Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Удобрение кукурузы в кукурузно-люцерновом севообороте и монокультуре на суглинистой дерново-подзолистой почве Центрального района Нечерноземной зоны России

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Удобрение кукурузы в кукурузно-люцерновом севообороте и монокультуре на суглинистой дерново-подзолистой почве Центрального района Нечерноземной зоны России"

РГб од О 2 ШОП 1997

На правах рукописи ЗАБУГИНА Татьяна Митрофановна

УДОБРЕНИЕ КУКУРУЗЫ В КУКУРУЗНО-ЛЮЦЕРНОВОМ СЕВООБОРОТЕ И МОНОКУЛЬТУРЕ НА СУГЛИНИСТОЙ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЕ

ЦЕНТРАЛЬНОГО РАЙОНА НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ РОССИИ

Специальность 06.01.04 — Агрохимия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА 1997

Работа выполнена на Центральной опытной станции Всероссийского научно-исследовательского института удобрений и агропочвоведения им. Д. Н. Прянишникова.

Научный руководитель — доктор -сельскохозяйственных наук | Трепачев Е. П. .

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук Завалин А. А.; кандидат сельскохозяйственных наук Чуприков Ю. К.

Ведущее предприятие—Рязанская государственная сельскохозяйственная академия. „

Защита состоится . . . . . 1997 г.

в .!"... час. на заседании диссертационного совета Д.020.09.01 во Всероссийском научно-исследовательском институте удобрений и агропочвоведения им. Д. Н. Прянишникова (127550, г. Москва, ул. Прянишникова, 31).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке^Л^А.

Автореферат разослан

1997 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Воллейдт Л. П.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Кукуруза является одной из наиболее урожайных кормовых культур Центрального района Нечерноземной зоны Российской Федерации и наряду с многолетними сеяными травами создает основу прочной кормовой базы современного молочного животноводства. Ее успешно используют на зеленый корм и приготовление отличного кукурузного силоса. Но получение высоких урожаев этой культур'-- можно достигнуть только на хорошоокультуренных плодородных гочвах при применении рациональной системы удобрения.

По причине ее высокой требовательности к плодородию почвы и с целыо сокращения транспортних расходоз на перевозку удобрений и зеленой массы, кукурузу чаще возделывают в кормовых севооборотах или на постоянных участках вблизи ферм. Дцнако вопрос об оптимальных дозах удобрений з зависимости от почвенно-климатнческих условий, эффективность применения навоза и его сочетание с минеральным» удобрениями под кукурузу при возделывании ее в севообороте и бессменно, возможности использования биологического азота многолетних бобовых трав при возделывании в кукурузно-люцерновом севообороте, а также изменение качества зеленой массы в зависимости от условий ее возделывания изучены недостаточно. Не менее важно также установление закономерностей влияния интенсивного возделывания кукурузы на изменение плодородия почвы и окружающую среду.

!1"~мо ¡!сс.пе;тРч!мм;Г| было разработать рациональную систему удобрения кукурузы, обеспечивающей получение высокого урожая с хорошим качеством и стабильное повышение плодородия почвы при возделывании кукурузы в кукурузно-люцерновом севообороте и монокультуре.

В задачи исследований входило:

- Выявить влияние различных систем удобрения на плодородие дернооо-подзолнстой почвы при возделывании кукурузы в севообороте и бессменно.

- Изучить влияние удобрений на урожайность зеленой массы кукурузы, возделываемой в севообороте и бессменно.

- Установить влияние удобрений на основные показатели качества зеленой массы ггуг.-урузм, гозделыпас^оЯ в севообороте п бессменна.

- Вичсннть значение биологического азота люцерны в система удобрения кукурузы.

- Дать агрономическую, ягроэкологнческую и энергетическую оценку системам применения удобрений под кукурузу, возделываемую после люцерны и бессменно.

Ияур;9я вваютп данной работы состоит в том, что впервые в условиях Нечерноземной-зоны на дернозо-подзолистсй тяжелосуглинистом почве показана возможность

возделывания кукурузы на постоянном участке в течение 29 лет при периодическом известковании и внесении удобрений.

- Исследованы закономерности изменения элементов плодородия дерново-подзолистой почвы в результате дчительного применения удобрении в кормовом севообороте ь монокультуре кукурузы.

- Выявлены основные закономерности влияния удобрений на продуктивность куку-рузно-люцерноього севооборота и бессменной кукурузы.

- Изучена биоэнергетическая эффективность минеральных удобрений под кукурузу в севообороте и монокультуре.

Практическое значение работы. Установленная зависимость величины урожайности, важнейших показателей качества продукции от вида, доз удобрений и предшественника является теоретической основой для разработки оптимальной системы удобрений, позголяюшей на лерково-подзолнетой тяжелосуглннистой почве при высокой агротехнике получать с I 1 а - 560-600 ц/га зеленой массы кукурузы на силос в севообороте и 600-680 ц/га на постоянном участке при внесении полного минерального удобрения в дозе N135-203Р60К135.

Реализация результатов исследовании. Результаты исследований использованы: при разработка "Временных рекомендаций по производству кормов с низким содержанием нитратов в условиях Московской области", Москва, 1988.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были представлены на Всесоюзной научно-технической конференции (Москва, 1988), конференции молодых ученых ВИУа (Москва, 1993, 1994) и опубликованы в 9 работах.

Объем н структура диссертации. Работа изложена на 182 страницах машинописного текста, состоит из введения, 6 глав, выводов, предложений производству. В тексте приведено 31 таблица, 2 рисунка, 29 приложений. Список литературы включает 286 работ отечественных и 28 зарубежных авторов.

УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТА И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Экспериментальная работа по диссертационной теме выполнена на Центральной ОПЫ1НОЙ станции ВИУА (ЦОС ВИУА) в Домодедовском районе Московской области. .Исследования проводили в стационарном опыте, заложенном в 1960 году Трепачевым Е.П. и Михалевым Н.Н. по изучению системы удобрения кукурузы, возделываемой в кормовом севообороте и монокультуре. л

К началу н-шнх собственных . (1982-1988 гг.) севооборот прошел IV рота-

ции, в бессменная купыура *у»урузы воэдслываласъ 22 года. С любезного разрешения

главного исполнителя данного опыта кандидата с.-х. чзук Ефремовой З.С. нами обобщены и включены в диссертацию результаты, полученные в период 1960-1981 годов. Опыт был заложен на слабоокультурениой дерново-подзолистой тяжелосуглинистон почве, развивающейся на тяжелом покровном суглинке: рНсол - 4.3-4.5; содержание РгО> (по Кирсанову) - 4-7 мг/100 г почвы; КгО (по Масловой) - 8-11 мг/100 г почвы; гумус (по Тюрину) -1.60-1.97%. К началу V ротации почва стала среднеокультуренной со следующими показателями пахотного слоя с колебаниями по вариантам опыта: рНсол - 5.8-6.3, Нг - 1.2-1.6 мг-экв/100 г почвы; V - 90.5-94.0%; подвижный фосфор - 9.1-26.6; обменный калий - 9.2-29.2 мг/100 г почвы; гумус - 1.64-2.31%.

Схема опыта в отношении удобрений содержит 9 вариантов: I) Без удобрений; 2) Р60К135; 3) Ы135Р60К135; 4) Ы203Р60К135; 5) Насоз 20 т/га; 6) Навоз 20 т/га + Р60К135; 7) Навоз 20 т/га + Ы135Р60К135; 8) Навоз 20 тУга + Ы203Р60К135; 9) Навоз 10 т/га + Ы68Р30К68.

Опыт имел три поля. Даа поля входили в состав кормового севооборота и одно засевалось бессменно кукурузой с 1960 года. В V ротации севооборота (1982-1988 гг.) для сбалансированности кормов углеводами и белками, изучения роли биологического аз01а в системе удобрения кукурузы и улучшения агрохимических свойств почвы в состав севооборота включили люцерну. Чередование культур в севообороте было следующим: I) Ви-ко-овсяна:. смесь на зеленый корм+люцерна. 2) Люцерна I г.п. 3) Люцерна 2 г.п. 4) Люцерна 3 г.п. 5) Кукуруза на силос. 6) Кукуруза на силос. 7) Кукуруза на силос.

Посевная площадь делянки 94.5 м!, учетная - 60 мг. Повторность четырехкратная. Учет урожая сплошной, подеяяночный.

Известь применяли в виде фона: перед закладкой опыта из расчета 0.5 гидролитической кислотности (3 т/га), в дальнейшем - в начале каждой ротации по полной гидролитической кислотности.

Навоз вносили осенью под зяблевую вспашку в ззпас на 3-4 года. Состав используемого в разные годы навоза колебался в следующих пределах: общий азот 0.33-0.41%; Р:01 - 0.26-0.39%; КгО - 0.51-0.92% на сырое вещество. Минеральные удобр.-ния в форме аммиачной селитры, двойного суперфосфата и хлористого калия вносили весной под культивацию вручную, поделяночно. Нормы удобрений под кукурузу в севообороте и под кукурузу на постоянном участке были одинаковыми.

Протиз сорняков посевы кукурузы обрабатывали симазнном из расчета 2 кг/га или смесью гербицидов 2.4Д-амннная соль (1.5 д/га), симазин (1 кг/га) и лонтрел (0.3 л/га) по препарату.

В опыте выращивали кукурузу гибрид Днепровский 247МВ, люцерну сорта Ззйхе-вича и Вега.

Климат района умеренно-континентальный. Среднегодовая температура воздуха равна +3.5"С. Сумма температур выше +10°С находится в пределах 1800-2000°. По количеству атмосферных осадков район относится к зоне достаточного увлажнения. За год в среднем выпадает 550-600 мм осадков, за четыре месяца вегетации культур (май-август) -264 мм.

Отбор почвенных и растительных образцов и их анализ проводили по общепринятым методам, ГОСТ-ам и ОСт-ам. Данные учета урожайности обрабатывали методом дисперсионного анализа по Перегудову В.Н.

Пользуясь случаем выражаю глубокую благодарность научному руководителю работы доктору с.-х. наук Трепачеву Е.П., кандидату с.-х. наук Ефремогой З.С., сотрудникам и техническому персоналу отдела минеральных удобрений и всему коллективу ЦОС ВИУА за помощь, оказанную в процессе проведения исследований и оформлении работы.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Влияние длительного применения органических и минеральных удобрений при известковании на агрохимические свойства почвы ■ В течение пяти ротаций (1960-1988 гг.) стационарного опыта наряду с главной задачей - изучение влияния органических и минеральных удобрений и их сочетаний при периодическом известковании на урожайность ' культур в севообороте с большой насыщенностью кукурузой и бессменном сс возделывании проводили наблюдения за изменением почвенного плодородия.

В 1 и И ротации в состав севооборота кроме 3-х лет кукурузы входили кормовые бобы, сахарная свекла; в III и IV ротации кормовая или сахарная свекла, вико-овсс с подсевом клевера (или люцерны) и клевер 1 г.п. (люцерна 1, 2 т.п.). .

В работе представлено изменение агрохимических показателен почвы при систематическом внесении минеральных удобрений - ЫРК; навоза и их сочетаний - 1/2 насоз+1/2 ЫРК и полная норма навоз+ЫРК на фоне известкования. Фоновое известкование позволило свести до минимума обменную кислотность и повысить показатель рНка с 4.3-4.5 в исходной почве до 5.8-5.9, при совместном внесении навоза и минеральных удобрений до ' 5.7-6.0. Одновременно с этим уменьшалась гидролитическая кислотность пахотного слоя почвы с 4.0-4.6 до 1.2-1.6. 1

В V ротации севооборота и соответствующего периода бессменного возделывания кукурузы произошло некоторое снижение рН солевой вытяжки. Существенно изменились сумма поглощенных оснований и степень насыщенности почв основаниями. Сумма поглощенных оснований увеличилась с 11.3-11.6 до 13.8-15.0 мг-экв на 100 г почвы в севообороте и на постоянном участке с 9.8-11.2 до 14 мг-эхв на 100 г почвы. До закладки опы-

та степень насыщенности почв основаниями составляла 70-73%, по завершении V ротации в пахотном слое она поднялась до 88-92%.

Внесение удобрений при периодическом известковании увеличиваю в почве количество подвижного фосфора и обменного калия. При внесении навоза в севооборотепри бессменном возделывании кукурузы количество подвижного фссфора в среднем за пять ротаций увеличилось на 7.2 мг/100 г почвы в севообороте и на 10.1 мг/100 г почвы на постоянном участке и достигло соответственно 12.4 и 14.7 мг/100 г почвы (рис. 1, 2). Аналогичное явление наблюдалось и при минеральной системе удобрений. Наиболее существенные изменения в содержании подвижного Р;С>5 произошли при ежегодном применении повышенных норм удобрений, т.е. при совместном внесении органических и минеральных удобрений. К концу V ротации этот показатель при данном системе составил 18.7 мг/100 г почвы в севообороте и 21.2 мг/100 г почвы при бессменном возделывании кукурузы. Систематическое применение суперфосфата в дозе 60 кг/га в составе полного минерального удобрения повысило содержание подвижного фосфора на 8.2 мг/100 г почвы в севообороте и на 9.4 мг Р2О5/ЮО г почвы в монокультуре кукурузы. Для повышения содержания на 1 мг а 100 г почвы потребовалось в севообороте в среднем по 2 полям 63 кг удобрений сверх выноса урожаем, при бессменном возделывании кукурузы - 88 кг.

При совместном применении навоза и минеральных удобрений в полной норме затраты фосфорного удобрения на повышение 1 мг РгО> в 100 г почвы увеличились до 178 кг ь севообороте и 165 кг в монокультуре.

Баланс фосфора по ротациям севооборота и соответствующим периодам бессменного возделывания кукурузы по всем вариантам опыта положительный. Из рисунка 1 видно, что содержание подвижного фосфора от ротации к ротации в севообороте увенчивается г.о всем системам удобрении, что нельзя сказать о содержании подвижного фосфора в монокультуре за последний период (рис. 2).

При систематическом применении калийных удобрений в почве после пяти ротации севооборота и при бессменном возделывании кукурузы содержание обменного калия по сравнению с исходным повысилось. Наибольшее увеличение отмечено пр I совместном внесении вояшх доз органического и минерального удобрения: в севообороте с 10.3 до 16.6 мгЛСО г почвы, ггря бестеикои возделывании с 9.8 до 17.4 мг/100 г почвы. Однако за IV ротацкк» севооборота, несмотря на полома, .ельный баланс калия, увеличения в содержании этого элемента по сравнению с III ротацией не отмечено, а по вариантам навоз, ЫРК. а севообороте содержание обменного калия снизилось. Это возможно связано с переходом калия в необменксе состояние. В содержании усвояемого калия не всегда проявляется прямая зависимость от хсекгкетк» внесенных удобрений. Фактическое накопление а почг.е- калия не соответствозало реткерая посгутиевяя его с удобрениями н выноса

гл) г.ю 2.00 1.90 1.80 1.70 1.М

ротации севооборота

I И

ротации севооборота

I »1

ротации севооборота

- - - изаоз

- Навоэ^ИРК -- —1^2 навоз*

1/2 дак

!1 С)

ротации севооборота

- - Мавоэ+ИРК ■

■ 1/2 навоз* 1/2 ИРК

Рис. 1. Изменение агрохимических показателен почвы в слое 0-20 см за пять ротации севооборота. Среднее по двум нолям (1960-1988 гг.)

II ы

/

N

III

—~ - На&ээ+^К ™ « 1/2 игэс*» 1'2 МРК

- - - иавоз

1/1 1У I/

■ Накя«МРК — — 1/2навсэ •И/2НРК

Рис. 2. Изменение агрохнмн гекнх показателей почаы в слое 0-20 см прн бессменном возделывашш к-ук-урузы (1960-1988 гг.)

урожаями (Яговенко, 1995). В нашем опыте это наблюдается на постоянном участке с кукурузой, где содержание обменного к ¡пи я снижается в V ротации на 3.1 мг/100 г почвы при половинных нормах и на 5.8 »: г/100 г почвы при полной норме удобрений - на-воз+NPK, при интенсивности баланса соответственно 100 и 143%. Однако за V ротацию севооборота наблюдалось небольшое увеличение обменного калия, что нельзя сказать о монокультуре кукурузы, где идет резкое снижение этого показателя при навозно-минеральной системе удобрения (рис. 2).

За 29 лет отрицательный баланс по калию сложился в севообороте на минеральной системе удобрений и нлвозно-минеральной. вносимых в половинных нормах. При бессменном возделывании кукурузы на увеличение содержания К^О в 100 г почвы на 1 мг затраты удобрений сверх выноса урожаем составили при внесении полного минерального удобрения 46 кг К20.

Содержание и состав гумуса в почвах является важнейшим показателем, определяющим уровень их плодородия. В нашем опыте содержание гумуса в почве заметно изменялось по ротациям севооборота и соответствующим периодам бессменной кукурузы и зависело от применения удобрений и набора культур в севообороте.

В целом по результатам пяти ротаций можно говорить о положительном балансе тумуса практически по всем применяемым системам удобрений.

Систематическое внесение навоза снижает убыль ор|анического вещества по сравнению с исходным содержанием (Лыков, Черников, 1978; Калиновский и др., 1989: Schwab et а]., 1990). Повышение содержания гумуса при внесении навоза составило 17-24% к исходному количеству. В вариантах опыта, где удобрения не вносили с 1960 года, часть гумуса теряется и отмечено его снижение с 1.71-1.81% до 1.56-1.46%. О влиянии минеральных удобрений на содержание гумуса в почве существуют различные мнения. Одни исследователи (Доспехов, 1972; Любарская, 1977; Шапошников и др., 1993; Korschens, 1989) отмечают положительную роль минеральных удобрений в накоплении гумуса, другие (Минеей, Шевцова, 1978; Мерзлая, 1993) считают, что они замедляют потери гумуса по сравнению с неудобряемой почвой. По мнению Багаутдинова (1993), Залоевсй и др. (1993), Тибирьковой с соавторами (1994) интенсивное сельскохозяйственное производство привело в последнее 10-летие к ухудшению гумусового состояния почв.

В нашем опыте совместное внесение NPK и извести на суглинистых дерново-подзолистых почвах увеличивало содержание гумуса на 18-21% в севообороте в сравнение в контролем. При бессменном возделывании кукурузы оно было на уровне контроля.

В целом наиболее высокий прирост органического вещества почвы (26%) от исходною уровня был характерен для органо-минеральной системы удобрения (полная норма) "« в севообороте, так н при монокультуре - 15%. Следует отметить более высокий уро-

вень гумусированности почвы в условиях севооборота, это связано с различным поступлением растительных остатков в севообороте и при бессменной кукурузе и скоростью их разложения и участия н процессах гумусообразования. О наличии разницы в процессах разложения органического вещества (ОВ) в севообороте и при монокультуре свидетельствуют полученные нами данные в V ротации общей биологической активности почвы аппликационным методом. В севообороте в среднем за 2 года (1984, 1986) в течение 4-х месяцев интенсивность разложения льно-полотна в почве была несколько выше, чем на постоянном участке с кукурузой соответственно 62.6% и 59.1%.

Проведенные по окончании пяти ротаций севооборота и пяти периодов бессменного возделывания кукурузы исследования качественного состава ОВ показали, что доля гуминовых кислот (ГК) в составе ОВ почвы при возделывании кукурузы в севообороте достигает 24-34%, что в 1.5 раза выше, чем при молокультуре. Увеличение содержания ГК в условиях севооборота происходит в результате повышения содержания фракций ГК-2 и ГК-3, т.е. соединений, связанных с минеральной частью почвы. Кроме того в условиях севооборота по сравнению с монокультурой в среднем на 7.4% выше суммарное содержание фракций (ГК+ФК), а количество углерода негидролизуемого остатка в среднем на 7.3% ниже, что указывает на повышение доли "активной" части органического вещества почвы в севообороте.

Такой показатель качества гумуса, кчк соотношение Сгк:Сфк на различных вариантах в севообороте достигал 0.9-1.1, т.е. ОВ отличается преобладанием в его составе гуминовых кислот (за исключением контроля) и относится к фульватно-гуматному типу. При монокультуре в составе ОВ почвы наблюдается явное преимущество фульвокислот (Сгк:Сфк варьирует от 0.4-0.8) и тип гумуса классифицируется как фульватный и гуматно-фульвгтный.

Определенное воздействие на процессы гумусообразования оказывают и системы удобрений. В севообороте рассматриваемые системы удобрения способствуют формированию ОВ примерно одинакового качества: фульватно-гуматного типа с соотношением 0.9-1.13. При бессменной кукурузе органо-минеральная и минеральная с полуторной дозой азота (Ы и) приводят к образованию ОВ до гуматно-фульватного типа, по сравнению с органической и минеральной, где гумус по составу остается близким к контролю и относится к фульвзтному типу.

И гак, длительное систематическое применение органо-минеральной системы удобрения при периодическом известковании улучшает плодородие почвы и в севообороте, и при бессменном возделывании. В среднем за пять ротации и 29 лет бессменного возделывания кукурузы применение удобрений способствовало переходу почвы из группы почв с низким 11 средним содержанием подвижного фосфора 4.6-6.2 мг/100 г почеы и обменного

калия 8.6-11.5 в группу средней и повышенной обеспеченности по фосфору - 11-21 мг/100 г почвы, по калию 12-17 мг/100 г почвы. При этом от ротации к ротации растет и продуктивность культур как в севообороте, так и при бессменном возделывании.

Влияние удобрений на урожайность зеленой массы кукурры. возделываемой в севообороте и бессменно. Урожайность кукурузы в севообороте и монокультуре на дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве с средним и повышенным содержанием подвижных форм фосфора и калия при внесении удобрений на известкованном фоне возрастала по сравнению с неудобренным вариантом. На варианте без удобрений она составила в среднем за 6 лет в севообороте 393 ц/га, при бессменном возделывании 366 ц/га (табл. 1).

Применение навоза не оказало существенного влияния на величину урожайности по сравнению с контролем, т.е. на средне- и хорошоскультуренной почве навоз практически не действуе-;. Внесение фосфорно-калийного удобрения в опыте оказалось неэффективным. По фону навоза эффективность РК была существенной и прибавка в севообороте составила 86 ц/га, при бессменном возделывании - 75 ц/га зеленой массы.

Основным фактором повышения урожайности кукурузы в севообороте и монокультуре являлись азотные удобрения. В V ротации, когда возросло плодородие почвы и урожаи кукурузы достигали 400-1100 ц/га зеленой массы, прибавки от азота в среднем за ротацию составили в севообороте 132-222 ц/га, при бессменном возделывании - 193-360 ц/га.

В нашем опыте максимальный урожай кукурузы в среднем за 6 лет получен при внесении 20 т/га навоза+К203Р60К135, как в севообороте - 682 ц/га, так и монокультуре -757 ц/га. Однако учитывая с^,,ержание нитратов в полученной продукции наиболее оптимальным вариантом в севообороте оказалось внесение под кукурузу Ы135Р60К135, обеспечивающей урожайность 560 ц/га. При бессменном возделывании таким вариантом является внесение Ы135-203Р60К135 при урожайности 590-680 ц/га.

Помимо удобрений урожайность кукурузы в значительной степени определялась условиями вегетационного периода. При благоприятных погодных условиях урожайность ' зеленой массы кукурузы была в 1.5-3.5 раза выше. Среднесуточная температура воздуха и сумма осадков во все годы исследований пра:стически была на уровне срсднемноголетней. Однако распределение осадков по месяцам нередко складывалось неблагоприятно для роста и развития кукурузы. 1

Низкий урожай 1982 года был из-за недостатка влаги в мае-июне месяце и низкой температуры в нюне, так, что даже избыточное количество осадков и' тепла в *крити"еский" . риод для кукурузы (июль-август) не смогло полностью реализоваться в урохзе.

Таблица I

Вл'.шкиг удобрений на урожайность зеленой массы кукурузы при возделывании в севообороте п бессменно, ч/га

Севооборот Бессменное возделывани г

Варианты / ° год пользования пла А* Зи ста Л* Зн среднее за 1982 1983 1984 1986 1987 1988 среднее за ±

1982 | 1983 1984 | 1986 | 1987 1988 6 лет 6 лет

Без удобрений 189 321 598 664 195 391 393 176 347 503 607 206 357 366 27

Р60К135 313 385 519 702 150 308 380 147 316 432 507 182 346 322 58

Ж35Р60К135 317 520 872 876 376 424 564 350 516 790 783 461 636 589 -25

Ш03Р60К135 376 ■502 925 955 384 470 602 448 642 926 830 588 652 681 -79

Навоз 20 т/га - фон 221 398 .534 735 249 344 414 208 410 465 557 201 408 375 39

фон+Р60К135 237 437 685 912 288 444 500 263 456 601 612 240 530 450 50

фон+Ы 135Р60К135 324 584 , 839 983 548 511 632 379 594 825 857 533 668 643 -11

фон+Ы203Р60К135 368 502 974 1104 490 656 682 496 628 877 993 732 814 757 -75

навоз Ют/га+Ыб8Р30К68 263 478 735 835 364 425 ■■'.517 298 506 651 756 372 607 532 -15

Э Т, % 9.6 4.4 4.4 3.9 5.1 5.2 5.8 10.1 5.1 3.2 5.4 6.2 6.5 3.1 4.6

2 ц/га 81 58 99 102 56 70 90 102 73 68 118 80 109 50 74

Самые лучшие погодные условия для кукурузы сложились в 1986 году, когда при более высокой температуре выпало достаточное количество осадков, как в "критический" период, так и в предыдущие периоды роста кукурузы. Применение удобрений было эффективным во все годы исследований.

Возделывание кукурузы после люцерны предполагает использование ею биологического азота бобовой культуры. Размеры обогащения почвы биологическим азотом определяли методом сравнения с небобовой культурой (Трепачев, 1967, 1971, 19X9) и рассчитывали по формуле ВИУА (Минеев и др., 198С).

Прибавка урожая зеленой массы кукурузы от биологического азота в среднем за 3 , года использования пласта люцерны по 2 полям составила 39-58 ц/га, в сравненное ее бессменным возделыванием, но она была различной в зависимости от года использования пласта. Наибольшая прибавка получена в первый год использования пласта люцерны в 1982^1986 гг,: при внесении РК- 180 ц/га; навоз+РК - 137 ц/ra; навоз - 96 ц/га и на варианте без удобрений - 35 ц/га зеленой массы, что составляет 80-90% от суммарной прибавки за 3 года использования пласта.

Биологический азот по своей эффективности уступал минеральному. Размеры обогащения почвы биологическим азотом составили 206 кг/га на варианте РК. Оплата 1 кг биологического азота зеленой массой кукурузы равнялась 108 кг. На этом варианте каждый кг минерального азота при дозе N203, примерно равной обогащению биологическим азотом, дал 154 кг зеленой массы, т.е. в 1.4 раза больше, чем от биологического азота.

Влияние удобрений на основные показатели качества н питательность зеленой массы кукурузы. Удобрения являкнея сильным средством воздействия не только на величину урожая, но и его качество.

Удобрения оказывают существенное влияние на формирование початков. Если без удобрений в зеленой массе кукурузы в севообороте содержится лишь 29.1% початков, то при внесении удобрений доля початков в зеленой массе кукурузы повышается до 38.8%. Аналогичное явление отмечено и при возделывании кукурузы бессменно. Максимальный выход початков наблюдался на кукурузе, возделываемой как в севообороте, так и в монокультуре на варианте с внесением 20 т/га навоза+Ы203Р60К135 и составил соответственно 267 и 289 ц/ra. Наибольший выход початков получен в благоприятные годы для возделывания кукурузы - 1984 и 1986. 1

Зеленая масса кукурузы имела невысокое содержание сухого вещества - в среднем за 6 лет 17.1-18.4% (табл. 2). В отдельные годы, например в 1988 году, лето которого характеризовалось о7Иосительно высокой среднесуточной температурой и умеренным влаго-обеспечением содержание сухого вещества достигло 19-22.5%.

Таблица 2

Влияние удобрений на биохимические показатели качества зеленой массы кукурузы (среднее за 1982-1988 годы)

Вари- сухое сырой белок БЭВ сахара клетчатка жир каротин |аскорбиновая | кислота

ант"' вещество, % % на сухое вещество м! /кг | мг/% абсолютно сухой массы

П 1 2'1 1 2 1 1 2 1 2 1 2 1 1 2 1 1 2 1 1 1 2

1 17.6 18.7 5.3 4.8 51.8 53.6 20.2 23.9 31.2 30.6 2.3 2.0 193 114 312 366

2 17.6 17.6 5.3 4.8 50.9 52.7 19.2 23.7 31.0 30.3 2.3 2.0 87 104 364 286

3 17.1 17.6 6.6 6.3 51.5 53.1 22.3 21.8 30.9 28.9 2.5 2.1 186 196 232 321

4 17.4 ■18.0 7.1 6.6 50.5 53.1 19.9 23.0 30.5 28.5 2.4 2.2 123 155 324 246

5 17.4 17.9 6.2 4.9 51.7 54.3 18.1 23.8 31.1 29.5 2.4 2.3 173 91 316 325

6 17.2 17.4 4.9 5.5 50.4 52.1 19.2 22.1 31.5 29.9 2.3 2.0 121 103 269 287

7 17.1 18.2 7.5 6.2 51.2 52.8 18.5 20.5 30.8 30.0 2.4 2.2 222 183 320 268

8 17.2 18.4 6.6 6.6 50.9 52.2 21.8 24.7 30.5 29.5 2.3 1.8 212 209 264 323

9 17.6 18.2 . 6.2 5.2 - - - - - - - - - - -

■> I - кукуруза в севообороте; 2- кукуруза при бессменном возделывании. "' Содержание вариантов как в таблице 1.

Сахара, каротин, аскорбиновая кислота в листьях кукурузы в среднем за 1982-1984 годы.

Содержанке сырого белка в зеленой массе кукурузы было на уровне 4.8-7.5%. Уровень содержания сырого белка в кукурузе, возделываемой после люцерны был несколько выше, чем при возделывании бессменно, что обусловлено дополнительным снабжением кукурузы биологическим азотом люцерны. Аналогичную картину наблюдала Благовещенская З.Д. (1970) после кормовых бобов, Кивер В.Ф., Конопля Н.И. (1990) при возделывании кукурузы после горохово-ячменной смеси.

Внесение азотных удобрений способствовало повышению сырого белка как на фоне РК, так и на фоне навоз+РК. В этих условиях содержание сырого белка было максимальным и в отдельные годы достигало при возделывании кукурузы в севообороте 8.6-9.1%.

Содержание безазотных экстрактивных веществ (БЭВ) в зеленой массе кукурузы было на уровне 50.4-54.3%. Четкой зависимости от применения систем удобрений не выявлено. Более высокое содержание БЭВ в урожае 1982 года, что согласуется с более низким содержанием сырого белка в этом году.

В период убор-си кукурузы содержание сахара в листьях достигало 18-25%. Более низкое содержание сахара отмечено при возделывании кукурузы в севообороте, что обусловлено более высоким уровнем азотного питания и соответственно более высоким содержанием сырого белка в зеленой массе.

Количество сырой клетчатки в зеленой массе кукурузы слабо взаимосвязано с дозами и соотношениями применяемых удобрений и в большей степени зависит от погодных условий. Однако при внесении азотных удобрений наблюдается тенденция к снижению этого показателя. В 1982 году ее было меньше (29-31% в севообороте и 26-29% при бессменном возделывании), чем в благоприятные годы (соответственно 34-37% и 30-32%).

Содержание сырого жира в силосной массе в большей степени определялось погодными условиями и меньше вносимыми удобрениями. Этот показатель был невысоким и составил в севообороте 2.3-2.5%, при бессменном возделывании кукурузы 2.0-2.3%.

На содержание каротина оказывают влияние азотные удобрения и погодные условия - в большей степени. От азотных удобрений содержание каротина увеличивается в 1.82.0 раза как в севообороте, так и при бессменном возделывании кукурузы. Особенно низким этот показатель был в 1982 году и составил 51.6 мг/кг абс. сух. массы, в благоприятном 1984 году при возделывании кукурузы в севообороте содержание каротина составило 196 мг/кг абс. сухой массы, т.е. в 4 раза больше. Аналогичная зависимость отмечена и при бессменном возделывании. Содержание аскорбиновой кислоты было около 300 мг/%.

Накопление сырой золы зависело от азотных удобрений. Внесение последних по фону РК приводило к снижению данного покгзатепя в растениях с 5.0 до 4.4-4.9% в севообороте и с 5.8 до 4.7-4.9% в бессменной кукурузе (табл. 3). Аналогичное действие прослеживается при внесении азотных удобрений по навозно-фосфорно-калийному удобре-

Таблица 3

Влияние удобрений на химический сослав зеленой массы кукурузы (среднее за 1982-1988 годы)

Зола РгО> КгО N0,-

Варианты в % на сухое вещество ыг/кг сырого згщества

П 2°> 1 2 . 1 1 2 1 2

Бе)удобрений 5.4 5.2 0.49 0.47 1.29 1.29 48 . 41

Р60К135 5.6 5.8 0.48 0.55 1.44 1.67 60 45

N135Р60К135 4.4 4.7 0.45 0.44 1.13 1.32 244 200

К203Р60К135 4.9 4.9 0.48 0.54 1.29 1.39 681 220

Навоз 20 т/га-фон 5.1 5.2 0.48 0.18 1.14 1.41 50 54

Фон+Р60К135 6.0 6.0 0.51 0.53 1.73 1.90 42 38

Фон+М 135Р60К135 5.3 5.1 0.53 0.51 1.49 1.54 376 352

Фон+К203Р60К135 5.2 5.2 0.52 0.5! 1.56 1.6о ■ 600 404

Навоз 10 тЛа+Х68Р.>0КЛ°"' - - 0.49 0.47 1.16 1.34 180 120

*> 1 - кукуруза в севообороте;- кукуруза при бессменном возделывании. Данные НО) в среднем за 3 года.

|<>

нию. Погодные условия оказывали влияние на этот показатель. Максимальным он был в засушливом 1987 году и составил в севообороте 6.4-9.4%, при бессменном возделывании 4.8-7.7%.

В период уборки в зеленой массе концентрация фосфора составила 0.40-0.55%, т.е. в пределах нормативов - 0.5%. Существенных различий в содержании фосфора по вариантам опыта не было, лишь более высокая концентрация отмечена в засушливом для кукурузы 1987 году и составила 0.40-0.93% РЮ* как в севообороте, так и при бессменном возделывании.

Наибольшее влияние на накопление К20 в растениях оказало внесение навоза совместно с фосфорно-калийными удобрениями и одних минеральных удобрений.

Содержание калия снижалось от внесения азотных удобрений как при минеральной, так и при навозно-минеральной системах удобрения с 1.44-1.73% до 1.13-1.49% в севообороте и с 1.67-1.90% до 1.32-1.54% при бессменном возделывании. Больше калия накапливалось в засушливом 1У87 году на варианте без азота как в севообороте, так и б монокультуре и достигало 2.58-2.32% на минеральной системе удобрений, а на органо-минеральной 2.38-2.71%, соответственно.

Существенное влияние оказали минеральные удобрения и погодные условия на накопление в зеленой массе кукурузы нитратов (табл. 3). Общий уровень содержания нитратов в кукурузе идущей после люцерны выше, чем при бессменном возделывании. С применением азотных удобрении наблюдается четкая закономерность повышения содержания нитратов. При внесении азота с дозе 203 кг/га как по минеральному, так и п£> навоз-но-минеральному фону под кукурузу идущую по люцерне в зеленой массе накапливались нитраты выше ПДК (200 мг/кг). При бессменном возделывании кукурузы на минеральной системе удобрения оно было на уровне ПДК.

В 1982 году с высокой влагообеспеченностью в период интенсивного роста при низком урожае кукурузы количество нитратов было выше, чем в 1987 году, когда в "критический" период почти в 2 раза меньше выпало осадков.

С учетом биохимического состава растений рассчитана питательность 1 кг сухого корма в кормовых единицах (к.е.). Внесение полного минерального удобрения в севообороте увеличивало содержание к.е. в 1 кг сухого вещества с 0.79 до 0.82 в севообороте и при бессменном возделывании с 0.81 до 0.82. Совместное внесение минеральных удобрений с навозом также улучшало кормовые достоинства зеленой массы.

Продустнзность кукуртаю-люцернового севооборота и бессменной кукурузы- В кормовом севообороте под покров вико-овса подсевалась люцерна. Азотные удобрения под покровную культуру и люцерну не применялись. Вносили навоз осенью в запас на 3-4 года в дозах 60 и 80 т/га. Минеральные удобрения - полная норма фосфорных и калийных со-

ставила Р240К540, из них Р240К300 под предпосевную культивацию, а К240 в подкормку под люцерну I и 2 г.п. поверхностно после третьего укоса люцерны соответственно: К140 и К100.

Урожайность вико-авсяно-люцерновой смеси 1982 и 1985 годов по массе была близка, но по структуре урожая существенно различалась и зависела от метеорологических условий вегетационного периода. Максимальный урожай в среднем за 2 года получен на варианте с внесением 60 т/га и Р240КЗОО и составил 62 ц/га.

Люцерну использовали в течение 3-х лет. Урожайность люцерны в среднем по вариантам опыта составила 85-99 ц/га. Урожайность люцерны зависела от метеорологических условий. Самые высокие урожаи бь.ли в 1984 и 1986 гг., которые были благоприятными также и дл^ кукурузы. Максимальный урожай в среднем за 6 лет составил 99 ц/га на варианте от последействия 60 т/га навоза и Р240КЗЫ).

Качество урожая тесно связано с видом растения и уровнем его удобренности. Наибольшее количество азота отмечено в сене люцерны, несколько меньше было в вико-овсяной смеси. Внко-овсяно-люцерновая смесь в среднем за 2 года имела довольно высокое содержание сырого белка 12.6-13.9%; Р205 - 0.69-0.87% и К20 ¡.76-2.78°/, на сухое вещество.

В люцерне содержание сырого белка в среднем за 6 лет было на уровне 16.4-17.2%; фосфора - 0.68-0.77%; калия 1.69-2.6%. Существенных различий в изменении этих показателей от удобренности не выявлено, кроме содержания калия, которое повышалось от совместного внесения навоза и РК. Содержание сырого жира было на уровне 2.4-2.6%, золы 8.0-8.7%, клетчатки 34-36%. Различий этих показателей по вариантам опыта не наблюдалось. Содержание каротина с применением удобрений увеличивалось со 147 мг/кг до 177 мг/кг сухой массы.

Применение удобрении оказывало положительное действие на продуктивность культур кормового севооборота и бессменной кукурузы. Наибольшую продуктивность кукурузно-люцериового севооборота 97.2-98.1 ц/га сухого вещества обеспечила органо-минеральная система с внесением 20 т/га навоза+К58-87Р60К135. Несколько уступила по продуктивности минеральная система (оптимальный вариант) с внесением К58Р60К135, обеспечивающий 85.2 ц/га сухого вещества (табл. 4). В монокультуре высокую продуктивность - 137.5 ц/га сухого вещества дало внесение 20 т/га |,авоза+Ы203Р60К135, несколько ниже 124.4 ц/га получено по минеральной системе на оптимальном варианте (К'203Р60К135). Внесение одного навоза было более эффективно в кормовом севообороте, где получено 77.0 ц/га сухого вещества против 68.6 ц/га в монокультуре.

Продуктивность бессменной кукурузы, выраженная в сухом веществе, в условных зерновых и кормовых единицах выше продуктивности кукурузно-люцериового севообо-

рота. Однако по сбору сырого белка кормовой севооборот превосходил монокультуру в 1.2-2.2 раза. Высокая насыщенность севооборота бобовой культурой способствовала получению продукции с хорошей обеспеченностью протеином, на каждую зерновую единицу в севообороте приходится 160-180 г белка, в монокультуре всего лишь 50-70 г белка.

Продуктивность бессменной кукурузы выше, чем при возделывании ее в севообороте, за исключением вариантов без удобрений, PK, навоз, навоз+РК, где она на этих вариантах на 4-10 ц з.е. больц.е, чем в монокультуре.

По результатам опыта были рассчитаны выноса азота, фосфора и калия культурами севооборота и бессменной кукурузой. Из культур наибольшее количество питательных веществ выносит люцерна. Высокий вынос элементов питания с урожаем культур в севообороте и монокультуре обеспечила навозно-мннеральная система удобрений (нагоз + Мы.^РК). В среднем ежегодный вынос азота кукурузой составил на этих вариантах 130 и 124 кг/га в севообороте и 125 и 158 кг/га в монокультуре. Можно отметить, как тенденцию, что кукуруза в севообороте выносит меньше калия (152 кг/га), чем бессменная (183 кг/га) на варианте навоз+NiPK, по выносу фосфора различий фактически нет. •

На основании полученных опытных данных был сведен баланс элементов питания ■ ja V ротацию. Баланс азота в кормовом севообороте и при бессменном возделывании кукурузы рассчитывали по методике ВИУА (Минеев и др., 1980). Баланс азота в кормовом севообороте в среднем по двум полям за 7 лет был положительным по всем вариантам опыта (табл. 5), за счет наличия в севообороте люцерны, как азотонакопителя. Интенсивность баланса в севообороте по азоту была высокой и в зависимости от системы удобрения изменялась в пределах 114-233%. При бессменном возделывании положительный баланс по азоту отмечен в вариантах с внесением повышенных доз азотных удобрений на фоне PK, как с навозом, так и без него. В севообороте и в монокультуре положительный баланс фосфора сложился на всех применяемых системах удобрений, за исключением N203P60K135 - при бессменном возделывании. Баланс калия в севообороте и монокультуре складывался по-разному в зависимости от применяемых удобрений. Навозно-мннеральная система удобрений (20 т/га навоза+Ы135-203Р60К135) обеспечивала положительный баланс по калию как в севообороте, так и в монокультуре кукурузы при интенсивности баланса соответственно 131-137% и 112-143%.

Бездефицитный или положительный баланс по азоту, фосфору и калию в севообороте сложился при ежегодном внесении 20 т/га навоза совместно с N58-87P60K135 при продуктивности севооборота в 71-73.2 ц/га з.е. В монокультуре кукурузы такой баланс получен при внесении 20 т/га назоза+М135-203Р60К135 при продуктивности 109.8-128.5 ц/гаД е,

Таблица 4

Продуктивность кукурузно-люцернового севооборота и кукурузы, возделываемой бессменно, при разных системах удобрения (среднее за 1982-1988 гт.)

Варианты сухое вещество, ц/га зерновые единицы, ц/га сырой белок, кг/га пркбавка сырого белка о г удобрений. к/га

Кукурузно-люцерновый севооборот

Без удобрений 66/. 46.8 756 -

Р60К135 72.0 50.1 833 77

Ы58Р60К135 85.2 62.6 • 1010 254

Ш7Р60К135 90.0 65.9 1058 302

Навоз 20 т/га - фон 77.0 52.5 940 184

С>он+Р60К135 88.1 61.6 1048 292

Фон+Ы581:,60К135 97.2 71.0 1153 397

Фон+Ш7Р60К135 98.2 73.2 1108 352 .

Навоз 10 т/га+К29Р30К68 83.0 59.2 957 201

Бессменная кукуруза

Без удобрений 71.4 54.6 358 -

Р60К135 59.6 56.8 286 72

Ы135Р60К135 105.4 100.7 698 340

К203Р60К135 124.4 116.9 837 479

Навоз 20 т/га - фон 68.6 64.5 372 14

Фон+Р60К135 78.8 77.8 470 112

Фон+М135Р60К!35 118.0 109.8 779 421

Фон+Ш03> Р60К135 137.5 128.5 1010 652

Навоз 10 т/га+К68Р30К68 97.7 92.0 549 191

На оптимальном варианте для кукурузы с минеральной системой удобрения п севообороте (Ы58Р60К135), с продуктивностью 63 ц/га з.е. интенсивность баланса составила ' по N - 157%, Р2Оа - 16% и КгО - 99%. В монокультуре с минеральной системой удобрения О1203Р60К135) при продуктивности 117 ц/га з.е. интенсивность баланса соответственно была: 110, 91, 80%, не ухудшая при этом плодородие почвы.

Ад1охюд]че^п^н_агроэкологичгс;гяя оценка и энергетическая э^Аекткпнсет!. при-удобрений под кукурузу в севообороте и при бессменном вотделыппним. Оценка агрономической эффективности применения удобрений выражалась оплатой вносимых удобрений прибавкой урожая. 1Макснмальная оплата 1 м^РК прибавкой урожая кукуру-

Таблица 5

Баланс питательных веществ за V ротацию кормового севооборота (сргднее по 2-м полям) и 7 летний период бессменного возделывания кукурузы, кг/га

N Р2С>5 к2о

внесено вынос интен- внесено вынос интен- внесено вынос интен-

с удобре- с урожаем и зл 7 лег, сивность с с за 7 лет, сивность с с за 7 лет, сивность

ниями и газообразные баланса, удобро- урожаем баланса. улоорс- урожаем оалапеа,

другие потери из ± % шнчн ± |ШЯМН ± %

ПОСТ} ТТЛ С1ШЯ удобрсшгП

2004 176 24 114 - 294 -244 - - 710 -710 -

Без удобрений 6 399 -393 0.01 - 233 -233 - - 636 -636 -

230 169 61 136 420 308 112 136 945 882 63 107

РК 6 319 -313 0.02 420 219 201 192 945 696 249 136

641 407 234 157 420 363 57 116 245 947 -2 99

КРК 951 1017 . -66 94 420 310 110 135 945 956 -11 99

857 51) 345 ¡48 420 369 51 114 945 1061 -116 89

ЫиРК 1423 1292 131 110 420 460 -40 91 945 1184 -239 80

740 344 396 215 462 342 120 135 8% 862 34 104

Навоз 510 542 -32 94 462 213 249 218 896 657 239 136

769 330 439 233 882 394 488 224 184) 1406 435 131

Навоз+РК 510 652 -142 78 882 2°0 592 304 1841 1089 752 169

Д67 618 . 549 189 882 442 440 199 1841 1344 497 137

Навоз+ЫРК 1455 1236 219 118 882 407 475 217 1841 1284 557 143

1359 656 703 207 882 441 441 200 1841 1407 434 131

Навоз+ЫиРК 1927 1584 343 122 882 494 388 178 1841 1649 192 112

684 383 301 178 441 371 70 119 221 933 -12 99

1/2 навоз+1/2 ЫРК 730 795 -65 92 441 308 133 143 921 911 10 101

') Ъ^а/МТеЛ-б- севооборот, о^/М^^'монокультура.

зы в среднем за 6 лет достигнута при внесении полного минерального удобрения (Ы135-200Р60К135) при возделывании кукурузы как в севообороте, так и в монокультуре. В этом случае на 1 кг ОТК. получено в оптимальном варианте ^ 135Р60К135) 8.8 кг з.е. в севообороте и !3.3 кг з.е. в монокультуре (№03РС0К135).

Минеральная система удобрении под кукурузу оказалась более эффективной в монокультуре, чем в севообороте. При внесении навоза в дозе, приблизительно равной по количеству ЫРК. с минеральным удобрением, на I т навоза получено 1 4 кг з.е. в севообороте и 0.6 кг з.е. при бессменном возделывании кукурузы. От внесения фосфорно-калнйного удобрения эффекта не получено. Применение {ЧРК. в со"етанин с навозом дает довольно высокий эффект, но уступает минеральной системе удобрения.

Систематическое внесение высоких доз удобрений может негативно влиять на окружающую среду (Кук, 1972; Варюшхина, 1989: Минсев, 1990)- наших исследованиях установлено, что на вариантах без удобрений и с применением навоза запасы N-N0) в почве были ниже чем на других вариантах По содержанию общего количества N-N01 в почве как в севообороте, так и при бессменном возделывании кукурузы существенных различий з среднем за 3 года не наблюдалось. Резул1'.-?ты исследований показал 1, что основная массы N-N03 накапливаете в пахотном и подпахотном слое на всех вариантах н всех фонах (с навозом и без него). В севообороте и монокультуре во псе фазы развития кукурузы на долю N-N0) приходится 60-80% $ слое 0-40 см от общегр количества, накопленного в 0-80 см слое. Накопление N-N0) в почве Находится С прямой зависимости от внесения азотных удобрений, особенно а пахотном горизонте. Так, на варианте с внесением Р601С135 при возделываннн кукурузы в севооборота в (разу всходсг пахотном слое сосредоточено 43 кг N-N0) из 84 кг в 0-80 см слое, то при внесении 1Ш5Р60К135 в почве накапливалось 206 кг N-N0) в 0-80 см слое, из них находится в пахотном горизонте. При бессменном возделываннн соответственно ?Г< - 21 ;<г М-1ЧО)/га из 59 хг, N135Р60К135 - 123 кг Ы-КОз/га в пахотном слое из 188 кг N-N03.

Содержание N-N0) в почве по отдельным фазам развития зависит от потребности растений в азоте во время их роста. В начале вегетации, когда уровень потребления азота растениями невысок, содержание нитратного азота в почве вследствие жизнедеятельности почвенной микрофлоры возрастает. Максимум приходится на фазу 6-8 листьев. В этот период запасы нитратного азота а слое 0-80 см достигали 540 кг N-N0]/« в севообороте и 633 кг/га при бессменном возделывании кукурузы на варианте 20 т/га наво-за+Ш03Р60К135. При этом четко видна положительная связь запасов N-N05 с дозой внесенного азота. Это подтверждается на всех фонах я севооборотах, если сравнивать с РК. Внесение органических и минеральных удобрений увеличивает запасы N-N0] не только в верхних, но и в более глубоких слоях почвенного профиля. Это связано как с нисходящим

перемещением N-N0), так и с дополнительной мобилизацией азота почвы при внесении азотсодержащих удобрений. В период максимального потребления азота (выбрасывание метелки-цветение) в пахотном слое происходит резкое в 4-10 раз снижение легкодоступного азота N-N01 в зависимости от варианта удобренности. при этом в нижележащих горизонтах также происходит снижение запасов N-N0}, но в меньшей степени. К моменту уборки содержание Ы-КОз снижалась как в севообороте, так и при бессменном возделывании.

Оценка энергетической эффектвности применения удобрений показала достаточно высокий коэффициент полезного действия минеральных удобрений (Ы135-203Р60К135 ) под кукурузу, возделываемую в севообороте и монокультуре, при средних энергетических затратах на I кг д.в. азотных удобрений - 86.6 МДЖ, фосфорных - 12.6 МДЖ, калийных -8.3 МДЖ и валовой энергии I кг сухого вещества корма около 17 МДЖ, коэффициенты энергетической эффективности составили в варианте К135Р60К135 - 3.68; Ы203Р60К35 -3.28 в севообороте и соответс гвенно 4.60 н 4.84 в монокультуре.

Наиболее эффективным энергетически л экологически оправданным оказалось внесение под кукурузу в севообороте N135Р60К135, а при бессменном ее возделывании -ЮОЗР60К135 с содержанием N0)" в пределах ПДК (200 мг на кг сырой массы).

ВЫВОДЫ

1. Исследованиями подтверждена возможность успешного возделывания кукурузы в условиях Нечерноземной зоны, как в кукурузно-люцерновом севообороте, так и в монокультуре до 30 лег на специально выделенных полях.

2. Систематическое внесение навоза, минеральных удобрений и их сочетаний при периодическом известковании за 29 лет способствовало переходу почвы из группы с низкой и средней степенью обеспеченности подвижным фосфором - 4.2-6.2 мг/100 г почвы и средней обеспеченностью обменным калием - 8-!0 мг/100 г почвы в группу средней и повышенной обеспеченности - 12-21 мг/100 г почвы подвижным фосфором и 16-17.4 мг/100 г почвы обменным калием как в севообороте, так и монокультуре.

3. Оптимальной системой удобрения кукурузы, возделываемой в севообороте, являлась минеральная в дозе К135Р60К135, обеспечивающая в среднем за 6 лет получение 560 ц/га зеленой массы кукурузы. При бессменном ее возделывании оптимальным являлось внесение К135-203Р60К135, что позволило получить 600-680 ц/га зеленой массы.

4. Наиболее высокое действие на урожай кукурузы и его качество оказывали минеральные азотные удобрения. Прибавка от N135 при возделывании кукурузы после люцерны по фону Р60К135 составила в среднем за 6 лет 184 ц/га, в монокультуре 267 ц/га

2.1

зеленой массы кукурузы. С увеличением дозы азота в 1.5 раза прибавка возрос.п соответственно до 222 и 360 ц/га. По фону навоза прибавки oi азота были ниже.

Эффектнпносгь биолоыческого азота люцерчы оказалась значительно ниже. Наибольшая прибавка урожая зеленой массы кукурузы от использования 3-х летнего пласта люцерны на фоне РК-удобрений составила 58 ц/га.

5. Максимальная оплата 1 кг NPK прибавкой урожая кукурузы получена при внесении полного минерального удобрения N135-203P60KI35 как в севообороте, так и бессменно и составила 8.8 кг з.е. в севообороте и 13.3 кг з.е. в монокультуре. На этих же вариантах системы удобрения отмечена и наиболее высокая энергетическая эффективность удобрений. Энергетический КПД удобрения равен соответственно 3.68 и 4.84.

6. Качества урожая зеленой массы кукурузы зависело от вносимых удобрений, предшественника и погодных условий. Азотные удобрения N135-203 повышали содержание сырого белка с 5.3 до 7.5% в севообороте и с 4.8 до 6.6% при бессменном возделывании. Повышенная доза азота (N203) приводила к избыточному накоплению нитратов в кукурузе, возделываемой после люцерны на нсех фонах, а в монокультуре - на фоне 20 т/га навоза.

Биохимический и зольный состав урожая записел, главным образом, от погодных условий и. в меньшей степени, от удобрений. Повышение дозы азота ло N203 снижало содержание сырой золы и клетчатки.

Возделывание кукурузы в условиях избыточного увлажнения сопровождалось повышением содержания нитратов и БЭВ и снижением содержания клетчатки, жира и каротина в зеленой массе.

7. Общая продуктивность кукурузы, возделываемой бессменно, при инесении N135-203Р60К! 35 достигала 101-117 ц/га з.е. в среднем ежегодно. Продуктивность кукурузно-люцермового севооборота на сопоставимых вариантах опыта значительно ниже - 63-66 ц/ra з.е. Однако введение люцерны а севооборот повышало сбор сырого белка и улучшало сбалансированность корма по белку. На 1 з.е. в севообороте приходилось 16*0 г белка, при монокультуре - 69 г.

8. Применение удобрений в севообороте обеспечивает положительный баланс всех основных элементов питания. В монокультуре кукурузы положительный баланс NPK получен лишь по навозно-минеральной системе удобрения.

Предложения производству

Па дерново-подзолистой средне- и хорошо окультуренном тяжелосуглинистой почве возможно возделывание кукурузы как бессменно в течение 30 лет, так и в кукурузно-

люцерновом севообороте с насыщенностью кукурузой до 50% и трехгодичным использованием многолетних трав.

Для получения 600-700 ц/га зеленой массы кукурузы достаточно внесение полного минерального удобрения КЧ35-200Р60К135 как в севообороте, так и в монокультуре. Но применение повышенной дозы азота в кукурузно-люцерновом севообороте сопровождается накоплением нитратов в зеленой массе выше ПДК (200 мг/кг сырой массы).

Список опубликованных работ

1. Ефремова З.С., Шишкина Т.М. Влияние удобрений на урожай зеленой массы кукурузы к содержание в ней сырого белка и нитратного азота//Агрохимия. 1984. № 8. С.47-51.

. Ефремова З.С., Шишкина Т.М. Влияние удобрений на продуктивность кукурузы, возделываемой бессменно и после бобовых в кормовом севообороте//Агрохимия. 1986. № 6.

3. Ефремова З.С., Шишкина Т.М. Влияние удобрений на урожай и качество зеленой массы гибридов в условиях Нечерноземной зоны//Агрохнмия. 1987. № 2. С. 43-48.

4. Забугина Т.м. Влияние удобрении на урожайность и основные показатели качества зеленой массы кукурузы, возделываемой бессменно и в кукурузно-люцерновом севообороте на дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве//Проблемы повышения плодородия почв в условиях интенсивного земледелия: Тез. Всес. научно-технич. конф. М. 1983.

5. Кутузова A.A., Харьков Г.Д., Ефремова З.С., Забугина Т.М. и др. Временные рекомендации по производству кормиз с низким содержанием нитратов б условиях Московской области. М. 1988. 24 с.

6. Ефремова З.С., Забугина Т.М. Роль азота в системе удобрения кукурузы, возделываемой в севообороте после люцерны и бессменнс//Агрохимия. 1991. 12. С. 13-18.

7. Забугина Т.М. Влияние различных систем удобрений па плодородие дерново-подзолистой почвы при возделывании кукурузы бессменно и- в севообороте //Эффективность средств химизации и продуктивность с.-х. культур: Тез. докл. конф. молодых ученых 13-15 апреля 1993. М., 1993. С. 26.

8. Забугина Т.М. Продуктивность кукурузно-люцернового севооборота и бессмен-нон кукурузы на дерново-подзолистой тяжелосуглинистой окультуренной почве //Эффективность применения ерэдетв химизации и продуктивность с.-х. культур: Тез. докл. конф. молодых ученых 22-23 марта 1994. М., 1994. С. 32-33.

9. Курмышева H.A., Ефремова З.С., Забугина Т.М. Состояние органического вещества дерново-подзолнстои гочзы при длительном возделывании кукурузы бессменно и в севооборотс//Агрохимия. 1 Ь-jS. Mi 9. С. 11-16.