Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Научное обоснование систем удобрения для прецизионного применения в условиях Северо-Запада России

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "Научное обоснование систем удобрения для прецизионного применения в условиях Северо-Запада России"

На правах рукописи

005552699

Конашенков Александр Алексеевич

НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ СИСТЕМ УДОБРЕНИЯ ДЛЯ ПРЕЦИЗИОННОГО ПРИМЕНЕНИЯ В УСЛОВИЯХ СЕВЕРО-ЗАПАДА РОССИИ

Специальность 06.01.03 - агрофизика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени доктора сельскохозяйственных наук

Санкт-Петербург 2014

1 8 СЕН 2014

005552699

Работа выполнена в Государственном научном учреждении «Агрофизический научно-исследовательский институт Россельхозакадемии»

Научный консультант: Иванов Алексей Иванович,

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Официальные Донских Иван Николаевич

оппоненты: доктор с.-х. наук, профессор,

ФГОУ ВПО Санкт-Петербургский ГАУ, профессор кафедры агрохимии и почвоведения

Барановский Иван Никитич

доктор с.-х. наук, профессор, Заслуженный агроном РФ, ФГОУ ВПО Тверская ГСХА, заведующий кафедрой агрохимии, почвоведения и агроэкологии

Борисов Валерий Александрович

доктор с.-х. наук, профессор,

ГНУ ВНИИ овощеводства Россельхозакадемии,

Заведующий отделом земледелия и агрохимии

Ведущая организация: Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственного использования мелиорированных земель Россельхозакадемии.

Защита диссертации состоится «29» октября 2014 г. в 15:00 часов на заседании диссертационного совета Д 006.001.01 при ГНУ Агрофизический научно-исследовательский институт РАН по адресу: 195220 Санкт-Петербург, Гражданский пр., д. 14.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке и на сайте ¿Алрофизиче-ского научно-исследовательского института.

Автореферат разослан « 0{ » 2014 г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью, просим направлять по адресу: 195220, г. Санкт-Петербург, Гражданский пр., д. 14, ГНУ АФИ Россельхозакадемии.

Учёный секретарь диссертационного совета,

доктор биологических наук ^ Канаш

6г Елена Всеволодовна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Вследствие специфики природно-климатических условий Северо-Зпадного района России здесь на долю удобрений приходится до 50 % формируемых в системах земледелия прибавок урожайности сельскохозяйственных культур. Поэтому учёными региона с первых лет химизации сельского хозяйства уделялось пристальное внимание разработке научных основ зональной системы удобрения (Рюмин, 1965; Сапожников, Корнилов, 1977; Небольсин, 1983; Ефимов и др., 1984; Иванов, 1989; Иванов, 2000 и др.). Практическое использование результатов этих разработок, базировавшихся на данных крупномасштабного почвенно-агрохимического обследования, позволило существенно повысить продуктивность земледелия и плодородие почв (Иванов, Иванов, 2006).

Но с девяностых годов прошлого века ситуация в сельском хозяйстве района существенно изменилась. Кратно уменьшились посевные площади, возросли экологические требования к продукции земледелия и к обеспечению устойчивости агроландшафтов, повысились цены на удобрения. При этом всё больший удельный вес в сфере товарного производства занимают экономически крепкие агрохолдинги, способные внедрять научные достижения современного мирового уровня. Для Северо-Западного района, с его исключительной пестротой агроэкологических условий, перспективным инновационным направлением может быть внедрение элементов т.н. «точной системы земледелия» (Robert, 1999; Dunker, 2000; Якушев, 2002).

В рамках программы исследований этого направления в Агрофизическом НИИ нам поручалась разработка ряда теоретических положений точной системы удобрения, предполагающей учёт пространственной и временной изменчивости в агроландшафтах и прецизионное применение удобрений.

Цель и задачи исследования. Целью исследования было агрофизическое и агрохимическое обоснование стратегии двухэтаппых технологий дифференцированного по площади внесения удобрений, а также агроэкологи-ческая оценка степени равномерности распределения удобрений по площади удобряемых контуров. В этом направлении решались следующие задачи:

1) оценка фактической мелкомасштабной неоднородности свойств целинных и пахотных дерново-подзолистых почв;

2) определение закономерностей в изменении свойств и режимов пахотных дерново-подзолистых почв под влиянием разных вариантов технологических решений реализации системы удобрения, условно названных в работе как «зональная», «улучшенная зональная» и «точная» системы удобрения;

3) сравнительная оценка вариантов системы удобрения с позиций их влияния на рост, развитие и продуктивность культур овощного севооборота, качественные показатели продукции, экономическую и энергетическую окупаемость удобрений;

4) установление оптимальных и допустимых для производственных условий параметров равномерности распределения удобрений по площади

5) удобряемых контуров (технологических параметров точности системы удобрения).

Новизна н научная значимость работы заключается в том, что в ней впервые в условиях Северо-Запада РФ научно обоснована целесообразность использования систем прецизионного применения удобрений как одного из важнейших звеньев адаптированных к конкретным ландшафтам систем земледелия.

Практическая значимость исследования состоит в разработке рекомендаций, включённых в учебники для вузов и методические пособия: «Научно-практические основы системы земледелия Северо-Западного района России», «Основы почвоведения, агрохимии и земледелия», «Рекомендации по применению технологий проведения агрохимических, агробиологических и реабилитационных мероприятий». Практическая реализация их в КХ «Прометей» Гдовского района Псковской области позволяет снижать на 7 - 10 % затраты на удобрения при повышении урожайности на 12 - 30 %.

Защищаемые положения:

1) Дифференциация доз удобрений с учётом пространственной неоднородности почвенного покрова и равномерное их распределение по площади удобряемых элементарных контуров как основные факторы уменьшения генетически обусловленной вариабельности свойств дерново-подзолистых почв района.

2) Параметры агрономической, экологической, экономической и энергетической эффективности предлагаемых вариантов прецизионного дозирования удобрений на основе учёта мелкомасштабной неоднородности свойств почвы.

3) Оптимальные и временно допустимые для условий производства параметры равномерности внесения удобрений.

4) Основные условия обеспечения технологий равномерного внесения удобрений.

Апробация работы. Материалы исследования докладывались на научно-практических конференциях в Великолукской ГСХА в 1997 - 2006 гг., в Санкт-Петербургском ГАУ в 2001 - 2012 гг., на научных сессиях АФИ в 2008 - 2012 гг., на Всероссийском совещании Географической сети опытов с удобрениями ВНИИА в 2008 г., в Почвенном НИИ в 2010 г., а так же на 21 Всероссийской и Международной конференции в Москве, Санкт-Петербурге, Курске, Нижнем Новгороде, Петрозаводске, Ростове-на-Дону, Горках и др.

Публикации. По результатам диссертационных исследований опубликовано 49 научных работ, в т.ч. 10 статей в журналах, рекомендованных ВАК, и 1 коллективная монография.

Объём и структура диссертации. Диссертация изложена на 368 страницах компьютерного текста. Состоит из введения, пяти глав, выводов, рекомендаций производству и приложений. Содержит 21 рисунок, 73 таблицы в основном тексте и 58 - в приложениях. Список литературы включает 364 источника, в том числе 36 на иностранных языках.

Личный вклад соискателя. Планирование, закладка, и выполнение

программы наблюдений в полевых экспериментах осуществлялись соискателем в качестве научного руководителя и ответственного исполнителя. Обобщение результатов исследований велось лично при участии научных руководителей и консультантов. Химико-аналитические работы были выполнены на кафедре агрохимии и почвоведения ВГСХА, в Великолукской и Псковской станциях химизации и в испытательной лаборатории АФИ. Общий личный вклад соискателя в объём диссертационных исследований составляет не менее 80 %. Доля личного участия в опубликованных научных трудах в целом составляет 49 %, в т.ч. в статьях из журналов, рекомендованных ВАК, 54 %.

Автор выражает искреннюю благодарность за оказанную помощь бывшему директору совхоза «Гдовский», заслуженному агроному РСФСР, доктору с.-х. наук, профессору И.А. Иванову, научному консультанту, доктору с.-х. наук, профессору А.И. Иванову, за плодотворное сотрудничество докторам с.-х. наук Якушеву В.В., Цыгановой H.A., кандидатам с.-х. наук Федотенкову Д.В., Ивановой Ж.А., Лямцевой Е.Г., Лекомцеву П.В., Якушевой О.И., Коневу A.B., Баевой С.С., кандидату биол. наук Хомякову Ю.В., аспирантам Спиридонову B.C. и Федькину И.А.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1 УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Выдвигая гипотезу о целесообразности внедрения точных систем для прецизионного применения удобрений, мы в значительной мере базировались на специфике природных условий Северо-Западного района. Во-первых, хорошая влагообеспеченность почв на фоне их обеднённости элементами питания — одна из главных предпосылок эффективности удобрений. Во-вторых, исключительная сложность и контрастность почвенного покрова требует максимально возможной дифференциации!! доз удобрений с учётом пестроты свойств почвенных структур.

1.1 Природные условия Северо-Запада РФ как фактор формирования сложного и контрастного почвенного покрова

На основе анализа особенностей природных факторов почвообразования (климата, рельефа, растительности, материнских пород) делается заключение, что все они, хотя и в разной степени, служат причиной неоднородности почвенного покрова. На почвах сельскохозяйственных угодий существенен и вклад антропогенного фактора, особенно там, где недостаточно учитывалась гетерогенность их состава и свойств.

1.2 Почвы Северо-Западного района, их пространственная и временная изменчивость

На сельхозугодьях района преобладают дерново-подзолистые почвы (на пашне - нормального увлажнения, на сенокосах - временно избыточно-

го). Для них характерна значительная горизонтальная и вертикальная (в форме генетических горизонтов) дифференциация (Фридланд, 1972, 1984; Фрид, 2002). На агроэкологическую эффективность удобрений сильно влияет микропестрота почвенного покрова, то есть его структура. Последняя в условиях района формируется сочетанием элементарных почвенных ареалов, включающих разновидности с различной литогенной природой, нормального и избыточного увлажнения, неэродированные и смытые. Они принципиально отличаются составом, агрофизическими и агрохимическими свойствами. Кроме того, на круговорот элементов питания влияют геохимические режимы, а почвам, особенно пахотных угодий, присуща и весьма значительная временная изменчивость, обусловленная деятельностью человека.

Традиционные зональные системы удобрения гетерогенность почвенного покрова учитывают ограниченно, поскольку основываются на данных крупномасштабного обследования сельскохозяйственных земель. Современный уровень развития технических средств и информационных технологий позволяет переходить к очередному этапу совершенствования систем удобрения, предполагающему учёт мелкомасштабной неоднородности почв и в целом агроландшафтов.

1.2 Экспериментальная база исследований

Полевые опыты проводились в опорном пункте АФИ на производственной базе КХ «Прометей» Гдовского района Псковской области, расположенного на плоской равнине моренного и водно-ледникового происхождения. На пашне преобладают среднеокультуренные дерново-среднеподзолистые легкосуглинистые и супесчаные почвы, сформировавшиеся на морене или двучленных отложениях. Они и стали одним из основных объектов исследования.

В течение 1995 — 2011 гг. выполнено 8 полевых и модельных опытов общим объёмом 27 опытолет, в том числе (в хронологическом порядке):

1) Модельный опыт № 1 по оценке влияния технологий хранения на физические свойства минеральных удобрений.

2) Модельный опыт № 2 по изучению влияния технологий хранения на степень равномерности внесения удобрений.

3) Полевой опыт № 1 по изучению зависимости урожайности и качества зерна озимой ржи от степени равномерности внесения удобрения.

4) Полевой опыт № 2 - аналог опыта № 1, но с культурой картофеля.

5) Модельный опыт № 3 по оценке степени равномерности внесения навоза в зависимости от технологии хранения и ширины рабочего захвата разбрасывателя.

6) Полевой стационарный опыт № 3 по изучению агроэкологических последствий внесения навоза с разной степенью равномерности в течение ротации овощного севооборота.

7) Микрополевой стационарный опыт № 4 по агроэкологической оценке вариантов органоминеральной системы удобрения в овощном севообороте.

8) Полевой ландшафтный опыт № 5 по изучению вариантов минеральной системы удобрения в овощном севообороте.

Кроме того, с целью оценки влияния природных и антропогенных факторов на формирование неоднородности агрофизических и агрохимических свойств почвы выполнено прецизионное почвенное обследование покрова четырёх агроэкологических полигонов.

1.3 Объекты и методика исследований

Модельный опыт № 1. Объектом изучения служили применяемые в производстве технологии хранения минеральных удобрений. Масса контрольной партии - 50 кг, срок хранения 6 месяцев (с 1 ноября по 1 мая). По-вторность трёхкратная. Продолжительность опыта три года. Физические свойства удобрений определялись по соответствующим ГОСТам.

Модельные опыты №№ 2 — 3. Оценивалась равномерность внесения удобрений разбрасывателями МВУ-0,5А и РОУ-6 в зависимости от технологических свойств удобрений и рабочего захвата машины с помощью прибора «контроллер-электроника МС-2717» (Френкель, 1986). Коэффициент вариации дозы (V, %) рассчитывался по формуле:

V и-1

где х - масса удобрения на отдельной учётной площадке, кг; х - средняя масса удобрения на учётной площадке, кг; п - число учётных площадок.

Полевые опыты №№ 1 - 2. Объекты изучения: посевы озимой ржи и картофеля, свойства дерново-среднеподзолистой легкосуглинистой почвы. Заданные схемой опыта параметры варьирования дозы удобрения в пределах опытной делянки моделировались искусственно, для чего общая её площадь (108 и 170 м2) делилась на миниделянки, удобряемые соответствующими дозами. Повторность трёх-четырёхкратная.

Полевой стационарный опыт № 3. По почвенным условиям и методике опытных работ аналогичен двум предыдущим, но выполнялся на базе овощного севооборота «картофель — морковь столовая — однолетние травы - капуста белокочанная - редька чёрная - свёкла столовая», в котором дважды за ротацию вносилось по 60 т/га навоза. Для оценки агроэкологических последствий неравномерного внесения навоза почвенные и растительные образцы отбирались индивидуально с трёх групп разноудобренных миниделянок варианта опыта. Площадь делянки 105 м2, повторность трёхкратная.

Микрополевой стационарный опыт № 4 был заложен в 2007 году в полиэтиленовых сосудах без дна с искусственно созданной в них верхней частью почвенного профиля: горизонты Апах. - 0 — 22 см и А2В — 22 — 40 см. Набором из восьми сосудов формировалась контрастная почвенная структура, представленная слабо- и хорошо окультуренными песчаными, супесчаными, легко- и среднесуглинистыми разновидностями дерново-слабоподзолистой

почвы. Таким образом имитировалась свойственная этому типу почв мелкомасштабная неоднородность. В сосудах последовательно выращивались редька чёрная, картофель, свёкла столовая, капуста белокочанная и морковь столовая.

Схема опыта по системам удобрения включала четыре варианта:

1) Контроль (без удобрений) - «К».

2) Зональная система удобрения - «ЗСУ». Дозы удобрений рассчитывались по зональным рекомендациям в соответствии со средними агрохимическими показателями структуры почвы (группы сосудов).

3) Улучшенная зональная система удобрения - «УЗСУ». Единые для структуры дозы удобрений по зональным рекомендациям вносились на фоне прецизионного окультуривания по расчётной программе. Для оптимизации агрохимических свойств почвы использовались низинный торф, известь, фосфоритная мука и сульфат калия.

4) Точная система удобрения — «ТСУ». Основывалась на дозах удобрений, соответствующих свойствам почвы каждого элементарного контура (сосуда).

Площадь сосуда 1 м2, повторность трёхкратная.

Полевой ландшафтный опыт № 5. По объектам, а отчасти, и по задачам сходен с опытом № 4, но принципиально отличался техникой закладки. Его развёртыванию предшествовало прецизионное почвенно-агрохимическое и агрофизическое обследование, позволившее выделить четыре реперных участка: два в пределах элювиальной фации с песчаной и супесчаной дерново-подзолистой почвой и два — в пределах аккумулятивно-элювиальной с легко-и среднесуглинистой. На каждом участке закладывались мелкоделяночные полевые опыты по схеме, аналогичной опыту № 4, но только не с органоми-неральной, а с минеральной системой удобрения. Общая площадь делянки — 21 м2, учётная - 11,2 м2, повторность трёхкратная.

Полевые эксперименты выполнялись на основе методических рекомендаций (Доспехов, 1977; Методические указания..., 1983; Иванов и др., 2009), а химические анализы - по соответствующим ГОСТам. Данные учёта урожайности и важнейших анализов обрабатывались статистически дисперсионным, разностным, корреляционным методами с использованием оригинального программного обеспечения и Microsoft Office Excel 2003.

1.4 Метеорологические условия в годы проведения исследований

Хотя условия климата Северо-Запада РФ принято относить к благоприятным для проявления действия удобрений, тем не менее погодные условия в годы исследования не всегда были таковыми. За период метеонаблюдений можно выделить весьма благоприятные по погоде, тёплые с умеренными осадками годы: 1997, 2005, 2009-2011; кроме них, тёплые засушливые: 1995, 1996, 2006, 2007; тёплый сырой — 2004 и сырой прохладный - 2008. Такая неустойчивость метеоусловий не могла не сказываться на результатах исследования, на что в работе неоднократно делаются ссылки.

2 ПРОИСХОЖДЕНИЕ И ОЦЕНКА НЕОДНОРОДНОСТИ СВОЙСТВ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ

Одной из предпосылок оправданности перехода к точным системам удобрения служит мелкомасштабная неоднородность почвенного покрова. Особенно актуально это для районов с высокой гетерогенностью состава и свойств почв, к которым принадлежит Северо-Запад России. R. Herbst характеризует зависимость эффективности точных агротехнологий от степени изменчивости свойств почвы показанными на рис. 1 диаграммами.

Неоднородность свойств почвы может иметь природное и антропогенное происхождение.

Экономическое значение природной гетерогенности низкая Изменчивость высокая

Рис. 1 - Экономическое значение изменчивости свойств почвы

(R. Herbst, 2008)

2.1 Природные факторы формирования неоднородности в свойствах почвы

На основе анализа литературных данных делается заключение, что гетерогенность свойств присуща всем типам почв, но более рельефно выражена у подзолистых и дерново-подзолистых в районах сложного рельефа (Ва-женин, 1961, 1963; Григорьев, 1970; Гагарина, 1994; Фрид, 2002; Якушев, 2004). Главной причиной пространственной (горизонтальной) неоднородности служит комплексность почвенного покрова (Долгова, 1964; Гришина, Моргун, 1978; Самсонова, 1999). В свою очередь, последняя является следствием неоднородности рельефа и материнских пород (Корниенко, 1950; Прохорова, Фрид, 1983).

2.2 Анотропогенные факторы формирования неоднородности в свойствах

почвы

Деятельность человека играет значительную роль в формировании пространственной неоднородности свойств почвы и ощутимую — в вертикальной. Изменения начинаются сразу же после распашки целины (Левин, 1972; Никитин, 1986) и сильно интенсифицируются на фоне мелиорации и

высоких доз удобрений. Большинство исследователей считает, что гетерогенность свойств почв пашни со временем возрастает и главными причинами называются:

- неравномерное внесение высоких доз удобрений и мелиорантов (Карпинский, 1965; Кнашис, 1971; Литвинович, 2007);

- комплексность почвенного покрова (элементарные ареалы одинаково удобряемой почвенной структуры будут по-разному изменять агрохимические и агрофизические свойства в силу различий в гранулометрическом составе и в исходных показателях этих свойств (Bergmann, 1965; Рейнфельд, 1978; Иванов, 1989).

Можно предположить, что внедрение точных систем земледелия будет способствовать постепенному уменьшению вариабельности свойств почв пашни.

2.3 Оценка параметров и причин неоднородности физических и агрохимических свойств дерново-подзолистых почв в условиях полевых опытов и производства

Приходится реально считаться, что параметры неоднородности свойств почвы, помимо названных ранее причин, зависят от степени детализации почвенного обследования (табл. 1).

Как правило, диапазон изменения проанализированных свойств расширялся, а вариабельность возрастала по мере сокращения площади, характеризуемой средней почвенной пробой. Минимальные показатели неоднородности соответствовали стандартному для агрохимслужбы методу обследования с растром 4 — 6 га. Ландщафтно-экологический метод, базировавшийся на учёте границ элементарных почвенных структур и ареалов (средняя характеризуемая образцом площадь - 1,4 га), давал более объективную картину вследствие учёта биогеохимической миграции веществ. Ещё точнее данные прецизионного метода обследования, полученные при отборе проб мобильным комплексом по регулярной сетке (50x50 м). Он позволил установить пространственное положение участков с резко дифференцированными свойствами, перераспределение удобрений между которыми является задачей точной системы удобрения.

Оценка зависимости неоднородности свойств почвы от степени равномерности внесения удобрений. Стало почти аксиомой, что неравномерное внесение удобрений - главная причина всё большей дифференциации почв пашни по уровню плодородия. Но фактической информации по проблеме не так уж много. Методика постановки наших опытов № 2 (краткосрочный) и № 3 (длительный) позволила получить весьма объективные данные на этот счёт.

Установлено, что даже при высокой (50 %) вариабельности дозы азофоски (600 кг/га) в пределах опытной делянки однократное её внесение не приводило к существенному изменению абсолютных показателей обменной кислотности и содержания подвижных форм элементов питания, равно как и к росту их пространственной вариабельности. Хотя дифференциация по лег-

Таблица 1 - Дифференциация свойств дерново-подзолистой почвы агроэкологического полигона Меньковского филиала

АФИ по данным разных методов обследования (Иванов, Конашенков, Хомяков, Фоменко, Федькин, 2014)

Показатели, ед. изм. Статистические показатели агрохимических свойств при методе отбора проб

стандартном ландшафтно-экологическом прецизионном

М±2э* Шга|„±2з штах±2з V, % М±2э Шт|п±2з Штах±2з V, % М±2я шт:п±25 ттах±2з V, %

рН кс1 5,40±0,11 4,90±0,08 5,90±0,10 9 5,21 ±0,09 4,80±0,09 5,70±0,07 10 5,50±0,07 4,30±0,07 6,90±0,12 7

Сн+, г/л 2,5 МО"6 1,26-Ю-6 1,26-10"5 100 6,17-Ю"6 2,00-10"" 1,58-10"5 106 4,78-Ю"6 1,26-10"7 5,01-10"5 145

Нг., ммоль/ЮОг 3,51±0,14 2,70±0,10 4,07±0,14 17 3,63±0,11 2,80±0,05 4,82±0,12 19 2,99±0,08 0,84±0,05 4,82±0,12 23

Бобм., ммоль/ЮОг 10,93±0,47 6,70±0,22 14,40±0,41 30 7,66±0,23 2,20±0,11 13,60±0,55 35 12,50±0,27 2,00±Ю,09 20,40±0,68 45

Гумус, % 2,49±0,08 2,07±0,08 2,90±0,11 14 2,98±0,14 1,73±0,07 4,01±0,19 25 2,51±0,06 0,98±0,07 4,33±0,15 28

Р2О5 подв., мг/кг 315±18 234±7 370±23 20 480±24 184±12 980±28 38 434±19 195±9 1030±26 47

К20 подв., мг/кг 162±11 125±8 214±12 23 112±7 75±7 245±10 26 197±13 76±5 360±14 25

* ±2в - среднее квадратическое из удвоенных стандартных отклонений результатов физико-химических анализов отдельных образцов, выполненных в трёхкратной повторности

коподвижным соединениям азота, фосфора и калия уже обнаруживалась.

В опыте № 3 навоз вносился дважды за ротацию 6-польного севооборота (среднегодовая доза 20 т/га). Изучались четыре варианта неравномерности - 0, 25, 50 и 100 %. В первое трёхлетие внесение навоза менее всего отразилось на кислотно-основных свойствах почвы (табл. 2). Соответственно, и

Таблица 2 - Влияние степени неравномерности внесения навоза на дифференциацию агрохимических свойств почвы (2004 - 2006 гг.) __ (Иванов, Конашенков, Федотенков, 2007)_

Варианты опыта Доза по группе миниделянок, т/га Агрохимические показатели 1 пе над чертой — в начале, под чертой — в конце рвого трёхлетия)

рНка 5, мМоль/ 100 г гумус, % Ылг, мг/кг Р205 ЮО

0,2н. НС1, мг/кг 0,03% ЮБСИ, мг/л 0,2н. НС1, мг/кг Н20, мг/кг

Контроль 0 5,87±0,12 9,0±0.6 2.15±0.15 95±5 58±4 443±21 0.74±0.05 154±12 40±4

5,94±0,09 8,3±0,5 1,69±0,12 409±18 0,81±0,06 96±8 27±4

Навоз (У-0%) 60 5.91±0.10 9,1 ±0.7 2,17±0.10 гч ^о -н -н г}- о\| Г~ 443±29 0.77±0.04 151±12 38±4

5,83±0,11 8,0±0,6 1,89±0,11 432±20 1,31±0,09 94±7 29±3

Навоз (У-25%) 40 5,72±0,09 8.5±0,6 2,23±0.13 85±6 62±4 455±20 0,82±0,08 168±15 38±3

5,87±0,08 8,2±0,6 2,11±0,10 414±21 1,37±0,09 91±7 29±3

65 5.69±0.11 8.0±0.7 2.33±0.14 ]03±9 455±33 0.86±0.07 160±14 40±3

5,77±0,10 7,7±0,6 1,91±0,12 58±5 443±25 1,52±0,12 95±8 23±3

75 5.90±0.12 8,0±0.8 2.24±0.15 95±7 89±6 440±30 0,81±0,08 166±12 38±3

5,89±0,11 7,8±0,5 2,07±0,11 450±28 1,53±0,14 81±6 23±2

среднее 5.77±0.11 8,2±0,7 2,27±0,14 94±7 70±5 450±28 0.83±0.08 165±12 39±3

5,84±0,Ю 7,9±0,6 2,03±0,11 436±25 1,47±0,12 89±7 25±2

Навоз (У-50%) 20 6,11±0,12 9,4±0,8 2.37±0.15 104±11 443±27 0,83±0,08 153±11 37±4

6,13±0,13 8,4±0,7 2,06±0,10 57±4 434±23 1,03±0,09 85±7 27±2

70 6,01±0,11 9,0±0,7 2,14±0,13 108±8 443±33 0.76±0.06 171±13 38±3

5,91±0,11 8,1±0,7 2,12±0,11 59±5 474±37 1,41±0,11 89±6 25±2

90 6.00±0.11 9.5±0.7 2,34±0.17 92±7 74±7 458±29 0.75±0.05 162±13 36±3

5,99±0,12 8,5±0,8 2,20±0,13 492±32 1,44±0,14 101±8 34±3

среднее 6.04±0.11 9.3±0.7 2,28±0.15 101±9 448±30 0,78±0,06 162±13 37±3

5,99±0,12 8,3±0,7 2,13±0,11 63±5 466±31 1,29±0,11 92±6 29±2

Навоз (У-100%) 2 6.11±0.13 8,6±0,6 2.23 ±0.16 107±11 443±25 0.80±0.07 157±14 38±4

6,08±0,10 7,6±0,7 1,86±0,12 56±5 411±18 1,09±0,09 99±7 28±4

40 6.12±0.14 9.0±0.8 2,29±0.15 103±9 443±29 0.82±0,09 158±12 40±4

5,98±0,09 8,1±0,7 2,11±0,11 51±4 438±29 1,17±0,10 100±8 20±2

135 6.04±0.13 9.5±0.8 2.29±0.14 93±8 87±8 446±34 0,82±0,08 170±15 42±4

6,02±0,11 7,5±0,6 2,17±0,12 499±38 1,56±0,14 97±8 26±3

среднее 6.09±0.13 9,0±0.7 2.27±0.15 101±9 453±29 0.81±0,08 162±11 40±4

6,03±0,Ю 7,7±0,6 2,05±0,12 65±6 449±28 1,27±0,11 99±7 25±3

неравномерность его внесения не сказалась на показателях пространственной неоднородности этих свойств. Нивелированию различий между недоудоб-ренными и переудобренными частями делянок (группами миниделянок) мог способствовать разный вынос кальция и магния в связи с неодинаковой урожайностью. В определённой степени это касается и непродуктивных потерь последних.

Снижение содержания гумуса и легкогидролизуемого азота наблюдалось в пахотном слое почвы всех вариантов опыта. Главной причиной этого было высокое исходное содержание в составе гумуса легкоразлагаемых соединений - результата трёхлетнего предшествующего возделывания многолетних трав. Влияние разноудобренности миниделянок в вариантах опыта с коэффициентом неравномерности внесения навоза до 50 % на дифференциации почвы по содержанию гумуса проявлялось несущественно. Но при коэффициенте в 100 % интервал различий составлял 1,86 - 2,17 %, хотя пространственная вариабельность показателя ещё оставалась на низком уровне (5 %).

Пространственная неоднородность почвы по содержанию легкогидро-лизуемых соединений азота возрастала уже при минимальном уровне неравномерности внесения навоза (коэффициент вариации показателя составил 14 %). При дальнейшем снижении уровня равномерности внесения последний возрастал до 30 %. В несколько меньшей степени это касалось и минеральных соединений азота.

Трёхлетняя динамика содержания подвижных и легкоподвижных соединений фосфора и калия находилась в соответствии с балансом этих питательных элементов. Пространственная их дифференциация увеличивалась по мере роста степени неравномерности распределения навоза по площади с 25 до 100 %: по подвижным фосфатам - с 9 до 10 %, по степени их подвижности

- с 12 до 20 % (по подвижным и водорастворимым соединениям калия она регистрировалась лишь в первые два года).

Хотя органическое вещество почвы признаётся одним из основных регуляторов её физических и воднофизических свойств (Левин, 1972; Александрова, 1980; Кузнецова, 1994), в условиях опыта последние мало зависели от доз навоза (табл. 3).

Показатели временной и пространственной их изменчивости находились в пределах ошибки исследования. Главным оптимизатором общих физических свойств служила обработка почвы. Полевая же влажность во многом определялась количеством выпавших и накопленных в предшествующие периоды осадков.

Повторное неравномерное внесение навоза в 2007 году привело у большинства агрохимических свойств к дополнительному увеличению пространственной вариабельности. Так, при коэффициенте неравномерности внесения в 25 % разброс показателей в пределах делянки составлял: по содержанию гумуса - 2,15 - 2,27 %, легкогидролизуемого азота - 87 - 111 мг/кг, подвижного фосфора - 442 - 459 мг/кг, подвижного калия - 95 - 115 мг/кг; при коэффициенте неравномерности в 50 % - 2,12 - 2,26 %, 87 - 122, 434 - 510, 80 - 126 мг/кг; при коэффициенте неравномерности в 100 % - 1,93

- 2,37 %, 92 - 129 ,427 - 534, 106- 161 мг/кг соответственно.

В год повторного применения навоза регистрировалось снижение плотности почвы на 0,06 - 0,12 г/см3, не вызвавшее существенной её дифференциации по общим физическим свойствам (коэффициент пространственной вариации

- 2,4 - 5,6 %).

Таблица 3 - Динамика общих физических свойств почвы в условиях

полевого опыта (2004 - 2009 гг.)

Вариант опыта Доза навоза, т/га Показатели физического весна, под че состояния (над чертой — ртой — осень)

Плотность сложения, г/см3 Пористость, %

2004 2006 2009 2004 2006 2009

Контроль - 1.29 1,35 1.30 1.31 1,14 1,32 51.3 49.4 50.8 50,8 56,2 49,8

Навоз (V - 0 %) 60 1,26 1,23 1,28 1,30 1.13 1,30 52.8 53,7 51.1 50.2 56.4 49,0

Навоз (V - 25 %) 40 1.29 1,28 1.29 1,31 1,14 1,32 50.7 51,3 51.0 50,4 56.2 49,0

65 1.29 1,26 1,29 1,29 1.13 1,30 50.6 52,1 50.4 50.5 56.5 50,4

75 1.33 1,29 1.30 1.31 1,11 1,31 49.2 51.3 50.2 50,0 57.1 49,8

Навоз (V - 50 %) 20 1.25 1,30 1,29 1,28 1.15 1,32 51.9 50,9 51.0 51,5 55.9 49,2

70 1.27 1,25 1.26 1,27 1.14 1,29 51.5 52,2 51.5 51,5 56.2 50,8

90 1.26 1,21 1,28 1,28 1,12 1,28 52.3 54,0 51.3 51,5 56.4 51,1

Навоз (У-100%) 2 1.25 1,29 1,29 1,28 1,14 1,32 52.5 50.6 49,6 51,1 56.2 49,6

40 1.28 1,26 1.27 1,27 1.14 1,30 50.8 51.9 51.3 51,2 56.3 50.4

135 1,26 1,24 1.29 1,24 1,11 1,29 51.2 53,0 51.9 52,3 56.8 50,6

Таким образом, двухкратное неравномерное внесение в овощном севообороте по 60 т/га навоза ощутимо повысило пространственную неоднородность почвы по содержанию гумуса и питательных элементов, особенно, при коэффициенте вариации дозы в 100 %. Относительно физических и физико-химических свойств почвы в шестилетнем опыте такой зависимости не установлено.

Оценка параметров пространственной и временной изменчивости свойств пахотных почв в производственных условиях. Оценка параметров гетерогенности почвенного покрова в реальных производственных условиях позволяет судить о потенциале возможной эффективности прецизионного-применения удобрений. Поэтому в диссертационной работе проанализированы данные агрохимического обследования почв пашни Псковской области и её Гдовского района за 45-летний период.

Если принять во внимание, что до конца 60-х годов прошлого века применение удобрений в земледелии области было ничтожно малым, то результаты первого тура обследования (1966 - 1970 гг.) можно рассматривать в

качестве приближённой характеристики генетически обусловленной неоднородности свойств дерново-подзолистых почв. И она была весьма высокой — от 32 % по уровню обменной кислотности до 48 — 52 % по показателям содержания подвижного фосфора и калия (в Гдовском районе от 57 до 114 %).

В годы относительно интенсивной химизации (1976 - 1990), как следствие низкого уровня культуры земледелия, показатели пространственной вариабельности агрохимических свойств увеличились в области до 78 — 89 %. О грубых ошибках в системах удобрения можно судить по резкому расширению площади почв с нейтральной реакцией и очень высоким содержанием фосфора и калия при сохранении значительной доли почв с крайне неудовлетворительными свойствами. Заметно лучшей была ситуация в Гдовском районе, где на примере данных по совхозу «Гдовский», хозяйству высокой культуры земледелия, показана возможность и уменьшения пространственной неоднородности агрохимических свойств почв длительным использованием научно обоснованной системы удобрения.

После почти полного прекращения применения всех видов удобрений в 90-е годы динамика трансформационных процессов в почвах пашни постепенно переходит в русло естественного почвообразования.

Оценка параметров мелкомасштабной изменчивости целинной и пахотной дерново-подзолистой почвы. С этой целью на территории КХ «Прометей» проведено исследование двух почвенных структур - мозаики (47,5 га) и пятнистости (46,3 га) с растром 0,25 га. Одна и другая имели целинную и пахотную составляющие.

Мозаика, как контрастная структура, сформировавшаяся на морене разного гранулометрического состава, характеризовалась крайне неоднородными исходными агрохимическими свойствами: реакцией среды от сильнокислой до близкой к нейтральной, содержанием гумуса от 0,64 до 3,49 %, подвижных соединений фосфора и калия от 45 - 48 до 160 - 195 мг/кг (табл. 4, рис. 2).

Хотя в пределах каждой почвенной разновидности пространственная вариабельность показателей почти всех этих свойств не превышала 20 % (полные данные приведены в диссертации), в целом по структуре она составляла 34 - 110 % (за исключением показателей pHKci и степень насыщенности основаниями, мало зависевшими от гранулометрического состава).

У пятнистости, как менее контрастной структуры, представленной супесчаной и легкосуглинистой слабоглееватой почвой, коэффициент вариации агрохимических свойств был значительно ниже - от 7 до 40 %.

Длительное земледельческое использование почвы обеих структур привело к улучшению всех агрохимических показателей. Но при этом пространственная гетерогенность большинства из них возросла, а в границах отдельных разновидностей даже кратно. Такая трансформация считается типичной для землепользовании, в которых ранее мало учитывалась неоднородность почвенного покрова (Михеева, 1997; Paz-Gonzalez, 2000; Литвино-вич, 2007).

Таблица 4 — Дифференциация агрохимических свойств

почвенных структур по данным мелкомасштабного исследования (Иванов, Конашенков, Хомяков, Фоменко, Федькин, 2014)

Статистические показатели плодородия почв по элемен-

Агрохимические свой- там ландшафта и почвенным разновидностям

ства, ед.изм. Лес Пашня

М ^^гпт М-тах У,% М мтш ^^тах У,%

Мозаика

Содержание гумуса, % 1,59 0,64 3,49 51 1,63 0,93 4,26 28

Р205подв., мг/кг 94 45 160 34 283 104 889 52

К2Оподв., мг/кг 101 48 195 36 160 26 445 37

рНка 4,84 3,95 5,73 9 5,39 4,78 6,82 7

Сн\ г/л 2,2-Ю"5 1,9-10"6 1,1-10"4 110 5,0-10"6 2,0-10"' 2,0-10"5 66

Нобм., мМоль/ЮОг 0,24 0,15 0,57 35 0,16 0,05 0,30 30

А1подв., мг/100г 2,53 1,75 6,22 38 0,93 0,18 2,39 49

Нг„ мМоль/ЮОг 2,84 1,27 7,28 47 1,66 0,56 4,03 49

Бобм., мМоль/ЮОг 3,48 1,48 5,61 35 5,65 2,00 17,00 43

Уосн., % 55 30 72 18 76 39 97 18

Пятнистость

Содержание гумуса, % 1,67 1,16 2,83 26 2,02 1,17 3,50 25

Р205подв., мг/кг 120 84 170 19 511 190 975 25

К2Оподв., мг/кг 90 55 140 22 250 110 490 33

рНка 4,27 4,00 5,40 7 5,06 4,59 6,62 7

СН\ г/л 6,3-Ю-5 4,0-10"6 1-Ю-4 40 1,0-10"5 2,0-10"7 3,0-10"5 55

Нобм., мМоль/ЮОг 0,30 0,18 0,39 18 0,15 0,10 0,30 22

А1подв., мг/100г 3,07 2,08 3,81 16 0,77 0,34 2,07 40

Нг., мМоль/ЮОг 3,55 2,84 3,97 10 2,63 1,23 3,50 18

Бобм., мМоль/ЮОг 3,50 2,83 4,27 9 5,53 4,00 6,80 13

Уосн., % 50 46 60 6 68 58 79 6

Пространственная неоднородность агрофизических свойств, особенно в пределах отдельных почвенных разновидностей, была значительно меньшей (табл. 5, рис. 3). В целом по мозаике она была высокой по показателям, определяющимся гранулометрическим составом: содержание физической глины (42 — 48 %), полевая влагоёмкость и влажность (31 — 37 %). Сельскохозяйственное использование почвы не привело к принципиальному изменению как самих агрофизических и воднофизических свойств, так и их пространственной вариабельности. С одной стороны, это указывает на большую консервативность данных свойств, с другой — на недостаточную интенсивность окультуривающих мероприятий. В то же время складывающиеся в ходе естественного почвообразования взаимосвязи между гранулометрическим составом, рНсол., содержанием гумуса и комплексом физико-химических, агрохимических и агрофизических свойств на пашне закономерно нарушались под действием антропогенного фактора. Коэффициент корреляции между ними снизился в среднем с 0,55 - 0,58 в лесу до 0,23 - 0,30 — на пашне.

Мозаика

Пятнистость

пашня Содержание гумуса (%) в Апах и А1+А2(А2В) - менее 1; Ш - 1 - 1,5; Н - 1,5-2; И-2-3; - 3-4, ' более 4 %

Пятнистость

пашня

Показатель рНсол в Апах и А1+А2(А2В) • менее 4,0; В'- 4,1 -4Я - 4,6 - 5,0; -5,1-5,5;! -5,6-6,0^-6,1-7,0.

Пятнистость

пашня

Содержание подвижного калия (мг/кг) в Апах и А1+А2(А2В) Ш-менее 40; -41-80; 81-120; Щ 121 - 170; 171 - 250;Н " более 251

Рисунок 2 — Картограмма пространственного распределения агрохимических

свойств почв

Таблица 5 - Дифференциация агрофизических и воднофизических свойств

почвенных структур по данным мелкомасштабного обследования _(Иванов, Конашенков, Хомяков, Фоменко, Федькин, 2014)_

Агрофизические свойства, ед.изм. Статистические показатели плодородия почв по элементам ландшафта и почвенным разновидностям

Лес Пашня

м | Мтш | Мтах IV, % м 1 Мга,п 1 Мтах|У, %

Мозаика

Физическая глина, % 17,7 4,4 33,6 48 19,3 4,4 38,9 42

Объёмная масса, г/см'5 1,30 1,25 1,38 2 1,31 1,22 1,50 5

Удельная масса, г/см3 2,40 2,27 2,51 2 2,40 2,30 2,48 2

Общая пористость, % 45,9 40,3 49,4 5 45,3 35,9 50,6 7

Наименьшая влагоёмкость, % 23,4 12,0 38,9 36 24,3 10,3 44,1 32

Влажность полевая, % 20,7 10,1 34,4 37 20,4 8,5 35,0 31

Пятнистость

Физическая глина, % 22,2 16,0 27,9 13 23,2 14,7 29,0 15

Объёмная масса, г/см3 1,33 1,28 1,37 2 1,32 1,25 1,42 3

Удельная масса, г/см3 2,33 2,28 2,39 1 2,35 2,26 2,44 1

Общая пористость, % 42,7 40,1 45,6 4 43,9 39,6 47,9 5

Наименьшая влагоёмкость, % 28,7 24,3 35,6 9 30,9 20,7 38,5 13

Влажность полевая, % 26,4 21,8 31,3 9 24,6 16,3 29,0 12

Рисунок 3 - Картограмма распределения содержания физической глины (%)

в Апах и А1+А2(А2В)

ШШ- менее 10; - 10-20; 20 - 30; ИЁ-30-40%.

Таким образом, результаты прецизионного почвенного исследования в

типичных производственных условиях района подтвердили факт высокой мелкомасштабной неоднородности агрохимических, а в ряде случаев, и агрофизических свойств дерново-подзолистых почв пахотных угодий. Учёт этой неоднородности возможен только при внедрении в земледелии точных (прецизионных) технологий (Шпаар и др., 2007).

3 АГРОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОТДЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПРЕЦИЗИОННОГО ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ

Многолетний положительный опыт дифференциации доз удобрений на основе данных крупномасштабного почвенного обследования указывает на возможность достижения ещё большей эффективности удобрений при учёте мелкомасштабной неоднородности свойств почвы. Но при этом должны возрасти требования и к технологической точности системы удобрения, в частности, к точности дозирования в пределах удобряемого контура. Решению двух этих проблем посвящён материал 3-5 разделов.

3.1 Равномерность внесения удобрений как фактор эффективности системы удобрения

Среди обширного круга проблем, касающихся теории и практики технологий использования удобрений, значение равномерности их распределения по площади остаётся менее изученным и не лишённым противоречий (Сендряков, 1983;Минеев, 1984; Каликинский, 1985).

Агрономическая эффективность уровней равномерности внесения минеральных удобрений. В полевых опытах №№ 1-2 оценивалось значение степени равномерности внесения аммиачной селитры и азофоски под озимую рожь и картофель. Установлено, что уже при коэффициенте вариации дозы (V) в 25 % наблюдалась устойчивая тенденция к понижению агрономической эффективности удобрений - в среднем на 17 % (табл. 6). При коэффициенте неравномерности в 50 % окупаемость аммиачной селитры уменьшилась на 33 %, азофоски - на 42 %. Потребление питательных элементов из удобрений сократилось на 23 — 30 %.

Но обеспечение абсолютно равномерного распределения оптимальной дозы туков по удобряемой площади - весьма сложная задача. В числе объективных преград на пути её решения такие, как несовершенство разбрасывателей удобрений , невыравненность гранулометрического состава удобрений, мелиоративная неустроенность полей. По данным модельного опыта № 2 (рис. 4), большое значение имеет и технология хранения удобрений. Агротехнически допустимый уровень неравномерности обеспечивался лишь при использовании партий удобрений, непосредственно доставленных с химкомбината или хранившихся в складе в неповреждённой полиэтиленовой таре. В случае же хранения незатаренных минеральных удобрений и на площадке, и в складе равномерность внесения уменьшалась в 1,5 - 2,4 раза. Как показали данные модельного опыта № 1, такие негативные последствия связаны с сильным ухудшением физико-механических свойств удобрений (увеличени-

Таблица 6 - Зависимость агрономической эффективности удобрений _от степени равномерности их внесения_

Варианты опыта Урожай, т/га (19951997 гг.) Прибавка Урожая Оплата 1 кг д. в., кг Коэффициент использования 1МРК удобрений, %

т/га % N р2о5 к2о

Озимая рожь

Р60К90-фон 2,04 - - - - - -

Фон+Ыаа (У-0%) 2,85 0,81 40 12 45 - -

Фон+Ыаа (У-25%) 2,73 0,69 34 10 39 - -

Фон+Ыаа (У-50%) 2,60 0,56 27 8 35 - -

нср05 0,16

Картофель

Без удобрения 17,4 - - - - -

АФК (У-0%) 24,4 7,0 40 24 49 13 78

АФК (У-25%) 23,1 5,7 33 20 46 10 68

АФК (У-50%) 21,4 4,0 23 14 36 10 55

нср05 1,5

без хранения затаренные в затаренные на незатаренные незатаренные складе площадке в складе на площадке

—♦—селитра аммиачная —»—азофоска

Рис. 4 - Зависимость коэффициента варьирования установленной дозы внесения удобрений технологии их зимне-весеннего хранения

ем от 6 до 23 раз влажности, уменьшением статической прочности гранул, сильной слежалостью).

Агрономическая эффективность уровней равномерности внесения навоза оценивалась в условиях стационарного опыта № 3 на базе овощного севооборота. Навоз в дозе 60 т/га вносился дважды за ротацию - под картофе-льи капусту с тремя уровнями неравномерности - 25, 50 и 100 %. Как было показано в разделе 2.3, неравномерное внесение удобрения привело к про-

странственной дифференциации свойств почвы, что по-разному, но в целом негативно отразилось на урожайности культур севооборота (табл. 7).В целом за ротацию эффективность навоза была высокой - в расчёте на 1 т получено от 70 до 141 зерновой единицы товарной продукции. Относительно безущербным оказался уровень неравномерности внесения в 25 %. В вариантах же с грубым нарушением агротехнических требований (V - 50 - 100 %) окупаемость 1 т навоза уменьшилась в 1,3 - 2 раза. Недобор урожая зависел и от биологических особенностей растений. Так, у непосредственно удобряемых культур - картофеля и капусты он составил 1,6 - 2,5 и 3,4 - 14,5 т/га соответственно. Потери на двух последующих культурах тоже были неодинаковыми.

Считается, что главными направлениями повышения равномерности внесения навоза являются предварительная подготовка полей, правильная загрузка кузова разбрасывателя, соблюдение скоростного режима (Иванов, 1989; Марченко и др., 1990). Согласно данным модельного опыта № 3, существенное значение имеет и состав навоза. В частности, обеспечение агротехнических требований по равномерности внесения разбрасывателем РОУ-6 свежего навоза потребовало сокращения ширины рабочего захвата до 4 м (вместо 5 м на перепревшем).

3.2 Дифференциация доз удобрений с учётом мелкомасштабной неоднородности свойств почвы как фактор агрономической эффективности

системы удобрения

Методология точных агротехнологий базируется на учёте мелкомасштабной гетерогенности почвенного покрова (Якушев, 2002; Шпаар и др., 2009). Поскольку получение соответствующей информации связано со значительными затратами, нами предусмотрен один из вариантов системы удобрения («УЗСУ»), предполагающий возможность отказа от ежегодного прецизионного почвенного обследования.

Результаты исследований в микрополевом опыте № 4 установили весьма высокую агрономическую эффективность органоминеральной системы удобрения при всех изучавшихся вариантах дозирования (табл. 8), включая и вариант «ЗСУ», в котором дозы рассчитывались на средние агрохимические показатели почвенной структуры.

Таблица 8 - Зависимость продуктивности севооборота и её пространственной _неоднородности (V) от варианта системы удобрения_

Варианты опыта Урожайность, т/га з.ед. Прибавка урожая Окупаемость 1 кг ИРК, з.ед.

средняя Хгшп-Хтах У,% т/га з.ед. %

Контроль-0 22,3 12,8-32,3 32

ЗСУ 43,5 30,7-51,9 16 21,2 95 9,9

УЗСУ 49,4 39,6-53,8 9 27,1 122 14,8*

ТСУ 47,9 41,1-53,5 9 25,6 115 12,0

НСР05 2,4

♦без учёта затрат на окультуривание

Таблица 7 - Агрономическая эффективность навоза в зависимости от равномерности его внесения в полевом опыте № 3 __(2004-2009 гг.)___

Варианты опыта (фактор А) Доза по группе миниделянок, т/га (фактор Б) Урожайность культур севооборота, т/га Севооборот Окупаемость

картофель морковь одн. травы (сух.вещ.) капуста редька свёкла Продуктивность, т/га з. ед. Прибавка з.ед.на 1 т навоза з.ед.на 1 кг NPK

т/га з.ед. %

Контроль 0 12,5 30,1 7,7 32,3 16,8 26,0 25,1 - - - -

Навоз (У-0%) 60 18,7 40,3 9,4 65,8 23,8 45,7 42,0 16,9 67 141 10,4

Навоз (У-25%) 40 15,7 37,4 8,9 44,0 19,9 34,5 34,9 9,8 39 123 8,9

65 17,1 42,1 10,3 66,7 23,6 43,3 41,4 16,3 65 125 9,2

75 21,3 44,8 10,1 73,9 23,9 44,4 44,7 19,6 78 131 9,5

среднее 18,0 41,4 9,8 61,5 22,5 40,7 40,3 15,2 58 127 8,9

Навоз (У-50%) 20 12,6 28,0 8,3 39,7 17,9 32,4 28,5 3,4 14 85 6,2

70 17,8 40,6 9,7 69,4 23,4 43,1 41,7 16,6 66 119 8,7

90 21,0 36,8 9,7 78,0 22,3 43,4 43,1 18,0 72 100 7,3

среднее 17,1 35,1 9,2 62,4 21,2 39,7 37,8 12,7 51 106 7,7

Навоз {У-100%) 2 12,6 28,9 7,7 30,5 17,7 25,9 25,5 0,4 2 100 7,3

40 16,0 37,1 8,7 42,3 20,8 34,9 32,9 7,8 31 98 7,1

135 20,0 37,3 8,3 81,0 21,8 37,7 42,2 17,1 68 63 4,6

среднее 16,2 34,4 8,2 51,3 20,1 32,1 33,5 8,4 33 70 5,1

НСР05 для фактора А 1,2 3,4 1,3 3,9 1,5 3,2 2,7

НСР05 для фактора Б 1,4 4,1 1,0 4,2 1,9 5,0 3,3

В целом по ротации превосходство варианта «ТСУ» (индивидуальное дозирование органических и минеральных удобрений по составляющим почвенной структуры) и по продуктивности, и по окупаемости удобрения составило 20 %. Несколько лучший показатель продуктивности (но и при больших общих затратах удобрений) получен в варианте с предварительным точным окультуриванием почвы.

На дозирование удобрений с учётом мелкомасштабной вариабельности свойств почвы положительно реагировали все культуры. Преимущество по урожайности над вариантом «ЗСУ» составляло от 12 до 38 %. Лучшей была и пространственная однородность урожайности. Такая закономерность наблюдалась как на слабо-, так и на хорошо окультуренной части почвенной структуры (хотя на первой сильнее). Овощные культуры по-разному относились к гранулометрическому составу почвы (капуста и редька предпочитали суглинистые почвы, а картофель, свёкла и морковь — супесчаные и легкосуглинистые), но, тем не менее, на всех почвенных разновидностях они положительно реагировали на варианты точной системы с прецизионным применением удобрений.

Результаты исследований в полевом ландшафтном опыте № 5. Ланд-шафтно-экологические условия относят к одному из факторов формирования гетерогенности почвенного покрова (Добровольский, 1999). Каждый ландшафт отличает специфика процессов биогеохимической миграции веществ, в которые вовлекаются и химические элементы вносимых удобрений. Методика закладки опыта № 5 позволяла оценить реальное влияние этих процессов на эффективность системы удобрения.

Несмотря на единое хозяйственное использование пахотного контура в прошлом, свойства почв объектов изучения отличались существенно и, в основном, не удовлетворяли требованиям овощных культур. Поэтому в контрольном варианте урожайность была невысокой, особенно у свёклы и моркови. Минеральная система удобрения в таких условиях оказалась менее эффективной, в сравнении с органо-минеральной предыдущего опыта (на 1 кг КРК получено по 5,5 - 6,5 зерновых единиц), хотя относительные прибавки продуктивности были высокими - 64 - 73 % (табл. 9). Окупаемость удобре-

Таблица 9 — Зависимость продуктивности севооборота и её пространственной _неоднородности (V) от варианта системы удобрения_

Варианты .. опыта Урожайность, т/га з.ед. Прибавка урожая Окупаемость 1 кг №>К, з.ед.

средняя Хгтнп-Хтах У,% т/га з.ед. %

Контроль-0 12,9 2,5-27,0 53 - . -

ЗСУ 21,1 8,0 - 39,5 45 8,2 64 5,5

УЗСУ 29,8 16,5-49,5 32 16,9 131 15,4*

ТСУ 22,2 9,5-38,0 38 9,3 73 6,5

НСР05 2,2

*без учёта затрат на окультуривание

ний в варианте «ТСУ» превышала показатель варианта «ЗСУ» на 18 %. И эта

закономерность наблюдалась на всех культурах севооборота.

При использовании минеральной системы удобрения возросла роль предварительного точного окультуривания почвы. Вариант «УЗСУ» резко выделился высокой агрономической эффективностью. В нём даже с учётом удобрений, затраченных на окультуривание, на 1 кг МРК получено по 3,9 з.ед. Меньшей среди других вариантов была и пространственная вариабельность урожайности (хотя и в данном варианте оптимизировать её показатели за 5 лет опыта не удалось).

В то же время не нашло должного подтверждения мнение ряда авторов (Ковалёв и др., 2004) о существенном влиянии на эффективность удобрений геохимических режимов почвы. На почвенных разновидностях элювиальной фации окупаемость I кг ИРК в среднем по трём вариантам опыта составила 9,3, а аккумулятивно-элювиальной - 9,2 з.ед.

4 АГРОЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМЫ ПРЕЦИЗИОННОГО ПРИЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ

Обоснованность внедрения системы прецизионного применения удобрений не может мотивироваться только увеличением агрономической эффективности. В оценке нуждаются и экологические последствия, которые в работе рассматриваются с позиций оптимизации и уменьшения пространственной неоднородности свойств почвы и качества сельскохозяйственной продукции.

4.1 Дифференциация доз удобрений с учётом пространственной неоднородности свойств почвы как фактор её уменьшения

Пространственная вариабельность почвенного плодородия - источник целого ряда экологических проблем. Это и неизбежные непродуктивные потери питательных элементов, и загрязнение атмосферы и грунтовых вод, и снижение качества продукции. И хотя земледелец заинтересован в максимальном пространственном нивелировании плодородия почв, статистика свидетельствует о противоположном векторе трансформационных процессов. В работе обосновывается мнение о возможности изменения ситуации в лучшую сторону и, в частности, внедрением элементов точной системы удобрения.

Результаты дифференциации доз в производственных условиях. Проанализированы данные 24-летнего использования зональной системы удобрения в совхозе «Гдовский» Псковской области, хозяйстве высокой культуры земледелия. Установлено, что за три ротации 8-польных севооборотов на основе строгого агрохимически обоснованного дозирования органических, минеральных и известковых удобрений оптимизированы основные показатели почвенного плодородия (за исключением содержания гумуса). Пространственная их вариабельность уменьшилась в 3 - 5 раз. На примере одного из полей севооборота показана методика прогнозируемого выравнивания почвы

шести пахотных контуров по содержанию подвижного фосфора.

Результаты дифференциации доз удобрений в условиях полевых опытов №№ 4 — 5. Объектами исследования в этих опытах были естественная и искусственно сформированная почвенные структуры, наделённые значительной мелкомасштабной неоднородностью агрохимических и агрофизических свойств. Изучаемые варианты системы удобрения были ориентированы на расширенное воспроизводство плодородия, а в вариантах «УЗСУ» и «ТСУ» формировалась индивидуальная балансовая программа для каждого элементарного контура.

За 5 лет агрохимические свойства почвы контрольного варианта опытов существенно ухудшились, особенно на хорошо окультуренных частях почвенных структур. Все варианты органо-минеральной системы удобрения (опыт № 4) обеспечили улучшение этих свойств, происходившее в соответствии с интенсивностью баланса органического вещества, азота, фосфора, калия и кальция (табл. 10). А в варианте «УЗСУ» достигнуто даже выравнива-

Табдица 10 - Динамика пространственной вариабельности агрохимических _свойств почвы под влиянием системы удобрения_

Свойства, ед. изм. Статистические показатели неоднородности

В опыте № 4 В опыте № 5

М | ттт | ттах | У,% М | шт|п | штях | У,%

Контроль - без удобрений

РНкС! 5,41 4,20 6,10 14 4,97 4,65 5,67 6

Мл г, мг/кг 45 22 71 42 46 21 63 44

Р205 подв., мг/кг 371 122 545 36 231 194 307 19

К20 подв., мг/кг 158 15 295 67 66 22 125 67

Зональная система удобрения (ЗСУ)

рНкс! 6,59 6,30 7,10 4 5,01 4,73 5,65 8

Мл г, мг/кг 65 39 93 27 62 37 88 39

Р205 подв., мг/кг 428 141 568 32 281 233 327 16

К20 подв., мг/кг 218 108 329 38 146 112 190 23

Улучшенная зональная система удобрения (УЗСУ)

рНка 6,66 6,10 7,20 5 5,64 5,43 5,92 4

№гг, мг/кг 105 69 143 24 108 95 133 14

Р205 подв., мг/кг 472 308 625 23 269 242 325 14

К20 подв., мг/кг 290 239 340 12 159 143 171 8

Точная система удобрения (ТСУ)

рНКС| 6,70 6,20 7,30 7 5,00 4,68 5,72 10

Мл г, мг/кг 68 42 90 22 60 39 84 37

р2о5 подв., мг/кг 396 243 472 23 251 222 284 10

К20 подв., мг/кг 195 86 295 38 142 127 160 11

ние агрохимических показателей слабо- и хорошо окультуренных почвенных разностей, что может рассматриваться как одно из достоинств этого весьма затратного варианта системы удобрения.

Окультуривающий эффект минеральной системы удобрения (опыт № 5) был значительно меньшим, а в вариантах «ЗСУ» и «ТСУ» произошло даже подкисление почвы на 0,13 - 0,16 ед. рНКС1 и снижение содержания органического вещества на 0,14 - 0,17 %. Намного лучшие результаты получены в варианте с прецизионным окультуриванием почвы: увеличение показателя рНкс! на 0,51 ед., содержания органического вещества - на 1,11 %, лег-когидролизуемого азота - на 28 мг/кг, подвижного фосфора и калия — на 26 и 56 мг/кг. При этом заметного влияния геохимических режимов почвы на трансформацию её агрохимических свойств не прослеживалось.

На показатели пространственной вариабельности свойств почвы сильнее влияли варианты точной системы удобрения. Но даже на их фоне пятилетний срок оказался недостаточным для полного нивелирования различий в агрохимических показателях почвы в пределах контрастной структуры.

Агрофизические свойства почвы тоже взаимосвязаны с системой удобрения (Ревут, 1964; Кузнецова, 1994; 2000). Наиболее консервативным из них был гранулометрический состав, практически не изменившийся за годы опытов. Лишь в варианте «УЗСУ» регистрировалось увеличение на 1,5 % содержания физической глины, вероятно, вследствие привноса в почву илистых и коллоидных частиц в составе низинного торфа и навоза. По причине незначительности изменений вариабельность гранулометрического состава в пределах почвенной структуры продолжала оставаться высокой.

Структурное состояние почвы зависело больше от её гранулометрического состава, чем от системы удобрения. В результате, хотя все варианты системы удобрения способствовали увеличению на 5 - 12 % доли макро-структурных агрегатов, пространственная неоднородность почвы и по этому показателю оставалась на уровне 35 - 43 %.

Меньшей пространственной вариабельностью отличались тоже весьма консервативные, общие агрофизические свойства — плотность и пористость. Их существенное улучшение наблюдалось лишь в варианте «УЗСУ».

Минералогический состав почвы под влиянием системы удобрения практически не изменялся. Больше всего он зависел от гранулометрического состава, отчасти — и от окультуренности почвы.

4.2 Влияние степени равномерности внесения навоза на вариабельность

свойств почвы

В шестилетнем полевом опыте на базе овощного севооборота оценивалась роль высоких доз навоза (20 т/га в год) в формировании гетерогенности свойств дерново-подзолистой почвы с низкой исходной вариабельностью последней (1—6 %). Установлено, что равномерное распределение удобрения по площади делянки не вело к ощутимому изменению пространственной неоднородности агрохимических показателей (V - 1 - 9 %). Последняя существенно возрастала при уровнях неравномерности внесения навоза в 50 и 100 %.

4.3 Оптимизация доз удобрений как фактор повышения качества продукции

К качеству картофеля и овощей вполне обоснованно предъявляются повышенные требования. А поскольку оно в значительной степени определяется системой удобрения (Коршунов, 1982; Милащенко и др., 1993; Борисов, 1994), то и к последней требования не могут быть меньшими. В наших исследованиях действие систем удобрения на химический состав продукции не было столь же однозначным, как на высоту урожаев.

Результаты исследований в опытах №№ 4 — 5. Качественный состав продукции овощных севооборотов имел весьма устойчивую зависимость от системы удобрения (табл. 11). Хотя на эту зависимость постоянно накладывалось действие других факторов: биологических особенностей культур, гранулометрического состава и окультуренности почвы, погодных условий (полные данные приводятся в диссертации).

В опыте № 4 качество клубней картофеля и корнеплодов свёклы и редьки больше всего зависело от гранулометрического состава почвы. На песчаных и супесчаных разновидностях последние отличались повышенным содержанием сухого вещества, на суглинистых - сырого протеина, калия и нитратов. Окультуренность почвы положительно сказывалась на качестве продукции большинства культур севооборота. Исключение составлял картофель, клубни которого на хорошо окультуренной почве отличались повышенным содержанием только калия и нитратов.

Использование всех вариантов системы удобрения сопровождалось незначительным уменьшением содержания сухого вещества (или сохранением на уровне контрольного варианта) при увеличении содержания сырого протеина, минеральных солей, витаминов и, к сожалению, нитратов. Даже дозирование удобрений с учётом мелкомасштабной неоднородности свойств почвенной структуры не предотвращало накопление нитратов в продукции, содержание которых в условиях сырого 2008 года возрастало относительно варианта без удобрений в два и более раза. Это указывает на необходимость использования и других приёмов, например, дробного внесения азотного удобрения на основе данных растительной диагностики.

По большинству качественных показателей пространственная вариабельность продукции в контрольном варианте не превышала 17 %, но по содержанию калия, витаминов и нитратов достигала 37 %. В ваиантах точной системы удобрения она, как правило, либо существенно уменьшалась, либо имела тенденцию к уменьшению.

4.4 Влияние степени равномерности внесения удобрений на качество сельскохозяйственной продукции

Необоснованное завышение доз удобрений на части удобряемой площади вследствие неравномерного их внесения может приводить к формированию зон повышенной концентрации солей с вредным для растений осмо-

Таблица 11 - Влияние системы удоб- рения на качество продукции овощно-

го севооборота и вариабельность показателей качества

Варианты опыта Химический состав основной продукции (над чертой - в опыте № 4, под чертой - в опыте № 5, в скобках - коэффициент вариации показателя)

сухое вещество сахара* сырой протеин р2о5 к2о витамины**, мг/100г КОз", мг/кг

% % на сухое вещество

Картофель

Контроль-0 25.2 (5) 27,0 (9) 13.3 (6) 14,9(14) 3.5 (17) 3,8 (7) 0.51 (12) 0,54 (5) 1,24(37) 1,36 (2Ц - 83 (37) 79 (15)

ЗСУ 24.7 (3) 25,6(7) 12.8 (6) 13,8(13) 3.9(11) 5,4 (5) 0.53 (6) 0,58(11) 1,54 (25) 1,73 (18) - 195 (24) 110(18)

УЗСУ 25.1 (3) 26,5 (5) 13.4 (4) 14,6 (9) 4,3 (7) 4,7(5) 0,56 (4) 0,59 (8) 1,70(18) 2,03 (2) - 182(17) 95(15)

ГСУ 25.1 (3) 25,7 (5) 13.1(6) 13,9 (14) 4,1 (8) 5,3 (2) 0.53 (7) 0,57(11) 1,72(18) 1,68 (14) - 171(14) 109 (13)

НСР05 Рф<Р05 Рф<Ро5 0.38 0,72 0.19 0,40 0.02 Рф<Ро5 0.24 0,25 ■ 17,3 14,1

Свёкла столовая

Контроль-0 17.8 (6) 22,0 (8) 10,5 (9) 10,7 (14) 8.0 (10) 8,3 (12) 0.47 (10) 0,57(8) 1,90 (24) 1,76 (27) 6,2 (14) 6,6 (42) 227 (27) 267 (14)

ЗСУ 17.2 (6) 19,1 (7) 10.2 (7) 10,2 (7) 8,8 (9) 9,6(10) 0,49 (7) 0,62 (7) 2,21 (19) 1,95(21) 8,3 (11) 8,8 (34) 430 (15) 356 (17)

УЗСУ 17.6 (5) 20,6 (3) 10.6(7) 10,8 (2) 9.2(11) 10,5 (4) 0.53 (6) 0,65 (3) 2.40(13) 2,36 (9) 9,9(7) 10,3 (5) 385 (13) 323 (17)

ТСУ 17.4(6) 19,0 (5) 10.3 (7) 10,2 (7) 8,9 (8) 9,4(7) 0,50 (7) 0,60 (3) 2,25 (15) 1,97 (14) 8.9 (10) 92 (20) 401 (11) 345 (11)

НСР05 0.23 1,58 0.30 Рф*-Ро5 0.49 0,98 0.73 2,04 0.02 0,04 0.19 0,25 40.4 37,9

Капуста белокочанная

Контроль-0 11,6 (8) 12,3 (5) 7,0(13) 7,6(8) 11,1(9) 12,9 (5) 0.45 (15) 0,48 (8) 1.64(31) 2,21 (18) 56 (24) 54 (28) 267 (23) 370 (13)

ЗСУ 11,5 (5) 11,6(4) 7,1 (4) 7,2(6) 12.6 (6) 14,0 (4) 0,49(11) 0,50 (8) 2,08 (19) 2,51 (16) 66(16) 75 (18) 336(16) 445 (13)

УЗСУ 12,1 (4) 11,8(5) 7.5 (5) 7.6 (1) 12,8 (3) 14,6 (2) 0.51 (8) 0,53 (3) 2.30 (9) 2,71 (13) 79 (7) 86(16) 316(15) 434 (9)

ГСУ 11.6(6) 11,5(4) 7,1 (6) 7,5 (5) 12,5 (4) 14,3 (2) 0.50 (10) 0,50 (4) 2.20 (5) 2,52 (12) 74(7) 75(11) 328(18) 432 (10)

НСР05 Рф<Рп5 РФ<Р05 Рф<Ро5 Рф<Ро5 0.40 0,54 14,7 0.03 Рф<Р05 0.30 0,16 29.0 40,3

Морковь столовая

Контроль-0 15,2 (6) 16,2 (4) 8,9 (9) 11,1(5) 7,9 (9) 8,1 (6) 0.65 (7) 0,54 (6) 1.69(22) 1,94(18) 8,2(10) 4,3 (49) 172 (23) 113 (15)

ЗСУ 14.7(5) 15,3 (5) 8,7(6) 10,7 (6) 8,9(5) 9,0(5) 0.68 (5) 0,58 (4) 2.08 (12) 2,52 (7) 8,9(6) 8,8(11) 234(17) 142 (12)

УЗСУ 15,9 (5) 9,1 (6) 11,3(6) 9,1 (5) 9,5 (1) 0.70 (4) 0,61 (6) 2.31 (7) 2,67 (7) 9,2 (2) 9,8 (5) 205(18) 135 (16)

ГСУ 14,9 (5) 15,5 (7) 8,8 (6) 10,8 (4) 8,8 (4) 9,1 (4) 0.68 (3) 0,58 (2) 2,11 (10) 2,61 (5) 9,1 (4) 8,9(6) 222 (24) 135 (5)

НСР05 0.32 0,53 0.26 РФ<Р»5 0.33 0,49 0.35 0,33 0.02 0,04 0.19 1,78 23.0 15,8

* для картофеля - крахмал; ** для свёклы и капусты — витамин С, для моркови - каротин.

тическим и токсическим действием (Станков и др., 1975). Это неизбежно отражается на качестве сельскохозяйственной продукции (Володин, 1984; Мёрзлая, 1996).

В наших опытах для оценки взаимосвязей между показателями равномерности внесения удобрений и качеством продукции выполнялся анализ проб, отобранных от групп разноудобренных миниделянок.

Результаты исследований в опытах №№1-2. В краткосрочном полевом опыте № 1 однократное внесение 200 кг/га аммиачной селитры под озимую рожь сопровождалось увеличением содержания в зерне сырого протеина на 0,9 - 1,3 % и уменьшением содержания крахмала на 1,9 - 3,2 %. При этом качественные показатели зерна в вариантах с равномерным и неравномерным внесением удобрения существенно не отличались, хотя в последнем случае уже начала прослеживаться их пространственная вариабельность.

В полевом опыте № 2 под картофель вносилось 600 кг/га азофоски с коэффициентом вариации дозы до 50 %. Как видно из данных таблицы 12,

Таблица 12 - Влияние степени равномерности внесения азофоски на состав _ клубней картофеля (среднее за три года)_

Варианты опыта Доза АФК по группе миниделянок, кг/га Химический состав при естественной влажности

крахмал сырой протеин р2о5 к2о N03"

% мг/кг

Контроль 0 15,9 1,50 0,09 0,37 37

АФК(У-0%) 600 14,8 1,82 0,10 0,47 63

АФК(У-25%) 602 14,9 1,80 1,10 0,46 69

350 15,0 1,63 0,10 0,40 60

740 14,8 1,87 0,14 0,57 113

среднее 14,9 1,76 0,11 0,48 81

АФК(У-50%) 158 15,3 1,60 0,09 0,42 52

960 14,6 1,96 0,13 0,51 147

среднее 14,9 1,78 0,11 0,47 100

нср05 1,1 0,23 Рф<Р05 Рф<Р05 24

средние качественные показатели клубней по вариантам 2-4 (кроме содержания нитратов) отличались незначительно. В то же время между группами миниделянок варианта с неравномерностью внесения в 50 % различия по показателям содержания сырого протеина и нитратов существенны. А это свидетельствует о том, что негативные экологические последствия неравномерного внесения удобрений могут не фиксироваться даже в условиях опыта, поскольку методически выдержанный отбор средней пробы от варианта обеспечивает получение снивелированных данных.

Результаты исследований в стационарном опыте № 3. Оценивались экологические последствия двухкратного за ротацию овощного севооборота внесения по 60 т/га навоза при коэффициенте вариации дозы от 0 до 100 %.

При первом внесении под картофель в условиях избыточно влажного 2004 года негативные последствия проявились при всех уровнях неравномерности распределения навоза по площади делянки (табл. 13). Уже при коэффициен-

Таблица 13 - Зависимость химического состава клубней картофеля

от равномерности внесения навоза _ (Иванов, Конашенков, Федотенков, 2006)_

Доза по Химический состав при естественной влажности

Варианты группе ми- сухое крахмал сырой р2о5 к2о N03"

опыта ниделянок, вещество протеин

т/га % мг/кг

Контроль 0 19,7 11,5 1,54 0,16 0,39 176

Навоз (у-0%) 60 19,4 11,2 1,80 0,20 0,43 230

40 19,4 11,3 1,75 0,19 0,45 235

Навоз 65 17,3 11,2 1,61 0,16 0,40 271

(v - 25 %) 75 17,2 11,3 1,72 0,17 0,41 284

среднее 18,0 11,3 1,69 0,17 0,42 263

20 17,9 11,2 1,49 0,15 0,37 185

Навоз 70 16,9 11,3 1,49 0,17 0,41 271

(v - 50 %) 90 16,1 11,0 1,66 0,17 0,40 293

среднее 16,9 11,2 1,54 0,16 0,39 250

2 18,6 11,3 1,40 0,17 0,37 194

Навоз 40 19,4 11,2 1,73 0,19 0,43 216

(v - 100 %) 135 14,4 10,7 1,70 0,16 0,37 307

среднее 17,4 11,1 1,64 0,17 0,39 239

НСР05 0,4 Рф<Р05 0,08 0,04 0,05 20

те вариации дозы в 25 % клубни были пространственно разнокачественны по всем показателям кроме содержания крахмала и фосфора. При большем уровне неравномерности внесения навоза пространственная неоднородность возрастала. На всех группах миниделянок с дозами более 60 т/га клубни не соответствовали требованиям для продовольственного картофеля по содержанию нитратов, так как процесс их формирования сопровождался прохладной дождливой погодой, ограничившей интенсивность биосинтеза. Худшим качеством картофель отличался на миниделянках с дозой навоза 135 т/га в варианте «навоз (V - 100 %)»: содержание сухого вещества - 14,4 %, крахмала- 10,7 %, нитратов - 307 мг/кг.

При повторном через 3 года внесении навоза под капусту установленные на посадках картофеля закономерности практически полностью повторились с той лишь разницей, что превышение концентрации нитратов сверх МДУ наблюдалось в продукции, полученной с миниделянок с дозами навоза более 70 т/га.

На второй и третьей культурах также регистрировалось постепенно ослабевавшее действие навоза на качество растительной продукции. Уменьшилась, но не исчезла полностью и пространственная дифференциация качест-

венных показателей, вызванная неравномерным внесением навоза.

Но главным негативным последствием неравномерного внесения удобрений стала значительная пространственная вариабельность качества продукции первой культуры. Относительно картофеля и овощных, уборка которых на потребление возможна небольшими партиями, это грозит попаданием в пищу продукции, не соответствующей санитарно-гигиеническим требованиям.

5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМ ПРЕЦИЗИОННОГО ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ

В современных условиях запредельно высоких цен на удобрения в практику земледелия могут внедряться лишь те научные разработки, которые гарантируют их экономическую окупаемость. Поэтому оценка степени рентабельности рекомендуемых нами элементов точных систем удобрения представляет важную часть диссертационной работы. Кроме того, эта оценка дополнена и анализом возможной энергетической эффективности.

5.1 Экономическая и энергетическая эффективность оптимизации доз удобрений на основе учёта мелкомасштабной неоднородности почвенного

покрова

Расчёт экономической эффективности выполнялся на основе данных полевых опытов №№ 4-5. При этом затраты на получение соответствующих варианту системы удобрения прибавок урожайности оценивались по технологическим картам КХ «Прометей». Затраты на известкование и в целом на точное окультуривание относились равными долями на все культуры севооборота, а на применение навоза — 60 — 70 % на первую и 30 — 40 % - на вторую культуру. Стоимость прибавки урожайности устанавливалась исходя их фактических цен реализации картофеля и овощей в осенний период. Итоговые расчёты представлены в таблице 14.

Таблица 14 - Экономическая эффективность систем удобрения в овощном _ севообороте_

Показатели, ед. изм Варианты системы удобрения

ЗСУ УЗСУ ТСУ

опыт опыт опыт опыт опыт опыт

№4 №5 №4 №5 №4 №5

Прибавка урожая, т/га з.ед. 21,2 8,2 27,1 16,9 25,6 9,4

Стоимость прибавки, руб/га 833290 270140 1109530 572670 1008200 310530

Доза удобрений, кг/га д.в. 2055 1480 7875 4390 2054 1414

Затраты, руб/га 184248 85641 394738 217676 201188 88028

Чистый доход, руб/га 649042 184499 714792 354994 807012 222502

Рентабельность, % 352 215 181 163 401 253

Чистый доход, руб/кг ЫРК 316 125 91 81 393 157

Наиболее затратным был вариант «УЗСУ», поскольку предварительное

окультуривание почвы требовало от 109 до 204 тыс. руб/га. Среди других высоко затратных статей - стоимость удобрений и ГСМ, заработная плата и аммортизация техники.

Высокая агрономическая эффективность удобрений и удовлетворительная оценённость рынком овощной продукции позволили значительно перекрыть производственные затраты на формирование прибавок урожайности. Рентабельность изменялась от 163 до 253 % при минеральных системах удобрения (опыт № 5) и от 181 до 401 % - при органоминеральных (опыт № 4). Лучшие экономические показатели соответствуют варианту «ТСУ» (ежегодное дозирование с учётом мелкомасштабной неоднородности свойств почвенной структуры). Хотя, если не включать в себестоимость затраты на окультуривание, носящие долговременный характер, то на первое место выходит вариант «УЗСУ» с рентабельностью 427 - 491 %.

Показатели энергетической эффективности органо-минеральных и минеральных систем удобрения отличались незначительно. Энергетический коэффициент для вариантов «ЗСУ», «УЗСУ» и «ТСУ» составлял 1,35 - 1,37, 0,76 — 0,78 и 1,52 - 1,55 соответственно. Неокупаемость затрат энергии в варианте «УЗСУ», на наш взгляд, связана с определённым недостатком методики расчётов, в частности, не предусматривающей отнесение части затрат на воспроизводство почвенного плодородия.

5.2 Экономическая и энергетическая эффективность повышения степени равномерности внесения удобрений

Поскольку обеспечение высокой равномерности распределения удобрений на площади внесения не сопряжено с дополнительными затратами, это направление может рассматриваться как один факторов повышения эффективности систем удобрения. И это реально подтверждается результатами исследования.

В полевых опытах №№ 1 и 2 рентабельность применения минеральных удобрений под озимую рожь и картофель составляла: при равномерном внесении - 135 и 470 %, при пространственной вариации дозы в 25 % - 105 и 412 %, при вариации дозы в50%-77и317% соответственно. В стационарном полевом опыте № 3 аналогичный результат получен и в целом по ротации овощного севооборота. Так, при равномерном двухкратном за ротацию внесении навоза рентабельность его использования составляла 386 %, а при коэффициентах неравномерности в 25, 50 и 100 % - 365, 318 и 206 % соответственно. Особенно значительные потери допущены на культуре картофеля, у которого при неравномерном внесении 60 т/га навоза более половины полученных клубней не соответствовали требованиям по содержанию нитратов и были реализованы на фуражные цели.

Энергетическая эффективность применения навоза вследствие неравномерного его внесения тоже понижалась в 1,2 — 2,3 раза.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Необходимость и реальная обоснованность внедрения в практику земледелия Северо-Западного района систем прецизионного применения удобрений диктуется объективными условиями: природными (генетически обусловленной высокой мелкомасштабной пространственной и временной изменчивостью почвенного покрова), общественно-политическими (изменением форм хозяйствования) и экономическими (необходимостью резкого повышения производительности труда и преодоления последствий удорожания удобрений).

2. Мелкомасштабная гетерогенность почвенного покрова района, по преимуществу - следствие специфики почвообразовательного процесса, протекающего в условиях исключительного разнообразия состава и свойств материнских пород, рельефа и растительности, ведущего к формированию сложных и контрастных почвенных структур. По результатам прецизионного обследования контрастной по гранулометрическому составу структуры почвенного покрова коэффициент пространственной вариации содержания физической глины, наименьшей влагоёмкости, полевой влажности и большинства агрохимических показателей находился на уровне 30 - 50 %. Значительно меньшей вариабельностью (от 2 до 7 %) характеризовались общая пористость, объёмная и удельная масса почвы.

3. В условиях низкого уровня культуры земледелия, не обеспечивающего сбалансированное распределение удобрений по объектам внесения, неоднородность свойств почв сельхозугодий возросла ещё больше. С 1966 по 2010 год коэффициент пространственной вариации основных агрохимических показателей почв пашни Псковской области увеличился с 32 - 48 до 57 — 87 %. Аналогичная закономерность выявлена и по материалам прецизионного обследования почв землепользования КХ «Прометей».

4. Одной из причин увеличения мелкомасштабной гетерогенности свойств пахотных почв является неравномерное внесение органических удобрений и мелиорантов. В стационарном полевом опыте двухкратное за ротацию севооборота внесение по 60 т/га навоза с распространённой в производстве неравномерностью 50 — 100 % привело к увеличению коэффициента пространственной вариации показателей питательного режима в 2,5 - 12 раз.

5. Агрохимические свойства дерново-подзолистой почвы трансформировались под влиянием удобрений в соответствии с балансом гумуса, азота, фосфора, калия и кальция. Поэтому больший положительный эффект за ротацию овощного севооборота регистрировался в варианте «УЗСУ» (зональная система удобрения на фоне прецизионного окультуривания почвы), где рНКс1 увеличился с 5,41 до 6,70, содержание легкогидролизуемого азота, подвижных фосфатов и калия - с 45 до 105, с 371 до 472 и со 158 до 290 мг/кг соответственно. Позитивное действие в этом направлении минеральной системы удобрения меньше, чем органоминеральной.

6. Агрофизические показатели почвенного плодородия изменялись под влиянием удобрений менее существенно. Лишь в вариантах опыта с высокими дозами торфа и навоза регистрировалось увеличение доли илистых и пылеватых частиц, и в целом физической глины (на 1,2 - 2,2 %), уменьшение

плотности сложения на 0,11 г/см3, а также некоторое улучшение структурного состояния почвы пахотного слоя у слабоокультуренного вида.

7. К числу значимых факторов предотвращения роста (а в ряде случаев и уменьшения) показателей пространственной изменчивости свойств почвы принадлежат научно обоснованная дифференциация доз удобрений и равномерное их внесение. 24-летнее выполнение этих условий в совхозе «Гдовский» Псковской области позволило снизить коэффициент пространственной вариации основных агрохимических показателей от 3 до 5 раз. Близкие результаты получены и после 5-летнего использования варианта системы удобрений на основе прецизионного окультуривания, где вариабельность агрохимических свойств снизилась с 14 - 67 до 5 - 24 %. А при равномерном внесении навоза через шесть лет вариабельность агрохимических и агрофизических свойств почвы оставалась на исходном (низком) уровне - 1 - 9 %.

8. Процесс нивелирования пространственной неоднородности свойств дерново-подзолистой почвы на основе указанных выше факторов связан со значительными затратами времени. Даже у таких податливых к трансформации свойств, как агрохимические, он может занять несколько ротаций севооборота. За одну ротацию овощного севооборота равномерное и дифференцированное применение удобрений позволило сократить коэффициент их пространственной вариации с 14 - 67 до 4 - 38 %.

9. Система удобрения, предусматривающая дозирование с ежегодным учётом мелкомасштабной неоднородности свойств почвы (вариант «ТСУ») обеспечила увеличение окупаемости 1 кг 1ЧРК урожаем овощных культур на 21 % в органо-минеральном и на 18 % - в минеральном видах (относительно варианта, основанного на дозировании удобрений в соответствии со свойствами почвенной структуры в целом, - «ЗСУ»).

10. Использование системы удобрения («УЗСУ»), основанной на предварительном прецизионном окультуривании почвы с последующим дозированием удобрений по показателям, достигнутым структурой почвенного покрова после окультуривания, продуктивность севооборота превысила таковую в варианте «ТСУ» на 3 - 34 %.

11. Оптимизация доз удобрений с учётом мелкомасштабной гетерогенности агрохимических свойств почвы позволила существенно уменьшить коэффициент пространственной вариабельности урожайности овощных культур: на фоне органо-минеральной системы удобрения с 32 до 9 %, на фоне минеральной - с 53 до 32 - 38 %.

12. В овощных севооборотах на недостаточно окультуренных дерново-подзолистых почвах предпочтительна органоминеральная система удобрения. В условиях полевых опытов продуктивность севооборота на её фоне была на 66 - 116 % выше, чем на фоне минеральной системы удобрения. Недостатком органической системы удобрения с периодичностью внесения навоза раз в три года был дисбаланс усвояемых элементов питания, выражающийся в дефиците азота и калия.

13. Помимо совершенствования методики оптимизации доз удобрений система прецизионного применения удобрений предполагает обеспече-

ние соблюдения установленной дозы в пределах однородного удобряемого контура. По данным серии полевых опытов, внесение минеральных удобрений и навоза с коэффициентом вариации заданной дозы в 50 % окупаемость 1 кг ЫРК уменьшалась на 33 - 42 %, а при степени неравномерности распределения в 100 % - в два раза.

14. К числу позитивных экологических последствий прецизионного применения удобрений следует отнести увеличение содержания в продукции сырого протеина на 9 - 42 %, калия - на 7 - 59 %, витаминов на 11 - 128 %, но, главное, значительный рост валовых сборов питательных веществ за счёт повышения урожайности, а также уменьшение пространственной вариабельности качественных показателей. Гипотеза о возможности существенного ограничения накопления нитратов в картофеле и овощах за счёт дифференцированного применения удобрений не нашла своего подтверждения.

15. Неравномерное внесение удобрений вело к значительной дифференциации качественных показателей продукции. При неравномерности внесения дозы навоза в 50 - 100 % реальную опасность представляло получение в очагах переудобренное™ до 41 — 78 % клубней картофеля с превышением санитарно-гигиенических норм по содержанию нитратов на 9 - 23 %.

16. Вследствие высокой агрономической эффективности удобрений в овощных севооборотах и благоприятной коньюктуры цен на овощную продукцию все изученные варианты системы удобрения обеспечивали высокий уровень рентабельности (163 -401 %). Вариант «ТСУ» превышал по уровню рентабельности вариант «ЗСУ» на 38 - 49 %. Большие материально-денежные затраты на прецизионное окультуривание почвы (вариант «УЗ-СУ») хотя и окупались продукцией овощеводства уже в первое пятилетие, но значительно (до 163 — 181 %) понижали уровень рентабельности. Равномерное внесение удобрений обеспечивало повышение рентабельности и энергетической эффективности системы удобрения в 1,2 - 2,3 раза.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Поэтапное внедрение систем прецизионного применения удобрений - наиболее реальное инновационное направление современной модернизации систем земледелия. Начинать его целесообразно с интенсивных овощных севооборотов, где формируются условия для высокой окупаемости денежных затрат.

2. В экономически самодостаточных аграрных предприятиях, располагающих высококвалифицированными кадрами, реально использование систем удобрения, как с ежегодным прецизионным внесением удобрений, так и с предварительным прецизионным окультуриванием почвы. Второй вариант сопряжён с высоким единовременными материально-денежными затратами, но зато в последующие годы значительно экономичнее, поскольку не предполагает регулярного обследования почв с использования дорогостоящей прецизионной техники.

3. Информационной основой для проектирования точной системы

удобрения должны быть результаты комплексного геореференсированного прецизионного почвенно-агрохимического и агрофизического обследования. Размер растра (элементарного контура отбора средней пробы) зависит от степени контрастности и сложности структуры почвенного покрова и может варьировать от 0,2 — 1,0 га на фоне высокой до 4 - 7 га — на фоне низкой пестроты показателей эффективного плодородия почвы.

4. Недопустимо внесение органических и минеральных удобрений со степенью вариации оптимальных доз более 20 - 25 %. Главными условиями достижения этого будут предотвращение повреждений заводской упаковки туков при транспортировке и хранении, строгое соблюдение регламентов хранения удобрений, подготовка их к внесению, соответствующая обработка почвы пред внесением удобрений, индивидуальная регулировка разбрасывателей для каждой вносимой партии удобрений, строгий агрономический контроль на всех этапах работы.

СПИСОК ОСНОВНЫХ ТРУДОВ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Статьи в рецензируемых журналах, рекомендуемых ВАК

1. Конашенков A.A. Равномерность внесения удобрений и урожай / И.А. Иванов, A.A. Конашенков // Агрохимический вестник. - 1999. - № 5. - С. 2-7.

2. Конашенков A.A. Влияние условий хранения минеральных удобрений на их свойства, равномерность внесения и эффективность / А.И. Иванов, И.А. Иванов, A.A. Конашенков // Агрохимия. - 2002. - № 1. - С 48- 52.

3. Иванов А.И. Равномерность внесения навоза и пестрота почвенного плодородия / А.И. Иванов, A.A. Конашенков, Д.В. Федотенков // Плодородие. - 2007.-№ 2. - С. 16-18.

4. Конашенков A.A. Реализация системы удобрения в точном земледелии / В.П. Якушев, А.И. Иванов, A.A. Конашенков, В.В. Якушев // Земледелие. - 2008. - № 5. - С. 18 - 20.

5. Конашенков A.A. Ассортимент и качество удобрительных материалов как фактор эффективности точных систем удобрения / А.И. Иванов, H.A. Цыганова, A.A. Конашенков // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. 2010. - № 18. - С. 76 — 78.

6. Конашенков A.A. Эффективность навоза в овощном севообороте зависит от равномерности его внесения / A.A. Конашенков // Картофель и овощи.-2011.-№ 7.-С. 18-20.

7. Иванов А.И. Агроэкологические последствия неравномерного внесения навоза в овощном севообороте / А.И. Иванов, A.A. Конашенков // Агрохимия. - 2012. - № 6. - С. 66 - 72.

8. Конашенков A.A. Агрономическая эффективность элементов точной системы удобрения / A.A. Конашенков // Плодородие. 2012. - № 6. -С. 16-17.

9. Конашенков A.A. Зависимость агрономической эффективности

навоза от равномерности его внесения / A.A. Конашенков // Агрохимический вестник. - 2013. - № 2. - С. 38 - 39.

10. Конашенков A.A. Оценка параметров пространственной неоднородности показателей почвенного плодородия / А.И. Иванов, A.A. Конашенков, Ю.В. Хомяков, Т.Г. Фоменко, И.А. Федькин // Агрохимия. - 2014. - № 2. -С. 39-49.

Монографии, методические пособия

11.Конашенков A.A. Рекомендации по применению технологий проведения агрохимических, агробиологических и реабилитационных мероприятий / А.И. Иванов, П.В. Лекомцев, В.В. Якушев, В.В. Воропаев, A.A. Конашенков и др. СПБ.: Агрофизический НИИ, 2009. - 208 с.

Статьи в других периодических изданиях и сборниках

12.Конашенков A.A. Агроэкологические последствия неравномерного внесения удобрений / А.И. Иванов, Ж.А. Иванова, A.A. Конашенков, B.C. Спиридонов // Проблемы агрохимии и экологии. - 2009. - №1. - С. 37 - 41.

13.Конашенков A.A. Влияние равномерности внесения удобрений под озимую рожь и картофель на урожайность и качество продукции / A.A. Конашенков, И.А. Иванов // Биологические и технико-экономические проблемы в сельском хозяйстве. Великие Луки: Великолукская ГСХА, 2000. - С. 6 - 7.

М.Конашенков A.A. Влияние равномерности внесения минеральных удобрений на урожай полевых культур и качество сельскохозяйственной продукции / A.A. Конашенков // ЦНТИ. Псков. - 2000. - № 39. - 2 с.

15.Конашенков A.A. Равномерность внесения навоза как фактор повышения продуктивности картофеля / А.И. Иванов, A.A. Конашенков, Д.В. Фе-дотенков // Агропромышленный комплекс: состояние и перспективы развития / Сб. тр. Межрег. науч.-практ. конф., поев. 100-летию со дня рожд. проф. А.К. Ермолаева. - Великие Луки, 2005. - С. 238 - 241.

16.Конашенков A.A. Равномерное внесение навоза как фактор повышения продуктивности картофеля и моркови / А.И. Иванов, A.A. Конашенков, Д.В. Федотенков // Гумус и почвообразование / Сб. науч. тр. - СПб. 2006. -С. 145-147.

17.Конашенков A.A. Агроэкологическая оценка равномерности внесения навоза на дерново-подзолистой почве / А.И. Иванов, A.A. Конашенков, Д.В. Федотенков // Инновационные технологии и тенденции развития сельскохозяйственного производства / Сборник трудов Межрегиональной научно-практической конференции. - Великие Луки, 2006. - С. 34 - 38.

18.Конашенков A.A. Некоторые направления совершенствования агрохимических работ в точном земледелии / А.И. Иванов, A.A. Конашенков // Современная агрофизика - высоким технологиям / Мат. межд. конф. СПб.: Изд-во ПИЯФ РАН, 2007.-С. 280 -281.

19.Конашенков A.A. Новые подходы к химической мелиорации почв

Нечернозёмной зоны в системе точного земледелия / В.П. Якушев, А.И. Иванов, A.A. Конашенков // Методическое и экспериментальное обеспечение адаптивно-ландшафтных систем земледелия Сб. науч. тр. СПб.: Изд-во ПИ-ЯФ РАН, 2007. - С. 245 - 251.

20.Конашенков A.A. Агроэкологическая оценка точных систем удобрения в различных почвенно-агрохимических условиях / А.И. Иванов, A.A. Конашенков // Экологические функции агрохимии в современном земледелии / Мат. всеросс. совещ. Географ, сети опытв с удоб. М.: ВНИИА, 2008. - С. 86 -89.

21.Конашенков A.A. Новые подходы к практической реализации точных систем удобрения / А.И. Иванов, A.A. Конашенков // Гумус и почвообразование / Сб.науч.тр. СПб.:Изд-во СПбГАУ, 2008. - С. 74 - 78.

22.Конашенков A.A. Зависимость качества продукции овощного севооборота от равномерности внесения навоза / A.A. Конашенков // Агрохимия и экология: история и современность. Т.1. Нижний Новгород: Изд-во НГСХА, 2008.-С. 156- 158.

23.Конашенков A.A. К вопросу о научно-практическом обосновании точных систем удобрения / А.И. Иванов, A.A. Конашенков. Сб. науч. тр. межд. науч.-практ. конф. Курск.: Изд-во ВНИИЗиЗПЭ, 2008. - С. 225 - 229 .

24.Конашенков A.A. Оценка неоднородности обеспеченности пахотных почв гумусом / А.И. Иванов, A.A. Конашенков. Мат. междунар. науч. конф. 100 летаю Л.Н.Александровой. СПб.: Изд-во СПбГАУ, 2008. - С. 34 - 36.

25.Конашенков A.A. Равномерность внесения органических удобрений и пространственная вариация обеспеченности почв гумусом / A.A. Конашенков. Мат. междунар. науч. конф.100 летию Л.Н.Александровой. СПб.: Изд-во СПбГАУ, 2008. - С. 36 - 37.

26.Конашенков A.A. Оценка антропогенного фактора формирования неоднородности свойств дерново-подзолистых почв / A.A. Конашенков // Гумус и почвообразование / Сб. науч. тр. СПб.:Изд-во СПбГАУ, 2009. - С. 126 - 128.

27.Конашенков A.A. Научные основы совершенствования системы удобрения в условиях Нечернозёмной зоны РФ / А.И. Иванов, A.A. Конашенков // Гумус и почвообразование / Сб. науч. тр. СПб.: Изд-во СПбГАУ, 2009.-С. 108-115.

28.Конашенков A.A. Трансформация агрофизических свойств дерново-подзолистой почвы и эффективность точной органо-минеральной системы удобрения / A.A. Конашенков. Тр. Всеросс. конф. с междунар. участием. СПб.: ГНУ АФИ Россельхозакадемии, 2009. - С. 253 - 254.

29.Конашеков A.A. Эффективность точной органо-минеральной системы удобрения в овощном севообороте / A.A. Конашенков. Мат. корд. сов. и науч. сессии Агрофизического института. СПб.: ГНУ АФИ Россельхозакадемии, 2009.-С. 177- 184.

30.Конашенков A.A. Окультуривание дерново-подзолистых почв - решающий фактор высокоэффективного товарного земледелия / А.И. Иванов, В.А. Воробьёв, A.A. Конашенков, Ж.А. Иванова // Ресурсосберегающее зем-

леделие на рубеже 21 века / Мат. III межд. науч.-практ. конф. Мат. III межд. науч.-практ. конф. Ресурсосберегающее земледелие на рубеже 21 века. М.: Изд-во РГАЗУ, 2009. - С. 95 - 99.

31.Конашенков A.A. Опыт и перспективы освоения точных систем удобрения на Северо-Западе РФ / А.И. Иванов, В.В. Якушев, A.A. Конашенков, П.В. Лекомцев // Ресурсосберегающее земледелие на рубеже 21 века / Мат. III межд. науч.-практ. конф. М.: Изд-во РГАЗУ, 2009. - С. 100 - 104.

32.Конашенков A.A. Некоторые результаты оценки точной минеральной системы удобрения при неблагоприятных погодных условиях / А.И. Иванов, H.A. Цыганова, В.В. Якушев, A.A. Конашенков, П.В. Лекомцев, Ж.А. Иванова, В.В. Воропаев // Ресурсосберегающее земледелие на рубеже 21 века / Мат. III межд. науч.-практ. конф. М.: Изд-во РГАЗУ, 2009. - С. 105 - 109.

33.Конашенков A.A. Равномерность внесения навоза как фактор дифференциации почвенного плодородия и качества продукции / A.A. Конашенков, B.C. Спиридонов // Ресурсосберегающее земледелие на рубеже 21 века / Мат. III межд. науч.-практ. конф. М.: Изд-во РГАЗУ, 2009. - С. 119 - 123.

34.Конашенков A.A. Технологические основы ограничения накопления нитратов в сельскохозяйственной продукции / A.A. Конашенков, B.C. Спиридонов // Ресурсосберегающее земледелие на рубеже 21 века / Мат. III межд. науч.-практ. конф. М.: Изд-во РГАЗУ, 2009. - С. 126 - 130.

35.Конашенков A.A. Оценка неоднородности плодородия дерново-подзолистых почв и эффективность точных систем удобрения / A.A. Конашенков, А.И. Иванов // Мониторинг природных экосистем / Сб.ст. III Все-росс. науч.-практ. конф. Пенза: РИО ПГСХА, 2009. - С. 163 - 166.

36.Конашенков A.A. Агроэкологическая оценка точной системы удобрения в овощном севообороте / A.A. Конашенков // Приёмы повышения плодородия почв и эффективности удобрений / Мат. междунар. науч.-практ. конф. Горки: Изд-во БГСХА, 2009. - С. 84 - 88.

37.Конашенков A.A. Ландшафтно-экологический фактор в трансформации почвы, эффективности удобрений и проектировании систем земледелия / А.И. Иванов, В.В. Якушев, П.В. Лекомцев, A.A. Конашенков. Матер, коор-динац. совещ. Агрофизического института. СПб., 2010. - С.153 - 160.

38.Конашенков A.A. Некоторые результаты оценки точных систем удобрения в овощном севообороте / A.A. Конашенков, С.С. Баева, Ж.А. Иванова. Матер, координац. совещ. Агрофизического института. СПб., 2010. — С.141 — 147.

39.Конашенков A.A. Методологические особенности полевого экспериментирования в условиях пространственной неоднородности почвенного покрова / А.И. Иванов, A.A. Конашенков // От полевого эксперимента — к созданию устойчивых агроэкосистем в изменяющемся мире: методология, интс-рументарий, реализация / Мат. междунар.конф. Часть 1. — СПБ.: Изд-во СЗНИИМЭСХ, 2010. - С. 19 - 24

40.Конашенков A.A. К вопросу о постановке полевых экспериментов в производственных условиях / A.A. Конашенков, Ж.А. Иванова // От полевого эксперимента — к созданию устойчивых агроэкосистем в изменяющемся ми-

ре: методология, интсрументарий, реализация / Мат. междунар.конф. Северных стран. Часть 1. - СПБ.: Изд-во СЗНИИМЭСХ, 2010. - С. 25 - 31.

41.Конашенков A.A. К вопросу об утилизации отходов животноводства в современном земледелии / А.И. Иванов, A.A. Конашенков, Ж.А. Иванова, С.С. Баева. // Инновации — основа развития агропромышленного комплекса / Мат. междунар. агропромышл. конф. СПб.: Ленэкспо, 2010. - С. 151 - 152.

42.Конашенков A.A. Научно-практические основы использования новых видов удобрений в производственных условиях / A.A. Конашенков, Ж.А. Иванова, С.С. Баева // Инновации — основа развития агропромышленного комплекса / Мат. междунар. агропромышл. конф. СПб.: Ленэкспо, 2010. - С. 152- 153.

43.Конашенков A.A. Сравнительная оценка зональной и точной системы удобрения в овощном севообороте / A.A. Конашенков, Ж.А. Иванова, С.С. Баева // Гумус и почвообразование / Сб. науч. тр. СПб.-Пушкин, СПГАУ. -2010.-С. 73-78.

44.Конашенков A.A. К вопросу о выявлении пространственной неоднородности пахотных дерново-подзолистых почв / А.И. Иванов, A.A. Конашенков, О.И. Якушева // Гумус и почвообразование / Сб. науч. тр. СПб.-Пушкин, СПГАУ. - 2010. - С. 61 - 65.

45.Конашенков A.A. Современные методы воспроизводства плодородия почвы / А.И. Иванов, A.A. Конашенков, Ж.А. Иванова, С.С. Баева // Модернизация АПК — механизмы взаимодействия государства, бизнеса и науки / Мат. междунар. агропромышленного конгресса. СПб.: Ленэкспо, 2011. С.8 -9.

46.Конашенков A.A. Сравнительная оценка методов обследования почвы в ландшафтном опыте / А.И. Иванов, О.И. Якушева, A.A. Конашенков, Ю.В. Хомяков, И.А. Федькин // Закономерности изменения почв при антропогенных воздействиях и регулирование состояния и функционирования почвенного покрова / Мат. Всеросс. науч. конф. М.: Почв. Ин-т им. В.В. Докучаева Россельхозакадемии. 2011. - С. 390 - 395.

47.Конашенков A.A. Эффективность и воспроизводство плодородия в точных системах удобрения / А.И. Иванов, A.A. Конашенков, Ж.А. Иванова // Тенденции развития агрофизики в условиях изменяющегося климата. СПб.: Любавич, 2012. - С.282 - 288.

48.Конашенков A.A. Современные тенденции изменения плодородия пахотных почв Северо-Запада РФ и системы его воспроизводства / А.И. Иванов, A.A. Конашенков, Ж.А. Иванова. Материалы Междунар. науч. конф., посвящёной 145-летию со дня рождения академика К.Д. Глинки. СПБ. 2012. -С. 72-73.

49.Конашенков A.A. Точные технологии в производстве зерна / А.И. Иванов, A.A. Конашенков, Ж.А. Иванова // Научное обеспечение развития производства зерна на Северо-Западе России. СПб., 2014. - С. 93 - 102.

Подписано в печать 11.072014 Бумага офсетная. Формат 60«901/16 Печать трафаретная, усл. печ. л. 2,0 Тираж 100 экз.

_Заказ 1568/1

Отпечатано с оригинал-макета заказчика В копировально-множительном центре «Аргус» ИП Семенов М.Ю.

Санкт-Петербург- Пушкин, ул. Пушкинская, д. 28/21, теп.: (812)451-89-88 Свидетельство 78 № 007196479 от 10.12.08