Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ВЛИЯНИЕ НАСЫЩЕННОСТИ КОРМОВОГО СЕВООБОРОТА УДОБРЕНИЯМИ И ОРОШЕНИЯ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ КУЛЬТУР НА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ СРЕДНЕСУГЛИНИСТОЙ ПОЧВЕ ЦЕНТРАЛЬНОГО РАЙОНА НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "ВЛИЯНИЕ НАСЫЩЕННОСТИ КОРМОВОГО СЕВООБОРОТА УДОБРЕНИЯМИ И ОРОШЕНИЯ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ КУЛЬТУР НА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ СРЕДНЕСУГЛИНИСТОЙ ПОЧВЕ ЦЕНТРАЛЬНОГО РАЙОНА НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ"

о

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОПРОМЫШЛЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ яиени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи КОНДРАШИН Борис Сергеевич

УДК 631.8)16.1 : 631.153.3 : &31.587(470.3)

ВЛИЯНИЕ НАСЫЩЕННОСТИ КОРМОВОГО СЕВООБОРОТА УДОБРЕНИЯМИ И ОРОШЕНИЯ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ КУЛЬТУР НА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ СРЕДНЕСУГЛИНИСТОЙ ПОЧВЕ ЦЕНТРАЛЬНОГО РАЙОНА НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ

ЗОНЫ

Специальность 06.01.04 — агрохимия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА — 1988

Диссертация выполнена на кафедре агрономической и биологической химии Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Научный руководитель—доктор сельскохозяйственных наук, профессор В. А. Демин.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор В. А. Михарев; кандидат сельскохозяйственных наук М. А. Кузьмич.

Ведущее предприятие — Долгопрудная агрохимическая опытная станция—ДАОС.

Защита диссертации состоится ^ 1988 г.

в /V* час на заседании Специализированного совета К. 120.35.01 в Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева. Адрес: 127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49. Ученый совет ТСХА,

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан ^1988 г.

Ученый секретарь Специализированного совета — кандидат сельскохозяйственных

наук С. М. Саблина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В материалах XXVII съезда КПСС указывается, что основной задачей дальнейшего развития агропромышленного комплекса является достижение устойчивого роста сельскохозяйственного производства и надежное обеспечение страны продуктами питания. Одним из важнейших путей повышения урожайности сельскохозяйственных культур является научно обоснованное применение минеральных удобрений, поставки которых к 1990 году достигнут 30— 32 млн. т д. в. Поэтому все большую актуальность приобретает изучение влияния повышенных и высоких доз удобрений на величину, качество урожая и плодородие почвы в севооборотах для установления рациональных систем удобрения.

Цель н задачи исследований. Главная цель исследований— определение рациональных уровней применения удобрений в кормовых севооборотах при орошении и без него на дерново-подзолистых почвах Нечерноземной зоны для современного этапа и на перспективу. В связи с этим решались следующие задачи:

— оценить влияние различных уровней обеспеченности севооборота удобрениями на урожайность сельскохозяйственных культур при орошении; установить возможность получения высокой планируемой урожайности;

— определить изменение качества урожая культур при внесении возрастающих доз удобрений на орошаемом и неорошаемом фонах;

— определить величину выноса питательных веществ единицей урожая и коэффициенты их использования из удобрений и почвы;

— проследить изменение основных агрохимических показателей почвы при разных системах удобрения; довести со временем содержание подвижных форм фосфора и калия до 20—25 мг на 100 г почвы;

— дать экономическую оценку эффективности изучаемых систем удобрения.

Объект исследован Ш_Д .п о ль н ь^у с^а^^ц и ■ игвиибииог со

имени К.А. Тимирязева ЦНБ имени Н.И. Железном Фона научный литературы и.

1г

следующим чередованием культур: однолетние травы — озимая рожь на зеленый корм к поукосно кукуруза на силос — картофель — ячмень. Почва дерново-подзолистая средне суглинистая, близкая к нейтральной, с повышенным содержанием подвижных форм фосфора и калия. Удобрения (в среднем на 1 га севооборота): минеральные 304 и 470 кг д. в. на навозном {17,5 т) и безнавозном фонах.

Научная новизна. В полевом эксперименте получены новые данные о влиянии повышенных и высоких доз минеральных удобрений (304 и 470 кг д. в. в среднем на ! га), внесенных раздельно и совместно с 17,5 т навоза, на продуктивность кормового севооборота и качество урожая в зависимости от орошения в Центральном районе Нечерноземной зоны. Определены для условий интенсивной химизации земледелия конкретные параметры (вынос питательных веществ, коэффициенты использованы из удобрений и почвы, нормативы баланса элементов питания), необходимые для расчета доз удобрений на планируемую урожайность сельскохозяйственных культур.

Практическая значимость работы. Результаты исследований рекомендуются для использования в сельскохозяйственном производстве при составлении системы удобрения в интенсивном кормовом севообороте на окультуренных дерново-подзолистых почвах Нечерноземной зоны. Так, применение в среднем на 1 га севооборота N115P60K12S минеральных удоб* рений на фоне 17,5 т навоза ежегодно обеспечит выход 70— 80 ц к. ед. и высокую урожайность культур: сена однолетних трав 63 ц/га, зеленой массы озимой ржи 280 и кукурузы при поукосном ее возделывании 480, клубней картофеля 220. и зерна ячменя 37 ц/га. Данный уровень удобрения создает баланс по азоту 105—120%, фосфору 140—180% и калию 90— 110% к выносу с урожаем. Показано, что применение на 1 га Ni8o-s5oPii№-u5K3io-M5 минеральных и органических удобрений в течение 11 лет на дерново-подзолистой среднесутлн-иистой почве с повышенным содержанием подвижных форм фосфора и средним -калия позволит получать высокую урожайность культур с достаточно хорошим качеством и довести содержание подвижных форм фосфора и калия до 20— 25 мг на 100 г почвы. Показана роль орошения в изучаемых условиях.

Апробация работы. Результаты исследований ежегодно (1984—1986 гг.) докладывались на заседаниях кафедры-агрономической-и биологической химии ТСХА, а также на на; учной конференции ТСХА в 1986 г. Результаты эксперимента внедрялись в совхозе «Комсомольский» Талдомского района Московской области.

.Объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 разделов обзора литературы, 6 разделов экспериментальной части, * 2 "

вЫвбдов, предложений производству, списка литературы (271 наименование, в том числе 19 иностранных), приложений (17 таблиц). Основной текст работы изложен наЛ05 страницах машинописного текста, содержит 50 таблиц, 2 рисунка.

Место, условия проведения опыта и методика исследований. Исследования проводили в полевом стационарном опыте . (1984—1986 гг.) в учхозе «Михайловское» Подольского района Московской области. Почва дерново-подзолистая, средпесуглинистая, произвесткованная по полной гидролитической кислотности в 1975 г. и повторно в 1985 г. Перед 'закладкой опыта (1975 г.) почва имела -следующие агрохимические показатели (в слое 0—20 см): гумус по Тюрину— 1,6%, рН сол,— 5,9—6,0; гидролитическая » кислотность — 2,3—2,4, сумма поглощенных оснований—10,9—11,6 мг-экв на 100 г; содержание подвижных форм (по Кирсанову) фосфора 10,8— 11,8 и калия 11,5—12,2 мг на 100 г почвы. Схема опыта включает 6 вариантов (дозы удобрений в среднем на 1 га севооборота): 1) без удобрений; 2) NjiSP6íKi27 или 304 кг д. в., 3) то же+17,5 т навоза, 4) N^oPtosKise или 470 кг д. в., 5) то же + 17,5 т навоза, 6) Ni7oKj98 ежегодно, а Р410 в запас на 4 года.

В 1-ю ротацию (1976—1979 гг.) дозы минеральных удобрений были несколько выше.

Дозы минеральных удобрений на планируемую урожайность рассчитаны методом элементарного баланса с проверкой нх по балансу питательных веществ за ротацию севооборота. Учитывая действие и последействие питательных веществ навоза, вносимого дополнительно к минеральным удобрениям, были рассчитаны уровни планируемых урожаев для 3 и 5 вариантов (табл. 1).

Навоз вносили под однолетние травы (30 т/га) и под кар-, тофель (40 т/га). В среднем за 1984—1986 гг. содержание азота в навозе составило 0,38%, фосфора — 0,17 и калня — 0,47%.

Опыт развернут во времени и пространстве на 4-х полях. Повторность 4-кратная, общая площадь делянки— 151, учетная— 60—120 м2. Для изучения действия удобрений в орошаемых и неорошаемых условиях опыт расположен на 2-х участках: при поливе — участок 1, без полива—участок 2,

Вегетационные периоды за годы проведения опыта существенно различались по метеорологическим условиям. 1984 г. характеризовался неравномерным выпадением осадков (в июне-июле выпало 255 мм; что выше среднемноголетней нормы в 1,6 раза), температура воздуха была близкой к средне-многолетней. В 1985 г. температура воздуха за май—июль была близкой к норме, а в августе превысила среднемного-летние значения на 9е при недостатке влаги в почве. В 1986

э

Дозы минеральных удобрений {кг д. в./га) и планируемая урожайность (ц/га)

Чередование Дозы минеральных удобрений Планируемая урожайность

культур в севообороте вариант 2 вариант 4 варианты

N |рго. КгО N 1 Р*о5 1 к?о 1 2/3 4/5

Однолетние травы, сено 60 60 100 100 90 150 30 40 66 60 80

Озимая рожь 60 20 60 100 50 100 100 150 250

<з/м) 225 310

Кукуруза 100 60 150 140 90 200 150 300 400

(з/м> 350 440

Картофель 120 50 120 180 100 220 120 200 300

260 350

Ячмень 120 60 80 160 80 120 20 35 50

47 60

году некоторый дефицит влаги отмечался в 1-й декаде августа и в начале 2-й декады, хотя в целом количество осадков и температура за этот год были близкие к среднемноголетним показателям. В 1984 и 1986 гг. выпадал град, который повредил растения, особенно картофеля, что сказалось на снижении урожайности. Ввиду неблагоприятных- погодных условий в 1984 г. кукурузу пересевали вико-овсяной смесью. Во 2-й декаде августа 1985 года дождевальной установкой К.И-50 (Радуга) провели 2-кратный полив картофеля и кукурузы разовой нормой 300—350 м3 воды на 1 га, из расчета доведения влажности почвы до 70—75% от полной полевой влаго-емкости в слое 0—40 см. В 1986 г. проводился разовый полив кукурузы и картофеля нормой 300 м3/га.

Сорта и гибриды выращиваемых культур: вика — Льговская {в 1986 г.— горох Немецкий кормовой), овес — Геркулес, озимая рожь — Восход-2, кукуруза — гибрид Днепров-ский-247, картофель — Бирюза, ячмень—Надя (с. 1986 г.— Зазерский). Возделывалнсь культуры по интенсивным технологиям для условий Московской области.

Учет урожая проводили сплошным методом. Урожайность культур приведена к стандартной влажности: зерно—14%, сено и солома—16%. Математическую обработку данных проводили методом дисперсионного анализа (Юдин, 1980). В годы, когда орошение было эффективным, данные опыта обработаны по двухфакторной схеме (Доспехов, 1985).

В растительных образцах определяли: азот микрометодом

по Кьельдалю, фосфор по Труогу-Мейеру; калий, кальции и магний на атомно-абсорбционном спектрофотометре; крахмал в клубнях картофеля —по Эверсу, витамин С—по Мурри, кулинарные качества картофеля в соответствии с методическими указаниям» по проведению исследований в длительных опытах с удобрениями (1985), нитраты в растительных образцах—с помощью ион селективного электрода. Каротин определяли по Цирелю, а клетчатку на инфрапиде.

В почвенных образцах перед началом н в конце 2-й ротации севооборота по профилю почвы до метра определяли: рН солевой вытяжки, гидролитическую кислотность по Каппену, сумму поглощенных оснований по Каппену-Гнльковнцу, подвижные формы Р205 и КаО ло Кирсанову, обменный кальций и магний из вытяжки 1 н раствора ЫаС1 (соотношение почва ; раствор = 1 :20) на атомно-абсорбционпом спектрофотометре. Ежегодно после уборкн урожая проводили отбор почвенных образцов на глубину 0—20 и 20—40 см. В этих образцах определяли рН солевой вытяжки, подвижные формы фосфора и калия по Кирсанову, а в 1986 г.— содержание гумуса по Тюрину.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИИ

Урожайность культур, продуктивность севооборота при различных системах удобрения н в зависимости от орошения. В

среднем за 3 года третьей ротацнн севооборота (табл. 2) 1-й уровень ЫРК (вариант 2) значительно повысил урожайность сельскохозяйственных культур на обоих участках по сравнению с контролем (вариант без удобрений). Увеличение доз удобрений до 2-го уровня МРК (вариант 4) обеспечивало по сравнению с 1-м уровнем достоверные прибавки урожайности всех культур, кроме ячменя. На неорошаемом участке одинаковые и наиболее высокие урожаи получены при 1-м уровне навозно-минеральной системы удобрения (^иР^Кт-Н 17,5 т навоза на 1 га) и при 2-м уровне минеральной (МиоРюгК^в). При орошении урожайность картофеля и кукурузы на удобренных вариантах увеличилась в 1,2—1,3 раза по сравнению с неорошаемым участком. В эти годы на поливном участке отмечалась прибавка урожайности этих культур от внесения навоза на фоне 1-го уровня ЫРК: зеленой массы кукурузы — 60 ц/га и клубней картофеля — 33 ц/га. Возрастала также урожайность этих культур от навоза и на фоне 2-го уровня ЫРК (вариант 5) — на 50 и 21 ц с 1 га со-ответственно.

Таким образом, в условиях орошения в среднем за 1984— 1986 гг. следует выделить эффективность 1-го и 2-го уровня минерального питания на фоне органических удобрений (ва-

£

Урожайность культур севооборота, ц/га (числитель — участок с поливой, знаменатель — без полива), в среднем за 1984—1986 гг.

Культура Вариант опыта НСР»

1 2 3 4 5 6

Однолетние травы, сено 37.4 50.9 65.4 63,5 69,4 63,8 2.8

36,8 50,1 65,9 63,8 68,7 63,3 2.6

Озимая рожь, з/м , 134 245 277 287 296 286 18

126 240 275 279 291 284 17

Внка с овсом, з/м* . 131 253 271 281 309 283 12

131 251 270 281 299 203 12

Кукуруза, э/м . . , 269 559 619 650 700 643 21

219 422 476 489 528 492 20

Картофель .... 152 223 256 277 298 274 16

130 185 219 229 240 229 14

Ячмень ...... 24.0 36,4 36,2 36,8 37,3 37,0 1.9

23,1 36.3 37,1 37,1 37.6 37,0 1.8

Примечание. * Пересев кукурузы в 1984 г.

рианты 3 и 5), На неорошаемом участке в данные годы наиболее эффективны 1-й уровень навозно-минеральной системы удобрения (вариант 3), а также 2-й уровень минеральной системы удобрения (вариант 4).

Ежегодное (вариант 4) и запасное (варнант 6) внесение суперфосфата практически обеспечивало одинаковую урожайность культур.

Орошение в годы с недостаточным увлажнением значительно повышало эффективность применяемых удобрений (табл. 3). Так, в засушливом 1985 г. проведение орошения обеспечивало по сравнению с неорошаемым участком высокие прибавки урожайности зеленой массы кукурузы и картофеля. Если на контроле прибавка составила соответственно 95 и 55 ц/га, то при применении 1-го уровня ЫРК (варнант 2) 263 и 108 ц/га, а 2-го уровня минеральной системы удобрения (вариант 4) 302 и 124 ц/га. На орошаемом участке при внесеннн МшРюзК^а (вариант 4) прибавки урожайности были выше, чем в варианте 2 (кукурузы на 39, картофеля на 16 ц/га). На орошаемом участке проявилось действие и последействие навоза на обоих фонах минеральных удобрений. Урожайность кормовых культур значительно превышала планируемый уровень. В 1986 г. при разовом поливе кукурузы н картофеля их урожайность практически не увеличилась, так как прошли дожди. В среднем за три года 3-й ротации севре

Влияние удобрений н орошения на урожайность культур, ц/га (числитель — участок с поливом, знаменатель — без полива)

Культура

Вариант опыта

1 1 2 1 3 1 4 I

НСР«

1985 г.

Кукуруза, з/м Картофель

Кукуруза, э/м Картофель

267 585 633 686 ■725 669

172 322 361 384 401 387

228 329 376 418 466 414

17Э 221 269 294 309. .289

20

1986 г.

605 614 674 617

590 593 655 597

287- 302 312 300

279 236 . 298 284

17

18

12_

10

10

10

15-97

оборота в варианте 2 без орошения урожайность ячменя и картофеля приближалась к планируемому уровню, озимой ржи, кукурузы поукосно и однолетних трав была на 13—16% выше. В варианте 4 фактическая урожайность однолетних трав, озимой ржи и кукурузы даже при неблагоприятных погодных условиях несколько превышала планируемую (примерно на 10%), лишь урожайность картофеля и ячменя была соответственно на 24 и 26% ниже. На орошаемом участке в результате применения минеральной и навозно-минеральной систем удобрения 1-го уровня урожайность сельскохозяйственных культур значительно превышала планируемую. При более высоких дозах удобрений фактическая урожайность кукурузы была на 45% выше планируемой, а картофеля — на 14% ниже.

За 1984—1986 гг. при орошении и без него 1-й уровень NPK (304 кг д. в. на 1 га) н совместное его применение с 17,5 т навоза на 1 га (варианты 2 и 3) позволили получить высокую продуктивность оевооборота: на орошаемом участке 73 и 81 ц, на неорошаемом — 65 и 74 ц к. ед. с 1 га соответственно (табл. 4). Максимальная продуктивность севооборота.в условиях орошения получена при 2-м уровне навозно-минеральной системы удобрения (вариант 5), составив в среднем 90 ц к. «д. с 1 га. На фоне удобрений орошение повышало продуктивность севооборота за 3 года третьей ротации на 10—14%. Окупаемость 1 кг удобрений прибавками урожая была высокой, особенно в варианте 2 при орошении.

Изменение качества урожая под воздействием удобрений. При 1-м уровне минеральной системы удобрения (вариант 2)

Таблица 4 Продуктивность севооборота н окупаемость удобрений (числитель—участок с поливом, знаменатель — без полива)

Показатель Вариант опыта НСР„

1 I 2 3 1 4 5 I 6

Планируемая продуктивность, ц к. ед. с I га Фактическая продуктивность, в среднем за 3 года 3-й ротации (1984—1986 гг.), ц к. ед. с 1 га . . * , . . . Окупаемость 1 кг д. в. за 1984—1986 гг., х, ед. 33 44' 56 73 75 81 82 85 98 90 82 85 4

40 65 10 74 75 9 78 7 76 9 4

8 7 8 6 8

отмечалось увеличение содержания сырого белка в кормовых культурах по сравнению с контролем в 1,1—1,2 раза (табл. 5). С увеличением доз минеральных удобрений и при допол-

Таблица 5

'Показателя качества основной продукции в среднем за 1В&5—1986 гг. (на абсолютно сухую массу), участок 1

Однолетние травы Озимая рожь Кукуруза

и к « я •5 » 2 ° £ 2 Он 0] . о - ^ а. а:-^ а. в ¡г" §■5 - о. -в а •я и й О з 5 = 2 та ь О. С . «¿г о.

Щ о * и е X « 2 о к X и ц К а: X н-

( 12,1 25,8 17 0,05 9,4 26,9 0.07 9,4 27,4 0,02

2 13,7 26,4 20 0,08 11,6 27,5 0,08 11,4 27,9 0,12

3 14,7 26,2 25 0,11 13,1 28,0 0,11 11.7 28,4 0,15

4 15.1 28,3 29 0,13 13,4 28,3 0,12 12.0 29,0 0,17

5 15,8 28,0 34 0,15 13,6 28,7 0,13 12,2 28,9 0,20

6 15,6 27,9 30 0,14 13,4 28,6 0,12 12,1 29.4 0,18

нителыюм внесении навоза содержание сырого белка в продукции продолжало возрастать и при самых высоких дозах удобрений превышало содержание его иа контроле в 1,3—1,4 раза.

Содержание сырой клетчатки в культурах практически не изменялось; удобрения в данном случае не оказывали существенной роли.

Содержание каротина в сене однолетних трав находилось в прямой зависимости от уровня питания. Применение 1-го уровня ИРК (вариант 2) повышало содержание каротина относительно контроля на 3 мг/кг, а при внесении 2-го уровня ЫРК (вариант 4) на 12 мг/кг абсолютно сухой массы,

По мере увеличения доз минеральных удобрений содержание крахмала в клубнях картофеля снизилось по сравнению с контролем на 1,7—2,2% {табл. 6). При внесении навоза под

Таблица 6

Показатели качества. клубней картофеля и зерна ячменя в среднем за 1985—86 гг., участок I

Вариант опыта Картофель Ячмень

сухое вещество, ,% крахмал, % витамин С, мг% нитраты, мг/кг вкусовые качества, балл сырой белок, % нитраты,

на сырую массу на абсол, сухую массу

1 22,2 15,9 13.1 34 4,2 10,3 0,01

2 21,6 Й4.2 12,9 45 3,7 12,1 0,01

3 20,9 14,4 12.fi 57 3.8 12,6 0,02

4 20,6 13,9 12.1 62 3,5 12,9 0,02

5 20,4 14,0 12,3 71 3.7 13,1 0,03

6 20,5 13,7 .12,2 63 3.4 12,8 0,03

картофель на обоих фонах минеральных удобрений дальнейшее снижение содержания крахмала в клубнях не происходило, Содержание сухого вещества в клубнях несколько снижалось и их вкусовые качества ухудшались, особенно с повышением доз минеральных удобрений. Из удобренных вариантов лучшими по качеству выделяются 2-й и 3-й: Содержание витамина С в картофеле практически не зависело от доз удобрений.

Содержание нитратов в культурах не превышало предельно допустимой концентрации.

Баланс питательных веществ в севообороте и коэффициенты их использования. С повышением доз удобрений увеличивался вынос азота и калия в основной и побочной продукции, вынос фосфора изменялся слабо, а кальция и магния практически не изменялся, В среднем за 7 лет удобрения увеличивали вынос азота и калия относительно контроля у однолетних трав на 16—33% и 22—41%, озимой ржи на 12—33 и 10—30, кукурузы 16—30 и 21—34, картофеля 23—49 и 10— 33 и ячменя 32—56 и 38—62% соответственно. При увеличении доз вносимых удобрений до максимальных (варианты 4 и 5) повышался вынос азота и калия культурами севооборота в среднем на 12—19% относительно 1-го уровня минерального питания (вариант 2), Вынос основных элементов питания единицей урожая у озимой ржи и картофеля был близким к планируемому, у кукурузы в удобренных вариантах меньше на 15—25%, а по однолетним травам и ячменю больше планируемого. Данные за 1984—1986 гг. представлены в табл. 7.

Вынос азота, фосфора и калия иа 10 ц основной продукции (с учетом побочной) .за 1984—1986 гг., кг {участок 1)

Культура Элемент Варрант опыта

питания 1 2 | 3 и» 5 , 6

Однолетние травы (сено) N РзО, ' КгО 15,8 5,7 20,0 18,0 6.2 23,2 193 6,6 25,6 гад 6,9 26,0 203 7,0 27,2 20,5 6.6 26,2

Озимая рожь (э/м) N Рз05 као 2,9 1,4 4,6 й 5,2 3,7 1.5 5,9 3,9 ие 6Д 3,8 и 6,1 3,8 1,5 6,1

Кукуруза <з/м) N Р>05 КгО ,1,6 0,7 2,6 1,9 0,7 3,3 1,9 0,7 3,6 £0 0,7 3,7 2.1 0,7 3,8 1,9 0,7 ^6

Картофель N Р,0, КгО 4,1 1,7 6,6 5,1 •1,8 7,4 5,5 1,9 8.2 5,7 1.9 8,5 6,0 '2,0 8,9 5.7 2.0 '8,3

Ячмень N рго5 КгО 25,2 12.6 22,1 32,7 14.7 29.8 35,1 15,5 31,5 37,3 16,2 33,3 38,8 17,0 35.0 36,9 аз,4

При определении хозяйственного баланса {табл. 8) в приходной его части учтено поступление питательных веществ с удобрениями и семенами. В расходной части учитывали только вынос питательных веществ урожаем культур. При 1-м уровне ЫРК (304 кг д. в. на 1 га) при продуктивности 1 га севооборота в 73 и 65 ц к. ед, соответственно при орошении и без него сложился баланс по азоту в интервале 90—100%, фосфору — 130—150%, калию —80—90% к выносу с урожаем. При 2-м уровне ЫРК (470 кг д. в. на 1 га) в условиях орошения и без орошения баланс по азоту составил 100—, 110%, фосфору 170—200% и калию —90—100%. Это позволило получить 85 и 75 ц к. ед. с 1 га севооборота и повысить содержание подвижных форм фосфора и калия в почве,

В среднем за 7 лет коэффициенты использования питательных веществ из удобрений, рассчитанные разностным методом, при орошешш составили из минеральных удобрений: азота 53—58%, фосфора — 28—33%, калия — 65—68%; из' органических удобрений: 12—24%, 7—14%, 14—29% соответственно. Потребление растениями легкоглдролизуемого азота почвы составило 17—32%, подвижного фосфора — 6—13% и подвижного калия—19—39%. На участке без орошения коэффициенты использования элементов литания из минеральных удобрений и почвы были несколько ниже, 10 -

Таблица 8

Баланс азота, фосфора и кадия в севообороте за 1980—1986 гг. (поле ]}

ОН« Участок с поливом Участок без полива

* в Щ 2 2 Я вынесе- баланс вынесе- 'баланс

я А. (Ч 00 1 с о «Я "Л и ■=( Я » £0 X но урожаем, кг/га ± кг/га % х выносу но урожаем, кг/га ±кг/га % к выносу

N

I 20 473 —453 424 —404 _

2 820 911 — 91 90 842 — 22 97

3 1349 1132 +217 119 1023 +326 132

4 1220 1149 + 71 106 107Э + 147 114-

5 1749 1307 +44*2 134 1109 +640 158

6 1220 1225 — 5 '100 1077 + 143 113

рао4

1 10 197 —187 175 —165

2 450 347 +-10Э 130 305 + 145 Ид

3 727 4оа +319 178 355 +372 205

4 750 444 +300 169 379 +371 '199

5 1027 443 + 584 232 378 +649 272

■750 433 +311 171 374 +376 201

КзО

I 50 625 —575 586 —536 _

2 990 1307 —3-17 76 1108 —118 89

3 1630 1657 — 271 98 1378 +232 118

4 1510 1776 —266 85 144» + 61 104

5 2150 1805 +345 119 1523 + 627 141

& 1510 1666 —176 ' 90 1440 + 70 105

Влияние различных систем удобрения на агрохимические показатели почвы. За вторую ротацию оевооборота (1980— 1983 гг.) внесение возрастающих доз удобрений повышало в слое почвы 0—40 см содержание подвижных форм фосфора и калия, увеличивало обменную и гидролитическую кислотность и снижало сумму поглощенных оснований (табл. 9). Существенных различий между вариантами в агрохимических -показателях почвы более глубоких ее горизонтов (40—60, 60—80 и 80—100 см) не обнаружено. Повторное известкование, проведенное в начале третьей ротации в полной норме по гидролитической кислотности, снизило обменную и гидролитическую кислотность в слое 0—20, 20—40 см в 1986 г. За период исследований (1976—1986 гг.) содержание гумуса в слое почвы 0—20 см при различных системах удобрения практически оставалось на исходном уровне. Применение навоза 17,5 т на 1 га севооборота на фоне минеральных удоб-

рений (варианты 3 и 5) повысило содержание подвижных форм фосфора на 7—12 мг и калия на 10—13 мг в 100 г почвы (слой 0—20 см).

Таблица 9

Агрохимические показатели почвы в среднем по 4 полям, слой 0—20 см

(в скобках —данные 1986 г.), участок I

Гумус, % Нг | S РзО$ КгО

Вариант рНсоя мг-экв/100 г почвы по Кирсанову, мг/100 г почвы

Перед закладкой опыта, 1975 г.

1,6Э

6,0

2,4

11,6

11,8

11,5

Конец первой ротации, 1979 г.*

1 1,59 6,0 2.4 10,2 9,0 10,0

2 U6 5,8 2.S 8,9 12,1 13,4

3 1,72 5,8 2J5 9,6 12,8 116,6

4 1,66. 5,4 3,1 9,0 14,6 18,2

5 1.77 5.5 2.7 9,2 15*31 20,1

6 1,68 5,4 3,2 8,5 14,2 18,0

Конец второй ротации, 1983 г.

1 (1,56) 5,4(6,0) 3.1 9,2 8,3(7,9)

2 (1,68) 5,0(5,9) 3,6 8,3 14,6 (16.1)

3 (1.76) 5,6(6,3) 2.8 9,1 15,9(18,5)

4 (1,691 4,8(5,7) 3,8 7,9 183(20,9)

5 (1,8!) 5,3(6,2) 3,2 9,0 19.9 (24Л

6 (1,72) 4,7(5.8) 3,7 7.8 16,7(19.7)

8,5(8.2) 16,2(18,4) 19,8(21,31 22,1 (24,6) 23,8(26,4) 22,4(24,1)

* Данные по гумусу за 1982 г.

При запасном (1 раз в 4 года) и ежегодном внесении повышенной дозы двойного суперфосфата (варианты 4 и 6) содержание подвижных форм фосфора в почве было одинаковым.

Экономическая эффективность систем удобрения в севообороте. Продуктивность севооборота и стоимость продукции на неполивном участке в 4 и 5 вариантах принимались равные 3-му варианту, потому что различия между ними были математически недостоверны (табл. 10).

За три года третьей ротации севооборота удобрения в сочетании с орошением обеспечивали, по сравнению с неполивным участком, за счст дополнительного прироста урожая, снижение себестоимости (до 15%), увеличение чистого дохода (на 12—14%), рентабельности (на 9—21%), т. е. в эти го-.12

Экономическая эффективность систем удобрения за 19&4—1986 гг. (числитель — участок с поливом, знаменатель — без полива)

Вариант опыта

Показатель 2 э 1 4 1 5

Выход продукции, ц к. ед./га . 44 73 81 85 90

40 65 74 (74) (74)

Чистый доход, руб./га .... 383 878 1013 1185 1199

310 715> 866 881 826

Рентабельность, % ■..... Окупаемость 1 руб. дополнительных затрат прибавкой урожая, руб. , . . ........ «4 127 134 153 149

55 п;* 6,6 12» 5.1' 12& 6,5 Ж 5,1

5,9 4,9 5.4 3,8

ды вое применяемые системы удобрения на фоне орошения были высокоэффективными. Чистый доход возрастал с 878 руб. с 1 га на 2-м варианте до 1199 руб. в 5-м. В неорошаемых условиях за три года лучшие экономические показатели были при внесении 1-го уровня навозно-минералыюй и 2-го уровня минеральной систем удобрения (варианты 3 и 4).

Учитывая влияние удобрений на продуктивность севооборота (74 ц к, ед. в среднем с 1 га), качество продукции, плодородие почвы, а также экономическую эффективность их применения, наиболее рациональным следует считать внесение на 1 га севооборота без орошения NusPcîKist минеральных удобрений^ 17,5 т навоза.

Выводы

1. На дерново-подзолистой сред][есуглинистой почве с повышенными высоким содержанием подвижных форм фосфора и калия 1-й уровень навозно-минералыюй (NhsP6îKiî7+ 17,5 т навоза в среднем на 1 га) и 2-й уровень минеральной систем удобрения (NtzoPioïKm) обеспечивали в среднем за три года третьи ротации (1984—1986 гг.) кормового севооборота на орошаемом участке 81 и 85 ц к. ед. соответственно, на неорошаемом — 75 ц к, ед./га. Максимальная продуктивность получена с орошением при 2-м уровне навозно-мине-ральной системы удобрения (Nt7oPio2Km-M7,5 т навоза), составив в среднем 90 ц к. ед, с 1 га.

2. На неорошаемом участке в среднем за 1984—1986 гг. при 1-м уровне 'NPK (NilsPeïKiî7 на 1 га севооборота) была получена планируемая урожайность ячменя и картофеля, выше планируемой (на 13—16%) — озимой ржи, однолетних бо-бово-злаковых трав и кукурузы. При более высоких дозах

удобрений получена планируемая урожайность однолетних трав, озимой ржи, кукурузы, а картофеля и ячменя ниже плана на 24—26%.

На орошаемом, участке прн первых уровнях минеральной и навозно-мннеральной систем удобрения урожайность картофеля и кукурузы превышала планируемые показатели на 12— 15%, При вторых уровнях минеральной и навозно-минераль-пой систем удобрения урожайность кукурузы была выше планируемой на 40—45%, а картофеля ниже на 14%,

3. Орошение обеспечивало в среднем за три года 3-й ротации севооборота 17—32% прибавки урожайности кукурузы и картофеля. В засушливый год урожайность культур от орошения повышалась в 1,4—1,8 раза, возрастая по мере увеличения доз удобрений.

4. При запасном (1 раз в 4 года)" и ежегодном внесении повышенной дозы двойного суперфосфата получена одинаковая урожайность культур.

5. При увеличении доз удобрений содержание сырого белка в урожае сельскохозяйственных культур возрастало в 1,1 —1,4 раза, а клетчатки практически не изменялось (однолетние травы, озимая рожь, кукуруза), содержание каротина в однолетних травах повышалось на 2—22 мг на 1 кг оена.

Достаточно хорошее качество клубней картофеля отмечалось при внесении на 1 га NiîoPsoKiîd совместно с 40 т навоза; содержание витамина С практически не зависело от доз удобрений.

6. Накопление нитратов в продукции было значительно ниже предельно допустимого уровня, В неблагоприятные по погодным условиям годы их содержание возрастало в 2—4 раза.

7. По мере увеличения доз удобрений увеличивался вынос на 10 ц основной продукции (с учетом побочной) азота и калия в 1,3—1,6 раза, а фосфора в 1,1—1,3 раза по сравнению с контролем.

8. Относительный баланс питательных веществ за 1980— 1986 гг. на орошаемом участке в наиболее рациональных вариантах составлял: азота 110—120, фосфора 140—170, калия 90—100%, на неорошаемом участке — соответственно 100—120, 170—200, 100—110% к выносу.

9. За 1976—1986 гг. 1-й уровень и а возно- минеральной системы удобрения (505 кг д. в. на 1га) обеспечивал высокую продуктивность севооборота, сохранение плодородия почвы, а также увеличение подвижных форм 'фосфора и калия соответственно на 4 и 8 мг в 100 г почвы (слой 0—20 см).

При внесении на 1 га севооборота Niso-asoPiio—usKsio—ses содержание подвижных форм фосфора и калия в

1Ó0 г почвы (слой 0—20 см) увеличилось за Í1 лет исслёдо-ваний на 9—14 мг и составило в итоге 20—25 мг.

10. Для изменения содержания подвижных форм фосфора на 1 мг в 100 г* почвы (слой 0—20 см) требуется вносить с удобрениями сверх -выноса с урожаем примерно 50 кг PjOs на 1 га. -

11. В неорошаемых условиях лучшие экономические показатели по севообороту (чистый доход 870—880 руб. на 1 га, рентабельность 120—130%) получены при внесении 1-го уровня иавозно-минеральной (480. кг д. в./га) и 2-го уровня минеральной систем удобрения (470 кг д. в./га); при орошении чистый доход возрастал на 12—14%.

12. При комплексной оценке наилучшие результаты в неорошаемых условиях получены при внесении в среднем на I га севооборота NnsPeaKm минеральных удобрений совместно с 17,5 т навоза; при орошении— при совместном внесении N^oPioaKies и 17,5 т навоза.

Предложения производству

1. В Центральном районе Нечерноземной зоны на дерно-во-подзол истых среднесуглиннстых почвах с повышенным содержанием подвижных форм фосфора и калия для получения без орошения -70—80 ц к. ед. с I га кормового севооборота (урожайности сена 60—65 ц/га, зеленой массы озимой ржи 280 и кукурузы при поукосном возделывании 480, клубней картофеля 220 и зерна ячменя 37 ц/га) рекомендуется применять в среднем на 1 га минеральных удобрений NusPeoKiss 11 17,5 т навоза.

При орошении для получения 90 ц к. ед. с 1 га севооборота следует вносить NtroP^oKaao на фоне 17,5 т навоза.

2. Применение минеральных и органических удобрений в дозе Niso-2soPiio-msKsio-s9s на 1 га севооборота в течение 11 лет на дер ново-подзол истой среднесуглиннстой почве с повышенным содержанием подвижных форм фосфора и средним калия обеспечивает получение высокой урожайности сельскохозяйственных культур с достаточно хорошим качеством продукции и увеличение содержания подвижных форм фосфора и калия до 20—25 мг на 100 г почвы.

3. При расчете доз удобрений затраты азота, фосфора и калия на 10 ц товарной продукции (с соответствующим количеством побочной) при внесении на I га 470—505 кг д. в. следует принимать (кг): для однолетних трав — 19, 7, 25; озимой ржи—3,7, 1,5, 5,9; кукурузы—1,9, 0,7, 3,3; картофеля— 5,2, 1,7, 7,5; ячменя—34, 14, 32 соответственно.

4. На хорошо окультуренной дерново-подзолистой.почве коэффициенты использования, азота, фосфора и калия расте-

ниями из минеральных удобрений за ротацию севооборота следует планировать 55, 30, 70% соответственно, а коэффициенты использования из почвы легкогидролизуемого азота в среднем 25%, подвижного фосфора 10% и подвижного калия 25%.

5. При составлении системы применения удобрений на дерново-подзолистых среднесуглинистых почвах с повышенным содержанием подвижных форм фосфора н калия необходимо придерживаться следующих нормативов баланса питательных веществ за ротацию севооборота: по азоту— 105—120%, фосфору 140—180%, калию—90—110% к выносу до достижения необходимого уровня содержания в-почве питательных веществ.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы;

1. Демин В. А,, Кондрашка Б, С., Максимова Е. Н., Шкурычева А, В. Действие удобрений в условия* орошения на продуктивность кормового севооборота на дер ново-подзолист ой почве// Известия ТСХА.— 1987.—,4s 5,—С. 80—85.

2. Д е м и н В. А.; К о н д р а ш и н Б. С. Продуктивность кормового севооборота, качество продукции и плодородие дерново-подзол и стой почвы при разных системах удобрения и орошения II Известия ТСХА,— 1988.— № 1,—С. 4$—51.

Л 3794:1' 113/IV—88 г. Объем 1 п. л. Заказ 819. Тираж 100

Типография Московской с.-х. академии им. К. А. Тимирязева 12!7550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 44 .