Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Продуктивность культур звена полевого севооброта в зависимости от удобрений на каштановых почвах Республики Северная Осетия

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "Продуктивность культур звена полевого севооброта в зависимости от удобрений на каштановых почвах Республики Северная Осетия"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИИ ГОРСКИИлГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПРОДУКТИВНОСТЬ КУЛЬТУР ЗВЕНА

ПОЛЕВОГО СЕВООБОРОТА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УДОБРЕНИЙ НА КАШТАНОВЫХ ПОЧВАХ РЕСПУБЛИКИ СЕВЕРНАЯ ОСЕТИЯ(PCO)

Специальность 06.01.09 — Растениеводство 06.01.04 — Агрохимия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Р ГЛ-

t О ш^ш

На правах рукописи

ХЕКИЛАЕВ Александр Борисович

ВЛАДИКАВКАЗ, 1994

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИИ ГОРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

ХЕКИЛДЕВ Александр Борисович

ПРОДУКТИВНОСТЬ КУЛЬТУР ЗВЕНА

ПОЛЕВОГО СЕВООБОРОТА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УДОБРЕНИЙ НА КАШТАНОВЫХ ПОЧВАХ РЕСПУБЛИКИ СЕВЕРНАЯ ОСЕТИЯ (PCO)

Специальность 06.01,09 — Растениеводство 06.01.04 — Агрохимии

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

ВЛАДИКАВКАЗ, 1094

Работа выполнена на кафедре агрохимик Горского государственного аграрного университета.

Научный руководитель: зав. кафедрой агрохимии Горского ГАУ, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Дзанагов С. X.

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Столяров А. И.; кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Хутинасв К. X.

Ведущее предприятие — Северо-Осетннская опытно-мелиоративная стаи

ция.

при Горском государственном аграрном университете.

Адрес: 362000, г. Владикавказ, ул. Кирова, 37, ГГАУ, специализированный совет.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Горского государственного аграрного университета.

Зашита диссертации состоится

на заседании специализированного совета К 120.58.01.

Автореферат разослан

1994 г.

Ученый секретарь специализированного совета, канд. с.-х. наук, доцент

П. X. ЦАБОЛОВ.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Рост численности населения, полное удовлетворение его потребностей в продуктах питания остро ставит Перед земледелием страны вопрос повышения продуктивности сельскохозяйственных угодий. Одним из самых существенных факторов воздействия на рост продуктивности пашни является применение удобрений.

Несмотря па увеличение-производства удобрении, пропорционального роста урожайности возделываемых культур не наблюдается. Часто удобрения используются нерационально, в результате чего их окупаемость невысока и часть питательных веществ, не использованная растениями, смывается в рекп.п водоемы, мигрирует за пределы корнеобнтаемого слоя почвы, т. е. происходит - загрязнение окружающей среды. Следовательно, существует проблема рационального использования удобрении, которая требует комплексного подхода.

Моздокский район, расположенный в стенной зоне па каштановых почвах, является житницей Северной Осетии, основным земледельческим районом республики. Здесь значительная часть паШпи орошается, а при орошении появляются большие возможности эффективного применения удобрении в условиях севооборота. Вместе с тем эти вопросы изучены недостаточно, что и предопределило необходимость проведения исследований.

Цель и задачи исследований. Целыо наших исследований является разработка научно обоснованных, рациональных систем удобрения культур нолевого севооборота для степном зоны Северной Осетии с последующим внедрением их в сельскохозяйственное производство.

В программу исследований входило:

— изучение влияния систематического применении удобрений под культуры звена полевого севооборота на водный и пп; щевой режим каштановой почвы;

— выявление закономерностей роста и развития, а также потребления основных элементов минерального питания культурами звена полевого севоборота в зависимости от систем удобрения;

— определение воздействия разных систем удобрения на струк*уру урожая, урожайность и продуктивность звена в целом; .

— установление степени влияния систем удобрения на качество урожая;

— изучение баланса азота, фосфора и калия в звене севооборота и экономической эффективности систем удобрения культур звена.

Научная новизна. В степной зоне Северной Осетин на каштановых почвах в стационарном длительном опыте в условиях севооборота впервые разработаны рациональные системы удобрения, позволяющие с высокой эффективностью использовать туки. При этом получены и систематизированы данные по влиянию систем удобрения на эффективное плодородие почвы, величину и качество урожая подсолнечника, озимой пшеницы, лк> церны; баланс азота, фосфора и калия в звене; экономическую эффективность применения удобрений.

Практическая ценность. Для сельского хозяйства в условиях степной зоны Северной Осетии разработаны и внедрены в производство научно обоснованные системы удобрения, позволяющие с максимальной эффективностью использовать имеющиеся туки, получать высокие урожаи возделываемых культур, улучшить качество урожая. Полученные данные позволяют прогнозировать изменение эффективного плодородия почвы в процессе использования пашни и регулировать его добиваясь повышения урожайности культур, улучшения качества продукции при достаточном уровне окупаемости удобрений.

Реализация результатов исследований. Производственная проверка и внедрение результатов исследований в хозяйствах Моздокского района Северной Осетии на площади около 3 тыс. га позволило только за период 1982—1983 гг. получить дополнительно около 42 тыс. з. е.

Апробация работы. Материалы диссертации были доложены на научно-производственных конференциях ГГАУ в 1980, 1981, 1982, 1983, 1992 гг., IV Всесоюзной научной конференции молодых ученых по проблемам кукурузы в г. Днепропетровске в 1985 г.

Публикация результатов исследований. По материалам исследований опубликованы 6 печатныхгработ, в которых изложены основные положения диссертации.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 8 глав, выводов и рекомендаций производству. Работа

; ложе на на 175 страницах, машинописного текста, содержит Ю таблиц. Список литературы включает 248 иаимено-, iamní отечественных и 13 иностранных источников. В прпло-. Кении прел ставлено 29 таблиц.

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследовании проводили в колхозе «Ленинск и ii путь» Моз-юкского района Республики Северная Осетия в течение 1978— !980 гг. По сокращенной программе они были продолжены до 1993 года.

Климат Моздокского района жаркий, недостаточно увлаженный, с ГТК 0,8—0,9, Сумма среднесуточных температур за ¡ериод с температурами выше 10°С составляет 3500°С. В 1978, 1980, 1989 и 1990 гг. температура воздуха п количество выпав-иих осадков от многолетней нормы отличались незначительно. [979 и 1991 гг. были засушливыми, особенно 1979 г., когда эсадков выпало почти на 100 мм меньше многолетней нормы. 3 1982, 1987 и 1988 гг. осадков выпало больше нормы (на 65, 34 и 85 м.м соответственно).

Температурный режим в годы проведения исследований от многолетних данных отличался незначительно (в пределах 3,1—0,5°С).

В целом климатические условия в годы проведения нссле-допаHilft были типичными для степной зоны.

Почва опытного участка — каштановая. Бурное вскипание эбнаруживается с поверхности. Содержание: гумуса — 3,5%; валового фосфора — 0,20%; подвижного фосфора (по Мачнгп-ту) —8 0—10,0 мг/кг; валового калия — 1,70%; подвижного (по Трогасову) — 350 мг/кг; сумма поглощенных оснований состав-тяет около 28 мг. экв. на 100 г почвы.

Опыты проводили в звене севооборота: подсолнечник, озимая пшеница, люцерна. Схема опыта составлена из разных вариантов системы удобрения, предусматривающих увеличение доз ззота, фосфора и калия от одинарной до тройной. В схему зключен вариант совместного внесения навоза и минеральных одобрений (по содержанию NPK он эквивалентен 2N2P2K). Одинарная доза NPK выбрана для каждой культуры севооборота на основании краткосрочных опытов и составила: NenPr.oKno по подсолнечнику, И5оРбоКзо по озимой пшенице, N30P40K« по люцерне.

Удобрения использовали в виде аммиачной селитры, гранулированного суперфосфата, калийной соли и мочевины.

Расположение делянок в опыте рендомизированное. Учетная площадь делянки 100 м2. Повторность в опыте — четырехкратная. Урожай учитывали методом сплошной уборки. Эффективность удобрений изучали на фоне орошения. Орошение проводили короткоструйным дождевальным агрегатом ДДА-100М

Влагозарядковые (1000 м3/га) и вегетационные (500—60С м3/га) поливы обеспечили влажность почвы под культурами ЗЕена на уровне не ниже 75% от НВ в слое 0—60 см.

В опытах высевали следующие сорта: подсолнечника — «Пе-оедовик улучшенный»; озимой пшеницы — «Безостая 1»; люцерны — «Синегибридпая». Агротехника в опыте соответствовала общепринятой для данной зоны. Урожай подсолнечника и озимой пшеницы убирали прямым комбайпнрованием переоборудованным комбайном СК-4 — поделяночно. Люцерны — скашиванием вручную на всей площади делянки с последующим взвешиванием на площадочных весах. Урожайные данные обработаны по методу дисперсионного анализа, описанному Перегу-довым.

С появления всходов и до уборки урожая через каждые 20 дней с 1 и 3 повторностен по вариантам: контроль, 2Н2Р2К и навоз + ИРК отбирали почвенные и растительные образцы. В почвенных образцах определяли влажность методом высушивания, содержание нитратов по Грандваль—Ляжу, аммония — по Коневу, подвижного фосфора—по Мачигнну, обменного калия— по Протасову. В растительных—проводили замеры высоты растений, их веса, площади листового аппарата (методом высечек), содержания в них азота, фосфора и калия (по Пиневич в модификации В. Т. Куркаева).

В период уборки урожая с каждого варианта на всех повтор-ностях опыта были отобраны средние образцы, в которых определяли влажность, массу 1000 семян, натуру, лузжистость (для подсолнечника), стекловидность (для озимой пшеницы). В этих же образцах проводили анализы на биохимические показатели качества урожая.

Общий азот определяли методом Кьельдаля. Сырой протеин— умножением процента азота па 5,5 для подсолнечника, 5,7 озимой пшеницы, 6,25 люцерны. Сырой жир — по Рушковскому, крахмал — по Эверсу, сырую клетчатку—по Ганебергу и Што-ману, общую золу — озолением в муфельной печи. Определение аминокислотного состава проводили 'на аминокислотном анализаторе «Уннмат» и «Д-500». Анализы на показатели качества и жирнокислотный состав масла подсолнечника проведены в лаборатории биохимии ВНИИМК. Хлебопекарные свойства зерна

Озимой пшеницы — в лаборатории технологии зерна Краснодарского ниисх.

Баланс и коэффициенты использования азота, фосфора и катя рассчитаны разностным методом.

Экономическая эффективность применения удобрений определена согласно методическим указаниям Баранова Н. Н. (1974).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИИ I. Динамика влажности и пищевого режима каштановой почвы

Проведение поливов обеспечило в течение вегетационного гериодл изучаемых культур влажность 0—60 см слоя почвы не шже 75% от НВ. По удобренным вариантам она была пссколь-;о меньшей, чем па контроле, что связано с повышенным расхо-(ом влаги растениями па фоне применения удобрений.

В целом благодаря поливам растения в течение вегетации шли достаточно хорошо обеспечены влагой, и это являлось хо-юшей предпосылкой для благоприятного использования удобрений, энергичного роста и накопления биомассы и, в конечном ггоге, формирования высокого урожая возделываемых культур.

Применение удобрений увеличило содержание нитратов в ¡очве под культурами звена полевого севооборота в среднем I 1,3—1,5 раза под подсолнечником; 1,4—1,6 раза под озимой пиеницен и в 1,3—1,5 раза под люцерной. Характерным для се-юиного хода динамики нитратов являлось: максимальное со-[ержаппе весной, постепенное убывание в течение вегетации и 1екоторое увеличение к уборке урожая. Сезонный ход динами-си нитратов на контроле и удобренных вариантах был анало-ичен. Применение навоза несколько изменило ход сезонной шнамики нитратов, что связано с его влиянием на микробио-югические процессы в почве. По варианту 2ШР.2К средневеге-•ациоиное содержание нитратов было на 0,48 мг/100 г больше, [ем по навозу + №К.

Систематическое применение удобрений способствовало боль-иему накоплению аммония в почве в основном в слое 0—40 см. 1од подсолнечником удобренные варианты в среднем превос-:однлп контроль по содержанию аммония на 0,23—0,29 мг/100 г ючвы. При этом разница между удобренными вариантами была ^значительной. Средневегетацпонное содержание аммония в 1етровом слое почвы под озимой пшеницей превышало его на-

копленпе под подсолнечником на 0,15 мг/100 г по контролю I 0,31—0,33 мг/100 г по удобренным вариантам. Под люцерно( аммония в почве содержалось меньше чем под подсолнечнико.\ и озимой пшеницей.

Количество аммония в почве убывало в течение вегетации < незначительным увеличением к уборке урожая. Удобрения, сно собствуя увеличению содержания аммония в почве в средне} па 25%, не оказывали заметного влияния на ход сезонной ди иамики. По удобренным вариантам отмечена тенденция к обо гашению аммонием подпахотных горизонтов.

В почве иод подсолнечником в среднем за вегетацию содер жание подвижной Р2О5 в метровом слое почвы па удобрении вариантах было в 2,5 раза больше, чем на контроле; под ози мой пшеницей — в 2,0 раза; люцерной — в 3,0 раза. При это: происходило обогащение подвижным фосфором слоя 0—40 с\ тогда как слой 40—100 см был практически одинаков на все вариантах. На контроле содержание подвижной Р2О5 в метре вом слое почвы в начале вегетации несколько уменьшилось, затем оставалось практически на одном уровне, волнообразн изменяясь в сторону увеличения или уменьшения. На удобре! ных вариантах запасы подвижного фосфора в течение вегетаци уменьшались с некоторым увеличением к уборке урожая. По озимой пшеницей средневегетацнонное содержание подвнжног Р2О5 было несколько большим, чем под подсолнечником и лк церной.

Систематическое применение калийных удобрений в состав NPK способствовало некоторому увеличению содержания оС меппого калия: под подсолнечником в среднем на 0,6—0,8 М1 100 г; озимой пшеницей — 0,6—1,7 мг/100 г; люцерной — 0,81,0 мг/100 г, не оказывая при этом существенного влияния н характер динамики содержания в течение вегетации. Максиму содержания обменного калня в почве приходился на начал вегетации с постепенным убыванием по мере роста и развити растений. Обогащение обменным калиеу почвы в резул;>тат применения удобрений происходило лишь в слое 0—40 см.

Таким образом, в результате применения удобрений прои! ходило обогащение почвы подвижными формами азота, фосф| ра и калия, т. с. была создана предпосылка успешного рост п развития растений культур звена севооборота.

2. Рост и развитие растений

Растения подсолнечника на удобренных вариантах во в< сроки наблюдения были выше контрольных, причем разит

между ними увеличивалась ло мере развития растений. Максимальная интенсивность роста растений в вьгсоту отмечена в период середина июня — начало июля. Прирост высоты растений за этот отрезок времени на контроле составил 77 см, по двойной дозе ¡\TPK-- 12? см и 112 см по варианту навоз + КРК. Высота растений на эквивалентных вариантах в течение вегетации была близкой.

В начале вегетации накопление сухой биомассы подсолнечником происходило сравнительно медленно, причем разница в темпах накопления на контроле и удобренных вариантах была незначительной. Затем темпы накоплении биомассы резко возросли. Наибольшая интенсивность накопления биомассы отмечена в период май — середина июля. Разница в размерах на* коплення между контролем и удобренными вариантами наибольшей была в конце вегетации н составила 37,7—41,0 ц/га. К уборке урожая темпы накопления сухого вещества заметно снизились.

Максимальной величины площадь листьев у подсолнечника достигла к первой декаде июля: 31440 на контроле, 40230 и 41620 м2/га на удобренных вариантах. В дальнейшем происходило уменьшение листовой поверхности 'за счет отмирания листьев.

Наибольшей высоты растения озимой пшеницы достигли к первой декаде июля. Разница между удобренными и контрольными растениями при этом составила 17—21 см.

Максимальное увеличение ассимиляционной поверхности растений озимой пшеницы происходило в мае, в фазу выхода растений в трубку. Наибольший размер зафиксирован в середине мая: свыше 27 тыс. м2/га на контроле- и свыше 34 тыс. м2/га по удобренным вариантам. В дальнейшем наблюдалось уменьшение листовой поверхности и к уборке урожая происходило полное усыханне листового аппарата.

Удобрения значительно повысили темпы накопления сухого вещества растениями озимой пшеницы. В начале вегетации раз ница между удобренными и контрольными растениями была незначительной, но к концу вегетации она существенно возросла (более чем на 60%). Максимальные темпы накопления сухого вещества пришлись на фазу выхода в трубку. К уборке урожая интенсивность накопления биомассы растениями озимой пшеницы снижалась.

По удобренным вариантам высота растений люцерны была большей, чем на контроле, на 10—20 см, большей, была и листовая поверхность (в 2 с лишним раза). По варианту навоз-)-

МРК площадь листьев была несколько большей, чем по двой-пой-дозе ЫРК.

Более высокий фотоспптетичсский потенциал растений удобренных вариантов обеспечил большее накопление сухой бпо массы. По мере хода вегетации разница в размерах накопления сухого вещества между контролем н удобренными вариантами возрастала.

Таким образом, применение удобрении в звене севооборота, улучшая пищевой режим почвы, способствовало лучшему росту, большему накоплению сухой биомассы, большему нарастанию листовой поверхности. При этом навоз + ^'РК имел небольшое преимущество перед двойной дозой ЫРК-

3. Потребление азота, фосфора и калия растениями

Применение удобрении обеспечило большую концентрацию азота, фосфора и калия в .молодых растениях подсолнечника. По мере роста и развития относительное содержание элементов питания в растениях снижалось. Относительное содержание азота перестало уменьшаться за 40 дней до уборки урожая, фосфора — за 60 дней, процент калия в растениях снижался вплоть до уборки урожая. Потребление азота, фосфора и- калия прекратилось-примерно за 20—30 дней до.уборки урожая.

В начале весенней вегетации растения озимой пшеницы отличались ■ максимальным относительным содержанием элементов питания. При этом в удобренных растениях оно было большим, чем на контроле. По мере роста и развития растений оно уменьшалось, а абсолютное возрастало. Начиная с фазы созревания, дальнейшее уменьшение азота и фосфора было весьма незначительным, а относительное содержание калия уменьшилось в 3—4 раза. Соотношение азота, фосфора и калия в течение вегетации также заметно изменялось. В начальные периоды в соотношении явно преобладал калий, к уборке урожая преимущество имел азот.

В течение вегетации процентное содержание азота, фосфора п калия в растениях люцерны снижалось. Удобренные варианты по размерам потребления значительно превзошли контроль.

В период формирования первого укоса, содержание азота через 20 диен после наблюдения уменьшилось на 0.10—0,35%; фосфора — на 0,16—0,25%; калия — на 0,11—0,15%. В то же время возросло общее накопление этих элементов в растениях на м2: азота в '2—2,5; фосфора в 1,5—2; калия в 2—2,7 раза. Несколько изменилось соотношение азота,'фосфора-и калия в

растениях люцерны: доля азота и калия увеличилась, а фосфора — уменьшилась,- Эта закономерность полностью повторилась и во время формирования второго укоса.

В период формирования третьего и четвертого укосов произошли некоторые изменения в характере потребления элементов питания растениями люцерны. Уменьшилось потребление калия, особенно в период формирования четвертого укоса. Уменьшилось и .процентное содержание в люцерне азота и фосфора,. К концу вегетации разница в относительном содержании основных элементов питания в растениях удобренных и контрольного вариантов была незначительной.

4, Величина и структура урожая в зависимости ог удобрений

Внесение удобрений значительно повысило урожайность подсолнечника (табл. 1). По всем удобренным вариантам получена прибавка урожая семян. С увеличением степени удобренностн урожай семян возрастал. При одностороннем увеличении дозы одного нз элементов питания выявилась тенденция преимущества фосфора над азотом и калием. Не повышало урожай одностороннее увеличение в составе NPK калия. Совместное увеличение азота и фосфора в составе NPK имело преимущество над односторонним. Наибольший урожай семян получен по тройной дозе NPK — 27,5 ц/га. Совместное внесение навоза и минеральных удобрении не имело преимущества перед 2N2P2K.

По всем изучаемым системам удобрения получена прибавка урожая зерна озимой пшеницы по сравнению с контролем. По умеренным дозам удобрений урожай зерна возрос на 17—39%. Дальнейшее увеличение доз NPK также оказалось эффективным. При одностороннем увеличении фосфор был эффективнее азота. Одностороннее увеличение дозы калия в составе NPK как при умеренных, так и повышенных дозах урожаи зерна озимой пшеницы líe повышало. По сравнению с односторонним увеличением более эффективным было совместное увеличение доз азота и фосфора.

Суммарный по укосам и 'усредненный по годам урожай сена люцерны (табл. 1) с увеличением доз удобрений заметно возрастал. При этом следует отметить, что одностороннее увеличение фосфора в составе NPK как по умеренным, так п повышенным дозам удобрений оказалось эффективнее аналогичного повышения доз азота или калия. Максимальный урожай сеца в опыте получен по тройной дозе NPK—193,2 и/га, что на 69,2% больше, чем на контроле. Сравнение эквивалентных

Таблица 1

Влияние разных систем удобрения на урожай культур и продуктивность звена полевого севооборота

Вариант

=

о: х г Я к га Н

X О

1 * о-00

° СТ> а —

в

« а

с. о га г

<и а го

" с

га

¡£ О

л ?

° =

8 25 Я ^

о ш —

2 о

ч £

§ 388 2 §8-2 "г

га „'оо ь-¥ ЛП) о = — 05 2 О. 00 .р- о» га <Х> >, Я га —

Л О н о.

Я ° о >о (

Ю о

сз га о к

о.

Контроль л,6 29,9 114,2 104,1 — —

щ1р1к 16,1 35,0 134,0 125,7 21,6 20,7

2 n1р1к 17,4 37,6 145,4 135,9 31.8 30,5

щ2р1к 18,4 38,7 158,3 144,у 40,8 39,2

2№р1к 20,5 41,4 160,3 151.7 47,6 45,7

2ы2р2к 21,5 39,9 165,4 154,2 50,1 48,1

3№р1к 22,4 41,3 172,7 160,ь 56,5 54,3

зы2р2к 23,1 42,3 170,3 161,5 57,4 55,1

2ызр1к 24,4 44,5 181,0 170,9 66,8 64,2

2ызр2к 25,3 44,0 180,6 171,5 67,4 64,7

зызрзк 27,5 44,8 193,2 181,8 77,7 74,6

Навоз+ЫРК 22,9 43,8 182,1 168,6 64,5 62,0

Р, % 4,8 4,0 3,7 4,2

НСРо-95, Ц/га 2,8 4,6 17,0 6,0

вариантов выявило преимущество совместного внесения навоза и минеральных удобрений.

Минимальная продуктивность звена севооборота получена по неудобренному контролю-- 141,1 ц/га. Все системы удобрения были более продуктивными. Внесение одинарной дозы ЫР.К повысило продуктивность звена до 125,7 ц/га з. е. Из отдельных элементов питания более эффективным был фосфор при его преобладании в составе ЫРК, однако одновременное удвоение дозы азота и фосфора дало большее увеличение продуктивности. Увеличение дозы калия не дало эффекта. Возрастающие дозы азота и фосфора гарантировали повышение продуктивно-

сти звена и его прибавки. Увеличение степени удобренности в 2 и 3 раза сопровождалось повышением прибавки продуктивности от 21,6 до 77,7 ц з. е./га. Из эквивалентных вариантов эффективнее оказалось совместное внесение навоза и минеральных удобрении.

Применение удобрений оказало благоприятное влияние на элементы структуры урожая подсолнечника. На удобренных вариантах масса корзинки была в 1,3—2,1 раза большей в сравнении с контролем. По повышенным дозам удобрений число семян в корзинке было в 1,4—1,5 раза большим, чем па контроле, их масса возросла более чем в 2 раза. Применение удобрений, особенно прн одностороннем преобладании фосфора в составе ,\'РК, снизило пустозерпость семян.

Применение удобрений улучшало показатели структуры урожая озимой пшеницы. На удобренных вариантах к уборке урожая содержалось большее число растений на 1 м2, особенно по фону повышенных доз фосфора. Больше было и количество продуктивных стеблей на единицу площади: если на контроле было 330 шт./.м2, то по двойной дозе ИРК — 409. Продуктивная кустистость по варианту 2Ы1Р1К составил^ 1,43 против 1,26 на контроле. При применении удобрений возрастала длина колоса н число колосков в нем. Применение удобрений несколько расширило отношение основной продукции к побочной, что особенно проявилось по повышенным дозам азота.

5. Химический состав и качество продукции

Содержание азота, фосфора и калия в семенах подсолнечника возрастало с увеличением степени насыщенности севооборота удобрениями. Одностороннее увеличение дозы элемента в составе ЫРК, как правило, вызывало повышение его концентрации в семенах подсолнечника. Несколько иная картина наблюдалась при одновременном увеличении доз ЫРК. По одинарной дозе концентрация азота и калия была практически такой же, как и на контроле, а фосфора — несколько возросла. По двойной дозе ЫРК наблюдалось незначительное увеличение содержания основных элементов питания в семенах подсолнечника (на 0,05—0,10%). По тройной дозе ЫРК. накопление та, фосфора и калия в семенах заметно возросло.

По удобренным вариантам наблюдалось повышенное содержание азота в зерне озимой пшеницы, особенно при преобладании азота в составе На накопление фосфора и калия в зерне удобрения оказали незначительное влияние. Большинство

вариантов опыта по концентрации фосфора и калия практически не отличались от контроля.

Применение удобрений оказало некоторое влияние на химический состав сена люцерны. По отдельным вариантам возрастало содержание азота и фосфора в сене. На содержание калия удобрения оказали незначительное влияние. По тройной дозе КРК. содержание азота в сене было максимальным. По большинству удобренных вариантов возрастало содержание Са в сене.

Применение удобрении несколько снизило накопление жира в семенах подсолнечника, особенно при преобладании в составе Л1РК азота (табл. 2). Внесение фосфорных и калийных удобрений сглаживало отрицательное влияние азотных. Максимальное содержание жира в семенах было отмечено на контроле — 53,3%. Среди удобренных лучшими были варианты с преобладанием фосфора в составе ЫРК.

Накопление белка в семенах подсолнечника более интенсивно происходило при одностороннем увеличении дозы азота в составе ЫРК. Одностороннее увеличение дозы фосфора снижало процент белка в семенах, влияние калийных удобрений было несущественным.

Применение удобрений заметно влияло на качество зерна озимой пшеницы в сторону улучшения, в частности, несколько повысилась стекловидность (па 1—3%), содержание сырой клейковины (па 0,4—5,9%), протеина (па 0,2—2,3%), сила муки (на 3—81 с. а.), хлебопекарная оценка (на 0,1—0,3 балла). Наибольшее положительное влияние оказывали возрастающие дозы азота в составе ЫРК, особенно тройная доза, по которой часть азота вносили в некорневую подкормку в виде 20%-ного раствора мочевины в фазу цветения.

Основная ценность бобовых культур обусловлена высоким содержанием белка. Количество протеина в сене люцерны имело тенденцию к увеличению при применении удобрений, причем более существенное увеличение наблюдалось по тройной дозе азота в ЫРК. Остальные показатели качества находились на уровне кс-'троля.

Применение удобрений несколько изменило жирнокислотный состав масла подсолнечника по сравнению с неудобренным контролем. По умеренным (одинарным и двойным) дозам КТРК содержание насыщенных жирных кислот в масле находилось на уровне контроля, или было несколько меньшим. Содержание олеиновой кислоты по разным уровням удобренности изменялось незначительно. Количество биологически ценной липоле-вой кислоты находилось в пределах \63—67%, незначительно

изменяясь по разным уровням удобренности. Между содержанием олеиновой и линолевой кислот в масле обнаружена отрицательная корреляционная связь.

Все удобренные варианты кроме Ш2Р1К по содержанию клейковины в зерне озимой пшеницы заметно превосходили контроль (табл. 2). Особенно возросло содержание клейковины в зерне по вариантам с односторонним утроением дозы азота в составе ЫРК.

Удобрения повысили объемный выход хлеба и по большинству признаков улучшили его качество, оцениваемое по пятибалльной шкале.

В целом систематическое применение удобрений в севообороте улучшало технологические и хлебопекарные свойства зерна озимой пшеницы по большинству показателей, при этом преимущество имели варианты с повышенными дозами азота в со-става.ИРК.

Применение удобрений снизило содержание незаменимых аминокислот и сумму аминокислот в семенах подсолнечника, а также в зерне озимой пшеницы. Особенно заметно снизилось содержание треонина, нзолепцнна, лизина.

Применение удобрений в большинстве случаев обеспечило повышенное содержание незаменимых аминокислот в белке сена люцерны.

Систематическое применение удобрений в орошаемом севообороте па каштановой почве в целом не оказало положительного влияния на содержание незаменимых аминокислот в семенах подсолнечника и зерне озимой пшеницы, и лини п сене люцерны по одинарной, двойной и тройной дозам NPK. заметно увеличило их содержание. Необходимо отметить, что по удобренным вариантам сбор незаменимых аминокислот с единицы площади возрастал за счет увеличения урожайности культур.

6. Баланс азота, фосфора и ?<алия в звене севооборота

По изучаемым системам удобрения баланс азота в звене быд отрицательным. По вариантам с преобладанием азота в, составе ЫРК дефицит азота снижался. Одностороннее увеличение фосфора и калия повышало дефицит азота в звене.

Применение систем удобрения обеспечило положительный баланс Р2О5. С увеличением дозы фосфора положительный ба чане его возрастал.

Из-за малых доз калийных удобрений и наличия в звене двух калнелюбивых культур (подсолнечник и люцерна) баланс К2О складывался с значительным дефицитом.

В соответствии с балансом изменялась и его интенсивность

Таблица 2

Качество урожая культур звена севооборота в зависимости «яг удобрений

Подсолнечник Озимая пшеница Люцерна (в среднем за 4 укоса)

Вариант 1 _о жир, жнрнокисл ОТЦЫ Г( состав масла, % J3 . н о о о 1 о . 1, >> • <D S с 0? Я . О сз д А 2-д я

{¿, о^ Е- о о. 3 а % лино-левая олеиновая 5 ¡3 h s -а о а •S 5 3 h -а Н о . О с. с 5 СЗ О VO К S3 р" к -1 л 5 я О йй 1 х ¡¿С О \Q н ° о „ о. = С S - &-CJ - г: РЗ к с£ т и а. 1 га Ь И ¿5

Контроль 16,0 53.3 63,2 26,9 50 26,8 13,6 180 4,6 16,4 28,19 44,05 2,28 3,38

1N1P1K 15,9 51,3 66,6 24,7 51 27,2 (3,4 204 4,8 16,8 28,06 43,13 2,46 2,95

2N1P1K 16,9 50,1 64,6 25,9 53 29 6 14.3 187 4,6 16,4 28,16 43,05 2,50 3,47

1№Р1К 15,4 52,1 65,1 25,5 50 25,9 13.8 183 4,8 15,9 28,93 43,13 2,24 3,12

2N2P1K 16,5 51,7 64,2 25,9 51 30,9 14.6 232 4,7 16,3 28,32 43,32 2,29 3,47

2N2P2K 16.2 51,4 66,6 25,5 52 30,8 15,0 223 4,8 16,8 28,03 42,92 2,21 2,95

3N2P1K 17,2 51,3 64,3 26,3 53 32,3 15,5 261 4,7 17,5 27,98 42,69 2,19 3,29

3N2P2K 16,5 50,8 64,С 25,6 53 32,7 15,9 250 4,5 16,8 27,19 44,18 2,29 3,81

2N3P1K 16,0 52,6 64,2 25,9 51 31,2 14,9 215 4,7 16,5 27,58 44.5Г 2,38 3,47

2N3P2K 16,0 52,9 63,4 25.8 52 31,4 15,0 180 4,6 17,4 27,39 43,91 2,27 3,47

3N3P3K 16,8 50,5 63,4 26,5 53 31,0 15,6 232 4,8 17,6 27,58 42.9Г 2,47 3,81

Навоз+NPK 16,4 51,4 64.6 26,3 52 29,9 14.9 207 4.9 17,0 27,76 43,89 2,23 3,47

Интенсивность баланса азота была благоприятной только по тройной дозе N. фосфора по двойной и тройной, калия — неблагоприятной по всем вариантам. С учетом больших запасов калия в почве его дефицит нельзя считать катастрофическим, но в перспективе следует увеличить внесение калийных удобрении, а фосфорных — снизить в 2 раза.

Коэффициент использования азота по всем вариантам находится на довольно высоком уровне (48—74%), но с увеличением доз N он снижается. То же самое следует сказать об использовании фосфора удобрений.

В связи с большим дефицитом калия по изучаемым системам удобрения основное его количество сельскохозяйственные растения использовали из почвы, достаточно хорошо обеспеченной калием. Это обстоятельство объясняет высокую величину коэффициента использования КгО из удобрений.

7. Окупаемость удобрений сельскохозяйственной продукцией

По величине окупаемости удобрений прибавкой урожая подсолнечника выделяются варианты с односторонним преобладанием фосфора в составе ЫРК и вариант сочетания навоза и минеральных удобрений. Примерно такая же картина получена по озимой пшенице и люцерне.

По окупаемости удобрений в звене севооборота выделяются варианты с преобладанием фосфора в составе ИРК, и навоз + 1\РК.

В целом применение изучаемых систем удобрения оказалось экономически выгодным. Лучше окупаются урожаем удобрения в вариантах навоз-)-№К и Ш2Р1К — 8,1 и 7,7 ц/га з. е.

ВЫВОДЫ

1. На удобренных вариантах влажность почвы под культурами звена севооборота была несколько меньшей, чем на неудобренном, что связано с более интенсивным потреблением ее сельскохозяйственными растениями, произраставшими в условиях лучшей обеспеченности элементами питания.

2. Применение удобрений способствовало обогащению каштановой почвы минеральными формами азота. Содержание нитратов в почве удобренных вариантов было в 1,5—2 раза больше, чем на контроле. Максимальное количество отмечено под подсолнечником; минимальное — под люцерной. Миграция нитратов по профилю почвы вместе с нисходящим током воды довольно существенна.

Внесение удобрений существенно повысило содержание ионов аммония в слое почвы 0—40 см. Изменение его количества

В более глубоких слоях почвы нездачптедьнр (Тенденция к,уве-лпчепшо в слое 40—60 см). • .7

Накопление минеральных форм азота в почве не отмечено, что связано с высоким уровнем потребления его растениями.

3. Внесение удобрений обеспечило почти в .2 раза большее накопление подвижных форм фосфора в слое почвы 0—40 см. Обогащение более глубоких слоев почвы подвижным фосфором под влиянием удобрений не отмечено. По варианту 2М2Р2К наблюдалось постепенное увеличение количества подвижного фосфора в почве, тогда как по навозу + ЫРК этого не происходило.

4. Внесение удобрений заметно повышало содержание обменного калия в почве, причем ЛИШЬ в слое 0—40 см. В более глубоких слоях почвы его концентрация под всеми тремя кули.гу-,)амн звена севооборота независимо от уровня удобренностн оставалась неизменной.

5. Для всех элементов питания общим в характере динамики за вегетационный период являегся'следующес: .максимум содержания- их в почве приходится па начало роста н развития растении, с постепенным убыванием во времени и некоторым увеличением к уборке урожая; основное количество усвояемых форм элементов питания, за исключением нитратов, сосредоточено в верхних слоях почвы и постепенно убывает по профилю; разница в размерах накопления элементов питания в почве удобренных вариантов и контроля максимальна в начале-вегс танин, затем она уменьшается ¡1 к уборке урожая становится незначительной, что указывает на более высокую интенсивность потребления азота, фосфора и калия на фоне применения удобрений. " • • :

6. Внесение удобрений оказало заметное влияние па рост и развитие сельскохозяйственных растении. Растения всех изучаемых культур на фоне применения удобрений интенсивнее росли, сформировали большую листовую поверхность и биомассу.

7 В ранние фазы роста и развития -растения удобренный' вариантов по концентрации элементов питания в тканях заметно превосходили неудобренные. К концу вегетационного периода разница р концентрации элементов питания в органах удобренных и контрольных растений, особенно по фосфору и калию, становилась несущественной. Повышенное содержание элементов питания н большее накопление биомассы растениями удобренных вариантов обусловило значительное увеличение размеров абсолютного потребления ими азота, фосфора и калия.

8. Благодаря применению удобрений значительно возросла продуктивность возделываемых культур и звеиа в целом. С ростом насыщенности севооборота удобрениями происходил и рост

продуктивности звена севооборота. Отсутствие положительного эффекта от увеличения доз удобрений по изучаемым системам не обнаружено. По повышенным дозам наблюдалось лишь некоторое уменьшение окупаемости единицы питательных веществ прибавкой урожая. Увеличение урожайности происходило благодаря улучшению структуры урожая.

9. Удобрения оказали влияние и на качество сельскохозяйственной продукции. В семенах подсолнечника на удобренном фоне снижалась масличность, однако сбор масла с единицы площади был значительно большим. По вариантам с повышенными дозами фосфора содержание жира в семенах было близким к контрольному.

По совокупности показателей качества зерна озимой пшеницы следует выделить варианты: ЗК2Р1К, ЗЫ2Р2К, ЗЫЗРЗК, но которым содержание протеина и сырой клейковины было наибольшим. В целом применение удобрений способствовало повышению качества зерна озимой пшеницы.

Внесение удобрений, особенно в повышенных дозах, заметно повысило содержание протеина в сене люцерны и несколько снизило процент клетчаткн. На остальные показатели качества сена люцерны удобрения оказали незначительное влияние.

Удобрения оказали заметное влияние на содержание аминокислот в урожае возделываемых культур. По удобренным вариантам отмечено снижение в урожае озимой пшеницы и подсолнечника количества таких незаменимых аминокислот, как метионин и лизин. В сене люцерны содержание их по удобренным вариантам, наоборот, несколько возрастало.

10. Изучение баланса элементов питания под культурами звена севооборота показало, что по всем изучаемым системам удобрения наблюдается дефицит азота и калия. Причем, если по повышенным дозам удобрений дефицит азота незначителен, то по калию на всех удобренных вариантах баланс более напряженный, чем на контроле. Баланс фосфора по изучаемым системам удобрения был положительным. С увеличением дозы какого-либо элемента в составе ЫРК коэффициент использования его из удобрений сельскохозяйственными растениями заметно уменьшался.

11. Расчег экономической эффективности применения удобрений показал высокую их окупаемость. С повышением доз удобрений, несмотря на увеличение затрат, связанных с их использованием, росла и величина чистого дохода. По повышенным лозам удобрений и сравнении с умеренными рентабельность их пппменения уменьшалась.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

- С учетом обеспеченности хозяйств степной зоны Северной Осетии минеральными и органическими удобрениями для внедрения в производство нами предложены минеральная — 2N2P1K (N93P107K33) и органо-минеральиая — навоз 20 т/га+NPK эквивалентно 2N2P2K (N93P107K66) системы удобрения в ¡ч л ■ < севообороте при орошении. При этом навоз, фосфорное и калийное, удобрения, под озимую пшенпиу и часть азота, но не более 70 кг/га, надо вносить под основную обработку почвы. При посеве необходимо внести Р,е в виде гранулированного суперфосфата. Основную дозу азота под подсолнечник вносить иод ранне-весеннюю культивацию. Остальную часть азота вносить в подкормку: под подсолнечник в фазу -I—6 листьев — N3o; озимую пшеницу по мерзло-талой почве — N30; люцерну перед началом весенней вегетации — Neo-

Материалы диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Весомая отдача //Сельские зори.— 1984.— № 5 (в соавторстве) .

2. Система удобрения севооборота //Сельские зори.— 1984.

— № 6 (в соавторстве).

3. Влияние удобрений на величину и качество урожая культур полевого севооборота на каштановых почвах /Информационный листок.— 1984.— № 22—84 (в соавторстве).

4. Влияние разных уровней питания на урожай и качество кукурузы на силос па каштановых почвах /Материалы IV Всесоюзной научной конференции молодых ученых но проблемам кукурузы.— Днепропетровск, 1985 (в соавторстве)

5. Удобрение под главную озимую культуру //Зерновое хозяйство.— 1985.— Ks 9 (в соавторстве).

6. Влияние разных систем удобрения полевых культур на продуктивность севооборота на каштановых почвах Центрального Предкавказья /Депонирование в реферативном журнале 'Земледелие.— 1986.— №11 (в соавторстве).