Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ВЛИЯНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИИ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ЛЮЦЕРНЫ И ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ В ЗВЕНЕ ОРОШАЕМОГО СЕВООБОРОТА НА КАРБОНАТНОМ ЧЕРНОЗЕМЕ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "ВЛИЯНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИИ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ЛЮЦЕРНЫ И ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ В ЗВЕНЕ ОРОШАЕМОГО СЕВООБОРОТА НА КАРБОНАТНОМ ЧЕРНОЗЕМЕ"



На правах рукописи

БОРТНИКОВЛ ЛЮДМИЛА АЛЕКСЕЕВНА

ВЛИЯНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ЛЮЦЕРНЫ И ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ В ЗВЕНЕ ОРОШАЕМОГО СЕВООБОРОТА НА КАРБОНАТНОМ ЧЕРНОЗЕМЕ

06.01.04 — «Агрохимия»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва - 1999

Работа выполнена во Всесоюзном научно-исследовательском институте удобрений и агропочвоведения им. Д.Н. Прянишникова и Кабардино-Балкарском научно-исследовательском сельскохозяйственном институте.

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук

ЕЛ. ЗВЕРЕВА

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук

Н.А. КИРПИЧНИКОВ;

доктор сельскохозяйственных наук, профессор И.Н. ЧУМАЧЕИКО

Ведущая организация: Кабардино-Балхарская сельскохозяйственная

академия

Защита состоится » Ь^&рг^Я. 1999 г. в V/ часов на заседании специализированного совета Д.020.09,01 при Всесоюзном научно-исследовательском институте удобрений и почвовед им. Д.Н. Прянишникова по адресу: 127550, Москва, ул. Прянишннкс; л. 31.ВИУА. _ • - ,

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВИУА, _ ^__^

Автореферат разослан « » ^(^ь- 1903г.

Ученый секретарь специализированного совета

доктор с.-х. наук, профессор Л.П. ВОЛЛЕИДТ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. За последние 5"лет объемы применения минеральных удобрений в России снизились в 5-6 раз, что привело к резкому падению уровня урожайности и к дефицитному балансу; питательных веществ в почве. В этих условиях особенно возрастает значение бобовых культур, способных вовлекать в биологический круговорот азот атмосферы. Введение в севооборот многолетних бобовых трав значительно снижает затраты азота минеральных удобрений.-

В настоящее время бобовые культуры занимают в России немногим более 11% плошадн пашни, то них около 2 млн. га размещено на орошаемых землях. Но и при орошении урожайность люцерны остается низкой — до 220 ц/га зеленой массы, что в 2-3 раза ниже потенциальных возможностей ее. Причиной этого является несовершенство ^технологии возделывания — недостаточная обеспеченность элементами питания, особенно фосфором, несвоевременные и некачественные поливы. Сейчас, как никогда ранее, необходим дифференцированный подход к применению удобрений с учетом потребностей каждой * культуры! в элементах питания для получения планируемой урожайности и плодородия почвы каждого поля. ..-.-■ > ■ ■..

Цель исследований — совершенствование системы удобрения в звене севооборота — люцерна, люцерна, озимая пшеница — на карбонатном черноземе при орошении на основе создания оптимальной обеспеченности элементами питания для получения планируемой урожайности. ъ

1; Изучить азотный, фосфатный и калийный режимы почвы в зависимости от систем удобрения, установить количественную связь изменения содержания подвижного фосфора в почве с дозами РгО) и величинами выноса РгО; урожаями. •

2. Изучить действие и последействие, удобрений, на урожайность люцерны и озимой пшеницы, качество получаемой продукции и недопотребление. . " ' . •■■ ■ ;

3. Установить величины- оптимального содержания подвижного фосфора в почве для получения достигнутых в опыте уровней урожайно-, сти люцерны и озимой пшеницы.

4. Определить размеры накопления органического вещества и биологического азота в почве при 2-х летнем возделывании люцерны и их влияние на урожайность озимой пшеницы. :

Задачи исследований

ЦЕНТРАЛЬНАЯ - НАУЧ:-.,\Л Й- ЕЛИОТЕКА Мссн.с^с :охса.академии

5. Установить.величины выноса элементов питания урожаями, состояние баланса их в почве и долю участия биологического азота в нем, дать балансовую оценку изучавшихся систем удобрения.

6. Изучить эффективность расчетных доз фосфорных удобрений при выращивании люцерны«.

7. Определить содержание тяжелых металлов в почве и в продукции люцерны в связи с длительным применением удобрений.

.. Научная новизна; Впервые на предкавказском карбонатном черноземе при орошении установлена количественная зависимость урожайности люцерны при 3-х и 4-х укосном использовании ее в течение двух лет от содержания подвижного фосфора в почве. Определены величины оптимального содержания подвижного фосфора для получения 330-340 и 400-410 ■ц/га сена за два года и уровень содержания его, при котором урожайность снижается. Установлены нормативы повышения содержания подвижного фосфора в почве в расчете на 100 кг/га Р2Оз, вносимых разными дозами на различных фосфатных фоках, и нормативы снижения содержания его в почве от 100 кг/га выноса Р^О} урожаем люцерны. Определены величины выноса И, Рг05, К20 единицей урожая люцерны и озимой пшеющы в зависимости от содержания подвижного фосфора в почве и уровня урожайности. Установлены размеры накопления люцерной симбиотического азота, оставляемое в почве количество и доля участия его в балансе азот Доказана возможность получения 340-400 ц/га сена люцерны за 2 года в севообороте при орошении без внесения под нее азотных удобрений и 50 л/га зерна озимой пшеницы по дозе азота 30 кг/га при посеве ее после люцерны. Установлено отсутствие загрязнения почвы и сена люцерны тяжелыми металлами при длительном применении высоких доз удобрений.

Практическая ценность. Установленные связи урожайности люиер-ны и озимой:пшеницы 1С содержанием подвижного фосфора в почве и связи содержания фосфора в почве с дозами РгО} и выносом РгО$ урожаями позволяют создавать оптимальное содержание подвижного фосфора в почве каждого поля для этих культур внесением расчетных доз удобрения. Высокая эффективность таких доз при выращивании люцерны показана в опыте. Учет накапливаемого люцерной биологического азота делает возможным снижение дозы азота < под озимую пшеницу, идущую после люцерны, до 30 кг/га. .

Применение доз удобрений с учетом состояния баланса элементов питания в почве позволит, направленно регулировать плодородие ее. Установленные величины коэффициента водопотреблендо изучаемых культур при оптимальной обеспеченности их элементами питания сделают

1

возможным правильное распределение оросительной воды и наиболее продуктивное использование ее.

Реализация результатов исследований. Результаты использованы при расчете доз и распределении - фосфорных удобрений в ОПХ КБНИИСХ, в колхозе «Заветы Ленина» Терского района, в колхозе «Рассвете ивсовхозе«Прималкинский» Прохладненского района КБР, включены в «Информационный листок» J& 3, 1986 г., в рекомендации «Оптимизация системы удобрения фосфором сельскохозяйственных культур в севооборотах», «Агропромиздат», 1989 г.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на ежегодных конференциях молодых ученых ВИУА в 19801932 г.г., на совещаниях участников географической сети опытов с удобрениями в 1980 и 1982 г.г., на VII делегатском съезде Всесоюзного общества почвоведов в 1985 г. (Ташкент), на совещаниях по применению удобрений в КБР.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 работ. Объем работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав, выводов, предложений производству и приложений. Она изложена на 234 страницах машинописного текста, содержит 53 таблицы, 11 рисунков, 8 уравнений. Список литературы включает 255 наименований, приложения изложены на 40 страницах. ,

Условия, объекты и методы исследований. Исследования проводились в стационарном полевом опыте в 1978-1981 гг. в звене орошаемого севооборота-люиерна, люцерна, озимая пшеница (t-я ротация) и в 19891991 г.г. при выращивании люцерны (2-я ротация). Опыт расположен на земельном участке бывшей Кабардино-Балкарской с/к опытной станции (ОПХ КБНИИСХ) в двух полях с последовательным вхождением в сево-оборот(поле 1-с 1972 г., поле 2-е 1973 г.). . ,

Годы исследований различались по погодным условиям. ^Наиболее жаркими и сухими были 1978, 1979 и 1991, наиболее важными и прохладными-1981,1989 к 1990 годы. ,

Почва - предкавказский карбонатный малогумусный тяжелосуглинистый чернозем. Мощность горизонтов А + В - до 70 см. В пахотном слое (0-30 см) перед закладкой опыта содержание гумуса составляло — 2,85-3,08%, общих N, Р205) КгО - соответственно - 0,20-0,21; 0,21 и 2,21%, СаСОз - 3,8-5,8%, подвижного фосфора (P2Oj) ~ 15-20 мг/кг, калия (KjO) - 250-350 мг/кг. Наименьшая влагоемкость (HB) слоя 0-100 см — 25,2%, объемная масса — 1,24 г/см5, запас продуктивной влаги при 100% HB - 2040 MJ/ra, пористость аэрации - 22,9%. К началу наших исследований (весна 1978 и 1979 г.г.) содержание подвижного фосфора в пахотном

слое контроля и азотных фонов составляло И -13 мг/кг, подвижного -калия на вариантах без внесения калия - 323-407 мг/кг.

В опыте изучалась эффективность последействия (люцерна, 19781980 г.г.) й прямого действия (озимая пшеница, 1980 и 1981 г.г.) разлнч-' них минеральных систем удобрения, включающих два уровня насыщен* ности только азотом, сочетания их с различными дозами фосфора при ' разных приемах внесения, а также с фосфором и калием. В годы 2-й ро-ташш (люцерна 1989-1991 г.г.) изучалось последействие этих систем удобрения в сочетании с навозом (2-й и 3-й годы последействия его), а также действие расчетных доз фосфора. Повторность опыта — 4-х кратная, площадь делянки - 131 м2» 1-ю и 65,5 м2 - во 2-ю ротации.

Нитратный азот в почве определяли в свежих образцах по Замятиной (с индиго) в 1-й ротаций севооборота, в воздушно-сухих образцах колориметрическим методом с дисульфофеноловой кислотой - во 2-й ротации; подвижные формы фосфора и калия - в 1% углеаммонийной вытяжке (по Мачигину), гумус - методом Тюрина и на анализаторе угле' рода фирмы (Hereus), валовое содержание тяжелых металлов в почве, иле оросительной воды и в сене люцерны - методом рентгено-флуоресцентной дисперсии на установке «Ortec Tefa» (США).

Содержание азота, фосфора и калия в растениях определяли в одной навеске после озоления по Мещерякову в модификации ВИУА: азота — по Кьельдалю, фосфора — по Дениже в модификации Малюпша и Хреновой, калия — на пламенном фотометре; содержание сырой золы, сырой клетчатки и кальция в сене люцерны - согласно «Руководству по анализу кормов», подготовленного в ЦИНАО (1976), содержание нитратов - с сульфофенолоеой кислотой. Массу корней люцерны учитывали в конце 2-го года пользования в слое 0-50 см, послойно по 10 см методом почвенного монолита по Стаикову(19б4).

При анализе результатов исследований использовались корреляционный, дисперсионный и регрессионный методы.

Суммарное водопотребление рассчитывали по укороченному уравнению водного баланса А.Н. Костякова.

Влажность 0-100 см слоя почвы поддерживали поливами в пределах от 75-80 до 100% НВ; Доля оросительной воды в водном балансе в годы возделывания люцерны составляла от 22-24 до 41-61%, в годы возделывания озимой пшеницы — от 0 до 12-13%.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ;

Питательный режим почвы : - ■

Условия азотного питания. В изучаемой почве нитратный азот является основной формой минерального азота (Простаков, 1958; 1960, 1963; Льгов, 1960; 1964 и др.)- 4 " ■■

Максимальное содержание нитратного азота во всех частях метрового слоя почвы было в весенние периоды — начало отрастания люцерны и в кущение озимой пшеницы. Количество его в этом слое под люцерной в 1-ю ротацию севооборота весной 1-го года на контроле, вариантах последействия азотных и азотно-фосфорных удобрений составляло соответственно 61,78-93 и 68-87 кг/га в поле 1,31,38-78 и 38-74 кг/га в -поле 2, весной 2-го года оно было близким в обоих полях, составляя 20,29-40 и 19-42 кг/га, а в конце 2-го года (перед распашкой люцерны) — 18-22,1931 и 19-24 кг/га соответственно по вариантам. К весеннему кущению озимой пшеницы, идущей после люцерны, оно повысилось до 78 и 56 кг/га на контроле, 89-127 и 43-64 кг/га на вариантах фона N30, 81-107 и 60-81 кг/га на вариантах фона И«> соответственно в полях 1 и 2. В последующие фазы развития озимой пшеницы — трубкование, колошение и полная спелость — значение люцерны как предшественника проявилось в том, что не происходило резкого снижения содержания нитратного азота в почве в результате пополнения его в ходе минерализации пожнивно-корневых остатков. Количество N-N03 в 0-100 см слое почвы в эти периоды составляло соответственно 62-80,63-102 и 36-57 кг/га в поле 1; 3461, 33-39 и 19-28 кг/га в поле 2. Меньшие величины запасов азота как в метровом, так и в пахотном слоях почвы в течение вегетации озимой пшеницы в пале 2 (1981) по сравнению с полем 1 (1980 г.) обусловлены более влажным и прохладным вегетационным периодом 1981 года.

Во 2-ю ротацию севооборота содержание нитратного азота в метровом слое почвы под люцерной во все сроки определения было более высоким, чем в 1-ю ротацию, — 51-113, 62-115 н 46-76 кг/га соответственно в весенние периоды 1 и 2-го годов пользования и в конце вегетации 2-го года (без связи с вариантами последействия удобрений). Это обусловлено повышением окультуренности почвы, в том числе и на контроле, в связи с выращиванием люцерны и сои в 1-ю ротацию, с запахиванием побочной продукции всех культур, кроме кукурузы, во 2-ю ротацию, а также с внесением навоза на всех вариантах, кроме контроля ¿1-й и 3-й годы последействия).

Фосфатный режим почвы. По данным Б.О. Батькова (1976 г.) в 0-30 см слое изучаемой почвы содержание «активных» минеральных фосфа-

тов составляло 21,5% от валового количества P2Os- «Активные» минеральные фосфаты представлены на 93% малоподвижными фосфатами кальция (IV фракция) и лишь 6,0% в составе их занимали наиболее подвижные фосфаты первых двух фракций; Исходное содержание подвижного фосфора в почве было в пределах 15-20 мг/кг, в начале наших исследований (весна :1978 и 1979 г.г.) — 11-13 мг/кг на контроле и азотных фонах и 18-80 мг/кг на вариантах последействия фосфорных удобрений.

Содержание подвижного фосфора в почве во все годы на всех вариантах имело четко выраженный максимум весной — начало отрастания люцерны, кущение озимой пшеницы, и минимум — после 3 или 4-го укосов люцерны, в колошение или полную спелость пшеницы. В период исследований в среднем за 14 опыто-лет (260 показателей) установлено, что от весны к, осени 59%, почв разноудобренных вариантов переходит в jpynny с меньшим содержанием подвижного фосфора по принятым в агрохимслужбе градациям, что доказывает необходимость отбора почвенных образцов для составления картограмм в конце вегетации культур.

' . Установлена связь размеров повышения содержания подвижного фосфора в почве с дозами. PiOj, внесенными под озимую пшеницу (по схеме) и под люцерну (расчетные дозы). От каждых 100 кг/га Р20}, внесенных осенью в дозах от 25 до 540 кг/га на разных фосфатных фонах (от 13 до 64 мг/кг), содержание подвижного фосфора в 0-30 см слое почвы повышается к весне на 11,7 мг/кг (г ■ 0,94 ± 0,05; п "45). Для повышения содержания его в этом слое на 1 мг/кг необходимо внесение 8,5 кг/га P2Oj. Эти нормативы,-полученные при больших диапазонах доз P^Oj и фосфатных фонов, совпадают с нормативами, установленными в опыте в 1-й год по дозам 60,120, !80 кг/га РгО} на выравненном фосфатном фоне (15-20 мг/кг) - II ,6 мг/кг (г = 0,99 ±0,01, п = б)и8,6 кг/га (Зверева, 1933; 1987), что свидетельствует о возможности широкого использования их при расчетах доз фосфора.

. Яри вырашивании люцерны по последействию удобрений установлена связь величины снижения содержания подвижного фосфора в почве от весны 1 -го года пользования к осени 2-го года пользования с выносом фосфора урожаем люцерны. Снижение содержания PjOj в 0-30 см слое почвы за этот срок в расчете на 100 кг/га выноса Р205 за 2 года составляет 9,0 мг/кг при 6-ти укосах (г =• 0,51 ± 0,14, п = 29) и 10,9 мг/кг при 8-ми укосах (г ы 0,68 ± 0,09, п = 33). Подобный показатель, установленный в опыте в предшествующий люцерне 6-ти летний период в расчете на 100 кг/га выноса PjOj урожаями однолетних культур, был ниже — 6,3 мг/кг (г = 0,73 ± 0,05, п - 75; Елюбаев, 1979; Зверева, 1983). Полученные более высокие величины этого показателя в расчете на единицу выкоса P2Oj урожаем люцерны обусловлены способностью ее усваивать менее под-

ышные фосфаты, являющиеся резервом пополнения наиболее подвижных форм их.

Калийный режим почвы. Содержание подвижного калия в 0-30 см слое почвы в весенние периоды было максимальным и на вариантах с естественным калийным фоном варьировало во все годы исследований в пределах, близких к исходному диапазону, — от 200 до 400 мг/кг. В периоды интенсивного роста растений оно снижалось, в отдельные годы — до 130-200 мг/кг, к осени и далее к весне следующего года возрастало. Варианты с последействием и прямым действием-90 й 120 кг/га KjO выделялись несколько более высоким содержанием подвижного калия в почве в сравнении с вариантами естественного калийного фона, но чаще всего только в первую половину вегетационных периодов. -

Влияние удобрений на урожайность люцерны н озимой пшеницы -

и продуктивность звена севооборота , :

Азотные удобрения. При выращивании в севообороте в условиях орошения и достаточной обеспеченности фосфором и калием люцерна способна формировать высокую урожайность - до 330*420 ц/га сена за 2 года пользования — без внесения под нее азотных удобрений. В опыте во все годы прибавки урожайности сена люцерны от последействия более высоких доз азота по сравнению с меньшими дозами его на всех уровнях обеспеченности фосфором чаще всего были несущественными, В 1-ю ротацию (1978-1981 г.г.) они составляли в среднем по 2-м полям 12-28 ц/га (4-10%), во 2-ю ротацию-г 14-26 ц/га (4-8%). Получение 48-52 ц/га зернаозимой пшеницы, размещаемой после люцерны, обеспечивается внесением 30 кг/га азота в ранневесеннюю подкормку (табл. t и 2).

Фосфорные удобрения. При нюком содержании подвижного фосфора в изучаемой почве на контроле и азотных фонах урожайность культур зависела от действия и последействия фосфорных удобрений. В поле 1 (1978 и 1979 г.г.) при 6-ти укосах за 2 года пользования и урожайности сена люцерны по последействию азотных и фосфорных удобрений в пределах 2S6-334 н 309-357 u/га соответственно по фонам Ñw и N^o прибавки от последействия фосфора составляли 37-85 и 38-85 (15-34 и 14-31%), а при 5-тн укосах за 2 года (поле 2, 1979 и 1980 г.г.) и урожайности до 222-294 и 237-300 ц/га - 19-76 и 16-65 ц/га (9-35 и 7-28%) (табл. 1). Во 2-ю ротацию севооборота при 4-х укосах в каждый год пользования урожайность сена люцерны по последействию навоза (2-й и 3-й годы), азотных и фосфорных удобрений в сумме за 2 года в среднем по 2-м полям

. Таблица 1

Последействие удобрений на урожайность сена люцерны, действие и .' последействие - на урожайность зерна озимой пшеницы, ц/га

. ' ' ■ ■ ■ Появ 1 Поле 2

Варианта 1-6 и -9 годов проведения І1ИЧ- 4,4 нг/ н сено,за ' 1978 и 1979 гг. FÍOi» почв«, иг/ ■ зерно, то г. PjO, ■ поч* И. nrí сею'', сумма за 1979 и 1980 гг. зерно пшеницы 19ÍJ г.

опит«' 1.04 197! Гг ; n¡? КЗ кг. . 19S0 г N» N¿ 19» н Г N» N,» N«,

Контроль із 270 10 37 11 217 32

И - фон ежегодно 11 249 272 11 34 37 12 21S 236 33 36

Фоя+Р«Г" .-"- ': 33 • 290' 309 23 43 42 ■ 26 259 276 44 44

ФоН+Р^д - 36 : 308 322 33 45 '45- 39 278 290 46 46

Фон+РцоК» - 291 310 44 45 272 284 44 45

Фой+Р|» . . - 59 316 . 332 43 49 . 48 70 294 301 43 42

Фон+Р|» da Э г. ' 25 307 331 . 33" 48 50 20- 256 270 46 46

Фон+Рм ' - 39 307 328 59 47 48 37 244" 261 43 44

Фон+Рщ -"- 35 327 357 88 48 49 53 286 ЗОО 42 42

Фон+Р™ »1г. \. ч 18 286 310 ' 14 42 222 237 35 33

Фон+Рэм+Р« с жег. 36 .299 ■; 325 28 51 49 30 -237 252 43 42

ФоН^Рюо+Р,»-"- 77 " : 307 332 40 48 47 52 267 2S6 45 48

Фои+Рй» • 1-Й г. 30" 302 346 19 45 45 30 250 262 : 41 41

Фон* ежег. 47 318' 330 ^ 53 52 52 ' 45 256 279 50 50

Фон+Рда+Р,»-. 61,- 316 333 . 59 49 50 . 60 263. 279 42 44

Фон+Р»» Б 1-йг. ■30 306 - .329 25 49 50 37 262 275 43 ' 43

Фон+Рм»*Р« ежег. * 73 334 344 42 48 '48 65 272 293 46 46

Фоя+PtM+PiM 7S ' 326 338 ' 63 48 49 66 267 278 43 42

Фон+Ряо+РиЛСц» 75 308 333 ' - 48 50' 66 268 283 44 43

HCP, а/п ' 18,4 1,8 15,8 3,2

^ В 1979 г. в поле 2 из-за пересева люцерны получен 1 укос. 80 и 140 кг/га — среднегодовые дозы последействия азота.

г ■ ' ■ г». . . г ■ . Таблица 2

Последействие удобрений и действие расчетных доз фосфора на, : урожайность сена люцерны во 2-ю ротацию севооборота ; Среднее по 2-м полям. 1989-1991гг. г ■>

Варианты 1-6. 9-15 и 17 годов . Последействие удобрений Расчетные догы Р305

■ ) PJOJ в почве,, весной 1-го года, мг/кг урожайность 1 за2года," itfra доэьг' PjO, ПОД люцерну. Р1О) в почве, весной 1: го года, . мг/кг. , действие и последейст-вне удобрений .

. урожайності за 2 ; года, ■'" и/га

поле I поле 2 NS кг/га по' яе. 1 ■ поле 2 N„ К,«

Контроль 5. .10, 278 0 5 10 279

N - фон ежегодно . [1 12 .. 302 , . „ 324. -0, . 12 16 302 , 325

Фои+Р« ■ . 29 , 26/ -. 356 ■ .■379 -2S 36. . 34 . 377. 396

ФОН+Рцо 49 ■ 37 386 400 70., 35, 41 393 411

ФОИ+РЩК» — 52 34 380 405 70 36 36 391 409

Фон+Р,» -*-■ 53- " . 96 378 395 . ■ 80 37 45 386 398

Фон+Р1И наЗ г. 23 27 ■ 365 3S1 0 32 32 368 388

ФОН+Рзм -*- 43 ' 52 - 379 : 399 ' ■■ 23- 33 33 3S4 403

Фон+Ри» : : ' бб 76 398 - 420 ; 0 45 36 . 404 422

Фон+Ркв в I г. її 13 314 366 125 36 36 374 398

Фон+Рио+Рй ежег. j 21 - .. . 29, 385' 398 .0L 43 27 388 407

Фон+Рзоо+Р|го - *- 40 54 370 396 33 29 40 376 403

Фон+Р™ в 1-й г.- » • 13 Л 14 344 * 359 -'125 34 ■ 36 388' 408

Фон+Реоо+Ры) ежег. ' 32.-' 38 ' 380 400 : 25 31 34 ; 389' 404

Фон+Рын+Рва- "-- - 72 56 1 ■■ 374 . '.399 ■: 0 54 '42 385 .406

ФОН+Р»0 в 1-й г. .' 22 ' ;.П2 350 ' -375 117 31 -33 ЗЕЇ ■ 404

Фон+Ряя+Ры» ежег. ■ 43 : v 38 ■ 375' . 399'' 40 ■ 32 : 36 . 38S -410

Фон+Рлй+Рио - 64 61 371 393 0 45 36 394 414

Фои+Рит+РцоКцл 55 56 ''. 374 " 388 s 0 45 36 387 400

НСР, 19,3-24,3 29,6-35,1

' Во 2-ю ротацию севооборота под 5-ю культуру (1 б-й год) внесе.. - но 66 т/га навоза на всех вариантах, кроме контроля. , ,■■■■. . "'Дозы азота—средние за 17 дет, предшествовавшие люцерне.

достигала 344-398 и 359-420 ц/га, а прибавки от последействия фосфорных удобрений - 42-96 и 35-96 ц/га (14-32 и П-30%) соответственно по фонам N;í и N¡o$ (таблЛ). На низких фосфатных фонах контроля (11-13 и 5-10 мг/кг) урожайность сена в'обе ротации севооборота была довольно высокой - 270 и 279 ц/га за 2 года пользоаания в: обе ротации, озимой пшеницы, размещаемой после люцерны -,32-37.ц/га. На большей части вариантов. с внесением. азотных^ и" фосфорных удобрений - урожайность зерна составляла 48-52 ц/га в поле 1 и 43-46 ц/га в поле 2 (частичное по-' легание). Прибавки от действия и последействия фосфорных удобрений достигали 8-18 й 8-17 tVra (23-51 и 22-50%) соответственно по полям. По всем системам удобрения с дозами азота 30 и бО кг/га в обоих полях урожайность была практически одинаковой (табл. 1).

Установлена зависимость урожайности изучавшихся культур с содержанием подвижного фосфора в почве весной (в период максимума) в условиях достаточной обеспеченности влагой, азотным и калийным питанием--Урожайность сена лю церны, 1 -го и ¿2-го годов пользования и в сумме за 2 года зависела от содержания подвижного фосфора ■ в почве -весной 1-гогода, урожайность зерна озимой пшеницы — от содержания подвижного фосфора в почве в фазу весеннего кущения. Эти зависимости выражаются уравнениям иг ■ ■ ■'->■ ' ^

' при 3-х укосах люцерны в год пользования *

в 1-Йгод(1978) — У = 45,96p®-1 — 3,30Р,' R~0,75±0,ll(n= 17; во 2-Й год (1979) — У ■= 53,288Р^5 — 3,81Р; R = 0,72± 0,12, п«= 17;

i при 4-х укосах люцерны в год пользованиям

во 2-й год (1980) — У = 63,28Р^5—4,77Р, R-0,78 ± 0,I6, ii-17; • в |-йгод(1989,1990)-y-60^8Pw-4^9Pt R»0)68±0,l6yn-76;' ■ " во2-йгод(1990,199])-y=61,46P°-5-4,42PrR-0(74±0,05,n = 76; 1 сумма за 2 года (1978,1979)-У- 99,23Р*5 - 7;10Р, R-0,84 ± 0,14, п=17; ' сумма за 2 года (1989-1991)-У = 121,55PV-8,95P, R = 0,77 ± 0,05, п=7б;.

■ - ' ДЛЯ ОЗИМОЙ пшеницы. I'

1981 г. - У = 14,08 p0,5 - 0.98Р, R-= 0,90 ±0,11, n 19;где У - урожайность; u/ra; Р — содержание "подвижного • фосфора в 0-30 см слое почвы, мг/кг; R- коэффициент корреляции п - число показателей.

Согласно установленной зависимости достигнутые уровни урожайности сена люцерны 330-340 и 400-410 ц/га соответственно при 3-х и 4-х

укосах в каждый год пользования и зерна озимой пшеницы порядка 48-50 ц/га получены при содержании подвижного фосфора* в почве весной в диапазоне от 30-35 до 50-60 мг/кг. Оптимальным следует считать нижний порог этого диапазона — 30-35 мг/кг. Повышение содержания подвижного фосфора в почве от низкого до оптимального уровня увеличивает урожайность сена люцерны при б и 8-и укосах за 2 года соответственно на 96 и 110 ц/га (40 и 38%), зерна озимой пшеницы — на 14 ц/га (40%), а повышение его свыше 50-60 мг/кг - снижает урожайность культур по сравнению с достигнутым уровнем (табл. 3). --

• Таблица 3

Урожайность люцерны и озимой пшеницы в зависимости от содержания подвижного фосфора в карбонатном черноземе ■ (установлена по уравнениям регрессии), ц/га

Культура, годы Содержание PjO* в почве, mi/кг...... -

10 15 25 Jo 35 40 50 60 80

Люиерна, сено 1-Й год, 1978 112 129 ' 140 147 153 156 159 160 158 147

2-Й год, 1979 130 149 162 Í7J 178 182 1&5 186 184 " Í7¿

Сумма за 2 года, 1978, 1 1979 243 i 278 302; 319 330 339 334 347 343 320

Сено, 2-й гол 19В0 152 173 ISS- 197 202 207 209 209 204 -

Сено, 1-Й год, 1989,1990*> 145 165 178 187 192 196 198 197 192 172

Сено, 2-Й год, 1990,1991*) 150 172 186 197 204 209 212 214 211 196

Сумма эа ¿ г. 1989-1991*) 295 336 365 3S4 297 406 411 412 404 371

Озимая пшеница, 1980 г. 35 40 43 46 46 49 50 51 , 50 48

*' По 2-м полям

Изучение во 2-й ротации севооборота (1989-1991 гт.) влияния на урожайность люиерны расчетных доз РгСЬ, установленных , по методу : доведения содержания подвижного фосфора в почве до оптимального уровня (Зверева, Батьков, 1976) и вносимых до посева под вспашку, показало, что фактическое содержание Рг05 в почве весной 1-го года и урожайность люцерны за 2 года при 4-х укосном использовании почти по

всем дозам были близки-к заданным уровням - 31-36 мг/кг, 380-400 и 390-420 ц/га соответственно по последействию Н5а и К)09 (табл. 2).

Калийные удобрения в прямом действии (озимая пшеница) и в последствии (люцерна) не влияли на урожайность культур (табл.1,2,4),

• . Таблица 4

Продуктивность звена севооборота. Среднегодовые показатели по 2-м полям(1978-1981 гг.)

Варианты 1-6 и 9 годов . Среднегодовая доза Р]Оь кг/га за ,. Основная продукция, ц/га з.е. Окупаемость удобрений внесенных за 9 лет, основной продукцией звена, кг/га

, урожайность. прибавка

9 лет Зг. эвена N,0 | м» N2» К,»

Контроль 0 0 52,1 — ■ , ■ Г ■ 1 - - ■

N — фон ежегодно ; 0 0 50,0 54,4 -2,1 V 0 0,8

ФОН+Рб» - 47 20 60Д 63,2 ' 8,1 11,1 2,6 2,5

Фон+Р,» - 93 40 64,0 66,2 11,9 14,1 2,6 2,4

Фон+Р,»Км 93 40 61,5 64,4 9,4 12Л 2,4 1,6

Фон+Р,» - 140 60 66.1 67,7 14,0 15.6 2,4 2Л

Фон+Р1В на 3 г.. ■ 60 ' 60 62,5 66,1 . 10,4 14,0 3,0 2,9

Фон+Рзи • 120 120 61,0 64,6 8,9 12,5 1,7 1,9

Фон+Рі« - . 180 180 66,0 69,9 13,9 17,8 2,0 2.1

Фон+Рио в І г. ; зэ ": 0 55,2 57,7 3,1 і 5,6 1,1 1,4

ФОН+Рда+Р« ЄЖЄГ. 1 80. 20 60,3 63,1 8,2 ■ 11,0 2,0 2,0

Фон+Ркв+Рін-"- ■ ш 40 63,4 67,3 іи- 15,2 2,0 ' 2,2

Фон+Р«о № 1-Й г. 67 ■■: 0 60,4 65.1 8,3 13,0 22 2,6

Фон+Ряи+Рье ежег. ■ 113 20 64,6 67,7 12,5 Л5.6 2,5 2,4

Фок+Р«а+Рш-"- 160 40 63,4 66,7 їй 14,6 1,7

Фои+Рмов 1-й г. 100 0 62,4 65,7 10^3 13,6 2Д

Фон+Р«о+Ри ежег. 147 20 66Д 68,8 14,1 16,7 2,3 2,3

Фон+Р»о+Рт -я- 193 40 64,6 66,6 12,5 14,5 1.7 1,6

Фов+Р«ц+Р| гоКі» 193 40 633 67,0 11Д 14,9 1.1 и

Продуктивность звена севооборота на контроле достигала 52 ц/га з.е. основной продукции в год, при внесении удобрений только под озимую пшеницу и средних дозах по звену МюРмиво - ЬЬоРго-юо или средних за 9 лет доза ^7Р47.1м - ИмоЕю-т - 60-66 и 63-70 ц/га з.е., а прибавки от

них составляли &-14 и ! 1-18 и/га (16-27 и 21-34%) соответственно. Основная часть прибавок урожайности получена от фосфорных удобрений -10-16 ц^га (20-32%) на фоне N,0 (Н57) и 9-16 ц/га (16-30%) на фоне N30 (N100). Значительными были прибавки.и от разовых доз 600 и 900 кг/га Рг05, внесенных в 1-й год, - 10-12 ц/гл (20-24%) на обоих фонах азота (табл. 4). Оптимальной является среднегодовая за-3 года доза Р2Оз 40 кг/га или за 9 лет — 93 кг/га (по120 кг/га в течение 7 лет), по которой в звене севооборота урожайность достигала 64-66 ц/га з.е. (91-94% от максимальной). При такой дозе Р201 окупаемость удобрений, внесенных за 9 лет (N5^93 и ЙюоРяз), прибавкой урожайности, полученной в звене севооборота (12 и 14 ц/га з.е.), составила 2,6 и 2,4 кгз.еЛг.

Потребление элементов питания культурами -и баланс их в почве в звене севооборота

Вынос К, Р,Р, и К-.О суммарный и единицей урожая культур зависел в основном от содержания подвижного фосфора в почве. Показатели выноса РгОз тонной сена люцерны и зерна озимой пшеницы (с учетом соломы), а также азота — тонной зерна пшеницы и сена люцерны в 1-ю ротацию, увеличивались с повышением содержания подвижного фосфора в почве. На всех уровнях обеспеченности фосфором ветгчины выноса К, РгОз и КгО тонной сена люцерны были выше в 1-ю ротацию при меньшей урожайности. Представленные в таблице 5 показатели могут использоваться для балансовых расчетов в аналогичных условиях.

Баланс И, и К?Р в почве определяли с учетом всех статей прихода и расхода. По всем системам удобрения баланс азота в почве за 3-х летний период складывался положительно (19-71 кг/га в год, интенсивность - 105-123%). Это обусловлено накоплением азота люцерной в процессе сим биотической азотфиксации. При принятых нами коэффициентах фиксации (0,80 в-1-й и 0,85 во 2-й годы пользования) накопление симб иотическо го азота в сене составляло от 2,6 { до 2,74 кг/ц, увеличиваясь на высоких фосфатных фонах, и достигало 637-896 кг/га или 212-299 кг/га в среднем на каждый год звена. В пожнивно-корневых остатках (С поправкой на полноту учета, Трепачев с соавторами, 1987, 1989) накопление его в расчете на центнер сена было в пределах от 1,14-1,29 кг на контроле и фоне N1 до 0,65-0,95 кг на вариантах с последействием фосфора и составляло 190-327 кг/га или 63-109 кг/га в среднем на год звена (табл. 6 и 7). Доля симбиотического азота в балансе азота в почве достигала 84% на контроле к 79-81% на других вариантах. Содержание гумуса в пахотном слое почвы после уборки 3-й культуры несколько превышало исходный уровень и составляло -2,93-3,12% против 2,85-3,08%.

....■■:.-- ■ : -.■' . ■•". ■ Таблицам

: Вынос элементов питания на тонну продукции в зависимости ' ' от содержания подвижного фосфора в почве. ' .■■■ Средние показатели по 2-м полям.

Культуры Р)03 в почве/ иг/кг'. Урожай' НОСТЬ^ : и/тя < ■ Вынос, кг/т Соотношение зерна и соломы

и") РЛ КаО

Люцерна, сено за 2 года -пользования (1978-1980гг.) _я _ ■10-15 ' 20-25 30-35 40-75 270 ' ■ 328. 328 334 32.5 г 34,0 . 34.6 34,4 . 5,0 6,4 63 6Л 20,6 18,9 19.2 19,9 - - ■

Люперна, ссно за 2 года пользования (1989-1991 гг.) _ * 10-15 20-25 30-35 40-95 336 381 403 400 21,2 21,2 -20,6 20,7 4.5' 5,2 -5,5 ' 3,7 ■ 17,5 18,3 17,5 17,9 -

Озимая пшеница . .. (1980-1981 гг.) 10-15 '20-25 ■30-35 40-90 35,3 44,3 46,1 - 45,5 - ш 34,1 ■ 33,8 36,4 10,2 13,0 13,2 14,2 .39,4 40,6' 39,3 42,5 1 :2,4 1:24 1:2,4 1:2,4

^ Весной 1-го года пользования; в кущение пшеницы. *** Для люцерны — с учетом накопления фиксированного азота

■ Таблица 6

Накопление симбиотического азота в сене люцерны и пожиивио-корневых остатках, кг/ц сена. * Среднее по 2-м полям, 1978-1980 г.г.

Показатели ' Варианты последействия.

кон- -троль ежегодные дозы Р205 периодические дозы РЛ

Игр6(> МгР,«, N^540

в сене 2,61 2,62 2,73 2,69 2,74 2,62 2,73

^нол в ПКО'"1. 1,19 1,29 0,65 0,95 0,73 0,65 0,79

ПКО — пожнивно-корневые остатки люцерны.

Таблица 7.

Основные статьи прихода и расхода элементов питания и баланс их в почве за 3-х летний период. '.'"(■ Среднегодовые показатели по 2-м полям. (1978-1981 г.г.)

Поступления, кг/га ■ Вынесено урожаєм, " : кг/га Баланс, ± кг/га Ос^ новим продукции ; . ц/га ' іе.

Виесеио с удобрениями, кг/га • снмбиотиче- • с кий азот -

За9лет 1 1972-1981 г.г. в том числе в звене РіОі К30 N К20

; N РА. к2о ПКО -сено

0 ■ 0 : 0 0 93 - 212 ■ - 71*. ■ - ■ 46 : 207 +46 :-46 - -177 52,1

N,00" . , ' '20 : .20 V 0 ;Ю9 222'- : 78 .53 215 >71 . -53 -185 - 54,4-

ИшР« ■ : 20 •20 ; 0 : 63 - 266 ; 93 70 -. 235 +20:. -50 -205 63,2

ИюоРя - 20 ' 40!. 0 97. . 274.. 101 * 79 ■ 235 +46 -39 -205 66,2

КіооРЙКТО ' 20 - 40 зо 93 , 268 98. 79 254 +45 - -39 - -194 64,4

Ыт • 20 . 60 0 77: 289 101 ' .85 256 Г+25 .. -25 -226 ■ 67,7

МіооРбо л 20 ; лбО 0 , 65- .262 97; , .76 231 +19 -16 . -201 66,1

ИюоРта '.. ■ го *; ■120: о ■ 921. - 265 97 81 222 >46 1 +39 г!92 ; 64,6

^іооРда *-■ *- -20-. '180 0 ? 299 • 105 87 259 ■+32 : >93 А -229 69,9"

МіооРи .20 . 0 0 ' 85 241 79 57 211 ..+56; -57 -181 57,7

КІЮР« - ■■;. -20 0 0 ' 95- 271- '91 77 238 '+54 Г" -77 -208 ■:65,1

І^сюРк» " 20 :■: 0 о 95 -272: " 100 81 240 ->45 -81 -210 -65,7

Без симбиотичесхого азота в сене люцерны

Баланс Р20; в почве при среднегодовых дозах 20-180 кг/га Р2Ол внесенных а звене севооборота, был положительным только по дозам 120 и 180 кг/га P2Oj (интенсивность - 140 и 207%). Но за 9-ти летний период, который заканчивался изучаемым нами звеном, положительный баланс Р305 в "почве с интенсивностью 134-196% создавался среднегодовыми дозами 93-140 кг/га P2Oj (Зверева, 1987). Содержание подвижного фосфора в почве в конце вегетации 3-ей культуры звена соответствовало состоянию баланса фосфора в почве за 9 лет.

Баланс калия в почве по всем системам удобрения был отрицательным с дефицитом до 177-229 кг/га в год. Содержания подвижного калия в пахотном слое почвы в весенние периоды оставалось близким к исходному уровню в связи с пополнением его за счет необменных форм.

■ Суммарное водопотребление и коэффициент волопотребления культур

Удобрения, особенно фосфорные, повышая урожайность сена люцерны со 120-160 до 166-180 н 190-210 ц/га, снижали коэффициент волопотребления до 282-332 и 207 292 м3/т или на 55-117 и 30-159 м3/т (11-29 и 12-43%), суммарное водопотребление при этом было в пределах 45545857 и 4143-5788 м3/га соответственно. С увеличением урожайности зерна озимой пшеницы с 32-37 до 42-45 и 46-49 ц/га коэффициент волопотребления снижался до 845-1250 и 769-1193 м3/т или на 171-542 и 247599 м'/т (17-30 и 24-33%), а суммарное водопотребление составляло 3811-5276 и 3761-5486 м3/га соответственно. При близкой урожайности культур величины суммарного водопотребления и коэффициента водопо-требления были наиболее низкими в засушливые годы, наиболее высокими - во влажные.

[

Влияние удобрений на качество урожая

С повышением содержания подвижного фосфора в почве от низкого до оптимального и очень высокого в сене увеличивалось содержание P2Oj, клетчатки и в отдельные укосы - сырого белка и снижалось содержание KjO и Са. При оптимальном содержании подвижного фосфора в почве и урожайности сена до 160 и 170 и/га содержание в нем сырого белка составляло 22,9 и 20,1%, сырой клетчатки - 27,0 н 30,5%, P2Os -0,61 и 0,65%, К20- 1,83 и 2,07%, Са- 1,20 и 1,22%, золы - 8,04 и 8,78% соответственно в 1 и 2 годы при 3-х укосном использовании. В этих ус-

ловиях во 2-ю ротацию севооборота с увеличением числа укосов до 4-х в каждый год пользования и повышением урожайности сена-до 200 и 210 ц/га содержание сырого белка в сене снижается до 13,2 и'12,7% соответственно в 1 и 2 годы, Р2О5 - до 0,55% в оба года, КгО - до 1,27% во 2-й год,в 1-й-оно составило 1,84%. . -

Применение в предшествовавшие люцерне 17 лет даже избыточных доз удобрений - М1()9РмК74 + 3,9 т/га навоза и N,0,?,« + 3,9 т/га навоза в среднем в год — не привело к загрязнению сена люцерны (и почвы) тяжелыми металлами. .->... ■ • ■•' . .

Содержание сырого белка в зерне озимой пшеницы, идущей после люцерны; было низким-11,4-13,0 и 12,1-13,3% при урожайности 34-50 и 42-46 ц/га соответственно в 1980-1981 годах. Оно достигало -14,1-14,5% только при одностороннем внесении 30 и 60 кг/га азота и урожайности 33-36 и/га в 1981 году. Содержание клейковины в зерне на всех вариантах удобренности было в пределах 26,9-29,7% в 1980 и 28,9-31,7% в 1981 годах. Низкое содержание белка, в зерне?обусловлено, по-видимому, влажной погодой в период формирования зерна, так как содержание нитратного азота в почве было довольно высоким, особенно в поле I — от 70100 кг/га в колошение до 40-60 кг/га в полную спелость.

. ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ:

1. На предкавказском карбонатном черноземе с низким (11-13 мг/кг) содержанием подвижного фосфора урожайность культур зависела в основном от фосфорных удобрений. При продуктивность звена орошаемого севооборота на контроле .52 ц/га з.е. основной продукции прибавки от фосфорных удобрений составили 10-16 ц^га з.е. (20-32%).0купаемость среднегодовой за 9 лет дозы удобрений прибавкой урожайности основной продукции, полученной за 3 года в звене, составила 2,6 кг з.еУкг.

Во 2-й ротации севооборота от последствия фосфорных удобрений урожайность сена люцерны за 2 года возрастала на 42-96 ц^га (14-32%) при уровне ее 400-420 ц/га. , - ■■.; • '

2. Величина оптимального содержания подвижного фосфора в почве для получения.48-50;ц/га зерна озимой пшеницы, 330-340 и 400410 ц/га сена люцерны за 2 года соответственно при 3-х и 4-х укосах в каждый год составляет 30-35 мг/кг в слое почвы 0-30 см весной в кущение пшеницы и в начале отрастания люцерны в 1-Й год пользования. При содержании подвижного фосфора в почве в диапазоне от 30-35 до 55-60 мг/кг урожайность остается на достигнутом уровне, а при более высоком содержании фосфора — снижается.

3. В условиях севооборота при орошении и достаточной обеспечен' носгн фосфором и калием люцерна способна формировать высокую урожайность — 340-410 ц/га сена за 2 года пользования ~ без внесения под нее азотных удобрений, а при низком • содержании фосфора в почве (5-11мг/кг)-до 270-280 ц/га. ■ ' .

Урожайность озимой пшеницы, размещаемой после люцерны, 48-50 ц/га (поле 1) получена при содержании нитратного азота в метровом слое почвы весной (в кущение), трубкование и колошение до 80-90,'60-70 н 80-100 кг/га соответственно при дозах азота 30 кг/га (весной) и 60 кг/га -(по 30 кг/га осенью и весной).

4. Динамика содержания подвижных форм элементов питания в пахотном слое карбонатного чернозема при-орошении в период вегетации культур четко выражена с максимумом весной, минимумом - в период интенсивного развития растений или в полную спелость,' *

Отвесны к осени в среднем 59% почвы разноудобренных вариантов переходит в группу с меньшим содержанием ■ подвижного фосфора по принятым в агрохимслужбе градациям: Это свидетельствует о необходимости отбора почвенных образцов для составления картограмм в конце вегетации культур. ■.

5. От каждых 100 кг/га РгОз, внесенных в дозах от 25 до 540 кг/га на разных фосфатных фонах (от 13 до 64 мг/кг) содержание подвижного фосфора в 0-30 слое почвы повышается к весне на 11,7 мг/кг. Затраты Рг05 удобрений на повышение содержания подвижного фосфора в этом слое почвы на 1 мг/кг составляет 8,5 кг/га. Каждые 100 кг/га выноса Р^О; урожаем сена люцерны в сумме за 2 года снижают содержание подвнж-

■ ного фосфора в 0-30 см слое почвы от весны 1-го года до осени 2-го года на 9,0 мг/кг при 6-ти укосах и на 10,9 мг/кг при 8-ми укосах.

-Установленные на основе этих показателей расчетные дозы Р2О5 обеспечивали получение 370-400 и 390-420 ц/га сена шоцерны за 2 года

соответственно ПО ПОСЯедеЙСтанЮ И N¡00. 1

6. Фосфорные удобрений, повышая урожайность сена люцерны, снижали учетную массу корней с 44-50 ц/га на контроле и азотном фоне до 32-39 ц/га в 1-ю и 53-57 до 40-50 ц/га во 2-ю ротации севооборота. Выход массы урожая с центнера массы корней при этом возрастал с 5,05,6 до 7,8-9,3 и с 5,0-6,2 до 7,5-9,9 и, а учтенная масса корней в расчете на центнер сена снижалась с 0,20-0,18 до 0,13-0,11 и с 0,20-0,16 до 0,14-0,10 ц/га соответственно в 1-ю и 2-ю ротации.

7. Накопление в почве' пожнивно-корневых остатков люцерны (с поправкой на полноту учета) достигало 98-142 и 156-179 ц/га сухого вещества, а содержание симбиотического азота в них 190-327 и 133-185 кг/га соответственно при 5-6 и 8-и укосном использований за 2 года. Это

создавало положительный баланс азота в почве с интенсивностью 105117% в звене севооборота с двумя полями люцерны и озимой пшеницы и урожайностью 52-70 ц/га з.е. основной продукции в год. При накоплении сим биотического азота в сене за два года до 637-896 кг/га доля его в балансе азота достигала 79-84%. , - *

8. В звене севооборота с внесением под 3-ю культуру от 60 до 540 кг/га P2Oj и уровнем урожайности от 52 до 70 ц/га з.е. основной продукции в год положительный баланс фосфора в почве с интенсивностью 148207% создавался только по дозам 360 и 540 хг/га Р205 (120 и ISO кг/га в год). Но за 9-летний период, который заканчивался изучаемым нами звеном, положительный баланс P^Os в почве создавался при среднегодовых дозах 94-104 кг/га PjOj. Содержание подвижного фосфора в почве в конце вегетации 3-Й культуры звена севооборота соответствовало состоянию баланса P^Oj в почве за 9 лет.

9. Содержание подвижного калия в 0-30 см слое почвы в весенние периоды 7-9 и 18-19 годов исследований в севообороте по всем системам удобрений варьировало в пределах, близких к исходному количеству — от 200-250 до 300-400 мг/кг. Снижение содержания его в отдельные периоды вегетации культур до 135-190 мг/кг не влияло на величину урожайности. Эффективность калийных удобрений не проявлялась. . .

10. При значительном среднегодовом дефиците калия в балансе его в почве по всем изучавшимся системам удобрений — 177-229 кг/га — длительное сохранение исходного уровня содержания, подвижного калия в почве обусловлено пополнением его за счет необменных форм,

В орошаемом земледелии требуется постоянный контроль за содержанием подвижного калия в почве и эффективностъю калийных удобрений, чтобы своевременно прогнозировать необходимость применения их.

11. Удобрения способствуют более продуктивному использованию влаги посевами сельскохозяйственных культур. При увеличении урожайности под влиянием удобрений в разные годы, сена люцерны на 30-90 ц/га (18-70%) и зерна озимой пшеницы на 8-14 ц/га (22-44%) коэффициент водопотребления снижался на 30-159 и 171-599 м /т (12-43 м 17-33%) и составлял от 207-213 до 275-292 и от 769 до 1193 mj/t соответственно по культурам. Низкие величины этого показателя приходятся на засушливые годы, высокие - на влажные.

12. Повышение содержания подвижного фосфора в почве от нтко-го до оптимального н более высокого уровня способствует увеличению содержания в люцерне сырого белка, сырой клетчатки и фосфора и несколько снижает содержание калия и кальция. При оптимальной обеспеченности фосфором и 3-х укосном использовании люцерны содержание в сене (16% влажность) сырого белка, P;Oj и КгО составляет 22,9; 0,61 и

I,83% в 1-й; 20,1; 0,65 и 2,07% во 2-ой годы соответственно. Эти показатели снижались до 13,2; 0,55 и 1,84% в 1-й и до 12,7; 0,55 и 1,65% во 2-й годы соответственно при 4-х укосном использовании и повышении урожайности сена на 60-70 ц^га за 2 года..

13. Низкое содержание сырого белка в зерне озимой пшеницы, идущей по пласту люцерны, при дозах азота 30 и 60 кг/га, составляющее

II,4-12,6 и 12,1-13,3% при урожайности 41-50 и 41-46 и/га соответственно в полях 1 н 2, по-видимому, в значительной степени обусловлено влажной прохладной погодой и развитием большой вегетативной массы.

14. Применение даже избыточных доз минеральных удобрений в сочетании с навозом в предшествовавший люцерне 17-летний период не

привело к загрязнению почвы и сена люцерны тяжелыми металлами.

. -■ .... >

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. На предкавказском карбонатном черноземе в условиях орошения при летнем беспокровном посеве люцерны для получения за 2 года пользования 330-340 и 400-410 ц/га сена соответственно при 3-х и 4-х укосах в каждый год и 48-50 ц/га зерна озимой пшеницы; идущей после люцерны, необходимо создавать к началу отрастания люцерны в первый год пользования и к весеннему кущению озимой пшеницы оптимальное содержание подвижного фосфора в 0-30 см слое почвы — 30-35 мг/кг. Дозу Р2О5 устанавливают по формуле (Зверева, Батьков, 1976) : Д = (РОП1, -Рнсх.) •* К] • 100, где Д - доза Р205, кг/га; Рот. - оптимальное содержание Р20з в почве, мг/кг; Рись — исходное (фактическое) содержание Р20} в почве, мг/кг; К1 - повышение содержания Рг05 в почве к весне от 100 кг/га Р205, внесенных под вспашку, мг/кг. К.1 = 11,7 (12) мг/кг.

После люцерны 2-го года пользования содержание подвижного фосфора в почве (Р, мг/кг) можно определить проведением анализа почвы или установить по формулам: Р=(Д-В):100 К] или Р=РИС*. -В:Ю0 К2, (если под люцерну внесение фосфора не требовалось), где Ри„. — исходное содержание Р2О5 в почве до посева люцерны; Д — доза Р20}, внесенная под люцерну, кг/га; В — вынос Р^Оз урожаем люцерны, кг/га; К2 -снижение содержания Р2О3 в почве от 100 кг/га выноса Р^О; урожаем люцерны, мг/кг; К2=-9 мг/кг при 3-х укосах в каждый год пользования и 10,9 (11) мг/кг При 4-х укосах. Вынос Р^Оз люцерной устанавливают по фактической урожайности сена за 2 года и величине выноса на тонну сена, которая составляет 6,5 кг при урожайности 330-340 ц/га за 2 года и 5,5 кг-при 400-410 ц/га.

2. Для получения 48-50 ц/га зерна озимой пшеницы, идущей после люцерны достаточно внесения 30 кг/га азота в ранневесеннюю подкормку. Под люцерну азотные удобрения вносить не следует. Содержание в весенние периоды в 0-30 см слое почвы подвижного калия не ниже 200 мг/кг обеспечивает получение достигнутых уровней урожайности культур без внесения калийных удобрений.

3. При распределении оросительной ВОДЫ'по полям следует исходить из того, что суммарный расход воды в расчете на тонну сена люцерны составляет 280-330 и 210-290 м3 при урожайности соответственно 160-180 и 190-210.ц/га в год, на тонну зерна озимой пшеницы - 7701190 м3 при урожайносте 46-50 ц/га. Наиболее низкие величины соответствуют засушливым годам, высокие — влажным.

Список опубликованных работ по теме диссертации \

1. Зверева Е.А., Энеев М.Д., Белоголовцев В.П., Конончук В.В., Борт-никова Л.А, Влияние фосфорных удобрений на урожай люцерны и использование ею фосфора из почвы и удобрений в условиях орошения. Тезисы докладов. Пенза, Москва, 1982, С.122-123.

2. Бортникова Л.А. Зависимость урожая люцерны от содержания подвижного фосфора в предкавказском карбонатном черноземе при орошении. Бюллетень ВИУА, №64, М. 1984. С Л 5-2 8.

3. Бортникова Л.А. Баланс фосфора в орошаемом севообороте. Бюллетень ВИУА, №69, М. 1984. С.б-7.

4. Зверева Е.А., Конончук В.В., Бортникова Л.А. Коэффициент использования люцерной подвижного фосфора в зависимости от его содержания и влажности почвы. Тезисы докладов VII делегатского съезда Всесоюзного общества почвоведов. Ташкент, 1985. Т.З. С, 189.

5. Зверева Е.А., Энеев М.Д., Борннкова Л.А. Расчет доз фосфорных удобрений на планируемый урожай полевых культур орошаемых севооборотов. Информационный листок №5-36 Кабардино-Балкарский межотраслевой территориальный центр научно-технической информации и пропаганды. 1986. 3 с.

6. Бортникова Л.А. Влияние последействия фосфорных удобрений на урожайность сена люцерны и массу корней на предкавказском карбонатном черноземе при орошении. Бюллетень ВИУА, №80. М. 1987. С.56-61.

7. Бортникова Л.А., Закураев Р.Х. Водопотребление и коэффициент водопотребления культур орошаемого севооборота в зависимости от

уровня урожайности, применения удобрений и погодных условий. Бюллетень ВИУ А; №80; М. 1987. С.56-61.

8. Бортникова Л.А. Урожайность и качество люцерны в зависимости от содержания подвижного фосфора в предкавказском карбонатном черноземе при орошении: Бюллетень ВИУА, №93. М. 1989:0.44-51.

9. Зверева Б.А., Батьков Б.О., Бортникова Л.А., Закураев Р.Х., Энеев М:Д. Оптимизация системы удобрения фосфорных сельскохозяйственных культур в севооборотах. Рекомендации. М. ВО «Агро-промиздэг», 1989.8 с.

10. Болдырев Н.К., Зверева Е.А., Энеев М.Д., Бортникова Л.А. Агроэко-' логический мониторинг в длительном опыте на предкавказском

карбонатном черноземе при орошении. Совещание Геосети. М. 1994, С.38-42.

11. Зверева Е.А., Бортникова Л.А. Плодородие предкавказского карбонатного чернозема и содержание тяжелых металлов в нем и в получаемой продукции при орошении и длительном применении удобрений.. Тяжелые металлы в окружающей среде. Международный симпозиум. 1996. Сборник тезисов. Пушино. С.16-17.

Сдано в набор 15.04.99 г. Подписано в печать 16.04.99 г. Гарнитура Тайме. Печать трафаретная. Формат 60x84 '/и. Бумага писчая. Усл. пл. 1,5. Тираж 100.