Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние длительного применения удобрений на агрохимические свойства серой лесной почвы и продуктивность звена зерно-свекловичного севооборота в условиях лесостепи УССР

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Влияние длительного применения удобрений на агрохимические свойства серой лесной почвы и продуктивность звена зерно-свекловичного севооборота в условиях лесостепи УССР"

украинская ордена трудового нрасного знамени сы!ьс!шх0'зяйст№ж/ш а кадили

ш1ияние должного применения удобрений НА агрохимические свойства скрой лесной почвы и продуктивность звкна зерно-свекловичного севооборота в уомшх лесостепи усср

Специальность 06.01.04 - агрохимия

А втореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

На правах рукописи

КОРСУН Светлана

Кирв - 199С

Диссертационная работа выполнена в Украинском ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском институте земледелия в 1935-1989 гг.

Научный руководитель - кандидат с.-х. наук

В.М.Лебединская

Официальные оппоненты - доктор с.-х. наук, профессор

Н.Е.Власенко

кандидат с.-х. наук, доцент Л.И.Мазуркевич

Ведущее предприятие - Всесоюзный НИИ сахарной свеклы

Защита состоится " 1990 г. в № час. на

заседании специализированного Совета К 120.71.03 в Украинской ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии < аудитории второго учебного корпуса.

Просим принять участие в заседании Совета или прислать отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенный печатью, по адресу: 252041, г.Киев-41, ул.Героев Обороны, 15, Сектор защиты диссертаций.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии.

Автореферат разослан

1990 г>

Ученый секретарь специализированного совета кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

В.Ф.Балабайко

ПОДП. К ППЧ. 10.11.1090 Г. ФОРМАТ 00 x 84 / 16 БУМАГА ТИП № 1 1ШЧ.ОФС. УГ.Л. 1ШЧ. Л 1. УЧ.-ИЗД. л. 1,25 ТИРАЖ 100. ЗАКАЗ. ВЛ7 БЕСПЛАТНО

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. Важнейшей проблемой земледелия является стижение устойчивого роста продуктивности сельскохозяйственны): льтур, главным образом за счет освоения шучно обоеноЕШ-ппг»- сис-м ведения хозяйства. В комплексе факторов, об.услорлитзо'лн'* лоня--ние плодородия почв и продуктивности сельскохозяйстгеннж куль-р, ведущая роль принадлежит удобрениям, при систематическом именемии которых направленность изменении в почве для кислой нкретной почвенно-климатической зоны мег.ет иметь свои ос.об»н.иос-и требует дополнительного изучения. На серлс лесных помпах -¡¡е-степи проводилось недостаточное количество пс.следоппчий, позпп-юиих последить изменение ягрокимичэских по газа те лей плодородия чвы, обусловленное воздействием 2")-летнего применения удобрений. |< длительном систематическом использовании удобрений дальнейшего учения требуют вопросы распределения питательна ве-цеств и ний их доступности длл растений в профиле серой лесной почт, ределенне оптш.'альньос уровней содержании элементов пигаизд для льсксхоз^йственжгх культур.

Цель и задачи исследований. Цель нолих исследогаг'.'й состояла определении ептималып/х дол удобрений р звене рерно-сяеклого«>:!о-серооборога, ооеспе'-ичяюглих наряду с высокой продуктивность1) здел'-'ваотлх культур, улучпениз показателе;) илосоротдея се,г>ой л<:'с-1 П^чвы.

В ладану исследований нходило ртутить путем проведения поле-го опкта и ллбораторш« исследовании влияние чазояп и шневпль-

удог'ретЗ, й.чесенн1;г отдельно и з пчплгччоч их сг^тгг-ии, ни г, ягрогимччоск'■:< свсПсч) герой летней плюм, статьи баланса гл:-п:льч--/С по'Р";о:'п, у^.ягейг'^ть и оснопнке гок.ггптсл! качеств« пьтуг :мл\г, я«|5Г1о-гтс-ггло"(|ч;юГ'> герс.с<5оротэ, а тег* с рассмог-г'- экологические аснеюы и )уояочч«&оку.о ост}'еюивнсст'Ь примеге

яги повшенных доз минеральных удобрений при длительном их испол аоЕании.

Научная новизна результатов исследований. Впервые б зоне се верной Лесостепи изучали действие минеральных удобрений в широко диапазоне доз /63-3&8 кг/га №РК в среднем за год ротации/, что п з голи л о установить дозы удоо рений для получения высокой продуктивности севооборота, воспроизводства потерь гумуса, увеличения дпр,(бнгя подвижных форм фосфора и калии, охарактеризовать с экол° гпческой точки зрения процессы, происходящие в профиле серой ле^ 1Юй почвы под действием различных доз удобрений , а таете вычлени' роль отделышх элементов питания в создании урожая и улучшении в! ке.чьства в условиях серой лесной почвы.

Практическая ценность работы. Полученные результаты исследо-вчний дали возможность совершенствовать систем удобрении в овен« полевого севооборота север-юй Лесостепи УССР в направлении повиш ния его продуктивности и качества сельскохозяйственной щюдукции о также улучшении агрохимических свойств серой лесной почвы.

Апробации работы. Основные выводы и результаты исследованш: доложены и обсуждены на научно-производственных совещаниях лабор;. тории агрохимии УНИИЗ /Киев, 1986-1989 гг./, на республиканских I учно-теорет»ы£.ск;;х конференциях молодых ученых и специалистов в Украинском НИИ земледелии /1986, 19н9/, на всесоюзном совещании "Проблемы азота п земледелии" /Новосибирск, 1990/. По теме днссе[ тацшг опубликовано три печатных расоты.

Реализация результатов работы. Предложения, Еытекмлцие из ре зультатов исследований по влияния удобрений на величину урожая к его качество, подтверждены производственной проверкой, проведен ной и 1987-1988 гг. в колхозе "Хлебороб" Обуховского рпйона Киевской области на терргприи 200 га.

Структура и ооъем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, выводов и предложений производству, списка использованной литературы, включающего 283 источника /в т.ч. 21 -иностранных/ и приложения. Рпбота изложена на 212 страницах машинописного текста, включающего Ь4 таблицы /в т.ч. 17 в приложении/ И К' рисунков.

Программа, методика и уел опия проведения исследований. Программой бнло предусмотрен') п течение 198!"|-1987 гг. провести исследования по определению изменения агрохичическнх показателей плодородия почвы и продуктивности культур звена зерю-сг.скловпчного севооборота под действием длительного применения удобрений, "'пбота осуществлялась на базе стационарного полевого опита лаборатории агрохимии Украинского НИИ пемледели. Опыт заложен в 19£-1 году, входили одним полей /озимая гшенпцр/. Опыт развернут в пространстве на пяти полях. Пло'ладь посевной делянки 174 М*", учетной - 100 ¡/', Число повторений - четыре. Почва опытного участка серая лесист крупнопылевято-легкосуглинистая. Исходные /1961 г./ агрохимические показатели почвы в 0-20 см слое при закладке опыта были следуюпс'н:

' гидролитическая кислотность - 2,3, сумма поглощенных оснований - 6,3 мг-окв./ЮО г почвы, степень насыщенности осношэ-шями - "Ь%, содержание подвижного фосфора /?£%/ - 5,1, обменного калия /¡{.¿О/ - 4,6 мг/100 г почвы, содерк-ние гумуса 1,4Ьй. В [97Ь голу опыт был реконструирован в сторону увеличения доз удобрений. Агрохичичискио исследования проводили в конце ротации сепо-)боротп после ре-онструкпии опыта па перга« трех полях. Севооборот юсятнпольш/й: озимая пшеница, сахарная свекла, кукуруза на зерно, чмень, клевер, озимая плгница, сахарил свекла, кукуруза на силос, шнуйя роя:ь, горох. В нашел топоте изменение продуктивности сель-:кохогнйственных культур изучали в звено: озимая пиенпца /Полес-кзя 70/. сахарная свекла /Ялтушковокая односемянная/, кукуруза на

зерно /гибрид Еуковинекий-3/, ячмень /Дружба/, клевер /Кумач/. Схема внесения удобрений представлена в таблице I. Агротехника при выращивании сельскохозяйственных культур общепринятая для правобережной Лесостепи УССР. В опыте применяли аммиачную селитру, гранулированный суперфосфат, калий хлористый, полуперепревший навоз КРС. Известкование почвы производили дефекатом под озимую пшеницу.

Агрохимические показатели плодородии почвы определяли по следующим методикам: гидролитическую кислотность - по Каппеиу, рМ солевой - потенциометрически на Л11У-340, сумму поглощенных оснований - по Калпену - Гилысовицу, гумус - по методу Тюрина в модификации Симакова, групповой состав гумуса - по методу Кононовой-Бель-чиковой, валовый азот - по методу Къел" даля после озоления по Гинзбург, нитратный азот по методике Грандваль-Ллжу, нитрификаци-01 тую способность - по методике Кравкова, аммонийный азот - колориметрически с помощью реактива Несслера, валовый фосфор - колориметрически после озоления по Гинзбург, органический фосфор - по. методу Вогтаг , фракции фосфора - по методу Чирикова, подвижность фосфора по методу Скофилдо, обменньй калий - по методу Мас-ловой, труднодоступный калий и степень подвижности обменного калия - по методу ВЯУА. Исследования растительных образцов выполнены по следующим методикам:" мокрое озоление растительного материала чо методу Гинзбург с дальнейшим определением - по методу Къель-даля, фосфора - по методу Дениже в модификации Левицкого, калия -с помощью пламенного фотометра; жир - методом обезжиренного остатка; сырая клетчатка по методу Ганненберга и Штомана.

Учет урожая производили методом сплошной уборки и взвешивания с каждой делянки. Урожайные данные подвергали статистической обработке дисперсионным методом /Доспехов,193Ь/на ЬБм "Мир'1. Было-ды при сравнении паркам го в опыта делали с учетом ИСР^е-,.

_ Fi _

Принципиальная схема и насыщенность севооборота удобрениями после реконструкции опита /с 1976 г./

Вариант

Содержание вариантов

на-j минерпль воз, ные удоб- 1 I рения, I

___!.

в услорьь.'Х до-|

____________J.

Внесено удобрений в среднем па год ротации изучаемого а пена севооборота

на- ганёрллыше удобрэ-

ВОЭ,

т/га

ния, кг/га питательных веществ

№-Р20Ь-К2()

'всего

1

Внесено удобрений в среднем за год ротации севооборота

мжерчльнпо удг.и воз, рения, кг/га n.i-т/га тататьнкх яевдеп

»-P^-Kgö acm-м

I Дефекот /фон/ 0 0 0 0 0

2 0,5 I-I-I 3 32-26-30 88 3 33-30-34 97

3 0 3-2-3 0 •96-52-90 238 0 99-6C-I02 2.61

4 0 1-1 -I 0 32-26-30 88 0 33-30-34 97

5 0,5 1,5-1-1,5 3 48-26-45 119 3 49,5-30-51 130

6 I 0-0-0 6 0 0 6 0 0

7 I I-I-1 6 32-26-30 88 6 33-30-34 97

8 I 0-1-1 6 0-26-30 56 6 0-30-34 64

9 I I-0-I 6 32-0-30 62 6 33-0-34 67

10 I 1-1-0 6 32-26-0 58 6 33-30-0 63

II 2-2-2 0 64-52-60 176 0 66~60~Ь8 194

12 I 2-2-2 6 64-52-60 176 6 tb-60-Ш 194

13 I 1-2-2 6 32-52-60 144 6 33-60-68 161

14 I 2-1-2 6 64-26-60 150 6 66-30-ü; 1(W

15 I 2-2-1 6 п4-52-30 146 6 66-60-34 160

It. I 4-3-4 6 126-78-120 326 6 132-90-136 358

17 I расчетная до sil в 71-80-62 213 6 77,7-86,469 ¡9 234

18 0 12 0 0 12 0 0

19 I 3-2-3 6 96-52-90 238 6 99-60-102 261

20 2-2-3 6 64-52-90 106 6 66-60-102 228

21 I 3-1-3 b 9с-2б-90 212 6 99-30-102 231

22 I 3-2-2 с 96-52-6)0 208 6 99-60-03 227

Поголш>о условия □ года проведения исслгдосоний были п целом удовлетворительные для роста и еллвитка растений.

Ре ру л ьт р ты к с с лед о и . Систематическое применение удобрений в севоо' оште оказало еу:цестпашгоо влияние на лггохиулческие

- 6 -

показатели плодородия серой лесной почвы.

Под действием удобрений произошло существенное изменение физико-химических свойств почвы /табл.2/. Внесение навоза позволило сохранить и даже понизить уровень кислотности почвы относительно контрольного варишта, обеспечив достаточно высокий показатель суммы поглощенных оснований. Минеральные удобрения, где элементы питания связаны с остатками сильных кислот, способствовали повышению гидролитической и обменной кислотности. При сочетании минеральных и органических удобрений навоз, обеспечивая увеличение буферной способности почвы, смягчал подкисляющее действие минеральных солей удобрения. Однако, применение максимального количества минеральных удоб-рений/)^^90^136 ежегодно на фоне навоза/ увеличило кислотность почвы в 2,4 раза по сравнению с внесением только органических удобрений /вар.16/ и привело к максимально^ выщелачиванию катионов из почвенного поглощающего комплекса верхнего слоя почем /таол.2/.

Интенсивное использование почвы в земледелии приводит к потере гумуса из корнеэбитаемого слоя , что и наблюдалось в нашем опыте. На варианте без удобрений с 1961 по 197& гг. содержание гумуса уменьшилось на 0,4Ъ% /Лебединская, Бобер, 1&8Ь/, что объясняется наличием в севообороте 40$ пропашных культур. С течением времени темпы потерь гумуса замедлялись или даже приостанавливались, так как пр! длительном использовании постоянных агротехнических прюмов межлу процессами распада и синтеза устанавливается динамическое равновесие.

Эффективным приемом улучшения гумусного состояния почвы является применение удобрений. Наиболее интенсивное воспроизводство запасов гумуса отмечалось в вариантах с нарозом/табл.3/, поскольку в данном случае обогащение гумусом происходило за счет уже готовых слочних органических соединений. При минеральной системе удобрения

Изменение физико-химических свойств серой лесной почвы под действием удобрений в слое 0-20 см /1985-198? гг./

Ва- Внесено удобрений

ри- в среднем за год

ант ротации

навоз, №-Р205-К20,

т/га кг^га

сол.

Тидролит. кислотность

Сумма поглощенных оснований мг-экв./ЮО г почвы"

Степень насыщенности основаниями ,

/о

I 0 0-0-0 6,51 0,75 9,64 93

6 6 0-0-0 6,59 0,76 9,31 32

II 0 66-60-68 6,39 1,П 8,93 89

12 6 66-60-68 . 6,42 0,93 9,1 91

19 6 99-60-102 • 6,36 1,29 9,30 69

16 6 135-90-136 5,97 1,65 а,14 83

18 12 0-0-0 6,71 0,69 10,3 94

В автореферате результаты исследований приведены по наиболее контрастным вариантам

Таблица 3

Показатели гу;иусного состояния серой лесной почвы в слое 0-20 см /1995-1987 гг./

Вариант Внесено удобрений в среднем за год ротации севооборота I ,|мус, Степень гумификации, Углерод гумино-шлс кис- Углерод фульво-■ кислот, Сгк :Сф

навоз, т/га 1 кг/га % лот, % %

I 0 0-0-0 I, 05 19,7 о,и 0,08 1,5

II 0 бб-бо-еа I, 16 17 ,9 0,12 0,10 1,2

12 6 66-£0-68 I, 32 18,4 0,14 0.12 1,2

19 6 99-60-102 I, 36 20,3 0,16 0,11 1,5

16 6 132-90-136 I, 28 17,6 0,13 0.14 0,9

18 12 0-0-0 I ,44 21,7 0,19 0,00 2,1

рост урожая нодст к более интенсивному использованию питатак.ньт вешеств почвы, что способствует увеличению темпов минерялтзйцкн "активной" части гумуся. Совместное применение органических* и ки-нетльт.тх' удобрений позволило значительно восстрновить потер! гу-

ыуса. Однако, с увеличением дозы №РК на фоне навоза /вар.16/ происходило ускорение уинерализаипонных процессов /табл. 3/.

Тип гумуса исследуемой почвы фульватно-гуматиый. Под влиянием длительного применения удобрений изменялась направленность процессов гумификации. Минеральные удобрения сдеркивали процесс гумификации, что привело к сужению соотношения Сгк:Сфк. Варианты с при-, менелием навоза отличались наивысшей степенью гумификации, обусловившей смещение соотношения Сгк:Сфк в сторону гушнових кислот.

Длительное использование удобрений в опыте не привело к увеличению содержание общего азота по срашению с началом ротации /среднее за 1975-1977 гг. - 0,070-0,083$/, что объясняется преобладанием отчуждения питательных веществ над их поступлением б почву /табл. 4/. Минеральные азотные удобрения, пр« (.снявшиеся в целью повшения эффективного плодородия почвы, оказывали пршое и косвенное влияние на различные стадии внутрипочвенного цикла азота, стимулируя процессы минерализации почвенного органического вещества, в результате чего не только увеличивалась обеспеченность растений усваемыш формами азота, но и возрастала опасность потерь азота и уменьшение потенциального плодородия почвы. Наиболее действенным приемом улучшения азотного режима серой лесной почвы оказалось применение навоза как отдельно, так и совместно с минеральными удобрениями. Пр! внесении 66-99 кг/га минерального азота на фоне 6 т/га навоза и фосфорю-калийного удобрения в почве созданы условия питания растений, обеспечившие получение самой высокой продуктивности культур звена севооборота. Доза К^д^в сочетании с РдО^хзб 11 6 т/га навоза является потенциально экологически оперной для сери лесных почв Лесостепи, поскольку, наряду с обеспечением высокого уровня показателей азотного режима почвы, способствует (/«грации подвижных форл азота в нижележащие горпонты, а нитратного - за пределы почвенного профиля.

Влияние длительного применения удобрений на азотный режим серой лесной почвы в слое 0-20 см /1985-1987 гг./

Вв-ри-ант Внесено удобрений в среднем за год ротации севооборота Валовой азот, % 'Нитратный азот Нитрифи- кяционноя способ- Аммонийный азот

навоз, | т/ гп >-р2о5-к2о, к г/га ность

иг азота на 100 г почвы

.1 0 0-0-0 0,064 0,19 2,7 0,94

6 6 0-0-0 0,(772 0,84 3,8 1,02

II 0 66-60-68 0,072 0,81 4.0 1,32

12 6 66-60-68 0.075 0,86 4,4 1,20

19 6 99-60-102 ' 0,077 0,74 5,0 1,35

16 6 132-90-136 0,084 0,94 4,9 1,45

18 12 0-0-0 0,080 1,31 4.5 1,09

При исследовании фосфатного режима почзы установлено, что под действием изучаем!« в опыте систем удобрения произошло увеличение всех форт фосфатов в почве. Главным пртноком изменения фосфатного ретима является перестройка фосфатного фонда в сторону увеличения п нем наиболее подвижных форм фосфатов. При внесении ?gg совместно с '^132^136 и ^ т^га навоза /ежегодно/ содержание наиболее ценных в питательном отношении групп минеральных фосфатов по Чирикопу/ возросло более чем р два prina по сравнению с началом ротации. Однако оптимальным в опыте оказался уровень 11,7-12,5 мг

на 100 г почвы, достигнуты!! npi внесение и

6 т/га навоза /ежегодно/, что подтверждается продуктивности) куль-iyp звена севооборота и показателями экономической эффективности /табл. Б/.

Благодаря применения удобрений припаяло о и стаде га;'5 фос^орол ни только г.пхотного горизонта, а и богоо глубоких с.гоеп аочач. И болотинстпе исслеруемк-х триантов слзгяшя полстятелык»'! с ал г-не фосфоn't, чо аиАЧптельного увеличения ;..»лорого фосфор! /п слое роч-

вы 0-20 см/ по сравнению с началом ротации /1975-1977 гг. 65-85 мг/Р^О^ на 100 г почвы/ не произошло, что подтверждает возможность перераспределения фосфора в почвенном про<|иле за счет некоторого перемещения его в нижележащие слои почвы. Увеличение количества валового фосфора в почвенном профиле происходило не только за счет миграции минеральных фосфатов, а и благодар! органофосф&там, что ( позволяет предполагать определяющую роль растений в перераспределении фосфора удобрений по профилю почвы.

Изучение калийного режимг почвы показало, что длительное сел! скохозлйственное использование с применением недостаточного количества калийных удобрений приводит к обеднению калийного фонда серой лесной почвы. Однако, несмотря на нарастающий дефицит калия в почве, отмечалась тенденция к увеличению количества обменных форы калия и степени его подвижности по сравнению с началом ротации /табл. 6/. Минеральные удобрения в меньше степени нежели навоз повышали содержание обменного калия в почве. Это связано с тем, ч?'-при внесении калийных удобрений водорастворимый калий сохраняется в почве весьма непродолжительное врет в связи с поглощением его растениями и трансформацией в обменное, а затем и необменное состояние. Пр»! использовании навоза органические соединения способству ют блокированию калия почвы и вместе с тем предотвращают необменное поглощение подвижного калия содержащегося в самом навозе. Наиболее эффективное вэздействие на содержание обменного калия в пахотном горизонте имело совместное применение органических и минеральных у до о рений. С увеличением дозы калия в составе №РК на фоне навоза количество обменного калия в почве возрастало. Применение К^д^ в сочетании с ^зз^до и б т/га навоза /ежегодно/ обеспечило положительный оалв-нс калия и наиболее высокое содеркание его в почве, но при ртом возникает опасность неэкономного использования калия сельско-

Влияние длительного применения удобрений на ({осфатный режим серой лесной почвы в слое 0-20 см /1985-1967 гг./, мг PgO^ на 100 г почвы

Вариант Внесено удобрений в среднем за год ротации севооборота Валовой Фосфор в органической форме Группы минеральных фосфатов по Чирикову Степень подвижности фо сватов

навоз т/га 1 кг/га фор 'Уп Р1+П+Ш

I 0 0-0-0 56 19,6 4,9 16,5 0,05

12 б 66-60-68 82 35,5 14 ,2 39,2 0,26

19 о 99-60-102 87 34,3 11,7 37 ,9 0,23

20 б 66-60-102 83 34,6 12,5 39,2 0,24

16 6 132-90-136 100 35,0 16,5 42,9 0,33

Таблица 6

Влияние длительного применения удобрений на калийный режим серой лесной почвы в слое 0-20 см, мр К^О на 100 г почвы

Вариант

Внесено удобрений в среднем за год ротации сево-_обор_ота____

кг/гп

навоз, т/га

Обменный калий

1975- 1985т 977гг. 1987гг.

Степень подвиж-}!{ёобменно ности калия •поглощеиниЗ 1 калий

19751977гг

1965- ¡1975-1987гг. |1977гг

19851987гг

I 0 0-0-0 4,6 4,7 0,48 0,45 61 44

6 6 0-0-0 4,9 5,3 0,49 0,49 64 50

II 0 66-60-(8 5,9 6,4 0,67 0,66 66 54

12 6 66-60-68 7,2 7,2 0,79 0,79 67 56

19 6 99-60-102 6,8 10,2 0,67 1,31 66 £6

16 6 132-90-136 6,3 12,1 0,66 67 t2

18 12 0-0-0 6,2 7,1 0,61 0,58 65 f.a

хозяйственными культурвш и потери его из корнеобитаемого слоя за счет вмцелачивачия.

Накопление калил в обменной <}ормп при отрицательном балансе свидетельствует о мооилиаации природшдс резервов ча.ии, что со временем мгг.ет привести к сш«ен;п почвенного плодородия. За ¡юта-

щго севооборота содеркание иеобменного калия в слос 0-20 см уменьши "ось на 8-28%. Динамичность пополнения обменного калия из необменного объясняется легким механическим составом серой лесной поч-выи и высокой степенью ее оку"ьтуренности.

Длительное систематическое применение удобрений в севообороте, изменяя агрохимические свойства почвы и условия питания растений, сказалось на его продуктивности.

Оценка эффективности совместного и раздельного внесения навоза и минеральных удобрений, проведенная по методу Б.Н.Рожествен-ского /1948/, показала, что при одинаковом уровне питательных элементов, т.е. при сочетании навоза и №РК в половинных дозах совместное внесение этих удобрений не обеспечило значительного прироста урожая по сравнению с раздельным применением навоза и минеральных удобрений в полных дозах при невысокой исходной дозе минеральных удобрений - '|5з20^260%00 за звено или 176 кг/га в год. С увеличением дозы навоза с 30 до 60 т/га при прея ней /''г320^2б0^300/' дозе минеральных удобрений преимущество их совместного внесения также не проявилось, т.е. были получены почти одинаковые прибавки при раздельном и совместном применении. Увеличение же чеходной дозы до ^бо^йбЛьО оа ове"° или ^38 кг'/га в год обеспечило значительное преимущество совместного применения навоза л №РК. По-нашему тению, ото объясняется увеличением отрицательного действия физиологически кислых минеральных удобрений при повышении их дозы на физико-химические свойства почвы, что влечет за собой ухудэе-1пю других показателей плодородия почвы. При совместном внесении минеральных и оргашгческлх удобрений навоз способствует устранению отрицательного воздействия минеральных удобрений на почву, а, следовательно, и повышению продуктивности культур звена севооборота /табл. 7/.

Действие на продуктивность звена севооборота комбинированной системы удобрения в сравнении с раздельным внесением навоза и минеральных удобрений /1981-1987 гг./, u/va к.е. в год

Исходные дозы

_1)рирост урояая_

с I га при внесении с 2 га при внесении навоза и f?PK

I доза навоза №РК 0,5 дозы навоза+ 0,5 /№РК/ раздельно совместно половинных дозах

(авоз 30 т/га и *320Р260К300 авоз 30 т/га и 480Р260К450

авоз 60 т/га и 320Р260К300

10.,.2 23.3

14,6 34,2

10.2 25,3 14,6 41,1

18,4 23,3

26.3 34,2

16,5 26,2

22,0 32,0

20,3 29,5

33.5 48,8

35,5 55,7

41,7 60,5

52,4

44,0 64,0

40,6 59,0

v,

Над чертой основная продукция,под чертой - Баловал

В начале опыта для всех культур севооборота, кроме клевв?р„ первом минимуме был азот. Со временен проявилась довольно си-ль-1Я потребность культур в калии, что связано с превшением аыносас лия урожаями культур над вносимым его количеством с удобрениями-.

В исследуемом звене .для клевера и сахарной свеклы порядок нимумов был таким: К> Р> № , т.е. их урожай прежде всего опре-лллсл внесением фосфорно-калийных удобрений. Положительная роль сфора и особенно калия в увеличении сахаристости корнгй н сбора сара в наибольшей степени проявилась пр< высоких доза;? азота., {, доза /пар. 19/ по сравнению с /вар.20/ уменьшила )р сахара на 2,1 ц/га, а доза К|уо /вар. 19/ по сравнению с /вар.22/ увеличила его на 9,4 ц/га /табл. 6/. Таким обра-уменьшение доз азота и повгаение доз калия под сахарнуг, клу на серой лесной почве будет способствовать увеличению ра сахара с единицы площади. Для озууой гл^нипм, кукурузы чмг-и;! в первом минимуме бил ачот, не с повышением доз мот-удобрений рол'> его снижалась или даж<з сгс.норилдсь отрицательное.

j

Навоз в большинстве случаев положительно влиял на качество ур.жая культур. Последействие навоза несколько увеличивало по сравнению с контролем содержание сырого белка в зерне кукурузы, ячменя и озимой пшеницы. Наво в прямом действии увеличивал сахаристость корней свеклы на 0,4-0,6% по сравнении с 18,0% на неудобренном варианте /табл. 8/.

Высокая продуктивность культур зерно-езекловичного севооборота получена при сочетании 150-326 кг/га минеральных удобрений и 6 т/га навоза ежегодно. Наиболее оптимальным оказалось внесение 238 кг/га №РК на фоне навоза, поскольку п данном варианте получены наиболее высокие показатели продуктивности культур звена севооборота /70,1 основной, 106,3 валовой продукции ц/га к.е./ и экономической эффективности /условно чистый доход - 306 руб./го, рентабельность 228>о/ нр! значительном улучшении агрохимических свойств очвы. Дальнейшее увеличение дозы удобрений /до 326 кг/гв/ не обеспечивало роста основной продукции ни для одной культуры звена севооборота. Пр! внесении более низких доз /150-176 кг/га №РЦ/ удалось достичь высоких показателей продуктивности, но такого количества удобрений не всегда было достаточно для воспроизводит я почвенного плодородия. Оптимальные дозы минералытых удобрений для культур зерю-свекловичного севооборота /табл. 9/ не превыиали предельно-допустимый уровень их применения в зоне северной Лесостепи, что свидетельствует не только об экономической эффективности таких доз, но и о их экологической безопасности.

Расчет баланса азота, фосфора и калил в системе растение-удобрение показал, что длительное применение калийных удобрений в коли честве« не покрывающих шнос калия сельскохозяйственными культурами привело к росту дефицита баланса калия в опыте. По-нашему июни», одной из причин увеличения дефицита калия вп ¿гех вариантах

З.^ЬЧб УдОбрОШГ* Н2 ПроДу! :т:и-ность ЗГ-- зла с ОРООб-фО' Г2 /1.31- -1-87 гг./ г ; т/т- : 1 гс^

'3'- -Л"1 — Ьк'сепо с ~пооо с -- п ^ 3 за т г, 'ц-ТгС С зил. ппзпп - С-'Г-1 г нал СБПИЛЗ с5 -р сгпарз 3; ""Р7-эрнс Лчг.зпь, зерно се г-зр, :Г:0 Осп пзс Д11- огпая :, л а —. „ Ш- .юз ая в Л ^ 7с.1:гпо ГГ'ЗУга Рен-*ель-сть »

^зтзио г : :осл-зде" етт-пе ЗС т/га пг^оза

6 С 27. у 361 55,4 55 ,2 15, з 54, I 4У, 6 68 ,8 1С1 223

7 03 35, 6 4:е 71,5 63 ,7 4 53. 7 59, 7 ,7 124 231

144 ЗГ(, 5 455 33,3 52,1 П 6 51, 2 63, 5 88 ,6 ООО 221

150 41, 6 455 77,5 67 Л 37, о 59, 2 66, о 95 ,4 263 245

15 1-13 Г> ,"} > 3 41-2 76,2 64 ,2 35, I 58, 2 34, 4 93,5 240 220

ТО 176 41, 464 81,0 67 ,2 £5, 5 о-', 6 69, а ее ,6 285 ГКЛ 1 и

1С 6 42, с 4"4 84,5 68 37, I 65, 6Э, о 1С 1,5 301 236 о

от ОТ'' 44, 4 471 75,С 68 ,5 35, 8 65, з 69, с 1С ( г* ЗС т 243 1

22 310 41, 2 450 72, С 67 ,7 34, о ОС, з I-— О 7 са ,7 269 215

233 41, О 432 32,4 7С т , - 36, 6 < -1.» п 7С, т :сб,з ЗС6 223

т хО 326 оо, 5 431 78,4 О У ,с 37, с 64, 4 Со, 4 Т г п Г1 2-13 169

ОТ" 4^, 3 47С 73,4 67 О 37, С 63, Т 63, 5 сз ,1 26? ЭС5

о г е.,1.. -4 ,5 2,2-5,1 3,. 2-5, С С,С :-±,2 т г —, - >__г> Т

«Ср05 2.7 > л ,5 ЗС-ЗС 6,: 2-13, 2 3, с -г, 4 5-12, ,1

Оптимальные дозы удобрений для культур звена зерно-свекловичного севооборота, кг/га

} Культурл звено I севооборота

Внесено минеральных удобрений По фону Ь т/га навоза в среднем оа год

Соотношение азота, фюсф.о-{ю и кал га в удобрении

Озимая пшеница 90 20 60 1:0,2:0,7

Сахарная свекла 120 100 180 1:0,8:1,5

Кукуруза на зерно 120 60 120 1:0,5:1,0

Ячмень с подсевом

клевера 60 30 60 1:0,5:1

Клевер Последействие удобрений

Таблица 10

Баланс №РК в звене зерно-свекловичного севооборота /1981-1987 гг./

I Вари— ( ант

Внесено удобрений ¡Налпнс №РК в среднем [Интенсивность баланса, в среднем за год ¡за год звена,кг/га звена севооборота

навоз, ¡1*;-РР0;-К.,0,! №

т/г?

{ кг/г

Р2°5

1С20

I

РоОР,

К20

I 0 0-0-0 -33,0 -23,5 -53,9 Ь8 II I

4 0 32-26-30 -36,8 -8,3 -46,8 70 77 40

II 0 64-52-60 -21,8 6,9 -42,2 85 114 59

6 6 0-0-0 -2Ь,3 -16,2 -41,2 72 52 40

18 12 0-0-0 -24,6 -8,9 -36,1 78 78 56

7 6 32-26-30 -21,9 —0,4 -40,0 82 9^ 57

12 6 64-52-60 -14 ,6 15,4 -33,5 91 128 71

19 6 96-52-90 -2,8 15,8 -20,5 98 128 85

16 6 128-78-120 17.4 '¡и ,6 5,0 ПО 174 104

является наличие в севообороте 40% пропашных культур, рнноеяиш:с большое количество отого элемента. Преобладание вымоет азота урожаем над его поступлением с удобрениями обусловило отрицатель-Н)л1 с'алг.нс азота, однако, в данном случае интенсивность баланса

а

значительно выше нежели при расчете баланса калия. Генетической особенностью исследуемой почвы является высокая подвижность в ней фосфора. Внесение достаточного количества фосфорных удобрений позволило в большинстве вариантов поддерчивать баланс этого элемента положительным /табл. 10/. В целом по опыту органические удобрения в меньшей степени, нежели минеральные, влипли на восстановление отчужденного из почвы азота, фосфора и калия, так как с навозом поступило значительно меньше питательных веществ /вар.6 - 16,9 кг/га; Н»; 14,7 кг/га Р^^Ь' кг/ра ежегодно/, чем с минеральными удобрения!«. Однако, сравнивая близкие по содерканию питательных веществ варианты /по азоту и фосфору - вар.4 и 18, по калию - вар.4 и 6/, можно отметить, что между минеральными и грганическими удобрениями нет большей разнись: во влиянии на баланс фосфора в системе растение - удобрение, что кас«ет"л азота и калин, то положительное воздействие органических удобрений здесь более выражено. Пояснительный баланс по азоту и калию достигнут только в варианте с максимальным количеством питательных веществ 78^120^ на Ф°ие ^ т/га навоза ежегодно. Для бездефицитного баланса фосфора достаточно было вносить не менее 52 кг/га Р20^ на фоне С увеличением доз удобрений дефицит баланса питательных вацеств и коэффициенты их использования растениями уменьшались. Однако, часть неиспользованного растениями удобрения не только пополняла запасы питательных пе~ цеств /фосфор, калий/, а и увеличивала возможность потерь их из точен /денитрификация, вымывание азота из почвенного профили/.

Расчет экономическом а^фективностк применения удобрений по-{азал, что использование минеральных удобрений в доаас 176-238 (г/га ,'!°РК /по фону Ь т/га насосе ежегодно/, обеспечило получение юи^олее высокого условно чистого дохода /265-306 руб./ пг«; рен-•абсльноегп ЗФ-ИЗ^Д. 3 цадж по опыту нсиболос экономически эф-

фективной является доза ¿¡30 кг/га №РК на фоне 6 т/га навоза, в этом же варианте получено наибольший урожай основной и валовой продукции. Дальнейшее увеличение количества применяем« удобрений не обеспечивает роста продуктивности сельскохозяйственных культур и является экономически необоснованным /табл. И/.

На каждой рубль, вложенный на применение удобрений, получено 2,7-3,9 руб. прибыли. Все изучаемые в опыте системы удобрения были рентабельны. С увеличением доз удобрений рентабельность снижалась. Применение калийных удобрений оказалось наиболее рентабельным.

Основные выводы

Проведенные исследования по изучению влияния длительного применения удобрений на агрохимические показатели плодородия серой лесной почвы и продуктивность звена зерно-пропшшого севооборота в условиях северной Лесостепи Украинской ССР позволяют сделать следующие выводы:

1. Совместное применение минеральных удобрений в дозах 194-251 кг/га №РК /в среднем за год ротации/ и 6 т/га навоза на фюне систематического известкования /с интервалом 5 лет/ обусловило достижение оптимальных физико-химических свойств серой лесной почвы для культур зерно-свекловичного севооборота.

2. Расшренное воспроизводство запасов гумуса достигнуто при использовании на I га севооборотной плододи 22В-2Ы кг/га И'К и

б т/га навоза. В данном случае содержание его возросло на 0,10,13« по сравнению с начали ротации. Применение более высоких доз минеральных удобрений /ЗЬВ кг/га/ на вышеуказанном фоне навоза не способствовало увеличению гумусироганиоети почвы.

3. Экономически и экологически оправданной дозой азота в данном севообороте на фоке 6 т/га навоза явилось ежегодное при-

менение в нем в составе полного минерального удобрения. Повы-

шение дозы до 132 кг/ га вызвало миграции неиспользованного растениями еоота в нижележащие слои почвы и создавало потенциалы^'» опасность нитратного загрязнения окуужающей среды.

4. Длительное систематическое применение удобрзний обеспечило создание в исследуемой почве запаса фосфора, отличающегося повышенной доступностью растениям. Оптимальный фосфатный уровень для данного типа почв /11,7-12,5 мг на 100 г почвц/ достигнут при внесении Р^ на фоне %ь_99%8_]/}2 и ® Т//гя навоза ежегодно.

5. Улучшение показателей калийного {«жима почвы наблюдалось пр! внесении 102 кг/га 1^0 в составе полного минерального удобрения. Применение более высоких доз калин /К^з^ на фоне %з2Рдо 11

6 т/га навоза/ создавало предпосылки для выщелачивания его в нижележащие слои почвы.

6. Наибольшая продуктивность звена севооборота /?0,1ц/га к.е. основной и 10ь,3 ^га к.е. валовой продукции/ получена при ежегодном внесении 238 кг/га №К /в соотношении 1:0,5:0,9/ совместно с 6 т/га нтэоза. При этом сохранялись удометверительные агрохимические показатели плодородия почвы: бадане азота по,адеркивал-с.я на уровне ^ясфоря - 128;£, калия - 85/.', обеспечен самый высокий условно чистый доход /306 рус!./га/ и высокий уровень рентабельности /220'Д/. Дальнейшее увеличение доз минеральны.: удобрений до 320 кг/га ?(1!РК на фоне 6 т/га навоза привело к пониканию продуктивности культур эвена севооборота, создавало опасность потерь питательных веществ из корнеобитаемого слоя почвы и заметно снижало экономическую эффективность их применения.

7. |1п окультуренной серой лесной почве при ежегодном внесении

в эвене севооборот*« Ь т/га наво.а оптимальные дозы минеральных удобрений составила: дли ояимой гменицп после гороха - ^гО-ЭО^-'/Чо-*- О*

для сахарной свеклы 1<\;о-120Р100^120-180 кукурузы на зерно %0-120Р60%0-120' ЛЛЯ нчмеия с подсевом клевера -

8. Проведенные исследования укапывают на возможность пересмотра доз мииер&льных удобрений под сахарную свеклу на окультуренных серых слеспых почвах Лесостепи УССР в сторону их уменьшения. В опито повышение дозы с. "^О^ЮО^КЭ д0 '"'мО^ЮО^вО не обеспечило прибавки в сборе сихара с единиц.; плацади и снижало эффективность применения удобрений.

10. Установлена высокая отзывчивость культур зерго-свекло-вичного севооборота на калийные удобрения, что свидетельствует о переоценке порядков минимумов элементов для сбалансированного питания растений. В севообороте с высоким насыщением пропашными культурами и длительном их использовании нар|ду с азотными и фосфорш-ми удобрениями резко пошшаетсп эффективность калийных удобрений. Последнее необходимо учесть при распределении фондов удобрений для свекловичной зоны УССР.

Ре ко ме ндации п рои зводстну

1. На серых лесных почвах в условиях Лесостепи УССР ДЛ1 культур зерно-свекловичного севооборота рекоменд/ется пршсннть около 238 кг/га №РК /в соотношении 1:0,5:0,9/ на фоне органических удобрений. При этом предлагается распределять удобрения мемду ль турами севооборота следующим образом: под озимую ш'енину -^90^40^60' сахар,чую свеклу - '^ВО^ЮО^ШО с',Г!Мес'1,[,° с навозом, кукурузу ка зерно - ^_[20^60^120' ячмяиь п подсевом клевера -

клевеР " носледсЛствие удобулппй.

Дальнейшее повышение доз удобрений окономмческ не аффективно.

2. Для хозяйств, расположенных на серых лесных почвах со средней и повышенной обеспеченностью фосфоров, низкой и сродней обеспеченность» калием в целях достижения гакслкалшо:! продукт«*:-

ности культур зверт зерю-свекловичного севооборота при одновременном повышении плодородия почвы рекомендуется применять под озимую пшеницу - "§оР20%0' сг1хаРнУ° свеклу - ^120^100^180 с0вмес'1110 с навозом, кукурузу на зерно- ^Х20Р60^120' ячмень с подсевом кЛе-nepi - ^qP^qK^q, клевер - последейстпие удобрений, что составляет 204 кг/га №РК ежегодно в соотношении. 1:0,5:1,1.

3. В условиях производства в зависимости от экономического состояния хозяйства, наличия удобрений, агрохимических показателей плодородии серой лесной почвы можно применять более низкие дозы минеральных удобрений /около 154 кг/га М-РК в соотношении 1:0,8:1,2/, обеспечивающие при несколько меньшем уровне чистого дохода значительную продуктивность и более высокую рентабельность. При этом рекомендуется вносить под озимую пшеницу - %о*20^40' под сахарную свеклу - ^'0^100^120 с013кестн0 с навозом; под кукурузу на зечно - %qp60!!80; под ячнеиь - %0Р30Ке0*

По материалам диссертации опубликованы следующие работы*.

1. Лебединская В.Н. , Бобер J1.B. , Корсун С.Г., Потребность культур в азоте, фосфоре и калии при длительном пршепении удобрений // Бюллетень Почвенного института имени В.В.Докучаева. -зып.ХНУ. - М., I9B7. - С.28-29.

2. Лебединская В.Н., Еобер Л.В., Корсун С.Г. Влиячие длитель-юго применения удобрений на агрохимические показатели серой лес-юй почвы и продуктивность севооборота // Тезисы докл. УШ-го Все-¡оюзного съезда почвоведов, 14-18 августа 1989 г. Новосибирск: [нститут почвоведения и агрохимии СО ЛИ СССР, 1989 г. - С.39.

3. Корсун С.Г. , Бобер Л.В. Влияние длительного применения добрений на содержание гумуса и азота в серой леспойп почве // ¡клад молощгх учеш.-х в интенсификацию сельского хозяйства. - Тез. окл.нпуч.чо-прпктнч.кспф. молодых учен!«, 14 марта 1990 г. - Чяба-ы, 1990 г. - С. 15.