Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние удобрений на урожайность, качество сельскохозяйственных культур, продуктивность звена севооборота и агрохимические свойства выщелоченного чернозема РСО-Алания

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Влияние удобрений на урожайность, качество сельскохозяйственных культур, продуктивность звена севооборота и агрохимические свойства выщелоченного чернозема РСО-Алания"

На правах рукописи

КАНУ КОВ ЗАУРБЕК ТАМЕРЛАНОВИЧ

ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙНОСТЬ, КАЧЕСТВО СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР, ПРОДУКТИВНОСТЬ ЗВЕНА СЕВООБОРОТА И АГРОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВЫЩЕЛОЧЕННОГО ЧЕРНОЗЕМА PCO-АЛАНИЯ

Специальность 06.01.04 - агрохимия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

□03407879

гшлг

Владикавказ - 2009

Диссертационная работа выполнена на кафедре агрохимии и почвоведения ФГОУ ВПО «Горский государственный аграрный университет».

Научный руководитель: Заслуженный деятель науки России,

Заслуженный работник высшей школы России, Заслуженный деятель науки Северной Осетии, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Дзанагов Созырко Хасанбекович

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Кашукоев Мурат Владимирович

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Уртаев Ахсар Лазоевич

Ведущее предприятие: ФГОУ ВПО «Донской государственный

аграрный университет»

Защита диссертации состоится 29 декабря 2009 года в 10.00 часов на заседании диссертационного совета ДМ 220.023.01 при ФГОУ ВПО «Горский государственный аграрный университет» по адресу: 362040, г.Владикавказ, ул. Кирова, 37; тел./факс - (8672) 53-01-42,53-91-80. Е-теИ: dm22002301@yandex.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Горский ГАУ».

Автореферат разослан 28 ноября 2009 года.

Ученый секретарь диссертационного совета, канд. с.-х. наук, доцен

Т.К. Лазаров

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. При возделывании сельскохозяйственных культур без внесения удобрений почва истощается и теряет свое плодородие, в результате чего снижается урожайность культур, продуктивность севооборота и ухудшается качество продукции. На разных почвах обеспеченность общими и усвояемыми формами питательных веществ неодинакова. С течением времени под влиянием экологических и антропогенных факторов показатели плодородия почвы могут меняться. Поэтому необходимо проводить систематический мониторинг плодородия почвы и продуктивности севооборота в зависимости от систем удобрения, результаты которого с течением времени приобретают более значимый характер. Важны обоснованный выбор удобрения, определение оптимальной дозы и соотношения между вносимыми элементами питания, сроков и способов применения с учетом свойств почв, климата, биологических и сортовых особенностей выращиваемых культур и экологических ограничений.

Цель исследований - изучить закономерности действия разных систем удобрения при длительном их применении на продуктивность звена севооборота, качество растениеводческой продукции и плодородие выщелоченного чернозема.

Задачи исследований:

- изучить изменение показателей плодородия почвы под влиянием разных вариантов систем удобрения в звене севооборота: влажность почвы, агрохимические свойства, содержание гумуса и подвижных форм питательных элементов;

- изучить физиологические и биохимические процессы в растениях под влиянием различных систем удобрения: динамику роста и развития, накопление сухой биомассы, потребление питательных веществ в течение вегетации;

- изучить влияние различных систем удобрения на урожайность сельскохозяйственных культур и продуктивность звена севооборота;

- изучить влияние различных систем удобрения на качество продукции культур звена севооборота;

- рассчитать баланс основных питательных элементов в почве под культурами звена севооборота, коэффициенты их использования;

- определить экономическую и энергетическую эффективность применения удобрений в звене севооборота.

Научная новизна. В лесостепной зоне РСО-Аяания в результате длительного (37 лет) систематического применения удобрений выявлены изменения агрохимических свойств и питательного режима выщелоченного чернозема (подкисление почвы, повышение суммы поглощенных катионов и емкости поглощения, снижение степени насыщенности основаниями, тенденция снижения содержания гумуса, повышение содержания подвижных форм питательных элементов), и продуктивности звена севооборота: клевер, озимая пшеница, кукуруза на силос. Определены оптимальные концентрации питательных веществ в растениях в отдельные фазы развития (для растительной диагностики). В зависимости от природных условий и уровня удобренности получены новые данные выноса питательных веществ продукцией, рассчитаны коэффициенты использования питательных веществ из почвы (КИП), удобрений (КИУ) и балансовые коэффициенты. Выявлен оптимальный вариант системы удобрения.

Практическая значимость работы. Для условий сельскохозяйственного производства лесостепной зоны РСО-Алания выявлен оптимальный вариант системы удобрения звена севооборота, обеспечивающий высокую урожайность культур, продуктивность звена, без ухудшения, а по ряду показателей и с улучшением качества получаемой продукции, на фоне сохранения плодородия почв и повышения экономической эффективности растениеводства. Полученные данные о выносе питательных веществ с урожаем и оптимальной концентрации питательных веществ в растениях в разные фазы роста, рассчитанные КИП, КИУ и балансовые коэффициенты позволяют более точно в данных конкретных условиях проводить растительную диагностику и рассчитывать оптимальные дозы удобрений на запланированный урожай.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Показатели плодородия выщелоченного чернозема в зависимости от удобрений.

2. Рост, развитие растений и потребление ими питательных веществ в зависимости от удобрений.

3. Урожайность сельскохозяйственных культур и продуктивность звена полевого севооборота в зависимости от удобрений.

4. Качество урожая изучаемых культур в зависимости от удобрений.

5. Изменение выноса питательных веществ с урожаем изучаемых культур, баланса их в почве и использования из почвы и удобрений в зависимости от систем удобрения.

6. Экономическая и энергетическая эффективность применения удобрений в звене севооборота.

Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертации докладывались и обсуждались на научных форумах различных уровней, в т.ч.: Международной конференции «Научное обеспечение устойчивого развития агропромышленного комплекса горных территорий», поев. 90-летию ГГАУ, Владикавказ; Международной конференции молодых ученых «Актуальные и новые направления с.-х. науки», Владикавказ (ГГАУ); Всероссийской научной конференции, поев. 75-летию акад. В.Г. Минеева, 95-летию проф. Г.Л. Мокриевича, 100-летию проф. М.Н. Хорошкина, п. Персиановский (ДонГАУ); «Вавиловских чтениях», г. Саратов (Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова).

Приведены в отчетах Геосети опытов с удобрениями Российской Федерации и НИИ «Агроэкологии» Горского ГАУ, опубликованы в 8 научных работах, в т.ч. в 2-х изданиях, рекомендованных ВАК для защиты. Результаты исследований применяются в учебном процессе при выполнении курсовых и дипломных работ по агрохимии, почвоведению, растениеводству и земледелию.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 140 страницах, состоит из введения, 8 глав, выводов и рекомендаций производству. Список использованной литературы включает 228 наименований (в т.ч. 8 зарубежных). В работу включены 28 таблиц, 27 рисунков, 54 приложения.

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Климат лесостепной зоны умеренно теплый, довольно влажный. За год выпадает 550-650 мм осадков. Среднегодовая температура воздуха колеблется в пределах 8,0-9,7°С. Гидротермический коэффициент - 1,2-1,5. Сумма положительных температур составляет 2800-3200°С. Безморозный период длится 180200 дней. Количество дней с суховеями - до 57 в год. Коэффициент увлажнения 0,9-1,0. Устойчивый снежный покров (15-20 см) образуется в конце декабря.

2006 год характеризовался ранним потеплением в марте и поздним похолоданием в декабре. Среднемесячная температура воздуха была несколько выше нормы. Осадков выпало выше нормы, особенно в мае и июле. В 2007 году среднегодовая температура воздуха и количество выпавших осадков (особенно в июне и октябре) были выше среднемноголетней нормы, но ниже по сравнению с 2006 годом. 2008 год можно характеризовать как несколько засушливый. Сумма годовых осадков была ниже среднемноголетней. В целом погодные условия за годы исследований были характерными для лесостепной зоны.

Почвообразующими породами являются флювиогляциальные (водно-ледниковые) карбонатные мелкоземистые отложения, которые чехлом небольшой мощности (25-80 см) прикрывают валунно-галечниковые отложения.

Почва - выщелоченный чернозем, подстилающийся галечником с глубины 60-80 см, относится к среднегумусным. По данным С.Х. Дзанагова (1970), содержание гумуса в пахотном слое колеблется от 3,5 до 7,5. Отмечается высокое содержание валовых форм: общего азота 0,24-0,45, фосфора 0,2-0,3, калия 1,6-2,3%. Подвижных форм содержится: легкогидролизуемого азота по Тюрину-Кононовой 4-10, подвижного фосфора и обменного калия по Чирикову соответственно 5-14 и 15-16 мг/100 г почвы. В составе поглощенных оснований основное место занимает кальций (26,9-27,4 мг/экв./100 г почвы); магния значительно меньше (6,2-2,5 мг/экв.). С глубиной по профилю, по мере уменьшения минеральных и органических коллоидов, их количество уменьшается.

Исследования проводились в длительном стационарном опыте кафедры агрохимии Горского ГАУ по изучению влияния систематического применения удобрений в полевом севообороте на его продуктивность, заложенном в 1971 году, в 5-польном полевом плодосменном севообороте (многолетние травы; озимая пшеница; кукуруза; картофель; озимая пшеница). Данные исследования охватывают звено: многолетние травы (клевер луговой сорта Владикавказский), озимая пшеница (Донская юбилейная), кукуруза на силос (Краснодарский 382МВ).

Схема опыта: контроль (вариант без удобрений),NiPjKi, N2PiKi, NiP2Ki, N2P2K„ N2P2K2, N3P2Kb N3P2K2, N2PjK„ N2P3K2, N3P3K1, N3P3K3, навоз + NPK, расчетный вариант.

Одинарная доза NPK соответствовала дозам, рекомендуемым учеными в данной климатической зоне для культур, изучаемых в опыте: для многолетних трав - N30P30K30, озимой пшеницы - N50P40K40, кукурузы на силос - Ы^РадКад-

Варианты навоз+NPK и N2P2K2 являются эквивалентными по NPK. Навоз в севообороте вносится под картофель в дозе 3 От/га, а уровень минерального питания в этом варианте доведен до N2P2K2 с помощью минеральных удобрений.

В расчетном варианте использовалась доза удобрений, рассчитанная методом элементарного баланса на запланированный урожай, которая составила для многолетних трав - N90P210K120 (300 ц/га); озимой пшеницы - N110P90K70 (55 ц/га); кукурузы на силос - N140P90K110 (550 ц/га).

Удобрения в виде аммиачной селитры, аммофоса и нитроаммофоски вносились дробно в четыре срока: основное осенью (навоз и PK), весной - азотное удобрение, рядковое при посеве (Р), подкормка во время вегетации (N). Под озимую пшеницу вся доза основного удобрения вносилась осенью под вспашку (в том числе и азот).

Исследования проводили в богарных условиях. Площадь делянки 100 м2. Повторность в опыте 4-х кратная. Агротехника соответствовала общепринятой для лесостепной зоны. Все работы по обработке почвы и подготовке ее к посеву, посев, уход за посевами и частично внесение удобрений проводили механизированным путем.

Урожай клевера и кукурузы на силос убирали отдельно на каждой делянке вручную сплошным скашиванием с последующим взвешиванием. Урожай зерна убирали отдельно на каждой делянке комбайном «Сампо» сплошным методом.

Для изучения пищевого режима почвы по вариантам отбирали почвенные образцы по фазам вегетации растений. Отбор почвенных образцов проводили буром Некрасова с контрастных вариантов из слоев: 0-20 и 20^40 см с двух несмежных повторностей. В почвенных образцах определяли: содержание поглощенного аммония - по Коневу; нитратов - дисульфофеноловым методом по Грандваль-Ляжу; подвижного фосфора и обменного калия - по Чирикову.

Растительные образцы отбирали на контрастных вариантах (контроль, N1P1K1, N2P2K2, N3P3K3, навоз+NPK, расчетный) по фазам вегетации для анализа на химический состав и качество продукции. В образцах определяли: высоту растений путем промеров, площадь листьев методом высечек, сухое вещество - весовым методом. В растениях определяли химический состав (N, Р205, К20) - в одной навеске по Пиневич-Куркаеву, сырой протеин (Nx6,25-iüieBep, Их5,7-озимая пшеница и Кх6,00-кукуруза на силос), жир - методом обезжиренного остатка (экстрагированием по Сокслету), клетчатку - по Ганнебергу и Штоману, золу озолением в муфельной печи: отдельно по озимой пшенице определяли структуру урожая -общепринятым методом: число растений, число стеблей, число продуктивных стеблей, массу одного растения, массу 1000 зерен, натуру - на литровой пурке, стекловидность - раскалыванием, содержание клейковины - методом отмывания.

Математическую обработку урожайных данных произвели методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову.

Баланс элементов питания в почве определен разностным методом, интенсивность баланса и коэффициенты использования питательных веществ из почвы и удобрений - расчетным путем. При проведении балансовых расчетов по азоту коэффициент азотфиксации клевера принят за 0,75.

Экономическая эффективность удобрений определена по методу H.H. Баранова (1960), энергетическая - по методу, предложенному В.Г. Минеевым (1990).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Изменение плодородия выщелоченного чернозема в звене севооборота

Влажность почвы (рис. 1) в слое 0-40 см под клевером наибольшей была в начале вегетации, а к концу снижалась. В начале августа из-за недостаточного количества осадков на всех вариантах наблюдалось наиболее интенсивное ее снижение (19,1-21,2%). Удобрения снижали влажность почвы. Так, при влажности почвы на контроле 23,4% по одинарной дозе она снизилась на 0,4, двойной - на 1,1, тройной - на 1,8%, на варианте навоз + ЫРК - на 1,2, а на расчетном - на 2,1% (в среднем за вегетацию).

Влажность почвы под озимой пшеницей колебалась волнообразно. Так, с октября до апреля она увеличивалась на всех вариантах, затем, по мере нарастания вегетативной массы растений, снижалась и достигала своих минимальных значений к третьей декаде июня, после чего резко повышалась к началу июля. В среднем за вегетацию влажность почвы была максимальной на варианте без удобрений - 20,1%. По одинарной дозе №К она была ниже на 0,6%, двойной, тройной и навоз+ЫРК - практически одинаковой - 18,5-18,7%. На расчетном варианте влажность почвы была минимальной - 18,0%.

В почве под кукурузой на силос с середины мая отмечалось снижение влажности почвы и к июню достигало своего минимума. Затем к июлю она повышалась и к августу опять снижалась, хотя не существенно. По мере увеличения доз удобрений содержание влаги в почве уменьшалось. Так, на варианте с одинарной дозой №К оно было ниже на 0,6%, М2Р2К2 - 1,0%, ЫзРзКз - 1,5%, варианте навоз+ МРК - на 1,1% и расчетном - на 2,0% по сравнению с контролем.

Снижение показателя рН(н2о) в течение 3-х лет исследований на неудобренном контроле произошло в среднем на 0,11 (рис. 2). Удобрения способствовали некоторому подкислению почвы, снижая показатель рН(н2о). При внесении одинарной дозы №К рН(н2о) понизился на 0,15, двойной - 0,17; тройной -0,38; а в расчетном варианте - на 0,34, при 6,14 на контроле. В варианте на-воз+ИРК показатель рН(н2о) почвы оказался на 0,3 выше, чем в эквивалентном варианте М2Р2К2.

Минимальное значение рН(Кс1) - 4,50 отмечалось в 2007 году (озимая пшеница) (рис. 3). Своего же максимума (5,22) оно достигло в середине июля 2008 года (кукуруза на силос). Удобрения вызывали увеличение обменной кислотности почвы. При рН(кс1) в среднем за 3 года на контроле 5,10, по одинарной дозе ЫРК он понизился на 0,13; двойной - 0,22; тройной - 0,34; а в расчетном варианте - на 0,33. При совместном внесении органических и минеральных удобрений показатель рН(ксо превышал эквивалентный ему вариант с двойной дозой ИРКна 0,08.

За 37 лет на выщелоченном черноземе под культурами полевого севооборота обменная кислотность по всем вариантам повышалась. Максимальное снижение рН(ка) наблюдалось на варианте ЫзР3К3 - 4,76 при исходном - 6,5. Внесение навоза способствовало меньшему подкислению почвы, рН(ка) в варианте навоз+ЫРК снизился на 1,45, тогда как в эквивалентном варианте К2Р2К2 -на 1,62.

Гидролитическая кислотность (рис. 4) на контроле имела тенденцию к снижению. Удобрения отчетливо ее повышали. Так, по одинарной дозе №К она повысилась на 0,15; двойной - 0,52; тройной - 1,10; в расчетном варианте -на 1,19 мг-экв/100 г почвы при 2,59 мг-экв/100 г почвы на контроле в среднем за 3 года. Внесение навоза+ОТК способствовало снижению гидролитической кислотности.

Гидролитическая кислотность в течение 37 лет снизилась на контроле и варианте с навозом по сравнению с исходным уровнем, тогда как на вариантах с минеральными удобрениями она повысилась, причем прямо пропорционально уровню вносимых удобрений. Наибольшее подкисляющее действие оказали расчетная и тройная дозы ИРК. Навоз оказывал нейтрализующее действие на кислотность почвы.

На неудобренном контроле в течение 3-х лет исследований величина суммы поглощенных катионов (рис. 5) имела тенденцию к увеличению. На удобренных вариантах эта величина возрастала (кроме вариантов ЫзР3Кз и расчетного): по одинарной дозе №К - на 0,5; двойной - 0,8; а по варианту на-воз+№К- на 1,7 мг-экв/100 г почвы.

За 37 лет сумма поглощенных оснований повысилась на всех вариантах на 3,2-5,2 мг-экв./ЮО г почвы по сравнению с исходным - 26,6 мг-эквЛ00 г.

Величина емкости поглощения (рис. 6) на неудобренном контроле в течение 3-х лет наблюдений изменялась мало, с незначительной тенденцией к понижению. На удобренных вариантах она превосходила контроль: по одинарной дозе - на 0,7; двойной - 1,4; тройной - 0,9; а в расчетном варианте - на 1,2 мг-экв/100 г почвы. Внесение навоза+ЫРК способствовало еще большему повышению емкости поглощения, так как эта величина существенно зависит от содержания в почве органического вещества. По сравнению с контролем она увеличилась на 2,0, а по сравнению с эквивалентной дозой минеральных удобрений - на 0,6 мг-экв/100 г почвы. При этом на контроле величина емкости поглощения составляла 32,6 мг-экв/100 г.

Емкость поглощения почвы с 1971 года по 2008 год повысилась по всем вариантам на 3,4-5,4 мг-экв./ЮО г почвы.

Степень насыщенности основаниями (рис. 7) на контроле имела слабую тенденцию к повышению - за 3 года наблюдений она повысилась всего на 0,3%. Удобренные варианты уступали контролю. При степени насыщенности основаниями на контроле в среднем за период наблюдений 92,2% по одинарной дозе удобрений она снизилась на 0,3; двойной - 1,3; тройной - 3,1; а в расчетном варианте - на 3,3%. Внесение навоза способствовало большему накоплению обменных оснований, чем внесение одних минеральных удобрений. Так, в варианте навоз+ИРК степень насыщенности основаниями превышала контроль и вариант ЫгРгКг соответственно на 1,8 и 3,1%.

Степень насыщенности почвы основаниями в течение 37 лет по сравнению с исходным уровнем повышалась на контроле и варианте с навозом. На остальных вариантах (особенно расчетном) наблюдалась тенденция снижения ее по сравнению с контролем и исходным уровнем.

Рис. 1. Динамика влажности почвы

Рис. 2. Динамика актуальной кислотности

Рис. 3. Динамика обменной кислотности

-контроль - " -М1Р1К1 ....... Ы2Р2К2

—ЫЗРЗКЗ -навоз+ЫРК — -расчетный

Рис. 4. Динамика гидролитической кислотности

Рис.5. Сумма поглощенных оснований

Рис. 6. Емкость поглощения

Рис.7. Степень насыщенности основаниями

-контроль - - М1Р1К1 ......М2Р2К2

—— ЮРЗКЗ навоз+МРК — расчетный

Рис.8.Содержание гумуса

Рис. 9. Динамика поглощенного аммония

Рис. 10. Динамика нитратов

Рис. 11. Динамика подвижного фосфора

— контроль - - -МР1К1 .......Ы2Р2К2

—ЫЗРЗКЗ __—навоз+МРК_— -расчетный

Рис. 12. Динамика обменного калия

Внесение минеральных удобрений приводило к слабому снижению содержания гумуса в почве по сравнению с контролем (рис. 8).

Почти на всех вариантах наибольшее количество гумуса наблюдалось в почве под озимой пшеницей, что обусловлено хорошей предшествующей культурой - клевером. Вариант навоз+ЫРК оказался наилучшим по содержанию гумуса в почве в течение 3-х лет: оно составило 5,38%, что на 0,24% больше, чем на контроле. В 2008 году (кукуруза на силос) на том же варианте содержание гумуса в среднем за вегетацию достигло 5,39%, тогда как на контроле бьшо 5,14%.

За 37-летний период содержание гумуса имело тенденцию к снижению. Увеличилось оно лишь на варианте с навозом на 0,39% по сравнению с исходным уровнем. На остальных вариантах этот показатель снизился на 0,11-0,48%.

Содержание поглощенного аммония в почве контроля в начальный период вегетации клевера было ниже, чем в последующем (рис. 9). По мере нарастания вегетативной массы потребление азота увеличивалось, и содержание поглощенного аммония в почве постепенно уменьшалось и достигло минимума к 1-му укосу. По мере активизации аммонифицирующих бактерий аммоний в почве вновь стал накапливаться, и к началу августа зафиксировано максимальное его содержание. Затем, ко 2-му укосу, оно стало убывать. Содержание аммония на контроле составляло 32,5 мг/кг почвы, по одинарной дозе №>К оно увеличилось до 38,4; двойной - 37,6 мг/кг. Наибольшим содержанием отличался вариант Н3Р3К3 - 41,3 мг/кг почвы в среднем за вегетацию.

В почве под озимой пшеницей на контроле накопление аммония происходило в течение первой половины вегетации и достигло максимума к фазе выхода в трубку. Затем в период колошения-цветения наблюдалось его снижение, а к концу вегетации оно вновь стало повышаться, хотя и незначительно. При содержании поглощенного аммония на контроле 29,8 мг/кг почвы внесение одинарной дозы №К повысило этот показатель на 7,9 мг/кг, удвоение дозы ЫРК повысило его на 1,2 мг/кг, а утроение - еще на 1,2 мг/кг почвы. Максимальное содержание аммония в почве под озимой пшеницей отмечено на расчетном варианте - 41,1 мг/кг почвы, что превышало контроль на 11,3 мг/кг.

В почве под кукурузой на силос максимальное содержание аммония отмечалось в начале вегетации, а по мере роста и развития растений оно уменьшалось на всех вариантах и достигало минимума к фазе молочно-восковой спелости. При содержании поглощенного аммония на контроле 33,0 мг/кг почвы одинарная доза ЫРК увеличила его на 4,8; двойная - 9,6; навоз+ЫРК - 8,6 мг/кг почвы. Наибольшее содержание поглощенного аммония отмечено на варианте Ы3Р3Кз - 48,8 мг/кг почвы и расчетном варианте - 48,9 мг/кг почвы.

В среднем за три года наибольшим содержанием аммония в почве выделялся вариант с тройной дозой ЫРК - 43,4 мг/кг почвы, что обусловлено высокой дозой азотного удобрения.

В почве под клевером на неудобренном варианте с начала апреля до середины мая происходило некоторое увеличение содержания нитратов, что было обусловлено повышением в результате прогревания почвы активности нитрифицирующих бактерий (рис. 10). По мере усиления потребления клевером азота количество нитратов в почве стало убывать до конца июня (1-й укос). Затем на-

блюдалось интенсивное накопление нитратов к началу августа, их содержание достигло максимума, после чего резко снижалось до минимума ко 2-му укосу. Если на контроле в среднем за вегетацию обнаруживалось 8,9 мг/кг почвы, то при внесении одинарной дозы ЫРК этот показатель повысился до 16,0, двойной -19,4, тройной — 19,3 мг/кг почвы. Наибольшим содержанием нитратов отличались варианты ЫзР2К2 и ИзР2К1 - по 25 мг/кг почвы.

В почве под озимой пшеницей на контроле накопление нитратов происходило также по мере ее прогревания. Максимум наблюдался к концу апреля. И хотя после этого активность нитрификаторов возрастала, содержание нитратов в почве стало убывать, поскольку началось активное потребление их растениями. Возможно были и потери нитратов в этот период с осадками и в результате де-нитрификации. К середине июня содержание нитратов достигло минимума, а затем вновь стало незначительно повышаться к уборке.

Удобренные варианты имели существенное преимущество по накоплению нитратов в почве перед контролем. При содержании нитратов на контроле 8,6 мг/кг почвы внесение одинарной дозы ЫРК повысило его почти вдвое - на 6,6 мг/кг, двойной - на 10,2 мг/кг, тройной - на 13,9 мг/кг. Вариант навоз+ОТК превзошел вариант с двойной дозой ЫРК на 7,5 мг/кг, а расчетный отличался меньшим содержанием нитратов по сравнению с вариантом с тройной дозой К'РК на 1,9 мг/кг почвы. Наибольшим содержанием нитратов в почве отличился вариант Ы3Р2К2 — 24,7 мг/кг почвы.

На третий год исследований динамика нитратного азота на одних вариантах колебалась волнообразно, на других равномерно уменьшалась, по всей вероятности, это связано с миграцией нитратного азота по профилю почвы. Максимально е содержание их на всех удобренных вариантах наблюдалось в начале вегетации, а на контрольном варианте в фазу 5-6 листьев.

В среднем за вегетацию содержание нитратного азота на неудобренном варианте составило 5,8 мг/кг почвы, на варианте Ы.Р^! -11,2, на Ы2Р2К2 -11,6, на варианте навоз+ ЫРК - 11,0 и расчетном - 14,6 мг/кг почвы. Максимальным содержанием нитратного азота отличался вариант Ы3Р3Кз - 15,8 мг/кг почвы. В среднем за 3 года наибольшим содержанием нитратов 21,3 мг/кг почвы отличался вариант Ы3Р2К2.

Содержание подвижного фосфора на неудобренном варианте в почве под клевером в течение вегетации колебалось волнообразно (рис. 11). К середине мая оно увеличилось и достигло максимума. После 1-го укоса в почве вновь стал накапливаться подвижный фосфор, а ко 2-му укосу его содержание опять стало убывать. Волнообразные колебания подвижного фосфора в почве связаны, очевидно, с потреблением его растениями, с одной стороны, и активизацией микроорганизмов, мобилизующих фосфор - с другой.

В течение вегетации мобилизация фосфора в почве удобренных вариантов шла значительно интенсивнее, и количество подвижного фосфора существенно превышало вариант без удобрений. При содержании его на контроле 82 мг/кг почвы внесение одинарной дозы ЫРК повысило этот показатель на 17 мг/кг, двойной - 13; тройной - 27 мг/кг почвы. Максимальное его содержание отмечено в расчетном варианте - 113 мг/кг почвы.

Фосфатный режим почвы под озимой пшеницей также характеризовался волнообразными колебаниями содержания подвижного фосфора в течение вегетации, однако ход динамики его аналогичен кривой динамики азота на контроле.

Все удобренные варианты превышали контроль по содержанию подвижного фосфора. Если на контроле оно в среднем за вегетацию составляло 79 мг/кг почвы, то по одинарной дозе NPK повысилось на 8, двойной - 17, тройной - 28 мг/кг. Расчетный вариант уступал варианту с тройной дозой на 5 мг/кг.

В почве под кукурузой на силос на всех вариантах фосфатный режим улучшался от всходов до фазы 5-6 листьев, достигнув своих максимальных значений. По всей вероятности, это связано с благоприятными внешними условиями фосформобилизующих бактерий. После этого количество фосфора в почве стало убывать, достигнув минимальных значений в фазу молочно-восковой спелости. Наверно, это связано, с одной стороны, с интенсивным потреблением данного элемента растениями, и с другой - переходом в недоступную для растений форму.

В среднем за вегетацию все удобренные варианты превосходили контроль по содержанию подвижного фосфора. Так, на контроле оно составило 81 мг/кг почвы, вариант одинарной дозы NPK превысил контроль на 10, двойной на 31, навоз+NPK на 30, расчетный на 42 и вариант тройной дозы NPK на 39 мг/кг почвы (максимум). В среднем за три года наблюдений максимальное содержание фосфора отмечено на варианте N2P3K1 - 117 мг/кг почвы, на варианте тройной дозы NPK этот показатель был ниже (115 мг/кг почвы).

В наших исследованиях содержание обменного калия в почве под клевером на неудобренном контроле было максимальным в начале вегетации (рис. 12), затем оно стало постепенно уменьшаться к 1-му укосу. После некоторого повышения оно вновь стало убывать и ко 2-му укосу достигло своего минимума.

Несмотря на высокие дозы удобрений, содержание обменного калия не намного превышало контроль. Внесение одинарной дозы NPK повысило этот показатель всего на 10, двойной - 14 мг/кг. Более существенно он повысился при внесении тройной дозы NPK - на 19 мг/кг почвы. Наибольшим содержанием обменного калия отличались варианты N3P2K2, М2РзК1> N2P3K2 и расчетный - по 162 мг/кг почвы, превысившие контроль на 15 мг/кг.

В почве под озимой пшеницей удобренные варианты по содержанию обменного калия также превосходили контроль (144 мг/кг). Внесение NtPiKi повысило этот показатель на 6 мг/кг, N2P2K2 - 12 мг/кг. Наилучшим по этому показателю оказался вариант N2P3K2- 159 мг/кг почвы, что превысило контроль на 15 мг/кг почвы, расчетный и вариант с тройной дозой NPK - по 158 мг/кг почвы.

В почве под кукурузой содержание обменного калия повышалось от всходов к фазе 5-6 листьев, после чего равномерно снижалось на всех вариантах. Удобренные варианты по этому показателю отличались друг от друга незначительно, однако заметно превышали контроль.

Все варианты в среднем за три года по содержанию калия в почве отличались друг от друга незначительно; максимальные значения были получено на вариантах с тройной дозой NPK и расчетном - 167-166 мг/кг почвы.

Рост и развитие растений в звене севооборота в зависимости от удобрений

По мере повышения доз удобрений рост растений усиливался, площадь листьев увеличивалась, относительное содержание сухого вещества в растениях снижалось, а сбор его с гектара был значительно выше. Наибольшая высота растений отмечена в расчетном варианте - 109,2 см (клевер), 91,6 см (озимая пшеница) и 225,1 см (кукуруза) при соответственно 69,0; 82,8 и 178,4 см на контроле.

Применение удобрений также отчетливо увеличивало длину колоса озимой пшеницы. По одинарной дозе NPK она увеличилась на 1,75 см, при 6,07 см на контроле. По мере повышения доз удобрений длина колоса увеличивалась. Наилучшими оказались варианты N3P3K3 - 9,01 см и расчетный - 9,13 см, превзошедшие контроль соответственно на 2,94 и 3,06 см.

Удобрения оказывали положительное влияние на формирование листового аппарата растений. По мере увеличения доз удобрений площадь ассимиляционной поверхности увеличивалась. Наилучшим по этому показателю оказался расчетный вариант, превысивший контроль на 21545 м2/га перед первым укосом и 19630 м2/га перед вторым (клевер), на 22445 м2/га (озимая пшеница) и на 12210 м2/га (кукуруза). Внесение навоза имело некоторое преимущество перед эквивалентной дозой минеральных удобрений.

В растениях клевера относительное содержание сухого вещества при применении удобрений снижалось, однако сбор его с единицы площади значительно превышал контроль за счет формирования большей биомассы. При сборе сухого вещества на контроле 1,31 т/га перед 1-м укосом и 1,52 т/га перед 2-м внесение одинарной дозы удобрений обеспечило прибавку по 1,13 т/га. :

Наибольший сбор сухого вещества получен на варианте N3P3K3, превысившем контроль на 2,59 т/га (198%) перед первым укосом и на 2,65 т/га (175%) перед вторым. Ему немного уступал расчетный вариант.

По количеству сухого вещества в растениях озимой пшеницы по сравнению с контролем на всех удобренных вариантах наблюдалось значительное превосходство. При сборе его на контроле в 8,17 т/га по одинарной дозе NPK оно повысилось на 1,25 т/га (15,3%). Наибольший сбор сухого вещества отмечен в расчетном варианте - 10,04 т/га, что превышало контроль на 1,87 т/га, или 22,9%.

Кукуруза на силос накапливала биомассу также в прямой зависимости от роста и увеличения количества листьев. Все удобренные варианты значительно превосходили контроль по сбору сухого вещества. При сборе его с гектара на контроле в 5,82 т/га внесение одинарной дозы NPK обеспечило прибавку в 2,01 т/га (34,5%). По мере повышения доз удобрений накопление сухого вещества увеличивалось. Наилучшим оказался расчетный вариант, превысивший по этому показателю контроль на 8,38 т/га (144%). Несколько больше сухого вещества накапливалось на варианте с навозом, чем по эквивалентной дозе минеральных удобрений, преимущество составило 0,54 ц/га (5,2%).

Наилучшим по показателям роста и развития растений оказался расчетный вариант, где по разным культурам высота растений превышала контроль в 1,3-1,6 раза, площадь листьев - в 1,5-2,1 раза, а сухого вещества накапливалось в 1,2-2,6 раза больше.

Потребление питательных элементов растениями проходило неравномерно. В начале вегетации клевера относительное их содержание в растениях некоторое время увеличивалось, а затем к моменту 1-го укоса снижалось.

К концу вегетации в соотношении питательных элементов увеличилась доля азота, меньше - доля калия и уменьшилась доля фосфора.

Относительное и абсолютное содержание питательных элементов в растениях клевера повышалось по мере увеличения доз удобрений. Так, по тройной дозе в начале вегетации растения имели концентрацию азота, фосфора и калия выше, чем на контроле соответственно - на 0,96; 0,1 и 0,95%.

Весной, при возобновлении вегетации, растения озимой пшеницы отличались наибольшей концентрацией азота. Незначительное снижение отмечалось к концу апреля, а к концу мая (колошение) - интенсивное убывание. К фазе восковой спелости растения озимой пшеницы накопили максимальное количество азота - 85,8 на контроле и 135-200 кг/га на удобренных вариантах. Преимущество последних складывалось по мере увеличения доз удобрений.

В растениях озимой пшеницы относительное содержание фосфора снижалось до середины июня (молочная спелость), затем к концу вегетации несколько повышалось. По мере вегетации и по мере увеличения доз удобрений абсолютное содержание фосфора возрастало. К фазе восковой спелости оно достигло 27,8 на контроле и 38,6-58,7 кг/га на удобренных вариантах. Наиболее интенсивно фосфор поглощался в начальный период вегетации - 60 на контроле и 65-71% на удобренных вариантах.

Потребление калия характеризовалось постепенным снижением его концентрации в растении по мере весенней вегетации. Максимум наблюдался в начале апреля - 3,49 на контроле и 3,99-5,27% на удобренных вариантах. Оптимальной концентрацией в этот период можно считать 5,19-5,27%. Абсолютное накопление калия к фазе восковой спелости достигло своего максимума - 47,4 на контроле и 65,9-109,9 кг/га на удобренных вариантах. К фазе колошения-цветения калия в растениях накапливалось 85-89% от максимума.

Кукуруза потребляла питательные элементы в течение вегетации более или менее равномерно. Потребление азота, фосфора и калия характеризовалось наибольшим относительным содержанием их в начале вегетации и постепенным снижением по мере роста и накопления биомассы. К фазе выметывания кукурузой потреблялось 55-67% азота 55-80% фосфора и 65-78% калия от максимума.

Абсолютное содержание азота на неудобренном и удобренных вариантах к концу вегетации достигло соответственно 61,4 и 100,1-196,0 кг/га; фосфора - 27,6 и 35,8-62,2 кг/га; калия - 81,3 и 114,4-202,4 кг/га.

Для растительной диагностики питания растений рекомендуем считать оптимальными концентрации азота, фосфора и калия соответственно: для клевера - 3,2; 0,9 и 3,2% в фазу всходов, озимой пшеницы - 5,5; 1,2 и 5,2% в фазу кущения, кукурузы на силос - 4,9; 1,2 и 6,3% в фазу всходов, и 4,0; 1,0 и 4,4% в фазу 5-6 листьев.

Урожайность культур и продуктивность звена севооборота в зависимости от удобрений

Удобрения положительно повлияли на урожайность культур звена полевого севооборота (табл. 1).

Таблица 1. Урожайность культур звена полевого севооборота в зависимости от удобрений

Вариант Клевер - з.м. Озимая пшеница Кукуруза - силос

Урожай, т/га Прибавка Урожаи, т/га Прибавка Урожаи, т/га Прибавка

т/га % т/га % т/га %

Контроль 10,7 - - 2,41 - - 22,1 - -

17,8 7,1 66,3 3,57 1,16 48,1 27,4 5,3 24,0

адк, 19,1 8,4 78,5 3,86 1,45 60,2 30,3 8,2 37,1

^РгК, 18,9 8,1 75,7 4,21 1,80 74,7 29,5 7,4 33,5

19,6 8,9 83,2 5,01 2,60 107,9 33,9 11,8 53,4

20,5 9,8 91,5 5,39 2,98 123,7 35,6 13,5 61,1

адк, 22,6 11,9 111,2 4,53 2,12 88,0 39,0 16,9 76,5

Г^3Р2К2 22,6 11,9 111,2 4,85 2,44 101,2 40,3 18,2 82,4

24,6 13,9 129,9 4,73 2,32 96,3 38,0 15,9 71,9

М2Р3К2 24,5 13,8 129,0 4,97 2,56 106,2 39,6 17,5 79,2

24,7 14,0 130,8 4,82 2,41 100,0 38,9 16,8 76,0

¡ЧзРзКз 26,6 15,9 148,6 5,20 2,79 115,8 44,3 22,2 100,5

Навоз+ОТК 20,9 10,2 95,3 5,22 2,81 116,6 36,0 13,9 62,9

Расчетный 26,5 15,8 147,7 4,99 2,58 107,1 49,7 27,4 124,8

НСР05 1,21 0,19 2,13

При урожае зеленой массы клевера на контроле 10,7 т/га одинарная доза №К повысила ее на 7,1; двойная - на 8,4; тройная - на 15,9 т/га. Удвоение азота на фоне Р1К1 повысило прибавку на 1,3 т/га, утроение - на 3,8 т/га. Увеличение дозы азота с ЫгРгКг до ИзР2К2 повысило урожайность на 2,1 т/га. Утроение дозы фосфора на фоне N1X1 повысило урожай на 5,0 т/га, на фоне - на 4,0 т/га, а на фоне N3X1 - на 2,1 т/га. Одновременное утроение доз азота и фосфора на фоне одинарного калия повысило урожай на 6,9, а двойного - на 4,2 т/га, что тоже гораздо эффективнее, чем увеличение доз этих элементов в отдельности. Наибольшую урожайность (26,6 т/га) обеспечило внесение тройной дозы минеральных удобрений.

При урожайности зерна озимой пшеницы 2,41 т/га на контроле одинарная дозаЫРК повысила ее на 1,16 т/га.

Удвоение дозы азота на фоне Р1К1 обеспечило дополнительно 0,29 т/га прибавки. Большей прибавкой - 0,64 т/га - отличался вариант удвоения дозы фосфора на фоне N1X1. Зато при одновременном удвоении доз азота и фосфора она стала существенней - 1,44 т/га.

Удвоение дозы калия на фоне 1Ч2Р2 повысило урожай зерна на 0,38 т/га и дало самую высокую прибавку по сравнению с контролем. Прибавка от утроения дозы калия на фоне Ы3Р3 составила 0,38 т/га. Урожайность варианта на-воз+ИРК была ниже варианта двойной дозы ИРК на 0,17 т/га, однако об этой разнице говорить не приходится, так как она меньше НСР (0,19 т/га).

Утроение дозы азота по сравнению с М2Р2К2 вызвало снижение урожайности зерна из-за частичного полегания растений.

Аналогичные изменения происходили при утроении дозы фосфора на фонах ЫгК! и Ы2К2. Повышение уровня ИРК до тройной дозы оказалось неэффективным из - за полегания растений. Из всех вариантов наиболее эффективными можно считать варианты Ы2Р2К2 и навоз+ЫРК, обеспечившие наиболее высокую прибавку урожая.

За счет удобрений увеличивалась урожайность и побочной продукции озимой пшеницы: по одинарной дозе №К - на 1,71, двойной - 4,16, тройной -3,67, расчетной - 4,79 т/га. Максимальной урожайностью отличился вариант с навозом - 8,36 т/га, что на 3,81 т/га, чем на контроле.

Применение удобрений повышало количество стеблей (на 61-124 шт./м2), число продуктивных стеблей (на 31-95 шт./м2) и коэффициент продуктивной кустистости на 0,11-0,19. Удобрения оказали положительное влияние на такие показатели структуры урожая как: масса 1-го растения, увеличивая ее на 0,6-4,8 г, длину колоса на 1,8-3,1 см, число зерен в 1 колосе на 5,5-9,9 и массу зерна 1-го колоса 0,22-0,58 г.

При увеличении доз №К повышался урожай кукурузы на силос с 22,1 т/га на контроле до 49,7 т/га на расчетном варианте. Внесение одинарной дозы ЫРК повысило этот показатель по сравнению с контролем на 5,3 т/га, двойной -13,5; тройной - 22,2 т/га по сравнению с контролем. Максимальная урожайность была отмечена на расчетном варианте (49,7 т/га), что на 27,4 т/га больше, чем на контроле.

Одностороннее повышение дозы азота на фоне Р1К1 повысило урожай кукурузы на силос на 2,9 т/га, а утроение на фоне Р2К2 на 4,7 т/га. Удвоение дозы азота на фоне Р2К] повысило урожайность зеленой массы кукурузы на 4,4 т/га, а повышение дозы азота до тройной на этом же фоне повысило ее на 9,5 т/га.

Наилучшими были варианты с одновременным увеличением дозы азота и фосфора. При удвоении азота и фосфора на фоне одинарной дозы ЫРК урожайность зеленой массы увеличилась на 6,5 т/га, при отдельном увеличении доз ЫР на этом фоне урожайность увеличилась только на 2,9 и 2,1 т/га. Утроение дозы азота и фосфора на фоне К! повысило ее на 11,5, а на фоне К2 на 3,3 т/га.

Одинарная доза ЫРК повысила среднегодовую продуктивность звена севооборота на 1,30 т/га к.е. (табл. 2). Увеличение доз удобрения до 1<2Р2К2 повысило данный показатель на 2,74 т/га к.е. (92,6%) по сравнению с контролем и на 1,45 т/га к.е. (34,0%) по сравнению с одинарной дозой. Утроение доз ИР К увеличило среднегодовую продуктивность еще больше, на этом варианте она составила 6,41 т/га к.е., что на 3,45 т/га к.е. (116,6%) больше, чем на контроле, на 2,16 т/га (50,7%) относительно варианта Г^Р^ и на 0,74 т/га (13,0%) по сравнению с двойной дозой №К.

Таблица 2. Продуктивность звена полевого севооборота __в зависимости от удобрений_^_

Вариант Продуктивность, т/га к.е. Среднегодовая продуктивность звена севооборота, т/га к.е. Прирост продуктивности

Клевер Озимая пшеница Кукуруза т/га к.е. %

Контроль 2,14 3,65 3,09 2,96 - -

ад К, 3,56 5,37 3,84 4,26 1,30 43,7

3,82 5,95 4,24 4,67 1,71 57,7

3,78 6,26 4,13 4,72 1,76 59,5

3,92 7,48 4,75 5,38 2,42 81,7

Л2р2к2 4,10 8,02 4,98 5,70 2,74 92,5

^РгК, 4,52 6,75 5,46 5,58 2,62 88,3

^р2к2 4,52 7,34 5,64 5,83 2,87 96,9

^РзК, 4,92 7,08 5,32 5,77 2,81 94,9

1Ч2Р3К2 4,90 7,33 5,54 5,93 2,96 100,1

4,94 7,21 5,45 5,87 2,90 98,0

КзРзКз 5,32 7,71 6,20 6,41 3,45 116,4

Навоз+ОТК 4,18 7,88 5,04 5,70 2,74 92,5

Расчетный 5,30 7,48 6,96 6,58 3,62 122,2

Вариант навоз+КРК и эквивалентный ему вариант двойной дозы 1МРК были равнозначными. Расчетный вариант оказался наиболее эффективным, среднегодовая продуктивность на этом варианте составила 6,58 т/га к.е., что на 3,62 т/га к.е. (122,2%) больше, чем на контроле.

Одностороннее удвоение дозы азота на фоне одинарных фосфора и калия обеспечило прирост продуктивности в 0,42 т/га к.е. (9,8%). Аналогично повлияло и удвоение дозы фосфора на фоне одинарных доз азота и калия. Более отчетливым прирост был при одновременном удвоении азота и фосфора на фоне К1 - 1,13 т/га к.е. (26,5%). Удвоение дозы калия на фоне двойной азота и фосфора повысило прирост продуктивности незначительно, на 0,32 т/га, (5,9%).

Утроение дозы азота на фоне Р2К] и Р2К2 было малоэффективным, прирост увеличился всего на 0,20-0,13 т/га к.е. (3,7-2,3%). Аналогичное утроение дозы фосфора на фоне Ы2К] и Ы2К2 увеличило продуктивность на 0,39 и 0,22 т/га к.е. (7,2-3,9%) соответственно. Одновременное утроение доз азота и фосфора обеспечило прирост на 1,61 т/га к.е. (37,8%) по сравнению с Ы^К] и 0,48 т/га з.е. (11,3%) по сравнению с Ы2Р2Кь Утроение дозы калия на фоне Ы3Р3 было также эффективно, прирост при этом составил 0,55 т/га к.е., или 9,1%.

В результате наибольшую продуктивность звена полевого севооборота обеспечили варианты: расчетный - 6,58 т/га к.е (прирост -122,2 %) и ^Р3К3 -6,41 т/га к.е. (прирост -116,4%).

Таким образом, систематическое применение удобрений в звене севооборота на выщелоченных черноземах значительно повышает его продуктивность, причем с увеличением уровня удобренное™ продуктивность повышается.

Качество урожая культур звена севооборота в зависимости от удобрений

С увеличением дозы азота в составе МРК повышалось содержание азота в зеленой массе клевера на 0,04-0,51% (табл. 3). Аналогичное увеличение наблюдалось по фосфору - на 0,02-0,27% и калию - на 0,09-0,20%.

Таблица 3. Химический состав и качество зеленой массы клевера _в зависимости от удобрений, % к сухому веществу

Вариант N р2о5 к2о Протеин Жир Клетчатка Зола БЭВ

Контроль 1,88 0,51 1,41 11,8 1,6 28,3 10,7 47,6

адк, 1,92 0,53 1,50 12,0 2,0 31,0 11,2 43,8

Г^РЛ 2,06 0,53 1,50 12,9 1,7 29,3 10,9 45,2

^РгК, 1,94 0,58 1,52 12,1 1,9 30,2 10,8 45,0

1Ч2Р2К, 2,19 0,65 1,54 13,7 2,1 31,6 10,6 42,0

1*2Р2К2 2,21 0,68 1,58 13,8 2,3 28,9 10,7 44,3

^Р2К, 2,29 0,64 1,53 14,3 1,8 30,8 10,9 42,2

^Р2К2 2,30 0,66 1,59 14,4 1,7 27,8 11,2 44,9

1Ч2Р3К! 2,17 0,70 1,55 13,6 1,8 25,0 11,4 48,2

^Р3К2 2,15 0,77 1,59 13,4 2,1 26,4 11,6 46,5

^РзК, 2,27 0,72 1,54 14,2 1,8 24,6 11,5 47,9

^РзКз 2,36 0,76 1,61 14,8 1,9 25,4 11,0 46,9

Навоз+ОТК 2,24 0,70 1,59 14,0 2,2 29,2 11,2 43,4

Расчетный 2,39 0,78 1,61 14,9 2,5 31,3 12,0 39,3

При увеличении дозы азота в составе ЫРК повышалось содержание протеина в биомассе клевера. На расчетном варианте этот показатель увеличился на 3,1%. Расчетный вариант также заметно выделяется по содержанию жира (2,5%) и клетчатки (31,3%). Содержание золы по всем удобренным вариантам было практически одинаковым, оно находилось в интервале 10,6-11,9%, а различия находились в пределах ошибки анализа.

Содержание азота в зерне озимой пшеницы повышалось по мере увеличения дозы азотного удобрения (табл. 4). Особенно резко это проявилось на вариантах с тройной дозой азота, на которых проводилась некорневая подкормка мочевиной, что значительно повышало содержание азота в зерне. Увеличение доз фосфора и особенно калия снижало этот показатель. Наибольшее содержание азота обнаружено в зерне вариантов Ы3Р3Кз и расчетного и ЭДРзК, - 2,662,62% против 2,28% на контроле.

На содержание фосфора в зерне некоторое положительное действие оказывало одностороннее увеличение дозы фосфора в составе ЫРК, менее существенное - увеличение дозы калия, увеличение дозы азота на него не влияло. Содержание калия в зерне озимой пшеницы по всем удобренным вариантам было практически одинаковым.

Содержание протеина повышалось пропорционально увеличению дозы азота в удобрении. При внесении тройной дозы ИРК содержание протеина повысилось на 2,1% по сравнению с контролем, а в расчетном варианте - на 2,2%.

Таблица 4. Химический состав и качество зерна озимой пшеницы _в зависимости от удобрений, % к сухому веществу_

Вариант N Р2О5 к2о Протеин Жир Клетчатка Зола

Контроль 2,28 0,83 0,50 13,0 2,12 3,63 2,14

2,40 0,87 0,51 13,7 1,85 3,50 2,12

адк! 2,50 0,89 0,51 14,3 1,88 3,52 2,14

^Р.К, 2,44 0,91 0,52 13,9 2,02 3,63 2,15

1Ч2Р2К, 2,53 0,92 0,52 14,4 2,08 3,61 2,18

Г*2Р2К2 2,53 0,91 0,53 14,4 1,97 3,66 2,20

адк, 2,59 0,92 0,52 14,8 2,04 3,59 2,21

^Р2К2 2,60 0,92 0,53 14,8 2,00 3,65 2,20

адк, 2,57 0,91 0,52 14,6 2,10 3,52 2,19

Г*2РзК2 2,57 0,92 0,53 14,6 2,08 3,61 2,19

^РзК, 2,62 0,93 0,52 14,9 1,73 3,68 2,19

КзРзКз 2,66 0,93 0,54 15,0 1,86 3,61 2,22

Навоз+2УРК 2,58 0,89 0,53 14,7 2,34 3,61 2,13

Расчетный 2,65 0,93 0,55 15,1 1,88 3,48 2,20

Таблица 5. Физические и технологические свойства зерна _озимой пшеницы в зависимости от удобрений_

Вариант Масса 1000 зерен, г Натура, г/л Стекло-вид- ность, % Сырая клейковина Сила муки (седиментация), ед.

содержание, % идк группа качества

Контроль 31,5 755 49 25,8 87 II 31

адк, 33,0 764 53 27,9 81 II 32

вдк, 32,3 749 54 28,7 83 II 36

^К, 33,0 754 52 27,0 83 II 32

Г*2Р2К, 34,1 750 54 29,3 85 II 37

^Р2К2 34,4 752 55 28,9 76 I 34

^Р2К, 32,7 746 61 30,1 87 II 36

^Р2К2 31,2 753 60 29,6 80 II 35

32,0 760 60 29,0 90 II 34

Т*2Р3К2 31,8 758 58 29,4 84 II 35

адк, 31,3 744 60 30,5 92 II 33

^РзКз 31,9 748 61 30,8 82 II 37

Навоз+ОТК 33,5 760 56 28,5 73 I 40

Расчетный 32,7 755 59 30,0 78 I 38

Применение удобрений вызвало тенденцию снижения содержания жира и клетчатки в зерне озимой пшеницы. Лишь вариант навоз+ЫРК превышал контроль по содержанию жира на 0,17%. В зависимости от удобрений несущественным было изменение зольности зерна. Наибольшим содержанием золы отличались варианты Т^3Р3К3, К2Р3К2,К3РзК! и расчетный - 2,24-2,21% при 2,13% на контроле.

Таблица 6. Химический состав и качество кукурузы на силос _в зависимости от удобрений, % к сухому веществу

Вариант N Р2О5 К20 Протеин Жир Клетчатка Зола БЭВ

Контроль 1,57 0,70 2,67 9,4 0,98 31,7 9,6 48,3

1,81 0,80 2,79 10,9 1,29 30,6 10,1 47,1

М2Р,К, 1,84 0,81 2,78 11,0 1,31 33,3 9,3 45,1

Г^РзК, 1,77 0,88 2,93 10,6 1,38 32,5 10,2 45,3

Г^РгК! 2,11 0,94 2,89 12,7 1,52 31,8 9,8 44,2

1Ч2Р2К2 2,19 0,90 3,21 12,8 1,68 34,0 10,9 40,3

1,89 0,90 2,97 11,3 1,43 30,0 9,9 48,6

1,95 0,99 3,20 11,7 1,69 31,9 10,4 44,4

1,70 0,95 3,02 10,2 1,52 34,3 10,0 44,0

^Р3К2 1,88 0,76 3,19 11,3 1,72 30,5 11,4 45,1

^РзК, 1,90 0,75 3,08 11,4 1,66 32,1 10,2 44,6

^РзКз 1,85 0,81 3,21 11,1 1,69 36,3 10,4 40,5

Навоз+№К 2,08 0,84 3,11 12,5 1,60 33,6 10,5 41,8

Расчетный 1,96 0,88 3,25 11,8 1,70 35,7 11,6 39,2

Удобрения в большинстве вариантов повышали массу 1000 зерен (табл. 5). Наилучшим по массе 1000 зерен оказался вариант Ы2Р2К2 - 34,4 г, превысивший контроль на 2,9 г, или 9,2%.

В большинстве вариантов применение удобрений не повышало натуру зерна, повышение наблюдалось только на вариантах М^К], ^РзК^ М2Р3К2 и навоз + КРК. Самый высокий показатель имел вариант одинарной дозы КРК, превысивший контроль на 9 г/л.

Повышение дозы М>К от одинарной до тройной сопровождалось повышением стекловидности зерна от 53 до 61% при 49% на контроле. Преобладание в составе ЫРК азота и фосфора положительно сказывалось на стекловидности зерна, чего нельзя сказать о калии. Наибольшей стекловидностью выделялись варианты N^2X1 и1\Г3Р3К3 (по 61%), превысившие контроль на 12%.

По содержанию сырой клейковины все удобренные варианты значительно превосходили контроль. Лучшими были варианты ИзРгК], М3Р3К.1, Ы3Р3Кз и расчетный - 30,0-30,8% против 25,8% на контроле.

Максимальная упругость клейковины (1 группа качества) отмечена на вариантах ИгРгКг, навоз+ЫРК и расчетном. Прослеживается закономерность улучшения качества клейковины от внесения умеренных и сбалансированных доз удобрений. Худшим по этому показателю оказался вариант ЫзРзК], чему причиной явилась щуплость зерна в связи с полеганием растений.

Содержание азота в зеленой массе кукурузы на удобренных вариантах было выше, чем на контроле на 0,24-0,62% (табл. 6). Наилучшие показатели отмечены на варианте двойной дозы МРК - 2,19%. С увеличением дозы фосфора в составе ЫРК увеличивалось его содержание в зеленой массе кукурузы. Самым лучшим из всех оказался вариант Н2Р3К1 - 0,99%, превысивший контроль на 0,29%. Содержание калия на удобренных вариантах повысилось на 0,120,58% при максимуме на расчетном варианте.

При содержании сырого протеина в зеленой массе кукурузы на контроле 9,4% внесение одинарной дозы ИР К повысило его до 10,9%, двойной до 13,1%, все остальные варианты уступали двойной дозе.

По содержанию жира в кукурузе на силос вариант М2Р3К2 был на первом месте - 1,72, на втором расчетный -1,70 и на третьем М3Р3К3 - 1,69%.

По содержанию клетчатки большинство удобренных вариантов превосходило контроль, однако определенной тенденции выявлено не было. Преимущество по этому показателю имел вариант тройной дозы №К - 36,3%, немного меньше клетчатки было отмечено на расчетном варианте - 35,7%.

Минимальное количество золы обнаружено на контрольном варианте (9,6%), удобрения повышали ее количество до 11,6% (расчетный вариант).

Баланс питательных веществ в почве звена полевого севооборота в зависимости от удобрений

При внесении разных доз и комбинаций удобрений вынос культурами звена севооборота азота, фосфора и калия с урожаем составил соответственно: с 17,8-26,6 т/га зеленой массы клевера - 95,7-152,0; 26,4-49,6 и 74,5-102,8 кг/га; с 3,57-5,39 т/га зерна озимой пшеницы -135-215; 48-70 и 78-125 кг/га; с 27,4-49,7 т/га зеленой массы кукурузы - 138,9-233,8; 61,4-105,0 и 214,0-387,7 кг/га.

В выносе с урожаем преобладал вынос азота, затем по убыванию - калия и фосфора. Удобрения существенно повлияли на эти показатели. По разным системам удобрения культуры звена севооборота выносили из почвы азота фосфора и калия соответственно: - 5,4-6,5; 1,4-2,0 и 3,8-4,6 кг/т з.м. клевера; 34,8-41,2; 12,7-13,5 и 21,3-23,9 кг/т зерна озимой пшеницы; - 4,6-6,0; 1,9-2,5; и 7,2-9,0 кг/т зеленой массы кукурузы.

В течение 3-х лет исследований в почве звена севооборота по всем вариантам наблюдался отрицательный баланс азота. Наибольшим дефицитом азота отличался вариант И^К] - 70%, а наименьшим - Ы3Р2К1 - 28 и К3Р2К2- 30%.

Почти на всех удобренных вариантах (кроме вариантов с Р0 отмечен положительный баланс фосфора. Наилучший баланс фосфора в почве отмечен в вариантах с тройной дозой фосфора в №К.

Баланс калия в звене севооборота складывался со значительным дефицитом, поэтому интенсивность баланса колебалась в пределах 21-59%. Наибольший дефицит калия наблюдался в вариантах М2Р3К] и Ы3Р3К) - по 79%, а наименьший - на варианте 1Ч3Р3К3 - 41%.

Рассчитанные нами коэффициенты использования удобрений (КИУ) сильно варьировали в зависимости от уровня удобренности. Они колебались в пределах: по азоту - 54-122%, фосфору 34-54%, калию - 112-266%.

Балансовые коэффициенты за время исследований колебались в пределах: азота - 139-326, фосфора - 55-128, калия - 171-440%. С повышением дозы отдельного элемента в составе удобрения снижался его балансовый коэффициент.

На основании расчета для практических целей мы рекомендуем КИУ по азоту, фосфору и калию соответственно - 60-90; 45-60 и 130-150%, а так же коэффициенты использования питательных веществ из почвы (КИП): по азоту -76, фосфору - 11, калию - 14% (выщелоченный чернозем).

Эффективность применения удобрений в звене севооборота

Анализируя экономическую эффективность удобрений, можно однозначно отметить, что применение удобрений, несмотря на дороговизну этого агро-приема, способствует получению дополнительного денежного дохода.

Наибольший условно чистый доход (50,3 тыс. руб./га) и окупаемость затрат (3,0 руб./руб.) были получены по кукурузе на силос в расчетном варианте и ИзРгЬч соответственно. По клеверу наилучшими оказались варианты ЫзР3К3 21,3 тыс. руб./га, и ^Рз^ч - 2,6 руб./руб. затрат. По озимой пшенице лидировал вариант ^РгКг, обеспечивший получение условно чистого дохода в 7,7 тыс. руб./га и 0,9 руб./руб. затрат.

В среднем по звену севооборота наибольший условно чистый доход отмечен в расчетном варианте (23,0 тыс. руб./га), а на 1 руб. затрат - 1,9 рубля в вариантах ЫзРгК) и^РзКь

В наших исследованиях наибольшей окупаемостью удобрений дополнительной продукцией зеленой массы клевера отличался вариант Т^Р^ - 15,8 кг корм, ед./кг д.в. Окупаемость удобрений озимой пшеницей была наибольшей на варианте ^РгК[ - 14,1 кг корм, ед./кг д.в. удобрений, а кукурузой на силос - на расчетном варианте -11,3 кг к.е./кг д.в.

В среднем по звену севооборота окупаемость удобрений дополнительным урожаем на варианте Г^Р^ составила 10,4 кг, при внесении ^РгКг она возросла до 10,9, а тройная доза удобрений понизила этот показатель до 9,4 кг к. ед./1 кг д.в. Объясняется это отсутствием прямой пропорциональной зависимости между возрастанием доз удобрений и повышением урожайности культур. Кроме того, это свидетельствует о том, что с увеличением доз удобрений выше оптимального уровня эффективность их начинает снижаться.

При возделывании клевера наиболее энергоемким оказался расчетный вариант - 3878 МДж/га, а наиболее энергетически эффективным - вариант М\Р2К1 -16,4 ед.

Наиболее энергоемким оказалось возделывание озимой пшеницы. Энергетические затраты на применение удобрений под данной культурой наибольшими оказались в варианте ^Р3К3 - 5166 МДж/га. Если учесть, что под озимой пшеницей эти затраты колебались в пределах 1433-5166 МДж, то наибольший показатель энергетической эффективности был присущ варианту адк, 15,7 ед.

Наибольшие затраты энергии на применение удобрений под кукурузу на силос отмечены на расчетном варианте - 4724 МДж/га. По вариантам они колебались в пределах 1433-4724 МДж/га.

В среднем по звену севооборота энергетические затраты на применение удобрений составляли 1410-4116 МДж/га в зависимости от варианта. Наибольшими они оказались на расчетном варианте.

Энергетический КПД при внесении одинарной дозы №К составил 12,9 ед. Одностороннее удвоение дозы азота снизило его, а аналогичное удвоение дозы фосфора заметно повысило по сравнению с одинарной дозой.

Наиболее эффективным оказался вариант - 16,4 ед., на втором

месте - расчетный вариант -16 ед.

выводы

1. Применение удобрений способствовало более энергичному потреблению влаги культурами звена полевого севооборота, тем самым снижало влажность пахотного слоя почвы на 0,6-2,1%.

2. Длительное применение минеральных удобрений в севообороте оказало влияние на агрохимические свойства выщелоченного чернозема, в частности, вызывало подкисление почвы, снизило степень насыщенности основаниями - на 0,5-2,8%, но повысило сумму обменных оснований и емкость поглощения на 3,2-5,2 и 4,0-4,9 мг-экв./ЮО г почвы соответственно по сравнению с исходным уровнем. Наибольшее положительное влияние на свойства почвы оказывало сочетание навоза с ЫРК.

3. Гумусное состояние почвы без удобрений и при внесении одних минеральных удобрений имело тенденцию к ухудшению, наблюдалось снижение содержания гумуса на 0,11-0,48% по сравнению с исходным уровнем. По орга-номинеральной системе оно увеличилось за 37 лет на 0,39%.

4. Удобрения отчетливо улучшали питательный режим выщелоченного чернозема, обогащая его 0-40 см слой подвижными формами азота (ЫН/ и N0/ ), фосфора и калия соответственно на 5,9-9,9; 7,1-16,1; 15-35 и 9-15 мг/кг почвы по клеверу, 5,4-11,3; 6,6-16,1; 6-30 и 6-15 - по озимой пшенице и 4,8-15,9; 4,710,0; 10-49 и 5-27 мг/кг почвы по кукурузе на силос в среднем за вегетацию. Наибольшим содержанием отличались варианты с тройной дозой и расчетный.

5. По мере повышения доз удобрений рост растений усиливался, площадь листьев увеличивалась, относительное содержание сухого вещества в растениях снижалось, а сбор его с гектара значительно повышался по сравнению с неудобренным контролем. Наилучшим по этим показателям оказался расчетный вариант, где по разным культурам высота растений превышала контроль в 1,31,6 раз, площадь листьев - в 1,5-2,1 раз, а сухого вещества накапливалось в 1,22,6 раз больше.

6. Растения удобренных вариантов содержали больше азота, фосфора и калия как в относительных, так и в абсолютных величинах. Относительное содержание питательных элементов наибольшим было в начале вегетации, к концу оно убывало, а абсолютное - возрастало. Максимальное количество питательных элементов накапливали варианты расчетный и ЫзРзКз.

7. Внесение ^0-9оРзо-9оКзо-90 под клевер обеспечило прибавку урожая 7,115,9 т/га (66-149%) зеленой массы; ^0-15оР4о-12оК4о-12о под озимую пшеницу -1,2-3,0 т/га (48-124%) зерна; N40.140P40-120K40.120 под кукурузу - 5,3-27,4 т/га (24125%) зеленой массы на силос. По клеверу наилучшим оказался вариант тройной дозы ЖК, по озимой пшенице - сочетание навоза с КРК и кукурузе на силос расчетный вариант.

8. Удобрения повышали среднегодовую продуктивность звена севооборота на 1,3-3,6 т/га к.е. Среднегодовая продуктивность возрастала в зависимости от доз ЫРК. Органо-минеральная и минеральная системы были практически равнозначными. Расчетный вариант имел наибольшее значение среднегодовой продуктивности - 6,58 т/га к.е (прирост -122,2 %).

9. Удобрения улучшали химический состав, а по ряду показателей и качество продукции. Наилучшим оказался расчетный вариант, позволивший повысить содержание протеина и жира на 2,1 % и 0,9% в сене клевера, протеина на 2,10% в зерне озимой пшеницы и на 0,88% в кукурузе на силос. Вариант на-воз+ЫРК максимально увеличил содержание жира в зерне озимой пшеницы - на 0,22%, а вариант с тройной дозой - сырой клейковины на 5,0%.

10. В выносе с урожаем преобладал вынос азота, затем по убыванию - калия и фосфора. Удобрения существенно повлияли на эти показатели. По разным системам удобрения культуры звена севооборота выносили из почвы азота фосфора и калия соответственно: - 5,4-6,5; 1,4-2,0 и 3,8-4,6 кг/т з.м. клевера; 34,8-41,2; 12,7-13,5 и 21,3-23,9 кг/т зерна озимой пшеницы; - 4,6-6,0; 1,9-2,5; и 7,2-9,0 кг/т зеленой массы кукурузы.

11. По изучавшимся системам удобрения складывался отрицательный баланс по азоту (-46-107 кг/га), в основном положительный - по фосфору (+59-11 кг/га) и крайне отрицательный - по калию (-78-133 кг/га). Интенсивность баланса при этом составила: по азоту - 31-72%, фосфору - 78-181%, калию - 22-59%.

12. Экономически наиболее эффективным оказался расчетный вариант -23000 руб./га условно чистого дохода при окупаемости 1,4 руб./руб. затрат, а каждый внесенный килограмм действующего вещества удобрений способствовал получению 9,4-11,4 кг к.е. дополнительной продукции. Энергетически наиболее эффективными оказались варианты И^Ьм и Ы2РзК2- 16,4 ед., расчетный вариант уступал им незначительно - 16,0 ед.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. На выщелоченных черноземах лесостепной зоны РСО-Алания в звене полевого севооборота (клевер, озимая пшеница, кукуруза на силос) рекомендуем применять минеральные удобрения в нормах: под клевер - ^оРгюКш, под озимую пшеницу - МцоРЛо, под кукурузу на силос — Ы^оРдоКно- Причем навоз в дозе 30 т/га вносить 1 раз за ротацию под кукурузу (под зябь).

Удобрения рекомендуем вносить дробно: осенью под зябь - РяоКш - под клевер и РгоКцо - под кукурузу на силос, под озимь - ИзоРвЛо', весной под предпосевную культивацию - N¿0 - под клевер и Ивд - под кукурузу; при посеве всех культур - Р10; на озимой пшенице - две подкормки (по N30) в фазы кущения и колошения-цветения (некорневая 15%-м раствором мочевины); на кукурузе - 2 подкормки (по N30) в фазы всходов и 5-6 листьев.

Исходя из величины гидролитической кислотности при внесении одних минеральных удобрений считаем целесообразным периодическое известкование почв (1 раз-за ротацию) из расчета 4,0-4,5 т/га СаСОз.

2. Для растительной диагностики питания растений рекомендуем считать оптимальными содержание азота, фосфора и калия соответственно: для клевера - 3,2; 0,9 и 3,2% (всходы), озимой пшеницы - 5,5; 1,2 и 5,2% (кущение), кукурузы на силос - 4,9; 1,2 и 6,3% (всходы), и 4,0; 1,0 и 4,4% (5-6 листьев).

3. Для расчета доз удобрений на запланированный урожай рекомендуем использовать КИУ по азоту, фосфору и калию соответственно - 60-90; 45-60 и 130-150% (при систематическом применении удобрений); КИП - 76; 11 и 14%.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ:

1. Кануков З.Т., Дзанагов С.Х., Лазаров Т.К. Плодородие чернозема и урожайность озимой пшеницы при применении удобрений. /Плодородие, №6, 2008.-С. 6-7.

2. Кануков З.Т., Дзанагов С.Х., Басиев А.Е., Лазаров Т.К., Калоев Н.И., Кала-гова Р.В.., Гутиева З.А. Урожай и качество продукции культур севооборота при удобрении выщелоченного чернозема. /Плодородие, № 4 (49), 2009. - С. 41-42.

Публикации в других изданиях:

3. Кануков З.Т., Лазаров Т.К., Дзидзоев Т.Т., Хадиков А.Ю. Влияние различных уровней питания на питательный режим выщелоченного чернозема РСО-Алания. /ДонГАУ (АЧСХИ, ДСХИ) - агрономической науке: материалы научн. конф., поев.75-летию акад. РАСХН В.Г. Минеева, 95-летию проф. Г.Л. Мокрие-вича, 100-летию проф. М.Н. Хорошкина. - п. Персиановский, 2006. - С. 68-70.

4. Кануков З.Т., Басиев А.Е., Рамонова O.A., Лазаров Т.К. Урожайность клевера лугового в зависимости от удобрений в лесостепной зоне РСО-Алания /ДонГАУ (АЧСХИ, ДСХИ) - агрономической науке: материалы научн. конф., посв.75-летию акад. РАСХН В.Г. Минеева, 95-летию проф. Г.Л. Мокриевича, 100-летию проф. М.Н. Хорошкина. - п. Персиановский, 2006.-С. 80-82.

5. Кануков З.Т., Лазаров Т.К., Басиев А.Е., Дзанагов С.Х. Влияние уровня удобренности на продуктивность полевого севооборота в лесостепной зоне РСО-Алания. /Вавиловские чтения - 2006. материалы конференции, поев. 119-й годовщине со дня рождения акад. Н.И. Вавилова. 4-8 декабря 2006 г. - Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова. - Саратов, 2006. - С. 24-26.

6. Кануков З.Т., Басиев А.Е., Нурмухамбетов Р., Лазаров Т.К., Дзанагов С.Х. Влияние возрастающих доз азота по различным фонам на урожайность клевера лугового в лесостепной зоне РСО-Алания. /«Актуальные и новые направления сельскохозяйственной науки» /Материалы 1П-Й Международной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов. - Владикавказ, Изд. «Горский госагроуниверсигет», 2007. с. 89-90.

7. Кануков З.Т., Басиев А.Е., Лазаров Т.К., Дзанагов С.Х. Динамика основных элементов питания растений в выщелоченном черноземе РСО-Алания в зависимости от удобрений. /«Научное обеспечение устойчивого развития агропромышленного комплекса горных и предгорных территориий» поев. 90-летию ГГАУ/Материалы международной научно-практ. конференции. - Владикавказ, 21-22 октября 2008 г. Изд. «Горский госагроуниверситет», 2008. - С. 72-76.

8. Кануков З.Т., Езеев A.A., Басиев А.Е., Лазаров Т.К. Влияние уровня питания на урожай и качество зерна озимой пшеницы. /Актуальные и новые направления сельскохозяйственной науки. /Материалы V Международной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов посвященной 90-летию агрономического факультета Горского ГАУ. - Владикавказ, Изд. «Горский госагроуниверситет», 2009 - С. 48-50.

Подписано в печать 23.11.2009 г.

_Усл. печ. л. 1. Тираж 100 экз. Заказ № 88__

362040, Владикавказ, ул. Кирова, 37. Типография ФГОУ ВПО «Горский госагроуниверситет»

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Кануков, Заурбек Тамерланович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ СИСТЕМЫ УДОБРЕНИЯ В СЕВООБОРОТАХ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ).

1.1. Изменение плодородия почв в зависимости от системы удобрения.

1.2. Урожайность культур, качество продукции и продуктивность севооборотов в зависимости от системы удобрения.

ГЛАВА 2. ЦЕЛЬ, ЗАДАЧИ, УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Цель и задачи исследований.

2.2. Природные условия лесостепной зоны.

2.2.1. Географическое пололсение.

2.2.2. Климат.

2.2.3. Рельеф.

2.2.4. Гидрология.

2.2.5. Растительность.

2.2.6. Почвы.

2.3. Методика проведения исследований.

ГЛАВА 3. ИЗМЕНЕНИЕ ПЛОДОРОДИЯ ВЫЩЕЛОЧЕННОГО ЧЕРНОЗЕМА В ЗВЕНЕ СЕВООБОРОТА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СИСТЕМЫ УДОБРЕНИЯ.

3.1. Динамика влажности почвы.

3.2. Изменение агрохимических свойств почвы в зависимости от удобрений.

3.3. Питательный режим почвы.

3.3.1. Гумус.

3.3.2. Поглощенный аммоний.

3.3.3. Нитраты.

3.3.4. Подвижный фосфор.

3.3.5. Обменный калий.

ГЛАВА 4. РОСТ И РАЗВИТИЕ РАСТЕНИЙ В ЗВЕНЕ СЕВООБОРОТА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СИСТЕМЫ УДОБРЕНИЯ

4.1. Рост и формирование вегетативной массы растений.

4.2. Накопление сухой биомассы.

4.3. Потребление питательных веществ растениями в течение вегетации.

ГЛАВА 5. УРОЖАЙНОСТЬ КУЛЬТУР И ПРОДУКТИВНОСТЬ ЗВЕНА СЕВООБОРОТА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СИСТЕМЫ УДОБРЕНИЯ.

5.1. Урожайность культур.

5.2. Продуктивность звена севооборота.

ГЛАВА 6. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И КАЧЕСТВО УРОЖАЯ КУЛЬТУР ЗВЕНА СЕВООБОРОТА В ЗАВИСИМОСТИ

ОТ СИСТЕМЫ УДОБРЕНИЯ.

6.1. Химический состав и качество клевера.

6.2. Химический состав и качество озимой пшеницы.

6.3. Химический состав и качество кукурузы на силос.

ГЛАВА 7. БАЛАНС ПИТАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ В ПОЧВЕ ЗВЕНА СЕВООБОРОТА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СИСТЕМЫ УДОБРЕНИЯ.

7.1. Вынос питательных веществ с урожаем культур.

7.2. Баланс питательных элементов и коэффициенты их. использования из почвы и удобрений.

ГЛАВА 8. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИИ В

ЗВЕНЕ СЕВООБОРОТА.

8.1. Экономическая эффективность.

8.2. Окупаемость удобрений дополнительной продукцией.

8.3. Энергетическая эффективность удобрений.

ВЫВОДЫ.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Влияние удобрений на урожайность, качество сельскохозяйственных культур, продуктивность звена севооборота и агрохимические свойства выщелоченного чернозема РСО-Алания"

В последние годы в Российской Федерации резко уменьшились объемы применения удобрений. Вместе с тем возделывание сельскохозяйственных культур с перспективой на возможность получения высоких и стабильных урожаев без использования удобрений практически не возможно, так как несбалансированное минеральное питание негативно влияет на формирование урожая (Прошкин В.А. Величко В .А., 2000).

Оптимизация системы применения средств химизации, в том числе удобрений, предполагает получение одновременно наилучших показателей планируемой урожайности, требуемого качества продукции, заданных параметров плодородия почвы, оптимальной экологической обстановки в севообороте. Решать данные вопросы можно только в длительных стационарных опытах (Конова A.M., 2008).

Растения потребляют усвояемые формы питательных веществ из почвы и внесенных удобрений, потребность в которых существенно изменяется в зависимости от обеспеченности ими почвы. На разных почвах обеспеченность общими и усвояемыми формами питательных веществ неодинакова, следовательно, от свойств конкретной почвы и возделываемой на ней культуры зависят виды, дозы, формы, сроки, способы применения удобрений, а также их эффективность.

Известно, что при возделывании сельскохозяйственных культур без внесения удобрений почва истощается и теряет свое плодородие, в результате этого снижается урожайность культур, продуктивность севооборота и ухудшается качество продукции. Кроме того, это может привести к деградации почвы.

В связи с этим мы поставили перед собой цель - изучить закономерности действия разных систем удобрения при длительном их применении на продуктивность звена севооборота, качество растениеводческой продукции и плодородие выщелоченного чернозема.

В лесостепной зоне РСО-Алания эти вопросы изучены достаточно хорошо. Но с течением времени под влиянием экологических и антропогенных факторов показатели почвы могут меняться. Поэтому необходимо проводить систематический мониторинг плодородия почвы и продуктивности севооборота в зависимости от систем удобрения, результаты которых с течением времени приобретают более значимый характер. В связи с этим необходимость постоянного мониторинга влияния систематического применения удобрений на плодородие почвы, продуктивность культур звена полевого севооборота, качество продукции является актуальной задачей агрохимической науки.

Не менее важны обоснованный выбор удобрения, его вид и форма, определение оптимальной дозы и соотношения между вносимыми элементами питания, сроков и способов применения. Удобрения выбирают с учетом свойств почв, климатических условий, биологических и сортовых особенностей выращиваемых культур.

Система удобрения должна изучаться в длительном стационарном опыте, причем ценность полученных результатов повышается с увеличением их продолжительности. Данные длительных опытов дают материалы, необходимые для разработки рекомендаций по системе удобрения в севооборотах для сельскохозяйственного производства и повышению плодородия почв.

В 1971 году кафедрой агрохимии Горского ГАУ на выщелоченных черноземах учебно-опытного хозяйства Горского ГАУ (с. Алханчурт) был заложен длительный стационарный опыт по изучению эффективности различных вариантов системы удобрения в полевом севообороте. Данная работа является фрагментом этих исследований за 2006-2008 годы в звене севооборота: клевер, озимая пшеница, кукуруза на силос.

В лесостепной зоне РСО-Алания в результате длительного (37 лет) систематического применения удобрений выявлены изменения агрохимических свойств и питательного режима выщелоченного чернозема (подкисле-ние почвы, повышение суммы поглощенных катионов и емкости поглощения, снижение степени насыщенности основаниями, тенденция снижения содержания гумуса, повышение содержания подвижных форм питательных элементов), и продуктивности звена полевого севооборота (клевер, озимая пшеница, кукуруза на силос). Определены оптимальные параметры питательных веществ в растениях в отдельные критические фазы. В зависимости от природных условий и уровня удобренности получены новые данные выноса питательных веществ продукцией, рассчитаны коэффициенты использования питательных веществ из почвы (КИП), удобрений (КИУ) и балансовые коэффициенты.

В результате проведенных исследований выявлены оптимальные дозы, сроки и способы внесения удобрений, что позволит с максимальной эффективностью использовать питательные вещества, сохраняя при этом плодородие почв, обеспечить высокую продуктивность и хорошее качество культур изучаемого звена севооборота, повысить эффективность растениеводческой отрасли.