Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛАНОВЫХ УРОЖАЕВ КУЛЬТУР СЕВООБОРОТА ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ СИСТЕМ УДОБРЕНИЯ, РАССЧИТАННЫХ БАЛАНСОВЫМ МЕТОДОМ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛАНОВЫХ УРОЖАЕВ КУЛЬТУР СЕВООБОРОТА ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ СИСТЕМ УДОБРЕНИЯ, РАССЧИТАННЫХ БАЛАНСОВЫМ МЕТОДОМ"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имеян К. А. ТИМИРЯЗЕВА

Д — ££300 ПравС1Х РУкописа

Людмила Васильевна КАЗАДАЕВА

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛАНОВЫХ УРОЖАЕВ КУЛЬТУР СЕВООБОРОТА ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ СИСТЕМ УДОБРЕНИЯ, РАССЧИТАННЫХ БАЛАНСОВЫМ МЕТОДОМ

(Специальность 06.01.04 — агрохимия)

Автореферат диссертации на соискание ученой степей» кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА —1979

Диссертация выполнена на кафедре агрономической й биологической-химии Московской ордена Ленина и ордена-Трудового Красного Знамени- сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева. *

Научный руководитель — доктор. . сельскохозяйственных наук профессор В. Б. Багаев.

Официальные оппоненты: доктора сельскохозяйственных наук профессор Н; К» Болдырев;:кандндат сельскохозяйственных наук М. К,! Каюмов.

Ведущее предприятне —Центральный институт агрохимического обслуживания.-. - - '

. Зашита диссертации состоится "..'» . .

1980 г."в « » час. на заседании Специализированного совета; К-120.35.01 в. Московской сельскохозяйственной академии имени К—А. Тимирязева. . '

Адрес: 127550, г. Москва,' И-550, ул. Тимирязевская, 49. Ученый совет ТСХА-. - . "

С диссертацией можно ознакомипС' з-ННБ ТСХА. ' •Автореферат разослан. *

кабря .1979 ;г. 1 ■

Ученый секретарь . . ' , Г .

Специализированного совета 1 , ::

кандидат биологических наук доцент

Л, А. Дорожкина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В решениях XXV съезда КПСС, постановлениях ЦК КПСС н Совета Министров СССР по вопросам интенсификации сельского хозяйства (1975, 1978 гг.) неоднократно подчеркивалось, что центральное место в химизации земледелия'принадлежит удобрениям, рациональное применение которых является важным звеном в цепи мероприятий, направленных на дальнейшее развитие сельского хозяйства. «Сегодня, когда мы высокими темпами наращиваем производство минеральных удобрений, — говорил Л. И. Брежнев на XXV съезде КПСС, — важно рационально их использовать». ■

При этом особенно важно установить оптимальные дозы и соотношения удобрений с учетом биологических особенностей возделываемых культур, почвенно-кл им этических и организационно-хозяйственных условий, что позволит получать максимальные урожаи культур желаемых структуры и качества при наименьшей себестоимости продукции.

В последние годы у нас в стране и за рубежом придается большое значение использованию удобрений на основе балансовых расчетов. Совершенствуя балансовую методику определения доз удобрений, некоторые исследователи (Жуков Ю. П., Глухов Н. И., 1977; Лигум С. Т.. 1977; Жуков Ю. П. и др., 1978; Глухов Н. И., 1979) предлагают отказаться от применения в балансовых расчетах разностного коэффициента использования питательных веществ из удобрений, вследствие отсутствия его связи и даже противоречия с балансом питательных элементов в почве, и применять новые, так называемые балансовые коэффициенты использования питательных веществ нз удобрении и почвы. С помощью этих коэффициентов можно не только совершенствовать принятую систему удобрения, но и осуществлять разработку ее начального варианта.

Цель исследований. Целью работы являлась экспериментальная проверка возможности получения плановых урожаев культур желаемого химического состава при системах удоб-

Це::тр. ез7ч:::з Сзгл'::-: 2 1

1'се;{. с,л. Л.;:.,".а г«,,,д.

рения, рассчитанных балансовым методом в севообороте. В полевых и лабораторных условиях изучалось влияние испы-тывавшихся систем удобрения на целый ряд параметров:

1. Продуктивность культур севооборота и соотношение между товарной и нетоварной частями урожаев.

2. Химический состав товарной и нетоварной частей урожаев, вынос азота, фосфора и калия на единицу основной с соответствующим количеством побочной продукции и общее потребление питательных элементов культурами за вегетацию.

3. Основные показатели качества товарной части урожаев (сырой белок, крахмал).

4. Баланс азота, фосфора и калия в севообороте п изменение эффективного плодородия почвы.

5. Экономическую эффективность балансовых систем удобрения.

Кроме того, для оценки роли гербицидов и ретардантов в научно обоснованной системе удобрения изучалось влияние обработки озимой пшеницы амннной солью 2,4-Д и хлорхо-лннхлоридом и ячменя — 2,4-Д на урожай, качество и потребление питательных элементов данных культур.

Научная новизна. Предложена модификация балансового метода определения доз удобрений, позволяющая избежать условных расчетов потребления питательных элементов отдельно из почвы и удобрений. Оптимальный химический состав культур севооборота заложен в качестве исходного параметра при разработке систем удобрения с помощью балансовых коэффициентов. В работе показано влияние отдельных факторов на изменчивость основных параметров, используемых в балансовых расчетах.

Практическая ценность и реализация результатов исследований. В условиях центральных районов Нечерноземной зоны теоретически обоснованные и экспериментально проверенные системы удобрения в севообороте с использованием балансовых коэффициентов позволяют получать высокие планируемые урожаи сельскохозяйственных культур с близким к желаемому химическим составом н структурой при одновременном регулировании почвенного плодородия в желаемом направлении.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на IV конференции молодых ученых Института агрохимии и почвоведения АН СССР в г. Пущнно и на конференцнн молодых ученых ТСХА в 1978 году.

■ Объем работы. Диссертация изложена на П9 страницах, иллюстрирована 38 таблицами, 2 рисункам» и 2 диаграммами. Список литературы из 345 наименований работ советских и зарубежных авторои. Приложение к диссертации состоит из 24 таблиц.

УСЛОВИЯ и МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИИ

Экспериментальная работа выполнялась на полевом стационарном опыте в 1976—1978 гг. на экспериментальной базе ТСХЛ в учхозе «Михайловское» Подольского района Моек окской области на дер но во-подзол истой, среднесу глинистой, хорошо окультуренной почве. Перед закладкой опыта пахотный горизонт почвы характеризовался слабой кислотностью (рНсод =6,0), высоким содержанием подвижных фосфора и калин (.15 и 19 мг на 100 г почвы соответственно). Гидролитическая кислотность почвы составляла 1,2; сумма поглощенных основании—17,4 мг-экв/100 г почвы. Содержание гумуса в почве— 1,68%.

Опыт был заложен в 4-польном севообороте, развернутом в пространстве и во времени на 4-х полях. Состав и чередование культур: 1, Внко-овсяиая смесь. 2. Озимая пшеница (Мироновская 808). 3. Картофель (Лорх). 4. Ячмень (Московский 121). В 1978 году .вследствие неблагоприятных погодных условий весеннего периода озимая пшеница была очень нзрежена и пересеяна ячменем.

В опыте, кроме контрольной (без удобрений), предусмотрено изучение четырех балансовых систем удобрения, рассчитанных на получение двух плановых уровнен урожаев (табл. 1).

Определение затрат питательных элементов на единицу основной с соответствующим количеством побочной продукции, а далее выносов питательных элементов с хозяйственными урожаями проводили, исходя из желаемого химического состава товарной н нетоварной продукции культур севооборота (табл. 2).

При расчетах доз и соотношений удобрений в разных системах с учетом эффективного плодородия почвы были заложены следующие балансовые коэффициенты использования удобрений за севооборот: по азоту в вариантах 2, 3, 4 н 5 — соответственно 100, 80, 80 и 100%; по фосфору —60, 60, 90;и 90%; по калию — везде 100%. Как под но из приведенных данных (табл. 1), плановый баланс по калию во всех вариантах запланирован бездефицитным, по азоту — от 0 до +26% и но фосфору — от +14 до +69% (в процентах к выносу). Дифференциация балансовых коэффициентов использования азота и фосфора из удобрений и почвы позволит уточнить реальное потребление их культурами в условиях данного опыта.

Из минеральных удобрений в течение 3 лет применяли аммиачную селитру и двойной суперфосфат. Калийные удобрения » 1976—1977 гг. были представлены 40%-ной калийной солью, в 1978 году — хлористым калием.

В 1976 году обработку зерновых 2,4-Д и ССС не проводи-

Схемы систем удобрения а севообороте и планируемые уровни урожаев

культур

Элемент

Внко-овся-пая смесь (сено)

Озимая пшеница (зерно)

Картофель (клубни)

Ячмень (зерно)

Плановый баланс, в % к выносу

N

РЛ 1^0

N

Р20, КзО

N

Р& К*0

N

РЛ КаО '

Планируемые уровни урожаев, ц/га Система (вариант) 2

50

70

30 | 200 I 30 Системы (варианты) 3—3

50

300

50

Кормы внесения удобрений, кг д. в. на 1 га Система (вариант) 2

100 80 125

175 120 175

175 80 175

140 80 175

30+60 70 75

120 70 150

Система (вариант) 3

60+130 120 125

225 100 225

Система (вариант) 4

60+130 80 125

225 70 225

Система (вариант) 5

50+100 80 125

180 70 225

75 55 75

160 90

160 60 123

125 60 125

О 67 О

26 69 0

26 14 0

О 14 О

Примечание. У озимой пшеницы второе слагаемое — доза азотной подкормки. Здесь и п последующих таблицах, а также в тексте под системами следует понимать варианты изучаемых систем удобрения.

ли в силу погодных условий. В 1977 году половину каждой делянки озимой пшеницы и ячменя в фазу кущения обрабатывали соответствующими препаратами, а в 1978 году обработку 2,4-Д проводили только на ячмене,

Повторность опыта четырехкратная. Делянки размещены способом рендомнзированных повторений. При общей площади делянки 168 мг учетная площадь под картофелем п вико-

• Таблица Й Планируемое содержание питательных элементов в основ но А и побочной продукции культур севооборота (о % на абсолютно

Культура N РА КгО

Озимая пшеница: 0,70

2,70 из

0,48 ' 0,24 1,50

Картофель: 2,60

клубни......... . 1.75 0,70

ботва ........... 2.50 0.00 3,80

Ячмень: 1,05

зерно . .......... 2,32 1,05

см ом а.......... 0.60 0,24 1.31

Вика............ 3,18(2,38)* 1,43 3,58

Овес............ 2,38 0,96 2.38

* Обеспечивается за счет минеральных удобрений.

овсяной смесью составляла 120 м2, озимой пшеницей и ячменем при обработках гербицидом и ретардантом — 48 м2.

Учет урожая зерна озимой лшеницы и ячменя, клубней картофеля и зеленой массы внко-овсяной смеси проводили сплошным методом. Урожаи соломы зерновых и ботвы картофеля определяли выборочным методом.

Химический состав товарной и нетоварно!1! частей урожаев, агрохимическнспоказатели почвы определяли общепринятыми методами; сырой белок и крахмал в зерне озимой пшеницы и ячменя — на приборе «Инфраэлайзер» фирмы «Техникой», крахмал в клубнях картофеля—по Эверсу.

Математическая обработка всех урожайных и некоторых аналитических данных проведена методом дисперсионного анализа. Разлагая дисперсионным методом общее варьирование средних по опыту показателей за 2—3 года, давали оценку роли различных факторов, влияющих на урожай культур, изменение их химического состава и качества, потребление питательных элементов на единицу урожая основной с соответствующим количеством побочной продукции.

Агротехника возделывания озимой пшеницы, картофеля, ячменя и внко-овсяной смеси была общепринятой для Московской области.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИИ

Влияние балансовых систем удобрения на урожай,

соотношение основной и побочной продукции у культур " севооборота

В среднем за 3 года по всем изучаемым балансовым системам удобрения был получен высокий урожай вино-овсяного

сена. Под действием удобрений он возрос на 16—20% по сравнению.с контролем (табл. 3) и по всем системам удобрения достиг второго планового уровня (70 ц/га).

Урожаи зерна озимой пшеницы в силу погодных условий резко различались по годам. В благоприятном 1977 году на необработанных делянках они превысили первый плановый уровень (37,1—40,2 ц/га), а при обработке смесью гербицида н ретарданта — второй плановый уровень и составили 52,1 — 57,3 ц/га (табл. 3).

Применение рассчитанных балансовым методом систем удобрения обеспечило получение высоких планируемых урожаев клубней картофеля (табл. 3). В среднем за 3 года исследований под влиянием удобрений урожай клубней картофеля повысился на 15—30%- по сравнению с контролем н достиг первого планового уровня (200 ц/га), причем в благоприятные годы по 3—5 системам удобрения был получек урожай и второго планового уровня.

В среднем за 3 года урожаи зерна ячменя при разных системах удобрения повысились на 9—17;% по сравнению с контролем в необработанных и на 12—21%—в обработанных 2,4-Д вариантах, достигли и превысили первый плановый уровень, а в 1977 году на 2—5 вариантах они приближались ко второму плановому уровню (табл. 3).

По мере освоения севооборота и роста предшествующей удобренностн повышалась его продуктивность (табл. 4). В среднем за 3 года фактическая продуктивность севооборота превзошла периын плановый уровень (49 против 43 ц/га к. е.) и только приблизилась ко второму уровню (53—54 против 68 ц/га к. е.), но в благоприятный 1977 год при обработке посевов зерновых гербицидом и ретардантом практически н этот уровень продуктивности был получен (66—70 ц/ra к. е.).

Большое влияние на урожаи культур севооборота оказывали, не только системы удобрения, но и метеорологические условия вегетационных периодов (табл. 5). В среднем за 2 последние года колебания урожаев сена внко-овсяной смеси и клубней картофеля на 50,1—67,8% определялись системами удобрения, а урожаев ячменя—погодно-агротехннчески-ми условиями вегетационных периодов. В среднем за 3 года колебания урожаев всех культур севооборота больше зависели от погодных условий, чем от удобрений в изучаемых системах.

В условиях наших исследований изменения структуры урожаев озимой пшеницы, картофеля и ячменя определялись главным-образом погодными условиями и мало зависели от систем удобрений. Применение ССС - и 2,4-Д на озимой пшенице в 1977 году позволило сократить выход соломы: соотношение существенно сдвинулось в сторону урожая зерна с

Урожаи культур в севообороте при балансовых системах удобрения (ц/га)

Годы

Системы удобрения (вариант)

НСРс

1976 ........

1977 ... .....

1978 (пересев ячменем) В среднем за 3 гола . ,

Вико-овсяная смесь (сено)

197 6......

1977 .....

1978 ......

В среднем за 3 года

77,3 83,5 69,3 93,2 89,4 —

58,6 64,8 03,8 65,8 61,2 —

42,8 58,9 02,0 55,8 60,1 ±6,0

59,С 69,1 71.7 71,6 70,2

Озимая пшеница (зерно)

10,4

38,3(48,2)

23,8

24,2

12,4

37,1(53,7)

25,7

25,1

11,8

37,8(57,3)

28,2

25,9

15,8 40,2(53,6) 23,8 26,6

N.8 , 38.2(52.1) 26,8 26,6

Картофель (клубни)

Ячмень (зерно)

Примечание. В скобках —при обработке ССС и 2,4-Д.

1976 .......... . . 29,4 33,2 34,2 32,8 33.8

1977 ............ 39,1 (зе.6) 44,4(41,3) 43.7(43,1) 43,5(4),8) 44,6(42,1)

1978 . ;........ . , 22,7(21,4) 25,5(23,0) 29,3(24,3) 23,3(30.7) 22,3(29,2)

В средпем за 3 года 30,4(29,1) 34,4 (32,5) 35,7(33,9) 33^(35,1) 33,6(35,0)

±1,8 ±5,5 ±3,2

1976 ........... 51 62 66 67 67 ± 4,6

1977 .......... 252 297 306 292 299 —

1978 ..........; 205 239 285 287 290 ±10,8

В средпем за 3 года ...... 169 199 219 215 219

±2.3 ±2,6 ±4,0

Продуктивность четырехпольного севооборота при различных системах удобрения (ц/га к. е.)

Системы удобрения (варианты) Плановая 1976 г. 1977 г. 1978 г. В среднем за 3 года

1 _ 27,7 56,2(57,9) 40,6(40,1) 41,5(41.9)

2 43,1 33,0 63,4(66,5) 50,5(48,5) 49.0(49,3)

3 67,9 34,6 63.1 (69,6) 57,4(54,8) 51,7(53.0)

4 67.9 36.3 63,8(66,5) 50,8(54.8) 50.3(52.5) ,

5 67,9 38,8 63.0(66,3) 53,4(55,9) 51,7(53,7)

Примечание В скобка* — при обработке ССС и 2,4-Д.

Таблица 5

Влияние различных факторов на колебания урожаев основной продукции культур севооборота (в % от общего варьирования, по результатам дисперсионного анализа)

Факторы Культуры

BHKO-ODCH- иая смесь, 1976— 1978 гг. озимая пшеница, 1976— 1977 гг. картофель, 1976— 1978 гг. ячмень, 1976— 1978 гг.

без обработки ССС+ 2,4-Д без обработки 2.4-Д

Системы удобрения Погодно-агротехнические Случайные 10,3(50,1) 85,9(30,8) 3.8(19,1) 1.2 98,4 0,4 1.0 98,4 0.6 3,3(67,8) 95,3(20,6) 1,4(11,6) 5.0(4,4) 92.7(93,9) 2,3(1,7) (10,2) (87.1) (2,7)

Примечание. В скобках — за последние 2 года.

(1 :1,5—1 : 1,4), приблизившись к планируемому. Гербицид не оказал существенного влияния на структуру урожая ячменя.

Все нспытывавшиеся балансовые системы удобрения были не только теоретически и экспериментально обоснованы, но и экономически-выгодны. Наилучшие экономические показатели обеспечила питая система удобрения,.рассчитанная на второй уровень урожайности, с бездефицитным балансом по азоту и калию и с минимальным положительным балансом по фосфору (табл. 6). ■

Химический состав и потребление питательных элементов культурами севооборота

Анализ содержания питательных элементов в зерне озимой пшеницы в 1977 году показал, что необработанные и

Экономическая эффективность изучавшихся систем удобрение в севообороте

(в среднем за 3 года)

Системы удобрения (варианты)

Показатели I 2 3 4 5

Стоимость урожая с 1 га (руб.) Чистый доход на 1 га (руб.) . . Рентабельность {%) ..... Окупаемость дополнительных затрат (число раз)...... 622.1 125,0 63,0 759.0 156,0 55,7 1,5 634,1 184,3 49,6 1.6 710,8 178,7 50.3 1.6 707.2 194.5 54,5 .

обработанные ССС+2.4-Д делянки озимой пшеннцы по содержанию азота в зерне заметно отличались друг от друга (2,46—2,71 п 1,95—2,26% против планируемого 2,79%), по содержанию фосфора и калия были близки друг к другу (соответственно 0,62—0,76%; 0,59—0,66% против 1,28% и 0,47— 0,50%; 0,51—0,52% против 0,70%).

Содержание азота в вике на удобренных вариантах колебалось от 3,24 до 3,46% (планируемое 3,18%), содержание фосфора —от 0,78 до 0,84% (планируемое 1,43%), калия — 3,49—4,06% (планируемое 3,58%). Содержание азота в сухой массе овса близко к планируемому (1,96—2,29% против 2,38%), содержание фосфора — значительно ниже (0,67—0,70 против 0,96%), а калия — гораздо выше (3,34—3,70 против 2,38%).

В среднем за 3 года фактическое содержание общего азота в клубнях картофеля оказалось близким к планируемому (1,61—1,93% против 1,75%), содержание фосфора — почти в 2 раза ниже (0,47—0,54% против 0,70%), содержание калия—выше (2,93—3,09% против 2,60%).

При одинаковых уровнях питания обработка ячменя амнн-ной солью 2,4-Д приводила к увеличению содержания общего азота в зерне по сравнению с необработанными гербицидом делянками.

Таким образом, полученные двух-трехлетние фактические данные о химическом составе растений отличаются от принятых исходных параметров, наиболее значительно по фосфору и менее значительно по азоту и калию, но в благоприятные годы довольно близко приближаются к плановым,

В наших исследованиях затраты азота н калия на единицу основной продукции у культур севооборота,, так же как н относительное содержание их, зависели от доз соответствующих .видов удобрений, применяемых в изучаемых системах (табл. 7), и существенно возрастали по мере-увеличения их. Вынос фосфора на единицу основной с соответствующим ко* личеством побочной продукции у всех культур севооборота в

0с:

разные голы исслсдопанни варыцюиал н не всегда зависел от доз фосфорных удобрений. Обработка посевов озимой пшеницы ССС и 2,4-Д приводила к снижению затрат питательных элементов на создание единицы урожая (табл. 7). Питательные в с тест на в этом слуга« расходовались более экономно.

За последние два года, исключая экстремальный 1976 год, затраты питательных элементов у картофеля на создание 100 ц клубней на 38,9—87,9% определялись системами удобрения.

Таблица 7 Вынос питательных элементов культурами севооборота при испытывавщихся системах удобрения («г; на единицу основной при соответствующем количестве побочно|1 продукции)

Элементы Системы удобрения (варианты)

|

литания 1 2 3 4 5 4

Внко-овсяная смесь, вынос на 10 и; среднее за 3 года

Дзог

Фосфор

Калий

Азот

Фосфор

Калий

Лаот

Фосфор

Кадий

Азот

Фосфор

Калий

23 7

33

25 7 33

Г

27 7 37

7

38

Озимая пшеница, выкос на 10 и; среднее за 2 года

34(26)

N(91

27(19)

41(29)

14(9)

31(25)

47(32)

15(8)

33(27)

53(34) 16(8) 32(28)

Картофель, вынос на 100 и; среднее за 3 гота

33 13 70

44 14

80

53 13 85

54 13

92

Ячмень, вынос на 10 и; среднее за 3 года

34(36) 15(14) 39(37)

42(45) 16(16) 65(57)

48(48) 18(15) 71(54)

44(45) 17(16)

61(60)

27 7

35

48(34) 16(8) 30(26)

51 12

89

46(48) 19(16) 76(66)

П р н м е ч а к н е. В скобках — при обработке ССС н 2,4-Д.

У внко-овсяной смеси и ячменя изменения в затратах калия вызывались на 72,5—52,7% системами удобрения. Затраты фосфора главным образом варьировали от погодно-агро-техннческих условий. Затраты азота у ячменя на единицу продукции определялись удобрениями (48,8%) и погодно-агро-техническими условиями (36,2%).

■ Варьирование затрат ИРК на единицу продукции у озимой: пшеницы определялось погодными условиями,

м-

Основные показатели качества урожая сельскохозяйственных культур при различных системах удобрения

Результаты наших исследований показали, что содержание сырого белка и сбор его с урожаями озимой пшеницы и ячменя возрастали под влиянием всех изучавшихся систем удобрения по мере увеличения доз азота в составе удобрении {табл. 8).

Под влиянием гербицида и ретарданта (1977 год) относительное содержание сырого белка в зерне озимой пшешшы уменьшалось на 9—26%, однако в результате высокого положительного действия ССС и 2,4-Д на урожай озимой пшеницы (табл. 3) общин сбор сырого белка с урожаем значительно возрастал (табл. 8). Применение 2,4-Д на ячмене, не снижая урожаев, способствовало увеличению содержания сырого белка в зерне при всех изучавшихся системах удобрения.

Максимальное относительное содержание крахмала н зерне озимой пшеншш и ячмени н сбор его с урожаями отмечены на контрольных вариантах, где удобрения не ипосилн (66,4% —у озимой пшеницы и 67,8% —у ячменя). Существенных изменений в содержании крахмала а зерновых под действием балансовых систем удобрения не установлено. Однако сбор крахмала с урожаем ячменя под действием удобрений возрастал на 9—15%, а при обработке 2,4-Д— еще более значительно (табл. 8). Под действием удобрений повышался общий сбор крахмала с урожаем картофеля, возрастая на 7— 20% по сравнению с контролем (табл. 8).

Касаясь оценки общего варьирования качественных показателей урожаев культур в опыте, следует отметить, что более половины колебаний п содержании сырого белка в зерне озимой пшеницы (53,8%) и ячменя при обработке 2,4-Д (85,3%) было обусловлено системами удобрения, а на не обработанных гербицидом носсппх — погод но-агротехническими факторами (63,2%).

Содержание крахмала в зерне озимой пшеницы и ячменя определялось погодно-агротехннческнмн факторами (на 77,4% и на 63,2% соответственно), Обшая изменчивость содержания крахмала в клубнях картофеля обусловлена на 55,7,% — погодно-агротехиическнми условиями и на 25,6% — изучавшимися системами удобрения.

Баланс питательных элементов н изменение эффективного плодородия почвы в севообороте при балансовых системах

удобрения

Сопоставление баланса питательных веществ позволяет оценить принятую систему удобрения и показать, насколько

■ " , • ■ Та блица 8

.с ' Содержание и сбор сырого белка и крахмала

с основной продукцией культур в изучаемых системах

Культура и показатель качества Системы удобрения (варианты)

1 2 3 4 5

Содержание, в % на абсолютно сухую массу

Озимая пшеница, сирой белок (2 года) ........ ; . Ячмень, сирой бедок (3 года) . . Озимая пшеница, крахмал (2 года) , . . . . , . . . Ячмень, крахмал (3 года) . , . Картофель, крахмал (3 года) . . 13 3 12,4(12,8) 06,4 67,1(67,8)' 11,8 . 14,5 .13.4(14,7) ' 63.8 : ■ 66,2(66,6) 10,9 Сбор, ц/га 15,7 • .44,3(15,2) 63> 66,4(66,7) 11,1 ■ 16,0 14,5(14.4) 61,4 66,4(66,7) 11,0 15.3 14.1(15,7) 62,3 ' 06,0(60,5)" . -11,2

Озимая пшеница, сыро А белок (2 года) ... ....... Ячмень, сырой белок (3 года) . . Озимая пшешша, крахмал (2 года) ,........... Ячмень, крахмал (3 года) . , , Картофель, крахмал (3 года) . . 2,6 3,3(3,2) 13,5 17,5(17,0) 21,0 ¿1 4,0(4,2) 13.4 19,5(18,8) 22.5 3,3 ■М(М) 13,0 20.2(19.4) 25,5 3,8 4,1(4.5) 14,5 19,0(20,8) 25,2 3.4 4,1(4,8) 139 1 «¿О (20,1) 25,3

Примечание. В скобках — при обработке 2,4-Д, в среднем за 2 последние

года.

Фактическое использование питательных элементов в севообороте при балансовых системах удобрения

Сне тем и удобрения (варнанти) Хозяйственный вынос культурами севооборота за 3 года, кг/га Вносится с удобрениями за 3 года, кг/га Балансовый коэффициент, t>' -я

N РА KjO N РА КаО N PjOs KiO

г1. Контрольная (без удобрений) 260 92 328

264 90 332 _ ' *

2. Минеральная (бездефицитный баланс по N. пало ж. баланс по Р) 322 107 470 308 206 319 105 52 147

330 100 119 107 53 141

3. Минеральная (полож. баланс по ЫР) 391 116 516 563 323 488 69 36 112

392 116 525 70 36 108

4. .Минеральная (полож. баланс по ЫР) 368 III 520 503 218 488 65 51 107

381 116 537 68 53 ПО

5. Минеральная (бездефицитный баланс по К, полож. баланс по Р) 379 116 537 446 218 488 85 53 НО

396 122 550 . 89 56 113

Примечание. В числителе —без обработки, в знаменателе —при обработке ССС и 2,1-Д,

полно в ней используются питательные вещества, вносимые с удобрениями для формирования высокого урожая.

В таблице 9 представлено фактическое использование питательных элементов в среднем по всем полям севооборота. Результаты расчетов показали, что балансовые коэффициенты потребления азота были близки к планируемым (85— 105% против 100% и 65—69% против 80%). Фактическое потребление калия культурами севооборота было выше предполагаемого. Балансовые коэффициенты использования фосфора по 3—5 вариантам систем удобрения были значительно ниже планируемых, по второму — приближались к планируемым. Обработка посевов зерновых гербицидом и ретардантом не приводила к существенным изменениям в потреблении питательных веществ (табл. 9).

При внесении минеральных удобрений, рассчитанных на первый уровень урожаев;.обеспечивалось наиболее полное их ■ использование. Применение более высоких доз удобрений, рассчитанных на второй-уровень урожаев, приводило к резкому снижению коэффициентов использования азотных и калийных удобрении, использование же фосфора снижалось только в третьей системе.

Применение удобрений в соответствии с принятыми балансовыми системами к концу первой ротации севооборота (1979 год), как и предполагалось, не привело к существенным изменениям рН солевой вытяжки и суммы поглощенных оснований (табл. 10), Гидролитическая кислотность по всем изучаемым системам удобрения не изменялась, варьируя в пределах НСР05.

Содержание подвижных фосфатов в почве, как и следовало ожидать, увеличилось по сравнению с исходным по всем изучаемым системам удобрения, причем наиболее значительно (в 1,5 раза) — в 3—5 системах, рассчитанных на второй уровень урожайности (табл. 10); Хочется отметить, что содержание подвижных форм фосфора в почве в 4—5 системах удобрения с минимальным положительным балансом по фосфору (плановый баланс, в к выносу равен 14) было не ниже, чем во 2 и 3 системах (плановый баланс в % к выносу равен 67 и 69% соответственно).

Систематическое применение калийных удобрении в опыте достоверно повышало содержание обменного калия в почве: в среднем по полям, севооборота в 1,1—1,3 раза в 3—5 системах удобрения, не изменяя его количества-во 2 системе, рассчитанной на первый уровень продуктивности севооборота (табл.10).

Несмотря на отрицательный фактический баланс калия в опыте (балансовые* коэффициенты- использования удобрений— 107—147-%, табл. 9), содержание обменного калия в

Изменение агрохимических показателей пахотного горизонта почвы севооборота при балансовых системах удобрения

Систем и удобрения (варианты) рНкс! мг-экв/100 г почвы мг/100 г почвы (по Кирсанову)

Нг Рг05 КзО

Перед закладкой опыта

6.0

1,2

17,1

15

19

В конце первой ротации

, 6,1 0,9 18.0 14 13

2 6.3 0,7 18.1 18 19

3 6,3 0.8 18.8 23 2|

4 6,1 1,0 20.4 ' 22 24

5 6,0 1,1 18,7 22 22

НСРю — ±0,2 —" ±5,9 ±2,6

почве при применении балансовых систем удобрения не только не уменьшилось, но даже возросло по сравнеппкьс исходным (табл. 10). Это можно объяснить мобилизацией кали» почвы из необменных форм.

Выводы

1. В условиях Подмосковья на хорошо окультуренной, богатой подвижными формами питательных элементов дерново-подзолистой сред несу глинистой почве в четырехпольном севообороте (вико-овсяная смесь — озимая пшеница — картофель— ячмень) балансовые системы удобрения обеспечили получение планируемых урожаев первого уровня по всем культурам севооборота. Урожаи сена вико-овсяной смеси, зерна озимой пшеницы и клубней картофеля достигали второго планируемого уровня в благоприятные годы. В среднем за 3 года фактическая продуктивность севооборота превзошла первый плановый уровень (49 против 43 ц/га к. е.) и только приблизилась ко второму уровню (53—54 против 68 ц/га к. е.). но в благоприятный 1977 год при обработке посевов зерновых гербицидом н ретардантом практически и она была получена (66—70 ц/га к. е.).

2. В среднем за 3 года колебания урожаев всех культур севооборота больше зависели от погодных условий, чем от удобрений в изучаемых системах. За последние 2 благоприятных года колебания урожаев пнко-овсяной смеси и картофеля

1С

определялись преимущественно системами удобрения, а уро-. жаев ячменя — погодно-агротехннческнми условиями вегетационных периодов. ' '

3. Получение высоких планируемых урожаев озимой пшеницы (50 ц/га и более) возможно при обязательном сочетании рассчитанных балансовым методом доз удобрений с ретардантом, а в засоренных посевах—и с 2,4-Д. Без хлорхо-линхлорида применение рассчитанных на высокие урожаи доз удобрений не обеспечивает получения урожаев озимой пшеницы Мироновская 808 выше 40 ц/га, вследствие значительного полегания посевов.

4. Применение ССС и 2,4-Д на фоне балансовых систем удобрения приводило к значительному росту урожаев, улучшению их структуры и снижению затрат пнтательиых эле' ментов на создание единицы основной с соответствующим количеством побочной продукции у озимой пшеницы. Применение аминиой соли 2,4-Д на ячмене, не снижая урожаев, способствовало увеличению содержания сырого белка в зерне при всех изучавшихся.системах удобрения.

5. Под влиянием балансовых систем удобрения повышалось содержание общего азота в зерне и соломе озимой пшеницы, в клубнях и ботве картофеля и содержание калия в соломе зерновых, в клубнях и ботве картофеля и в сене внко-овсяной смеси. Содержание фосфора под влиянием изучавшихся систем удобрения у всех культур севооборота, как правило, практически оставалось неизменным.

6. Затраты азота на единицу товарной с соответствующим количеством побочной продукции у культур севооборота за 2 последние года колебались в неодинаковых пределах: коэффициент вариации затрат у внко-овсяной смеси составил 8%, у картофеля—10%, у ячменя—10% (при обработке 2,4-Д— 6%). Вариация затрат азота у картофеля на 88% определялась системами удобрения; у ячменя — зависела от систем удобрения (48,8%). и от погодно-агротехничеекпх (36,2%) факторов; у вико-овсяной смеси не подчинялась определенной закономерности. Потребление питательных элементов озимой пшеницей (1976—1977 гг.)' определялось условиями вегетационных периодов.

7. Варьирование затрат фосфора на единицу основной с соответствующим количеством побочной продукции у всех культур севооборота, кроме картофеля, определялось погод-но-агротехннческнмн факторами, а системы удобрения в основном на этот показатель не влияли*

8. Изменение затрат калия на единицу урожая вико-овся-ной смеси и ячменя в основном-зависело от изучавшихся ба-

лансовых систем удобрения, у картофеля — определялось условиями вегетационных периодов.

9. Содержание сырого белка в зерне озимой пшеницы и ячменя зависело от доз азотных удобрений и возрастало с увеличением их. При обработке озимой пшеницы смесью ССС и 2,4-Д содержание сырого белка по всем изучавшимся системам удобрения уменьшалось на 26% по сравнению с необработанными делянками. Существенных изменений в содержании крахмала в зерне озимой пшеницы и ячменя под влиянием удобрений установлено не было. Изменения в содержании крахмала в клубнях картофеля иа 56% определялись по-годно-агротехническнмн факторами.

10. Фактические балансовые коэффициенты использования азота культурами севооборота в среднем за 3 года были близки к планируемым: 85—105% против 100% и 65—69% против 80%, фактическое потребление калия культурами оказалось значительно выше планового (107—147% против 100%). Балансовые коэффициенты использования фосфора по системам удобрения, рассчитанным на второй уровень урожаев, оказались значительно ниже планируемых (36% против 60% и 51—53% против 90%).

11. Балансовые системы удобрения уже в первой ротации севооборота оказали существенное влияние на некоторые агрохимические свойства почвы. Содержание подвижного фосфора увеличилось по сравнению с исходным по всем изучаемым системам удобрения, причем наиболее значительно (в 1,5 раза) — в 3—5 вариантах, рассчитанных на второй уровень продуктивности севооборота. Содержание обменного калия, кзк правило, возросло по всем системам в 1,1—1,3 раза. Несмотря на отрицательный фактический баланс калия в опыте (балансовые коэффициенты—107—147%), содержание обменного калия в почве при применении балансовых систем удобрения не только ис уменьшилось, но даже возросло по сравнению с исходным, что можно объяснить мобилизацией калия почвы из необменных форм.

12. Все испытывавшпеся балансовые системы удобрения не только теоретически и экспериментально обоснованы, но и экономически выгодны. Наилучшие экономические показатели обеспечила 5 система удобрения, рассчитанная на второй уровень урожайности, с бездефицитным балансом по азоту и калию и с минимальным положительным балансом по фосфору. Здесь в среднем за 3 года получен максимальный чистый доход (194,5 руб./га) и наивысшая окупаемость (1,9 раза) дополнительных затрат на производство, уборку и доработку сельскохозяйственной продукции.

Рекомендации производству

В условиях центральных районов Нечерноземной зоны при высоком уровне химизации сельскохозяйственного производства наиболее перспективным и рациональным использованием удобрений является разработка балансовых систем удобрения в севооборотах на плановые урожаи культур с помощью балансовых коэффициентов..

Как показывают настоящие исследования и экспериментальная проверка балансовых систем в учхозе «Мнхайлов-ское» Подольского района Московской области, системы удобрения, разработанные балансовым методом, позволяют получать высокие планируемые урожаи "сельскохозяйственных культур с близким к желаемому химическим составом и структурой при одновременном регулировании почвенного плодородия в желаемом направлении.

Для,получения в сходных, почвенно-климатнческнх условиях высоких урожаев/озимой пшеницы Мироновская 808-(50 ц/га), ячменя Московский 121 (40—45 ц/га), картофеля Jlopx (300 ц/га): и вико-овсяного сена {70 ц/ra) затраты (кг) азота, фосфора и калия на каждые {}0фц товарной с соответствующим количеством нетоварной продукции следует принимать равными: у озимой пшеницы — 32, 9, 27; у ячменя— 39, 10, 51; у 'картофеля—52, И, 88 и у однолетних трав — 26, 7, 36. ,

Балансовые коэффициенты использования удобрений в севообороте при аналогичной агрохимической характеристике почвы могут быть приняты по азоту — 80—100%, по фосфору— 70—90% и по калию—120—170%.

Опубликованные работы по материалам диссертации

'' 1. Использование систем удобрений, рассчитанных балансовым методом, в полевом севообороте для получения урожаев планируемой величины, структуры и качества. — Известия ТСХЛ, 1979, вып. 2, с. 57—64 ,(в соавторстве с Багае-вым В..Б. и Жуковым Ю. П.).

2. Продуктивность культур севоборота при балансовых системах удобрения, —Доклады. ТСХЛ, 1979, вып. 218, с. 5—8.

Обьем 1'Л п. л.

Заказ 2101,

Тираж 100

Типография Московской с.-х. академик им. К. Л. Тимирязева 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 44