Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Комплексная оценка эффективности расчетных систем удобрения в кормовом севообороте на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве центрального района нечерноземной зоны в зависимости от орошения

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Комплексная оценка эффективности расчетных систем удобрения в кормовом севообороте на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве центрального района нечерноземной зоны в зависимости от орошения"

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ;ЕЛЬСКОХОЗЯИСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи ВОЛКОВ Юрий Алексеевич

УДК 631.816.1 : 633 : 631.445.24(470.3)

КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ РАСЧЕТНЫХ СИСТЕМ УДОБРЕНИЯ В КОРМОВОМ СЕВООБОРОТЕ НА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ СРЕДНЕСУГЛИНИСТОЙ ПОЧВЕ ЦЕНТРАЛЬНОГО РАЙОНА НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ОРОШЕНИЯ

Специальность 06.01.04 — агрохимия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА 1991

Диссертация выполнена на кафедре агрономической и бис логической химии Московской сельскохозяйственной акад< мии имени К. А. Тимирязева.

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

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственнь: наук, профессор Л. М. Державин; кандидат ссльскохозяйе венных наук А. Д. Хлыстовский.

Ведущее предприятие — Всесоюзный научно-нсследов, тельский проектно-технологический институт химизавд (ВНИПТИХИМ).

Защита диссертации состоится « «? » 1991 г. в час. на заседании специализированного сов

та К-120.35.01 в Московской сельскохозяйственной академ! им. К. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49. Учень совет ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан « £ » . . . 1991 г.

Ученый секретарь специализированного совета -кандидат биологических наук

М. В. Вильяме

ОБ^ЛЯ ХАРМТЙРИСПШ РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В условиях все возрастающей химизации земледелия неуклонно посылается роль научно обоснованного применения удобрений в севооборотах, позволяющего не только получать высокие планируемые урожаи сельскохозяйственных культур надлежащего качества, но и регулировать плодородие почвы на основе программирования баланса питательных веществ с целью сохранения или повышения плодородия почвы.

Несмотря на большое количество исследований, проведенных на дерново-подзолистых почвах Нечерноземной зоны РСФСР, до сих пор остается немяло вопросов по оптимально!* насьщекности севооборотов органическими и минеральными удобрениями. Практически отсутствуют такие данные в условиях орошения.- В связи с этим проведенные нами исследования в 4-гюльном кормовом севообороте по комплексной оценке различных уровней и систем удобрения в условиях орошения и без него являются актуальными как в теоретическом, так и в практическом плане.

Цель и задачи исследований. Главная цель исследований в полевом опыте состояла в комплексном обосновании рациональных уровней применения удобрений в районах интенсивной химизации земледелия Нечерноземной зоны, рассчитанных методом нормативного баланса, для получения различной планируемой урожайности сельскохозяйственных культур хорошего качества в 4-подьном кормовом севообороте в условиях орошения и без него. В связи с этим решглись елодугцие задачи:

- оценить влияние различных уровне;" обеспеченности севооборота удобрениям {¡г. ?'рагаР.юк1ь сельскохо^яРственикх культур кри орошений и без негг; усг&нод-к» возможность изнтчеыя пл;':ннр урожае?;

- изучить изменение наиболее агдашх показателей качества урожая культур под воздействием ЬОэраотаю.цих норм удобрений;

- определить величину Выноса питательных веществ единицей урожая и коэффициенты их использования растениями из удобрений и почвы;

- определить баланс питательных веществ при разных системах удобрения и интенсивность изменения при этом основных агрохимических показателей почвы;.

- дать экономическую оценку эффективности изучаемых систем удобрения.

Объект исследований. 4-польный кормовой севооборот со следующим чередованием культур: однолетние травы - озимая рожь на зеленый корм и поукосно кукуруза на силос - картофель ~ ячмень. Почва дерново-подзолистая среднесугллнистая, близкая к нейтральной, с повышенным и высоким содержанием-подвижных форм фосфора и калия. Удобрения (в среднем, на I га севооборота за 1988 и '. 1939 гг.): ышерачьиые 209 и 354 кг д.в. (в 1987 году вносилось-304 и 470 кг Д.в.) на навозном (17,5 т) и безнавозном фонах.

Научная новизна, дано комплексное обоснование различных сш тем удобрения, рассчитанных методом дифференцированного нэрыатш ного баланса на планируемые урожайности сельскохозяйственных культур. Получены новые данные 'о влиянии различных норь4 иинерал) ных удобрений, внесенных раздельно и совместно-с 17,5 на плодородие почвы, продуктивность кормового севооборота и качество урожая в зависимости от орошения в Центральном районе Нечерноземной зоны. Определены для условий интенсивной химлзаци: земледелия конкретные параметры (вынос питательных Еедеств, коэ; фициенты использования юс из удобрений и почвы, нормативы баланса питательных элементов), необходимые для расчета норм удобре-

ний на планируемую урожайность сельскохозяйственных культур, ¡¡оказана перспективная норма применения удобрений для Московской области э кормовых севооборотах.

Ьрактическал значимость работы. Результаты исследований рекомендуются специалистам агрохимической слуткбы для разработки научно обоснованных систем удобрения в севооборотах на дерново-подзолистых почвах Нечерноземной зоны и установления периодичности их агрохимического обследования. Показана роль орошения в изучаемых условиях с .-экономическая эффективность различных систем удобрения.

Апробация работы. Материалы исследований докладывались ежегодно (1УЬ7-1969 гг.) на заседаниях тсафедры агрономической и биологической химии '1СХА, а также на республиканской конференции молодых ученых и специалистов (г.Алма-Ата, 1990).

Производственная проверка результатов исследований проведена в условиях Московской области.

Объем работа. Диссертация состоит из введения, 4 разделан обзора литературы, 6 разделов экспериментальной часта, выводов, предложений производству, списка литературы ( 286 наименований, в тон числе 34 иностранных), приложений (51 таблица). ОснсвноЯ текст работы изло.ген на 131 страницах машинописного текста, содержит 46 таблиц к 2 рисунка.

Место, условия проведения опыта и методика исследований. Исследования проводили в полевом стационарном опыте (1987-1989 гг.) в учхозе "Михайловсдсе" Подольского района Московской области. Почва дерново-прдзодистзл» среднссуглинистая, произвесткованная по полной гидролитической кислотности в 1975 году и повторно в И8о. Перед зшслзакой оглсга (1975 г.) почва нмзлп, сдедуащие агрохимические показатели (о елэе 0-20 см): гумус по Гарину -рЬС0Д - 0,9-..',О; га.чролй?»гческая кислотность - 2,3-2,4, су:мн

поглощенных оснований - 10,9-11,о ыг-экв на 100 г ; содержание подвижных форм (по Кирсанову) фосфора 10,0-11,В и калия II,Ь-12,2 мг на 100 г почвы.' Схема опыта включает ü вариантов (нормы удобрений в среднем на I га севооборота): I) без удобрений;

2) Д/ .Ш р ¿2. К ~ или SM кг . з) жё + j7j5 ,г наВоза; 52 52 Юо 209

4) Д/ I2Ü р Ж d 198 или кг д.в.; 5) То же + 17,5 т навоза; Iij9 L>5 140 354

и) А/ К ежегодно,'а Р в запас на 4 года. При этом 159 140 220

следует отметить, что в числителе приведены нормы удобрений за 1387^0,0, (последний год 3 ротации севооборота), а в знаменателе -за I93B-I9Ö9 гг.

Нормы минеральных удобрений на планируемую урожайность рассчитаны методом дифференцированного нормативного баланса (табл.1) Учитывая действие и последействие навоза( вносимого дополнительно к минеральным удобрениям, были рассчитаны уровни планируемых урожаев для 3 и 5 вариантов.

Навоз вносили под однолетние травы (30 т/га) и под картофель (40 т/га). В среднем за 1987-1989 гг. содержание азота в навозе составило 0,36i, фосфора - 0,18 и калия - 0,46$.

Опыт1 развернут в пространстве и времени на 4-х полях. Пов-

торность опыта - 4-х кратная; общая площадь делянки - 151, учет-р

кая - 30-Ш м . Для изучения действия удобрений в орошаемых и неорошаемых условиях опыт расположен на 2-х участках: при поливе участок I, без полива - участок 2.

В севообороте выращивались следующие сорта и гибриды сельскохозяйственных культур:■горох - Немецкий кормовой, овес Гамбо, озимая рожь - Восход I, кукуруза - гибрид Днепровский 247кВ, картофель - Невский (в 1988 году - Истринский), ячмень - ¿азерский.

Нормы внесения удобрений в" севообороте за 1987-1989 гг.(минеральные удобрения - кг д. навоз - т/га)

Таблица I /га,

Поле севооборота

Чередование} культур в !-севообороте^ ^

2 вариант ! 3 вариан-

! 4

вариант

¡Р205

К2°!

А/

;на-

Р2°5

к2о

вариант

N

|Р90~!к~0;На_

! £ о! 2 !воз

ь вариант

—I-1—

Р205|К20

N

I Однолетние 50 60 100 60 60 100 30 100 90

травк(сена) 30 35 90 30 35 90 30 80 30

Озимая рожь,60 20 60 60 20 60 100 50

эрл.масса 30 30 70 30 30 70 100 35

% Кукуруза, 100 60 150 100 60 150 140 90

зел.масса 40 30 90 40 30 90 100 30

;4 Картофель 120 50 120 120 50 120 40 180 100

60 55 120 60 55 120 40 200 70

и Ни* <fM.it- 120 60 Б0 120 60 160 80

л 1 О 50 60 50 50 60 50 155 55

90 150 30

100 100 100 100

200 140 НО 100 220 160 200 200 120 160 40 155

50 35

90 30 100 70 80 55

100 100

200 НО

220 40 200 40 120 40

100 ЬО

100 100

140 100 150 200 1о0 155

и

к) I'

о

св

о

ю

о| о с\г

150 НО

100 100

200 ПО 220 200 120 40

ел

Вносится в сред-ном на I г а

о)

о ¡с выносу

115 62 '52 52 120 169 62 140

127 105 95 79

1Ь5 97 215

122 67 193

154 197 124

101 176 III

170 102 198 240 137 266

159 55 140 229 90 228

¿22122 ИЗ

120 102 67 135 137 90

170 102 193

159 55 140

122 197 100

120 102 57

д^к'.дечшшз: числитель - нормы знаменатель ■

рений за 1987 год (последний год 3 ротации севооборота), У89 гг. ( первые два года 4-й ротации севооборота)

Агротехника возделывания сельскохозяйственных культур была общепринятой для условий Московской области. В период вегетации культур применяли рекомендованные средства защиты растений от сорняков, вредителей и болезней.

Учет урожая проводили сплошным'методом. Влажность зерна и сена приводили к стандартной - соответственно 14 и 1Ь%. Математическую достоверность полученных результатов определяли методом дисперсионного анализа на_ЭШ СМ' - 4-20.

При химическом анализе растительных и почвенных образцов использовались общепринятые методы в соответствии с ГОСТ.

Метеорологические условия вегетационные периодов 198?~1989гг существенно отклонялись от средних многолетних данных. Более бла гоприятным для возделывания сельскохозяйственных культур (за не ключением кукурузы) был 198? год. Влажная и прохладная погода а июле и августе отрицательно повлияла на урожайность зеленой масса кукурузы, которая вдукосно возделываете«; после озимой ржи Вегетационные периоды 19Б8 и 1989 гг., наоборот, были менее благо приятными для зерновых культур к картофеля, но в отличие от 1987 года повышенная температура воздуха в течение всего вегетационного периода положительно отразилась на урожайности кукурузы. Исходя из сложившихся метеоусловий' 1968 и 1989 гг., полив возделываемых культур осуществлялся дождевальной установкой Кй - 50 (Радуга) . Поливную норму определяли из расчета доведения влажной?« почвы до 70-7о% от полной нолевой влагоемкости в слое почвы 0-40(

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССлЩШАНШ Урожайность культур и продуктивность кормового севооборота при различных системах удобрения и в зависимости от орошения.

В среднем за 3 года исследований (1937-1989 гг.) 1-й уровень минеральной системы удобрения (73/1/ 5ЬР П2К дли всего 240 кг д.в. на I га севооборота) значительно повысил урожайность культур севооборота (табл.2) на обоих участках по сравнению с контрольным вариантом опыта. Увеличение норм удобрений до 2-го уровня минеральной системы удобрения (163Д/ 71? 159К или всего 393 кг д.в. на I га севооборота), а такте дополнительное внесение 17,5 т навоза к 1-му уровню минеральной системы удобрения (вар.З) обеспечили по сравнению с 1-м уровнем минеральной системы (вар.2) достоверные прибавки урожайности сена однолетних трав, зеленой массы озимой ржа и кукурузы, для картофеля и ячменя оказался вполне достаточным 1-й уровень минеральной системы удобрения (вар.2). Насыщение севооборота удобрениями до 2-го уровня навозно-минералььой системы (103// 71Р 159Я + 17,5 т навоза или всего 563 кг д.в.) сопровождалось дальнейшим ростом урожайности только кукурузы.

При запасном (вар.б) и ежегодном (вар.4) внесении двойного гранулированного суперфосфата получена практически одинаковая урояайность всех культур севооборота.

В среднем за 3 года исследований (1987-1989 гг.) 1-й уровень минеральной системы удобрения (вар.2) на 98-131)5 (в зависимости от вида культуры) обеспечивал получение планируемой урожайности в условиях орошения и на 91-135'£ на неполивном участке. Близкие к планируемому показателю получеьн урожаи зеленой массы озимой рчи, кукурузы и картофеля при применении 1-го уровня навозно-минерг-ть-ной (вар.З) и 2-го уповая минеральной (вар.4 и 5) систем удобрения. При этом фактическая урожайность дши-я-к культур составляла 9о-12Сп к ия-онирусксй кпк на участке с позирсм, ?г.к .1 на уч гггке к лпза. 2-й урозень ¡.;1яозко--;л;;нерг.;5сасгы/у удо^зкля

Таблица 2

Уроййййвгйгу- аельокохозяйотвенных культур по севообороту в среднем за 1987-1989 гг.., т/га

Культуры, 1 В а р и а н т ы о п ы т. а 1 1 НИР—

щгадуэдия ■ I 1..... г 2 I , * 3 ! ! 4 ! 5 6 ! * ио

Однолетние 3,5 4,5 М б,б м 6,0 М 8,0 ¿г! 6,0 ЁЛ б ,31

травы,сено 3,3 . 4>3 4,8 4,7 . 5,0 4,9 о 31

Озимая рожь, 12,о!^ 22. о^^ 25,0— 31,С^ 25,0^2 • г 31

зел.масса 15,3 22,9 26,7 27,6 27,9 27,3 1 99

Кукуруза, 18,5^3 зо, оМ^ 35,О42-6 ' 40,04619 40,0^1 3 37

зе л. масса 22,8 33,0 42,2 .46,6 51,0 46,1 30

Картофель, 13,0^ 20 02б,б 30, (¿М 35,030»7 30,028'-6. 2, 32

клубни 17,3 '26,3 29,0 29,8 30,2 28,8 . 2, 68

¿1чмзнь, 2,4 2>6.7 3.5 1,20 4 7 4..32.. 5,0 4,40 6,0 1,37 5,0 о, 27

зерно 2,37 3,87 ' 4,00' 4,00 4,23 4,13 0, 35

Примечание: план-участок с поливом участок без полива

обеспечивал получение планируемой урожайности только кукурузы (117 и 11ь% к планируемой в условиях орошения и без орошения соответственно).

Из-за несвоевременного полива культур, т.е. запаздывание со сроками полива по техническим причинам, не был получен ожидаемый • эффект от орошения. Достоверные прибавки урожая от орошения за . 1988 и 1989" гг. наблюдались лишь на двух культурах, что позволило дополнительно иуеть с I га не более 0,5 т сена однолетних трав и, зерна ячменя.

Таблица 3

Продуктивность севооборота и окупаемость удобрений в среднем, за 1987-1989 гг. (числитель - участок с поливом, знаменатель - без полива)

1................. Вариант! ¡1л аниру екая ! 1 '.Фактическая ! сГ 14 1 (Окупаемость {I кг А/Ы 3

опыта 1продуктивность, ¡продуктивность,¡к плану

т корм, ед./га ¡т корм, ед./га { ¡корм. ед.

1 2 3,9 5,8 4,5 4,3 6,8 6,о 115 ПО 117 114 9,6 9,6

3 7»5 7,8 7,7 104 103 6,0 8,3

4 6,2 . 8,1 8,0 99 98 9,2 9,4

5 9„8 ЗА 8,4 86 аз 6,9 7,3

6 8,2 . 8,0 7,9 98 9о 8,9 9,2

НС? 05 ¡>,33

Э среднем за 3 года исследований (1987-1969 гг.) все Еоризн-"ы опыта, за исключением пятого, обеспечили получение пданиругмо?

продуктивности севооборота. Высокопродуктивными и одиноковыш в севообороте были 1-й уровень навозно-шшеральной (73/1/ Ь5Р II £ + 17,5 т навоза или 410 кг д.в./га) и 2-й уровень минеральной . (103л/ 7IP I59K или 393 кг д. в./га) систем удобрения, которые обеспечили 7,6-8,1 т корм.ед. с I га. Максимальная в опыте про-, дуктивность (8,4 т'корм. ед./га) получена от применения 2-го уровня навозно-минеральной системы удобрения (1оЗД/ 7IP I59j{ + ■ 17,5 т навоза или 563 кг .ц.-в./га). Однако наиболее благоприятные условия для выращивания культур в севообороте за 1987-1989 гг. сложились на I и 2 полях, где была получена наивысшая продуктивность. Гак, на I поле при применении 2-го уровня навозно-минеральной системы удобрения продуктивность севооборота составила^ 9,9 т корм, ед./га при плаке 9,8.

На всех уровнях минеральных и кавозно-минеральных систем удобрения отмечается высокая окупаемость удобрений (6,9-9,6 корм. ВД.) . •

Изменение качества сельскохозяйственной продукции при различных системах удобрения.В среднем за 3 года исследований при первой минеральной системе удобрения (вар.2) происходило увели-' чение сырого белка в кормовых культурах по сравнению с контрольным вариантом в 1,1-1,2 раза. -При' дальнейшем повышении норы удобрений его содержание ■продолжало 'возрастать и при самых высоких нормах применения удобрений "в--'опыте (вар. 5) превыыало содержание на контроле в 1,3-1, 9 р-з а в зависимости от вида культуры.

Содержание ¡каротина в сене однолетних трав находилось в прямой зависимости от уровня питания. При возрастающих нормах удобрений содержание каротина увеличивалось относительно контроля на 3,0 мг/кг в варианте 2, т.е. при самом низком уровне принене-

ния удобрений и на 7 мг/кг в варианте 5 (самый высокий уровень применения удобрений в севообороте).

Таблица 4

Показатели качества кормовых культур в среднем за 1987-1989 гг.(на абсолютно сухуга массу), участок I

I 12,3 26 II 36 8,3 37 51 6,Ь 25 48

2 14,0 25 14 61 10,2 36 65 8,5 26 122

3 15,4 26 16 104 11,3 36 116 10,0 25 163

4 16,1 27 16 159 12,5 36 153 11,9 25 214

5 16,8 26 18 194 12,8 36 191 12,7 24 249

ИСР05 0,75 2,7 0,42 16 0,78 2,3 21 0,64 2,0 21

Снижение крахмала в клубнях картофеля по сравнению с контрольным вариантом опыта на 1,2$ наблюдалось при 1-м уровне минеральной системы удобрения (вар.2) и на 2,5'!? при 2-м уровне навоз-но-шшеральноП системы (вар.5). Однако даже при последней крохма-листость клубней оставалась довольно высокой.

Содержание витамина С в клубнях картофеля практически не зависело от применяемых норм удобрений.

В среднем за 3 года исследований в возделываемых культурах севооборота содержание нитратов не превышало предельно допустимые концентрация. Небольшое нревшенке ПДК нмтратоа отмечалось а 1938 году з зеленей масса озимой рта (229 мг/хг1, кукурузы (225 мг/кг) и одно,л€тк»« траа (210 иг/кг) при аришнЕншг 2-го

уровня навоэно-минеральной системы удобрения (вар.5). Самая высокая концентрация нитратов в зеленой массе кукурузы наблюдалась также при данной системе удобрения в 1987 году (333 мг/кг), в результате избыточного увлажнения и холодного дета.

Таблица 5

Показатели качества клубней картофеля и зерна ячменя в среднем за 19о7-19Ь9 гг., участок I

Вариант!

опыта

Картофель

п-:-

!й ч ы е н ь

1 Сухое ¡Сырой ¡Крахмал,¡Витамин С, ¡Натра-! Сырой

вещество,¡белок,! % |

р на | !абсол.!

'ты, I Оелок, 5 мг/кг| %

!

сухую

¡массу ) на сырую массу

I 22,8 8,2 16,5 12,2. 19 9,9

2- 20,8 9,9 15,3 12,4 30 11,4 ,

3 20,2 11,0 14,8 12,4 53 11,9

4 20,1 II,-4 14,2 12,0 64 12,4

5 19,6 11,9 14,0 12,1 77- 12,5

6 20,1 II,Ь 14,2 11,8 оо 12,3'

шр05 0,5 0,85 0,62 ..■ 0,71 7,6 0,39 •

Содержание меди, кобальта, цинка, храма, кадиш и свинца не превышало пределы нормальных концентраций в соне однолетних трав, зеленой массе озимой рки и в клубнях картофеля.

Вынос питательных веществ на единицу продукции, их баланс с севообороте и кооффициенты использования из удобрений и почсн. Под воздействием'возрастающих норы удобрений в севообороте увеличивался вынос азота и калия на единицу основной продукции (с уче-

том побочной), а вынос фосфора, кальция и магния изменялся мен^е значительно (табл.о), при этом увеличение выноса происходило как за счет повьглеиия содержания элементов питания в урожае, так и за счет увеличения доли побочной продукции урожая при внесении возрастающих норм удобрений (прежде всего азотных). В среднем за 3 года исследований (1987-1989 гг.) увеличение, выноса азота и калия, по отношению к контролю, на удобренных вариантах опыта составило: однолетние травы - 9-31 л 25-407?, озимая рожь - 15-40 и 10-33$, кукуруза - 18-о1 и 14-25$, картофель - 18~о2 и 23-63 S и ячмень - 19-46 и 2о-Э1$ соответственно. Увеличение выноса фосфора культурсши севооборота от внесенных в опыте норм удобрений не превышало 21% по сравнению с контролем. Ка вынос кальция и магния удобрения существенного влияния не оказали. При этом слепнет отметать, что вынос основных элементов питания культурами севооборота был близок к планируемому.

При подведении баланса питательных веществ в севообороте [табл.7) в приходной части учтено поступление питательных веществ з удобрениями, семенами и поливной водой. В расходной части учи-:ывали только вынос питательных веществ урожаем культур. В целом ta годы проведения опыта (197о-1969 гг.) абсолютный баланс питательных веществ в среднем по 4-м полям при 1-м уровне минеральной системы удобрения (вар.2) был положительным по ааоту и фос-юру, но отрицательным по калию, lipn этом относительный баланс о азоту, фосфору и кали» составил: 103-105, 159-172 и 89-95'$ оотоеютвенно. ho мере дальнейшего повышения норм применяемых добрений в севообороте складывался более интенсивный баланс, aie, при применении 1-го уровня навозно-минеральнон системы вар.З) ц 2-го уровня мльеральнзй системы (вар.4) удобрения баше по азоту составил 130-142$, по фосфору - 210-229 и по ка-

Таблица 6

Выноа азота, фосфора и калия на I т основной продукции (с учетом побочной) в среднем за 1907-1989 гг., участок I

Культура,]Элемент| Вариант опыта

основная !питания!'

продукция| ! 1 I ! ? 1 2 -т— ------- 1 3 ! I « ! ...... ! 5 г 1 6

Однолетние N 17,2 13,8 20,7 21,7 22,5 21,5

травы,сено 5,0 5,5 5.7 5,6 5,8 5,6

к2о 16,0 20,0 21,4 22,2 23,4 22,0

Озимая /V 2,8 3,2 3,4 3,9 3,8 3,9

рожь,зеле-

ная масса Р2°5 1,2 1.3 1,3 1,4 1,3 1,4

К2° . 4,7 5,2 5,5 6,2 6,2 6,2

Кукуруза, N 1,5 1,8 2,0 2,4 2,5 2,4

зеленая

масса 4% 0,7 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8

к2о 3,3 3,7 3,9 4,0 4,1 4,0

Картофель, /V 3,7 4,4 4,7 5,3 5,6 &, 2

клубни 1,5 1,5

р2о5 1,3 1,4 1,5 1,5

К20 5,5 6,8 7,9 8,3 9,0 8,3

Ячмень, /V 18,Ь 22,1 24,2 26,3 27,1 26,2

зерно 10,6 10,5

8,7 9,5 10,4

к2о 14,б 18,4 22,5 . 25,6 27,9 25,4

лию - 104—11СЙ. Наиболее интенсивный баланс сложился при применении 2-го уровня навозно-минеральной системы удобрения (вар.5) и составил: по азоту - 162-175, по фосфору - 2ос*-296 и по ка-

пю - 134-135%. При этом на неполивная ^^д&е/еёвооборота слоился более интенсивный балаггё питательных веществ.

.... Таблица 7

Баланс азота, фосфора "з^.&алйя .в севообороте за 1976-1989 гг.'Св. рреднем по 4-м полям)

1 ! ари-! Участок --1 ! Учасюк 2

¡Внесено''!Вынесено; (Внесено , пита! с удобрзЧуронаем, Батане !с удобре-!нияии,се-! „_/„„. !киями и ! менами-и ! ¡семенами, Вынесено урожаем, кг/га Баланс

, СПОЛИВНОП ! , ! сГ ! '. ! водой, - ! ± <а ! кг/га ' Г'/Га ! 1а!к вы-! (ет/га 1 !носу | ± $ га!к вы-| носу

К.

I 99 901 -802 - 35 847 -812 -

2 1624 1573 +51 103 1560 1482 +78 105

3 2543 1870 +673 136 2479 1747 +732 142

1 2606 2000 +606 130 2543 1872 +671 136

3525 2172 +1353 162 Р2°5 3462 1973 +1489 175

■ 18 380 -362 - 18 339 -321 -

1 933 588 +361 159 933 542 +391 172

1 1421 677 +744 210 1421 624 +797 228

1498 709 +789 211 ' 1498 654 +844 229

• . 1986 742 +1244 268 1986 670 +1316 295

к2о

343 1258 -915 - .88 1163 -1075 -

2103 2211 -108 95 1848 2070 -222 89

3194 2713 +481 118 2939 2523 +416 116

3043 -. 2896 +147 105 2788 2692 +96 104

4134 30Э2 +1042 134 3879 2869 +1010 135

За два года 4-й ротации севооборота (1988-1989 гг.) отмечался менее интенсивный баланс питательных веществ, чем в целом за 1976-1989 гг., и в зависимости от уровней удобренности составил в среднем по 4-м полям: по азоту от 58 до 143$, фосфору от 117 до 187 и калию от 80 до 114$, а на неорошаемом участке соответственно в пределах 54-139, 116-193 и 65-101% к выносу. Наиболее благоприятный баланс в севообороте за последние два года сложился на I и 2 полях. Так, при 1-м уровне минеральной системы удобрения (вар.2) баланс элементов питания составил: азота 46-51 на I поле и 57-61$ на 2 поле, фосфора - 93-97 и 153-158$ и калия - 70-85 и 70-83$ соответственно; при 2-м уровне минеральной системы удобрения - азота 80-84 и 80-107$, фосфора 70-74 и 116-125$ и калия 63-74 и 63-75$.

За три ротации севооборота (1976-1987 гг.) коэффициенты использования питательных веществ растениями из минеральных удобрений на неполивном участке были следующие: азота 39$, фосфора -20-22 и калия - 51-52$, а на поливном участке - 42-44, 21-23 и 53-57$ соответственно. Коэффициент использования азота из навоза на неполивном участке в зависимости на каком фоне применялись органические удобрения, составил от 10 до 28$, фосфора - 5-16 и калия - 16-40, а на поливном участке - 19-32, 7-17 и |?~45$ соответственно. Коэффициенты использования питательных шце^т-в из удобрений за последние два года были значительно вш. Сельскохозяйственными культурами из почвы использовалось; дегкогвд-ролиэуемого азота - 13-34$, подвижного фосфора - 6-8 и подвид-ноге калия - 13-30$.

Изменение основных агрохимических показателей почв» под воздействием удобрений. Исследуемые системы удобрения обеспечили за 14 лет проведения опыта увеличение подвижных форм фосфора в

юхотном слое почвы в зависимости от уровня удобренности на 1-13 мг в 100 г почвы, а калия на 4-17 мг. За период исследований содержание гумуса не изменилось на вариантах с минеральными одобрениями и возросло на 0,20$ при навоэно-минеральных системах 'вар. 3 и 5). При внесении одних минеральных удобрений в высоких тормах (вар.4 и 6) происходило достоверное увеличение обменной 1 гидролитической кислотности, но дополнительное внесение 17,5 т тавоза приостанавливало этот процесс. Длительное применение органических и минеральных удобрений в севообороте обеспечивало дополнительное накопление 50-60 кг/га минерального азота в метровом слое почвы.

Таблица 8

Агрохимические показатели почвы в среднем йо 4 Полям севооборота, слой 0-20 см, участок I

Т

-!-г

Зариант!Гу»лус,

зпыта

%

-г

р!! \ сол _

I

I

Н

5. !

Р2°5

к2о

мг-зкв/100 г почвы !

"шПщрсанову, мг/100 г

почвы

1,63 6,0 2,4 11,0 11,8 11,5

1989 год

I 1,51 6,0 1,50 13,7 9,4 10,2

г 1,57 . 5,9 1,78 . 12,9 16,6 . 15,1

3 1,84 М 1,23 13,7 21,4 24,1

4 1,58 5,5 2,47 11,6 «,& 21,1

5 1,83 6,0 1,58 13,6 26,0 28,4

6 1,56 5,3 2,67 11,9 10,5 20,5

КР05 0,11 0,25 0,21 0,81 2,62 ' 3,00

Таблица 9

Экономическая эффективность удобрений в севообороте за I987-1989 гг.» участок I

Экономические показатели

Вариант опыта

!

Выход продукции с I га:

в т корм. ед. 4,5

в руб 1187

Затраты на I га, руб 1118

Чистый доход с I га, руб 69

Рентабельностьб Окупаемость дополнительных затрат, руб

Окупаемость I кг д.в. И/РК, корм.ед.

6,8 1793

1275

518 41

7,8 2031

1360

671 49

8,1 8,4 2031 2171

1350

681 50

1416

755 53

3,8 3,5 3,6 3,;

9,6 8,0 9,2 6,<

4

Ежегодное внесение двойного гранулированного суперфосфата и совместное его применение с навозом привело к накоплению всех видов фосфатов в почве. Причем накопление минеральных форм фосфатов на 60% происходило за счет Са-фосфатов I и 2 групп.

Для изменения содержания подвижных форм фосфора на I мг в 100 г почвы (слой 0-20 см) требуется вносить с удобрениями свер: выноса с урожаем в среднем 90 кг/га, а калия - 32 кг/га.

Длительное внесение у добрыми Р, в севообороте но привело к

накоплению тяжелых металлов в почве выше ПДК. Также не прослеживалось существенной зависимости между накоплением их в почве и внесением возрастающих норм удобрений.

Экономическая оценка изучаемых систем удобрения. Стоимость продукции при расчете экономической эффективности в 3 и 5 вариантах опыта принималась одинаковой, т.к. различия, между ними по продуктивности были математически недостоверными (табл.9). В зреднем за 3 года исследований (1987-1989 гг) все применяемые нами системы удобрения были экономически эффективными. Максимальный чистый доход в опыте (755 руб на орошаемом участке и 789 руб на неорошаемом участке) получен при применении 2-го уровня навоз-чо-минеральной системы удобрения (вар.5). С увеличением норм вносимых удобрений происходило снижение их окупаемости.

ВЫВОДЫ

1. На дерново-подзолистой среднесугликистой почве с высоким содержанием подвижных форм фосфора и калия 1-й уровень на-зоэно-минеральной (73/У 55Р II2K + 17,5 т навоза или 410 кг д.в. ¡а I га) и 2-й уровень минеральной (I63/V 7IP I59K или 393 кг

на I га) систем удобрения обеспечили в среднем за 3 года ^следований (1987-1989 гг.) практически одинаковую продуктив-гасть севооборота 7,8-8,1 т корм. ед. с I га. Максимальная продуктивность (В,4 т корм, ед./га) получена от применения 2-го /•ровня навозно-минэральной системы удобрения (163/У 7IP I59K +■ ^7,5 т навоза или 553 ter д. в./га).

2. В среднем за 3 года фактическая урожайность культур

.в зависимости от вида культуры) при 1-м уровне минеральной снуемы удобрения (вар.2) составляла от планируемой 91-135$ на

неорошаемом участке и $8-135% на орошаемом, а при более высокой обеспеченности севооборота удобрениями - 62-116 и 64-117% соответственно.

3. Орошение обеспечивало дополнительное получение с I га не более 0,5 т сена однолетних трав и зерна ячменя.

4. При запасном и ежегодном внесении двойного гранулированного суперфосфата получена одинаковая урожайность культур.

5. С увеличением норм удобрений содержание сырого белка в урожае сельскохозяйственных культур по сравнение с контролем возрастало в 1,3-1,9 раза, сырой клетчатки практически не изменялос! каротина повышалось в однолетних травах на 1,9-3,3 мг на I кг сена, крахмала в клубнях картофеля снижалось на 1,9-3,1%, а витамина С оставалось без изменений,

6. Накопление нитратов в сельскохозяйственной продукции не превышало предела допустимы)? концентраций и в большинстве случае) было ниже его. В неблагоприятный 1907 ГОД их содержание превысилс Г1ДК только в зеленой массе кукурузы (не более в 1,6 раза) при наиболее высокой насыщенности еевоеборота удобрениями.

7. Длительное применение вовраетающих норм удобрений в севообороте сопровождалось по сравнении о контролем некоторым увеличением содержания марганца (кроме клубней картофеля), цинка и кадмия; наиболее значительно возрастало содержание марганца и цинка при 2 уровне минеральной риетеик удобрения; в клубнях карте феля содержание меди уменьшилось при навозно-минеральных система: удобрении. В почве отмечалась тенденция только к накопления кадмия. При этом содержание тяжелых металлов в растениях находилось з пределах нормальных концентраций, а в почве было в 10-180 раз ниже ПДК.

8. По мере увеличения норм удобрений повышался вынос на единицу основной продукции (с учетом побочной): азота и калин в 1,1-1,9 раза, фосфора в 1,1-1,2 раза по сравнению с контролем. Вынос кальция и магния почти не возрастал.

9. Относительный баланс питательных веществ в севообороте за 1988-1989 гг., в зависимости от уровней удобренности, на орошаемом участке опыта составил: азота от 58 до 143/£, фосфора от [17 до 187 и калия от 80 до 1145а, а на неорошаемом участке -34-139, 116-193 и 65-1015? к выносу соответственно. На полях с боше высокой продуктивностью баланс питательных веществ сложился ¡енее интенсивный.

10. За три ротации севооборота (1976-1987 гг.) коэффициент« (спользования питательных веществ растениями из минеральных удобрений на неполивном участке составили: азота 39фосфора -¡0-22 и калия - 51-52$, а на участке с поливом - 42-44, 21-23 и ¡З-ЬТ/о соответственно; за последние два года они были значительно ше,

Сельскохозяйственными культурами из почвы использовалось: егкогидролизуемого азота - 13-34%, подвижного фосфора - 6-8 и одвжагога калия - 13-30^.

11. Исследуемые системы удобрения обеспечили за 14 лет уве-ичение содержания подвижных форм фосфора а пахотном слое почвы

зависимости от уровня удобренности на 4-13 мг в 100 г почвы, калия на 4-17 мг (поливной участок). Содержание гумуса нэ изме-ияось на вариантах с минеральными удобрениями и возросло на ,20$ при навозно-минеральных системах. Накопление минеральных эрм (фосфатов происходило на 60/& за счет Са-фосфатов I и 2 групп.

Длительное применение органических и минеральных удобрений

в севообороте обеспечивало накопление 50-80 кг минерального азота в метровом слое почвы.

12. Для изменения содержания подвижных форы фосфора и калия на I мг в 100 г почвы (слой 0-20 см) требуется вносить с удобрениями сверх выноса с урожаем в среднем 90 кг Р2О5 и 32 кг КдО на I га.

13. В среднем за 3 года исследований (1987-1989 гг.) максимальный чистый доход в опыте 755 и 789 руб. получен при 2 уровне навозно-минеральной системы удобрения. При этом рентабельность составила 53 и 58% на орошаемом и неорошаемом участках соответственно. На всех уровнях минеральных и навозно-минеральньх систем удобрения получена высокая окупаемость I-кг д.в. удобрении (6,9-9,6 корм. ед.).

14. При комплексной оценке различных систем удобрения (продуктивность, качество продукции, баланс питательных веществ, изменение агрохимических показателей почвы, экономическая зффектиВ' ность) наилучшие показатели отмечены при I уровне навозно-мине-ральной и 2 уровне минеральной систем удобрения.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВ/

I. На дерново-подзолистых с ре дн е суг л и ни отьзс гдечвах Центрального района Нечерноземной зоны с высоким содержанием подвижных форм фосфора и калия для получения продуктивности кормового севооборота 8,0 т корм. ед. с I га (урожайности сена однолетних трав 5,0 т/га, зеленой массы озимой ркя 27,0 и кукурузы при поукосном воэделыЕанш 43,0, клубней картофеля 29,0 и зерна ячменя 4,4 т/га рекомендуется применять в среднем на I га 73N 55Р 112К минеральных удобрений и 17,5 т навоза. На почвах с повшенным содержанием

подвижных форм фосфора и калия для получения продуктивности 6,7 т корм, ед./га достаточно вносить 73/У 55Р П2К.

2. При расчете норм удобрений на планируемую урожайность затраты элементов питания на I т основной продукция (с учетом побочной) при внесении на I га около 400 кг д.в. удобрений следует принимать равными ( в кг ): для однолетних трав -.азота - 21, фос-' ]зора - 6 и калия - 22; озимой ржи - 3,8, 1,4, 6,2; кукурузы - 2,4, 3,8, 4,0; картофеля - 5,2, 1,5, 8,3; ячменя - 26, II и 25 соответственно.

о. На дерново-подзолистой почве с повышенным и высоким содержанием подшссных форм фосфора и калия коэффициенты использования гзота, фосфора и калия растениями из минеральных удобрений следу-;т принимать в зависимости от продуктивности севооборота 55-73, '.4-44 и 59-96$ соответственно; из почвы - легкогидролизуемого юота - 13-30$, подвижного фосфора - 6-8 и подвижного калия -'.3-30$ в зависимости от вида культуры (большая величина для про-18ШНЫХ культур),

4. При составлении систем применения удобрений на дерново-гадзолкстых средкесуглинистых почвах с повышенным содержанием вдвижных форм фосфора и средним калия необходимо придерживаться ледующ!1х нормативов баланса питательных веществ за ротацию сево-борота: по азоту - 100-135$, фосфору - 160-210 и калию - 95-120$

выносу, до достижения необходимого уровня содержания в почве итательных веществ. При накоплении в почве подвижных форм фое-ора и калия до высокого уровня следует придерживаться более изких показателен баланса питательных- веществ: азота - 95$, осфора - 100 и калия - 70$ к выносу с урожаями.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Дешн В.А., Волков Ю.А., Шкурнчева A.B., .'Максимова E.H. Продуктивность севооборота на дерново-подзолистой почве при расчетных системах удобрения и орошении // Известия ТСХА. - 199( - Bin. 3. - С. 59-67.

2. Демин В.А., Волков Ю.А., Шкурычева A.B., Максимова E.H. Продуктивность кортового севооборота при различных расчетных системах удобрения на дерново-подзолистой почве в условиях л!ос-коиской области. Депонирована в ВКМТЭИагрощюма пой Л" 220-90.