Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ВЛИЯНИЕ ИНТЕНСИВНОСТИ ОБРАБОТКИ И УДОБРЕНИЙ НА ПЛОДОРОДИЕ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙПОЧВЫ И УРОЖАЙНОСТЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "ВЛИЯНИЕ ИНТЕНСИВНОСТИ ОБРАБОТКИ И УДОБРЕНИЙ НА ПЛОДОРОДИЕ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙПОЧВЫ И УРОЖАЙНОСТЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР"



На правахрукошгсн

АБРАШКИНА ЕКАТЕРИНА ДМИТРИЕВНА

ВЛИЯНИЕ ИНТЕНСИВНОСТИ ОБРАБОТКИ И УДОБРЕНИЙ НА ПЛОДОРОДИЕ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ II УРОЖАЙНОСТЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР

Специальность: 06.01.01 - общее земледелие

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва - 2008

Работа выполнена на кафедре земледелия и методики опытного дела Российского государственного аграрного университета — МСХА имени К.А.Тимирязева

Научный руководитель: Матюк Николай Сергеевич

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Официальные о »по венты: Шевченко Виктор Александрович,

доктор сельскохозяйственных паук, профессор

Зинченко Сергей Иванович, доктор сельскохозяйственных паук

Ведущее учреждение:

Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии имени Д.Н. Прянишникова

Защита состоится «1 » апреля 2008 г. в на заседании диссертационного совета Д.220.043.05 при Российском государственном аграрном университете — МСХА имени К. А, Тимирязева по адресу: 127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49 Факс: (495) 976-24-61

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке имени Н.И.Железнова РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева

Автореферат разослан «29» февраля 2008 г. II размешен на £айте Ьпр/Ау\ууу. timacad.ru

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Н.Н. Лазарев

Актуальность темы. Повышение плодородия почв и урожайности сельскохозяйственных культур являются основными задачами современного земледелия. Решение этих проблем возможно посредством совершенствования звеньев адаптивно-ландшафтной системы земледелия на основе современных методологических принципов управления плодородием почвы, а также продуктивностью агроэкосистем. При этом управление плодородием почв должно отвечать принципу многовариантности, а не быть однозначно нацеленным на наращивание урожайности сельскохозяйственных культур. В зависимости от наличия ресурсов, коньюктуры рынка выгоднее может быть изменение набора культур или их технологии возделывания на основе использования минимальных систем обработки почвы и высокозффективных пестицидов (Окорков В.В., 2001; Сычев В.Г., Державин Л.М., 2004),

Основой оптимизации питательного режима является применение удобрений в полном соответствии с биологическими особенностями возделываемых сельскохозяйственных культур и совершенствование обработки почвы.

Важная роль в регулировании плодородия почвы отводится ее механической обработке: глубине, способу и интенсивности перемешивании почвы; периодичности вспашки; сочетанию поверхностных и глубоких обработок (Доспехов Б.А,, 1976; Пупонин Л.И., 1954; Манок Н.С., Шевченко В А., 2003).

Цель исследования. Изучить влияния разной степени интенсивности обработки почвы на плодородие дер и о во-подзол истых почв и урожайность культур в зернопропашном севообороте.

Задачи исследований;

1, Изучить влияние длительного применения систем обработки почвы разной степени интенсивности на фоне различных доз удобрений на изменение показателей плодородия дер ново-подзол истых почв и скорость дифференциации к ори еоб итаемого слоя по содержанию гумуса и элементов питания.

2. Определить содержание элементов питания в компонентах биомассы однолетних трав, яровых и озимых зерновых культур, а также картофеля и рассчитать хозяйственный баланс №К при разном уровне антропогенного возделывания на почву.

ских и антропогенных (обработка, удобрения) факторов в формировании урожая культур зернопропащного севооборота.

4. Дать экономическую и энергетическую оценку эффективности систем обработки почвы и удобрений разной степени интенсивности при возделывании полевых культур.

Научная новизна. Проведена комплексная оценка разных по способу, глубине и интенсивности приемов основной обработки почвы в зернопро-пашном севооборот« при различном уровне обеспечения удобрениями.

Установлено, что на инзкоокультуренных почвах преимущество сохраняется за ежегодными интенсивными обработками, ускоряющими процессы минерализации растительных остатков и высвобождения элементов питания, а на средне- и хорошо окультуренных почвах эффективнее были минимальные системы обработки под зерновые и их сочетание с глубоким рыхлением (раз в 3 года) под однолетние травы и картофель внесении Г^оР^К^о.

Лппобачия работы н публикации. Результаты исследований докладывались на научных конференциях РГАУ-МСХА им. К-А.Тимирязева в 2006, 2007 годах. По материалам диссертации опубликовано 2 статьи в журналах перечня ВАК: «Изветия ТСХА» и «Плодородие».

Объем работы: Диссертация изложена на_страницах компьютерного текста, включает_таблицы и_рисунка и состоит из введения, восьми глав, выводов и предложений производству. Список использованной литературы включает_источников, в т.ч._иностранных авторов.

Содержание работы Условия и методика проведения исследований

Экспериментальная работа проводилась в 1999~2004гг. в многофакторном полевом стационарном опыте ОП -01-07 «Действие обработок, удобрений в гербицидов на плодородие дерново-подзолистой почвы». Опыт заложен в 1969г, проф. Б.А. Доспеховым и модернизирован в 1987г. профессорами А.И. Пупониным и Н.С. Матюком. На опытном участке во времени развернут зернопропашной севооборот со следующим чередованием культур: однолетние травы - озимая пшеница—ячмень-картофель —ячмень —овес, С 1999г. началась шестая, а с 2006г.- седьмая ротация.

Общим фоном проводили лущение после уборки однолетних трав и зерновых, культивация после уборки картофеля и ранне-весеннее боронование зяби. Опыт заложен методом расщепленных делянок с рендомезированным размещением вариантов. Повторность опыта - трехкратная.

Общим фоном проводили лущение после уборки однолетних трав и зерновых, культивация после уборки картофеля и ранне-весеннее боронование зяби. Опыт заложен метолом расщепленных делянок с рендомезирован-ным размещением вариантов. Повторность опыта - трехкратная.

Схема опыта

Фактор А Система обработки почвы (условное название) Фактор В Удобрения

I, Отвальная (контроль) - ежегодная вспашка на 20-22см, предпосевная культивация, обработка РВК — 3,6 1, Без удобрений, контроль

11. Комбинированная - вспашка на 28-30 см под внкаовес и картофель, днекование на 10-12 под зерновые, предпосевное фрезерование 2.КЛоК<;». ШРК)

111,Минимальная ресурсосберегающая ежегодное дискование на 10-12 см, предпосевное фрезерование 3, ЫцоРчзКпо-2МРК

1У.Фрсзерная интенсивная — ежегодная роторная обработка на 20-22 см, предпосевное фрезерование 4. Ы| (с^К] Ю-+ 2,8 т/га соломы ежегодно (2ЫРК + с)

У. Отвальная с фрезерованием - вспашка на 20-22 см под однолетние травы и картофель, дискование на 10-12 см под зерновые, пред! юсе в мое фрезерование 5. N„^»«1,0.+ 3,8 т/га навоза ежегодно (2ИРК + Н)

VI. Основная та же предпосевная, как в варианте 1 6, КцоР«К|1о.+ 27,6 т/га павоза ежегодно (2№К + 2Н)

УП. Чизельпая - осеннее чизелевание на 38-40 см под однолетние травы, весеннее на 28-30 см под картофель, дискование на 10-12 см под зерновые, предпосевное фрезерование 7. М|ИРцоК!бз-+ 27,6 т/га навоза ежегодно , с 1987г. контроль поРК на фоне Ыщ

УШ. Интенсивная глубокая - трехъярусная вспашка на 38-40 см под однолетние травы и картофель, дискование на 10-12 см под зерновые, предпосевное фрезерование (по фону 50 т/га навоза) 8. Последнее известкование проводили в 1986г.

IX. То же, без навоза

Общая площадь делянок первого порядка (фактор А - обработка почвы) составляет 1260 м2, второго порядка (фактор В - удобрения) - 180 м2 и третьего порядка (фактор С - чизелевание на 38-40 см) - 90 м2. Всего в опыте 126 вариантов и 378 делянок.

Почва опытного участка — дерново-подзол истая, средне-суглинистая на покровном суглинке. До закладки опыта пахотный слой (Апах) мощностью 20-22 см имел следующую агрохимическую характеристику: содержание гумуса по Тюрину - 1,61%, N-0,11%; Р^ по Кирсанову- 4,0 кг, КгО по Мас-ловой - 6,1 кг на ЮОг почвы, сумма обменных оснований - 11,8 мгэкв /100г почвы.

В севообороте выращивали озимую пшеницу сорта Московская - 39, овес сорта Скакун, ячмень сорта Михайловский, картофель сорта Невский. Посевы обрабатывали общим фоном гербицидами: озимую пшеницу, ячмень и овес — Ди&тен-супер (0,8 л/га), картофель — Зенкор (2кг/га).

Анализы, наблюдения и учеты проводили по общепринятым методикам и ГОСТам. Программа исследований включала: определение плотности почвы, учет накопления пожнивных и корневых остатков, содержание углерода, подвижных форм фосфора (РгО») и обменного калия (К20) в почве, а также содержание ЫРК в компонентах биомассы. Урожай учитывали сплошным методом со всей площади учетной делянки. Урожайные данные обрабатывали методом дисперсионного анализа для многофакторных опытов (Доспехов Б.А., 1985).

Метеорологические условия вегетационных периодов 1999-2СЮ4гг. различались по температурному режиму и количеству осадков;

- годы с нормальным увлажнением (2001,2004гг.) в среднем за вегетационный период, но с избыточным в начале вегетации (270% к норме) и недостаточным (50-70%) в конце вегетации (2001г.). Вегетационный период 2004г. характеризовался нормальным увлажнением в период всходы -кущение овса и избыточным увлажнением (150% к норме) при формировании и наливе зерна, что привело к полеганию посевов, особенно при высоких дозах удобрений;

- годы с засушливым периодом вегетации (50-60% осадков к средне-многолетним) и острой засухой в середине вегетации (1999г.) или умеренным увлажнением в начале и середине и острозасушливыми условиями в конце (2003г.);

- годы с умеренным увлажнением за период вегетация (2000г.), но с острой засухой в начале (32%) и в конце вегетации (4%), что не оказало существенного влияния на урожайность озимой пшеницы;

- острозасушливые годы (2002г.) - сумма осадков за период вегетации картофеля составила всего 80 мм при норме 235 мм (33% от нормы). Это не сказалось отрицательно на росте, развитии растений урожайности картофеля, т.к. осадки выпали в период формирования и роста клубней.

1. Накопление биомассы полевыми культурами и структурное соотношение се компонентов

При резком сокращении доз внесения органических удобрений в современных условиях корневые и пожнивные остатки являются основным источником накопления запасов органического вещества в почве. Сельскохозяйственные культуры при высокой урожайности оставляют в дерново-подзолистых почвах за ротацию 6-7 польных полевых севооборотов 25-40 т/га органического вещества в виде листового опада в период вегетации, а также корневых и пожнивных остатков.

Исследования в многофакторном полевом стационарном опыте по изучению влияния разных по интенсивности систем обработки и доз минеральных и органических удобрений при длительном (более 30 лет) их применении на накопление и химический состав корневых и пожнивных остатков различными культурами зернопропашного севооборота на дерново-подзолистой среднесуглин истой почве Центрального района Нечерноземной зоны России подтвердили данные (A.M. Лыкова, 2004г.), что внесение минеральных удобрений, а также сочетание их с запашкой соломы или навоза повышает сбор основной и побочной продукции, а также накопление пожнив-но-корневых остатков как отдельных культур, так и в целом за ротацию (рис. 1).

Так, среднегодовое накопление наземной воздушно-сухой биомассы культурами зернопропашного севооборота в среднем по системам обработки без удобрений составило 3,39 т/га, при внесении одинарной дозы NPK оно возросло в 2,0 раза, двойной - в 2,6 раза, а при сочетании ее с внесением органических удобрений - в 2,8 раза.

Наибольшее накопление корневых и послеуборочных остатков в длительном стационарном опыте отмечено в вариантах с внесением двойной дозы NPK, где оно составило 4,14 т/га сухого вещества в год за шестипольную ротацию севооборота. На делянках с внесением одинарной дозы оно уменьшилось на 16,7%, а при совместном использовании двойной дозы туков с соломой или навозом - па 10%.

Из изучаемых культур наибольшее количество растительных остатков (6,05т/га) накапливалось при возделывании овса, далее картофель с учетом оставления ботвы на поле (3,86 т/га), озимая пшеница (3,47 т/га), ячмень и однолетние травы - 2,57 и 2,6т/га соответственно- При этом накопление пож-нивно-корневых остатков па I т основной продукции с повышением норм минеральных удобрений в сочетании их с навозом или соломой снижалось с 1,12 до 0,80т при возделывании однолетттх трав, с 1,16 до 0,55 при возделы-

вании ячменя в благоприятные по метеорологическим условиям годы, с 1,25 до 0,95 - в острозасушлнвые и с 2,16 до 1,63 тонны при возделывании овса.

При выращивании картофеля наоборот; с ростом корм внесения минеральных удобрений при оставлении ботвы в поле количество растительных остатков на одну тонну клубней увеличивалось в 1,5-1,6 раза по сравнению с не удобренной почвой.

ео, § 3 Лй'г-

однолетние травы 1999 г овивя 6но»«ее» «,71 обим бномкс* обиея бяом»сс» 5.8 т/гг

1!

/ «

10)--

О '—а!

2№<+нввоэ

[□основная продукция о побочная продукция о корни а поспеуборчныв остатки 1 озимая пшеница ЮООг

обив* биомасс» 7.56 «бив* биотсса 1в.в т/п

обияя Ьмзмасс* 18.95

60

1 * .1 8 40-

* 3

6 г го

к111

0

е*>удобре««й гмж гм=к+нвв<о

| а основная продукция опсбсмная продукция о корни а поспеуборчныв остатки,

ео 60

40 --

к 30 |

| го

6 10

е^^биомкс! т/га овив* биомассе 6.67 т/п "

-т

е*> улосрвнки

2№К

¡ооеновная продукция □ побочная продукция О корни О поспеубормиыв сстзтки'

5 I / ®

«артофвль 2002 г т ... оеавявиои4«с«Э.61 обив» биомасса9.62№а авце*виет/гсс« 10,56Чп

60 <0 20 0

удобрений

2№К-Н|авод

200ЭГ

обивя виоиэсеа ^„ц 10 3 тЛ.а ови^я бтыаси 11Л

Ж .

Я «

5 I

удоврчннй

2№К ОввС 2004 Г

10 основная про&ук1до в побочная продукция □ □ остатки

Рисунок 1 Накопление соотношения компонентов биомассы картофеля, озимой пшеницы, ячменя и овса. -

Дополнительная заделка 45 т/га навоза или 3,5 т/га соломы ячменя снижало накопление массы корневой системы на 15-20% по сравнению с минеральным фоном.

2. Содержание элементов питания в компонентах биомассы полевых культур, вынос с отчуждаемой продукцией н поступление в почву с растительным и остатками при разных системах обработки почвы н

удобрений

Содержание основных элементов питания в различных компонентах биомассы возделываемых культур (зерно, клубни, сено, солома, ботва, корневые и пожнивные остатки) зависело от их биологических особенностей, а также уровня обеспечения питательными элементами в период роста и раз-

7

вития растений и в малой степени изменялось при разных по интенсивности системах обработки почвы (табл 1).

Количество азота в зеленой массе однолетних бобово-злаковых трав составило 2,67%.

Таблица 1

Содержание азота, фосфора и калия в биомассе (% на абсолютно сухое вещество)

культур зсрпопролашного севооборота при разных фонах питан ия(среднее)

Культура севооборота Компоненты биомассы Без удобрений 21\(К+Н

N Р К N Р к

Однолетние травы, 1999г. Сено 2,67 0,61 1,99 3,20 0,88 3,05

: Корпи иг 0.38 0.71 135 0,56 0,91

Поукосные остатки игз 0,33 1,10 2,00 051 2,16

Озимая пшеница, 2000г. Зерно 2,17 0,78 034 2,42 0.92 0,63

Солома 0,25 0,16 1,06 0,52 051 1,47

Корни 0,95 0,15 0,71 1,20 0,23 0,79

Стерня 032 0,13 0,79 0,57 051 1,18

Ячмень, 2001, 2003гг. Зерно 1,97 0,88 0,58 2,13 0,90 0,69

Солома 0.66 0,23 139 0.92 033 2,24

Корня 1,05 0.32 0,57 1,27 038 0,76

Стерня 0.69 051 1,11 0,76 0,34 133

Картофель, 2002г. Клубии 2,00 0,52 1.84 2,78 0.56 2,72

Ботва 2,94 1,00 1.87 3,76 1,44 6,49

Корни 1,12 033 0,75 137 0,40 0,87

Овес. 2004г. Зерно 2,04 0,80 0,51 2,17 0,90 0,58

Солома 0.72 0.30 132 0,88 0.39 251

Корни 1.06 036 0,64 152 0,45 0,77

Стерня 0.57 0,26 1.14 0,77 0,33 1,84

Содержание его в зерне яровых и озимых зерновых, а также в клубнях картофеля при естественном фоне питания колебалось от 1,97% (ячмень) до 2,17% (озимая пшеница).

Наибольшее содержание калия отмечали в побочной продукции зерновых и ботве картофеля. С увеличением доз минеральных и сочетание их с органическими удобрениями процентное содержание элементов питания во всех компонентах биомассы культур возрастало.

Проведенные нами исследования позволяют приблизительно судить о количестве элементов питания, вовлеченных в круговорот при данной структуре посевных площадей и принятой технологии их возделывания за полную ротацию и конкретно за каждый вегетационный период. За ротацию шестипольного зернопропашного севооборота в круговорот было вовлечено

от 381 до 1042 кг/га азота, от 128 до 386 фосфора и от 298 до 1243 кг/га калия в зависимости от фона питания (Рис 2).

1400 - |

1200 4—-------1-------- -

Ск.

1000 .......*

800 ]--------—

§

600? •400 -

200 0

СИ

218

'¡МО'

¿с

У-ИЦ.Л

_I

157

г х

2 С « 8

7«,

Ш

: □ основная | продукция

| В побочная ! продукция

I □ пожнивные I корневые остатки

е и

Рис.2 Накопление «отчуждение элементов питания культурами зернолрапошного севооборота в сумке м рот» цию (139Э-2004г.г)

В сумме за ротацию шестипольного зерно: тропашного севооборота в вариантах без удобрений с растительными остаткам» в почву возращается 94 кг/га (25%) азота, 30 кг/га (19%) фосфора и 91 кг/га (25%) калия. При минеральной форме питания О^оРвоК^) возврат составляет 157 кг/га (21%) N. 66 кт/га (19%) Р2О5 и 199 кг/га (19%) К\0. Использование соломы в качестве органического удобрения повышает возврат азота в почву до 55%, фосфора- до 51, а калия — до 78%.

3. Вынос элементов питания полевыми культурами при разных системах обработки почвы к удобрений

Нормативный вынос, или затраты элементов питания на создание единицы основной продукции с эквивалентным количеством побочной, служит косвенным показателем оценки эффективности применения удобрений н широко используется при расчетных методах определения их доз под конкретные культуры севооборота.

Нами установлено, что роль интенсивности обработки почвы в регулировании выноса элементов питания была менее значительной, чем удобрений. Так, при возделывании яровых зерновых и картофеля в вариантах минимальной ресурсосберегающей обработки вынос азота уменьшался на 4-6%,

а при выращивании озимой пшеницы - на 13% в сравнении с отвальной обработкой. Замена ежегодной вспашки дискованием не изменяла вынос фосфора культурами сплошного сева, но уменьшала его на 13% при посадке картофеля. Вынос калия при этом оставался стабильным и снижался лишь в посевах озимой пшеницы (13%) и следующего за ним ячменя.

Таблица 2

Вынос элементов питания (кг/т основной с соответствующим количеством (побочной) продукции при разных по интенсивности системах обработки почвы

и удобрений.

Система обра- Удобре- Культуры

ботки почвы ния Одно- Озимая Яч- Карто- Яч- Овес,

летние травы, 1999г. пшеница, 2000г. мень, 2001г. фель, 2002г. мень, 2003г. 2004г

Азот

Отвальная, кон- О 26,7 21,6 36,2 3,2 29,3 38,5

троль 28,5 25,0 31,0 5,1 33,2 42,6

2ЫРК+Н 31,8 30.2 34,9 5,7 32,8 49,0

Минимальная О 31,4 18,5 33,8 3,3 27,5 36,5

ресурсосбере- ЫРК. 33,0 21,2 30,7 4,8 32,8 39,8

гающая 2МРК+Н 35,1 27,4 33,2 5,2 32,6 1 47.6

Фосфор

Отвальная, кон- О 6,1 8,5 14,6 0,9 11,4 16,2

троль ЫРК 7,5 9,9 12,4 1,5 12,8 18,4

2КРК+Н 7,5 11,4 14,1 1,7 13,8 21,1

Минимальная О 6,5 8.8 14,2 0,8 11,6 15,2

ресурсосбере- №К 7,2 9,7 13,1 1,4 14,0 17,4

гающая 2ИРК+Н 8,9 11.2 14,0 1,5 15,0 21,4

Калий

Отвальная, кон- О 19,9 15,9 35,3 2,6 23,9 38,2

троль ИРК 25,0 24,0 зи 6,2 33,6 47,2

2КРК+М 26,0 30,8 40,0 7,8 39,6 74,4

Минимальная О 20,5 15,8 35,8 2,7 22,4 37,5

ресурсосбере- «РК: 26,2 19,8 32,2 5,4 37,9 44,0

гающая 2ЫРК+Н 29.6 26,4 33,7 7,8 40,8 78,5

Оценка влияния возрастающих доз удобрений показала, что при возделывании однолетних бобово-злаковьгх трав на естественном фоке вынос азота на одну тонну сена составил в среднем по всем системам обработки 28 кг/га, фосфора 6,2 и калия 20,1 кг/га. При внесении одинарной дозы №К вынос азота на единицу продукции возрос на 8%, фосфора - на 13 и калия на 30%. Удвоение дозы КРК и сочетание ее с соломой или навозом повышало вынос азота на 16-18% и обменного калия на 30-46%.

10

Такая же закономерность отмечалась при возделывании озимой пшеницы и яровых зерновых культур (табл. 2).

При невысоких дозах (NбоРщКи) вынос азота и фосфора на 1 тонну зерна с соответствующим количеством соломы, возрастал незначительно (17 и 22% соответственно), а калия увеличился - на 42%. Существенный прирост выноса питательных веществ (особенно N и К) на 1 тонну наблюдался только при внесении доз, превышающих оптимальные, когда урожай основной продукции существенно не возрастал, а доля соломы увеличивалась. В вариантах 2NPK+HaB03 вынос азота возрос на 47,4%, фосфора - на 31,1% и калия -85,1% по сравнению с не удобренной почвой. Интенсивная глубокая обработка обеспечивала более экономное расходование азота(20%) и фосфора (12%), а минимальная ресурсосберегающая - калия (13%).

Результаты длительного стационарного опьпа (более 30 лет) показали, что вынос азота, фосфора и калия на 1 т основной продукции (с учетом побочной) для различных сельскохозяйственных культур при внесении небольших и средних доз минеральных удобрений является белее-менее стабильной величиной и ее можно использовать в качестве нормативного показателя для определения общего выноса питательных веществ урожаем и балансовых расчетах.

В среднем при внесении доз минеральных удобрений, близких к оптимальным (экономически оправданным), вынос NPK на 1 т основной продукции составил: для однолетних бобово-злаковых трав на сено - NjoPtK-^j озимой пшеницы - NnP i 1 К.22, для ячменя - ЫзоРцКгз, картофеля - NYsP^Kj^, и овса — N40P17K«.

Повышения уровня обеспечения растений элементами питания без существенного роста их продуктивности увеличивают вынос азота на 3060%, фосфора - на 20-30 и калия в 1,5-2 раза.

4, Действие систем обработки почвы и удобрений разной степени интенсивности на содержание гумуса н элементов питания в дерново-

подзолистой почве

Проблема сохранения плодородия дерново-подзолистых почв при снижении уровня обеспечения сельскохозяйственного производства органическими и минеральными удобрениями связана с замедлением темпов минерализации растительных остатков и побочной продукции, оставляемой на полях после уборки полевых культур за счет применения ресурсосберегающих систем обработки почвы.

Внесение расчетных на планируемый урожай доз минеральных, а также на расширенное воспроизводство плодородия дерново-подзолистой почвы органо-минеральных удобрений при разной глубине и способах их задел-

п

кн обусловило различные темпы гумусонакопления в зерпопропашном севообороте (табл.3). За 35 летний период наиболее высокие ежегодные темпы накопления органического вещества при разных фонах питания в наших исследованиях отмечались при минимальной ресурсосберегающей системе обработки (760-950 кг/га), что связано со снижением темпов минерализации растительных остатков, соломы и навоза как в течение зимне-осеннего, так и вегетационного периодов. Снижение темпов накопления гумуса до 420-660 кг/га в год в вариантах отвальной системы обработки обусловлено ежегодным, интенсивным оборачиванием пахотного слоя, сопровождающегося усилением минерализации,

Таблица 3

Изменение запасов гумуса (т/га) в слое почвы 0-30 см за 35 летний период при

разных системах обработки почвы и удобрений

Система обра- Срок опре- Без удоб- Удобрения

ботки почвы деления, из- рений 2НРК 2№К +С 2ЫРК +11

менения

Отвальная, кон- 1969г 52,9 52,9 52,9 52,9

троль 2004 г 59,2 67,6 76,1 75,2

изменение +6,3 +14,7 +23,2 +22,3

Минимальная 1969г 55,4 55,4 55,4 55,4

ресурсосбере- 2004г 58,2 79,8 81,1 98,3

гающая изменение +2,8 +24,4 +25,7 +32,9

Интенсивная 1969г 60,1 60,1 60,1 60,1

глубокая 2004г 59,6 80,7 84,0 84,2

изменение -ад +20,6 +23,9 +24,1

а на делянках интенсивной глубокой обработки - с вовлечением в пахотный слой обедненных подпахотных горизонтов (А2 В).

Важным показателем окультуренности дерново-подзолистой почвы является уровень содержания в почве подвижного фосфора и обменного калия. Применение в течение 35 лет разных по способу, интенсивности и глубине систем обработки в сочетании с разными формами и дозами минеральных и органических удобрений привело к дифференциации слоя почвы 0-30 см на разные по уровням накопления и распределения подвижного фосфора и обменного калия (табл.4),

В наших исследованиях внесение и заделка минеральных удобрений, а также минеральных в сочетании с соломой или навозом в слой 0-12 см дисковыми орудиями с последующим предпосевным фрезерованием на глубину 6-8 см привело на 35 год после закладки опыта к увеличению содержания подвижного фосфора в слое 0-10 см в среднем за ротацию севооборота в 1,8 раза по сравнению с аналогичным слоем контроля.

Содержание РгО$ в дерново-обрабсггки и

Таблица 4

подзолистой почве при разных системах ее

Система обра- Слой 1969г. В конце 6 ротации, 2004г. В среднем

ботки почвы почвы. (исход по обра-

см ное). Без 2ИРК 2ЫРК. 2ЫРК ботке

удобре- +С +Н

ний

Отвальная, 0-10 28 43 190 220 269 180

контроль 10-20 26 37 194 240 289 190

20-30 24 38 167 200 270 169

Минимальная 0-10 30 60 362 390 460 318

ресурсосбере- 10-20 27 46 172 190 212 155

гающая 20-30 30 52 86 96 106 85

Интенсивная 0-10 34 53 227 250 290 205

глубокая 10-20 32 44 154 180 213 148

20-30 31 41 135 170 205 138

В среднем по 0-10 31 52 260 287 340

удобрениям 10-20 28 42 173 203 238

20-30 28 44 129 155 194

В подпахотном слое 20-30 см в вариантах минимальной обработки различия были еще заметнее и составили 84 мг/кг почвы. При ежегодной вспашке на глубину 20-22 см распределение подвижного фосфора по частям корне-обитаемого слоя было более выровненным, а при сочетании периодической (2 раза за ротацию) трехъярусной вспашки на глубину 38-40 см с дискованием - аккумулятивным в поверхностном слое 0-10 см. Так, если содержание фосфора на контроле в слое 0-10 см принять за 100%, то в слоях 10-20 я 2030 см при отвальной обработке оно составит 106 и 94%, а при интенсивной глубокой- 114% в слое 0-10 см, 82-в слое 10-20 см и 77% - в слое 20-30 см.

Изучение изменения содержат™ обменного калия при разных по интенсивности системах обработки и удобрений в зернопропашном севообороте показало, что в слое 0-30 см на неудобренной почве оно уменьшалось в среднем за ротащпо на 32-39%, при внесении минеральных удобрений оно увеличивалось в 1,8-2 раза, а при совместном использовании их с соломой ИЛИ навозом - в 2,2-2,7 и 2,5-3,0 раза соответственно. Из систем обработки наиболее эффективной в накоплении обменного калия была минимальная ресурсосберегающая, где его содержание в слое 0-30 см было в среднем за ротацию на 10 мг/кг почвы выше, чем при отвальной и на 34 мг/кг почвы, чем при интенсивной глубокой (табл. 5),

Таблица 5

Содержание КгО в дерново-подзолистой почве при разных по интенсивности сис-_ темах обработки и удобрений, мг/кг почвы.__

Система обра- Слой 1969г. В конце б ротации, 2004г. В сред-

ботки почвы почвы, (исход- Без 2NPK 2NPK 2NPK нем по

см ное). удобре- +С +Н обра-

ний ботке

Отвальная, 0-10 105 59 193 265 259 220

контроль 10-20 95 63 196 270 280 226

20-30 95 60 184 210 228 194

Минимальная 0-10 103 74 298 520 542 384

ресурсосбере- 10-20 83 46 128 229 259 186

гающая 20-30 83 43 67 105 96 98

Интенсивная 0-10 98 66 224 259 266 228

глубокая 10-20 94 64 159 183 206 176

20-30 96 66 148 155 184 162

В среднем но 0-10 102 66 238 348 356

удобрениям 10-20 91 58 161 227 248

20-30 91 56 133 157 169

Применение в течение 35 лет разных систем механической обработки дерново-подзол истой среднссу глинистой почвы и удобрений, рассчитанное на простое и расширенное воспроизводство при периодическом известковании, повышало уровень потенциального и эффективного плодородия почвы. При этом системы минимальной обработки почвы приводили к формированию гетерогенного по содержанию элементов питания и гумуса слоя с более высоким уровнем доступных форм в верхней (0-10 см) части пахотного слоя, чем система отвальной обработки. Повышение концентрации элементов питания в посевном слое обеспечивало стартовый эффект роста и развития возделываемых культур.

Применение периодической глубокой (38-40 см) трехъярусной вспашки способствует созданию сравнительно выровненного по содержанию подвижных форм макроэлементов пахотного и ускорению окультуривания подпахотных слоев дерново-подзолистых почв.

5. Баланс элементов питания в зернонропашиом севообороте

Изучение и расчет баланса основных макроэлементов в севообороте в конкретной почвенно-кл им этической зоне позволяет контролировать и направлено регулировать агрохимические свойства почв и улучшать ее плодородие при более экономном расходовании средств химизации. При составлении баланса в приходную часть было включено поступление питательных веществ с минеральными и органическими удобрениями, посевным и поса-

дочным материалом, а в расходную - вынос №К с основной и побочной продукцией.

Баланс элементов питания под культурами севооборота складывался в зависимости от уровня их продуктивности в конкретных погодных условиях, системы применения удобрений и интенсивности механической обработки.

За б лет ротации зернопропашного севооборота наилучший хозяйственный баланс по азоту и фосфору сложился при внесении Ы^РмК] ю совместно с 15 т/га навоза на фоне минимальной ресурсосберегающей обработки, а по калию - при внесении такой же дозы минеральных удобрений и 2,6 т/га соломы зерновых ежегодно в вариантах сочетания трехъярусной вспашки с поверхностным дискованием (табл. 6).

Таблица 6

Баланс азота, фосфора и калия за 6-ю ротацию зернопропашного севооборота,

1999-2004гг.

Элемент Система удобрений Внесено, всего, кг д.в, на 1 га Вынсссно с урожаем, кг д.в7га Баланс + кг д.в./га

отвальная, контроль минимальная глубокая отоаль ная, контроль мшш маль ная глубокая

N NPK 369 582 553 592 -213 -184 -223

2NPK 759 767 703 711 -8 +56 +48

2NPK+C 944 797 740 758 +147 +204 +186

2NPK+H 1059 838 784 835 +221 +275 +224

PlOj NPK 362 213 204 227 +149 +158 +135

2NPK 382 275 239 279 +107 +143 +103

2NPK+C 507 296 296 303 +211 +211 +204

2NPK+H 677 312 307 427 +337 +360 +250

кго NPK 364 607 569 650 -243 -205 -286

2NPK 644 844 804 839 -200 -157 -195

2NPK+C 1194 947 921 857 +247 +273 +337

2NPK+H 1004 978 990 1079 +26 +14 -75

При внесении одинарной дозы удобрений И^оРвоК«« ежегодно в сумме за ротацию севооборота отмечали отрицательный баланс по азоту при всех системах обработки, но наименьшим (-184 кг/га) он был при минимальной ресурсосберегающей, возрастал по мере усиления интенсивности механического воздействия на почву приемами обработки и составил (-213 кг/га) при отвальной и (-223 кг/га) при интенсивной глубокой,

В вариантах 2№1С отмечали слабый отрицательный баланс (-8 кг/га) лишь при отвальной системе обработки, в вариантах минимальной ресурсос-

15

берегаюшсй и интенсивной глубокой он был положительным и составил +56 и + 48 кг/га в сумме за ротацию.

При совместном внесении данной дозы минеральных удобрений с соломой или навозом лучше баланс азота складывался при поверхностной обработке (+204 и +175 кг/га), чем при отвальной и интенсивной глубокой, где он составил 147и221 и 186 и 224 кг/га соответственно.

В среднем по всем вариантам удобрений наиболее эффективной в накоплении и экономном расходовании азота почвы и удобрений оказалась система минимальной ресурсосберегающей обработки, что связано с концентрацией растительных остатков в верхней части пахотного слоя, снижением темпов их минерализации, особенно в осенне-зимний период, и меньшими потерями с вымыванием из-за более низкой водопроницаемости необрабатываемых нижележащих слоев почвы 10-40 см. В сумме за 6 лет при этом превышение внесения над выкосом составило 87,8 кг/га, в то время как при интенсивной глубокой — 58,8 кг/га, а отвальной лишь 39,2 кг/га.

Баланс фосфора независимо от доз и форм внесений удобрений, а также способа их заделки под культуры зернопропасшого севооборота складывался положительно под всеми культурами зерно пропашного севооборота.

Анализ данных баланса фосфора по системам удобрений за ротацию показал, что в варианте МРК при внесении 60 кг д.в. каждого элемента он доставил + 138 кг/га, а на делянках 2ЫРК с удвоенной дозой азота (N125) и повышенной калия (Кцо) и примерно той же дозой фосфора баланс уменьшился па 21,8% и составил +108 кг/га. Это связано с более высокой урожайностью полевых культур, обусловленной повышенной дозой азотных удобрений следовательно, большим выносом фосфора с урожаем. Дополнительное внесение соломы при том же фоне минерального питания увеличило баланс до 210 кг/га, а при использовании навоза и двойной дозы №К поступление фосфора превосходило вынос уже на 358 кг/га.

Сравнительная опенка влияния систем обработки почвы на баланс РгО; показала, что лучше (+216 кг/га) за ротацию он складывался на делянках минимальной ресурсосберегающей обработки, в то время как в вариантах отвальной он составил +208, а интенсивной глубокой-лишь 173 кг/га, что на 5 и 20% меньше соответственно.

Баланс калия в зернопропашпом севообороте определялся его количеством, поступившим в почву с минеральными и органическими удобрениями (солома, навоз) и способами их заделки под возделываемые культуры. Так, в варианте с одинарной дозой Н«Р№КМ в среднем за ротацию годовой дефицит калия составил 35 кг/га при минимальной обработке, 38 кг/га при от-

вальной » 41 кг/га при интенсивной глубокой. Особенно значительным он был под картофелем (-50 кг/га) и овсом (-102 кг/га). С увеличением дозы минеральных удобрений доЫ|25?«Кцо он изменился за ротацию незначительно - на 26-29 кг/га, но стал положительным при возделывании однолетних трав (+15 кг/га) и картофеля (+48 кг/га).

При использовании соломы в качестве органического удобрения в среднем за ротацию севооборота обеспечивался положительный баланс калия по всем вариантам обработки, но при заделке дисковыми орудиями в слой 0-12 см соломы овса под однолетние травы и ячменя под картофель он был выше на 12-14% по сравнению с ежегодной отвальной обработкой на глубину 20-22 см.

В регулировании баланса калия в зернопропацшом севообороте эффективность соломы была выше, чем навоза из-за более высокого содержания этого элемента в ней.

б. Влияние систем обработки почвы и удобрений на урожайность культур зернопропашного севооборота

Величина и стабильность урожаев сельскохозяйственных культур в значительной степени определяется условиями питания растений, то есть количеством элементов, поступающих с удобрениями, находящихся в почве и их доступностью. Позиционное размещение удобрений в обрабатываемом слое определяется приемами их заделки. По результатам наших исследований, в среднем по семи фонам удобрений наиболее эффективной в сумме за. 6-летнюю ротацию зерно пропашного севооборота была интенсивная глубокая обработка, при которой продуктивность возросла на 7% в сравнении с контролем.

В этом варианте была получена прибавка урожая однолетних трав 12%, яровых зерновых- 8%, озимой пшеницы -4%, а урожайность картофеля находилась на уровне отвальной системы обработки. Огказ от ежегодной вспашки и замена ее мелкими поверхностными обработками не привели к существенному снижению урожайности культур зернопропашного севооборота (табл. 7).

Более заметное влияние на изменение урожайности полевых культур оказывали минеральные удобрения и их сочетание с органическими. За ротацию зернопропашного севооборота в среднем по веем вариантам обработки при внесении одинарной дозы минеральных удобрений М^Р^К^о сбор основной продукции увеличился в 1,8 раза.

Таблица 7

Урожайность полевых культур (т/га) при разных системах обработки и удобрений

.Система обработки почвы, фактор А Система удобрений. фактор В В среднем

О 2ИРК 2ЫРК+ С 2ЫРК+Н Контроль поРК по фактору А

Однолетние травы, сено, НСР№0,45; НСРно*.0,34

Отвальная, контроль 2,65 3,06 3,34 ■ 3,35 3,67 -Ь*_ 3,27

Минимальная ресурсосберегающая 2,86 3,06 3,13 3,15 3,52 3,37 3,18

Интенсивная глубокая 3,21 3,61 3,97 3,86 4,52 4,03 3,87

В среднем, НСРм-0,21 2,91 3,24 3,48 3,45 3.90 3,65 НСР05-0,27

Озимая пшеница, НСР«-0,71; ИСРяо^О,65

Отвальная, контроль 2,43 4,28 5,02 5,55 5,14 4,58 4.50

Минимальная ресурсосберегающая 2.57 4,49 4,96 5,44 5,12 5,19 4,ъЗ

Интенсивная глубокая 2,84 4,16 5,18 5,58 5,46 5,10 4,72

В среднем, НСР0>0.21 2,61 4,31 5,05 5,52 5,24 4,96 НСР». 0,26

Картофель, НСРо5-8,0; НСР^-б,!

Отвальная, контроль 9,6 19.6 23,1 24,9 25,0 26,3 21,4

Минимальная ресурсосберегающая 9,1 20,1 23,6 23,2 23,3 26,6 21,0

Интенсивная глубокая 9,9 21,7 22,5 23,5 24,4 22,0 20,7

В среднем, НСР«.0.8 9,5 20,6 23,1 23,9 24,2 25,0 НСРад. 3,0

Яровые зерновые, НСРМ=0,73; НСР%;>0,64

Отвальная, контроль 1,61 3,44 3,92 4,09 3,91 3,83 3,47

Минимальная ресурсосберегающая 1,30 3,16 3,98 4,09 3,72 3,50 3,29

Интенсивная глубокая 1,51 3,80 4,24 4,24 4,28 4,33 3,73

В среднем, НСР(и=0.21 1,47 3,47 4,05 4,14 3,97 3,89 НСРй5-0,34

Повышение дозы минеральных туков до ЬГшРбгКцо, а также сочетание их с заделкой 2,6 т/га в год соломы повысило урожайность в 2,2 раза, а совместное внесение такой же дозы удобрений с 15 т/га в год навоза -в 2,4 раза. Удвоение дозы навоза не дали прибавки. Отказ от внесения фосфорно-калийных и органических удобрений после 17-летнего применения

5^18оР18оК18й+ 28,6 т/га навоза ежегодно и внесение N135 обеспечивало сбор основной продукции в 2,3 раза выше, чем на абсолютном контроле.

Эффективность действия и последействия навоза определялась способом и глубиной его заделки в почву.

Таблица 8

Эффективность действия и последействия навоза (прибавка в % к в

зернолропашном севообороте в зависимости от способов и глубины заделки, в

среднем за 1999-2004гг.

Способ и глубина заделки, ем Действие Последействие Суммарный эффект

1г Кг

Плугом с предплужником на 2022см 37,3 12,5 6,5 56,3

То же на 28-30 см 32,6 9,1 22,8 64,5

Роторным плугом на 20-22см 20,4 6,2 0 26,6

Чизельным плугом с приставкой на 16-18 см 38,0 12,4 6,8 57,2

Тяжелыми дисками на 10-12 см 20,8 21,3 10,2 52.3

Трехъярусным плугом на 38-40 см 24,8 14,0 12,2 51,0

В среднем 28,9 12,6 9,8 51,3

В год внесения под однолетние травы и картофель наиболее высокий эффект достигался при его запашке плугом с предплужником на глубину 2022 см, а наиболее низкий - при заделке в слой 0-12 см тяжелыми дисками или роторным плугом на глубину 20-22см (табл. 8).

В первый год последствия наиболее высокая эффективность органических удобрений при возделывании озимой пшеницы и ячменя отмечали при их заделке тяжелыми дисками 213%, а во второй год при выращивании ячменя и овса - в варианте запашки навоза плугом с предплужником на глубину 28-ЗОсм (22,8%). В этом же варианте был отмечен наиболее высокий эффект от действия и последействия за ротацию севооборота (64,5%).

7. Окупаемость удобрений при разных по интенсивности системах обработки почвы По обобщенным данным В.Г.Сычева и Л.Н.Державина (2004), в зависимости от поч вен и о-клим этических условий опыта окупаемость 1 кг действующего вещества КРК прибавкой урожая озимой пшеницы находится в пределах 3,4-5,1 кг, овса и ячменя соответственно 2,0-4,1, клубней картофеля -18,1-33,7 кг.

Под культурами зернопропашного севооборота в конкретных погодных условиях вегетационных периодов окупаемость минеральных и органических удобрений определялась не только нормой их внесения, но также способом и глубиной заделки. Так, при возделывании озимой пшеницы наиболее окупаемой оказалась заделка фосфорно-калийных удобрений и навоза отвальным плугом с предплужником на глубину 20-22 см, В этом варианте в среднем по всем системам удобрений окупаемость составила 12,6 кг зерна/кг д.в., что на 32,2% выше, чем при заделке их в слой 0-12 см дисковыми орудиями и на 6,4%, чем заделка ИХ трехъярусным плугом в слой 0-40 см. Из систем удобрений при выращивании озимой пшеницы наиболее экономной оказалась двойная доза КРК, где окупаемость кг д.в, МРК была выше на 29,3% по сравнению с одинарной дозой и на 20,4% и отношении сочетания 2КРК+навоэ.

При выращивании картофеля наиболее высокая окупаемость элементов питания была при заделке минеральных удобрений, соломы и навоза в слой почвы 0-16 см роторными орудиями. При дозе М^Рб^Кл) она составила 55,9кг, дальнейшее увеличение дозы до Ы^оРвоКто снижало окупаемость в 2 раза, а дополнительное внесение 45 т/га навоза - в 3 раза

При возделывании яровых зерновых заметное атияние на эффективность с пег ем удобрений оказывали также метеорологические условия вегетационного периода.

В благоприятные годы окупаемость составляла в среднем по всем вариантам обработки и удобрений 12,6 кг зерна на кг д.в. ЫРК при выращивании ячменя и 11,1 кг при посеве овса, а в годы с недостаточным количеством осадков она снижалась до 6,6 кг. В этих условиях эффективнее была минимальная ресурсосберегающая система обработки (14,3 кг), а при избыточном - интенсивная глубокая (12,4 кг) по сравнению с отвальной системой обработки (10,4 кг/кг д.в.).

В годы с недостаточным количеством осадков при возделывании ячменя более окупаемыми были высокие фоны питания 2ЫРК и 2№К +навоз (6,8 и 7,9 кг/кг д.в.) по сравнению с одинарной дозой ЫРК (5,5 кг/кг д.в.). В опта-малышх условиях роста и развития растений ячменя одинарная (Мй0Рй0Кб0) и двойная доза (ЫпоРбоКво) имели одинаковую окупаемость (10,0 и 10,5 кг), а в годы с избыточным увлажнением при посеве овса преимущество оставалось за одинарной дозой (11,0 кг) по сравнению с двойной М^Р^Кто.- 9,5 кг зерна/кг д.в. удобрений из-за полегания посевов в этих вариантах.

8. Экономическая и энергетическая эффективность способов и приемов заделкп удобрений

В наших исследованиях для экономической и энергетической оценки систем обработки почвы и удобрений взяты технологии возделывания озимой пшеницы и ячменя. Наибольшая рентабельность (129%), чистый доход (12,5 тыс. руб/га) и самая низкая себестоимость (1750руб/т) зерна при возделывании озимой пшеницы достигались в вариантах внесения двойной дозы КцоРбйКво в сочетании с соломой при ежегодной вспашке па глубину 20-22 см. При выращивании ячменя экономически выгодным оказалось внесение двойной дозы КРК на фоне минимальной ресурсосберегающей обработки. При этом чистый доход составил 7,2 тыс.руб/т, рентабельность - 122%, а себестоимость -1440 руб/т.

Обработка почвы является одним из наиболее энергоемких технологических процессов, реализуемых при возделывании сельскохозяйственных культур.

По нашим расчетам наиболее высоким уровнем энергозатрат в среднем за ротацию зернопропашного севооборота характеризовалась система фрезерной интенсивной обработки почвы, включающая ежегодную роторную вспашку на глубину 20-22 см (29,7 тыс. Мдж/га). Наименее энер1х>емкой оказалась минимальная ресурсосберегающая система обработки, включающая разноглубинное весеннее фрезерование в сочетании с осенним дискованием на глубину 10-12 см (25,7 тыс. МДж/га). При этом совокупные прямые затраты па обработку составляли я этом варианте 1336 МДж/га, что на 46% меньше, чем при отвальной и на 43% меньше, чем при интенсивной глубокой обработке, а расход дизельного топлива на обработку уменьшился с 35 до 18 кг/га.

Энергозатраты на применение удобрений одинарной дозе ЫРК составили 7,37 тыс. МДж/га и увеличивались в 1,8 раза при удвоении дозы и в 2,0 и 2,4 раза при совместном ее внесении с соломой и навозом. Судя по коэффициенту энергетической эффективности, при минеральной форме питания преимущество было за одинарной дозой №К. (1,80) по сравнению с удвоенной (1,71), а при органно-минералыюй он был выше в варианте сочетания 2КРК с соломой (1,66) по сравнению в варианте 2МРК+навоз (1,59).

В зернопропашном севообороте наиболее высокий энергетический эффект достигался при интенсивной глубокой обработке на фоне применения М^ОРйоК«)-

выводы

]. Длительно не удобряемая дерново-подзолистая среднесугл инистая почва (более 30 лет) содержащая 30-40 мг/кг почвы PjOj и 70-80 мг/кг почвы К20 при оптимальном обеспечении факторами внешней среды и соблюдении высокого уровня агротехники дает возможность получения устойчивых урожаев озимых на уровне 1,8-2,2 т/га, яровых зерновых - 1,4-1,8 т/га и картофеля - 10-11 т/га. Интенсивные системы обработки при этом имеют преимущество перед ресурсосберегающими из-за более высокой скорости минерализации растительных остатков как единственного источника пополнения запасов гумуса и элементов питания.

2. Внесение минеральных и органических удобрений и разные способы их заделки существенно повышают содержание гумуса в почве. Минеральные системы удобрений (NPK и 2NPK) обеспечивают стабилизацию запасов почвенного гумуса, а органо-миперальные (2NPK + солома и 2NPK + навоз) ежегодное его увеличение на 0,36-0,68 т/га. Замена ежегодной вспашки на глубину 20-22 см дискованием снижает темпы минерализации органических удобрений и обеспечивает ежегодное увеличение накопление запасов гумуса на 227 кг/га при внесении N110P7;Kh0 и на 303 кг/га при сочетании данной дозы с 13,8 т/га навоза.

3. Существенное повышение содержания подвижного фосфора в почве отмечается только при значительном (по меньшей мере двойном) превышении количества внесенного фосфора над его выносом (интенсивность баланса 200% и более). При установлении в почве оптимального фосфатного уровня (150-200 мг/кг почвы) необходимо снижать дозы фосфорных удобрений, переходя на поддерживающее (по выносу) их внесение или временный отказ от их применения. Минимальные системы обработки обуславливали сильную гетерогенность слоя почвы 0-30см по содержанию подвижных фосфатов, а отвальные разноглубинные — гомогенное их распределение.

4. На не удобренной дерново-подзолистой среднесугл инистой почве в течение длительного (более 30 лет) периода ежегодно различными полевыми культурами может использоваться 30-40 кг/га К;0 за счет мобилизации необменного калия почаы без снижения запасов обменного. Внесение умеренных доз (60-90 кг/га д.в.) калийных удобрений повышает содержание обменного калия в 1,8-2 раза даже при его отрицательном балансе, а совместное внесение Ni ¡0 с 2,8 т/га соломы или 13,8 т/га навоза ежегодно - в 2,5-3 раза. Из систем обработки наиболее эффективной в накоплении обменного калия была минимальная ресурсосберегающая, где его содержание в слое 0-

30см было выше на 10 мг/кг почвы, чем при отвальной и на 34 мг/кг почвы, чем при интенсивной глубокой.

5. При внесении умеренных доз минеральных удобрений, независимо от интенсивности обработки, вынос Ы,Р и К на 1 т основной продукции (с учетом побочной) является стабильной величиной и составляет для однолетних бобово-злаковых трав на сено N3(^7^6, озимой пшеницы - ЫиРпКи, ячменя — К^Р^Кзз, картофеля — Ы^Р^К^ и овса — Ы-юРпК« и их можно использовать в качестве нормативных показателей для определения общего выноса питательных веществ и балансовых расчетах.

6. С хозяйственной частью продукции культур зерно пропашного севооборота в среднем отчуждается 69-74% вовлекаемых в круговорот элементов питания. Наибольшее их количество возвращается в почву при возделывании картофеля (40-70%) и зерновых (более 50%) при условии оставления ботвы и соломы в поле. С ростом продуктивности зернопропашного севооборога возврат азота и фосфора снижается на 3-5%, а калия на 10-16%.

Внесение минеральных удобрений в дозе КиРбоКмВ год за ротацию шестипольного зернопропашного севооборота обеспечивает ежегодный слабо отрицательный баланс но азоту (-Збкг/га) и калию (-40кг/га) и слабогюло-жительный (+-24кг/га) по фосфору. Двойная доза туков ЫВоР7оК10;и ее сочетание с 2,8 т/га соломы или 15т/га навоза ежегодно обеспечивали положительный баланс элементов питания, причем в регулировании азотного и фосфорного режимов преимущество оставалось за навозом, а калийного — за соломой на фоне минимальной ресурсосберегающей обработки.

7. В среднем по всем фонам удобрений наиболее эффективной в сумме за 6-летнюю ротацию зернопропашного севооборота была интенсивная глубокая обработка, при которой сглаживалась вариация урожайности по годам, а продуктивность возрастала на 10% по сравнению с контролем. Прибавка урожая однолетних трав составила 12%, яровых зерновых - 8, озимой пшеницы—4%.

8. Ежегодное внесение средних доз минеральных удобрений (ИбоРбоКад) на фоне известкования удвзивает урожай сельскохозяйственных культур по сравнению с вариантом без удобрений. Урожай озимой пшеницы повышается до 4,2 т/га, яровых зерновых (ячмень, овсс) до 2,9-3,4 т/га, картофеля до 20,7 т/га, при среднегодовой продуктивности зернопропашного севооборота 25,9 т,к сд./га и оплате 1кг д. в, ОТК— 10,7 кг. к.ед. Внесение повышенных доз минеральных удобрений (ИцоРяКцо) и навоза (15 т/га), сопровождается дальнейшим ростом урожайности полевых культур и увеличением продуктивности севооборота до 47,8 т.к,ед./га при снижении оплаты 1 кг КРК до 6,4кг к.е.

9. Наиболее эффективным приемом заделки навоза в зерно пропашном севообороте при его внесении в занятом пару и под картофель является вспашка плугом с предплужником па глубину 28-30 см. Прямое действие навоза проявилось в повышении урожайности однолетних трав и картофеля в среднем на 28,9%, в первый год последствия урожайность озимой пшеницы и ячменя увеличилась на 12,6%, а на второй сбор зерна яровых зерновых возрос на 9,8%.

10. Высокий энергетический и экономический эффект при возделывании озимой пшеницы и ячменя достигается при системе чизельной и глубокой интенсивной обработки на фоне применения N^P^K^o на среднсокулыу-ренных и N|2j - па хорошо окультуренных дерново-подзолистых почвах, где коэффициент энергетической эффективности составил 1,80, а рентабельность более 120%.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

При разработке и освоении ресурсосберегающих почвозащитных технологий возделывания полевых культур зерно пропашного севооборота в зависимости от степени о культурен ности дерново-подзолистых почв необходимо:

1. На слабо-окультуренных почвах применять ежегодную отвальную обработку в сочетании с использованием модульно-блочных комплексов при предпосевной обработке и высоко эффективных гербицидов.

2. На среднеокультуреппых почвах эффективно сочетание вспашки (раз в 3 года) под пропашные культуры и занятый пар с поверхностной дисковой обработкой под озимые и яровые зерновые с внесением поддерживающих доз (М^РзоКи) минеральных удобрений и заделкой соломы зерновых.

3. На высокоокультуренных почвах рекомендуется применять периодические глубокие безотвальные обработки (раз в 5-6 лет) в сочетании с поверхностными (под яровые зерновые) и мелкими (под озимые) при внесении поддерживающих доз азотных удобрений (N«>) и соломы.

Список опубликованных работ

1, Матюк Н.С., Полин В .Д., Абрашкина Е.Д. Рать растительных остатков культур зернопропашного севооборота в регулировании плодородия дерново-подзолнистой почвы.// Известия ТСХА, 2007,-вып.2.С 3-11.

2. Урожайность культур и плодородие почвы в зависимости от се обработки и удобрения. //Плодородие, 2008, №1(70), С.38-40.

« 'л.

!

и ■ ■ ■■, , .

Объем 1.5 печ^/" Зак/юй ТиражШО экз.

Центр оперативной полиграфии ФГОУ ВПО РГАУ - МСХА им. К.А. Тимирязева 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 44