Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Удобрение подсолнечника на обыкновенном мицелярно-карбонатном черноземе в Ростовской области

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Удобрение подсолнечника на обыкновенном мицелярно-карбонатном черноземе в Ростовской области"

На правах рукописи

- 6 ДПР 1333

Мажуга Геннадий Евгеньевич

УДОБРЕНИЕ ПОДСОЛНЕЧНИКА НА ОБЫКНОВЕННОМ МИЦЕЛЯРНО-КАРБОНАТНОМ ЧЕРНОЗЕМЕ В РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

06.01.04. агрохимия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Персиановка-1998

Работа выполнена в Донском государственном аграрном университете

Научные руководители: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Агафонов Е.В.

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Агафонова Л.Н.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

Шапошникова И.М.

кандидат сельскохозяйственных наук,

Бирюкова O.A.

Ведущее предприятие: Донской филиал им. Л.А. Жданова

ВНИИ масличных культур

Защита состоится 1998 года в " " часов на

заседании диссертационного совета К-120.44.02. при Донском государственном аграрном университете по адресу: 346493, п. Персиановский, Донской шсагроуниверситет.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Донского госагроуниверситета.

Автореферат разослан b мар7»д, l998 г

Ученый секретарь диссертационного совета

Хорош кин Б.М

I. ОБЩАЯХАРАКТЕРИСТИКАРАБОТЫ

Актуальность темы. В России производство семян масличных культур не обеспечивает потребности народного хозяйства. На душу населения потребляется около 10 кг растительного масла при минимальной норме 13,2 кг. Достигнутый уровень урожайности основной масличной культуры - подсолнечника не исчерпывает потенциальных возможностей районированных сортов.

Важным условием повышения продуктивности подсолнечника является применение удобрений. Разработка рациональной системы его питания требует учета биологических особенностей, изучения зависимости действия удобрений от обеспеченности почвы влагой и элементами питания, выявления основных критериев для определения оптимальных норм удобрений, сроков и способов их внесения. На обыкновенном карбонатном черноземе эти вопросы изучены недостаточно.

Цель и задачи исследований; Целью исследований являлось изучение эффективности минеральных и органических удобрений на подсолнечнике при различных способах внесения и разработка системы применения удобрений на эснове учета обеспеченности почвы элементами питания и продуктивной влагой. В основные задачи исследований входило:

I. Изучить влияние видов, доз, соотношений и способов применения на динамику подвижных соединений элементов питания в почве. I. Установить влияние минеральных удобрений и способов их внесения на рост и развитие растений в течение вегетации, урожайность подсолнечника и его качество.

¡. Определить химический состав надземной массы подсолнечника, рассчитать общий и удельный вынос и баланс элементов питания при различных системах удобрения.

Установить коррелятивную зависимость эффекта от удобрений с влагообес-печенностью растений и содержанием в почве элементов питания. Определить экономическую и биоэнергетическую эффективность изучаемых приемов повышения урожайности подсолнечника.

. Разработать оптимизированную систему применения удобрений под подсолнечник.

Научная новизна. Научная новизна исследований заключает ся в: . Определении эффективности локального применения минеральных удобрений в сравнении с разбросным.

. Выяснении роли цинка и молибдена в питании подсолнечника на карбонатном черноземе и исследовании влияния цинковых и молибденовых удобрений на урожайность подсолнечника.

Установлении эффективности применения биогумуса под подсолнечник. Установлении связей между действием удобрений и обеспеченностью подсолнечника элементами питания и влагой, определении критериев регулирования применения удобрений.

Практическая значимость. Разработана и рекомендована система лоты юто и разбросного применения удобрений под подсолнечник, основанная

на методе почвенной диагностики, обеспечивающая максимальный эффект при значительной экономии удобрений.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на ежегодных научных конференциях ДонГАУ в 1994-1997 гг., в Ростовском центре научно-технической информации в 1996 году и на межрегиональной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов в Воронежском государственном аграрном университете им. К.Д. Глинки в 1997 юду.

Публикация результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 4 работы.

Объем н структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 8 глав, выводов и предложений производству. Работа изложена на 186 страница? машинописного текста, включает 20 рисунков, 19 таблиц в тексте и 36 в приложении. Список литературы включает 200 источников, из которых 19 принадлежит зарубежным авторам.

2. МЕТОДИКА И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Эффективность применения органических и минеральных удобрений по; подсолнечник изучали в 1994-1997 гг. на опытном поле Донского гоеударст венного аграрного университета (ДГАУ) в учебном хозяйстве "Донское".

Схема опыта (табл. 5) предусматривала изучение эффекта от внесенге минеральных, органических и микроудобрений. Изучалось действие фосфор ных удобрений в дозах 30-120 кг/га; азотных - 25-100 кг/га и калийных - 30-121 кг/га. Биогумус, полученный с помощью вермикультуры на основе птичьег помета (N-1,0%, Р205- 1,9%, К20 -1,9%), вносился под предпосевную культа вацию в дозах 2,5 и 5 т/га. Фосфорные удобрения (двойной суперфосфат - 46°/ Р2 05) и калийные (калийная соль - 40% К20) при разбросном поверхностно] способе вносили под основную обработку почвы (25-27 см), азотны (аммиачная селитра - 34,6 % N) - под предпосевную культивацию. При локал! ном способе - удобрения вносились при посеве сеялкой СУПН-8. Микроудо( рения (сернокислый цинк - 22% Zn и молибденово-кислый аммоний - 52% М< вносили в смеси с макроудобрениями при посеве подсолнечника.

Повторность опыта четырехкратная. Площадь опытной делянки 112 м Агротехника подсолнечника - общепринятая для зоны. Сорт подсолнечника Донской 60. Закладка полевых опытов, проведение наблюдений и учетов ос; ществлялось согласно методик полевого опыта (Щерба С.В., Юдин Ф.А., 197 Доспехов Б.А, 1979; Юдин Ф.А., 1980).

Исследования проводились полевым и лабораторным методом с испол зованием общепринятых методик: отбор проб почвы - ГОСТ 28168-89; по, вижные формы фосфора и калия по методу Мачигина - ГОСТ 26205-91; о менный аммоний - ГОСТ 26489-85; нитратный азот - ГОСТ 26951-86; подвк ные соединения Zn, Mo - ГОСТ Р506; азот в растительных образцах - ГОС 13496.4-84; фосфор - ГОСТ 26657-85; сырой жир - ГОСТ 13496.15-83; экон

мичеекую эффективность применения удобрений определяли по Баранову H.H. (1966); биоэнергетическую эффективность расчитывали согласно "Методике по расчету энергетической эффективности агротехнологий с использованием ПЭВМ", Воронеж, 1993; математическая обработка полученных результатов проводилась путем дисперсионного и корреляционного анализов по Доспехову Б.А. (1979) с применением ПЭВМ. Почва опытного участка - чернозем обыкновенный среднемощный теплый, мицелярно-карбонатный (североприазовский) с содержанием гумуса в пахотном слое 3,6-3,7%, pH - 7,1-7,4; сумма поглощенных оснований - 38-40 мг-экв/100 г почвы; содержание валовых форм (%): N - 0,18-0,20; Р205- 0,16- 0,17 и К20 - 2,3-2,4. Объемная масса пахотного слоя почвы 1,16 г/см3, влажность устойчивого завядания подсолнечника 12,5%. 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Влагообвспеченность подсолнечники

Основные районы возделывания подсолнечника в нашей стране расположены в зоне недостаточного увлажнения. Главный лимитирующий фактор продуктивности здесь почвенная влага (Белевцев Д.Н., 1980). Подсолнечник достаточно засухоустойчивая культура, однако продолжительная вегетация не позволяет ему избегать засух. Существенную роль в обеспеченности подсолнечника вяашй имеют зимне-весенние осадки (Лукишев A.A., 1989; Пусто-войт B.C., 1990).

Ранне-весенний запас продуктивной влаги во все годы исследований был достаточно высоким, в метровом слое - 160-180 мм. К началу периода активной вегетации подсолнечника в 1994 году он практически не изменялся и в фазу 4 пар настоящих листьев составил 152 мм. На этом же уровне количество влаги в почве было и в 1997 году -148 мм. В ] 995 году - значительно ниже -115 мм.

Период образования корзинки - цветение в 1994-1995 гг. огмечался засушливостью. Содержать продуктивной влаги в почве было в пределах 44-95 мм. В 1997 году в летний период выпало 396,9 мм осадков, поэтому к фазе образования корзинки в почве содержалось около 187 мм продуктивной влаги. Высокая насыщенность почвы влагой отмечалось и в дальнейшем.

На вариантах с внесением N25P» локально и NsoP«o вразброс под культивацию начиная с фазы образования корзинки и особенно в фазу цветения количество продуктивной влаги в почве ниже по сравнению с контролем. Разница достигала в отдельных случаях 13 мм.

3.2. Динамика минерального азота в почве иод подсолнечником

Содержание нитратного азота в метровом слое почвы, после ее полного оттаивания в 1994 году составляло 49,4 кг/га, в 1995 и 1997 гг. соответственно - 61 и 58,3 кг/га. К моменту посева подсолнечника во все годы наблюдалось некоторое увеличение содержания нитратного азота в почве. На контроле в слое почвы 0-60 см оно составило 64-82 кг/га (табл. 1).

В 1994 году количество нитратного азота в почве под подсолнечником в течение вегетации изменялось довольно слабо. Происходит постепенное его уменьшение. К фазе цветения разница по сравнению с посевом составляет всего

23 кг. В 1997 году динамика нитратного азота до фазы образования корзинки на контроле представлена почти прямой линией. По-видимому, благоприятные условия для нитрификации способствовали образованию больших количеств нитратного азота.

Таблица 1

Динамика нитратного азота в почве, кг/га. Слой 0-60 см

Год Вариант Сроки отбора образцов

1 2 3 4

1994 Контроль 64,1 59,7 50,4 41,1

N25P30 л. * 63,2 86,1 63,0 56,6

NsoPeo л.* 66,8 107,6 75,6 68,4

N25P30 в. 84,2 88,4 62,4 43,2

NsoPeo в. 103,2 101,2 74,1 79,0

1995 Контроль 82,0 105,8 34,8 34,7

N25P30 Л. * 79,0 130,4 44,6 47,6

NSOPÓO л." 86,0 156,9 59,8 50,9

N2JP30 в. 104,8 132,7 45,7 43,6

NsoPeo в. 110,2 146,7 54,7 42,1

1997 Контроль 73,0 79,3 72,6 39,6

N2SP30 Л.* 76,5 105,4 88,4 46,8

NsoPeo л.* 71,8 136,6 112,9 56,4

N25P30 в. 99,5 98,8 84,9 40,6

N50P6O в. 109,6 128,8 94,5 52,1

1 - поссв; 2-4 пары настоящих листьев; 3 - образование корзинки; 4 - цветение; * - почву отбирали перед посевом; л. - локально; в. - вразброс

Применение удобрений локальным способом во все годы вызывало существенное увеличение содержания нитратного азота в почве. Особенно большая разница по сравнению с контролем имела место в период посев-4 пары на стоящих листьев. Она не всегда была пропорциональна дозе азота, внесенной < удобрениями. Кривая изменений в количестве нитратного азота в почве в те чекие вегетации на удобренных вариантах значительно круче, чем на контроле На вариантах с разбросным применением удобрений закономерности j динамике нитратного азота такие же как и при локальном внесении удобрений Однако, в целом просматривается небольшое преимущество локального способ; применения удобрений.

Применение биогумуса способствовало заметному повышению содержа ния нитратного азота в почве. В отдельные годы применение биогумуса был эквивалентным внесению удобрений в дозе N» Peo (1995 год), а в 1997 году рс зультаты близки к результатам варианта N25 Рзо •

Количество аммонийного азота в почве в разные годы в период от посев до цветения подсолнечника составляло 10-30% от всего минерального (табл. 2)

Таблица 2

Доля аммонийного азота в Имиц, %. Слой почвы 0-60 см. Фаза 4 пары настоящих листьев

1 Вариант 1994 г. 1995 г. 1997 г. Среднее

Контроль 12,2 15,2 11,5 13,0

ИгзРзо л. 22,2 22.6 17,4 20,7

КадРбО л. 21,7 23,6 16,0 20,4

N25^30 в. 12,6 16,5 11,3 13,5

^оРбО в. 13,6 18,3 И,7 14,5

М75Р90 в. 14,3 19,0 12,4 15,2

Биогумус 5 т/га 15,7 17,5 12,4 15,2

Общим в динамике аммонийного азота является небольшое снижение от посева до фазы цветения. В 1995 году оно имело место только в период до образования корзинки. Существенной закономерности в распределении аммонийного азота по профилю почвы не наблюдалось.

Содержание аммонийного азота, как правило, было в пределах 1-3 мг/кг почвы. Применение удобрений локальным способом несколько увеличивало содержание аммонийного азота в почве по сравнению с разбросным.

Анализ соотношения двух форм азота в этот период показывает, что при внесении удобрений локальным способом процент аммонийного азота в почве выше, чем при разбросном. Наибольшая разница между способами проявилась в 1994 году. Но и в этом году на вариантах с одинаковыми дозами удобрений она не превышала 8%. В последующие фазы различия сокращаются. Следовательно при припосевном внесении аммиачной селитры в дозах N25-50 N-№1« сохраняется почти в таком же количестве как и при внесении вразброс под предпосевную культивацию.

Наибольшее увеличение содержания минерального азота вызвало локальное применение удобрений в дозе К50Рбо • Несколько меньше эффект на варианте с разбросным внесением N75?,,0 . При равных дозах удобрений, преимущест-зо локального способа внесения составило в среднем за 3 года от 12 до 21 кг.

Некоторое увеличение в содержании аммонийного азота отмечено также 1ри внесении биогумуса. При этом существенно увеличилось и общее количе-;тво минерального азота в почве. Биогумус обеспечивал подсолнечник к началу жпгоной вегетации дополнительно 40 кг азота на га, в сравнении с другими ¡идами удобрений.

Э.З. Фосфатный и калийный режим почвы

Исходная обеспеченность подвижным фосфором в 1994 и 1995 гг. была фактически одинаковой. В период посев-4 пары настоящих листьев в почве сдержалось от 18,8 до 19,6 мг/кг почвы. Несколько выше количество фосфора I слое почвы 0-20 см было в 1997 году - около 23 мг/кг почвы. В целом все эти юказатели относятся к классу средней обеспеченности.

Применение фосфорных удобрений в минимальной дозе (Р30) в 1994 и 1995 гг. способствовало увеличению содержания подвижного фосфора - при внесении вразброс - до 22-23 мг/кг почвы, а в 1997 году - до 24 мг/кг (табл. 3), Р«,- соответственно - 23-27, Р90- 25-30, Рц»- 28-30 мг/кг почвы. Влияние применения удобрений, вносимых при посеве, отмечалось с фазы 4 пар настоящих листьев. По сравнению с эквивалентными дозами фосфора, внесенными вразброс, здесь количество недвижного фосфора в пахотном слое выше на 0,5-1.6 мг/кг почвы.

Таблица 3

Динамика подвижного фосфора в почве, мг/кг. Слой 0 - 20 см

Год Вариант Посев 4 пары Образование Цветение

наст. лист. корзинки

Контроль 18,8 19,2 18,9 18,3

Рзо л. 19,2 22,6 23,1 21,8

Р«о л. 18,4 25,7 24,9 24,2

Рзо в. 21,7 21,9 21,4 20,5

РйО в- 23,7 24,4 24,0 22,5

Р»0 в. 25,1 26,3 25,9 24,1

Р120 в. 30,2 29,6 28,1 27,6

Биогумус 5 т/га 21,3 21,9 21,9 21,3

Контроль 19,6 19,0 18,1 17,6

Рзо л. 19,7 23,1 22,4 20,1

РбО л. 20,1 24,6 23,6 21,8

Рзо в. 21,8 21,6 21,2 19,4

РбО в. 24,4 23,7 22,8 20,6

Р*> В. 25,9 25,0 24,4 22,8

Pj20 В. 29,4 28,3 26,2 26,1

Биогумус 5 т/ш 21,8 22,4 21,9 21,4

Контроль 23,3 23,0 22,6 22,4

Рзо л. 23,4 25,8 25,1 23,9

РбО л. 22,7 28,9 27,9 26,1

Р30 в. 25,1 24,6 24,4 23,7

РбО в. 26,8 27,3 27,0 25,8

Р90 в. 29,5 30,2 28,8 27,9

Биогумус 5 т/га 25,4 25,1 24,9 23,9

Небольшое преимущество, как правило, сохранялось вплоть до конца вегетации. На вариантах с удобрениями наблюдалось снижение содержания подвижного фосфора в течение вегетации во все годы исследований. По-видимому, это связано в основном с двумя причинами. Первая из них - потребление фосфора растениями подсолнечника на формирование большой вегетативной массы. Вторая - переход фосфора удобрений в труднодоступные формы.

Положительное влияние на содержание подвижного фосфора в почве оказало также применение биогумуса. Эффект от этого удобрения близок к варианту с внесением фосфорных удобрений в дозе 30 кг/га.

Расчет показывает, что каждые 10 кг д.в. удобрений вносимых вразброс увеличили содержание подвижного фосфора в среднем на 0,78 мг/кг почвы. Фосфорные удобрения, вносимые локально при посеве, вызывали увеличение содержания подвижного фосфора на 1 мг/кг почвы.

К моменту посева подсолнечника в верхнем слое почвы содержалось от 340 до 370 мг/кг почвы обменного калия, что соответствует повышенной обеспеченности этим элементом.

Применение калийных удобрений в дозе 30 кг/га к существенным изменениям не приводило. Некоторые изменения проявились лишь при увеличении дозы до 60 кг/га. Влияние азотно-фосфорных удобрений в дозе М^Рео вызывало устойчивую тенденцию увеличения содержания обменного калия в почве, что можно объяснить повышением активности почвенных микроорганизмов, которые обладают способностью разлагать минералы, содержащие калий.

3.4. Содержание '/л и Мо в почве.

Обыкновенный карбонатный чернозем отличается довольно высокими валовыми запасами 7.п в почве. На опытных участках в 1994-1997 гг. в слое почвы 0-60 см они составляли 63-71 мг/кг почвы (табл. 4).

Таблица 4

Содержание валовых и подвижных форм '¿п и Мо в почве перед посевом подсолнечника, мг/кг. Среднее за 3 года

Слой почвы, Цинк Молибден

см 1 1 2 i 3 1 ! 2 | 3

0-20 69,0 0,25 0,36 2,65 0,42 15,8

20-40 68,0 0,26 0,38 2,57 0,52 20,2

40-60 64,0 0,36 0,56 2,05 0,33 16,1

1 - валовое содержание; 2 - подвижные формы; 3 - степень подвижности Zn и Мо, %

Подвижные формы цинка в карбонатном черноземе определяются с применением ацегатно-аммонийной буферной вытяжки с рН 4,8, наиболее пригодного экстрагента для этих почв (Мокриевич Г.Л., Диброва B.C., Яровой Н.В. 1969).

В слое почвы 0-40 см количество подвижного Zn было в пределах 0,220,28 мг/кг. В соответствии со шкалой, предложенной Агафоновым Е.В. (1994), при содержании подвижного фосфора в пределах 20-25 мг/кг почвы средняя обеспеченность Zn полевых культур находится в пределах 0,1-0,3 мг/кг почвы подвижного цинка. Содержание подвижного молибдена в почве в верхних слоях было в пределах 0,4-0,58 мг/кг почвы, это соответствует пограничной области между средней и повышенной обеспеченностью молибденом для почв степной зоны (Ягодин Б.А., 1989). Сопоставление количества подвижных и валовых

форм показывает, что в верхних слоях почвы содержание подвижного молибдена составляет примерно 15-20%. Это свидетельствует о достаточно высокой подвижности потенциальных запасов молибдена в почве.

3.5. Влияние удобрений на урожайность и качество семян подсолнечника.

В среднем за 3 года урожайность на контрольном варианте составляла 1,96 т/га. Комплекс условий увлажнения и обеспеченность элементами питания в разные годы исследований различался и следствием этого была неодинаковая продуктивность посевов. В 1994 году урожайность составляла 1,44 т/га, а в 1997 году она была почти в 2 раза выше (табл. 5).

Таблица 5

Влияние удобрений на урожайность подсолнечника, т/га

1994 г. 1995 г. 1997 г.

Вариант урожай- прибавка урожай- прибавка урожай- прибавка

ность к контролю ность к контролю ность к контролю

Контроль 1,44 - 1,76 - 2,69 -

Рзо л. 1,68 0,25 2,04 0,27 2,81 0,12

Р«0 л. 1,71 0,28 2,08 0,31 2,74 0,05

N25P30 л. 2,02 0,59 2,12 0,35 2,94 0,25

N25P30 Л. + N25 п. 2,19 0,76 1,94 0,17 2,97 0,28

N25P30K30 л. 2,04 0,61 2,11 0,34 2,95 0,26

N25P30ZI14 л. 2,07 0,64 2,22 0,45 2,90 0,21

N25P30M00.5 л. 2,06 0,63 2,17 0,40 2,96 0,27

N25P60 л. 2,06 0,63 2,00 0,23 2,82 0,13

NJOPÍO л. 2,01 0,58 1,93 0,16 2,70 0,01

Контроль 1,42 - 1,78 - 2,68 -

Рзо 1,55 0,12 1,97 0,20 2,83 0,14

Рб0 1,64 0,21 2,09 0,32 2,78 0,09

Р90 1,75 0,32 2,11 0,34 2,72 0,03

Р120 1,58 0,15 2,00 0,23 - -

«30 1,90 0,47 1,90 0,13 3,04 0,35

N25P6O 1,96 0,53 2,02 0,25 2,89 0,20

NsoPso 2,00 0,57 1,88 0,11 2,97 0,28

NsoPeoK« 1,96 0,53 1,80 0,03 2,78 0,09

N75P60 1,99 0,56 1,84 0,07 2,83 0,14

NJOPSK, 2,06 0,63 1,92 0,15 2,89 0,20

N100P120K120 1,94 0,51 1,78 0,01 - -

Биогумус 2,5 т/га 1,60 0,17 2,04 0,27 2,89 0,20

Биогумус 5 т/iu 1,74 0,31 2,09 0,32 2,97 0,28

HCP095 0,13 0,16 0,20

л. - локальное применение удобрений при посеве; п. - подкормка в фазу 4-х пар настоящих листьев; на остальных вариантах удобрения внесены вразброс

Применение фосфорных удобрений как при посеве, так и вразброс, оказало положительное влияние на урожайность подсолнечника. Максимальный

прирост урожайности (0,31-0,34 т/га) получен в 1995 году. В 1997 году отмечено снижение эффекта от фосфора уже при увеличении дозы выше 30 кг/га.

Однозначного мнения об оптимальном содержании подвижного фосфора » почве на черноземах Северного Кавказа нет. Бунякин И.Я. (1985) считает, по оптимальная обеспеченность наступает при 15 мг/кг почвы, Агафонов Е.В. '1992) - при 30 мг/кг почвы. В обстоятельных работах, выполненных в последние годы на Северном Кавказе, такие сведения или не приводятся (Есаулко \.Н., 1997), или оптимум найден с применением метода Чирикова (Чешенко 2.В., 1997).

Сопоставляя прибавки урожая от фосфорных удобрений с количеством юдвижного фосфора в почве в период посев - 4 пары настоящих листьев мож-ю отметить тесную зависимость между ними. Коэффициент корреляции очень !ысок - г = 0,874 ± 0,048. Наиболее наглядную картину даст сравнение не абсо-иотной величины прибавки урожайности с количеством подвижного фосфора в гочве, а ее отношения к максимальной прибавке урожайности в данном году, соторая бралась за 100%. На рис.1 показано, что пик урожайности под действиям фосфорных удобрений достигается при содержашш в пахотном слое почвы юдвижного фосфора в пределах 24-26 мг/кг почвы. При уровне урожайности [,8-2,8 т/га. Зависимость, представленная на графике, имеет вид параболы и ¡ыражается уравнением у = - 1730 + 143х - 2,82х2 .

% от максимальной

прибавки урожайности

Р205 в почве в период посев-4 пары настоящих листьев, мг/кг

'ис. 1. Зависимость прибавки урожайности подсолнечника от содержания подвижного фосфора в почве. Слой 0-20 см

Применение азотных удобрений на фоне фосфора в среднем за 3 года бы ло эффективным. Урожайность увеличилась, но сравнению с фоном, на 0,12 0,18 т/га, но только при внесении минимальной дозы 25 кг/га. Доза 50 кг/га при разбросном внесении удобрений под предпосевную культивацию, вызыва ла такой же эффект, как и доза 25 кг/га, а при локальном применении N50 - уро жай снижался. Действие удобрений в различные годы было не одинаковым. Е 1994 году они способствовали увеличению урожайности на 0,34-0,35 т/ш. Е 1997 году эффективность была ниже, а в 1995 году применение азотных удоб рений во всех случаях, кроме варианта И^Рго локально, вызывало сниженш урожайности.

В целом при совместном применении азотных и фосфорных удобренш оптимальной была Ы^Рзо ПРИ посеве. По видимому, использование удобренш на этом варианте было более длительным, по сравнению с разбросным спосо бом внесения и в засушливый год не создавало большой избыточной концен трации солей в зоне расположения корневой системы.

Применение азотной подкормки в фазу 4 пар настоящих листьев на фош удобрений, внесенных при посеве в дозе Ъ^Рзо, способствовало увеличении урожайности лишь в 1994 году. Прибавка урожая здесь составила 0,17 т/га I была математически достоверной. В остальные г оды ее действие оказалось не эффективным.

Сравнительный анализ эффекта от азотных удобрений на фоне фосфор ных с содержанием нитратного и аммонийного азота в почве показывает, чте изменения урожайности, вызванные применением азотных удобрений, нахо дятся в тесной обратной коррелятивной связи с количеством нитратного азота I слое почвы 0-60 см в фазу 4 пар настоящих листьев, г = - 0,901 ± 0,112. Высо кая степень зависимости обнаружена также с содержанием влаги в метровок слое почвы, г = 0,862 ±0,131. Корреляция с аммонийным азотом - значительш меньше, однако в фазу 4 пар настоящих листьев она так же существенна г = - 0,697 ±0,185. Отсутствие достаточно тесной корреляции с показателям! обеспеченности влагой и различными формами азота перед посевом подсол нечника не позволяет регулировать применение азотных удобрений при внесе нии под предпосевную культивацию и одновременно с посевом. Тесная связь < почвенными характеристиками в фазу 4 пар настоящих листьев дает возмож ность дифференцировать подход только к применению азотной подкормки. Он; была эффективна в 1994 году, когда в слое почвы 0-60 см содержалось 59,' кг/га нитратного азота, а на варианте И^зо локально - 86 кг/га.

На рис. 2 показана зависимость эффекта от азотных удобрений с содер жанием нитратного азота в слое почвы 0-60 см в фазу 4 пар настоящих листьев Она имеет линейный характер и выражается уравнением у =10,5 - 0,0765х.

Достоверные положительные изменения урожайности (около 0,2 и бола т/га) сосредоточены в достаточно широком диапазоне, соответствующем со держанию в почве от 85 до 130 кг/га нитратного азота. Оптимальное содержа ние азота в среднем составляет 110 кг/га. Поэтому, найденная зависимость т позволяет рассчитывать дозу азотной подкормки, а только необходимость ©

проведения. В 1994 году подкормка дозой 25 кг/га как раз и позволила довести количество азота до оптимума.

Отклонение урожайности, ц/га

N-N03 в слое почвы 0-60 см, кг/га

Рис. 2. Зависимость отклонений урожайности под действием азотных удобрений с содержанием >М403 в слое почвы 0-60 см в фазу 4 пар настоящих листьев, кг/га

Применение калийных удобрений не вызвало достоверных отклонений урожайности как в отдельные годы, так и в среднем за 3 года. Неэффективной 5ыла доза Кео па фоне И^Рво и доза 120 кг/га на фоне повышеш!ых доз азота и фосфора. При обеспеченности почвы 350-400 мг/кг почвы даже такая высокая потребность в калие, как у подсолнечника, удовлетворялась благодаря мощной усваивающей способности его корневой системы.

Применение цинковых и молибденовых удобрений в целом за 3 года вы-шало незначительную тенденцию увеличения урожайности, которая фактически проявилась только при недостатке влаги в 1995 году. В более влажные готы подвижность цинковых и молибденовых соединений увеличивается и по-гребность в них удовлетворяется. В используемой шкале но молибдену граница чежду средней и повышенной обеспеченностью, по-видимому, должна быть в 1рсделах 0,45-0,50 мг/кг почвы.

Устойчивый положительный эффект во все годы исследований получен и вариантах с применением биогумуса. Прибавка урожая при внесении 5 т/га 5ыла несколько выше, всегда математически достоверна, и в среднем за 3 года

составила 0,31 т/га. Доза 2,5 т/га биогумуса в меньшей степени увеличивала урожайность, но ее повышение также было существенным. В засушливый год, при недостатке влаги в почве, эффект от биогумуса был на уровне лучших вариантов с применением минеральных удобрений, во влажные годы - уступал им.

Масличность семян подсолнечника в 1995 и 1997 гг. была примерно одинаковой, в пределах 45-47%, а в 1994 году - в пределах 51-52%. В действии удобрений на этот важнейший показатель в целом четкой закономерности не установлено. Содержание жира в семенах подсолнечника под действием азот-но-фосфорных удобрений, как правило, несколько повышается, но тенденция выражена слабо, а в 1995 году наблюдалось даже некоторое снижение этого показателя. В среднем за 3 года несколько большее количество жира, содержащегося в урожае с 1 га, получено на варианте с применением ^Рэо локально при посеве в сочетании с цинком и молибденом. Однако, разница по сравнению с ^Рзо несущественна, всего 0,01 т/га (табл.6).

Таблица 6

Изменения урожайности подсолнечника и содержания жира под влиянием удобрений в среднем за 3 года, т/га

Вариант Урожай- Прибавка Количество Прибавка

ность к жира в урожае к

контролю контролю

Контроль 1,96 - 0,93 -

Рзо л. 2,18 0,22 1,04 0,11

Рбо л. 2,18 0,22 1,03 0,10

Т^Рза л. 2,36 0,40 1,13 0,20

ИиРзоЛ. +N25 п. 2,37 0,41 1,13 0,20

^кРзоКзо л. 2,37 0,41 1,13 0,20

^5РЗО2П4 л. 2,40 0,44 1Д4 0,21

ИиРзоМом л. 2,40 0,44 1,14 0,21

ИиРбо л. 2,29 0,33 1,10 0,17

^РбО л. 2,24 0,28 1,08 0,15

Контроль 1,96 - 0,93 -

Рзо в. 2,12 0,16 1,00 0,07

Рбо в. 2,17 0,21 1,03 0,10

Р<ю в. 2,19 0,23 1,04 0,11

К25Рзо в. 2,28 0,32 1,09 0,16

ад«, в. 2,29 0,33 1,10 0,17

N^60 в. 2,28 0,32 1,10 0,17

^5оРбоК«о в. 2,18 0,22 1,04 0,11

Н75РбО в. 2,22 0,26 1,06 0,13

адо в. 2,29 0,33 1,10 0,17

Биогумус 2,5 т/га 2,18 0,22 1,04 0,11

Биогумус 5 т/га 2,27 0,31 1,09 0,16

Разбросное внесение удобрений в равной дозе давало меньший эффект, ем локальное. Применение под культивацию азота в дозе 25 и 50 кг/га, как на юне Р60, так и ira фоне Р90, практически не изменяло содержание жира в уро-сае с 1 гектара, по сравнению с вариантом ^Рзо- Оно составляло 0,16-0,17 'га. Оптимальная доза биогумуса - 5 т/га. Здесь получен эффект такой же, как а лучших вариантах с разбросным применением удобрений.

3.6. Расход и баланс элементов питании при различном удобрении подсолнечника В среднем за 3 года расход азота на единицу продукции несколько увели-ился на вариантах с локальным применением азотно-фосфорных удобрений, а акже на варианте NsoPôoKeo- Последний вариант занимает лидирующее положение и по выносу калия (табл.7). Небольшое увеличение потребления фосфора о сравнению с контролем отмечено почти на всех вариантах с удобрениями. >но увеличивается с повышением дозы фосфорных удобрений. В целом, отно-ительное увеличение расхода элементов питания для получения 1 ц семян под-злнечника невелико. По азоту оно составляет не более 6-7,6% по фосфору - не олее 5-7,5% и по калию - не более 6-7%. Следовательно общий вынос элемен-эв питания обусловлен главным образом урожайностью.

Таблица 7

Влияние удобрений на расход элементов питания для получения 1 ц семян подсолнечника, кг. Среднее за 3 года

Вариант N Р2О5 к2о |

Контроль 4,58 2,23 10,80

Pjo л. 4,50 2,24 11,11

N25P30 л. 4,86 2,17 11,02

NsoPso л. 4,86 2,40 11,19

РбО в. 4,60 2,27 11,12

N25P30 в. 4,58 2,27 11,37

n25p60 в. 4,65 2,31 11,43

NsoPeo в. 4,67 2,34 11,46

^50Рб0К«0 в. 4,93 2,33 11,53

Биогумус 5 т/га 4,66 2,33 11,00

Оценка баланса элементов питания на различных вариантах с применс-

нем удобрений показывает, что положительный баланс по фосфору имел ме-го только на вариантах с применением фосфорных удобрений в дозе 60 кг/га -■11 кг/га. Отрицательный баланс фосфора на вариантах с применением удоб-ишй в дозе 30 кг/га - 18-21 кг/га. Очень большой отрицательный баланс слоился по азоту. При внесении N25 он был в пределах 80-87 кг/га, N50 - 56-60 г/m. Дефицит калия на всех вариантах в пределах 244-266 кг/га. Не имеет ринципиального значения в этом случае и внесение 60 кг калия с удобрения-и. На варианте с применением 5 т биогумуса на гектар отрицательный баланс з N составил 56 кг, положительный - по P2Os - 43 кг.

Совершенно очевидно, что оптимальная система применения удобрени нод подсолнечник будет включать небольшие нормы азотных удобрений и пр средней обеспеченности почвы фосфором не очень высокие нормы фосфорны удобрений, нецелесообразно применение калия.

3.7. Энергетическая и экономическая эффективность применения удобрений под подсолнечник

Наибольшие затраты совокупной энергии для получения единицы пр( дукции потребовались при использовании биогумуса (5 т/га), минимальные при локальном внесении минеральных удобрений (Р30). Более всего накапливг лось энергии в прибавке урожайности от локального применения на 1 га N^P (табл. 8). Максимальная энергоотдача достигнута на этом же варианте и состг вила 112,2 ГДж, чистый энергетический доход - 85,1 ГДж, а коэффициен энергетической эффективности составил 4,1. При увеличении дозы минерал! ных удобрений до N50P60 он снижался на 15%, так как энергия, затраченная н удобрения, возрастала более высокими темпами, чем накапливалась в дополш тельной продукции.

Анализ экономической эффективности применения удобрений иод под солнечник по выходу масла показывает, что лучшие результаты дает нримеш ние азотно-фосфорных удобрений при посеве в дозе ЫиРзо- На этом вариант получены наибольший чистый доход - 3336 тыс.руб./га и норма рентабельност - 196%. При этом снижалась себестоимость 1 тонны масла.

Таблица

Энергетическая (ГДж/га) и экономическая оценка применения удобрений под подсолнечник (среднее за 3 года)

Показатели

Вариант энергия чистый коэфф. условно норма себесто]

'iiirp.il JU накоп- энергети- энергети- чистый рента- мость 1

энергии ленная ческий ческой доход, бельнос- масла,

урожаем доход эффекгав- тыс. руб. ти, % тыс. pyf

ности

Контроль 24,2 91,4 67,2 3,8 2690 186 2440

Рзо л. 24,9 103,6 78,7 4,1 3000 185 2455

N25P30 Л. 27,1 112,2 85,1 4,1 3336 196 2365

NsoPfio л. 29,6 105,0 75,4 3,5 3146 179 2506

РбО в. 26,3 103,1 76,8 3,9 2850 168 2615

N25P30 В. 28,1 108,4 80,3 3,8 3137 185 2453

N5oP«o в. 30,6 108,4 77,7 3,5 3083 170 2595

Биогумус

2,5 т/га 29,8 102,6 72,7 3,4 1810 64 4257

Биогумус

5 т/га 60,1 107,9 47,8 1.8 773 19 5879

ВЫВОДЫ

1. Обеспеченность почвы подвижным фосфором в начале вегетации подсолнечника была в пределах 18,2 - 22,3 мг/кг. Каждые 10 кг д.в. фосфорных удобрений, вносимых вразброс, в среднем обеспечивали увеличение содержания подвижного фосфора в почве на 0,78 мг/кг, а локально при посеве - на 1,0 мг/кг почвы. Положительное влияние на содержание подвижного фосфора оказало применение биогумуса, эффект от которого близок к действию фосфорных удобрений в дозе 30 кг/га.

2. Использование азотных удобрений при посеве и вразброс способствовало существенному увеличению содержания N-N0^ в почве. В первой половине вегетации на вариантах ^5Р30 и N50? во по сравнению с контролем оно достигало 25-45 кг. Различия между способами внесения незначительны. Локальное применение азотных удобрений способствовало некоторому увеличению доли N-N114 в почве.

5. Внесение фосфорных удобрений при посеве и вразброс оказало положительное влияние на урожайность подсолнечника. В среднем за 3 года прибавка урожайности на вариантах с разными дозами была в пределах 0,21-0,23 т/га (10,7-11,7%). В 1994 и 1995 гг. максимальный результат получен от Р90, в 1997 году - от Р30. Эффект от фосфорных удобрений находился в тесной корреляционной связи с содержанием подвижного фосфора в почве в период посев - 4 пары настоящих листьев (г = 0,874 ± 0,048). Пик урожайности (0,20,3 т/га) под действием фосфорных удобрений достигается при содержании в пахотном слое подвижного фосфора в пределах от 24 до 26 мг/кг почвы.

1. Применение азотных удобрений в среднем за 3 года повышало урожайность по сравнению с фосфорным фоном только от минимальной дозы 25 кг/га. Лучшие результаты получены при локальном использовании сочетания азотных и фосфорных удобрений в дозе N25Pзo■ Прибавка к контролю в среднем за 3 года составила 0,4 т/га (20,4%).

>. Наибольшая корреляционная связь эффекта от азотных удобрений на подсолнечнике прослеживается с содержанием нитратного азота в почве в фазу 4 пар настоящих листьев (г = 0,879 ± 0,132), а также, с количеством продуктивной влаги в метровом слое почвы (г = 0,860 ± 0,132). Оптимальное содержание N-N03 в слое почвы 0-60 см - 110 кг/га для достижения урожайности 0,2-0,3 т/га. Это позволяет регулировать применение азота в подкормку.

к Калийные удобрения в сочетании с азотно-фосфорными как при разбросном, так и при локальном внесении существенно урожайность не изменяли. Содержание в пахатном слое почвы обменного калия 340-370 мг/кг позволяет удовлетворить даже высокую потребность подсолнечника в этом элементе. Применение цинковых и молибденовых удобрений в среднем за 3 года незначительно увеличило продуктивность подсолнечника по сравнению с М25?зо- Тенденция увеличения урожайности проявилась только в засушливом 1995 году. Содержание подвижного цинка в пределах 0,23-0,28 мг/кг почвы и молибдена - 0,40-0,58 мг/кг почвы в слое 0-40 см, по-видимому, является достаточным для формирования урожая подсолнечника в 2,5-3,0 т/га.

8. Положительное влияние на продуктивность подсолнечника оказало органическое удобрение - биогумус. Прибавка урожайности от внесения биогумуса в дозе 5 т/га составила 0,31 т/га, в дозе 2,5 т/га - 0,22 т/га.

9. Применение удобрений незначительно повышало масличность семян подсолнечника. Увеличение выхода жира обусловлено, главным образом росто!» урожайности. Большим оно было на вариантах с минимальными дозами маю роэлементов при посеве и их сочетаний с микроэлементами -1,13-1,14 т/га.

10. Расход N. Р205 и К20 на формирование 1 ц семян подсолнечника без при менения удобрений в среднем за 3 года составил соответственно: 4,58; 2,23 \ 10,8 кг. При их использовании удельный расход элементов питания увеличивался всего на 5-7,5%. Удобрения в оптимальных дозах обеспечивали отри цательный баланс фосфора в пределах 20 кг/га, азота - 80-90 кг/га.

11. Биоэнергетическая и экономическая оценка эффективности удобрений по казывает, что максимальные энергоотдача, чистый энергетический доход, ко эффициент энергетической эффективности, условно чистый доход и нормг рентабельности получены на варианте с применением при посеве ИиРзо-

Предложения производству.

При возделывании подсолнечника на обыкновенном мицелярно-карбо натном черноземе для получения урожайности 0,25-0,30 т/га фосфатный уро вень почвы необходимо доводить до 24-26 мг/кг почвы. При расчете дозь удобрений принимать во внимание, что каждые 10 кг д.в. фосфорных удобре ний внесенных вразброс увеличивают количество подвижного фосфора в почв< на 0,8 мг/кг почвы, а при локальном способе внесения - на 1,0 мг/га.

В годы с запасом продуктивной влаги в метровом слое почвы в фазу < пар настоящих листьев 130 мм и более и при содержании в 60-сантиметровои слое почвы менее 90 кг/га нитратного азота целесообразно применение азопкм подкормки в дозе 25 кг/га.

Под подсолнечник рекомендуется использование биогумуса в дозе 2,5 т/га.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Мажуга Г.Е. Удобрение подсолнечника на мицелярно-карбонатном чериозе ме // Эффективность удобрений и плодородие почв в Ростовской области: Сб науч. тр. ДонГАУ. Персиановка, 1995. - С. 97-102.

2. Мажуга Г.Е. Удобрение подсолнечника на мицелярно-карбонатном чериозе ме // Тезисы докладов конференции по итогам научно-исследовательской ра боты, ДонГАУ, 1991-1995 гг., - С.45-46.

3. Мажуга Г.Е. Удобрение подсолнечника на мицелярно-карбонатном чернозе ме // Информ. листок. Ростовский ЦНТИ. Ростов-на-Дону, 1996. N 604-96.

4. Мажуга Г.Е. Эффективность минеральных и микроудобрений при возделы вании подсолнечника на мицелярно-карбонатном черноземе // Обеспечени стабилизации АПК в условиях рыночных форм хозяйствования: Тезисх докладов межрегиональной научно-практической конференции молоды ученых и специалистов. Ч. 1. Воронеж, 1997. - С. 222-224.