. В опыте наблюдалась невысокая отзывчивость культур на известкование вьнцелоченного чернозема с рНСол 4.9-5.0 и степенью насыщенности основаниями 74-787.. Прибавки урожайности от химической мелиорации по фонам удобрений в большинстве случаев были недостоверными. Аналогичная закономерность отмечена в исследованиях В.И.Бровкина (1985, 1936}, В.Й.Бровкина с соавт. (1939. 1993), Н.П.Богомазова с соавт. (1992,1996).

Опит 4 (с люцерной). В сумме за 6 лет известкование увеличивало сбор сена люцерны на 15.0-44.1 ц/га (6-17Х). Наибольшая прибавка отмечена при внесении мелиоранта в дозе по 1.5 т.к.. Однако максимальный дополнительный сбор сена (7.6 ц) на 1т СаСОз получен от дозы извести по 0.5 г.к. в сочетании с ежегодным внесением Р60К90. Применение РК-туков на кормовую продуктивность люцерны существенно не повлияло, что обусловлено высоким содержанием подвижных фор« этих элементов в почве. Внесение азота под люцерну также оказалось неэффективным приемом: прибавки урожая были в пределах ошибки эксперимента.

В опыте наблюдалось положительное взаимодействие известковых и минеральных удобрений при возделывании люцерны. Так, если ежегодное внесение Р60К90 в сумме за б лет повывало сбор сена люцерны на 3.5 ц/га, а известкование дозой по 1.0 г. к. увеличивало урожайность сена на 15.0 ц/га, то от сочетания Р60К90 (ежегодной СаСОз по 1.0 г.к. получено дополнительно 44.5 ц/га сена, в том числе 26.0 ц/га за счет эффекта взаимодействия. -

В опыте не прослеживалось четкого действия известкования и минеральных удобрений на семенную продуктивность люцерны.

2.4. Эффективность удобрений в зависимости от способов основной обработки почвы н воры высева.

2.4.1. Обработка почвы и эффективность удобрении. Проведение плоскорезной, поверхностной и других способов основной обработки почвы влечет за собой значительные различия в распределе-

нии удобрений, растительных и пожнивных остатков в обрабатываемом слое почвы. При этом нередко иаииочается возможность их заделки. достигаемой при традиционной-плуашой обработке почвы. Отсюда возникают опасения, не приведет ли отказ от нее к снижению эффективности удобрений. Данные литературы по этому вопросу весьма противоречивы.

Вшо-овсяная смесь. Способы основной обработки почвы (отвальная вспашка, безотвальное плужное и плоскорезное рыхления) существенно не влияли на эффективность удобрений при внесении их под вико-овсяную смесь. Долевое участие погоды в варьировании урожайности зеленой массы составило 80.4 X, удобрений - 11,5 % , способов основной обработки почвы - О X , совместного действия удобрений и способов обработки почвы - 0.3 X .

Озимая рожь. Способы и системы основной обработки почвы не вносили существенной разницы в действие удобрений на урожайность озимой ржи.

8 варианте без применения туков было существенно значение предшественников. При внесении удобрений значение чистого пара как предшественника снижалось. При этом эффективность удобрений, вносимых под рожь, была значительно вше при использовании их по занятому пару. Применение туков под озимую рожь по чистому пару приводило, как правило, к снижении продуктивности культуры. Лишь в условиях недостаточного увлажнения (1988г.) внесение удобрений по чистому пару увеличило сбор зерна ржи. Дробное применение туков (основное внесение + подкормка весной) по эффективности не отличалось от однократного их внесения под основную обработку почвы.

Без учета погодных условий в среднем за 3 года исследований долевое участие предшественников в варьировании урожайности ржи составило 51.8 X, способов основной обработки - 0.5 X, удобрений - 11.7 х, совместного действия предшественников и туков - 27.9%. С учетом погодного фактора, на долю которого приходилось 73.0 X варьирования урожайности, долевое участие изучаемых факторов снижалось в 3.7 раза.

Кукуруза на силос. Характер действия систем удобрения был практически одинаковым на фоне разных приемов основной обработки почвы. 8 то же время безотвальные способы обработки почвы под кукурузу по сравнению с отвальной вспашкой увеличивали ее урожайность в зернопролашком севообороте в среднем за 2 года на

27-47 ц/га. или на 6-10 % благодаря большому накоплению влаги в почве и рациональному ее использованию. Долевое участие предшественников в варьировании урожайности кукурузы составило 2.2 х, способов основной обработки почвы - 35.9 X, удобрений - 52.4 X. На долю парных и тройных сочетаний приходилось менее Ю X.

2.4.2. Нормн внсева и эффективность удобрений. Яровая шю-квда. Исследованиями в краткосрочном опыте (1580-1982гг.) установлено, что нормы высева семян пшеницы практически не влияли на эффективность применяемых туков. Прибавки урожайности от их внесения колебались в пределах 0.9-2.4 ц/га по фону удобрений на планируемый урожай 30 ц/га, 4.9-6.8 ц/га - по фону на 40 ц и 8.2-9.9 ц/га - по фону на 50 ц/га. Отмечена тенденция более высокой эффективности удобрений при снижении нормы высева с 5.5-6.0 млн.всхожих семян до 4.0-4,5 млн.

Ячмень н овес. Опыты, проведенные в 1983-1985гг. по т.н."триангулярной" схеме , показали, что нормы высева ячменя и овса слабо влияли на эффективность удобрений: в суммарном варьировании урожайности ячменя на долю ногодного Фактора приходилось 89 X, на удобрения и нормы высева - 7 X, на остаточное варьирование - 4 X, у овса - соответственно 98 X, 1 и 1 X. Применение удобрений повышало урожайность ячменя по сравнению с неудобренным контролем (£8.6 ц/га) в среднем за 3 года на 2.4-10.2 ц/га. или на 8.36 X. Наибольшая продуктивность культуры была получена на тех вариантах, где азот вносили в дозах равных и превышающих 80 кг/га. Уменьшение нормы высева ячменя с 5.5 млн.всхожих семян до 3.5 млн. практически не влияло на эффективность минеральных удобрений.

■Овес оказался менее отзывчивым на внесение удобрений. При этом нормы высева практически не влияли на эффективность вносимых туков.

Таким образом, можно заключить, что для яровых зерновых культур (яровая пшеница, ячмень, овес) эффективность удобрений не зависит от норны высева.

3. Агрометеорологические условия и эффективность удобрений

3.1. Погодные условия и урожайность культур (опыты 1, 2).

Кукуруза. Применение удобрений повышает продуктивность культуры не только в нормальные по увлажнению годы, но также в

засушливые и влажные. Наиболее сильным и устойчивым было действие азота. В нормальные годы его внесение повышало урожайность кукурузы на 50-96 ц/га. в сухие - ка во влажные годы - на

19-49 ц/га. При этом эффективность N-удобрений возрастала при совместном внесении с Р. К и РК-туками.

Преимущество навозно-минеральной системы удобрения, когда применение NPK, NP. NK сочеталась с внесением навоза, проявлялось в любые годы. Роль удобрений в повышении продуктивности кукурузы была достаточно велика и в годы с засушливым вегетационным периодом (прибавка урожайности 86 ц/га или опровергая тем самым сложившееся мнение о слабой эффективности туков в такие годы. Наблюдалась достаточно высокая эффективность фосфора в экстремальные годы, калия (вопреки сложившимся представлениям) -в благоприятные.

Существенная зависимость между продуктивностью культуры и ГТК (г» 0.55-0.S0) отмечена в период формирования урожая, в июне-июле. Наиболее высокий урожай кукурузы Формировался при значениях ГТКуj-vii 0.87-0.94 и сумме осадков 110-120 мм. 8 этих же условиях наблюдалась и наиболее высокая эффективность удобрений.

Оенмая рожь. Различие погодных условий оказывало разное влияние на урожайность ржи, возделываемой по занятому пару. Так, наиболее высокая урожайность зерна (50.V ц/га) в оптимальном варианте (последействие навоза 40 т/га + N60P50K40) получена в 1990г.. когда в период весенне-летней вегетации культуры выпало 1,9 нормы осадков (322 мм), а среднесуточная температура воздуха оказалась на 2.4 °С ниже среднемноголетней. В нормальном по количеству осадков и температуре 1970г. урожайность ржи в лучших вариантах находилась в пределах 47.0-51.1 ц/га. В то же время в близкие к нормальным по осадкам и температуре 1979 и 1985гг. сборы зерна на контроле без удобрений равнялись 18.5-18,8 ц/га, при внесении N6GPeOK4Q - 24.5-£9.£ ц/ra. в варианте последействия навоза 40 т/га + N60P60K40 - 23.3-29.8 ц/га. В острозасушливом 1972г. урожайность ржи без применения удобрений составила 6.1 ц/га, а при внесении N60P60K40 - 16.5 ц/га. Сти данные говорят о том, что роль удобрений в повышении урожайности ржи в годы с засушливым вегетационным периодом особенно велика. ЭМюктив-ность туков в такие годы, как правило, бывает различной, но их внесение гарантирует получение урожая определенного уровня.

Из применяемых удобрений на ржи по занятому пару более вы-

сокий эффект обеспечивают азотные. Однако прибавка от азота зависит от влагообеспеченности вегетационного периода: в сухие годы она составляла 4.0 ц/га, в нормальные - 5.6 ц/га, во влажные

- 6.4 ц/га. Эффективность азотных туков увеличивалась при совместном внесении с Р. К и PK-удобрениями.

Отмечается высокая эффективность фосфора в сухие годы, азота - во влажные. Эффективность калия и навоза (в последействии) практически не зависела от погодных условий.

существенная зависимость между продуктивностью ржи и величиной ГТК, суммой осадков отмечена в кригичесгай для формирования урожая период: мае-июне. Наиболее высокая урожайность формировалась при riKv-vr 1.66-1.88 и сумме осадков 120-130 мм. что на 30-40 X выше среднемноголетней для зоны нормы. В этих же условиях наблюдалась и наиболее высокая эффективность удобрений.

В опыте имели место резкие колебания урожайности ржи по годам. обусловленные на 77 Z метеорологическими факторами. Пряллто считать, что применение удобрений позволяет повышать устойчивость урожаев. В наших исследованиях наибольшая изменчивость урожайности отмечается при внесении под озимую рожь одного азота. Применение HPK отдельно и в сочетании с последействием навоза стабилизирует продуктивность ржи по годам, снижая относительную изменчивость урожаев с 27-31 до 22-25 I . По значимости стабилизации урожаев ржи питательные вещества удобрений располагаются в такой последовательности: Р2О5 > К2О > Н. снижая варьирование урожаев соответственно на 3.1; 1.1 и 0.6 % абс. Последействие навоза наряду с повышением продуктивности ржи приводит к заметному увеличению колебаний урожайности культуры по годам.

Яровая пиюкнца и ячмень. Решающим фактором, определяющим уровень урожайности яровой пшеницы и ячменя в зоне неустойчивого увлажнения, наряду с плодородием почвы, являются погодные условия. Так, на варианте без удобрений урожайность культур изменялась в следующих пределах: яровой твердой пшеницы - от 13.7 до 32.2 ц/га, яровой мягкой пшеницы - от 14,0 до 06.1 ц/га, ячменя

- от 14.0 до 38.5 ц/га. На долю погодного Фактора приходилось от 53 до в5 Z общей амплитуды колебаний урожайности яровой пшеницы и ячменя. Применение туков повышало продуктивность возделываемых культур.

По отзывчивости на удобрения культуры составляли следующий ряд: ячмень > яровая мягкая пшеница > яровая твердая пшеница.

Среди элементов минерального питания наибольшее влияние на повышение урожайности культур, особенно мягкой пшеницы, в нормальные по увлажнению и влажные годи окагьшал азот. Раздельное внесение Р, К и РК-удобрений существенно не влияло на повышение продуктивности пшеницы в такие годы. В то же время в сочетании с азотом, как правило, были эффективны как фосфорные, так и калийные туки. Последействие навоза повывало продуктивность культур, но изменяло'их отзывчивость на элементы питания, вносимые с минеральными удобрениями, в той мере, в какой они компенсировали дефицит каждого из них в отдельности.

. Эффективность минеральных туков на фоне последействия навоза КРС снижалась в сухие годы по твердой пшенице на 30 X (суммарная прибавка от М+Р+К уменьшилась с £.3 до 1.6 ц/га), по мягкой пшенице - на 62 X (с 7.8 до 3.0 и/га). по ячменю - на 48 X (с 13.2 до 6.9 ц/га), в нормальные по увлажнению и влажные годы - соответственно на 22 X (с 4.1 до 3,2 ц/га), на 20 X (с 9.7 до 7.8 ц/га) и на 47 X (с 11.2 до 5.9 ц/га).

Ведущая роль в повышении урожая пшеницы и ячменя принадлежит азоту, фосфор находится во втором минимуме, калий - в третьем. Роль туков в увеличении продуктивности этих культур достаточно велика не только в нормальные по увлажнению и влажные годы, но и в сухие.

Оценена связь урожайности яровой пшеницы с метеорологическими показателями: самая тесная корреляционная зависимость между урожайностью, эффективностью удобрений. ГТК и суммой осадков наблюдается в июне.

Вмко-овсяная смесь. Погодные условия задают до 90 X общей амплитуды колебания урожайности травосмеси. Без удобрений урожайность сена варьировала по годам от 26.0 до 74.0 ц/га, при внесении Ы60Р60К40 - от 31.8 до 113.7 ц/га, М60Р60К40 на фоне последействия навоза - от 39.6 до 116.5 ц/га. Удобрения способствовали росту урожайности смеси как в сухие, так и в нормальные по влагообеспеченности и влажные годы. Наивысшую продуктивность обеспечивало совместное внесение навоза с N. навоза с М-туками и навоза с КРК,

Из применяемых минеральных удобрений более высокий эффект обеспечивали азотные. При этом величины прибавок урожая сена от азота зависели от влагообеспеченности посевов в период вегетации: в сухие годы она составила 4.1 ц/га, в нормальные и влажные

голи - ц/га. Независимо от погодных условий вегетационного периода на безнавозном Фоне эффективность азотных удобрений возрастала при совместном внесении с р, К и РК-туками, Раздельное внесение Р и К-удобрений существенно не влияло на повышение про-' дуктивности травосмеси. В то же время в сочетании с азотом, как правило, были эффективны как фосфорные, так и калийные туки.

Последействие навоза КРС повышало урожайность смеси вики с овсом, но при этом изменяло отзывчивость ее на элементы питания, вносимые с минеральными удобрениями.

Ведущая роль в повышении урожайности вико-овсяной смеси принадлежит азоту и последействию навоза. На их долю приходится в сухие годы соответственно 43 и 35 % прибавки урожая, в нормальные по влагообеспеченности и влажные - 29 и 4? х. Значение фосфора и калия определяется влагообеспеченностью посевов в период вегетации: в сухие годы наблюдается преимущество калия, в нормальные по влагообеспеченности и влажные - фосфора.

Самая тесная зависимость между продуктивностью вико-овсяной смеси, суммой осадков и ГТК наблюдается в июне.

Таким образом, в условиях неустойчивого увлажнения региона метеорологическим факторам принадлежит наиболее существенная роль в формировании урожая. Применение удобрений в этой зоне в оптимальных дозах эффективно как в благоприятные по погодным условиям годы, так и в экстремальные - сухие и влажные. Ведущая роль в повышении урожайности озимой ржи. яровой пшеницы, ячменя, кукурузы на силос, вико-овсяной смеси принадлежит азоту. Значение фосфора и калия определяется влагообеспеченностью посевов в период вегетации и биологическими особенностями возделываемых культур. Величина урожайности и эффективность удобрений определяется для кукурузы тепловлагообеспеченностью июня-июля, озимой ржи - мая-июня, пшеницы, ячменя, вико-овсяной смеси - июня,

3.2. Агрометеорологические условия к химический состав культур. С помощью дисперсионного анализа экспериментальных данных выявлено, что в зоне неустойчивого увлажнения погодные условия играют определяющую роль в формировании качества растениеводческой продукции. В то же время удобрения в сбалансированных дозах улучшают химический состав выращиваемых растений, повышая белковость и содержание зольных элементов, известкование практически не оказывает влияния на качество зерновых культур и кукурузы.

- 18 -

Влияние удобрений на продуктивность севооборотов

Опы» 1. Действие отдельных видов и сочетаний удобрений на продуктивность севооборота по ротациям выражалось следующими уравнениями множественной регрессии:

У1 - 202.56 * 8.8SH + 19.62N + 9.12Р h 2.3SK ; R •= 0.97;

Уц = 195.SS + 23.25Н + 27,ТОМ 4 П.OOP ^ 5.00К; R « 0.98;

У И1 = 182.12 + 18.75Н + 43. ХН + 10.75Р * 5.75К; R - 0.98;

У1У - 208.50 + 28.50Н +■ 41.SON i 14.25Р * 12.50К; R - 0.96, где У - продуктивность севооборота, ц к.с./га; Н - навоз КРС С5.7 т/га в год); Н - азотное удобрение 149 кг/га д.в.). Р -фосфорное (55 кг/га), К - калийное удобрение (40 кг/га д.в.); R - коэффициент множественной корреляции.

Увеличение продуктивности севооборота достигалось, главным образом, благодаря внесению азотных удобрений и навоза (табл.2). Отмечено, что со временем относительная эффективность фосфорных удобрений снижалась, а калийных - возрастала.

Таблица 2

Роль отдельных видов удобрений в формировании прибавки урожая по ротациям севооборота (опыт 1)

1 ротация 2 ротация 3 ротация 4 ротация

Удобрения ц/га к. е. X ц/га j к.е. j <f ц/га к.е. j ц/га к.е. %

Азотные 2.8 49 4.0 41 6.1 55 5.9 43

Фосфорные 1.3 23 1.6 , IV 1.5 14 2.0 15

Калийные 0.3 б 0.7 8 0.8 7 1.8 13

Навоз КРС 1.3 22 3.3 34 2.7 24 4.1 29

В сумме 5.7 100 9.6 100 11.1 100 13.8 100

Продуктивность севооборота без удобрений 28.5 27,6 26.7 29.3

В течение четырех ротаций севооборота не наблюдалось падения его продуктивности при систематическом внесении МР, NK и HPK в умеренных дозах. Такое снижение имело место только в 1-3-й ротациях при возделывании культур без удобрений или при одностороннем внесении Р. К и РК-гугов. Наоборот. систематическое внесение NPK отдельно и в сочетании с навозом обеспечивало от рота-

- К' -

ции к ротации прогрессивное повышение продуктивности севооборота: 33.0-35.0 ц к.е./га в 1-Й ротации, 34.$-06.4 - во 2-й 35.6-3?.3 - в 3-й и 41.6-42.7 ц к.е./га - в 4-й ротации.

Опит 2. В первой ротации севооборота самой продуктивной системой удобрения (49.1 и к.е./га в гол) оказалась навозно-минеральная, включавшая применение под кукурузу в двух полях севооборота 60 т/га навоза (или 11.4 т/га в год) в сочетании с минеральными удобрениями под каждую культуру б высоких (в среднем Ш16Р126К88) дозах (таол.3). В то же время более эффективными оказались минеральные системы удобрения при внесении туков в умеренных дозах (К60Р63К44) ежегодно под все культуры или в запас 2 раза за ротацию под кукурузу, обеспечимте продуктивность севооборота на уровне 42.5-43.7 ц к.е./га в год с оплатой единицы удобрений продукцией в 6.<1-7.1 к.е. против 3.4 к.е. на навоз-но-минеральной.

Во 2-й ротации севооборота более зффектньной оказалась система удобрения, основанная на применении расчетных доз туков на урожайность зеленой массы кукурузы 400 ц/га, зерна ржи и ячменя - 40 ц/га. Продуктивность севооборота при этом была на уровне 48.8-53.1 ц к.е./га в год с оплатой единицы удобрений урожаем в 9.7-11.8 к.е. Результативность данной системы удобрения во 2-й ротации севооборота по сравнению с 1-й возросла в 3 раза и стала эффективной по мере обогащения почвы подвижными (по Кирсанову) формами Р2О5 с 40 до 126-172 мг/кг почбы.

- Известкование, проведенное в начале 2-й ротации, практически не оказало влияния на рост продуктивности севооборота.

Опит з. В 1-й ротации севооборота от систематического применения умеренных доз удобрений (Фон 1.1 получено дополнительно 78.8 ц/га, от высоких (Фон 2) - 121.2 ц к.е./га основной продукции, или ежегодно прибавка от туков равнялась соответственно 11.3 и 17.3 ц к.е./га (табл. 4). Известкование обеспечивало увеличение ежегодного сбора продукции на 0.7-3.8 ц к.е./га. При этом не отмечено существенного различия в действии различных доз мелиоранта. Аналогичная закономерность отмечена и во 2-й ротации севооборота. На долю химической мелиорации в суммарном повышении продуктивности севооборота в сумме за две ротации приходилось от 8 до 17 X, в то время как на применении удобрений - 83-92 2.

Оценивая полученные результаты по трем опытам, можно отметить, что при систематическом ьнесении удобрений даже в умерен-

ных дозах происходит рост продуктивности севооборотов. Увеличение сбора растениеводческой продукции достигается, главным образом, благодаря внесению азотных удобрений и навоза. При этом продуктивность севооборота определяется уровнем его удобреннос-ти, однако увеличение сбора продукции не адекватно вносимым дозам. Агрономически более эффективными оказались минеральная и органо-минеральная системы удобрении при внесении туков в умеренных дозах.

Известкование оказывает слабое гдиякие па урожайность культур и продуктивность севооборота, lía его долю приходится не более 17 X в суммарном повышении урожайности.

5. Влияние удобрений на качество урожая, химический состав

сельскохозяйственны! культур и вынос элементов литания

5.1. Удобрения и качество урожая (опыты 1,2,5).Азотные удобрения существенно повышали белковость зерна озимой ржи, яровой пшенины. ячменя; зеленой массы кукурузы и вико-овсяной смеси. При этом отмечена обратная зависимость между содержанием в зерне протеина и крахмала. Применение удобрений увеличивало содержание сырой клейковины в зерне озимой и яровой пшеницы.

Лучшие по влиянию на продуктивность сочетания удобрений (навоз + NPK, NPK. навоз + Ж, nasos + KP) повышали массу 1000 зерен у яровой пшеницы и ячменя. У озимой ржи внесение удобрений несколько снижало массу 1000 зерен.

В зеленой массе кукурузы с увеличением удобрэнности понижалось содержание легкорастворимых углеводов и клетчатки, одновременно возрастало количество сырого протеина и каротина.

S.Z. Содержание питательных элементов в надземной массе растений. Применение удобрений (в первую очередь азотных) повышало содержание азота в зеленой масс? кукурузы , еико-овсяной смеси, зерне и соломе гороха, озимой ржи, озимой и яровой пшеницы, ячменя и овса. Внесение туков оказывало слабое действие на содержание калия в зерне гороха, ржи. пшеницы, ячменя, овса, но заметно повышало его содержание в соломе. С увеличением доз вносимых удобрений в соломе зерновых повышалось содержание кальция, а в зерне оно практически не изменялось.

Навозно-минеральная и минеральная системы удобрения при эквивалентном внесении питательных веществ оказывали практически

- гг -

одинаковое влияние на химический состав растений. Аналогичная картина наблюдалась при дробном и однократном применении туков. Внесение удобрений "в запас" под кукурузу в расчете на 2-3 последующие культуры Увеличивало по сравнению с ежегодным применением СКСОРК'-Ш) туков содержание М, Р2О5 и КгО в растениях кукурузы, гороха, ржи. Следовательно, на химический состав растений в большей мере влияют не сроки, способы внесения, система удобрения, а уровень удобренности культур в севообороте.

Известкование оказывало слабое влияние па химический состав зерновых культур, кукурузы и люцерны синегибридной.

5.3. Вынос элементов питания полевыми культурами в зоне неустойчивого увлажнения. Хозяйственный вынос элементов питания растениями определялся величиной урожая. При этом внесение удобрений повышало в 1.2-2.4 раза суммарный вынос N. Р2О5, КгО и Са с урожаем различных культур.

Порядок выноса элементов из почвы с урожаем обусловливался биологическими потребностями растений и практически не зависел от систем удобрения: кукуруза и бико-овсяная смесь - кцо > n > Р2О5 > Са, горох - К2О > N > Са > Ре05. клевер луговой - N > > Са > Р«05 (без применения калия) и К-2О > М > Са 1 Р2О5 (при внесении калия отдельно н в сочетании с другими видами удобрений). озимая рожь, пшеница, ячмень - N > К^О > Р2О5 > Са.

Затраты питательных элементов растениями на создание единицы основаной продукции с с соответствующим количеством побочной для основных культур региона приведены в табл.5. Эти показатели существенно отличаются от справочных данных, что необходимо учитывать при расчете доз удобрений в сходных почвенко-климатических условиях.

б. Баланс питательных элементов и изменение свойств почвы при длительном внесении удобрений и известковании

При оценке различных систем удобрения имеет большое значение не только их влияние на выход и качество растениеводческой продукции, но и на свойства почв, в первую очередь на истощение или обогащение их элементами питания. Для выяснения данного вопроса определяют, ¡сак правило, баланс основных питательных элементов (Ю.П.Жуков, 1966).

Внесение минеральных, органических и известковых удобрений оказывает существенное влияние не только на величину и качество урожая возделываемых культур, но и на изменение агрохимических показателей почвы. При этом действие удобрений на свойства почвы не всегда однозначны.

6.2. Кислотность почвы и поглощенные основания (опыты 1. 2, 3. 4). Влияние отдельных видов удобрений при длительном их применении ( 28 лет) на изменение физико-химических показателей пахотного (0-25 см) слоя почвы отражены в уравнениях регрессии: рНсол * 5.08 + 0. ЮН - 0.12N + 0.02Р - 0.04К , R = 0.93;

Нг = 8.05 - 0.98Н + 1.05N + 0.18Р + 0.13К. R - 0.97;

S = 33.96 + 0.22К - 0.57N - 0.41Р - 0.82К, R = 0.87;

V = 80.82 + 1.98Н - 2.31N - 0.55Р - 0.64К, R - 0.96, где Н - применение навоза. N, Р. К - соответственно азотного, фосфорного и калийного удобрений. Из приведенных уравнений видно, что внесение навоза и фосфорных удобрений снижает кислотность чернозема выщелоченного тяжелосуглиннстого соответственно на 0.10 и 0.02 ед.рН. От применения азотных и калийных удобрений наблюдалось подкисление почвы соответственно на 0.12 и 0.04 ед.рН. Наряду с величиной рНСОл была подвержена изменению и гидролитическая кислотность. При этом применение навоза способствовало сниженш величины г.к. на 0.98 мг-экв/ ico г почвы, а систематическое внесение минеральных туков - ее росту: азотные удобрения в умеренных дозах повышали г.к. на 1.05 мг-экв, фосфорные и калийные - соответственно на 0.18 и 0.13 мг-экв/ioor почвы. Применение навоза способствовало росту в почве суммы поглощенных оснований и степени насыщенности основаниями, применение минеральных туков - снижению этих показателей.

При многолетнем внесении NPK без известкования во всех вариантах по сравнению с исходными показателями увеличиваются рНводн и рНсол . гидролитическая кислотность, уменьшается степень насыщенности почвы основаниями. Подкисление почвы возрастает по мере увеличения доз удобрений. Добавление навоза к высоким дозам минеральных туков практически не предотвращает подкисления почвы.

Известкование улучшает физико-химические показатели плодородия почвы. При этом действие мелиоранта на кислотность почвы подразделяется на два периода. Первоначально после внесения известковых удобрений происходит снижение кислотности почвы. Мак-

симальное смещение рНСОл отмечается через олин год, гидролитической кислотности - через 2-4 года после внесения мелиоранта. В последующем наблюдается постепенное подкнсление почвы. Наибольшая нейтрализация форм кислотности почвы вызвана дозами извести, рассчитанными по 1,5 и 2.0 г.к. В то же время с увеличением дозы мелиоранта его нейтрализующий эффект в пересчете на 1 т/га СаСОэ уменьшается в 1.2-2.2 раза. На Фоне применения умеренных и высоких доз минеральных удобрений мелиорант в дозе по 0.5 г.к. прекращал свое нейтрализующее действие через 9-Ш лет. в дозе по 1.0 г.к. - через 10-11 лет после его внесения в почву.

Процесс нейтрализации почвенной кислотности при известковании охватывал не только пахотный, ко и подпахотный (30-40 см) слой почвы, что свидетельствует о миграции карбонатов.

Таким образом, систематическое применение удобрений приводит к изменению Физико-химических свойств почвы, различные вида и сочетания удобрений по-разному влияют на эти показатели: внесение навоза и фосфорных удобрений снижает кислотность почвы, использование азотных и калийных туков - увеличивает ее. Подкис-ление почвы возрастает по мере увеличения вносимых доз удобрений. Внесение известковых удобрений способствует снижению кислотности почвы и тем интенсивнее, чем выше доза мелиоранта. Известкование оказывает положительное действие на кислотность чернозема выщелоченного тяжелосуглинистого в условиях неустойчивого увлажнения в течение 8-и и более лет после его проведения.

6.3. Изменение фосфатного к калийного режима почв. Вез применения удобрений содержание подвижных соединений фосфора (по Кирсанову) в слое почвы 0-40 см остается за тридцать лет наблюдений практически на первоначальном уровне (60-80 мг/кг почвы). Систематическое внесение Р-туков и навоза достоверно повышает количество подвижной Р2О5 в пахотном слое почвы. Чем выше доза и продолжительнее срок внесения удобрений, содержащих фосфор, тем больше подвижных соединений Р2О5 накапливается в почве.- Наблюдается прямая зависимость между количеств™ в почве подвижных фосфатов (У, мг/кг почвы) и дозами туков (X, кг/га д.в.): У • 63.55 + 0.08717Х (г *= 0.89). Содержание подбижкого фосфора возрастает не только в пахотном, но и в подпахотном (25-40 см) слое почвы .

Степень подвижности фосфатов при внесении удобрений по сравнению с неудобренным контролем существенно возрастает. Известкование на фоне применения минеральных туков практически не

влияет на содержанке подвижного Р2О5 в почве . В то же время, оно уменьшает (в 1.2-4.4 pasa.) степень подвижности фосфатов. Достоверное их снижение отмечается в тем случае, если норма внесения мелиоранта превышает дозу по 0.5 г.«.

Без применения туков отмечена тенденция к снижению содержания в пахотном и подпахотном слоях почвы подвижных соединений калия, переходящих в 0.2н HCl-вытяжку. Внесение удобрений заметно обогащает почву подвижным калием, но в меньшей степени, чем фосфатами. При этом накопление в почве подвижного калия, в отличие от фосфора, идет и при отрицательном балансе элемента. Аналогичная закономерность отмечена А.ф.Стулиным (1089) на черноземе слабовыщелоченнсм Воронежской области.

Известкование на фоне систематического применения NPK не приводит к заметным изменениям содержания в почве обменнопогло-щенного калия.

6.4. органическое вещество н азот почем. Содержание гумуса значительно варьирует по опытам, варианта* и срокам определения, что не позволяет однозначно к достоверно судить об изменениях содержания органического вещества в почве: отмеченные различия не превышают наименьшей существенной разности.

Накопления нитратного азота в пахотном слое почвы делянок одного и того же варианта от начала к концу ротаций севооборота (опыты 1, 2, 3) не отмечено. Наблюдалась лишь общая закономерность снижения содержания нитратного азота под культурами сплошного сева и сравнительно большее его количество под пропашнши культурами (кукуруза, ранний картофель) и горохом. Меньше всего азота нитратов обнаруживалось на неудоОренном варианте, наибольшее - на фоне применения высоких доз туков.

6.5. 1к«робиажнпмеская активность почвы. Микробиологические исследования, проведенные в опиге 2 в заключительном звене 2-й ротации севооборота (кукуруза, озимая рожь, ячмень), показали, что «несение минеральных удобрений приводило к увеличению числа почвенных микроорганизмов и усилен™ минерализационных процессов. Внесение навоза существенно повышало биогеиность почвы. Систематическое применение минеральных удобрений в очень высоких дозах (N180P18OK149) ухудшает биологические свойства почвы: происходит сдвиг мнкробоценоза, значительно увеличивается численность грибов и актиномицетов. снижается численность целлю-лозораэруваюших бактерий.

В целом, длительное применение удобрений в агрономически оправданных дозах не приводит к депрессии почвенной микрофлоры.

6.6. Изменение химических свойств почвы лох влиянием, удобрений и раалкчиис способов основной обработки (опиг 5). Различные способы обработки на Фоне регулярного применения минеральных удобрений оказали существенное влияние на агрохимические показатели почвы. 5а 7 лет использования пашни в слое 0-Ю см повысилась кислотность: величина рНСОЛ снизилась с 4.94 до 4.59-4.71, гидролитическая кислотность возросла с 0.4 до Ю.2-П.1 мг-экв/100г почвы. Более заметное подведение почвы наблюдалось в варианте с отвальной вспашкой.

Плоскорезное рыхление 1 большей мере, чем другие способы основной обработки, препятствовало обеднению пахотного слоя почвы гумусом, снижало (по сравнению с отвальной вспашкой) в 1.4 раза темп минерализации органического вещества почвы.

Установлено, что регулярная плоскорезная обработка почвы в севообороте усиливала гетерогенность пахотного слоя почвы по содержанию подвижного фосфора и калия, степени подвижности фосфатов и величине гидролитической кислотности.

6.7. Опткмалькие параметр» основных агрохимических показателей н допустимая интенсивность балансов элементе» литания. Обобщение результатов полевых опытов 1. 2, 3 показало, что продуктивность полевых севооборотов с традиционным для лесостепи юга Нечерноземья набором культур слабо зависит от физико-химических показателей почвы. Так, парная корреляция между продуктивностью севооборотов и величиной рНСОл составила о.30, между продуктивностью и гидролитической кислотностью почвы, суммой поглощенных оснований и степенью насыщенности основаниями - соответственно 0.51: 0.17 и 0.34. При этом отмечено, что среднегодовая продуктивность полевого севооборота в 53-57 ц к.е./га возможна при величине рНсол 4.8-4.9 ед., гидролитической кислотности - более 9,0 мг-экв, степени насыщенности почвы основаниями -75-78%. Более значимая зависимость наблюдается между продуктивностью севооборотов и содержанием в почве подвиж!шх форм Р2О5 и КгО, которая выражается следующими уравнениями регрессии:

П = 19.84 + 0.22 Рг0 - О.ЗЗЧО'^Об^ , г = 0.74: П = 4.63 + 0.32 К2О - О.бб'Ю'-ХгСГ , г - 0.65, где П - продуктивность севооборота, ц к.е./га в год. Р2О5 и К-;0 - содержание подвижных (по Кирсанову.) Форм фосфора и калия в

почве, мг/кг, г - коэффициент корреляции. Несмотря на то. что максимум производственной Функции по фосфору соответствует £89 мг/кг, а по калию - 291 кг/га. агрономически оправданный оптимум содержания подвижного (по Кирсанову) фосфора и калия равен соответственно 150-170 мг/кг и 160-100 мг/кг почвы, что вполне согласуется с выводами Ю.И.Касицкого (1979, 1991), В.В.Прокошева (1984) и др.

Данные опыта к свидетельствуют о том, что при возделывании люцерны синегибридной (культуры кальциелюбивой и чувствительной к кислотности почвы) целесообразна оптимизация физико-химических свойств почвы: на выводных полях следует поддерживать оптимальный уровень кислотности, соответствующий р!)СОл 6.0-6.4 и степени насыщенности основаниями 92-94Х.

Систематическое повышение (расииренное воспроизводство) плодородия почв базируется, как правило, на положительном балансе питательных элементов. Однако для получения высоких урожаев и сохранения плодородия почвы не обязательно обеспечивать полный возврат питательных веществ с удобрениями. Так, еще Д.Н.Прянишников (1965) допускал некоторый дефицит в балансе азота и калия, восполняемый за счет несимбиотической фиксации азота из атмосферы и перехода калия в обменный из труднодоступных почвенных соединений.

По нашим данным, в полевых зернопропашных севооборотах на черноземе выщелоченном тяжелосуглинистом в условиях неустойчивого увлажнения региона допустимый норматив интенсивности хозяйственного баланса питательных элементов может составлять по азоту - 60-70Х, фосфору - 180-200, калию - 50-80%.

7. Адаптивные приемы преодоления повышенной кислотности почв

Проблема устранения повышенной кислотности почв не является новой для отечественной агрономии и агрохимии. Анализ литературы свидетельствует о том. что самым кардинальным методом ее решения является известкование.

В связи с неоднозначностью экспериментальных данных по эффективности известкования выщелоченных черноземов, а также недостаточной обеспеченностью современного сельского хозяйства России материальными и энергетическими ресурсами, создалась предпосылка для разработки концепции адаптивных приемов преодо-

- -¿I -

ления повышенной кислотности данного типа почв.

Исходя из позиций системного подхода (Ш.И.Литвак, 1990) и концепции адаптивной интенсификации сельского хозяйства [А.А.Яу-ченко, 1994), для устранения и/или преодоления повшенной кислотности черноземных почв наряду с их известкованием предложено комплексное использование следующих агротехнических, агрохимических и селекционно-генетических мероприятий: 1 - совершенствование структуры посевных площадей путем подбора культур, сортов и гибридов, устойчивых к повшенной кислотности; 2 - регулирование минерального питания растений и внесение удобрений в оптимальных дозах; 3 - проведение фитомелиорации и возделывание многолетних трав; 4 - применение органических удобрений: 5 - повышение фосфатного уровня почв; 5 - применение безотвальных и поверхностных способов обработки почвы; ? - применение нетрадиционных видов мелиорантов (цеолитов и цеодитсодержащих пород): 8 - применение микроэлементов; 9 - выведение сортов и гибридов, толерантных к повшенной кислотности.

Применение предложенного комплекса мероприятий, который отвечает требованиям технической осуществимости, экономической целесообразности, социальной оправданности и экологической допустимости, будет способствовать сохранению и росту плодородия почв, снижению энергетических и материальных затрат на проведение известкования.

8. Экологическая оценка применения удобрений

Экологическая оценка применения удобрений рассматривалась нами в двух аспектах: по влиянию их на содержание нитратов в растениях и накоплению тяжелых металлов в почве.

8.1. Юиякие удобрений на содержание нитратов в растениях.

Внесение азота в составе удобрений, как правило, повышало содержание нитратов в растениеводческой продукции, при этом в зерне ржи, пшеницы, ячменя содержание их бшо ниже предельно допустимого уровня независимо от удобренности. Концентрация же нитратов в зеленой массе кукурузы, используемой на зеленый корм или силос. определялась не только дозой азота в составе удобрений, но и сроком уборки культуры.

Зависимость содержания №з в зеленой массе кукурузы от дозы азота в удобрении по Фазам развития представлена следующими

уравнениями регрессии: NO3(молочно-восковая) = 10Z.&2ZQ + 5.5541К • Û.CCfcON'". г- 0.86, NOa(восковая)= 82.9175 + Î.2QS5N - О.ОС'Ш^, Г- 0.S1,

где НОэ - содержание свободных нитратов в зеленой массе, мг/кг: X - доза азота, кг д.в,/га; г - коэффициент корреляции.

Установлено, что нитраты преимущественно содержатся в стеблях кукурузы, которые составляют 50-60 Z от общей массы растений. Меньше всего Шз накапливается в початках.

8.2. Содержание тяжелит металлов в почве (опыт 2). Установлено, что количество тяжелых металлов, поступающих с минеральными удобрениями, не изменяют заметным образом природных уровней содержания их в почве. Содержание свинца, цинка, меди, никеля, кобальта и хрома на участке залежи, на пашне без применения удобрений и с внесением в течение 14 лет высоких <N173Pio2K126 в год) доз минеральных туков практически одинаковое. Существенных различий содержания ТМ по почвенному профилю (0-60 см) не отмечено.

9. Экономическая и энергетическая эффективность применении удобрений

Расчеты экономической эффективности наиболее результативных в опытах 1,2,3 вариантов применения удобрений (в ценах 1987 г.) показали, что затраты на их внесение окупаются полностью, обеспечивая годовой экономический эффект 91-221 руб/га с максимальным показателем чистого дохода от применения расчетных доз туков (среднегодовая доза - N89P23K60) на запланированный урожай зерновых 40 ц/га, зеленой массы кукурузы - 400 ц/ra по Фону без известкования. Высокую рентабельность обеспечивало внесение минеральных удобрений в умеренных дозах I N61 - 64 Г'50-6Ж44-50 ). Применение высоких доз туков увеличивало стоимость прибавки урожая, снижая при этом уровень рентабельности и окупаемость затрат на применение удобрений. В связи с повышением издержек на известкование и слабой агрономической эффективности данного агроприема, окупаемость 1 руб затрат при совместном применении удобрений и извести снижалась.

Наряду с этим в экспериментах выявлена высокая энергетическая эффективность применения удобрений. Отмечено, что повышение продуктивности севооборотов происходило непропорционально увели-

чению затрат энергии. Так, например, в опнге 1 увеличение выхода кормовых единиц на 42 X при внесении Н64Р54К43 привело к росту энергозатрат на 72 У. или на 9.3 ГДж/га (в сравнении с контролем). Применение ШР54К43 на Фоне внесения навоза повысило продуктивность гектара на 48 X, а энергозатраты выросли на 122 X или на 15.6 ГДж/га. Аналогичная картина отмечена в опигах 2 и 3.

В целом по опытам энергетически эффективными оказались умеренные дозы удобрений. [(несение высоких доз туков приводило к увеличению энергозатрат на получение 1 ц к.е. продукции, уменьшению коэффициента энергетической эффективности (Кээ).

Таким образом, расчеты показывают, что применение удобрений в умеренных дозах экономически и энергетически оправдано.

ОСНОВНЬЕ ВЫВОДЫ

1. Выщелоченные черноземы лесостепи юга Нечерноземной зоны России обладают сравнительно высоким плодородием. Выполнение всех агротехнических приемов позволяет и без применения удобрений поддерживать урожайность культур на следующем уровне: гороха - 13-21 ц/га, озимой ржи и озимой пшеницы по занятым парам - соответственно 17-37 и 23-26 ц/га, яровой пшеницы - 17-25 ц/га, ячменя - 18-32 ц/га, зеленой массы кукурузы - 160-320 ц/га, сена клевера лугового 1 г.п. - 33-38 ц/га, люцерны синегибридной -40-50 ц/га, однолетних трав - 32-50 ц/га.

2. Применение удобрений на выщелоченных тяжелосуглинистых черноземах региона существенно повышает урожайность сельскохозяйственных культур и продуктивность севооборотов. Наиболее эффективно внесение минеральных удобрений в умеренных дозах (N45-65Р45-бОКЗО-50) отдельно и в сочетании с навозом (5-6 т/га в год), что обеспечивает увеличение уровня продуктивности поле-бых севооборотов с 26-32 (без применения удобрений) до 45-52 ц к.е./га основной продукции в год.

3. В первом минимуме для ведущих стльтур зоны (озимой ржи, яровой пшеницы, ячменя, раннего картофеля) находятся азотные удобрения, во втором - фосфорные. Действие калийных удобрений неустойчиво. Для кукурузы в первом минимуме находится азот. В результате систематического применения удобрений и обогащения почвы доступными фосфатами (с 62-82 до 1о9-250 мг/кг), потребность кукурузы в фосфорных удобрениях существенно снижается, в

то же время возрастает значение калия в формировании прибавки урожайности. Для гороха не выявлено четкого порядка эффективности туков: в зависимости от конкретных погодных условий в первом минимуме оказывается то азот, то фосфор, то калий. Для клевера лугового 1 г. п. порядок эффективности питательных элементов удобрений однозначен: в первом минимуме - кадий, во втором -фосфор, в третьем - азот.

4. Продуктивность севооборота и эффективность систем удобрения определяется не столько сроками, сочетаниями и способами применения туков, сколько суммарной удобренностью. Однако внесение высоких доз удобрений, как правило, не обеспечивает адекватного с умеренными дозами повышения урожайности культур и продуктивности севооборота в целом. Дробное внесение удобрений (осенью под основную обработку. Бесной - под культивацию и в подкормку) не имеет преимуществ по сравнению с однократным внесением всей дозы под зяблевую обработку почвы. Эффективно применение удобрений "в запас" под кукурузу (tíiS5-225Pl95-245Kl30-lS0) б расчете на 2-3 последующие культуры севооборота.

5. Системы удобрения, основанные на внесении расчетных доз туков на планируемый уровень урожайности, агрономически аффективны лишь при достижении содержания в почве подвижных форм фосфора (по Кирсанову) 150 мг/кг почвы и планируемом уровне урожайности зерновых не выше 40 ц/га.

6. В условиях неустойчивого увлажнения юга Нечерноземной зоны России погоде принадлежит наиболее существенная роль в формировании урожая: на ее долю приходится более половины общей прибавки, обусловленной совокупным влиянием варьирующих факторов. Применение удобрений в умеренных дозах в этой зоне эффективно как в благоприятные по погодным условиям годы, так и в экстремальные - сухие и влажные. Ведущая роль в повышении урожайности озимой ржи, яровой пшеницы, ячменя, кукурузы на силос, вико-овсяной смеси принадлежит азоту. Значение фосфора и калия определяется влагообеспеченностью посевов в период вегетации и биологическими особенностями возделываемых культур.

Величина урожайности и эффективность удобрений определяется для кукурузы тепловлагообеспеченностью ивяя-июля, озимой ржи -мая-июня, яровой пшеницы, ячменя, вико-овсяной смеси - июня.

7. Известкование выщелоченного тяжелосуглинистого чернозема с кислой и слабокислой реакцией увеличивает продуктивность поле-

вого севооборота (без многолетник бобовых трав и сахарной свеклы) на 1.2-2.5 ц к.е./га в год. люцерны синегибридной (выводное поле) на 4.8-7.4 ц сена с 1 га в год. Оптимальная доза известковых удобрений на выщелоченном тяжелосуглинистом черноземе с рНсол менее 5.0 соответствует для полевых севооборотов не более 0.5 т.к.. для выводных полей люцерны' синегибридной 3-4-х лет пользования - 0.5-1.0 г.к. Выявлены оптимальные параметры физико-химических свойств выщелоченного чернозема для выводных полей люцерны синегибридной: рНСол 6.0-6.4 и степень насыщенности основаниями 90-94

8. При длительном (28-30 лет) сельскохозяйственном использовании чернозема выщелоченного тяжелосуглинистого без применения удобрений наблюдается нарастание кислотности верхнего слоя почвы, снижение степени насыщенности основаниями и содержания подвижных форм калия. Содержание подвижного фосфора в неудобренной почве, несмотря на отрицательный баланс Р2О5, существенно не изменяется и сохраняется на исходном уровне.

9. Систематическое применение удобрений повышает активную, обменную и гидролитическую кислотность, снижает степень насщен-ности основаниями. Подкисление почвы возрастает по мере увеличения доз удобрений и снижения их эффективности. Эта зависимость отражается следующими уравнениями регрессии: рНсол- - 0.011В4 -0.7838-10~4Х (Г - 0.70) И Нг= 0.09276 + 0.5401*10"3Х (Г - 0.74), где X - суммарная доза NPK, кг д.в. Добавление навоза (11.4 т/га в год) к высоким дозам минеральных туков не предотвращает под-кисления почвы.

10. Внесение известковых удобрений способствует снижению кислотности почвы и тем интенсивнее, чем выше доза мелиоранта. Выявлены количественные зависимости мезду дозами известковых удобрений, формами кислотности и степенью насыщенности почвы основаниями. Известкование по 0.5; 1.0; 1.5 и 2.0 г.к. сдвигало рНсол соответственно на 0.3-0.8; 0.5-1.4; 0.7-1.6 и 1.3-1.7. Максимальное снижение кислотности наблюдается в первые годы после известкования. В последующем происходит постепенное подкисление почвы. На фоне применения умеренных и высоких доз минеральных удобрений мелиорант в дозе по 0.5 г.к. прекращал свое нейтрализующее действие через 9-10 лет. б дозе по 1.0 г.к.- через 10-11 лет после внесения в почву.

Известкование выщелоченного тяжелосуглинистого чернозема не

оказывает существенного влияния на содержание подвижных форм фосфора и калия в пахотном слое почвы, но приводит к снижению степени подвижности фосфатов.

11. Динамика изменения кислотности произвесткованной почвы и определение баланса Са в полевом севообороте свидетельствует о постоянно идущем процессе обеднения почвы кальцием в основном в результате выщелачивания. Миграция Са с инфнльтрационными водами зависит, главным образом, от количества внесенных в почву известковых материалов. При внесении доз известняковой муки по 0.5-1.0 г.к. на Фоне применения минеральных удобрений среднегодовые потери Са из слоя почвы 0-40 см могут составлять 137-391 кг/га.

12. Внесение фосфора в составе удобрений существенно повышает содержание подвижных Р2О5 б почве. Темпы их накопления находятся в прямой зависимости от внесенных доз суперфосфата (X) в севообороте: Р^Оз = 63.55 0.С3717Х (г-0.83). Изменяя дозы фосфорных удобрений и (через них) интенсивность баланса Р2О5, можно регулировать содержание подвижного фосфора в почве.

13. Внесение минеральных удобрений приводит к увеличению числа почвенных микроорганизмов и усилению микробиологических процессов. Применение навоза существенно повышает биогенность почвы. Внесение туков не оказывает негативного воздействия па почвенную микрофлору и биологическую активность почвы. Систематическое применение минеральных удобрений в очень высоких дозах (К13СР180К149) несколько ухудшает биологические свойства почвы: происходит сдвиг микробоценоза, значительно увеличивается численность грибов, актинсмицетов, снижается численность целлюлозо-разрушающих бактерий.

14. Систематическое внесение удобрений оказывает положительное влияние не только на величину, но и на качество урожая. Лучшие системы удобрений (навоз+МРК. ПРК, навоз+ИР, навоз+Ж в умеренных дозах) повышают содержание сырого белка, зольных элементов в растениеводческой продукции, крупность зерна.

Погодные условия играют определяющую роль в формировании качества урожая.

Применение удобрений в умеренных дозах (М45-65Р45-6ОК30-5О) экологически безопасно; не происходит накопления нитратов в зеленой массе кукурузы в количествах, выходящих за пределы ГШ.

15. Без применения удобрений хозяйственный вынос азота,

фосфора, калия в полевых сеюосоротах ка черноземе выщелоченном тяжелосуглинистом складывается отрицательно: дефицит элементов при продуктивности севооборота 26-02 ц к.о./га в год соответственно равняется 54-56; 19-20 й 55-63 кг/га в год. Для достижения высокой продуктивности севооборота ( 50-52 ц к.е./га основной продукции) и обеспечения уравновешенного баланса питательных веществ необходим такой уровень удобренности, при котором в среднем за год на 1 га севооборотной площади приходилось бы не менее 100 кг азота, 25 кг фосфора и 130 кг калия. В то же время, на выщелоченных черноземах лесостепи юга Нечерноземья России в условиях неустойчивого увлажнения допустимый норматив интенсивности баланса питательных элементов в полевых севооборотах может составлять по азоту 60-70 X, по фосфору ISO £00 X, по кадию -50-80 X, что соответствует внесению №0-70Р45-5СК65-100.

16. В условиях систематического применения удобрений б умеренных дозах коэффициент использования калия из удобрений был самым высоким (66-83 X), азота - средним (48-53 Z), фосфора -низким (13-13 X). С увеличением степени насыщенности севооборота удобрениями общий вынос азота, фосфора и калия возрастает в 1.2-2.4 раза, а коэффициенты использования питательных веществ из удобрений - уменьшаются. Порядок выноса элементов питания урожаем практически не зависит от системы удобрения и обуславливается биологическими потребностями растений.

17. Внесение удобрений способствует росту производства продукции растениеводства и одновременно увеличению затрат энергии на ее производство. Применение удобрений в умеренных дозах экономически и энергетически рентабельно. При внесении высоких доз удобрений отмечается существенное увеличение энергозатрат на получение 1 ц к.е. продукили, уменьшение коэффициента энергетической эффективности.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

На средне- и слабокислых выщелоченных черноземах лесостепи юга Нечерноземной зоны России со средиим содержанием подвижных Форм Р2О5 и КгО рекомендуется ежегодное применение минеральных удобрений в умеренных дозах (N45-65P45-60KC0 50) отдельно и в сочетании с периодическим унавоживанием 15 6 т навоза ка 1 га севооборотной плоиши в год) в пропашных полях, что обеспечивает

на фоне общепринятой агротехники уровень продуктивности севооборотов в 45-52 ц к.е.уга основной продукции в год.

В системе удобрения полевых севооборотов с занятыми парами необходимо отдавать предпочтение азотным и фосфорным тукам, учитывая их ведущую роль в повышении урожайности культур и улучшении качества растениеводческой продукции.

Удобрения целесообразно вносить с осени под основную обработку почвы, так как дробное внесение туков не имеет агрономического преимущества перед однократным.

Расчетные дозы удобрений агрономически целесообразны и энергетически оправданы при содержании в почве подвижных фосфатов не ниже 150 мг/кг почвы и уровне планируемой урожайности зерновых не выше 40 ц/га, зеленой массы кукурузы - 400 ц/га.

Для повшения эффективного и потенциального плодородия выщелоченного тяжелосуглинистого чернозема, устранения избыточной кислотности и улучшения кальциевого баланса в системе удобрения следует сочетать регулярное внесение умеренных доз минеральных удобрений с периодическим внесением известковых материалов.

Известкование выщелоченных черноземов лесостепи юга Нечерноземной зоны России с рНсол менее 5.0 следует проводить дозами, рассчитанндаи по 0.5 т.к., на выводных полях люцерны синегибркд-ной 3-4 лет пользования - по 0.5-1.0 т.к.. поддерживая оптимальный уровень кислотности почвы для полевых севооборотов без сахарной свеклы и многолетних бобовых- трав, соответствующий величине рНсол 5.2-5.4 и степени насыщенности основаниями 32-84 I» для выводных полей люцерны - соответственно 6.0-6-4 и 90-94 X.

При недостатке известковых удобрений целесообразно использование комплекса агротехнических, агрохимических и селекционно-генетических мер преодоления повышенной кислотности почв,

ООЮ8ШЕ РАБОТЫ, ОПУБЛИКОВАНИЕ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Сорокин U.U., йвойлов A.B. Отзывчивость озимой ржи на различные дозы минеральных удобрений //Химия в сельском хозяйстве, 1979. N 1,- С.8-9.

2. Костров К.А., Малова A.B., йвойлов A.B. Влияние извести и фосфоритной муки на урожай культур зернопропашного севооборота // АГРОХИМИЯ. 1980. N 2.- С.74-77.

о. Костров H.A., liBoQjios A.D. Известкование выщелоченного чернозема как фактор повышения эффективности минеральных удобре-

ний // Агротехника и урожай : Сб. науч.тр. - Саранск ; изд-во Мордов.ун-та, 1980.- С.145-150.

4. Костров ¡i.A., Ивоалов /(.Б. Известь на выщелоченном черноземе // Зерновое хозяйство. 1080. N 12.- С.£9.

5. Яъойлов A.B., Костров А.К., Костров К.А. Приемы повышения урожайности озимой рхи на выщелоченных черноземах Мордовской АССР // Новое в селекции, семеноводстве, технологии возделывания озимой ржи и опыт использования кампозана: Тез.докл.Всессюз.со-вещ.- М., 1981.С.152-154.

6. Костров К.Л.. Матова A.B., Сессояова М.Н., Ивойлов A.B. Разработка рациональной системы удобрения в зернопропашных севооборотах на выщелоченном черноземе Мордовской АССР // Совершенствование систем удобрения в севооборотах в различных зонах страны: Тез,докл.Всесоюз.совей.- М. .1981.С.С7-38.

7. Ивойлов A.B. Известкование выщелоченного чернозема и эффективность минеральных удобрений // Почвенные условия и пути повышения эффективности применения удобрений : Теэ. докл. Всесоюз. совещ. 4.1. - М.,1932. С.39-40.

8. ИвоОлов A.B., Сорокин М.И., Сорокина Л.Н. Влияние норм и соотношений минеральных удобрений и климатических факторов на урожай и качество ячменя // Почвенные условия и пути повышения эффективности применения удобрений:тез.докл.Всесоюз. совещ. 4.1.-М., 1982. С.47-48.

9. Костров К.А., Ивойлов A.B. Действие извести и минеральных удобрений ва эффективное плодородие выщелоченного чернозема в условиях Мордовской АССР // Научные основы повышения плодородия почв: Сб.науч.тр. - Саранск: йзд-во Мордов.ун-та, 1983.-С.95-101.

ю. ивойлов A.B. Влияние известкования на потенциальное и эффективное плодородие выщелоченного чернозема //Задачи агрохимической науки по повышению окупаемости удобрений по зонам стра-ны:Тез.до!СЛ.Всесоюз.совещ. 4.1. - М., 1884. С.92.

11. ивойлов A.B., Малова A.B., Вессонова W.W. Эффективность расчетных доз минеральных удобрений на запланированную урожайность в условиях Мордовской АССР // Интенсивное земледелие и программирование урожаев,- Йошкар-Ола:марийское кн.изд-во,1984.-С.41-42.

12. Сорокин H.H.. Ивойлов A.B. Эффективность удобрений, фо-тосинтетически активная радиация и урожай зерновых в Мордовской АССР // Химия в сельском хозяйстве. 1904. Н 7.- С.7-9.

13. Косщрсш H.A., Шлобэ A.B., Iteo&xos A.B. Повышение урожайности сельскохозяйственных культур на выщелоченном черноземе // Эффективность удобрений и окультуривание почв'Северо-востока Нечерноземной зоны РСФСР/Тр. ииисх Северо-Востока.- Киров, 19S4.-С.64-68.

14. Ивойдов A.B.. Малова A.B. Роль удобрений в повышении устойчивости урожаев озимой ржи по занятым парам // Урожай и качество продукции растениеводства:Сб.науч.тр.- Саранск:Изд-во Мордов.ун-та. 1985.- С.72-74.

15. Сорокин H.H., Ивашкин А.Т., Ивойлоб A.D., Сорокина Л.И. Сорт и норма высева семян при внесении удобрений под запланированный урожай // Селекция и семеноводство. 1985. N 6. - с.32-34.

16. Нормы расхода известковых материалов для сдвига реакции почвенной среда до оптимального уровня рп на различных типах почв.- М.,1986.- 72с. {коллектив аах-рс®).

17. Суров Н.Г.. Пономарёва W.if.....Яьойлов A.B. Эффективность известкования кислых почв Волго-Вятского региона //Приемы повышения эффективности известкования ]скслых почв: Еюлл.БИУА. Вып.82,- M..1S87.- С.23-27,

18. ИвоОлов A.B. Влияние различных доз извести на кормовую продуктивность люцерны синегибридной // Повышение роли химизации при возделывании зерновых культур по интенсивной технологии /Тр.НИИСХ Северо-Востока.- Киров, iSCT.- С.7&-82.

19. Малова A.B., Костров К.А., Ивойлов A.B. Регулярное удобрение - основа повышения продуктивности пашни // Повышение роли химизации при возделывании зерновых культур по интенсивной технологии /Тр.НИИСХ Северо-Востока. - Киров,1987,- С.85-87.

20. Ивойлов A.B. Влияние известкования и минеральных удобрений на урожай культур и плодородие выщелоченного чернозема // Агрохимия. 1988. N 11.- С.90-95.

21. №оШгов A.B. Отзывчивость люцерны стше-гисридной на известкование выщелоченного чернозема // Интенсификация технологии выращивания полевых культур в Нечерноземной зоне P0SCP: Сб. науч.тр. - Саранск: Изд-во Мордов.ун-та, 1988.- С.119-124.

22. Ивойлов A.B. Влияние длительного применения удобрений и известкования на свойства выщелоченного чернозема и урожайность полевых культур в условиях Мордовской АССР // Химическая мелиорация кислых почв Северо-Востока Нечерноземной зоны / Тр.НИИСХ Северо-Востока. - Киров. 1588,- с.28-00.

23. Ивойлов A.B., Сорокин МЛ., Сорокина Л.Ii. Влияние минеральных удобрений на урожай и качество ячменя Черкасский 240 // Приемы повышения продуктивности сельскохозяйственных культур в Нечерноземкой зоне РСФСР : Сб. науч.тр. Саранск: Изд-во Мор-дов.ун-та, 1989.- С.54-59.

24. Костров К.А., Палева A.B.. Сессоноьа H.H., Ивойлов A.B. 'Фиктивность применения удобрений в зернопропашном севообороте в Мордовской АССР // Приеьщ повышения продуктивности сельскохозяйственных культур в Нечерноземной зоне PCJCP : Сб. науч.тр.--Саранск: изд-во мордов.ун-та. iöös.- с.152-163.

25. Ивойлов A.B.. Сорокин МЛ., Сорокина Л.Ii. Влияние минеральных удобрений на урожай ячменя и его качество в зависимости от погодных условий и норм посева семян // Агрохимия. 1989. N 8.

- С. 43-46.

26. Матова A.B., Ивойлов A.B., Костров К.А. Повысить плодородие выщелоченного чернозема // Химизация сельского хозяйства. 1989. К 9.- С.29.

27. Ивойлов A.B., Малова A.B. Минеральное питание и урожайность озимой ржи // Химизация сельского хозяйства. 1989. N 11.-С.63-64.

23. Малова A.B., Ивойлов A.B., Коогров К.А. Влияние длительного применения удобрений в севообороте на урожай культур и агрохимические показатели плодородия выщелоченного тнжелосуглинистого чернозема // Агрохимия. 1959. N 12. - с.12-16.

29. Ивойлов A.B., шидьников И.А.. Щгжъ'нова A.A. Вынос азота, фосфора, калия и кальция культурами зерно - пропашного севооборота // Агрохимия. 1990. N 1." С. 26-32.

30. Логинов Г.О., Ивойлов A.B., Мблин И.И. Химизация земледелия Мордовии // Химизация сельского хозяйства .1990. N 7. -С.5-7.

31. Ивоояов A.B., Малова A.B. Продуктивность клевера лугового при удобрении И Химизация сельского хозяйства. 1990. N 10.

- С.54-56.

32. Шильников H.A., Ивойлов A.B. Влияние известкования и минеральных удобрений на урожай люцерны синегибридлой // Агрохимия. 1991. « 1,- С.78-85.

33. Ивойлов A.B., Борисхих fl.Т.. Гесеонова м.Н. Отзывчивость смеси вики с овсом на удоОрента при различных способах обработки почвы // Агрохимия. 1931. N С. -16- га.

' n - '1* -

34. ивоОлов A.B. Влияние известкования и минеральных удобрений при длительном их применении в севообороте на урожай полевых культур и его качество , агрохимические свойства чернозема выщелоченного тяжелосуглинистого // Агрохимия. 1991. Н 10.-C.S5-93.

35. Ивойдов A.B. изменение агрохимических свойств чернозема выщелоченного тяжелосуглинистого под влиянием удобрений и различных способов основной обработки почт// Агрохимия. 1992. N 4. - С.64-68.

36. Ивойдов A.B., Борискин ¡¡.Т.. Бессонова М,И. Влияние внесения удобрений на урожай я качество зерна озимой ржи в зависимости от предшественников и способов основной обработки почвы // агрохимия. 1992. М ?.- С.69-76.

С<?. НвоОлов A.B., Налога A.B. Влияние отдельных видов и сочетаний удобрений на урожайность и качество клевера лугового // Приемы повьшения продуктивности растениеводства в Нечерноземье России: Сб. науч.тр. Саранск: Иед-во Мордов.ун-та, 1992.-С. 76-81.

38. Ивойдов A.B.. Бессонова M.I1. Сравнительная эффективность различных систем удобрения в полевом севообороте на черноземе выщелоченном тяжелосуглинистом // Агрохимия. 1992. N 11.-С. 50-57.

39. Ивойдов A.B.. Мадова A.B. Влияние основных видов удобрений и их сочетаний при длительном применении на урожайность культур, качество продукции и агрохимические показатели чернозема выщелоченного тяжелосуглинистого // Агрохимия. 1993. N 3,-С.25-38.

40. Ивойдов А.Б,. Борискин И.Т., Г-ессояова м.Я. Отзывчивость кукурузы на удобрения б зависимости от способов основной обработки почвы и условий погоды // Агрохимия. ш?.. N 5.-С.31-38.

41. НбоИдов A.B. Влияние погодных условий на эффективность отдельных видов и сочетаний удобрений при внесении под кукурузу в зоне неустойчивого увлажнения // Агрохимия. 1993. N S.-С.58-62.

42. Ивойдов A.B. Влияние погодных условий на эффективность отдельных видов и сочетаний удобрений под озимую рожь в зоне неустойчивого увлажнения // Агрохимия. 1954. N 4, ■■ С.40-47.

43. Ивойдов A.B., Бессонова H.H., Наумова Г.П. Качество урожая и выкос основных элементов питания культурами полевого

севооборота, б зависимости от систем удобрения чернозема выщелоченного тяжелосуглинистого // Агрохимия. 19?4. N ш.- с.го-£8,

44. Ивойлов A.B., Сессонога М.f/., Наумова Г.П. Влияние различных систем удобрения зернопропашного севооборота на баланс питательных Беществ, агрохимические и биологические свойства чернозема выщелоченного тяжелосуглинистого //Агрохимия.1995. N7.

- С. 3-14.

45. НбоОлов A.B. Влияние погодных условий на продуктивность яровой пшеницы и ячменя, эффективность отдельных видов и сочетаний удобрений в зоне неустойчивого увлажнения // Агрохимия. 1595. N П. - С.58-65.

46. Ивойлов A.B., Малова A.B. Отзывчивость клевера лугового на отдельные виды и сочетания удобрений на черноземе выщелоченном тяжелосуглинистом в зоне неустойчивого увлажнения // Агрохимия. 1996. N 4.- С.63-67.

47. Шильииков И.А., Кирпичников Н.А..... ИвоОлов A.B.

Проблемы известкования // Химия в сельском хозяйстве. 1996. N5.

- С.18-21.

48. Ивойлов A.B. Влияние погодных условий на продуктивность вико-овсяной смеси, эффективность отдельных видов и сочетаний удобрений в зоне неустойчивого увлажнения // Агрохимия. 1996. N 11.- С.78-86.

49. Ивойлов A.B. Оптимизация систем удобрения в полевых севооборотах юга Нечерноземной зоны России //Системы земледелия нечерноземной зоны Российской Федерации и пути их совершенствования: Тез. докл. науч.конф.- [(.Новгород, 1997.- С.113-115.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ВОПЛИ В ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Ивойлов A.B. Известкование черноземных почв Мордовской АССР/Мордовская ГСХОС.- Саранск.1981. - 22 с.

2. Ивойлов A.B., Малова «.Б. Рекомендации по программированию урожаев сельскохозяйственных культур в Мордовской АССР/Мордовская ГСХОС. - Саранск. 1№4. - 44 с.

3. Ивойлов A.B., Сорокин М.Я. Рекомендации по интенсивной технологии возделывания озимых культур/НПО "Нива". - Саранск» 1984. - 16 с.

4. Сороки« М.Й., Йвоилов A.B. Интенсивная технология возделывания озимых культур (,плакат!/1;г;о "Пива". ■ Саранск, 1985. 0,7 п.л.

5. Рекомендации по борьбе с засухой и эрозией почв Мордовской АССР/НПО "Нива". - Саранск. 1905, - 30 с. (коллектив авторов).

6. Сорокин M.W., пвойхов A.D. Агротехника ячменя Черкасский 240/НП0 "Нива". - Саранск, 1986. ■ ;ос.

7. Сорокин МЛ., Ивойлов A.B. Агротехника овса Горизонт/НПО "Нива". - Саранск, 1986. 8 с.

8. йвойлов A.D. Известкование кислый почв и применение удобрений под люцерну/ШО "Нива". - Саранск, 1938. - 8 с.

9. ИвойяоБ A.B. Рекомендации по известкованию кислых почв Мордовской АССР/НПО "Нива". - Саранск, iGCö, - 8 с.

Ю. йвойлов A.B., Сорокин Ш.И. Рекомендации по применению расчетных доз минеральных удобрений под интенсивные сорта ячменя/нпо "Нива". - Саранск, 1988. - Сс.

11. Ивойлов A.B. Нормативы для совершенствования систем удобрения полевых севооборотСБ/НПО "Нива",- Саранск, 1989,- 8 с.

12. Ивойлов A.B., Феяаев A.B., Еорискин Н.Т. Интенсивная технология выращивания озимой ржи (технологическая схема)/НП0 "Нива". - Саранск, 1991. - 13 с.

Подписано в печать 01.12.97. Объем 2,75 печ. л. Тираж 120 экз. Заказ N 634.

Типографий Иед'-сг^льетва Мордовского университете 430000, ¡>ф*век, ул. Со^токяя. ?4.