Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние длительного применения удобрений на плодородие черноземов и продуктивность севооборотов Предуралья Башкортостана

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Влияние длительного применения удобрений на плодородие черноземов и продуктивность севооборотов Предуралья Башкортостана"

Ко ОД 2 7 ^97

На правах рукописи

ХАЛИУЛЛИН Канзел Закиевич

ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ НА ПЛОДОРОДИЕ ЧЕРНОЗЕМОВ И ПРОДУКТИВНОСТЬ СЕВООБОРОТОВ ПРЕДУРАЛЬЯ БАШКОРТОСТАНА

06.01.04 —«Агрохимия»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

ОМСК 1997

Работа выполнена в Башкирском научно-исследовательском институте земледелия и селекции полевых культур НПО "Башкирское"

Научные руководители - доктор сельскохозяйственных наук, профессор Гарнфуллин Ф.Ш., кандидат сельскохозяйственных наук,

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Синявский В.А., кандидат сельскохозяйственных наук, с.н.с, Храмцов И:Ф,

Ведущая организация:

Сибирский научно-исследовательский институт земледелия и химизации сельского хозяйства ,

Защита состоится "Т9 " ттаия 1997 г. в ТК часов на заседании диссертационного совета Д 120.19.01 в Омском государственном аграрном университете.

Адрес: 644008, г.Омск, Институтская площадь, 2

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ОмГАУ.

Автореферат разослан " Л2"__аВДСЛЯ__ 1997 г.

Ученый секретарь

■ старший научный сотрудник^Ш иленко Б.П.|

диссертационного совета,

Пьянов В.П.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В резуль.ате интенсивного использования пахотных почв, развития эрозионных процессов, недостаточного применения агрохимических средств в почвах Башкортостана сложился отрицательный баланс гумуса и элементов питания, постепенно снижается их естественное плодородие. Устойчивый рост урожайности сельскохозяйственных культур невозможен без сохранения и повышения 'плодородия почв. Одним из основных путей увеличения продукции растениеводства и управления плодородием почв является рациональное применение органических и минеральных удобрений. Современное состояние земледелия требует разработки и внедрения оптимизированных, ресурсосберегающих систем применения удобрений, обеспечивающих воспроизводство плодородия почв, стабильное повышение продуктивности севооборотов и улучшения качества продукции.

Применение в республике приемов снижения отрицательных последствий деградации почв и их объемы еще не достаточны. Использование почв в сельскохозяйственной производстве необходимо только с учетом положительных и отрицательных тенденций в изменении их свойств и плодородия.

Цель и задачи исследований. Цель настоящей работы - дальнейшее совершенствование приемов регулирования плодородия черноземных почв Предуралья Башкортостана на основе экономически н экологически обоснованных систем удобрения в севооборотах.

Задачами исследований предусматривалось изучение влияния систематического применения возрастающих доз удобрений на плодородие выщелоченного чернозема и их действие при различных системах обработки почвы на плодородие типичного карбонатного чернозема; установление наилучших доз и сочетаний удобрений, обеспечивающих высокую продуктивность севооборотов; определение изменения качества урожая при различных системах удобрения; установление нормативных агрохимических характеристик баланса азота, фосфора и калия в выщелоченном черноземе, а также вынос и коэффициенты использования этих эле-чентв и) почвы и удобрений при использовании различных систем удобрения в севооборотах; определение биоэнер1етпческой эффективности различных снсгсм удобрения.

11 лучная новизна.^ Для условий Южной лесостепи и Прецур::льской а спи Ьдшкортоаака разработаны научные основы рлулирования гюч-иишоп- пчизирм.пп и продчгшпносп! севооборотов при длительном си-

схематическом применении минеральных и органических удобрений Определены количественные и качественные параметры изме* держания гумуса черноземов при длительном применении уд >ренг i в севооборотах. Изучены азотный, фосфатный, калийный ре? •> ¡ и биологическая активность почвы в зависимости от различных систем применения удобрений. Исследовано состояние баланса питательных веществ при различных уровнях насыщения севооборота удобрениями.

Практическая значимость работы. Разработанные системы применения удобрении на черноземных почвах Предуралья Башкортостана обеспечивают сохранение и повышение плодородия почв и дают возможность при соблюдении зональной технологии возделывания сельскохозяйственных культур получать с 1 га 35-40 ц кормовых единиц.

Реализация результатов исследований. Основные положения дис-Чдационнон работы вошли в "Научно обоснованные системы земледелия по зонам Башкирской ACCF" (1990); в "Комплексную программу по-„ вышения плодородия' почв Башкирской АССР на 1990-1995 гт." (1990); в "Систему ведения агропромышленного производства по зонам Башкирской ССР" (1991); в монографию Института биологии БНЦ,УрО АН СССР "Органическое вещество почв Башкирии" С^О; в "Агротехнические рекомендации по возделыванию сельскохозяйственных культур'В Башкортостане" . (1994).

Разработанные и рекомендованные системы удобрения применяются в севооборотах хозяйств Южной лесостепной и Предуральской степной зон республики Башкортостан на площади 300 тыс га. По данным производственных испытаний проведенных в колхозе им. Егорова Ша-ранского района, в Уфимском я., Казангуловском опытно-протшодственных хозяйствах, прибавка урожая от применения навозно-шжералыюк системы удобрения в среднем за 1992-1996 гг. составила 10.0-12.6 ц/га кормовых единиц. Окупаемость I кг д.В. удобрении при этом составила 6.6-8.0 кормовых единиц, а коэффициент энергоотдачи -2.7-3.3.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены, на Международной (Шортанды, 1993), Всесоюзных (Новосибирск, 1979; Курск, 1982), региональных (Саратов, 1979; О мое, 1989; Безенчук, 1993) и республиканских (Уфа, 1977; 1978; 1980; 1986; 1991) научно-производственных конференциях. По материалам диссертант опубликовано 23 научные статьи.

í-i^igM .ВЛ'П^УШЕаг jiOorbL Дисогертцня изложена на 200 страницах машинописного текста, состоит из введения, 6 глав, пьпю/юп и рско-

мендашш производству, содержит 41 таблицу , 2 рисучка, 37 приложений. Список использованной литературы вюпочаег 218 наименований, в то?л числе 14 на иностранных языках.

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Стационарные полевые опыты проведены в Уфимском (1972-1984 гг.) и Казангуловском (1935-1991 гг) ОПХ Башкирского НИИ земледелия и селекции полевых культу!}. Почвы опытных участков - черноземы тяжелого механического состава: в Уфимском ОПХ (Южная лесостепь) -выщелоченный, в Казангуловском ОПХ (Предуральская степь) - типичный карбонатный. Перед закладкой опытов в пахотном слое данных почв 'соответственно содержалось: гумуса 9,5 и 7,4 % (по Тюрину); валового азота 0,48 и 0,38 *>,'-.; валового фосфора 0,19 и 0,12 %; подвижного фосфора 8,8 (по Чнрикову) и 0,0 мг'ЮО г почвы (по Мачигину); обменного калия 12,9 (по Чирнкопу) и 22,-4 л г.'100 г почвы (по Мачипшу); рН - 5,6 и 6,9; гидролитическая кислотность 7,7 и 0,54 мг.экв/100 г почвы; сумма поглощенных основашц! 51Д и 43,4 мг.экв/100 г почвы.

Исследования проводили в шестипольном эернопаропропашном севообороте (пар черный - озимая рожь - яровая пшеница - кукуруза -яровая пшеница - овес). В работе использованы трехлетние данные по каждой культуре, последовательно вводимых в севооборот.

Схема опыта в Уфимском ОПХ включала И вариантов (табл. 3). В схеме опыта за основной вариант принято внесение за ротацию . ?-Л40Р120К40 или И20Р20 под зерновые культуры и полное минеральное удобрение под кукурузу (Ы40Р40К40). В последующих вариантах предусматривалось последовательное увеличение доз минеральных удобрений за ротацию севооборота до ШО0Р38ОК26О. При этом различие между двумя вариантами имеется только по количеству одного из элементов питания, что позволило выяснить действие по каждой культуре и за рота-' цшо севооборота азотного, фосфорного и калийного питания. Предусмотрен вариант с применением 20 т/га навоза в пару в сочетании с минимальным уровнем насыщения севооборота удобрениями (Ы140Р120К'Ю).

Во второй ротации севооборота дозы ЫРК. были увеличены и составили от 240-240-180 до 440-440-300 кг/га, норма внесения навоза доведена до 30 т/га. Исследойаны расчетные дозы минеральных удобрений на планируемые урожаи 30 и 40 ц/га зерновых, 300 н 400 ц/га зеленой массы кукурузы.

Все варианты опыта, кроме контроля, имеют общин фон - рядковое .. внесение гранулированного суперфосфата (Р20) под зерновые культуры. •

Схема опыта в Казангуловском ОПХ включала варианты; I - без удобрений; 2 - навоз 30 т/га в паровом поле + N150Р280К170 за ротации севооборота; 3 - Навоз 60 т/га + Ш00Р400К210, Эти вариант- ...ьп вались на фоне'рячличных систем обработки почвы: отваль'гс^;. ллос\орез-ной и комбинированной (сочетание отвальной и плоскор-и.юй обработок в севообороте). \

В опытах были использованы: мочевина, суперфосфат двойной гра-< купированный, калий хлористый и полуперепресший навоз, содержащий 0.37% азота, 0.20% РгОз и 0.42% КгО. Агротехника возделывания сельскохозяйственных культур Сула общепринятой для Южной лесостепной и ПредуральскоП степной зол республики. В опытах высевали районированные сорта сельскохозяйственных культур. Повторность в опытах трех- и четырехкратная. Учетная площадь делянок для зерновых культур 200 мг, кукурузы - 50 м2.

Анализы почвы, растений, зерна, расчет баланса элементов питания выполняли по общепринятым методикам. Биоэнергетическую эффективность применения удобрений определяли по Методикам ЦИНАО (1987) и ОмГАУ (1994). Статистическая оценка полученных данных проведена методом дисперсионного анализа (Доспехов, 1985). ■

Метеорологические условия в годы проведения опытов (1972-1991 гт) значительно различались, особенно по распределению осадков. Максимальная сумма осадков за вегетационный период (май-август) составила 363 мм, минимальная - 86 мы.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Влияние длительного при менсния удобрений на основные

параметры почвенного плодородия Исследования показал!!, что длительное возделывание сельскохозяйственных культур без применения удобрений привело к уменьшению содержания гумуса в выщелоченном черноземе (гаил. 1). Так, но истечению двух ротаций севооборота содержание гумуса на неудобренном фоне в слое 0-20 см снизилось на 0.24 % , тго составляет 5 т/га,

Систематическое применение минеральных удобрений в течение !2 лет уменьшило потерн гумуса из почвы, а на фоне навоза и минеральных удобрений (50 т/га+ Ы380Г360К220) наблюдается увеличение сто содержания г нахзт!!01: слое почвы на 0.29 %.

Нек«прра!1 тенденция снижения содержания гуму.-а в вариан-ых и«; \ :и>"о[чшт и с небольшими их дозам п установлена ыет и в под-плмпмом <.;ю( мочил (20-49 ем),

(.Влияниеразличных систем удобрения на содержание 1умуса в выщелоченном черноземе

№ варианта Внесено за две ротации севооборота (ЫРЮ, кг/га • Слои почвы, см

0-20 20-40

о/ - т/га % т/га

Перед закладкой опыта, 1972 г -

9.50 196 8.62 210 . -

В конце второй ротации севооборота, 1984 г

1 Без удобрений 9.26 191 8.54 203

3 380-360-220 9.19 191 8.54 208

6 540-540-460 9.43 194 8.57 209

10 763-767-530 9.48 195 3.59 209

11 Навоз 50 т + 380-360-220 9.79 202 8.64 211

НСРо5 0.22 4.з 0.17 4.1

Различные системы удобрения за годы исследований не оказали существенного влияния на состав гумуса. Отношение углерода гумино-вых кислот к фулъвокислотам составило в среднем 2.9.

На типичном карбонатном черноземе к концу ротации шестипольного севооборота на неудобренном фоне также наблюдается тенденция уменьшения содержания гумуса по всем системам обработки почвы, хотя и статистически достоверных различий с исходной почвой не обнаружено (табл. 2). Удобрения (навоз 60 т + Ш00Р400К210) способствовали сохранению гумуса на исходном уровне по всем системам обработки. На фоне удобрений наблюдается положительное влияние плоскорезной и комбинированной обработки почвы на содержание гумуса (+0.24 и 0.22 % по

2. Влияние различных систем обработки и удобрений на содержание гумуса в типичном карбонатной черноземе (слой 0-30 см)

Система обработки . Без удобрений Навоз 60 т+ Ы200Р400К210

о/ /о т/га • % т/га.-

Перед закладкой опыта, 1985 г

7,44 234

В конце ротации севооборота, 1991 г

Отвальная 7,3 239 7,42 243

Плоскорезная 7,37 241 7,54 247

Комбинированная' 7,36 241 7,52 246

НСГ05 . 0,15 4,9

сравнению с ежегодной отвальной обработкой без применения удобрений).

При возделывании сельскохозяйственных культур без применения удобрений происходило некоторое снижение содержания подвижных форм питательных веществ в почве. Систематическое применение удобрении привело к увеличению содержания подвижного фосфора в почве. В выщелоченном черноземе при ежегодном внесении на 1 га пашни Р45 к концу второй ротации севооборота оно увеличилось на 1.6 мг/100 г почвы, при Р64 - на Я.4 мг и при навозно-ыинеральной системе удобрения на 1.7 иг/100 г почвы. При этом 1 кг действующего вещества удобрений повышал содержание Р205 в почве соответственно на 0.036, 0.053 и 0.057 мг/ЮОг почвы.

Аналогичная закономерность в содержании подвижных форм питательных веществ в связи с применением удобрений наблюдается и в типичном карбонатном черноземе.

Применение удобрений в севооборотах за период исследований не привело к изменению содержания валовых форм питательных веществ, физико-химических и агрофизических свойств, изучаемых подтипов черноземов. Улучшение под влиянием" удобрений условий минерального питания растений сопровождалось увеличением численности полезных групп микроорганизмов - актиномицстов, целлюлозоразрушаюших и фосфорных бактерий.

Влияние удобрений на урожайность культур и продуктивность севооборотов

Выгцелочотый чернозем. Все изучавшиеся системы удобрения оказывали положительное влияние на урожайность культур шестипольного зернопаропропашного севооборота в обеих ротациях. При .этом последовательное увеличение доз азотного, фосфорного и калийного удобрения способствовало постепенному возрастанию урожайности сельскохозяйственных культур (табл. 3). Между повышением доз удобрений и ростом; урожайности имеется прямая коррелятивная зависимость, коэффициент которой составляет по культурам от0.89 до 0.95. •

Прирост урожайности культур севооборота от различных систем удобрения : первой и второй ротациях соответственно составил: озимой ржи - 2.2-7.7 и 2.9-12.1; яровой пшеницы по озимой ржи - 1.4-6.3 и 2.5-15!5; золеной массы кукурузы - 20-96 и 44-137; пропой пшеницы, по кукурузе -1.7-6.7 и 2.5-14.6; овса - 2.9-14.5 и 3.0-13.8 «4».' ' .

< ." " ■

Анализ урожайных данных покальтает, что для озимой ржи наибольшее значение имеет припосевиое внесение фосфорного удобрения (20 хг), 1 кг действующего вещества которого окупается 11.0-14.5 кг зерна, эффективность азота (вносимого в подкормку) несколько меньше фосфора (7.0 кг), а калийного удобрения проявляется слабо (2-4 кг).

3. Урожайность культур севооборота в зависимости от различных систем

удобрения на выщелоченном черноземе (в среднем стрех полей)

Ва- Дозы ЫРК- . Урожай на контроле и прибавка урожая, ц/га

риант за ротацшо, Озимая Яровая Кукуруза Яровая Овес

кг/га рожь . пшеница (з. масса) пшеница

Первая ротация (1972-1978 гг)

I Без удобрений 22.7 17.4 290 20.7 33.6

2 0-120-40 2.2 1.4 20 1.7 2.9

3 140-120-40 • 3.6 3.1 35 3.1 10.6

4 " «40-220-40 5.1 3.8 . 45 4.6 П.О

5 220-220-40 5.1 4.5 58 . 4.9 ; 12.5

б 220-220-160 5.9 5.0 66 5.3 12.7

7 ' 220-300-160 6.4 5.6 74 5.9 12.6

8 . 300-300-160 7.1 5.9 84 6.2 14.3

9 300-300-260 7.3 5.9 89 6.4 14.2

10 300-380-260 7.7 6.3 96 6.7 14.5

11 Навоз 20 т+ 6.5 5.1 58 5.1 12.6

140-120-40

. НСР05 1.4 1.3 14 1.8 2.3

Вторая ротация (1978-1984 гг)

1 Без удобрений 31.8 23.1 . 206 19.7 21.5

2 40-120-40 2.9 2.5 44 2.5 3.0

3 240-240-180 6.4 9.5 72 7.7 6.3

4 240-340-180 6.9 10.1 83 9.0 7.5

5 340-340-180 8.4 11.8 98 10.5 9.4

6 340-340-300 9.2 123 .107 11.4 10.0

7 340-440-300 Ю.3( .13.0' 115 12.3 «1.1

8 440-440-300 10.9 14.6 137 14.1 12.5

9 250-180-127 8.8 10.6 70 8.7 9.0

10 463-337-270 12.1 15.5 ¡35 14.6 13.8

11 Навоз 30 т + 8.9 11.9 99 9.9 9.5

240-240-180

НСРоз 1.5 «.0 10 1.2 1.9

На яровой пшенице, размещаемой после озимой ржи, влияние азотного и фосфорного удобрений в первой ротации севооборота проявляется одинаково, во второй ротации основную роль в увеличении урожайности играло азотное удобрение. Повышение уровня азотного питания усиливало действие фосфорного удобрения на урожаи, проявилось положительное взаимодействие между азотом и фосфором.

В повышении урожайности последующих культур севооборота -кукурузы, яровой пшеницы и овса - первостепенная роль принадлежит азоту, эффективность которогс во второй ротации возрастает с повышением фосфорно-калннного фона в 1.5-2 раза. Во второй ротации севообо-. рота на фоне азотно-фосфорного удобрения усиливается значение калия, которое по влиянию на урожайность кукурузы близко к фосфорному удобрению.

Таким образом, на фоне последействия удобрений, внесенных в предыдущую ротацию, важное значение в формировании высокого урожая большинства культур севооборота на выщелоченном черноземе имеют азотные удобрения, тогда как фосфорные и калийные удобрения шрают менее заметную роль.

Суммарная продуктивность севооборота под влиянием минеральных удобрений, в зависимости от их доз и соотношений, в первой ротации повысилась на 15.3-67 7 ц/га (или на 8-35 %) и во второй ротации на 24.0105.3 ц/га (или на 14-60 %) кормовых единиц, что составляет со ответ- ' сгвенно 2.5-11.3 и 4.0-17.6 ц/га кормовых единиц ежегодно (табл. 4). Значительный прирост продуктивности севооборота - 52.1 ц/га (28 %) в первой ротации и 76.0 ц/га (43 %) кормовых единиц.во второй - обеспечило применение навозно-мннеральной системы удобрения. Повышение продуктивности севооборота во второй ротации по сравнению с первой связано с увеличением доз удобрений и последействием удобрений, вне-сеннных в первой ротации.

Оплата I кг действующего вещества удобрений в первой ротации севооборота по мере увеличения их доз уменьшалась от 11.5 к.е^ при внесении N140P120K40 до 7.2к.е. - при внесении N3ÛOP380K260.

Во второй ротации севооборота наиболее высокая оплата единицы д.в. удобрений - 12.0 к.е. достигнута при припосевном внесении Р20 в рядки под зерновые культуры и NPK под кукурузу. При внесении небольших (N240P240K180) доз полного минерального удобрения оплата 1 кг действующего вещества составила 8.5 к.е. При увеличении доз минеральных удобрений она изменялась незначительно, несколько снижалась при увеличении дш фосфорного-и калийного удобрешп и повышалась до

4. Повышение продуктивности севооборота под влиянием удобрений на выщелоченной черноземе

Вариант Средняя прибавка на 1 га пашни, Оплата 1 кг д.в. удобре-

цк.е. ний, к.е. '

1 ротация 11 ротация . 1 ротация 11 ротация

1 31,5х 29,3» - -

2 2,5 4,0 9,6 12,0

3 5,8 9,4 11.5 8,5

4 7,1 10,6 10,7 8,3.

5 3,1 12,6 10,1 8,8

6 8,8 13,6 8,8 8,3

7 9,5 14,7 .. 8,4 8,2

8 10,5 16,7 8,3 , 8,5

9 10,7 . , 11,0 7,5 11,8

10 11.3 17,6 7,2 108

И 8,7 ' 12,7 10,5 7,9

»Выход кормовых единиц с 1 га пашни (севооборотной площади).

исходного уровня при увеличений дозы азотного удобрения. Высокая оп-тата I кг д.в. удобрений -11.8 к.е. получена прл применении расчетных доз минеральных удобрений (N250? 180К127) на запланированный урожай в 30 ц/га зерна и 300 ц/га зеленой массы кукурузы, что свидетельствует об оптимальном соотношении N. Р и К (1.4:1.0:0.8) в этом варианте.

Степень влияния отдельных видов удобрений на продуктивности севооборота была различной. Так, в первой ротации севооборота при увеличении дозы азота от 140 до 300, фосфора от 220 до 380 и калия от 160 до 260 кг/га, на I кг действующего вещества удобрений приходится следующее количество дополнительной продукции: азота - 13.! и 7.8; фосфора - 8,1 и 4.1; калия - 3.6 и 1.4 кормовых единиц. Во второй ротации севооборота каждый килограмм азота способствовал получению дополнительно 12.4-12.0 корневых един; 4. фосфора - 6.9-6.8 и калия 4.8 кормовых единиц. Из этого следует, что на суммарную продуктивность севооборота большое влияние оказало азотное удобрение, несколько меньшее фосфорное и слабое калийное. •

Типичный карбонатный чернозем. В условиях недостаточного' увлажнения эффективность удобрений в Казангуловском ОПХ была несколько .ниже, чем в Уфимском ОПХ.

Урожайность озимой ржи на неудобреннсм фоне в зависимости от способов основной обработки в среднем за 3 года составила 43.0-43.5

ц/га. Внесение в паровом поле 30 т/га навоза + Р30К40 и под озимую рожь P2Q в рядки при посеве, N20 в подкормку весной, способствовало повышению урожайности на 3.0-3.2 ц/га (HCPos-l.O ц/га). Увеличение доз удобрений (навоз 60 т/га + N20P80K60) было неэффективным вследствие полегания растений на высоком агрофоне в 1985 ii 1986 годах. Способы обработки почвы не оказали влияния на урожайность озимой ржи. •

Урожайность второй культуры после чистого пара - яровой пшеницы от применения N30P60K30 увеличилась на 1.5-1.7 ц/га н от N40P80K30 - на 3.5-3.7 ц/га (HCPos=0.5 ц/га), при урожае без удобрений 19.6-21.5 ц/га. Плоскорезная и комбинированная способы обработки поч-ъы способствовали некоторому повышению урожайности (соответственно на 0.9-1.0 и 1.3-1.9 ц/га).

На повышение урожайности зеленой массы кукурузы значительное влияние оказали как удобрения, так и почвозащитные способы обработки почвы. При внесении средней дозы удобрений (N40P60K40) урожай зеленой массы на фоне отвальной обработки повышался на 23 ц/га, плос-кореиней ■ на 18 ц/га, комбинированной обработки - на 25 ц/га, на повышенном фоне минерального питания (N60P80K40) - соответственно на 31, 34 и 44 ц/га, при урожае на неудобренно« фоне 187, 200 и 210 ц/га (НСР,,;=7 ц/га). Прибавка урожая зеленой массы при плоскорезной обработке по фонам питания составила 6-11 цЛга, при комбинированной обработке - 23-36 ц/га. '

Под яровую пшеницу после кукурузы наиболее эффективным было применение минеральных удобрений в средней дозе (N30P60K30 на фоне последействия навоза), которое способствовало получению 4.5 ц/га прибавки урожая на фоне отвальной обработки, 7.0 - па плосхорезноы и 6.9 ц/га при комбинированной обработке (при урожае на неудобренных, фонах 14.7, 15.0 и 15.4 ц/га соответственно). Эффективность шгоскорсзной и комбинированной обработки проявилась на удобренных фонах (прибавка урожая на фоне N30P60K30, соответственно 2.8 и 3.0 ц/га).

Урожайность овса на неудобренном фоне по способам обработки почвы существенно líe отличалась п составила в средней за 3 года 25.225.7 ц/га. Удобрения в дозах N30P50K30 и N40P80K30 повысили урожай зерна по отвальной обработке на 3.4 и 4.8 ц/га, плоскорезной - на 2.3 и 5.7 и по комбинированной - на 3.2 и 6.2 ц/га.

Суммарный сбор урожая в кормовых единицах нй неудобренном фоне по системам обработки составил: по отвальной -176.1, плоскорезной - 181.9, комбинированной -184.9 ц/ra или 29.3,30.3 и 30.8 ц/га ежегодно (табл. 5).

5.Продуктивность севооборота з зависимости от удобрений и си-

стем обработкипочвы на типичном карбонатном черноземе

Внесено за ротацию ЫРК, кг/га Сбор» зз ротацию, ц/га к.е. На 1 га пашни ежегодно, ц/га к.е.

1 2 3 1 2 . 3

Без удобрений 176.1 181.9 184.9 29.3 30.3 30.8

Навоз 30 т/га т 197.1 207,6 211.2 33.0 34.6 35.2

150-280-170 21.6 25.7 26.3 3.7 4.3 4.4

Навоз 60 т/га х ■ 208.7 217.6 219.3 34.8 36.3 36.6

200-400-210 32.6 35.7 34.4 5.5 6.0 5.8

Примечание: 1- отвальная система обработки; 2 - плоскорезная; 3 - комбинированная. В знаменателе прирост продуктивности севооборота от удобрений. :

Применение средних (навоз 30 т/га + Ы150Р280К170) и повышенных (навоз 60 т/га + Ы200Р400К210) доз удобрений повысило продуктивность севооборота по отвальной системе обработки на 21.6-32.6 ц/га, по плоскорезной - на 25.7-35.7 и по комбинированной системе на 26.3-34.4 ц/га кормовых единиц или соотвественно 3.7-5.5, 4.3-6.0 и 4.4-5.8 ц/га кормовых единиц ежегодно. '

При увеличении доз удобрений продуктивность севооборота повы-' шалась, а окупаемость 1кг действующего вещества снижалась от 2.4-2.9 к.е. при первой дозе до 2.3-2.5 к.е. при второй. Следовательно, в условиях Предуральской степной зоны более оправданными являются применение за ротацию шестипольно! о' зернопаропропашного севооборота 30 т/га навоза в пару в сочетании со средними дозами минеральных удобрений за ротацию.

Влияние удобрений на структуру и качество \тюжая. .

Все изучавшиеся системы удобрения улучшали структуру урожая культур севооборота: во второй ротации продуктивная кустистость от-/ .' мой ржи повышалась на 0.21-0.36 и составила 1.74-1.89, число зерен в ко- ' лосе увеличилось на 2.8-5.4 шт, масса зерен в колосе - на 0.14-0.27 г и масса 1000 зерен на 0.7-1.5 г. В большей степени удобрения влияли на число и массу зерен в колосе. Так, во второй ротаг чи севооборота, под влиянием удобрений число зерен в колосе у яровой пшеницы по озимой ржи увеличилось на 3.6-6.1 шт, по кукурузе - на 4.6-7.0 шт, масса зерен в колосе: повышалась соответственно на 0.17-0.34 и 0.22-0.34 г. В. повышении показателей структуры урожая основная роль принадлежит азотнс-фосфорным удобрениям.

Изучавшиеся системы удобрения оказали заметное положительное влияние на качество урожая культур севооборота: содержание сырого протеина в зерне озимой ржи во второй ротации возросло до 1.5 %; яровой пшеницы по озимой ржи и кукурузе, соответственно до 0.9 и 1.0 %; овса до 2.9 % и зеленой массы кукурузы до 3.2 %. Содержание клейковины в зерне яровой пшеницы в первой ротации увеличилось на 2.5-3.3 (по озимой ржи) и на 2.0-3.4 % (по кукурузе), во второй ротации соответственно на 3.2-6,2 и 3.8-6.8 %.

Таким образом, увеличение урожая озимой ржи, яровой пшеницы и овса под влиянием удобрений, происходило в oi ионном за счет озернен-ности колоса н массы зерен в нем (и в меньшей степени за счет выполненности зерна и продуктивной кустистости),, а сопровождалось улучшением качества продукции.

Вынос, использование и баланс элементов питания. В зависимости от системы удобрения вынос азота урожаем за первую и вотрую ротацию севооборота увеличился соответственно на 29-170' и 45-235 кг/га, фосфора - на 11-57 и 20-81 кг/га, калия - на 25-101 и 32-162 кг/га. „

Вынос питательных веществ на 1 т основной продукции при внесении удобрений имеет тенденцию к возрастанию по мере увеличения нх доз. На формирование одной тонны зерна (с учетом соломы) при уровне урожайности зерновых 35-40 ц/ra наиболее оптимальный расход азрта составляет 25-28 кг, фосфора - 8-10 кг и калия 16-20 кг.

Коэффициент! i использования питательных веществ изменялись в зависимости от доз и соотношений удобрений. Наиболее интенсивное использование элементов питания - азота 62 %, фосфора - 30 % и калия - 89 % наблюдалось при внесении расчетных доз минеральных удобрений на планируемые урожаи, в среднем N42P30K21 при соотношении N: Р: К 1:0.7:0.5. '

Баланс питательных веществ на неудобренной фоне складывается отрицательным: ежегодный дефицит азота составляет 23 кг/га, фосфора • 11 и калия - 24 кг/га. Баланс азота становится положительный при внесении in 1 га пашни N57 кг, фосфора - при Р20 кг и калия - при К43 кг. В лучших вариантах опыта, обеспечивающих высокую оплату 1 кг д.в. удобрений (расчетные дозы,и наволно-минеральная система) интенсивность баланса азота составила 90 и 85 %, фосфора 144 и 139, калия 85 и 76 %.

Энергетическая опенка систем удобрения

При внесении полного минерального удобрения коэффициент энергоотдачи (биоэнергетический КПД) со стал ил, в зависимости от систем удобрения 3.26-3.55 в первой.ротации севооборота и 3.43-4.27 во второй, при навозно-минералыюй системе удобрения соответственно 3.77 и 3.24. Наибольший коэффициент энергоотдачи - 4.27 - получгч при применении расчетных доз минеральных удобрений на планируемые урожаи (в среднем Ы42Р30К21 на I га пашни).

ВЫВОДЫ

1 .Возделывание сельскохозяйственных культур в течение 12 лет без применения удобрений привело к снижению содержания гумуса в выщелоченном черноземе на.0.24% (•" т/га). Систематическое внесение за этот период возрастающих доз минеральных удобрений снизило темпы минерализации гумуса. Внесение в почву за 2 ротации севооборота 50 т/га навоза в сочетаки" с Ы380Р360К220 привело к стабилизации содержания гумуса в выщелоченном черноземе.

2.Снстематическое внесение удобрений в севооборотах не привело к.существенному изменению содержания валовых форм азота и фосфора, агрофизических, физико-химических свойств выщелоченного и типичного карбонатного черноземов.

3.Внесение удобрений увеличило содержание подвижных форм питательных веществ и численность микроорганизмов в течение ка:кдого вегетационного периода и привело к накоплению подвижного фосфора д почве к концу ротаций севооборотов. Увеличение доз азота и фосфора, усиливая использование растениями подвижного калия способствовало некоторому снижению его запасов в почве. Эта закономерность характерна для обоих подтипов черноземов. На типичном карбонатном черноземе при ежегодной плоскорезной обработке на удобренном фоне наблюдается тенденция к дифференциации почвенных слоев по содержанию подвижного фосфора и обменного калия.

4. На выщелоченном черноземе наибольшая продуктивность севооборота в первой ротации - 257 ц/га корм о? ых- единиц получена при применении за ротацию МЗС01'Зо0К280. во второй рог.лши - 231 ц.'га кормовых единиц при применении расчетных доз К-ЮЗГ>3"К270, при урожае па контроле, соответственно.- 190 и 176 ц Та кормовых единиц. Значительный прирост п;ч>;(уктнвноетк севооборота - 76 и га кормовых единиц (пли 12.7 нта ежегодно) оба нечто применении 30 г'га навоза в

сочетании с умеренными дозами минеральных удобрений (Ы240Р240К180 за ротацию). На суммарную продуктивность севооборота большое влияние оказало азотное удобрение, несколько меньшее - фосфорное, слабое - калийное. На типичном карбонатном черноземе наибольшая продуктивность севооборота - 226 ц/га или 37.6 ц/га ежегодно - получена при комбинированной системе обработки на фоне 60 т/га навоза и Ы200Р400К210.

5. На выщелоченной черноземе наибольшая оплата 1 кг действующего вещества удобрений урожаем - 10-12 кг кормовых единиц, получена при применении небольших доз удобрений, а также 20 т/га навоза в сочетании с небольшими дозами минеральных удобрений, на типичном карбонатном черноземе при комбинированной системе обработки почвы на фоне 30 т/га навоза и N15ОР2Я0К170.

6. Удобрения способствовали улучшению качества урожая: повысилось содержание сырого протеина в урожае всех культур севооборота, клейковины в зерне яровой пшеницы на 2.0-6.8 %.

7. При увеличении общего выноса N. Р, К урожаями культур под влиянием удобрений затраты элементов питания на получение 1 тонны основной продукции изменялись несущественно.

8. Коэффициенты использования растениями азота, фосфора и калия изменялись в зависимости от соотношения М: Р: К в удобрениях. На выщелоченном черноземе наибольший процент использования азота (67%) был при применении небольших доз удобрений (ЬП40Р120К.40 за ротацию) при соотношении Ы: Р=1:1.5. Наибольшие коэффициенты использования фосфора (28-30%) и калия (61-89%) достигнуты при внесении в первой ротации севооборота 20 т/га навоза + Ы140Р120К40 (соотношение Ы:Р:К= 1:0.7:0.6), во второй ротации расчетных доз удобрений Ы250Р180К127 (1:0.7:0.5).

' 9.Применсине удобрений уменьшает дефицит азота и калия, увеличивает интенсивность баланса всех элементов питания. На выщелоченном черноземе положительный баланс азота достигнут во второй ротации севооборота при внесении б составе полного минерального удобрения N340 (57 кг ежегодно), калия - при К260 (43 кг). Баланс фосфора ■ (с учетом прихода с растительными остатками н др.) становится поло-

житсяьныи уже при ежегодном внесении Р20. - '■■ 10.Систематическое применение удобрении в севообороте на обоих ' подтипах черноземе было энергетически оправданным. Энергия нако-

пленная в прибавке урожая сельскохозяйственных культур превышала техногенную энергию на выщелоченном черноземе в 3.3-4.5 раза, на типичном карбонатном - в 1.4 раза.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. На выщелоченных черноземах Южной лесостепи Республики Башкортостан в зернопаропропашных севооборотах рекомендуется применять органо-минеральную систему.удобрения с внесением за ротацию 30 т/га навоза в паровом поле и умеренных доз минеральных удобрений -N240P240K180 распределив их в соответствии с отзывчивостью культур на их прямое действие и последействие. Предлагаемая система удобрения способна поддерживать на оптимальном уровне плодородие почвы и обеспечить получение стабильных урожаев.

2. На типичных карбонатных черноземах Предуральской сгепн Республики в условиях недостаточного увлажнения и совместного проявления водной и ветровой эрозии почв, в аналогичных севооборотах, рекомендуется применять за ротацию 30 т/га навоза и минеральных удобрений в дозе N150P280K.170. Наибольшую продуктивность севооборота, данная система удобрения обеспечивает при применении комбинированной системы обработки почвы, предусмагризагощей сочетание плоскорезной обработки и вспашки в зависимости от биологических особенностей возделываемых культур.

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Эффективность удобрений в севообороте на выщелоченном черноземе // Итоги работы географической сети опытов с удобрениями и пути повышения эффективностии применения удобрений в ЦЧЗ, Поволжье и на Северном Кавказе. - Белгород , -1977. -С. 78-80 (в соавторстве с Б.П.Шиленко, Х.С.Ахметшиньш).

2. Баланс азота, фосфора и калия в полевой севообороте с внесением минеральных удобрений // Роль молодецки в ускорении научно-технического прогресса в с;;сте решении XXV съезда КПСС: Тез. докл. I республиканской научно-технической конференции молодых ученых и специалистов. -Уфа, -1977. -С. 133-134.'

3. Влияние систематического применения удобрений на урожай культур и продуктивность севооборота на выщелоченном черноземе Предуралья // Пути повышения урожайности сельскохозяйственных культур. -Уфа, -1979. -С.50-55 (в соавторстве с Б.П.Шиленко, Х.С.Ахиегшииым, З.М.Шириповыы).

4. Влияние ежегодного применения удобрении на урожай культур севооборота и агрохимические свойства выщелоченного чернозема // Актуальные проблемы развития сельского хозяйства в свете решений Июльского (1978 г) Пленума ЦК КПСС: Тез, докл. III республиканской науч: но-технической конференции молодых специалистов и научных работников. -Уфа, -1980. -С.23-25.

5. Влияние систематического применения удобрении в севообороте на пищевой режим и физико-химические свойства выщелоченного чернозема //Пути эффективного использования удобрений в Башкирии..-Уфа, -19bi. С. 110-115.

6. Влияние длительного применения удобрений на продуктивность севооборота и плодородие почвы II Повышение плодородия почв в различных природно-климатических зонах Башкирии. -Уфа, -1985. -С. 50-52.

7. Агрономическая и экономическая эффективность систематического применения удобрений в севообороте // Освоение зональных научно-обоснованных систем земледелия в республике. -Уфа, -1986. -С. 50-52 (в соавторстве с У.С.Ахмстшиньш).

8. Продуктивность звена севооборота в зависимости от систем обработки почвы и удобрений на типичном карбонатном черноземе //Средства химизации в интенсивных технологиях возделывания сельскохозяйственных культур. -Уфа, -1991. -С. 79-84.

9. Применение удобрений //Агротехнические рекомендации по возделыванию сельскохозяйственных культур в Башкортостане. -Уфа, -1994. -С. 17-33 (п соавторстве с Б.И.Петровым, Н.Р.Бахтизиным и др.).

'. Ю.Эффективносгь почвозащитных систем обработки почвы в Предуральекой степи Башкортостана // Эффективные приемы воспроизводства плодородия почв, совершенствование технологии возделывания, создания новых сортов сельскохозяйственных культур. -Уфа. -1995. -С. 104-107.