Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние удобрений на урожай кукурузы в севообороте и при бессменном возделывании на черноземных почвах Южного Зауралья

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Влияние удобрений на урожай кукурузы в севообороте и при бессменном возделывании на черноземных почвах Южного Зауралья"

РГ6 од

На правах рукописи

БРАГИН

Виталий Николаевич

ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙ КУКУРУЗЫ В СЕВООБОРОТЕ И ПРИ БЕССМЕННОМ ВОЗДЕЛЫВАНИИ НА ЧЕРНОЗЕМНЫХ ПОЧВАХ ЮЖНОГО ЗАУРАЛЬЯ

06.01.04 — «Агрохимия»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

ОМСК 1998

l'afxjia выполнена в Челябинском 11 ау ч и о- и ссл с до вятел ьс ком институте ссш.ского хозяйства

I layiíiwís руководитель - кандидат с.-х. наук. с.».с. Кушииреико Ю.Д.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук Ермолаев О.Т.,

кандидат биологических наук, с.н.с. Кочегарова Н.Ф.

Ведущая организация - Сибирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства

Защита состоится 4 июня 1998г. в 9 часов па заседании диссертационного совета Д 120.19.01 в Омском государственном афарном университете

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Омского ГЛУ Автореферат разослан 14 апреля 1998г.

Ученый секретарь

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

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Потенциальная продуктивность современных сортов и гибридов кукурузы позволяет получать во всех природных зонах, за исключением горно-лесной, устойчивые урожаи зеленой массы 250-300 ц/га с початками молочной и восковой спелости. В комплексе факторов, определяющих продуктивность кукурузы, особая роль принадленит оптимизации минерального питания. Вклад удобрений в получение высоких и устойчивых уронаев этой культуры составляет в северной лесостепи около 40-50 У., юнной лесостепи 30-40 У., и степи - 20-30 У..

Несмотря на проводимые на-Южном Зауралье в предшествующие годы исследования, многие вопросы применения удобрений на черноземных почвах под кукурузу нулдавтся в дальнейшем изучении и производственной проверке. Современные системы удобрений этой культуры требуют их максимальной знергоокупаемости, стабильного получения высоких уронаев зеленой массы и воспроизводства почвенного плодородия.

Цель и задачи исследований. Цель работы заключается в дальнейшем соверненствовании рекомендаций по применению минеральных и органических удобрений под кукурузу, оптимизации доз и соотноиений элементов питания, уточнении параметров их выноса с уронаем кукурузы, возделываемой в севообороте и при бессменном посеве на постоянных участках на черноземных почвах Ваного Зауралья.

Программой наших исследований предусматривалось решение следующих задач:

- оценить роль минеральных и органических удобрений в получении высоких и устойчивых уронаев зеленой массы кукурузы:

- установить оптимальные дозы, сроки и способы внесения удобрений под кукурузу:

- определить потенциальную продуктивность кукурузы по ресурсам климата и на основании математических моделей построить иатрици производственных Функций, даюцих возиовность прогнозировать уроааи кукурузы в различные по ГТК годы на разных фонах цдобренности.

Научная новизна. Впервые в условиях ¡Заного Зауралья на основании обобщения результатов, проведенных за многие годы по-

левых опытов, дано обоснование оптимальных систем удобрений под кукурузу в севообороте и при бессменном возделывании. Построены матрицы производственных Функций, позволявшие прогнозировать урожайность кукурузы в зависимости от доз и сочетаний удобрений при различных метеорологических условиях вегетации.

Практическая ценность работы и реализация результатов исследований

Разработана системы минеральных и органических удобрений под кукурузу на черноземных почвах Вжного Зауралья, позволяете при соблюдении всех агротехнических требований получать в среднем 30 - 40 тонн зеленой массы с высокой долей початков, поддераивая при этом воспроизводство почвенного плодородия.

Рекомендации, основанные на результатах исследований, включены в системы ведения агропромывленного производства Челябинской области (г. Челябинск, 1991г.), нормативы прибавок урожая сельскохозяйственных культур от применения органических и минеральных удобрений (г. Владимир, 1990 г.), проили производственную проверку и реализованы в ОПХ "Тимирязевское". В частности, в этом хозяйстве в среднем за 1994 -199? гг. на Фоне оптимальных доз удобрений урожай зеленой массы кукурузы на площади 386 га возрос со 198 до 322 ц/га, чистый доход составил 10 тысяч рублей на 1 га (в ценах 199? г.). при этом со-содержание протеина возросло с 8 до 112, каротина с 3? до 85 мг/кг. оплата 1 кг действующего вещества удобрений дополнительной продукцией составила 5,2 кг сухого вещества, а коэффициент энергоотдачи 2.3.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на ученом совете ЧНИИСХ. на техническом совете главного управления сельского хозяйства и продовольствия Челябинской области, на научно-практических конференциях в Челябинске, Кургане. По теме диссертации автором опубликовано ? печатных работ общим объемом 52 страницы.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, рекомендаций производству и приложений. Изложена на 138 страницах, сидержит 24 таблицы, 10 рисунков, 25 приложений. Список попользованной литературы включает 186 источников, в том числе 18 на иностранных языках.

МЕТОДИКА И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИИ

Изучение особенностей минерального питания и действия удобрений на продуктивность кукурузы проводилось в трех стационарных полевых опытах. В опыте I кукуруза размещалась по зерновому предяественнику в плодосменном четырехпольном севообороте в течение 20 лет (5 ротаций севооборота) и столько «е на постоянном участке при бессменном возделывании. В схеме 1? вариантов, включаюиих 3 уровня азота и фосфора, все воэмояные сочетания меиду ними, а такие на фоне средних доз азота и фосфора сочетание с калием. 1-й уровень соответствует N-70 кг; Р-50 кг; дозы калия в севообороте 60, при бессменном возделывании - 90 кг/га.

В опыте 2 в эвене кормового севооборота с чередованием кукурузы с однолетними травами раннего и позднего сроков сева в течение 8 лет проводилось изучение действия навоза 30, 60 и 120 т/га и его сочетание с азотом 40. 80 и 120 кг на фоне 30 тонн навоза. В схеме предусмотрено изучение прямого действия навоза и его последействия первого года.

В опыте 3 в течение 4 лет проводилось сравнительное изучение компоста многоцелевого назначения (КМН). получившего Фирменное название фермвэй, с полуперепревиим навозом КРС. Дозы навоза и фермвэя были эквивалентны по элементам питания и соответствовали 5, 10 и 15 т/га Фермвэя и 23, 46 и 69 т/га навоза. Феривзй был изготовлен из навоза, торфа и птичьего помета на биоферыентаторах американского производства с использованием в качестве наполнителя древесных опилок.

Плоцадь делянок в опыте 1 и 2 - 240 кв.м, в опыте 3- 300. Посев кукурузы осуществлялся сеялкой СКГН-б, в последуищем СПЧ-ба с ыеядурядием 70 см. Норма высева сеиян 40 кг/га. Обработка почвы, уход за растениями, сроки сева соответствовали общепринятым в лесостепной зоне технологиям. Химические анализы выполнены по стандартным методикам. Математическая обработка и расчеты проводились на компьютере IBM-PC по программе "STAT" ВИУА и "Снедекор"- СИБНИИЗХИМ.

Агрохимическая характеристика почв под опытами представлена в таблице 1.

1. Агрохимическая характеристика чернозема выаелоченного среднегумусного среднеиощного среднесуглинистого

N опита Гумус. : рН Нг. мг-экв. :S. кг-чкв. Р2О5ЛО : НгО по

У. :сол. на 100 г : на 100 г Чирикову. :Чириковц.

почвы : почвы ыг/кг : мг/кг

1 6.3 е.2 1.9 34.0 66.0 109

2 0.5 5.« 1.7 35.1 26.2 92

3 8.2 б.? 1.2 33.2 58.1 103

РЕЗУЛЬТАТУ ИССЛЕДОВАНИЙ

АГРОКЛИМАТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ И ИХ РЕАЛИЗАЦИЯ Метеорологические условия за 20-летний период проведения опытов существенно различались по годам. Сукиа осадков за вегетационный период колебалась от 83 мм П9?5) до 391 км (1983 год) при среднем за годы показателе 226 мм. Гидротермический коэффициент по Селянинову варьировал от 0.34 до 2.19 (средний по годам 1.11). Из 20 лет исследований ? лет были благоприятными , 4 года - переувлажненными к 9 лет засуилквымк, из них 1 год острозасушливым. Ё среднем по годам, агрометеорологические условия поено характеризовать как относительно благоприятные для роста и развития кукурузы.

Между урожайностью зеленей массы кукурузы и весенними запасами продуктивной влаги установлена функциональная зависимость, которую можно описать следующими уравнениями регрессии: кукурузы в севообороте: У = - б. 833 t 3. ?95- W - 0.012- IT (R=0.54): при бессменном возделывании;- У =- 204.05-0 .438 Н + 0.006-W2 (R-0.4?). где: У - урожайность зеленой массы кукурузы, ц/га: N - запасы продуктивной влаги в слое почвы 0-100 см, мм.

При учете основных агроклиматических условий - весенних запасов влаги (И), осадков за вегетационный период (г) и ГТК уравнения имеют слецчвший вид: для кукурузы в севообороте: У - -8D5.37+144.Q?VT-4.3?9-r (iUQ.BSi; при бессменном посеве: У г -776.20+114.ЗбЛ- + 7.01-H-9.34?vH:r R-0.88 ). Таким oOpjjuM. можно отметить, что урокайнисть ¿еленой массы кукуру-

ч

зы в севообороте зависит преимущественно от количества осадков за вегетационный период, тогда как при бессменном посеве и от весенних запасов влаги в почве. Приведенные уравнения отражают зависимость урожайности зеленой иассы кукурузы на неудобренном Фоне. Установлены закономерности влияния состава и доз удобрений на урожайность зеленой массы кукурузы в годы с различным ГТК за вегетацию (табл.2). В засушливые годы эффективность удобрений, особенно азотных заметно снижается. При дефиците влаги роль фосфорных удобрений выие, чем азотных. В благоприятные по условиям увлажнения годы действие удобрений на урожай возрастает с повыаением доз КР.

2.Производственные Функции зависимости урожая зеленой иассы кукурузы от доз и состава удобрений в различные по режиму увлажнения годы, 1972 - 1991 гг.

ГТК : ;

CV- Ulli) :Функция: "Урожай (ц/га) - дозы HP (кг/га)" : R :

Кукуруза в севообороте после яровых зерновых

< 0.5 У=30.272+1.1Ö8VP+0.079V N-Р 0. 817

0. 5-0.7 9H50.31 + 17.087/N+2.495/p-0.6?a- N 0. .979

0. 8-1.0 9 = 294.845+15.?83/Н-0.577- N+0.375V N Р 0. 979

1. 1-1.4 У=358.085+15.922/N-0.927-H+0.455VTP 0. .970

> 1.4 У=301.763+24.439/N-0.837 N+0.372-P 0. ,948

Бессменный посев кукурузы на постоянном участке

< 0.5 У=26.213+1.0М\/Р+0.063"/|ГР 0. ,822

0. 5-0.7 y-138.294+15.140VH+2.112^P-0.619'N 0.977

0. 8-1.0 y=284.345+15.010VN-0.521-N+0.309VTP 0, .989

г. 1-1.4 У=332.871+10.OO^N-O.509,N+0.412VfTP 0. .976

> 1.4 У=28б.312+21.578Vi-0.840-N+0.364■? 0, ,988

ОСОБЕННОСТИ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ КУКУРУЗЫ

Содержание питательных веществ в растениях кукурузы в севообороте и при бегсыенном возделывании зависит от складыва-дывающихся метеорологических условий в период вегетации, сос-

Ь

тава и доз удобрений. Наибольшее содеряание азота отмечено в засуиливые годы. Азотные удобрения повывали содержание азота в растениях кукурузы от 1.3 до 1.8 У.. Выявлена тесная корреляционная зависимость (г-0.97-0.98 ) микду дозами азотных удобрений и уровнем содермания азота в растениях кукурузы (У), которая ииееи вид Функций:

кукуруза в севиооороте: У = 1.24? + 0.033/Й; при бессменной посеве: У = 1.20? + 0.03?/Н.

Содермание фосфора било менее пидиеркено колебаниям по годам и практически не зависело от уровня минерального питания.

Содервание калия ь зеленой массь кукурузы слабо зависело от азотно-фосфорного питания, но заметно возрастало при внесении калийных удобрений.

Вынос элементов питания кукурузой в севообороте и при бессменном возделывании преимущественно определялся величиной урожая и был максимальным на фоне высоких доз ИР (табл. 3).

3. Вынос злементов питания растениями кукурузы, кг/га

Уровень :кукуруэа ь севообороте:при бессменном возделывании

цдииришан, : N : Ра 05 : К20 : Н : Рг Оь : К20

0 Ь4.и 23.0 88.4 88.2 24.0 63.1

К: 100.2 31.0 117.5 98.1 20.7 09.8

р. 90.2 27.5 93.4 05.1 26.7 76.7

N. Р, 103.0 34.7 106.7 103.2 34.8 102.3

к2 110.2 30.3 117.1 104.2 25.2 89.0

Р2 62.4 26.2 90.3 56.1 24.8 74.8

И2Р2 129.7 40.0 120.9 132.1 41.3 117.7

И} 118.3 32.6 123.6 123.2 32.5 106.5

ь 66.7 32.0 92.3 67.8 29.2 87.9

Кзрз 131.2 45.? 114.5 135.5 48.0 103.?

Н?Р2К, 116.5 36.3 155.1 112.6 36.1 127.8

Систематическое вьесение фосфорных удобрений ь течение 20 лет повысило содьраание подьидного РоО5 в почве с 76 до 370 мг/кг или с 214 до 1038 кг/га. На фоне фосфорного питания азот-

ные удобрения способствовали более интенсивному использование фосфора почвы, в следствии чего, запасы РоОб были несколько нияе запасов, где вносились только одни фосоорныи удобрения. Внесение азотных удобрений в чистом виде суцественно усиливает вынос фосфора, что явилось причиной заметного обеднении пичвн этим элементом. Увеличение дозы азота с 35 до 105 кг на гектар севооборотной плоцади привело к снижению содержания Р0О5 с 72 до 49 мг/кг почвы (табл. 4).

4.Влияние удобрений на обеспеченность выщелоченного чернозема подвижным фосфором

Фон

Уровень

удобрен-

ности

Поступило в почву ; Содержание Р2О5 в почве Рг0з с удобрениями,: на 20 год сисгехагичес-кг/га :кого внесения удобрений

В среднем;В сумме за: за год : 20 лет :

мг/кг

кг/га

78.4 ?1.8

80.8 49.0

213.9 201.1 170.5 137.3

1 40 800 182.4 454.7

Р 2 80 1600 187.4 524.7

3 120 2400 370.9 1038.5

1 40 800 140.8 394.3

НР 2 80 1600 146.3 409.7

3 120 2400 243.8 882.6

ВЛИЯНИЕ НИТРАТНОГО АЗОТА П0ЧВИ И УДОБРЕНИЙ НА УРОШНОСТЬ И СОДЕРЖАНИЕ N0^ В РАСТЕНИЯХ КУКУРУЗ«

Серьезной проблемой сельскохозяйственного производства

является накопление нитратов в продукции растениеводства. Высокое накопление нитратов связано не только с внесение« азота в виде минеральных удобрений, но и с обеспеченностью самой почвы доступным азотом. Дозы азота в чистом виде и на фоне Фосфора являются определяющим фактором в накоплении нитратов в фазе 5 и 10 листов при высоких коэффициентах корреляции между этими показателями С г=0.91 - 0.95). В фазу молочной спелости корреляция была средней на фоне одного азота и вообче отсутствовала на фоне с фосфорными удобрениями.

Высокая функциональная зависимость С г=0.85 ) отмечена и меяду содерканием нитратного азота почвы при посеве и содержанием нитратов в растениях кукурузы. Оптимальное содержанке N-N03b почве для получения максимального урожая зеленой массы кукурузы в севообороте и при бессменном возделывании находится в пределах 22-25 мг/кг почвы. Более высокое содержание N-NO3 в почве не способствует увеличению урожайности, но повывает опасность накопления N03 в растениях выше ПДК'.

ВЛИЯНИЕ СОСТАВА И ДОЗ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ НА УР08АЙ КУКУРУЗЫ В СЕВООБОРОТЕ И ПРИ БЕССМЕННОМ ВОЗДЕЛЫВАНИИ

За двадцатилетний период исследований выявлено, что кукуруза в значительной степени нуждается в повышенных дозах азот-но-фосфорных удобрений, причем, на долю азота приходится более 60 У. дополнительного сбора урожая зеленой массы кукурузы.

За счет одного азота урожай зеленой массы повышался на 94 центнера в севообороте и до 100 центнеров при бессменном возделывании (табл. 5).

Фосфорные удобрения в чистом виде незначительно влияли на продуктивность кукурузы, но в сочетании с азотныки. способствовали получению максимального урожая. На фоне сочетания Hi^o Р100 эффект взаимодействия азотных и фосфорных удобрений соответствовал 36 ц/га зеленой массы кукурузы в севообороте и 58 ц/ra при бессменном возделывании.

Урожайность зеленой массы кукурузы при постоянном возделывании на одном участке в первые восемь лет не уступала севообороту, но в дальнейшие четырехгодичные циклы сравнения была ни»" На 29, 1 26 , 54 ц/га (рис.1 ).

с

5.Урожайность зеленой кассы кукурузы в зависимости от уровней удобреннссти, ц/га Св среднем за 20 лет)

Уровень : Ро : Р, : Рд : Рз :

удобрен-:------------------------------------------------------

ности :Уро«ай к :Урожай :+ к ¡Урожай: + к ¡Урожай: + к : :конт-: :конт-: :конт-: :конт-:

:ролп : :ролв : :ролв : :ролп :

Сев о о б 0 р О т

Ко 25? - 262 5 265 8 272 9

Н| 341 84 350 93 364 107 345 88

N2 343 86 390 133 38? 130 384 127

«3 351 94 392 135 395 138 384 127

НСРМ - 19.7 ц/га

Бес с м е н н ы й по сев

Ио 240 - 241 1 233 -? 239 -1

N. 311 71 313 73 329 89 323 83

N2 303 63 . 348 108 354 114 347 10?

N5 340 100 354 114 350 110 348 108

НСР05 - 18.8 ц/га

Таким образом, минеральные удобрения не режавт в полной мере задачу повышения устойчивости продуктивности бессменных посевов кукурузы. Иная тенденция имеет место при сочетании навоза и минеральных удобрений. При бессменном возделывании кукурузы на постоянном участке на фоне навоза с минеральными удобрениями имеет место положительный тренд продуктивности. В среднем за 3? лет ( 1959-1996гг.) урожай зеленой массы бессменных посевов кукурузы в отделе полевого кормопроизводства ЧНИИСХ на неудобренном фоне составил 223 ц/га, на фоне систематического внесения в почву навоза и минеральных удобрений 438 ц/га. Следовательно, сочетание навоза с минеральными туками практически удвоило продуктивность кукурузы и позволило на протяжении многих лет получать высокие урожаи без явных признаков депрессии.

420

«1

£ 260 н

0

| 180

1 100 а.

2

О 4 8 12 16 20 Количество лет от начала опыта

Кукуруза в севообороте без удобрений -(1). на фоне удобрений -(1а); При бессменном посеве без удобрений -(2), на фоне удобрений -(2а). Рис.1 Урожайность зеленой массы кукурузы в севообороте и при бессменном возделывании

ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИИ НА УР01АЙ ПОЧАТКОВ КУКУРУЗЫ И ИХ КОЛИЧЕСТВО Установлена тесная корреляция между дозами азотных удоо-

6. Урожай и количество початков кукурузы в зависимости от доз и соотноиений минеральных удобрений

Уро- : Севооборот ¡Бессменное возделывание

вень

идоб- : Урожай ".Количество: Урожай ¡Количество

рен- гпочатков. : початков,: початков. : початков.

ности : ц/га :гмс.ит./га : ц/га ггыс.ит./га

0 111 63.2 95 63,2

Н. 139 63.2 126 71.2

Р. ИЗ ао.о 91 60.8

Н, Р, 14? 65.0 114 71.8

Кг 158 73.8 124 72.2

Р2 129 71.2 78 58.6

Н2Р2 160 72.2 144 72.8

«5 . 150 01.0 138 75.4

Рз 125 87.0 79 54.4

Н5Рз 136 71. Й 122 75.8

НСР05 1?.2 20.1

рений, урожайностью початков и их количеством. Повыиение дозы азота с 70 кг/га до 140 кг/га увеличивает количество початков у гибрида Коллективный 210 ТВ в севообороте на 11 тысяч втук с гектара, до 210 кг/га - на 18 тысяч початков. В расчете на одно растение количество початков соответственно увеличивается на 0.7 и 1.2 «тук. Подобная закономерность отмечена и при бессменном возделывании кукурузы (табл. 8).

Зависимость урожайности початков кукурузы от доз азотных удобрений описывается следующим уравнением регрессии: в севообороте: а = 119.32 + е.293/1) - 0.273 N (Я=0.87);

при бессменном возделывании: У = 85.80 + 6.709"/"Й - 0.244 N (Л=0.92>.

ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИИ НА СОДЕРШИЕ КАРОТИНА В РАСТЕНИЯХ КУКУРУЗЫ Основным органом накопления каротина являются листья, в которых содержится свыле 90 7. всего каротина, хота масса их составляет менее половины веса растений. Кукуруза, возделываемая в севообороте и бессменно в течение 20 лет наибольиее количество каротина накапливала на вариантах с внесением азотных

Дозы азотных удобрений, кг/га

: Место посева :Регрессия : Я ¡Экстремумы^ : : : : «1п; шах :

: Бессменно (1) У=8.875+0.59т/Й 0.91 8.9 17.4 : : В севообороте (2) У=10.577+0.979/Й 0.96 10.8 24.8 :

Рис.2 Выход каротина с одного гектара посева кукурузы в севообороте и на постоянном участке

азота, содержание каротина снижается в следствии образуоцегося дефицита азота.

Выход каротина с одного гектара посева кукурузы как в севообороте, так и при бессменном возделывании в больжей степени зависел от азотных удобрений и был тем больже, чем выше доза азота (рис. 2).

ОТЗЫВЧИВОСТЬ КУКУРУЗЫ на ОРГАНИЧЕСКИЕ УДОБРЕНИЯ В ЗВЕНЕ КОРКОВОГО СЕВООБОРОТА

В условиях интенсивного земледелия резко возрастает роль органических удобрений как важного фактора повыиения почвенного плодородия. Результата 8-летних исследований, проведенных нами в течение 8 лет в полевом опыте показали еысокцв зависимость урожайности зеленой массы кукурузы от применения навоза в чистом виде и в сочетании с азотным удобрением. Пряное действие и последействие навоза на вариантах с совместным внесением азота значительно вайе, чем одного навоза (табл. 7). Это свя- .

7. Влияние удобрений на урожай зеленой массы кукурузы в среднем за две ротации севооборота (1980-198? гг.), ц/га

Действие навоза: Последействие : Дополнительная :

---------------------------------; ПРОДУКЦИЯ ПО СУМ-

Вариант

Зеленая; Выход масса : ЗЕ

Зеленая масса

Выход : ые действия и ЗЕ ¡последействия '.биомасса: ЗЕ

0 334 56.8 392 66.6 - -

Навоз 30 т 422 71.7 429 72.9 125 21.2

Навоз 60т 423 72.9 452 76.8 155 26.3

Навоз 120 т 475 80.7 491 83.5 240 40.8

И 30т+ N40 45? 77.? 450 ?6.5 181 30.8

Н 30т+ Н6о 455 ??.з 441 75.0 170 28.9

Н 30r+ N,30 472 80.2 456 77.5 202 34.3

НСРо5 " 39.2 ц/га 42.9 ц/га

зано с тем, что минеральный азот не только служит непосредственным источником питания кукурузы, но и усиливает разложение клетчатки соломистого компонента навоза. Доза азота должна быть 1.3 - 1.5 кг на 1 тонну навоза. На фоне навоза 1 кг минерального азота обеспечивает получение дополнительно до 24 кг продукции, выраженной в зерновых единицах (ЗЕ).

Ферментированное удобрение увеличивало урожайность зеленой массы кукурузы на 22-39 ц/га или на 11-20 У.. Эквивалентное по элеыентам питания количество навоза обеспечило прибавку урожая до 32-38 У.. Однако, окупаемость одной тонны фермвэя дополнительной продукцией, выраженной в зерновых единицах, почти вдвое выие. чем навоза. В среднем по дозам внесения, одна тонна феривзя обеспечила дополнительное получение 50 кг зерновых единиц, в то время как навоза только 28 кг. Окупаемость органических удобрений дополнительной продукцией, выраженной в ЗЕ, описывается следующими уравнениями регрессии: У=-0.787+80.833/ф-19.919'Ф ((1=0.980 );

У=0.292+19.?Зб/Н-2.265Н (Я=0.989 ), где: У -количество дополнительной продукции в расчете на 1 тонну органического удобрения, кг; Ф; Н - дозы Фермвэя и навоза, т/га.

БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ УДОБРЕНИИ ПОД КУКУРУЗУ

Как показал анализ, с повывением доз удобрений окупаемость энергозатрат снижается, однако в среднем за 20 лет на всех уровнях азотно-фосфорных удобрений, биоэнергетический коэффициент^) был выше I, что говорит о положительной их энергетической эффективности. Наиболее эффективными в энергетическом отношении оказались азотные удобрения в пониженных дозах в чистом виде и в сочетании с фосфорными: п составил от 3.6 до 4.6, причем более высокая окупаемость энергозатрат получена при размещении кукурузы в севиибороте (табл.8).

Окупаемость энергозатрат на применение навоза снижается по мере увеличения доз и станоьится убыточной при его внесении более 60 т/га. Теоретический показатель максимальной окупаемость энергозатрат, рассчитанный по уравнению регрессии, был при внесении навоза 17 т/га (1^2.3).

8.Энергетическая ¿«фиктивность применения удобрений под кукурузу

Вариант

Севооборот

Бессменный посев

;Урожай су- Дополнитель- Урожай су- Дополнитель

:хого веще- ный сбор су хого ьеце- ный сбор су -;

ства, ц/га хиги вемест ства. ц/га хого вецест

ва, ц/га ва, ц/га

0 50.3 48.2 _ _

и, Ь? .5 17.2 4.е 61.4 13.2 з.с

р. 51.2 0.9 2.3 49.9 1.? 4.4

N. Р. Сб.? 10.4 4.0 64.0 15.8 3.9

Я2 65.8 15.5 2.1 59.8 11.6 1.8

Рг 52,5 2.2 2.9 46.1 -2.1 -2.?

Н2Ра 75.8 25.5 3.1 69.2 21.0 2.6

Нз 69.0 18.7 1.7 65.8 1?.е 1.8

Ь 53.9 З.б 3.1 48.9 0.7 0.0

74.6 24.3 2.0 69.5 21.3 1.7

Применение фермвэя в дозах, превываищих 5 т/га, не окупает энергозатраты. Максимальная его внергоокупаемость достигается при внесении в дозах 2-4 т/га (табл.Эк

9. Знергоокуп«кость фермвэя к навоза внесенных под кукурузу

Удобре-:Регрессия: "ц ■ доза ние : удобрения, т/га

¡Теоретические значения ц :лри соответствующих дозах :удоОрений

2

10 : 15 : 20 : 40

Навоз 1^=0.04+1.02л/Н-0.119Н 0.99 1.24 1.72 2.08 2.22 1.73 0,8 Фермвэй ^0.019+0.98^ 0.243Ф 0.93 2.30 1.0 0.69 0.4В -3.5 -6.0

BUDUAU

t. Многолетники и>следованиями установлены количественные связи между продуктивностью кукурузы и уроьнями удобренности. Изучена отзывчивиыь лупуруэы на дозы и состав удобрений при подделывании ее на ьыииличемнпм черноземе в плодосменном севообороте и бессменно на постоянном участке. В среднем за 20 лет исследований, максимальный уроиай зеленой массы кукурузы получен в севооборота ни фине Н?,о Ри«о - 395 ц/га при урожае на контроле 25? ц/га. (.138 ц/га) и при бессменном возделывании на фоне H^ijPso - 354 ц/га при урожае на контроле 240 ц/га ( + 114 ц/га).

2. За счет удобрений Дипустимо длительное бессменное возделывание кукурузы без заметного снижения продуктивности. При возделывании кукурузы оессменни на постоянных участках, стабильно высокие уромаи достигаются при сочетании органических H минеральных удобрений.

3. Кукуруза - отзывчивая на органические удобрения культура: по сумме действия и последействия ее урожай за счет навоза повысился с 363 до 403 ц/га (+ 120 ц/га). Высокая эффективность достигается от сочетания умеренных доз навоза с азотными удобрениями. Лоза минерального азота должна быть не менее 1.3 кг на одну тонну навоза. При этом, 1 кг азота обеспечивает получение дополнительно до 24 кг продукции, выраженной в зерновых единицах.

■ 4. Удобрения значительно сокращают расход воды на формирование единицы биимассы. В средпей за 20 лет по отноиенив к контроле, максимальная экономия ресурсов воды в севообороте составила на фоне Nit<0 P,w 181 тонну, при бессменном возделывании на фоне N20 Pi50 '57 тонн в расчете на 1 т сухой биомасса .

5. В средне* эа годы исследований вынос азота с урожаем биомассы составил от 67 кг на контроле до 133 кг на фоне N2(0 Piïo • соответственно P^Os- от 23 лг до 47 кг. К20 -от 85 до 109 кг. Максимальная продуктивность кукурузы достигалась при инт ;нсиьнос ти баланса по азоту 152 и по фосфору 229 процентов. при бессменном во (Делывании соответственно 154 и 1\б'/..

6. На фоне оптимальных сочетаний азотно-фосфорных удобрений коэффициент устойчивости посевов кукурузы по Загайто.ву-По-

ловинкину в севообороте и в Оьс.именных посевах бил устойчивым (0.77-0.78), однако устойчивость тренда урожаев кукурузы, по Кендэлу, была положительной только в севообороте.

7. На содержание нитратоь в растениях кукцрузы влияют не только условия азотного, но и фосфорного питания. С улучшением фосфорного питания вероятность накопления нитратов в растениях закономерно снижается при внесении одинакового количества азотных удобрений. Установлены предельные дозы азота в чистом виде и в сочетании с фосфором, выше которых в разные фазы развития растений кукурузы содержание N0^ в листьях превышает ПДК.

8. За счет оптимизации минерального питания, главным образом азотного, существенно повыва-.'тся содержание в листьях каротина. Повышение Фосфатного фона заметно снимает содержание каротина, что обусловлено образующимся дефицитом азота.

9. Окупаемость одной тонны фермвэя дополнительной продукцией почти вдвое превышает навоз и соответствует 50.0 и 28.0 кг зерновых единиц.

10. Затраты совокупной энергии на применение удобрений под кукурузу высоко окупаются энергией, накопленной в дополнительной продукции. Наиболее высокая биоэнергетическая эффективность удобрений в севообороте отмечена на Фоне N70 и N7^100 -4.6. а при бессменном посеве Р50 и ^с^о - 4.4-3.9.

Максимальная окупаемость энергозатрат в опыте с органическими удобрениями получена при внесении навоза 30 т/га в сочетании с N40 (1^3.3).

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. При возделывании кукурузы на выщелоченном черноземе при пониженной степени обеспеченности подьижным фосфором и дефиците минерального азота применять азотко-фосфорные удобрения при соотношении Н:Р^О5 близком к 1,4 : 1 (К^оРюс >. соответственно при средней и повышенной обеспеченности N70-140 Р50 .

Корректировку доз осуиествлять с учетом степени обеспеченности почвы нитратным азотом и подвижны« фосфором.

2. При длительном бессменном возделывании кукурузы на постоянных участках система удобрений долина включать сочетание органических и минеральных удобрений с периодичностью внесения навоза раз в 3-4 года в дозе 60-80 т/га, минеральных удобрений •евегодно - 40-80 кг.

3. Рекомендовать ферментацию навоза, торфа и отходов растениеводства, как эффективного и технологичного вида органического удобрения нового поколения.

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАКОТ, ОПУБЛИКСВА1ШЫХ ПО ТЬМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Целесообразность замены фосфорных удобрений подстилочным навозом / / Увеличение производства зерна и кормов на основе интенсификации земледелия: Сб. науч. тр. - Челябинск, 1990. - С. 2228.

2. Влияние органических удобрений на урожай культур, продуктивность пашни и почвенное плодородие / / Проблемы уральских черноземов: Сб. науч. тр. - Челябинск, 1993. - С. 127-135;

3. Специфика минеральною питания и применения удобрений под кукурузу в севообороте и при бессменном возделывании / / Проблемы регулирования плодородия почв и совершенствования систем удобрений в современном земледелии: Сб. науч. тр. - Миасс: Геотур, 1997,- С. 64-78 ( в соавторстве с Ю.Д. Кушниреико, 1'.Ю, Правосудовой).

4. Состав и дозы минеральных удобрений под кукурузу на выщелоченном черноземе лесостепного Зауралья // Проблемы регулирования плодородия почв и совершенствования систем удобрений в современном земледелии: Сб. науч. тр. - Миасс: Геотур, 1997. - С. 79-87 (в соавторстве Ю.Д. Кушниреико).

5. Отзывчивость кукурузы на органические удобрения в звене кормового севооборота / / Проблемы регулирования плодородия почв и совершенствования систем удобрений в современном земледелии: Сб. науч. тр. - Миасс: Геотур, 1997,- С. 38-91.

6. Зависимость накопления нитратов в биомассе кукурузы от условий минерального питания / / Проблемы регулирования плодородия почв и совершенствования систем удобрений в современном земледелии: Сб. науч. тр. - Миасс: Геотур, 1997. - С. 92-99 (ч соавторстве с Ю.Д. Кушниреико).

Сдано в набор 03.04.9d. Подписано в печать 03.04.9В. Печать офсетная. Формат 60хВ4 1/16. Бум.тип. Я 3. Уч.-изд.л. 1,0. Тираж 120 экз. Зпказ 102.

Типография изд-ва ОмГАУ, 0мск-Ь, СиОнковская. -1