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"

1\-г<з91б

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ 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 биологической химии Московской сельскохозяйственной академии имени К. А Тимирязева

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

Официальные оппоненты доктор сельскохозяйственных наук, профессор Jl. М. Державин; кандидат сельскохозяйственных наук А. Д. Хлыстовский.

Ведущее предприятие — Всесоюзный научно исследовательский проектно технологический институт химизации (ВНИПТИХИМ)

Защита диссертации состоится « £ » . ьИЙ^Ь .... 1991 г в час на заседании специализированного сове-

та К 120 35 01 в Московской сельскохозяйственной академии им К. А Тимирязева.

Адрес 127550, г Москва, ул Тимирязевская, 49 Ученый совет ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА Автореферат разослан « » . 1991 г.

Ученый секретарь специализированного совета — кандидат биологических наук /fa/?

^¿^/(h^^ ДО- в- Вильяме

ОБцАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В условиях все возрастающей химизации земледелия неуклонно повышается 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 РС-5СР, до сих пор остается немало , вопросов по оптимальной, насыщенности севооборотов органическими и минеральными удобрениями. Практически отсутствуют такие данные в условиях орошения. В связи с этим проведенные нами исследования в 4-польном кормовом севообороте по комплексной оценке различных уровней и систем удобрения в условиях орошения и без него являются актуальными как в теоретическом, тале 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 земледе- . лия Нечерноземной зоны, рассчитанных методом нормативного баланса, для получения различной.планируемой урожайности сельскохозяйственных культур хорошего качества е 4-польном кормовом севообороте в условиях орошения и без него. В связи с этим решались слодуг»4ие 'задачи:. ' .

- оценить - влияние' различных уровней обеспечеииост;: севооборота удобрениями на урз^яйюегь сельскохозяйственных культур г.ри орэхениА и- без него; установить возможность' пздучеьлч планируекызс

уратаеп;

НАУЧАЯ библиотека*

Мош. оальскохов. академии им- К. А. Тимирязева

ЦЕНТРАЛЬНАЯ

гтя, гг.

^нв. №

им.

I. N0.

- изучить изменение наиболее важных показателей качества урожая культур под воздействием ЬСэрацташ^к норм удобрений;

- определить величину Ььшоса питательных веществ единицей урожаа 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 среднесуглиниСтая, близкая к нейтральной, с повышенным и высоким содержанием-подвивших форм фосфора и калия. Удобрения (в среднем.на I га севооборота за 1988 и '. 1909 гг.): минеральные 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 систем удобрения, рассчитанных методом дифференцированного нормативного баланса на планируемые урожайности сельскохозяйственных культур. Получены новые данные /о влиянии различных норм минеральных удобрений, внесенных раздельно и совместно.с 17,6 т навоза, на плодородие почвы, продуктивность кормового севооборота к качество урожая в зависимости от орошения в Центральном районе Нечерноземной зоны. Определены дая условий интенсивной химизации земледелия конкретные параметры (вынос питательных веществ," коэф фициенты использования их из удобрений и почвы, нормативы бала;), са питательных элементов), .необходимые длЛ расчета норм удобре-т

ниЯ на планируемую урожайность сельскохозяйственных культур. Показана перспективная норма применения удобрений для Московской области в кормовых севооборотах.

Практическая значимость работы, результаты исследований реко- - ■ мендугатся специалистам агрохимической службы 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 к экономическая эффективность различных систем удобрения.

Апробация работы. Материалы исследований докладывались ежегодно (1907-1969 гг.) на заседаниях кафедры 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 работы. Диссертация состоит из введения, 4 разделов обзора литературы, Ь разделов экспериментальной часки, выводов," предложений производству, списка литературы { 286 наименований, в том числе 34 иностранных), приложений (61.таблица). Основной текст работы изложен на 131 страницах машинописного текста, содержит 46 таблиц и 2 рисунка.

ИестР, уедовия проведения опыта и методика исследований. Исследования проведали в полевом стационарном опыте (1987-1989 гг.) в учхозе "Михайловексе" Подольского района Московской области. Почва дерново-подзолистая, среднесуглинистая, произвесткованная по полной гидролитической кислотности в 1975 году и.повторно в 1985. Перед.закладкой опыта (1975 г.) почва имела следующие агрохимические показатели (р. слое 0-20 см): гумус по Тюрину - 1,6,4; рНС0Л - гидролитическая кислотность - 2,3-2,4, сумм*

поглощенных оснований - 10,9-11,6 мг-экв на 100 г ; содержание подвижных форм (по Кирсанову) фосфора I0,ti-II,B и калия II,5-12,2 мг ни 100 г почвы.* Схема опыта включает 0 вариатов (нормы удобрений в среднем на I га севооборота): I) без удобрений;

2) /V Р & Л — или ЗМ кг д.в.; з) т0 же + 17,5 т навоза;-62 52 105 209

4) // Ш р Ж к I9B 470 кг 5) т0 жо + J7 5 т навоза;

159 55 140 354 .

6) А/ к 123 ежегодно,"а Р в запас на 4 года. При этом " 159 140 . 220

следует отметить, что в числителе приведены нормы удобрений за 19(37 год (последний год 3 ротации севооборота), а в знаменателе -за 19Ш-19И9 гг.

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

Навоз вносили под однолетние травы (30 т/га) й под картофель (40 т/га). В среднем за 1987-1909 гг,'содержание азота в навозе составило 0,36$, фосфора - 0,18 и калия - 0,46^.

Опыт развернут в пространстве и времени на 4-х полях. Нов-

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

2 ■ нал - 30-Ю 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 247;ЛЗ, картофель - Невский (в 1968 году .- Истринский) , ячмень - Заэерский, -

Нормы внесения удобрений в'севооборота за 1987-1989 гг.(минеральные удобрения навоз - т/га) '"

Таблица I кг д. в./га,

.'Поле ¡Чередование сево- !кулмур в о-;сс

т

Т

1

. 2 вариант

ч , р ¡——| |

'оборо-|севооборот.е^ |р2о5| ^Д/ ¡р^д та 1 1 I \ I )

I I I

3 вариант . ! 4 вариант ! 5 вариант ! 6 вариант

, т

К2°!воаз"|^ |Р2°5 I !

Г!~]-[на-' }■-Г

!Р2°5!!К2°1воз;^

} ! I ! I 1 1

■'I 2 I Ъ к

Однолетние 60 ' 60 травк(сено) 30 35

Озимая рожь,60 зел.масса' эд

20 30

Кукуруза, зел.маесд

Картофель. ¿^ И

лцмень

100 60 40 30 120 50

бэ ■ 55. 120 60 Ш 60

192 £2 60 100 30 100 90 150 100 90 150 30

90 . 30 35 90 30 80 30 110 80 30 НО 30

60 60 20 60 100 50 100 100 50 100

70 30 30 70 100 35 100 100 35 100

М Ё2 140 90 200 140 50 200

90 40 30 90 100 30 110 100 30 ПО

120 120 50 "'125 40 160 100 220 160 100 220 40

120 60 55 120 40 200 70 200 200 70 200 40

60'120 60 Ш 160 80 120 160 80 120 •

50 . 50 60 50 155 55 40 155 55 40

100 80

100 100

140

100 §

160 .§

200 " ю

160 о|о 155 м

а} «

о и

а х-

150 ПО

100 100

200 НО ■220 200 120 40

Вносятся в сред- 115 62 127

ней на I га , 52 52 105

123 189 96

62 140 79

к выносу

1Ь5 37 122 67 154 197 101 176

215 193 124 III

170 102 159 55 122 197 120 102

198 240 137 140 229 90 .100 142 208 67 135 137

286 22а ИЗ 90

170 102 1ЙЗ

159 55 140

122 197 100

120 102 67

Примечание:

числитель - нормы знаменатель -

?ний за 1987 год (последний год 3.ротации севооборота), 39 гг. (первые два года 4-й ротации севооборота)

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

Учет урожая проводили сплошшм'методом. Влажность зерна и сена приводили к стандартной - соответственно Ни Математическую достоверность полученных результатов определяли методом дисперсионного анализа. на_ЭШ СИЛ - 4 - 20.

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

Метеорологические условия вегетационных периодов 1987-1989гг. существенно отклонялись от средних многолетних данных. Более благоприятным для возделывания сельскохозяйственных культур (за исключением кукурузы) был 198Г7 гсд. Влажная и прохладная погода в июле и августе отрицательно повлияла на урожайность зеленой массы кукурузы, которая поукосно вовделывается после озимой ржи. Вегетационные периоды 1968 и 1989 гг., наоборот, были менее благоприятными для зерновых культур и картофеля, но в отличие от 1967 года повышенная температура воздуха в течение всего вегетационного периода положительно отразилась на урожайности кукурузы. Исходя из сложившихся метеоусловий' 1908 и 1989 гг., полив возделываемых культур осуществлялся дождевальной установкой КИ - 50 (Радуга) . Поливную норму определяли из расчета доведения. влажности почвы до 70~7о% от полной полевой влагоеыкости в слое почвы 0-40см

РЕЗУЛЬТАТЫ ИО^ОВАШП ■■,"'-.

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 (73Д/ 55Р П2К или 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 также дополнительное внесение 17,Ь т навоза к 1-му уровню Минеральной системы удобрения (вар.3) обеспечили по сравнению с 1-м уровнем минеральной системы (вар.2) достоверные прибавки урожайности сена однолетних трав, зеленой массы озимой ржи и кукурузы. Для картофеля и ячменя оказался вполне достаточны! 1-й уровень минеральной системы удобрения (вар.2). Насыщение севооборота удобрениями до 2-го уровня навозно-минералькой системы (103Д/ 71Р 159К + 17,5 т навоза или всего 563 кг д.в.) сопровождалось дальнейшим ростом урожайности только кукурузы.

При запасном (вар.6) и ежегодном (вар.4) внесении двойного гранулированного суперфосфата получена практически одинаковая урожайность всех культур севооборота.

В среднем за 3 года исследований (1987-1989 гг.) 1-й уровень минеральной системы удобрения (вар.2) на 98-1355 (в зависимости от вида культуры) обеспечивал получение планируемой урожайности в условиях орошения и на 91-135^ на неполивном участке. Близкие к планируемому показателю получены урожаи зеленой массы озимой рчи, кукурузы и картофеля при применении 1-го уровня навозно-минералькой (вар.З) и 2-го уровня минеральной (вар.4 и 6) систем удобрения. При этом фактическая урожайность данных культур составляла 9о-12о^ к • планируемо й- как на учясхке с поливом, тг.к и на учгстке С; 5'ы-лива. 2-й уровень ;:пвозло--м;;нер,'мьнсй.с/сгек". удэг'регая (рзр^5>

Таблица 2

йельсксхозяР.ственных культур по севообороту в среднем за 1987-1969 гг.., т/га

Культуре» г Г ш.ш-пщ ■ ■■ Варианты -о п ы т. а г-------- „ Г НЯ?Ш-

прадушгя 1 1 г Г 2 г 1 ! '3 ! 1 \ 4 ! г \ 5 ! [ ! 6 I 1 Г1Ы05

Однолетние травы,сено 3,5 3,3 . 4,5 М ^; 4,з- 6,6^2 4,8 6,0.5x0 4,7 8,0 М . 5,0 6,0 М 4,9 6,31 0,31

Озимая рояь, зел.масса' 12,0^ 15,3 17,0^x2 22,9 22,5^2 26,7 25,0^2 27,6 31, <£1А 27,9 -25,0^ 27,3 2,31 1,99

Кукуруза, зел.масса . 18,5^3 22,8 30, 33,0 35 42,2 .46,6 51,0 40,01§х1 46,1 3,37 3,30

Картофель, клубни 17,3 20,0^ 26,3 26, 29,0 30, . 29,8 35,032x2 30,2 30, ¿ЁА 28,8 2,32 ' : 2,68

Надень, зерно 2,4 Ш 2,37 З.б!^ 3,87 4,7^ . 4,00-' 4,СЮ 6,0 . 4,23 5,0 4,13 0,27 0,35

Примечание: плен^™ с патев0" . участок без полива

обеспечивал получение планируемой урожайности только кукурузы (117 и 116$ 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 иыеть с I га не более 0,5 т сена однолетних траз 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!Планируемая опыта |продуктивность, т корм. 'ед.,/га I 1 ¡Фактическая ! % . 1 Юкупаемость {I кг Д^К в |корм. ед.

1продуктивность,{к |т корм, ед./га | плану

1 3,9 2 5,8 4.5 4,3 ь»9 6.6 115 НО 117 . 114 9.6 9,0

3 7,5 7.8 7,7 104 103 8,0 8,3

4 8,2 . ел 6,0 99 98 1x1 9.4

5 9,8 М . 0»4 86 86 6,9 7,3

' 6 8,2 . 8,0 7,9 98 96 8.9 9,2

нср05 0,33

. В среднем за 3 года исследований (1987-1909 гг.) все варианты опкт1, за исключением пятого, обеспечили получение плакируемо?

продуктивности севооборота. Высокопродуктивными и одинаковыми в севообороте были 1-й уровень навозно-ыинеральной (73/V ЬЬР Ц2К + 17,5 т навоза или 410 кг д.в./га) и 2-й уровень минеральной (I63/V 7IP I!i9it или 393 кг д. в./га) систем удобрения, которыа 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-минералъной системы удобрения (1оЗД/ 7 IP I59iiV: 17,5 т навоза или 553 кг д.-а./га). Однако наиболее благоприятные условия для выращивания культур в севообороте за 1907-1909 гг. сложились на I и 2 полях, где была получена наивысшая продуктивность. Так, на I поле при применении 2-го уровня навозно-минерадь-ной системы удобрения продуктивность севооборота составила^ 9,9 т корм, ед./га при плане 9,8.

На всех уровнях минеральных и навозно-минералькых систем удобрения отмечается высокая окупаемость удобрений (6,9-9,6 корм, ед.)' . .

Изменение качества сельскохозяйственной продукции при раз- -личных 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, ilpii дальнейшем повышении норм удобрений его содержание -продолжало' возрастать и при самых высоких нормах применения удобрений"в Опыте (вар.5) превышало содержание на контроле в 1,3-1 y9:paaia"в зависимости от вида культуры.

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

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 1987-1983 гг.{на абсолютно сухую массу), участок I

' ........ I " 1 " |

Однолетние травы | Озимая рожь | Кукуруза

.' Вариант опыта Сырой белок,% <* I - 1 . а! ¿5 ! § I Э " 81 к г! . 1 н с. п; ] % И I « §} §• 3 О Ю | Сырая клетчатка Нитраты, мг/кг сыр.массы .....I ж « ! О О 1 12 О К> | й 1 » я и I 3 о К <Ч I <й С. Л сб V 1 лм з 3») 1 5 с, о,

I 12,8 26 II ЗЬ 8,3 37 61 6,8 26 48

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

3 15,4 26 16 104 II,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

ЬСР05 .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-минеральной системы (вар.5). Однако даже при последней крахма-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 превышение ДДК нитратов отмечалось а ' 1938 году в зеленой: массе озимой ржи (229 мг/кг), к^урузы (226 иг/кг) и однолетних траа (210 мг/кг) при прю»ененки 2-го

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

Таблица 5

Показатели качества клубней картофеля и зерна ячменя в среднем за 1Эо7-1ЭВЭ гг., участок I

Вариант опыта

Картофель

¡Ячмень

Сухое вещество,¡белок,1

Г " I I ■ I

{Сырой ¡Крахмал,{Витамин С, {Нитра-

\% на

¡абсол, ¡сухую ¡массу

кг %

1ты, 1 мг/кг !

| на сырую массу

Сырой

белок, %

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 И.4 14,2 12,0 64' 12,4

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

6 20,1 11,5 14,2 ; и,8 . 65 12,3'

ИО?05 0,5 0,85 0,62 0,71 7.6 0,39

Содержание меди, кобальта, цинка, хрома, кадмия и свинца не превышало пределы нормальных концентраций в сене однолетних . трав, зеленой массе озимой ржи и в клубнях картофеля.

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

том побочной), а вынос фосфора, кальция и магния изменялся ыьнсз

значительно (табл.о), при этом увеличение выноса происходило кяк

за счет повышения 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 со- .

ставило: однолетние травы - 9-31 и 25-4ü?, озимая рожь - 15-40 и

IÜ-33Í, кукуруза - 18-61 и 14-25?, картофель - 18-52 и 23-o3í и

ячмень - 19-46 и 26-91? соответственно. Увеличение выноса фос-

г

фора культурами севооборота от внесенных в опыте норм удобрений не превышало 21% по сравнения с контролем. На вынос кальция и магния удобрения существенного влияния не оказали. При этом следует отметить, 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 с удобрениями, семенами и поливной водой. В расходной части учитывали только вынос питательных веществ урожаем культур. В целом за годы проведения опыта (I97Ó-I9Ú9 гг.) абсолютный баланс питательных веществ в среднем по 4-м полям при 1-м уровне минеральной системы удобрения (вар.2) был положительным по азоту и фосфору, но отрицательным по калию. lipa этом относительный баланс по азоту,'фосфору и калию составил: 103-105, 159-172 и 89-95,2 соответственно. По мере дальнейшего повышения норм применяемых удобрений в севообороте складывался более интенсивный баланс. Так, при применении 1-го уровня навозно-минеральной системы (вар.З) и 2-го- уровня минеральной системы (вар.4) удобрения баланс по азоту составил 130-142,?, по фосфору - 210-223 и по ка-

Таблица 6

Выноо азота, фосфора и калия на I т основной продукции (с учетом побочной) в среднем за 1987-199Э гг., участок I

Лулыура, [Элемент] Вариант опыта

основная 1гштания1...... ■■■ ; ■■ ■■■ |-1-

1 1 I 1 1

продукция| - | I ■ | ■ 2 | | 4 | 5 ) 6

Однолетние А/ 17,2 13,8 20,7 21,7 22,5 21,5

травы,сено р2о5 5>0 5>5 5>7 ^ 5>8 5>б

К20 16,0 20,0 21,4 22,2 23,4 22,0

Озимая ДА 2,8 3,2 3,4 3,9 3,8 3,9 рожь,зеле-

нал масса Р2°5 1'2 *>3 1,3 1,4 1,3 1,4

К20 4,7 5,2 5,5 6,2 6,2 Ь,2

Кукуруза, д/ ' 1,5 1,8 2,0 2,4 2,5 2,4 зеленая

масса р2°5 °'7 °'8 °'8 °»8 °'8 °'8

К20 3,3 3,7 3,9 4,0 4,1 4,0

Картофель, д/ 3>7 4>4 4>7 5>3 5>б 5>2 клубни

Р205 1,3 1,4 1,5 1,5 1,5 1,5

К20 5,5 6,8 7,9 8,3 9,0 8,3

Ячмень, ¡у 18>5 22,1 24,2 26,3 27,1 26,2 зерно

р2°5 8,7 9,5 10,4 10,5 10,6 10,5

К20 14,6 18,4 22,5 .25,6 27,9 25,4

лип - 1С'4-П0%. Наиболее интенсивный баланс' сложился при применении 2-го уровня навозно-минеральноЯ системы удобрения (вар.5) и составил: по азоту - 162-175, по фосфору - 256-296 и по ка-

лию - 134-1355?. При этом на нфпо л иен зм 'учло ёвооборота сложился более интенсивный баланс■питательных веществ.

,£, .' Таблица 7

Баланс азота, фосфораТ'^йадия севообороте за 1976-1989 'гг. по 4-и полям)

Вари-|

У часто к --1

(Внесено опыта!с удобре' Ьшями.се !менами и ; - Iполивной •Лв.одой, -

,_ ¡кг/га

'! Вынесено! -¡урожаем,]

кг/га- !

Участок 2

1 1 +

Баланс

Г !

кг| % га!

1к выносу

(Внесено ,¡Вынесено Iс удобре-,урожаем,

¡ниями и кг/га I семенами, кг/га

I кг/га }

I

Баланс

кг %

га!к вы-|носу

1

2

3

4

5

I. 2

3

" 4

5

I' .2

4

5

99 1624 2543 2606 3525

18 933 1421 1498 1986

• 343 2103 3194 3043 4134

901 1573 1870 2000 2172

380 588 677 709 742

1258 2211 2713

-,2896 3092

Ж. -802 -

+51 103

+673 133

+606 130

+1353 162.

Р2°5 -362 . -+34Г 159 +744 210. +789 211 +1244 268

к2о

-915 --108. 95 +481 118 +147 105 +1042 134

35 847 -612 -

1560 1482 +78 105

2479 • 1747 +732 142

2543 1872 +671 136

3462 1973 +1489 175

18 339 -321 -

933 542 +391 172

1421 624 +797 228

1498 . 654- +844 229

1986 670 +1316 296

88 - : Ц63 ' -1075 -

1848 . 2070 -222 89

2939 2523 +416 116

2788 2692 +96 104

3879 2869 +1010 135

За два года 4-й ротации севооборота (1988-1989 гг.) отмечался менее интенсивный баланс питательных веществ, чем в целом за I976-1589 гг., и в зависимости от уровней удобренности составил в среднем по 4-м полям: по азоту от 58 до 143$, фосфору от 117. до 187 и калию от 80 до 114;?, а на неорошаемом участке соответственно в пределах 54-139, II6-I93 и 65-101$ 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 Ю до 28$, фосфора - 3-IS и калия - 16-40, а на поливном участке - 19-32, 7-1? а Г7-45& соответственно. Коэффициенты использования питательных вев»е<ат® из удобрении за последние два года были значительно вше» Сельскохозяйственными культурами из почвы использовалось: дегхогид-ролизуемого азота - 13-34$, подвижного фосфора - 6-8 в подвижного калия - 13-30$.

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

пахотном слое почвы в зависимости от уровня удобранности на 4-13 мг в 100 г почвы, а калия на 4Г17 мг. За период исследований содержание гуцуса не изменилось на вариантах с минеральными удобрениями и возросло на 0,20% при навозно-минеральных системах (вар. 3 и 5). При внесении одних минеральных удобрений в высоких нормах (вар.4 и 6) происходило достоверное увеличение обменной и гидролитической кислотности, но дополнительное внесение 17,5 т навоза приостанавливало этот процесс. Длительное применение органических и минеральных удобрений в севообороте обеспечивало дополнительное накопление 50-80 кг/га минерального азота в метровом слое почвы.

Таблица 8

• Агрохимические показатели почвы в среднем ПО 4 полям севооборота, слой 0-20 см, участок I

I ! Вариант1Гу*уо,! рНС0Д и- 1 1 в. ' р2°б ! к2о

опыта ! * ! 1 ! 'мг-экв/100 г почвы по Кирсанову почвы , мг/100

Перед закладкой опыта, 1975 год

1,63 6,0 2,4 11,0 И,8 11,5

' -1989 год

I 1,51 6,0 , . 1,50 13,7 м 10,2

2 ' 1,57 5,9 . 1,78 . 12,9 16,6 15,1

• з ' 1,84 . <М 1,23 13,7 21,4 24,1

: 4' 1,58 5,5 2,47 II, 6 19,8 21,1

1,83 / 6,0 1,58 13,8: 26,0 28,4

. 'б 1,56 5,3 2,67 11,9 : 10,5 20,5

ГСРо5 0,11 0,25 0,21 0,81 2,62 ' .3,00

Таблица 9

Экономическая эффективность, удобрений в севообороте за 1987-1989 гг., участок I

" .....................1 Экономические ! Вари ант опыта

показатели | ^ 1 2 ' 3 ' ■ 4 | 1 ^

Выход продукции

с I га:

в т корм. ед. 4,5 6,8 7,8 8,1 8,4

в руб 1187 1793 2031 2031 2171

Затраты на I га,

руб • 1113 1275 1360 1350 1416

Чистый доход

с I га, руб 69 518 671 681 755

Рентабельность,% б 41 49 50 53

Окупаемость до-

полнительных зат-

рат, руб - 3,8 3,5 3,6 3,3

Окупаемость I кг

д.в. ЛТК, корм.ед.' - 9,6 8,0 9,2 6,9

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 а . 100 г почвы (слой.0-20 см) требуетсявносить с удобрениями сверх рыноса с урожаем в среднем 90 кг/га, а калия - 32 кг/га.

Длительное внесение удобрений в севообороте но пр-лрело к

накоплению тяжелых металлов в почве выше ЦЩ. 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 if вариантах опыта принималась одинаковой, т.к. различия, между ними по продуктивности были.математически недостоверными (табл.9). В среднем 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-но-минеральной системы удобрения (вар.5). С увеличением норм вносимых удобрений происходило снижение их окупаемости.

вывода

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

д.в. на I га) систем удобрения обеспечили в среднем за 3 года исследований (1987-1989 гг.) практически одинаковую продуктивность севооборота 7,8-8,1 т корм. ед. с I га. Максимальная про-'дуктивность (8,4 т корм. ед./га) получена от применения 2-го уровня навозно-минеральной системы удобрения (163/У 7IP I59K + 17,5 т навоза или 553 кг д. в./га).

2. В среднем за 3 года фактическая урожайность культур

(в зависимости от вида нультуры) при 1-м уровне минеральной си-атемы удобрения (вар.2) составляла от планируемой 91-135^ на

неорошаемом участке и 98-135$ 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 сельскохозяйственна культур по сравнение с контролем возрастало в 1,3-1,9 раза, сырой клетчатки практически не изменялось, каротина повышалось в однолетних травах на 1,9-3,3 мг на I кг сена, крахмала в клубнях картофеля снижалось на 1,9-3,12, а витамина С оставалось без изменений.

6. Накопление нитратов р сельскохозяйственной продукции не превышало предела допустим« концентраций и в большинстве случаев было ниже его. В неблагоприятный 19&7 год их содержание превысило ВДК только в зеленой массе кукурузы (не более в 1,6 раза) при наиболее высокой.насыщенности еевоеборота удобрениями.

7. Длительное применение возрастающих норм удобрений в севообороте сопровождалось по сравнении д контролем некоторым увеличением содержания марганца (кроме клубней картофеля), цинка и кадмия; наиболее значительно возрастало содержание марганца и цинка при 2 уровне минеральной системы удобрения; в клубнях картофеля содержание меди уменьшилось при навозно-минеральных системах, удобрения. В почве отмечалась тенденция только к накоплении кадмия. При этом содержание тяжелых.металлов в растениях находилось

з пределах нормальных концентраций, а в почве било в 10-180 раз ниже ЦДК.

8. По мере увеличения норм удобрения повышался вынос на единицу основной продукции (с учетом побочной): азота и.калия в . 1,1-1,9 раза, фосфора в 1,1-1,2 раза по сравнении с контролем. Вынос кальция а 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 141$, фосфора от 117 до 187 и калия от 80 до 114$, а на неорошаемом участке -54-139, 116-193 и 65-101$ к выносу соответственно. На полях о более высокой продуктивностью баланс питательных веществ сложился менее интенсивный.

• 10. За три ротации севооборота (1976-1987 гг.) коэффициенты, использования питательных веществ растениями из минеральных удобрений на неполивном участке составили: азота 39$, фосфора -20-22 и калия - 51-52$, а на участке с поливом - 42-44, 21-23 и 53-57$ соответственно; за последние два года они были значительно выше. •

Сельскохозяйственными культурами из почвы использовалось: легкогидролиэуемого азота - 13-34$, подвижного фосфора - 6-8 и подвижного калия - 13-30$.

II. Исследуемые системы удобрения обеспечили за 14 лет увеличение содержания подвижных форм фосфора в пахотном слое почвы в.зависимости от уровня удобренности на 4-13 мг в 100 г почвы, а калия на 4-17 иг (поливной участок). Содеркание гу*$гса не изменилось на вариантах с минеральными удобрениями и возросло на 0,20$ при навозно-минеральных системах. Накопление минеральных форм фосфатов происходило на 60$ за счет Са-фосфатов I и 2 групп.

Длительное применение органических и иинэральных удобрений

в севообороте обеспечивало накопление 50-ВО 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 PgOg и 32 кг KgO на I га.

13. В среднем за 3 года исследований (1987-1969 гг.) максимальный чистый доход в опыте 755 и 789 руб. получен при 2 уровне навозно-минеральной системы удобрения. При этом рентабельность составила 53 и 5Е$ на орошаемом и неорошаемом участках соответственно. На всех уровнях минеральных и навоэно-минеральных систем удобрения получена высокая окупаемость I-кг д. в. удобрений (6,9-9,6 хорл. ед.).

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

ШВДСЙЕЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

I. Ка дерново-подзолистых ереднесуглинистызс пвчвах 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 риси 27,0 и кукурузы при поукосном возделывании 43,0, клубней картофеля 29,0 и зерна ячменя 4,4 т/га) рекомендуется применять в среднем на i га 73/V 55Р II2K минеральных удобрений и 17,5 т навоза. На почвах с повышенным содержанием

подвижных форм фосфора и калил для получения продуктивности 6,7 т корм« ед./га достаточно вносить 73/У 55Р 112К.

2. При расчете норм удобрений на планируемую урожайность затраты элементов питания на I т основной продукции (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-' фора г 6 и калия - 22; озимой ржи - 3,8, 1,4, 6,2; кукурузы - 2,4, 0,8, 4,0; картофеля - 5,2, 1,5, 8,3; ячменя - 26, II и 25 соответственно.

3. На дерново-подзолистой почве с повышенным и высоким содержанием подвижных форм фосфора и калия коэффициенты использования азота, фосфора и калия растениями из минеральных удобрений следует принимать в зависимости от продуктивности севооборота 55-73, 24-44 и 59-96% соответственно; из почвы - легкогидролизуемого ' азота - 13-30^, подвижного фосфора - 6-8 и подвижного калия -13-30^ в зависимости от вида культуры (большая величина для пропашных культур),

4. При составлении системы применения удобрений на дерново-подзолистых среднесуглинистых почвах с повышенным содержанием подвижных форм фосфора и средним калия необходимо придерживаться следующих нормативов баланса питательных веществ за ротацию севооборота: по азоту - . 100-135/?, фосфору - 160-210 и калию - 95-120& к выносу, до достижения необходимого уровня содержания в почве питательных веществ. При накоплении в почва подвижных форм фоо-фора и калия до высокого уровня следует придерживаться более низких показателей баланса питательных- веществ: азота - 95$» фосфора - 100 и калия - 70% к выносу с урожаями.

По материалам диссертация опубликованы следующие работы;

1. Демнн В.А., Волков Ю.А., Шкурычева A.B., Максимова E.H. Продуктивность севооборота на дерново-подзолистой почве при ' расчетных системах удобрения и орошении // Известия ТСХА. - 1990. - Вып. 3. - С. 59-67.

2. Де;-.ин В.А., Волков Ю.А., Шкурычева A.B., Максимова E.H. Продуктивность кормового севооборота при различных расчетных системах удобрения на дерново-подзолистой почве б условиях Московской области. Депонирована в ВНМТЭИагропрома под J.".220-20.

Бесплатно

Объем 1'2 п л

Заказ 642

Тираж 100

Типография Московской с х академии им К А Тимирязева 127550, Москва И-550, Тимирязевская }л, 44