Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ПРОДУКТИВНОСТЬ ЗВЕНА ПОЛЕВОГО СЕВООБОРОТА И АГРОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВЫЩЕЛОЧЕННОГО ЧЕРНОЗЕМА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СИСТЕМЫ УДОБРЕНИЯ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "ПРОДУКТИВНОСТЬ ЗВЕНА ПОЛЕВОГО СЕВООБОРОТА И АГРОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВЫЩЕЛОЧЕННОГО ЧЕРНОЗЕМА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СИСТЕМЫ УДОБРЕНИЯ"



На правах рукописи

БАСИЕВ АСЛАН ЕСЕЕВИЧ

ПРОДУКТИВНОСТЬ ЗВЕНА ПОЛЕВОГО СЕВООБОРОТА И АГРОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВЫЩЕЛОЧЕННОГО ЧЕРНОЗЕМА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СИСТЕМЫ УДОБРЕНИЯ

Специальность 06.01.04 — агрохимия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Владикавказ - 2005

Работа выполнена на кафедре агрохимии и почвоведения ФГОУ ВПО «Горский государственный аграрный университет»

Научный руководитель - Заслуженный работник высшей школы РФ,

Заслуженный деятель науки Северной Осетии, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Дзанагов Созырко Хасанбековнч

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Кашу кое в Мурат Владимирович

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Газданов Алан Урусхановнч

Ведущая организация; Федеральное государственное учреждение

станция агрохимической службы «Се веро-Осетинская »

Защита диссертации состоится 30 июня 2005 года в И.00 часов на заседании диссертационного совета ДМ 220.023,01 ФГОУ ВПО «Горский государственный аграрный университет» по адресу: 362040, РСО-Алания, г. Владикавказ, ул. Кирова, 37.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Горского ГАУ

Автореферат разослан « 28 » мая 2005 года

Ученый секретарь диссертационного совета, канд. с.-х. наук, доиент ^ / ХадиковаТ.Б.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы состоит в том, что при ежегодном выращивании сельскохозяйственных культур естественное плодородие почв постепенно истощается, снижается содержание гумуса и основных питательных веществ, ухудшаются водно-воздушные, физические и физико-химические свойства почв. Следствием этого является снижение урожайности сельскохозяйственных культур, продуктивности севооборотов, качества получаемой продукции. Для предотвращения этих негативных явлений необходимо применение систем удобрения, научно-обоснованных, экологически безопасных для окружающего мира. Важно изучить систему удобрения в севообороте, а не только под отдельно взятые сельскохозяйственные культуры.

Система удобрения в севообороте изучается в длительных стационарных опытах, причем ценность полученных результатов повышается с увеличением их длительности. Эти длительные опыты дают материалы, необходимые для разработки рекомендаций по системе удобрения в севооборотах для сельскохозяйственного производства. Задача их состоит в изучении закономерности действия органических и минеральных удобрений при длительном применении на продуктивность севооборота и плодородие почв.

Цель исследований: выявить оптимальный вариант системы удобрения культур полевого севооборота для лесостепной зоны РСО-Алания на выщелоченных черноземах. Этот вариант должен характеризоваться высокой окупаемостью удобрений, значительной прибавкой урожая, сохранением и повышением плодородия почвы, хорошим качеством получаемой продукции.

Задачи исследований: изучить действие систематического применения различных видов и доз удобрений на агрохимические свойства и питательный режим выщелоченного чернозема; изучить динамику роста и развития растений и потребление ими основных элементов питания в зависимости от удобрений; установить влияние различных видов и доз удобрений ка урожайность культур, качество продукции, продуктивности, севооборота, эффективность использования удобрений.

Научная новизна. Б лесостепной зоне РСО-Алания на выщелоченных черноземах определены изменения в результате 30-летнего систематического применения удобрений агрохимических свойств и питательного режима почвы (повышение форм кислотности, суммы обменных катионов, снижение емкости поглощения и степени насыщенности основаниями, повышение содержания подвижных форм основных питательных элементов) и продуктивности звена полевого севооборота: люцерна, озимая пшеница, кукуруза на силос в зависимости от применяемой системы удобрения. Произведены расчеты баланса питательных элементов, коэффициентов использования ттгательных веществ из почвы н удобрений и эффективности удобрений.

Практическая значимость работы состоит в выявлении оптимальной системы удобрения, обеспечивающей высокую продуктивность и хорошее качество изучаемых культур, сохраняя при этом плодородие почвы и повышая эффективность производства.

г

Основные положения, выносимые на заишту:

]. Влияние удобрений на влажность, агрохимические свойства и пищевой режим почвы в звене полевого севооборота.

2. Влияние удобрений на рост, развитие растений и потребление ими питательных веществ.

3. Влияние удобрений на урожайность культур и продуктивность звена полевого севооборота.

4. Влияние удобрений на качество урожая культур звена полевого севооборота.

5. Изменения выноса основных питательных элементов растениями звена палевого севооборота, баланса их в почве, использования питательных веществ из почвы к удобрений в зависимости от системы удобрения.

6. Окупаемость, экономическая и энергетическая эффективность применения удобрений в звене севооборота.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на 3-х международных, 2-х региональных, 3-х научно-практических конференциях, ГГАУ, приведены в отчетах по НИР НИИ Агроэкологии Горского ГАУ. Всего диссертантом опубликовано 23 научных и научно-методических работ, из них по теме диссертации - 7. Результаты исследований используются в учебном процессе при выполнении курсовых и дипломных работ по агрохимии* почвоведению, растениеводству Горского ГАУ.

Объем и структур» диссертации. Диссертация изложена на 205 страницах, состоит из введения, 8 глав, выводов и рекомендации производству, списка литературы, включающего 268 наименований (60 иностранных). В работу включены 42 рисунка, 30 таблиц и42 приложений.

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Территория, охватываемая исследованиями, относится к III агроклиматическому району. Район умерено влажный, коэффициент увлажнения колеблется в пределах 0,9-1,0. Осадков за год выпадает 420-650 мм. Сумма температур выше Ю°С составляет 2900-3200 "С. Продолжительность безморозного периода 186 дней.

За 2001 год среднегодовая температура воздуха составила ] 0,0®С, среднемесячная за вегетационный период 16,8°С. Самый холодный месяц — январь (-1,ГС), самый теплый месяц - июль (22,2°С), Декабрь и январь 2002 года были холоднее 2001 года со среднемесячной температурой -6,4 и -2,3°С соответственно, Среднегодовая температура воздуха за 2003 год составила 9,0°С,

По данным метеостанции г. Владикавказ, осадков в 2001 году выпало 841,1 мм, в 2002 и 2003 годы - 1221,3 и 917,5 мм соответственно. Наибольшее количество осадков выпало в июне 2002 года - 356,3 мм. За период вегетации растений в 2002-2003 годах выпало 895,9 и 638,5 мм соответственно. Вегетационная норма осадков составила 654 мм. ,

Почвы земельных массивов в учхозе им. А. Саламова представлены выщелоченными черноземами, образовавшимися в результате почвообразовательного процесса из иловато-зернистых почв древней поймы.

Почвооб разую шие породы представлены валу н н о-галеч н и ко в ы м и отложениями, образовавшимися в результате деятельности ледников и воды.

Выщелоченные черноземы на галечнике имеют грубый механический состав. В профиле этих черноземов особенно следует отметить погрубение механического состава с глубиной и значительное содержание песка. Умеренное содержание ила и мелкой пыли совместно с высоким содержанием гумуса является основой многих положительных качеств этих почв.

Поданным многолетних исследований С.Х. Дзанагова(1987), выщелоченные черноземы имеют невысокую актуальную (рНющ, — 6,2-6,4) и обменную (рН^ -5,8-6,0) кислотности, которые с глубиной заметно уменьшаются. Почвы имеют высокую обменную способность и большую степень насыщенности основаниями (94-98%), что объясняется высокой гумусированностью, обогашенно-стью минералами монтмориллонитовой группы, карбонатн остью почвообра-зуюших пород.

В составе обменных оснований доминирует кальцин, значительно меньше магния. Сумма их в пахотном слое составляет 33-37 мг-эквЛ 00 г почвы. Признаки засоления отсутствуют: сумма воднорастворимых солей по всему профилю меньше 0,1%. Содержание гумуса составляет 6% и с глубиной падает до 2%. Гумус имеет типичный качественный состав, то есть в нем преобладают гуминовые кислоты, а именно гуматы кальция, с глубиной растет количество фульвокислот.

Содержание валовых и доступных форм азота, фосфора и калия составляет: азот общий — 0,19-0,25%, легкогидролизуемый — 9 мг/100 г почвы; фосфор валовый - 0,19-0,20%, подвижный - 8 мг/100 г почвы; калий валовый -1,6%, обменный - 14-16 мг/100 г почвы.

Исследования проводились в длительном стационарном полевом опыте в 5-польном полевом севообороте (люцерна; озимая пшеница; кукуруза на силос; картофель; озимая пшеница) с чередованием культур во времени. В настоящей работе освещаются вопросы системы удобрения в звене полевого севооборота (люцерна, озимая пшеница, кукуруза на силос), то есть фрагмент комплексного исследования.

В указанном звене изучали дозы и комбинации ИРК, сравнение действия минеральных и органических удобрений.

Схема опыта: контроль, ^Р^,, М;Р(К,, Ы(РгКь ЬУЧК,, Т^К,, Ы}Р2К,, Ы,РгК2. ЬЬРлКь Ы2Р3К2, ИзРзКи Ь13Р3К3, навоз+ЫРК эквивалентно по МгР2Кг, расчетный.

Одинарную дозу удобрений для каждой культуры устанавливали с учетом биологических особенностей питания растений и результатов краткосрочных опытов. Ока составляла для люцерны - ЫцР^, озимой пшеницы -ИгоР^К«; кукурузы на силос - Ы^РвдК-ю. Варианты навоз + ^К и являются эквивалентными по МРК. В расчетном варианте использовалась

5

доза удобрений, рассчитанная методом элементарного баланса, которая составила для люиерны - МьоРпо; озимой пшеницы - МцдРчоКк,; кукурузы на

СИЛОС - М14оР<Х)К]10-

Удобрения применялись: аммиачная селитра, мочевина, аммофос, суперфосфат гранулированный, калийная соль. Удобрения вносили дробно: осенью под зябь — навоз (под кукурузу) в виде полуперепревшего коровьего навоза в корме 30 т/га и фосфорно-калийные удобрения; весной под предпосевную культивацию и в подкормки - азотные.

Исследования проводили в богарных условиях. Площадь делянки - 100 м2. Повторность четырехкратная. В опыте возделывались: люцерна сорта Надежда, озимая пшеница сорта Безостая-1, кукуруза сорта Анютка. Агротехника в опыте была общепринятой для лесостепной зоны.

Для изучения влажности и пищевого режима почвы по вариантам отбирали почвенные образцы по фазам вегетации растений буром Некрасова с 2-х слоев: 0-20 и 20-40 см. Образцы отбирали с двух несмежных повторноеггей, в двух местах каждой делянки и смешивались.

В отобранных смешанных образцах определяли: влажность методом высушивания; актуальную кислотность по Алямовскому; обменную - по Соколову; гидролитическую - по Каппену; сумму обменных оснований по Каппе-ну - Гильковнцу, Кроме того, определяли содержание: гумуса по Тюрину; поглощенного аммония по Коневу; нитратов - по Грандваль-Ляжу; подвижного фосфора по Труогу; обменного калия — извлечением по Бровкиной с последующим определением на пламенном фотометре

Растительные образцы отбирали на контрастных вариантах (контроль, М1Р|К1,1^2Р2К2, КэР^К}, навоз+ЫРК, расчетный) по фазам вегетации. В образцах определяли: высоту растений путем промеров, площадь листовой поверхности методом высечек, сырую и сухую биомассу взвешиванием ло и после высушивания, химический состав (содержание азота, фосфора и калия) по Пиневич-Куркаеву.

Урожай учитывали методом сплошной уборки: зеленую массу люцерны и кукурузу на силос — скашиванием со всей площади делянки с последующим взвешиванием; зерно озимой пшеницы - малогабаритным финским комбайном.

Во время уборки урожая в двух несмежных гкжторностях опыта отбирали образцы основной и побочной продукции, в которых определяли: в люцерне и кукурузе на склос - химический состав (ГЧ, РтО^ К;0), сырой протеин (Кх6Д5Х жир, клетчатку, золу, по озимой пшенице — структуру урожая, влажность и сухое вещество зерна и соломы, химический состав зерна и соломы, сырой протеин (Ых5,7), жир, золу, клетчатку, массу 1000 зерен, натуру, сгекгювилность, содержание клейковины.

Анализы проводили следующими методами: сухое вещество - методом высушивания, химический состав - в одной навеске по Пиневич-Куркаеву; жир - методом обезжиренного остатка (экстрагированием по Сокслету); клетчатку - методом Ганнеберга и Штомана; золу - озолением в муфельной печи; количество безазотистых экстрактивных веществ (БЭВ) определяли путем вычитания из 100% содержания воды, сырого белка, сырой клетчатки, сырого

6

жира и сырой золы (Посыпанов Г.С., 1991); сырую клейковину — метолом отмывания; крахмал - поляриметрическим метолом по Эверсу; структуру урожая -общепринятым методом; натуру-на литровой пурке.

Математическую обработку урожайных данных произвели методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову.

Для расчета продуктивности севооборота были использованы зерновые коэффициенты, разработанные лабораторией применения экономико-математических методов и вычислительной техники в организации и планировании с.-х. производства Кубанского сельскохозяйственного института под руководством профессора Т.Е. Малофеева.

Баланс элементов питания в почве определен разностным методом, интенсивность баланса и коэффициенты использования питательных веществ из почвы и удобрений - расчетным путем. При проведении балансовых расчетов по азоту коэффициент азотфиксацни люцерны принят за 0,75.

Экономическая эффективность систем удобрения определена по метолу Н.П. Баранова (1978). Энергетическая эффективность рассчитана по методу, предложенному В.Г. Мкнеевым (1990).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Влияние удобрений на плодородие почвы.

Актуальная кислотность (рис.1) на удобренных вариантах имела тенденцию к повышению. Наибольшее значение рН(нзо) за вегетацию люцерны было на контроле - 634. Внесение одинарной лозы №К уменьшало его на 0,18, двойной на 0,25 и тройной на 0,46. Аналогичные изменения происходили в почве по озимой пшеницей и кукурузой на силос, В среднем за три года рН««, составил на контроле рН(Н20)=6,15, на удобренных вариантах на 0,15-0,29 ед.рН меньше.

Такая же закономерность была выявлена по обменной кислотности (рис. 2). С увеличением доз вносимых удобрений значения рН<ксн уменьшались, то есть обменная кислотность всзростала из-за физиологической кислотности туков. Так, в 2001 году под люцерной на удобренных вариантах значение рЦксп снизилось до 4,42 в варианте М3Р}Кэ, в 2002 году под озимой пшеницей до 4,45, в 2003 году под кукурузой на силос до 4,42 по сравнению с контролем, гдерНм. был равен соответственно 4,91,4,70,4,82.

Гидролитическая кислотность почвы в звене севооборота в начале уменьшалась, а затем к концу вегетации увеличивалась (рис. 3). За 3 гола исследований максимальные значения имел вариант расчетной дозы ^К - 4,03, 3,97, и 3,89 мг-эквЛОО г почвы, а минимальные - вариант навоз+ЫРК - 1,95, 1,82, 1,84 мг-эквУ100 г почвы.

На удобренных вариантах сумма поглощенных оснований в почве под культурами звена полевого севооборота увеличивалась по сравнению с контролем (рис. 4). Наибольшее увеличение в среднем за 3 года наблюдалось на варианте навоз+ЫРК - 33,3, затем следуют варианты М,Р>Кь ЫзР^Кг - по 32,2 при показателе на контроле 31,4 мг-эквУМО г почвы,

7

□ Люцерна □ Озимая пшеница С Кукуруза на силос □ В среднем за 3 года

Рис, I, Актуальная кислотность почвы под культурами звена севооборота в зависимости от удобрений

_контроль ы1ри« н2рзк2 ,. нзрзкз няялз+нрк рагиатимй

□Люцерна □ Озимая пшеница В Кукуруза на силос ВВ среднем за 3 года

Рис. 2. Обменная кислотность почвы под культурами звена севооборота в зависимости от удобрений

□ Люцерна £3Озимая пшеница В Кукуруза на силос § В Среднем за 3 года

Рис. 3. Гидролитическая кислотность почвы под культурами звена севооборота в зависимости от удобрений, мг-эквЛ00г почвы

8

□Люцерна □ Озимая пшеница В Кукуруза на силос ВВ среднем за 3 года"|

Рис. 4. Сумма поглощенных оснований в почве под культурами звена севооборота в зависимости от удобрений, мг-экв. /100г почвы

Контроль Ы1Р1К1 Ы2Р2К2 МЗРЗКЗ Наеоз+МРК Расчетный

□Люцерна □Озимая пшеница £3Кукуруза на силос В В среднем за 3 года

Рис. 5. Емкость поглощения в почве под культурами звена севооборота в зависимости от удобрений, мг-экв. /ЮОг почвы

□ Люцерна □ Озимая пшеница □ Кукуруза на силос В В среднем за 3 года

Рис. б. Степень насыщенностн основаниями в почве под культурами звена севооборота в зависимости от удобрений, %

%

Р Люцерна О Озимая пшеница О Кукуруза на снпос ВВ среднем за 3 года

Рис. 7, Содержание гумуса в почве под культурами звена севооборота в зависимости от удобрений, %

Емкость поглощения катионов на контроле в среднем за три года составила 33,8 мг-эквЛОО г почвы (рис. 5). Внесение тройной и двойной дозы ЫРК увеличило ее на 1,6 н 1,8 мг-экв./ЮО г почвы соответственно. В целом емкость поглощения почвы под влиянием удобрений изменялась незначительно.

В течение вегетации степень насыщенности почвы основаниями изменялась по-разному (рнс. 6). В начале вегетации происходило ее увеличение, а к концу - уменьшение. Внесение органических и минеральных удобрений в период исследований увеличивало степень насыщенности почвы основаниями и составило в среднем 94,6% при показателе на контроле 92,9%.

Внесение минеральных удобрений привело к некоторому снижению содержания гумуса в почве по сравнению с контролем (рис. 7). Почти на всех вариантах наибольшее количество гумуса наблюдалось под озимой пшеницей, что обусловлено обогащением почвы растительными остатками после люцерны. Вариант навоз+ЫРК оказался наилучшим по содержанию гумуса в почве в течение 3-х лет - 5,34%, что на 0,14% превышало контроль. В 2003 году (кукуруза на силос) на том же варианте содержание гумуса в среднем за вегетацию составило до 5,38%, тогда как на контроле было 5,10%.

Исследования показали, что агрохимические свойства выщелоченного чернозема изменялись в течение 32 лет исследований кафедры агрохимии в полевом стационарном опыте. Так, по всем вариантам повысилась кислотность: снизился рНсси. повысилась гидролитическая кислотность (на 0,21-1,29 мг-эквЛОО г), хотя на контроле и варианте с навозом - снизилась. Повысились сумма поглощенных оснований емкость поглощения (соответственно на 5,0-5,6 и 4,5-6,2 мг-эквЛОО г)> а степень насыщенности основаниями повышалась на контроле и варианте с навозом, и проявила тенденцию снижения на остальных вариантах. Содержание гумуса в почве увеличилось на 0,200,48%, Преимущество имел варианте навозом

ю

В почве под лкшерной на контроле с фазы всходов до нарастания вегетативной массы происходило некоторое увеличение содержания ннтратов. В дальнейшем, благодаря клубеньковым бактериям, растения уже сами обеспечивали себя необходимым азотом, поэтому происходило накопление нитратов. После укоса усвоение их растениями вновь усиливалось.

Удобренные варианты в среднем за вегетацию значительно превосходили контроль по содержанию нитратов в почве. Если на контроле их обнаруживалось 8,8 мг/кг почвы, то по одинарной дозе №К этот показатель повысился до 15,9, двойной - 19,4, тройной-21,9 мг/кг.

Аналогичное увеличение содержания нитратов в почве на контроле происходило под озимой пшеницей. По мере усиления потребления пшеницей азота их количество убывало и достигало своего минимума в фазу молочной спелости, а затем шло их накопление до уборки.

Удобрения повышали содержание нитратов в почве. Наибольшее количество -24,3 мг/кг - было на варианте ]Ч3Р2Кг, ему уступал вариант ЫзР3К1 на 0,8 мг/кг, при содержании на контроле 8,3 мг/кг почвы. По одинарной дозе №К этот показатель повысился до 15,1, двойной -18,9, тройной - 22,2 мг/кг.

На неудобренном контроле с качала вегетации кукурузы на силос до конца мая происходило некоторое увеличение содержания нитратов в почве, что было обусловлено повышением в результате прогревания почвы активности нитрифицирующих бактерий. По мере усиления потребления азота растениями количество нитратов в почве стало убывать и достигло своего минимума в середине августа.

Удобренные варианты значительно превосходили контроль по содержанию нитратов в почве. Если на контроле их обнаруживалось 6,2 мг/кг почвы, то по одинарной дозе ЫРК этот показатель повысился до 10,8, двойной — 11,7, тройной - 15,5 мг/кг, то есть с увеличением дозы внесенного азота содержание нитратного азота соответственно повышалось.

Накопление аммонийного азота под люцерной происходило волнообразно. На удобренных вариантах наибольшее количество поглощенного аммония было в фазу всходов, затем оно начинало убывать и доходило до минимума в фазу бутонизации, затем опять возрастало. При содержании аммиачного азота на контроле под люцерной в среднем за вегетацию 32,6 мг/кг почвы по одинарной дозе ЫРК оно увеличилось до 38,4, двойкой - 39,2 мг/кг. Наибольшим содержанием выделялся вариант М3Р}КЭ - 42,2 мг/кг почвы, что естественно при внесении утроенной дозы азота.

Содержание поглощенного аммония в почве в начале весенней вегетации озимой пшеницы было ниже, чем в последующем. По мере активизации аммонифицирующих бактерий оно увеличивалось до начала активного потребления азота растениями, после чего снижалось. Максимальное количество поглощенного аммония в среднем за вегетацию было на варианте тройной дозы ^К - 40,8 мг/кг почвы при содержании 31,3 мг/кг на контроле. Внесение удобрений по одинарной дозе ЫРК повышало содержание поглощенного аммония на 6,3 мг/кг почвы, двойной дозы на 7,0 мг/кг почвы по сравнению с

II

контролем. Увеличение доз фосфора на фоне МК приводило к уменьшению поглощенного аммония. Такое же изменение наблюдалось при увеличении доз калия на фоне МР.

Содержание аммиачного азота под кукурузой на силос тоже изменялось в зависимости от удобрений. В начале вегетации содержание аммония было ниже, чем в последующем. По мере нарастания вегетативной массы потребление азота увеличивалось, и содержание аммония в почве постепенно стало уменьшаться. При содержании поглощенного аммония на контроле в среднем за вегетацию 31,4 мг/кг по одинарной дозе КРК оно увеличилось до 36,2, двойной — 40,6 мг/кг. Наибольшим содержанием выделялся вариант Ы]Р3Кз -44,9 мг/кг почвы.

Содержание подвижного фосфора в почве под люцерной в течение вегетации колебалось волнообразно. К середине мая оно увеличилось и достигло своего максимума. После 1-го укоса в почве вновь накапливался подвижный фосфор, а ко 2-му укосу - убывал. При содержании его на контроле 83,8 мг/кг почвы по одинарной дозе оно повысилось до 90,8, двойной - 95,7, тройной (наибольшее) - 109,7 мг/кг.

Аналогичные изменения подвижного фосфора в почве происходили н под озимой пшеницей. С конца марта до середины мая оно увеличивалось и достигло своего максимума. К уборке содержание подвижного фосфора убывало. При содержании его (в среднем за вегетацию) на контроле 81,6 мг/кг почвы по одинарной дозе МРК оно повысилось до 89,3, двойной - 94,6, тройной- 106,6 мг/кг, что имело преимущество перед остальными вариантами.

Максимальное количество подвижного фосфора в почве под кукурузой на силос на неудобренном контроле отмечалось в начале вегетации, затем оно постепенно снижалось, достигнув минимума к уборке. Удобренные варианты несколько отличались от контроля по характеру динамики. Здесь, наибольшее содержание подвижного фосфора в почве наблюдалось в середине июля, видимо, в первый период вегетации фосфаты интенсивно потреблялись растениями. К уборке оно снижалось. Все удобренные варианты по обеспеченности подвижным фосфором значительно превосходили контроль. При содержании его на контроле 79 мг/кг почвы внесение одинарной дозы

повысило этот показатель на 13, двойной - 30 по сравнению с контролем н 17 мг/кг - с К1)Р|К|. Утроение уровня №К еще более благоприятно отразилось на содержании подвижного фосфора в почве и способствовало превышению контроля поэтому показателю на 41, Н(Р]К| - на 28, Ы2Р2К2 - на II мг/кг.

В почве под люцерной на контроле максимальное содержание обменного калия наблюдалось в начале вегетации, затем оно стало постепенно убывать к 1-му укосу. После некоторого повышения оно вновь стало убывать и ко 2-му укосу достигло своего минимума. На удобренных вариантах наблюдалась аналогичная картина. Несмотря на высокие дозы калия, содержание его в почве удобренных вариантов несильно превышало контроль. Внесение одинарной дозы ^К повысило его всего на 5,0, двойной - 8,0, тройной - 12,0 мг/кг при содержании на контроле 149 мг/кг.

Максимальное содержание обменного калия в почве пол озимой пшеницей на контроле наблюдалось в начале весенней вегетации, затем оно стало постепенно убывать и к уборке достигло своего минимума. На удобренных вариантах наблюдалась аналогичная картина. Несмотря на высокие дозы калия, содержание его в почве удобренных вариантов слабо превышало контроль. При содержании его на контроле 149 мг/кг внесение одинарной дозы ЫРК повысило этот показатель всего до 152, двойной - 156, тройной - 159 мг/кг, что объясняется потреблением его растениями,

В почве под кукурузой на силос содержание обменного калия с глубиной уменьшалось, то есть его больше обнаруживалось в пахотном слое. Четкой закономерности в динамике обменного калия на контроле не проявилось, однако можно заметить, что во второй половине вегетации его в почве обнаруживалось меньше из-за усиленного потребления растениями. На удобренных вариантах наблюдалась аналогичная картина. Удобренные варианты превосходили контроль по содержанию обменного калия в почве. Так, при содержании на контроле обменного калия 154 мг/кг вариант Ы|Р|К) превысил его на 16, ^РгКз -19, М3Р3К,-23 мг/кг.

Влияние удобрений на рост и развитие растений.

Вносимые удобрения усиливали рост растений в полевом севообороте. Наибольшей высотой отличились растения вариантов расчетного и М3Р3К3 соответственно: люцерны - 102,7 и 93,5 см; озимой пшеницы - 113,7 и 113,3 см; кукурузы на силос -310,0 и 292,4 см.

Наибольшая плошадь листьев люцерны на контроле была в фазу нарастания вегетативной массы и составляла 8320 м2/га. Расчетный вариант имел максимальное значение — 37040 мг/га. Ь^РзК} — 36110 мг/га. У озимой пшеницы на контроле максимальная площадь листьев была в фазу колошения-цветения и составила 29180 мг/га. На варианте с навозом она была наибольшей - 48040 мг/га. ИгР^К* уступал варианту навоз+ЫРК на 914 мг/га. На расчетном варианте площадь листьев кукурузы на силос была максимальной -40060 м2/га. Лишь на 2,6% уступал вариант М}Р}Кэ.

Удобрения увеличивали размеры колоса озимой пшеницы. По одинарной дозе ЫРК его длина составила 7,64 см, что больше контроля на 2,2 см. Наибольшим этот показатель был на варианте расчетном - 9,37 см.

Наибольшее количество сырой к сухой биомассы люцерны накопилось на расчетном варианте - 244,6 и 73,8 ц/га соответственно. Этому варианту немного уступал вариант Ы^К)- 227,1 и 66,5ц/га. В фазу восковой спелости озимой пшеницы расчетный вариант накопил N0,7 и/га, что больше на 22 ц/га, чем на контроле. На втором месте был вариант ЫзРзКэ - 106,4 ц/га. На кукурузе на силос показатели сырой и сухой биомассы были максимальными на вариантах Ы3Р3К3 и расчетном в фазу молочно-восковой спелости • 231,4; 348,2 ц/га и 235,7; 355,5 ы/га соответственно, при значении на контроле 116,4; 174,5 ц/га.

В период вегеташш растений потребление азота, фосфора н калия осуществляется неравномерно. Наибольшее количество азота накапливалось в вариантах с тройной дозой Ы3Р3К3 - 210,4 и расчетном - 205,6 кг/га, наименьшее - на контроле -103 кгУга в фазу всходов люцерны.

Удобрения увеличивали концентрацию фосфора в растениях люцерны от 0,55 ло 2,21%. На контроле потребление фосфора колебалось в пределах 2,5-17,9 кг/га. Внесение одинарной дозы ЫРК увеличивало этот показатель на 1,7-11,5, двойной дозы -3,4-20,8, тройной дозы — 6,3-36,1 кг/га.

В растениях люцерны на контроле оно снизилось к 1-му укосу с 6,62% калия до 2,35%, на удобренных вариантах - с 2,47-4,13% до 2,66-2,93%. Максимальное потребление калия приходилось на фазу 1-й бутонизации на вариантах ^Р3Кз - 193,7 и расчетном - 180,0 кг/га.

Внесение одинарной дозы ЫРК увеличивало содержание азота в растениях озимой пшеницы в течение вегетации на 0,89-0,28%, двойной - 1,870,88%, тройной - 1,57-0,91%. Накопление азота на вариантах Ы}Р}КЭ> на-воз+ЫРК и расчетном было практически одинаковым и в конце вегетации доходило до 222,8; 220,1 и 218,9 кг/га соответственно.

Концентрация фосфора в растениях озимой пшеницы С начала вегетации до фазы молочной спелости снизилась по всем вариантам, а к фазе восковой спелости зерна незначительно увеличилось. Максимальное количество фосфора в растениях накапливалось на расчетном варианте (66,2 кг/га). Приближенными к этому показателю были варианты — МзРгКг, М}Р>Кз, навоз+ЫРК. Внесение одинарной дозы ЫРК увеличивало содержание фосфора в растениях на 16,3 кг/га по сравнению с неудобренным вариантом.

При концентрации калия на контроле 3,82% удобренные варианты увеличивали этот показатель в фазу кущения от 435 до 5,81%. В фазу выхода в трубку эти показатели уменьшились. Наименьшее количество калия в растениях наблюдалось в фазу кущения, а наибольшее в фазу восковой спелости зерна.

По мере нарастания вегетативной массы кукурузы концентрация азота уменьшалась; на неудобренном варианте - на 2,68, 'Ы1Р]К| - на 4,24, Ы2РгК2 и навоз+^К - 4,65 и 4,12% соответственно. Удобрения оказывали положительное влияние на абсолютное накопление азота в растениях. На расчетном варианте наблюдалось наибольшее увеличение (от 10,0 до 197,5 кг/га),

Содержание фосфора в фазу всходов растений кукурузы было наибольшим на варианте — 1,47%. В фазу мол очно-восковой спелости зерна кукурузы оно снизилось до 0,8%. Внесение одинарной дозы ЫРК увеличивало абсолютное накопление фосфора на 13; двойной - на 25,4, навоза+№К -на 28,2; тройной дозы - на 39,1 кг/га (максимум) по сравнению с контролем.

При концентрации калия на контроле кукурузы 4,57% одинарная доза 1МРК увеличивала ее на 0,25, двойная - 0,89, тройная - 2,49%.Удобренные варианты превосходили контроль (90,3 кг/га) по накоплению калия в растениях кукурузы, и максимальное содержание было в фазу мол очно-восковой спелости зерна (125,4-201,5 кг/га).

Влияние удобрений на у рожайность культур и продуктивность, эвена

севооборота.

Все удобренные варианты значительно повышали урожай культур звена севооборота (табл. 1).

Таблица 1

Варианты Люцерна Озимая лшешша Кукуруза на сил ос

Урожай, ц/га Прибавка Урожай, ц/га Прибавка Урожай, Ц/га Прибавка

ц/га % ц/га % ц/га %

Контроль 88,0 - - 26,8 - - 216,0 - -

«.Р.К, 110,о" 22 25,0 35,5 8,6 32,0 267,0 51 23,6

Г^Р.К, 126,0 38 43,2 43,7 16,8 62,5 294,0 78 36,1

Р^к, 135,0 47 53,4 40,7 13,8 56,3 287,0 71 32,9

г^к, 142,0 54 61,4 49,1 22,2 82,5 318,0 102 47,2

155,0 67 76,1 52,4 25,5 94,8 325,0 109 50,5

192,0 104 118,2 44,1 17,2 63,9 358,0 142 65,7

197,0 109 123,9 49,9 23,0 85,5 363,0 147 68,1

194,0 106 120,5 47,5 20,6 76,6 355,0 139 64,4

196,0 108 122,7 46,2 19,3 71,1 359,0 143 66,2

214,0 126 143,2 50,5 23,6 87,7 350,0 134 62,0

222,0 134 152,3 51,8 24,9 92,6 405,0 189 87,5

Навоз+ГЧРК 167,0 79 89,8 56,0 29,1 108,1 330,0 114 52,8

Расчетный 235,0 147 167,0 50,1 23,2 86,2 484,0 268 124,1

НСР„, 16,2 2,0 28,6

При урожае зеленой массы люцерны на контроле 88 и/га внесение одинарной дозы №К увеличило этот показатель на 25% (22 ц/га), двойной -76,)% (67 ц/га), тройной - 152,3% (134 ц/га). Утроение доз азота и фосфора на фоне К] увеличило урожайность в 2,4 раза по сравнению с контролем, а тройная доза всех трех элементов - в 2,5 раза. Значительное повышение наблюдалось прн совместном увеличении доз азота и фосфора на фоне последействия калия. Вариант навоз+ОТК превосходил эквивалентный вариант Ыг^Кг на 12 ц/га. Наибольшая урожайность получена на расчетном варианте-235 ц/га.

Прибавка зерна озимой пшеницы по всем удобренным вариантам находилась в пределах 8,6-29,1 ц/га (32-108,1%) при урожайности на контроле 26,8 ц/га. При увеличении дозы азота до двойной на фонеР,К, была получена существенная прибавка - 16,8 ц/га (62,5%), что на 8,2 ц/га больше варианта М|Р,К|. Удвоение азота и фосфора на фоне К, приводило к повышению прибавки до 22,2 ц/га (82,5%), утроение - до 23,6 ц/га (87,7%).

Максимальной урожайностью зерна пшеницы выделяется вариант на-воз+ЫРК — 56,0 ц/га, прибавка составила 29,1 и/га (108,1%У, вариант МгР;Кг на втором месте с урожайностью 52,4 ц/га.

Таблица 2

Продуктивность звена севооборота в зависимости от системы удобрения

Вариант Продуктивность культур, ц/ra з.е. С редн егодовая продуктнвность, ц/га з.е.

люцерна озимая пшеница кукуруза на силос

Контроль 28,2 35,3 36,7 33,4

35,2 48,3 45,4 43,0

м.р.к, 40,3 59,1 50,0 49,8

м,р2к, 43,2 55,6 48,8 49,2

МгРгК, 45,4 66,8 54,1 55,4

м^к, 49,6 70,9 55,3 58,6

61,4 59,5 60,9 60,6

м^к, 63,0 67,7 61,7 64,1

62,1 64,5 60,4 62,3

62,7 62,3 61,0 62,0

МАК, 68,5 68,5 59,5 65,5

1Ч3р3к3 71,0 69,9 68,9 69,9

Нава^РК 53,4 74,9 56,1 61,5

Расчетный 75,2 68,2 82,3 75,2

Удобрения способствовали повышению урожайности соломы. Отличился варианте навозом -94,4 ц/га, что на 52,0 ц/га (122,6%) выше контроля.

Удобрения улучшали элементы структуры урожая. На удобренных вариантах больше было число растений на 14-39 шт./м2, количество стеблей на 61-127 шт7м:, число продуктивных стеблей на 55-128 шт./м2 и коэффициент продуктивной кустистости на 0,13-0,25.

Удвоение доз азота на фоне Р«К> и увеличило урожайность кукурузы на силос на 27 и 51 ц/га. Аналогичное действие оказывало удвоение доз азота и фосфора. Ы^Кг уступал варианту навоз+ЫРК. Максимальная прибавка была получена на расчетном варианте (268 ц/га, или 124,1%), далее идет ИзРзКз (189 ц/га, нли 87,5%).

Таким образом, разные варианты удобрения повышали урожайность люцерны на 110-235, пшеницы 35,5-56,0, кукурузы на силос 267-484 а/га.

Удобрения повышали в звене севооборота среднегодовую продуктивность на 9,6-41,8 ц/га з.е. (табл. 2), Она возрастала паралельно увеличению доз МР. Расчетный вариант был наиболее продуктивным - 75,2 ц/га з.е., вариант тройной дозы ИРК уступал ему на 5,3 ц/га з.е., при 33,4 ц/га з.е. на контроле. Вариант ^Рг^ уступал навозу+ЫРК,

За 32 года исследований прибавка среднегодовой продуктивности на удобренных вариантах существенно повысилась с 67,9-78,1% до 75,4125,1%. Выделялись варианты от двойной до тройной доз ЫРК, навоз+ЫРК и расчетный. Наибольшая продуктивность получена по расчетному варианту -75,2 ц/га з.е. при контроле - 33,4 ц/га з.е,

Влияние удобрений на качество урожая культур полевого севооборота.

Содержание азота в зеленой массе люцерны (табл. 3) повышалось при увеличении дозы N на 0,05-0,48%. Аналогичное увеличение наблюдалось по фосфору - 0,05-0,20% и калию - 0,13-0,34%. Вариант навоз+ЫРК имел преимущество перед МзРзКг.

Удобрения, особенно азотные, повышали содержание протеина в люцерне. При содержании протеина на контроле 18,1% на удобренных вариантах оно повысилось на 0,3-2,7%. Наибольшее количество протеина обнаружено по расчетному варианту и тройной дозе азота - 21,1 и 19,9-20,8%. Удобрения повышали также содержание жира, клетчатки и золы в люцерне по сравнению с контролем. Лишь на некоторых удобренных вариантах эти показатели не увеличивались, и даже уменьшались. Но за счет большей урожайности они по сбору с 1 га жира, клетчатки и золы превосходили контроль.

Таблица 3

Химический состав и качество сена люцерны _ в зависимости от удобрений, %__

Варианты N к%о Протеин Жир Клетчатка Зола

Контроль 2,89 0,71 1,25 18.1 1,7 27,6 7,8

МАК, 2,94 0,76 1,38 18,4 2,1 31,2 8,3

МАК, 2,97 0,79 1,41 18,6 1,8 29,4 8,0

ГЧАК, 2,95 0,81 1,43 18,4 1,8 31,4 7,5

ИАК, 3,06 0,82 1,42 19,1 2,0 29,3 7,6

М3РгК, 3,14 0,84 1,48 19,6 2,4 26,4 7,7

КАК, 3,18 0,86 1,46 19,9 1,8 31,8 7,9

МАК: 3,24 0,85 1,49 20,3 1,7 26,4 8,1

МАК, 3,16 0,87 1,49 19,8 1,9 24,9 8,5

МАКг 3,21 0,86 1,54 20,1 2,1 25,9 8,4

МАК, 3,29 0,87 1,55 20,6 1,7 23,9 8,0

МАК, 3,32 0,89 1,57 20,8 1,8 25,9 8,1

НашгН-МРК 3,18 0,84 1,49 19,9 2,0 26,5 8,3

Расчетный 3,37 0,91 1,59 21,1 2,3 31,5 8,8

Удобрения, повышали содержание азота в зерне пшеницы (табл. 4). Увеличение доз азота и фосфора на фоне К) повышало содержания азота с 2,46 до 2,60%. Наилучшими вариантами по содержанию фосфора оказались ЫАКз и расчетный - 0,90, 0,92 и 0,93% соответственно. Увеличение процента калия в зерне на всех удобренных вариантах было незначительным.

Наибольшее содержание протеина в зерне озимой пшеницы получено на расчетном варианте - 15,0%. Ему почти не уступал вариант тройной дозы - 14,9% при- 13,9% на контроле. Одновременное увеличение доз снижало количество жира в зерне от 1,93 до 1,87%. Отмечено снижение содержания жира при увеличении доз калия на фоне азота и фосфора {ЫгР2К|, Ы;Р;К--2,18, 1,89; Ы3Р2К, Ы3Р;Кг - 2,23, 1,86; М;РЭК, - 2,20, 1,85 соответственно).

Максимальное содержание жира получено по навозу+ЫРК - 2,46%.

17

Таблица 4

Химический состав и качество зерна озимой пшеницы _ _ в зависимости от удобрений, %__

Варианты N к,о Протеин Жир Клетчатка Зола

Контроль 2,43 0,81 0,45 13,9 2,06 3,41 2,18

Р^Р.К, 2,46 0,83 0,45 14,0 1,93 3,76 2,20

МАК, 2,49 0,82 0,46 14,2 2,08 3,04 2,34

«.РзК, 2,47 0,84 0,46 14,1 2,26 3,16 2,22

м^к, 2,51 0,83 0,47 14,3 2,17 3,44 2,25

илк, 2,54 0,85 0,49 14,5 1,89 2,96 2,30

ЧтРгК, 2,56 0,87 0,46 14,6 2,23 3,48 2,38

2,55 0,86 0,48 14,5 1,86 3,82 2,31

2,58 0,87 0,47 14,7 2,20 3,57 2,26

2,56 0,88 0,46 14,6 1,85 3,86 2,19

2,60 0,90 0,48 14,8 1,94 3,84 2.18

Г^РзКз 2,62 0,92 0,52 14,9 1,87 3,45 2,35

Наваз+МРК 2,56 0,83 0,48 14,6 2,46 3,64 2,18

Расчетный 2,64 0,93 0,50 15,0 2,05 3,43 2,21

Удобрения проявили тенденцию повышения содержания клетчатки в зерне озимой пшеницы. Наибольшее количество установлено по вариантам ГЧ^РэКз — 3,86, ЫэРгК) - 3,84, - 3,82%. Количество золы незначительно

увеличивалось по всем удобренным вариантам - от 2,18 до 2,38%.

Максимальная масса 1000 зерен (табл. 5) отмечена на варианте навоз+МРК - 32,5 г, ему незначительно уступал вариант ЫзРгКг - 32,3 г, при 30,2 г на контроле. Натура зерна на удобренных вариантах была ниже (741-758 г/л), чем на контроле (759 г/л). Исключением был вариант М^К, - 765 г/л. Наибольшая стекловидность зерна получена на варианте расчетном - 60%, что на 15% выше контроля. Вариант навот+ЫРК превзошел НгР^К^ на 4%.

Наилучшим вариантом по содержанию и качеству сырой клейковины в зерне озимой пшеницы был наво&ШРК - 30,2% (I группа). Несколько меньшим оно было на варианте ^Р^ — 29,6% (И группа). В целом повышение содержания сырой клейковины происходило с увеличением дозы азота.

Удобрения повышали содержание питательных элементов в кукурузе на силос (табл. 6). Вариант Г^РзК} оказался наилучшим по содержанию азота и калия — 2,17 и 3,22%. Содержание фосфора в зависимости от удобрений изменялось незначительно.

Удобрения положительно влияли на содержание протеина в кукурузе на силос. При 9,3% на контроле содержание протеина на удобренных вариантах повышалось на 0,4-3,7%. Наиболее высокая питательность растений наблюдалась на вариантах Ы^РгК2, М^К) и Ы^Р^К} - 13,0, 12,3 н 11,8% соответственно, Вариант навоз+№К уступал эквивалентному на 1,2%. По содержанию жира в кукурузе на силос удобренные варианты мало отличались друг от друга, хотя заметно превзошли контроль.

18

Таблица 5

Технологические качества зерна озимой пшеницы

Варианты Масса 1000 зерен, г Натура, г/л Стекло- в иди ость, % Сырая клейковина, % Качество клейковины, группа

Контроль 30,2 759 45 24,4 II

ГЧ.Р.К, 31,6 755 46 24,9 1

32,2 754 48 25,7 11

М.РзК, 29,6 765 47 25,4 II

32,1 753 50 263 1

ГЧ^К, 32,3 744 54 27,7 11

Г^РЖ. 30,5 741 58 29,6 И

30,2 754 53 27,3 11

29,8 737 56 28,2 1

30,4 755 55 29,0 I

31,6 758 57 27,8 11

31,9 741 52 27,9 II

Иавоз+|\РК 32,5 755 58 30,2 1

Расчетный 29,8 753 60 27,1 И

Таблица б

Варианты N PiO, Протеин Жир Клетчатка Зола

Контроль 1,55 0,74 2,44 9,3 0,95 31,4 9,8

Г^.Р.К, 1,82 0,82 2,81 10,9 1,37 30,4 10,5

1,82 0,88 2,95 10,9 1,29 33,6 9,6

Г*, РЖ, 1,74 0,79 3,13 10,4 1,14 32,3 9,5

ИЛК, 2,05 0,92 3,14 12,3 1,58 31,9 10,1

2,17 0,82 3,22 13,0 1,39 30,1 9,2

^К, 1,62 0,91 3,27 9,7 1,70 33,9 10,5

1,96 1,01 2,96 11,8 1,23 32,6 10,6

М^К, 1,67 0,92 2,78 10,0 1,25 34,5 10,0

Г^РзК* 1,88 0,74 2,73 11,3 1,55 30,4 11,3

1,89 0,72 2,84 П.З 1,42 31,8 10,9

М*рэк3 1,83 0,79 2,95 11,0 1,01 36,0 9,5

ПапоЛ^РК 1,96 0,85 2,62 11,8 1,66 33,8 10,8

Расчетный 1,94 0,90 2,75 11,6 1,77 35,2 11,3

На некоторых удобренных вариантах наблюдалось снижение клетчатки (М,Р,К1 - 30,4, Ы2Р2К2 - 30,1, МгР5К; - 30,4%), что следует расценивать положительно. Большинство удобренных вариантов превосходило контроль по содержанию золы, при этом преимущество имели и расчетный вариант.

19

Баланс основных питательных элементов в звене полевого севооборота.

На удобренных вариантах вынос азота повышался от 106 до 231, фосфора - 51-98, калия - 60-196 кг/га. С 1 т сена люцерна выносила на удобренных вариантах: азота - 9,6-9,9, фосфора - 4,1-4,6 калия - 7,4-8,7 кг, а на контроле -9,7; 4,1 и 6,8 кг соответственно. Соотношение №Р20з:К20 на удобренных вариантах составило 2,1-2,4:1:1,6-2,1.

Общий вынос озимой пшеницей на удобренных вариантах составил: азота - 128-230, фосфора-47-74, калия- 92-179 кг/га против контроля 91,32 и 53 соответственно. В расчете на I т зерна вынос составил на удобренных вариантах: 36,1-45,3 (К), 13,2-14,6 (Р203) и 21,8-30,1 кг (К20) при соотношении 2,7-3,3:1:1,6-2,5. На контроле были получены наименьшие показатели соответственно; 33,9; 11,9; 19,8 кг при соотношении 2,8:1:1,7. По выносу с урожаем озимой пшеницы на первом месте - азот, на втором - калий, на третьем - фосфор.

На удобренных вариантах вынос кукурузой на силос составил: по азоту - 119-216, по фосфору - 42-88 и по калию - 62-145 кг/га. На контроле эти показатели уступали удобренным вариантам на 24-121, 10-56 и 6-89 кг/га соответственно. С I т урожая кукурузы на силос выносится наибольшее количество азота, чуть меньше калия и наименьшее - фосфора.

За период исследований в звене севооборота: люцерна, озимая пшеница, кукуруза на силос на контроле и по всем вариантам систем удобрения наблюдался отрицательный баланс азота. Наибольший дефицит азота наблюдался в варианте Т^Р^К) и навоз+ЫРК - 66-68 кг/га, а наименьший - в вариантах Ы3Р2К, - 21 и ЫзР^Кг- 30 кг/га. Наименьшее возмещение выноса азота наблюдалось на вариантах Т^Р^К] -33 и М,Р,К| -38%, наибольшее ЫзРгК| - 83 и М,Р2К2- 77%.

В отличие от азота почти все варианты систем удобрения в звене севооборота обеспечили положительный баланс фосфора. Наилучший баланс фосфора в почве отмечен в вариантах с тройной дозой фосфора в №К - 45-56 кг/га. Эти же варианты характеризовались и наибольшей интенсивностью баланса фосфора - 156-180%. Наименьшей интенсивностью баланса азота наблюдалось на варианте - 78%.

Интенсивность баланса калия колебалась в пределах 20-53%. Дефицит обусловлен наличием в звене севооборота калиелюбивых культур и внесением калия в почву только под кукурузу. Наибольший дефицит калия наблюдался в вариантах М3Р3К| и МгРзК|- 80 и 78%, а наименьший - в вариантах с двойной и тройной дозами №К соответственно 47 и 50%,

Рассчитанные нами коэффициенты использования питательных веществ из удобрений (КИУ) сильно варьировали: по азоту - 62-100, фосфору 24-50, калию — 85-296%. Для практических целей мы можем рекомендовать КИУ соответственно - 70-90; 30-40 и 150-200%, Для практических целей можно рекомендовать следующие коэффициенты использования питательных веществ из почвы (КИП) (выщелоченный чернозем): по азоту - 58, фосфору -14, калию - 12%.

Эффективность применения удобрений в звене севооборота.

Наибольший условно чистый доход н окупаемость затрат были получены в расчетном варианте - на кукурузе на силос - 5974 рубУга и 1,33 руб./руб. затрат, на люцерне - 1153 рубУга и 0,67 руб./руб. затрат. На озимой пшенице наилучшим по этому показателю оказался вариант иавоз+ЫРК, обеспечивший получение условно чистого дохода 3114 руб./га и окупаемости 1,2 рубУруб. затрат. Ему уступал вариант с двойной дозой удобрений - 2478 и 0,98 руб. соответственно.

В среднем по звену севооборота наибольший условно чистый доход зафиксирован в расчетном варианте- 3043 рубУга, и окупаемость- 0,93 рубУруб. затр. Это значительно выше последующих вариантов: с тройной дозой — 1868 и с навозом — 1762 рубУга.

Наибольшей окупаемостью удобрений дополнительной продукцией зеленой массы люцерны отличался вариант Ы3РгКг - 85,1 кг/кг д.в. Окупаемость удобрений озимой пшеницей была наибольшей на варианте с навозом - 11,2 кг/кг д.в., а кукурузой на силос - на варианте ЫгР^К - 23,2 кг/кг д.в. В среднем по звену севооборота наибольшей окупаемостью выделялся расчетный вариант -14,9, ему незначительно уступал вариант с навозом -13,7 кг з.еУкг д.в.

В среднем по звену севооборота энергетические затраты на применение удобрений составляли 3695*11085 МДж/га в зависимости от варианта. Наибольшими они оказались на варианте ^РзКз. Наиболее эффективным оказался вариант кавозШРК — 3,80 МДж/га, на втором месте вариант Ы1РгК1 - 3,53 ед., на третьем — вариант с двойной дозой МРК — 3,42 ед. наименее эффективен вариант КзРгК), где энергетический КПД составил 1,97 ед.

ВЫВОДЫ

1. В течение вегетации культуры эвена полевого севооборота испытывали некоторый недостаток влаги. Применение удобрений несколько снижали влажность 0-40 слоя почвы (на 0-2,3%) за счет большего потребления влаги растениями в условиях достаточной обеспеченности питательными веществами.

2. Минеральные удобрения оказывали влияние на агрохимические свойства выщелоченного чернозема, в частности вызывали подкислен не почвы, повышая все формы кислотности (рН(ню) снизился на0,15-0,29, рН<ка> на 0,18-0,32 и гидролитическая кислотность повысилась на 0,53-1,59 мг.-экв./ЮО г почвы), способствовали увеличению суммы обменных оснований на 0-1,9 и емкости поглощения на 1,3-1,8 мг-экв/ЮО г почвы. Степень насыщенности основаниями снижалась на 1,2-4,2%.

3. Гумусное состояние почвы без удобрений н при внесении одних минеральных удобрений имело тенденцию к ухудшению (0,02-0,08%).

4. Наибольшее положительное влияние на свойства почвы оказывало сочетание навоза с ЫРК. Гидролитическая кислотность снизилась на 0,53 мг.-экв./ЮО г почвы, степень насыщенности основаниями повысилась на 1,7%, содержание гумуса увеличилось на 0,14%.

5. Удобрения отчетливо улучшали пишевой режим выщелоченного чернозема, обогащая его 0-40 см слои подвижными формами азота до 10,224,5 мг/кг N0," и 34,8-45,2 мг/кг МИД фосфора до 84-124 мг/кг н калия до 151-177 мг/кг, тогда как на контроле их обнаружено 6,2-8,8 мг/кг N0/ и 31,332,5 мг/кг МН/, фосфора - 79-83 мг/кг и калия 149-154 мг/кг.

6. По мере повышения доз удобрений рост растений усиливался, площадь листьев увеличивалась, относительное содержание сухого вещества в растениях снижалось, а сбор его с гектара значительно повышался по сравнению с неудобренным контролем.

7. Растения удобренных вариантов содержали больше азота, фосфора и калия как в относительных, так и в абсолютных величинах. Относительное содержание питательных элементов наибольшим было в начале вегетации, к концу оно убывало, а абсолютное - возрастало. Лучшими вариантами по накоплению питательных элементов были варианты ЫзРзК* и расчетный.

8. Внесение Р^гь под люцерну обеспечило прибавку урожая 8,629,1 ц/га (32-108%) зеленой массы; Ы^ио P40.u0 К*м2о - 22-147 ц/га (25167%) зерна озимой пшеницы; Ню-1+0 Р40-120 Юнго _ 22-52,0 ц/га (51-123%) зеленой массы кукурузы на силос. На люцерне наилучшим оказался расчетный вариант, а на озимой пшенице и кукурузе на силос - навоз+№К.

9. Изучаемые системы удобрения повышали среднегодовую продуктивность на 9,6-41,8 ц/га з.е. Среднегодовая продуктивность возрастала в зависимости от увеличения доз №. Расчетный вариант имел наибольшее значение среднегодовой продуктивности - 75,2 ц/га з.е., вариант тройной дозы №К уступал на 5,3 ц/га з.е. Вариант двойной дозы №К уступал варианту навоз+ЫРК.

10. При внесении удобрений улучшался химический состав, а в некоторых случаях и качество продукции культур севооборота. Наилучшими оказались: на люцерне • расчетный вариант, позволивший повысить содержание протеина на 2,0 и жира на 0,6% в сене, на озимой пшенице - вариант с навозом, где произошло повышение содержания в зерне протеина на 0,7, жира — на 0,4 и клейковины на 5,8%, на кукурузе - варианты с навозом и двойной дозой, повысившие протеин на 2,5-3,7%.

11. В выносе с урожаем преобладал вынос азота, затем по убыванию -калий и фосфор. Удобрения существенно повлияли на вынос питательных веществ с урожаем.

12. По изучавшимся системам удобрения складывался отрицательный баланс по азоту (- 21-68 кг/га), в основном положительный - по фосфору (+ 11-56 кг/га) и крайне отрицательный - по калию (- 52-109 кг/га). Интенсивность баланса при этом составила: по азоту - 33-83%, по фосфору -115180%, по калию - 20-53%.

13. Длительное применение удобрений (1971-2003 гг.) на выщелоченных черноземах способствовало подкислению почвы. При этом возрастала сумма обменных оснований, емкость поглощения почвы. Степень насыщенности почвы основаниями по сравнению с исходным уровнем повышалась на контроле и варианте с навозом. Содержание гумуса в почве увеличилось на 0,2022

0,48% по сравнению с исходным уровнем. Максимальное содержание гумуса в почве наблюдалось на варианте навоз+NPK - 5,38%, минимальное - по расчетному варианту - 5,08%.

Прибавка по ряду удобренных вариантов среднегодовой продуктивности существенно повышалась. При этом выделяются варианты от двойной до тройной доз NPK, а также навоз+NPK и расчетный. Наибольшая продуктивность получена по расчетному варианту — 75,2 ц/га з.е, при контроле - 33,4 ц/га з.е.

14. Экономически наиболее эффективным оказался расчетный вариант -3042,5 руб./ra условно чистого дохода и окупаемость затрат 0,93 рубУруб. затрат. Каждый внесенный килограмм действующего вещества удобрений способствовал получению 9,3-14,9 килограмм зерновых единиц дополнительной продукции. Энергетически наиболее эффективным оказался вариант навоз+NPK - 3,80 ед., на втором месте вариант N^Ki -3,53 ед.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. На выщелоченных черноземах лесостепной зоны РСО-Алания следует применять минеральные удобрения в сочетании с навозом общими нормами: под люцерну - Nj4P«. озимую пшеницу - NjooPactKsü, кукурузу на силос -норме NíoPgoKgo. Причем навоз в корме 30 т/га вносить I раз за ротацию под кукурузу.

Удобрения необходимо вносить дробно: осенью под зябь - Рц - под люцерну и PjoKgo - под кукурузу на силос, под озимь - N^PjoKgo; весной под предпосевную культивацию — N60 (люцерна) и NM (кукуруза); при посеве всех культур - Р,0; на зерновых - по две подкормки (по Ñ30) в фазы кущения и колошения-цветения (некорневая 15%-ным раствором мочевины) озимой пшеницы и фазы 3*4 и 5-6 листьев кукурузы.

2. Для расчета доз удобрений на запланированный урожай рекомендуются КИУ по азоту, фосфору и калию соответственно — 70-90; 30-40 и 150200%; КИП - 58; 14 и 12%.

P1 1 о

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Басиев А.Е. Дзанягов С.Х. Питательный режим выщелоченного чернозема под люцерной в зависимости от удобрений. /Вести, научн. тр, молодых ученых ГГАУ (вып. 1). Владикавказ, 2003 г, - С. 4-5.

2. Цуцнев P.A. Басмев А.Е. Питательный режим выщелоченного чернозема и урожайность зерна озимой пшеницы в зависимости от удобрений.

//Сборник научных трудов№1 (II). Владикавказ, 2003 г.-С. 21-24. I 3, Басиев А.Е. Дзанагов СЛ. Питательный режим выщелоченного чернозема под люцерной в зависимости от удобрений. Вестник научных трудов у/молодых ученых Горского ГАУ (выпуск 1). Владикавказ, 2003 г. - С. 4-5.

4. Басиев А.Е„ Казиев A.A., Кумаритов Т.Т. Влияние систем удобрений на питательный режим выщелоченного чернозема н урожайность люцерны в Лесостепной зоне РСО-Алания. /Мат. 38 межд. научн. конф. (ВНИИА). - М.: ВНИИА, 2004 г.- С.1 10-112.

5. Батыров Р.В., Басиев А.Е. Качество зерна озимой пшеницы в зависимости от системы удобрений. Материалы IV Северо-Кавказской региональной конференции «Студенческая наука - экологии России». — Владикавказ, изд-во «Терек», 2004 г. - С. 116-117.

6. Басиев А.Е., Лазарев Т.К., Кануков З.Т. Материалы V СевероКавказской региональной конференции «Студенческая наука - экологии России». - Владикавказ, изд-во СКГМИ (ПГУ), 2005 г. - С. 76-78.

7. Басиев А.Е. ы др. Влияние систем удобрения на пищевой режим почвы под кукурузой на силос. /Актуальные и новые направления с.-х. науки» //Мат. 1-Й Международной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов 23-24 декабря 2004 г. — Владикавказ, Изд. «Горский госагроуниверси-тет», 2004. - С.79-80.

Подписано в печать 15.04,05. Тираж 100 экз. Заказ 77

Издательство «Горский госагроуниверситет» 362040. РСО-Алания, г. Владикавказ, ул. Кирова, 37.