Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ВОЗДЕЙСТВИЯ РАЗНЫХ СИСТЕМ УДОБРЕНИЯ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ЗВЕНА ПОЛЕВОГО СЕВООБОРОТА (КАРТОФЕЛЬ-ОВЕС- ОДНОЛЕТНИЕ ТРАВЫ - ОЗИМАЯ РОЖЬ) И НА АГРОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ТЕМНО-СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЫ ВЛАДИМИРСКОГО ОПОЛЬЯ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "ВОЗДЕЙСТВИЯ РАЗНЫХ СИСТЕМ УДОБРЕНИЯ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ЗВЕНА ПОЛЕВОГО СЕВООБОРОТА (КАРТОФЕЛЬ-ОВЕС- ОДНОЛЕТНИЕ ТРАВЫ - ОЗИМАЯ РОЖЬ) И НА АГРОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ТЕМНО-СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЫ ВЛАДИМИРСКОГО ОПОЛЬЯ"

А ~3%Ч96

На правах рукописи

ТРАОРЕ Брахима Бакари

ВОЗДЕЙСТВИЯ РАЗНЫХ СИСТЕМ УДОБРЕНИЯ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ЗВЕНА ПОЛЕВОГО СЕВООБОРОТА (КАРТОФЕЛЬ-ОВЕС-ОДНОЛЕТНИЕ ТРАВЫ-ОЗИМАЯ РОЖЬ) И НА АГРОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ТЕМНО-СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЫ ВЛАДИМИРСКОГО ОПОЛЬЯ

Специальность 06.01.04 — агрохимия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА — 2000

Работа выполнена на кафедре агрономической и биологической химии Московской сельскохозяйственной академии им К А Тимирязева Научный руководитель:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор ДЕМИН В А Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор ДЕРЖАВИН Л М кандидат биологических наук, доцент РАКИПОВ Н Г Ведущая организация — Всероссийский научно-исследовательский институт удобрений и агропочвоведения имени Д Н Прянишникова

Зашита диссертации состоится "18" декабря 2000 г в 16 час 30 мин на заседании диссертационного совета Д 120 35 02 в Московской сельскохозяйственной академии имени К А Тимирязева Адрес 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул , 49

Ученый совет ТСХА С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА

Приглашаем Вас принять участие в работе совета или прислать свои отзыв в двух экземплярах, заверенных гербовой печатью, по адресу, указанному выше

Ученый секретарь диссертационного с вета

Автореферат разослан "

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Применение интенсивных технологий неразрывно связано с эффективным использованием как органических, так и минеральных удобрений, изысканием экологически безопасных приемов и систем их применения в севообороте с учетом почвенно-климатических, агротехнических факторов, определяющих их эффективность. Существуют многие модели систем удобрения. В данной работе нами описывается одна из наиболее практичных моделей. Она основана на расчете доз питательных веществ методом дифференцированного нормативного баланса на получение различных уровней планируемых урожаев высокого качества.

В этой методике учитывается обеспеченность хозяйств удобрениями и • различная величина ожидаемой прибавки урожая. В этой системе есть большие преимущества, она наглядно отражает изменение агрохимических показателей почвы при ее длительном применении. Благодаря этому можно регулировать (увеличить или сохранить) естественное плодородие почвы.. ,

Темно-серая лесная почва Владимирского ополья мало изучена в области' научно обоснованной системы удобрения. Именно по этой причине расчетная система применения удобрений в этой зоне является актуальной как в теоретическом, так и в практическом плане. Использование больших потенциальных возможностей этой почвы возможно только при длительном применении удобрений. , 1,

Цель и задачи исследований. Цель, проведения исследований в полевом опыте состояла в комплексном обосновании рациональных'доз элементов питания для хозяйств Центрального района Нечерноземной зоны, которые имеют на сегодня различный уровень обеспеченности минеральными и органическими удобрениями. Нормы внесения элементов ¡питания рассчитывались методом дифференцированного нормативного баланса на 3 уровня планируемой урожайности сельскохозяйственных культур' в' 8-польном севообороте. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1) установить влияние разных уровней насыщенности севооборота удобрениями на урожайность сельскохозяйственных культур;

2) используя расчетный метод дифференцированного нормативного баланса, установить возможность получения разных уровней планируемой урожайности сельскохозяйственных культур в севообороте; - • .

3)провести корреляционно-регрессионный анализ и установить зависимость уровня планируемой урожайности от погодных условий при разных системах удобрения; . ■ . ■ • .

: 4) изучить изменение основных показателей качества получаемой продукции в зависимости от возрастающих норм удобрений; . •

5) определить величину выноса питательных веществ единицей урожая и коэффициенты их использования из удобрений и почвы; , .,

ЦЕНТРАЛЬНАЯ НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА Моск. соль-:;о:;оз ачадэмии им. К. А. Гимкюляавак/, Инз. З.сССьЗп.

6) определить баланс питательных вешеств при разных системах удобрения и их влияние на основные агрохимические показатели (ючвы,

7) дать экономическую оценку эффективности изучаемых систем удобрения

Объект исследований. 8-польный полевой севооборот, расположенный на опытном поле учхоза ТСХА "Дружба" Ярославской области на темно-серой лесной, среднесуглинистой, слабооподзоленной почве Системы удобрения минеральная - 61 кг д в /га и навозно-минеральные -69 и 131 кгдв минеральных удобрений на фоне 10 т навоза в среднем на 1 га севооборота

Научная новизна работы состоит в использовании метода дифференцированного нормативного баланса для расчета доз удобрений на разные уровни планируемой урожайности на темно-серой лесной почве Центрального района России Показаны возможности получения достаточно высоких, стабильных урожаев хорошего качества в этой зоне при разных уровнях применяемых удобрений

В работе приведены анализ уровней урожайности культур севооборота и вероятность выполнения планируемой урожайности за 14 зет исследований, корреляционно-регрессионный анализ урожаев и количества осадков Предусмотрены целенаправленные действия на изменение плодородия почвы, поэтому приведен вынос основных элементов питания единицей продукции, их баланс в севообороте и коэффициенты использования из почвы и удобрений Показана экономическая эффективность изучаемых систем удобрения

Практическая значимость работы. Результаты исследований, а также сама методика дифференцированного нормативного баланса, рекомендуются хозяйствам, имеющим, на сегодняшний день, ограниченную возможность применять удобрения, показана экономическая эффективность предложенных систем удобрения Они могут быть использованы специалистами агрохимической службы, занимающимися реагированием почвенного плодородия

Апробация работы Материалы исследований ежегодно докладывались на заседаниях кафедры биологической и агрономической химии ТСХА в 19961999 гт , на научной конференции молодых ученых в июне 2000 г

Производственная проверка результатов исспсдовамий проведена в условиях Ярославской области

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 раздепов обзора <ш-тературы, 7 разделов экспериментальной части, выводов, предтожении производству, списка литературы (219 наименований, в том числе 22 иностранных), приложений (27 таблиц) Основная часть изложена на 138 страницах машинописного текста, содержит 31 таблицу и 10 рисунков

Место, уечовия проведения опыта и методика исследований Исследования проводили в полевом, стационарном опыте (1995-1999 гг ) в учхозе "Дружба', Переславского района, Ярославской области Перед закладкой опыта в 1986 году темно-серая зесная почва имеза следующие агрохимические показатели (в слое 0-20 см) гумус (по Тюрийу) - 4 2% рН„л -6,0, гидролитическая кистотность - 2,12, сумма попошенных основании - 20 6 мг-экв /100 г почвы, степень насыщенности почвы основаниями - 1М0,о, среднее

содержание подвижных форм (по Кирсанову) фосфора - 9,2 мг и высокое калия -21,5 мг/100 г почвы. Опыт развернут в пространстве и во времени, имеет 4 варианта в 4-х кратной повторности: 1) контроль (без удобрений), 2) минеральные удобрения (15Ы25Р21К, всего 61 кг д.в. на 1 га) на первый уровень урожайности, 3) минеральные удобрения и навоз (22Ы39Р8К + 10 т навоза в среднем на 1 га, всего 179 кг д.в.) на второй уровень урожайности, 4) минеральные удобрения и навоз (53К64Р14К + 10 т навоза в среднем на 1 га, всего 241 кг д.в.) на 3-й уровень урожайности. Общая площадь делянки- 378 м (10,8 х 35 м), учетная-100-180 м2. . ,

Дозы удобрений на планируемую урожайность рассчитаны методом дифференцированного нормативного баланса с учетом планируемой прибавки урожая. При проведении расчетов учитывались: хозяйственный вынос питательных веществ основной и побочной продукцией, действие и последействие минеральных, органических удобрений и азота пожнивно-корневых остатков бобовых культур с использованием коэффициентов распределения элементов питания не более чем за 3 года. • .

Планируемые уровни урожайности культур без удобрений были откорректированы в 1989 году, исходя из полученных в 1986-1988 годах результатов, а применяемые ранее дозы удобрений - в 1992 году после проявления полного последействия от удобрений и бобовых предшественников (табл. 1). '

Севооборот имеет следующее чередование культур: ячмень (Московский-3) с подсевом многолетних трав (клевер - Мурино, тимофеевка - Московская-5), многолетние травы 1 г.п., многолетние травы 2 г.п., озимая пшеница (Заря), картофель (Невский), овес (Геркулес), однолетние травы (горох - Неосыпаю-щийся и овес - Геркулес), озимая рожь (Чулпан). :

Данная работа посвящена второму звену севооборота: картофель — овёс — однолетние травы - озимая рожь:

Таблица 1

Дозы минеральных удобрений в севообороте за 1994-1998 гг., кг д.в. на 1 га

Чередование культур Вариант 2 Вариант 3 Ва риант 4

N р2о, к2о N Р;0, к2о р2о5 к2о

Ячмень 35 75 65 20 130 20' 155 40

Мн. травы 1 г.п. (сено) - - 20 - 30 -

Мн. травы 2 г.п. (сено) 25 - - 60 - 90 -

Озимая пшеница - 60 25 30 130 60 60 180 70

Картофель - 20 35 - - - 50 - -

Овес 25 65

Однолетние травы (з/м) 35' 45 40 20 50 _ 55 55

Озимая рожь 25 • - - 25 ■" - _ 95 55

В среднем по севообороту 15 25 21 22 39 8 53 64 14

Всего ЫРК 61 69 '131

Из минеральных удобрений в опыте применяли аммиачную се титру, двойной гранулированный суперфосфат и хлористый калий Навоз вносили под картофель (50 т/га) и озимую рожь (30 т/га), что в среднем составило 10 т на I га севооборота Среднее содержание в навозе N - 0,4% (0,37-0,41), Р205 - О 2% (0,19-0,22) и КгО - 0,5% (0,48-0,51) на сырую массу Фосфорные, калийные удобрения и навоз вносили под культуры ярового клина под зяблевую вспашку, а азотные удобрения - весной под культивацию Под озимые зерновые культуры 1/3 часть азота от общей дозы вносили осенью под плуг, а 2/3 давали в ран-невесеннюю подкормку

При возделывании культур использовали технологии, применяемые в данной зоне. В процессе вегетации культур применялись рекомендованные средства зашиты растений от сорняков, вредителей и болезней в условиях Центрального района России

Учет урожая проводили сплошным методом Урожай зерна приводили к стандартной влажности - 14% Урожай соломы зерновых культур и ботанический состав однолетних трав определяли по пробному снопу и пересчитывали на 16%-влажность Соотношение клубней и ботвы картофеля определяли по смешанному образцу, отобранному из 10 кустов Отбор, подготовку, химические и технологические анализы растительных и почвенных образцов проводили общепринятыми методами, в соответствии с ГОСТом

Математическую достоверность полученных результатов определяли методом дисперсионного анализа на 1ВМ РС с помощью программы ЬТЯА/С

Рассмотрев показатели температуры воздуха и количество выпавших осадков в 1995-1999 гт, следует отметить, что годы проведения опыта сильно различались между собой по метеорологическим условиям

1995 год был в целом благоприятный для всех кутьтур, температура воздуха в мае, июне, августе и сентябре была на 1,6-4,8 "С выше, чем среднемно-голетние данные Количество осадков в июне было на уровне среднемноголет-них В 1996 году температурные показатели находились на 0 6- 2,0 "С выше средних значений Достаточное, на уровне среднемноголетних показателей обеспечение влагой в мае-июле позволило заложить хорошие основы будущего урожая Выпадение двойной нормы осадков в двух первых декадах сентября затянуло сроки уборки картофеля, но положительно сказалось на посевах озимых культур 1997 год оказался менее благоприятным выпадение 22 мм осадков в июле (26% от среднемноголетних), 33,9 мм в августе (46% от среднемноголетних), 40 мм в сентябре (66% от среднемноголетних) отрицательно повлияло на урожайность картофеля и зерновых Выпадение осадков на 50% больше нормы в июне способствовало только хорошему урожаю однолетних трав В 1998 году погодные условия сложились благоприятно, равномерное распределение осадков оказало положительное действие на урожайность всех культур севооборота Особенно надо отметить осадки за май и август, когда их выпало на 32 и 91% больше нормы соответственно Среднемесячные температуры находились на уровне многолетних 1999 год характеризовался сухим и жарким четом Сред-

немесячная температура колебалась от 7,4 "С (май) до 21,3°С (июль). При этом количество выпавших осадков было намного ниже среднего, в июне сумма осадков составила всего 1,1 мм, в июле 21 мм. Большинство яровых культур, в том числе овёс и однолетние травы, имели очень плохие всходы. Поздние осадки не могли возместить этот ущерб. В связи с продолжительностью такого сухого периода у них получились низкие урожаи. Однако эти условия пагубно не повлияли на озимые культуры и многолетние травы, так как они довольно хорошо перезимовали и им сильно помогла весенняя влага. Осадки третьей декады августа и сентября продлили вегетационный период картофеля.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

- Влияние расчетных систем удобрения на величину урожая культур и продуктивность звена полевого севооборота . Разработанная нами система удобрения позволила получать в течение 14 лет исследований довольно стабильные урожаи (табл. 2). По картофелю с 1995 по 1999 гг. в среднем при урожайности на контрольном варианте (без удобрений) 14,2 т/га, возрастание норм удобрений обеспечивало достоверную прибавку на каждый последующий уровень от 5,9 (вариант 2: 15К25Р21К, всего 61 кг д.в. на 1 га), 13,9 (вариант 3: 22Ш9Р8К + 10 т навоз в среднем на 1 га, всего 179 кг д.в.) до 18,3 (вариант 4: 53N64P14K + 10 т навоза в среднем на 1 га, всего 241 кг д.в.) тонн клубней с гектара пашни. По овсу прибавка урожая от применений удобрений составила 0,5, 1,3 и 1,8 т/га соответственно 2, 3 и 4 вариантам севооборота; по однолетним травам и озимой ржи 5,4,10,1,14,2 и 0,5,1,5, 2,2 т/га соответственно.

' ' - - Таблица2

, Культура Вариант опыта НСР0

1 2 3 .4 .

Картофель 14.2Г 16.0) 15.2 20.1(22.0) 21.4 28.1(30.0) 27.7 32.5(35.0) 31.9 Ц 1,7

Овес ' 2.1(2.5) 2,3 2.6(3.0) 2,8 3.4(4.5) " 3,8 • 3,9(5,0) -4,1 М 0.2

Однолет. травы . 16.7(17.0) 16,4 22.1(25.0) 22,1 , 26.8(30.0) 26,4 30.9(35.0) 29,9 1,6

Озимая рожь 2.2(2.5) : 2.4 2.7(3.0) . 3,1 3,7(4,0). 3,9 4,4(5,0) " 4,3 м 0.2

Примечание: * - над чертой - средняя урожайность за 1995-1999 гг., под чертой-за 1986-1999, в скобках-планируемаяурожайность -- - - -

По всем культурам максимальная урожайность была получена при применении 2-го уровня навозно-минеральной системы удобрения (131 кг д.в. минеральных удобрений на фоне 10 т навоза на 1 га севооборота). Урожайность культур (табл.2), полученная нами на контрольном варианте опытк, показывает, что темно-серая лесная почва Центрального района по уровню естественного пло-

дородия неплохая, при хорошей организации труда и своевременном выполнении всех агротехнических приемов хозяйства могут повысить продуктивность севооборота даже без особых затрат на внесение удобрений Однако при рациональном использовании имеющихся ресурсов в хозяйствах удобрений отдача от них получается высокоэффективной

За 14 лет при применении одних минеральных удобрений (вар 2) по всем культурам в 50-57% лет была достигнута планируемая урожайность и 7-35% лет выше планируемой При 2 уровне навозно-минеральной системы (вар 4) вероятность получения планируемых показателей урожайности и выше составила для картофеля 43 и 7, для овса 50 и 0, для однолетних трав 50 и 7 и для озимой ржи 50 и 0% лет соответственно Обобщая все данные, получилось, что за 14 лет выполнение планируемой урожайности составило по картофелю во 2 варианте- 100%, в 3 варианте- 90%, в 4 варианте- 85%, по овсу - 91, 79 и 79%, по однолетним травам- 82, 83 и 83%, по озимой ржи- 96, 96 и 80% соответственно.

Продуктивность севооборота без внесения удобрений (вар 1) в среднем за 14 лет составила 3,6 т корм ед /га. При внесении 84 кг/га минеральных удобрений (вар 2) получена прибавка на 1,2 т корм ед, применение ещё 126 кг дв (вар. 3) удобрений дало допольнительно 1,3 т корм ед/га Дальнейшее увеличение вносимых удобрений на 71 кгдв (вар 4) повысило продуктивность еще на 0,9, что составило в итоге 7,0 т корм ед /га Окумаемость 1 кг дв удобрений закономерно снижалась по вариантом с 14,3 до 12,1 корм ед, оставаясь на довольно высоком уровне При расчете продуктивности за последние 5 лет исследований наблюдалась такая же закономерность, но окупаемость 1 кг д в удобрений была выше предыдущей на 11-12% Приведенные данные (табл 3,рис.1) свидетельствуют о том, что предельная продуктивность севооборота не достигнута, значит, возможно ее дальнейшее увеличение

Таблица 3

Продуктивность севооборота и окупаемость удобрений за годы опыта

Показатель Вариант опыта

Периоды 1 2 3 4

Продуктивность, т корм ед на 1 га 1995-1999 3,2 42 5,6 6,5

1986-1999 36 48 6 1 70

Прибавка продуктивности от удобрений, т корм ед 1995-1999 _ 1 0 2,4 3,3

1986-1999 - 1.2 2,5 3,4

Внесено кгдв удобрений на 1 га 1995-1999 61 179 241

1986-1999 - 84 210 281

Окупаемость I кгдв удобрений корм ед 1995-1999 16,4 13 4 13,7

1986-1999 - 14 3 119 12 1

<

Ряс. H.a. Продуктивность севооборота за 1995-1999 гг. '

Рис. 11.6. Продуктивность севооборота за 1986-1999 гг.

Фенологические наблюдения и структурные анализы овса и озимой ржи показали, что применяемые системы удобрения практически не влияли на густоту стояния растений Рост урожайности основной продукции зерновых культур севооборота происходил как за счет увеличения продуктивной кустистости, так и за счет увеличения числа зерен в колосе С 1995 по 1999 год максимум их прироста отмечен в 4-ом варианте опыта. Что касается побочной продукции, то с ростом урожайности основной продукции за счет увеличения длины стебля и обшей кустистости увеличивался урожай соломы, достигая наибольшей величины в 4-м варианте.

Изменение качества урожая при пятых системах удобрения. При внесении возрастающих норм удобрений происходил достоверный прирост содержания азота, фосфора и калия в основной и побочной продукции большинства культур севооборота Таким образом, относительный прирост к контролю составил по азоту - 8-28% - в основной продукции и 13-27% в побочной, фосфору - 5-15% и 6-20%, калию - 8-14% и 8-15% соответственно в зависимости от культуры При этом наблюдалось достоверное повышение содержания сырого белка (табл 4) в клубнях картофеля по всем вариантам с 9,1% в неудобренном до 11,6% в 4 варианте (2-й уровень навозно-минеральной системы), его прирост при этом составил 2,5%

Таблица 4

Показатели качества клубней картофеля в среднем за 1995-1999 гг.

Показатель Вариант

1 2 3 4 НСРо,

Сухое вещество, % 24,8 24.1 23 6 22,8 08

Сырой белок, % на в с м 9,1 96 10.6 11,6 0,4

Крахмал. % на сырую массу 19,0 18.2 17.4 16.4 0.8

Витамин С, мг% на сырую массу 14.2 14 6 14.9 15 2 05

Возрастающие дозы удобрений привели к снижению крахмалистостн клубней с 19% в контрольном варианте до 16,4% при внесении 241 кг д в на 1 га севооборота (вар 4) Однако вкусовые качества при этом остались на довольно высоком уровне При этом содержание сухого вещества снижалось с 24,8 до 22,8% Что касается витамина С, то его содержание в клубнях картофеля имело лишь тенденцию к росту При хорошо сложившихся погодных условиях самая низкая крахмалистость часто отмечается в меткой фракции клубней, а самая большая - в крупной (табл 5)

<

Таблица 5

Содержание крахмала в клубнях картофеля по фракциям, за 1995-1999 гг _% на сырую массу

Мелкая фракция Средняя фракция Крупная фракция

(Менее 50 г) (50-80 г) (Более 80 г)

1 18,2 199 20,3

2 18.0 18 8 19,4

3 16.8 17,7 18.0

4 15,9 17,0 17.4

НСР05 0.6 0,6 0,7

Повышение доз удобрений приводило к достоверному росту абсолютного содержания сырого белка в зерне злаковых культур (табл 6). Прирост его составил в зерне овса 0,3, 0,9 и 1% на в с м. соответственно вариантам по сравнению с контролем, озимой ржи - 0,5, 0,9 и 1,4%

Таблица 6

Содержание сырого белка в зерне злаковых при разных* системах

удобрения в севообороте в среднем за 1995-1999 гг, % на в с м

Культура Вариант HCPos

1 2 3 4

Овес 10.8 11.1 11.7 11,8 0,3

Озимая рожь 9.5 10,0 10,4 10.9 0,4

По мере увеличения вносимых доз удобрений наблюдалось достоверное повышение содержания сырого белка в зеленой массе однолетних трав (табл 7), его прирост составил 1,3%-2,7% по сравнению с неудобренным вариантом При этом содержание сухого вещества снижалось с 19,6% (вар I) до 17,7% (вар 4) Однако система удобрения практически не оказывала влияния на содержание клетчатки в зеленой массе однолетних трав. Содержание каротина в травах достоверно увеличивалось, его прирост относительно к контролю составил 16% , 27% и 37% соответственно 2,3 и 4 вариантам Содержание нитратов в травах и картофеле не превышало предельно допустимых концентраций Содержание тяжечых металлов в урожае не определялось

Рассматривая полученные результаты, мы считаем, что минеральные и навозно-минералыше системы удобрения обеспечивали не только высокую продуктивность севооборота в годы исследований, но и способствовали получению сельскохозяйственной продукции надлежащего качества (за исключением закономерных изменений в клубнях картофеля) Следовательно, они могут быть приняты для их внедрения в производство

' Таблица 7

Показатели качества однолетних трав при разных системах удобрения __в севообороте в среднем за 1995-1999 гг., на в.с.м._"

Показатель Вариант НСРо5

1 1 2 | 3 | 4

Зеленая масса однолетних трав

Сухое вещество, % 19,6 19,0 18,1 17,7 0,7

Сырой белок, % 12,2 13,5 14,3 14,9 0,5

Клетчатка, % 26,9 26,3 26,6 27,2 1,5

Каротин, мг/кг 21,9 25,3 27,8 30,0 2,2

Вынос основных элементов питания единицей продукции, и» баланс в севообороте и коэффициенты использования из почвы и удобрений. За 5

последних лет исследований применение минеральных удобрений, рассчитанных на первый уровень планируемой урожайности, увеличило вынос азота, фосфора и калия на 1 т основной продукции с учетом побочной в среднем'на 36% по отношению к контролю только у овса и у озимой ржи (табл. 8). У овса и у озимой ржи вынос азота, фосфора и калия повышался па сравнению с контролем на 5-11% и 11-21% соответственно применению первого и второго уровней навозно-минеральной системы удобрения; по картофелю и однолетним травам в пределах 0-7%. При рассмотрении 14 летних данных наблюдается такая же тенденция. - - - .. -

Наилучший хозяйственный баланс складывался по второму полю (табл. 9). В целом за период 1994-1999гг. баланс азота оказался отрицательным -313, -218,-141, -53 кгд.в. на 1 га соответственно 1,2, 3 и 4 вариантам. При внесении одних минеральных удобрений" (вар. 2) наблюдался отрицательный баланс фосфора, -55 кг/га или 70% к выносу. Применение первого уровня навозно — минеральной системы удобрения (69 кг д.в. минеральных удобрений и 10 т навоза в среднем на 1 га севооборота) обеспечило положительный прирост его до 112% от выноса элемента. Прирост баланса фосфора составил 99 кг/га или 132% к выносу при втором уровне навозно-минеральной системы (241 кгд.в. на 1 га). Баланс калия по всем вариантам получился отрицательный, так как такое условие создано нами с целью снизить содержание подвижного калия в почве до 18 мг/100г почвы и одновременно выяснить возможность" почвы обеспечивать питание растений калием при дефиците калийных удобрений.

Таблица 8

Вынос азота, фосфора и калия на 1 т основной продукции __с учетом побочной, кг_

культура вариант Элемент

N Р205 К20

1995 1999 1986 1999 1995 1999 1986 1999 1995 1999 1986 1999

картофель План 5.5 1,6 7,6

1 6.4 52 2,4 2.1 10,7 9,3

2 64 58 2,3 2.1 10 4 9,4

3 6.6 6.1 2,4 22 10,4 98

4 6,7 6,3 2,4 2.2 10,2 9,6

Овес План 30 13 29

I 28.7 273 14,2 13,6 24 8 24 5

2 30 5 28,9 14,6 13 8 25.7 25.8

3 31,7 30,2 14,9 14 2 26 8 27,1

4 33.9 32,3 15,8 15,1 29,5 28 9

Однолетние травы План 2.7* 1,2 4,4

1* 2.7 2,5 1.4 1.4 4,8 4,7

1 40 4,0

2* 2.7 2,6 1.4 1.4 4,8 4,8

2 42 4,3

3* 2,7 2.7 1,4 1.5 4.9 4,8

3 43 4.4

4* 2,7 2,8 1,5 1.5 4.8 4,8

4 4,4 4,7

Озимая рожь План 30 12 28

1 22.4 21.4 12,2 12,6 24 6 23,7

2 23 5 22.7 12.8 13 3 25,5 24,9

3 25 0 24,0 13,4 13,6 27.1 26.1

4 27 0 26 4 14 3 14.9 29 7 28 4

Примечание:* - вынос без учета азотфиксации бобовыми

Аналогичный баланс был составлен нами в среднем по I, 2, 3 и 8 полям севооборота, при этом особого изменения не наблюдалось за исключение улучшения баланса фосфора По остальным элементам отмечалась такая же закономерность, как и по предыдущему балансу по второму полю

Амплитуда колебаний коэффициентов использования питательных элементов культурами из почвы за последние 5 лет составила по легкогидроли-зуемому азоту 10-28% , по подвижным формам фосфора 9-12% и по калию 925%

Таблица 9

Хозяйственный баланс азота, фосфора, калия • _на 2 поле севооборота 1994-1999гг.__

Внесено в Вынесено с Баланс Баланс, %

Элемент Вариант почву урожаем к выносу

- кг д.в. на 1 га

1 52 365 -313 14

N Т 199 467 -268 43

3 " 501 642 -141 78

■ 4 687 740 -53 93

•1 5 154 -149 3

Р205 2 130 185 -55 70

- • 3 285 - 254 31 • 112

- _ 4 '405 • 306 99 132

1 -25 525 -500 5

К20 2 . 125 623 -498 20

3 335 844 -509 40

4 345 1014 -669 34

Коэффициенты использования из удобрений по второму полю севооборота : азота 59-69%, фосфора 25-38%, калия 98-154%,. а в среднем по 1, 2, 3 и 8 полям они составили 56-85%, 30-32% и 88-127% соответственно азоту, фосфору и калию. По калию получилось завышенное значение из-за несовершенства разностного метода расчета при учете количества калия, использованного растениями из почвенных запасов.

Изменение основных агрохимических показателей почвы при расчетных системах удобрения. Перед закладкой опыта содержание гумуса составляло 4Д% (табл. 10); 13 лет применения удобрений способствовало увеличению содержания этого показателя на 0,3% в 3 варианте. При увеличении норм минеральных удобрений на 62 кг д.в., содержание гумуса снижалось на 0,2% по сравнению с предыдущим, но тем не менее осталось выше уровня контроля на 0,1%. При внесении одних минеральных удобрений содержание гумуса не изменилось. Применяемые системы удобрения не оказывали значительного влияния на кислотность почвы, сумму поглощенных оснований и степень насыщенности основаниями. Содержание подвижного фосфора изменилось с 9,4 в неудо-бренном варианте до 12,5 мг/100г почвы в 4 варианте. Это увеличение непосредственно связано с положительным балансом фосфора в севообороте. Перед закладкой опыта содержание подвижного калия находилось на высоком уровне (21,5 мг на 100г почвы). Мы сознательно создали отрицательный баланс калия, чтобы снизить этот уровень до 17-18 мг на 1 ООг почвы.

Таблица 10

Агрохимические показатели почвы в слое 0-20 см (в среднем по 1. 3 и 8 полям севооборота}

Гумус, % Нг 5 V, % р,о< к2о

Вариант опыта рНкы мг-экв/100 г почвы чг/ЮОгпочвы

Перед закладкой опыта в 1986 г

4,2 60 2.1 20,6 91 92 21.5

1998 г

1 42 5.9 2.1 24,0 92 94 19.7

■» 42 58 2.3 24 2 91 9.7 21.3

3 4,5 60 2,2 24.4 92 11.2 21,5

4 4.3 60 — а 24 3 92 12 5 21 4

НСР„< 0,1 02 02 1 0 - 06 1.1

Однако пока не произошло заметного снижения содержания подвижных форм калия Это, по-видимому, происходит вследствие перераспределения форм калия в почве Он переходит из труднодоступного в доступное для растений состояние

Экономическая эффективность изучаемых систем удобрения Применение второго уровня навозно-минеральной системы удобрения обеспечило увеличение выхода продукции с 3,2 г кормед (контроль) до 6,5 т корм ед на 1 га, что соответствовало 42000 руб (габл 11)

Таблица 11

Экономическая эффективность систем удобрения во втором звене севооборо-

та в среднем за 1995-1999 гг (картофель-овес-одн травы-оз рожь)

Показатель Вариант опыта

1 1 2 3 4

Выход продукции на 1 га в т корм ед в тыс руб 32 19 0 42 26 2 5.6 36,2 6,5 42,0

Всего затрат на 1 га тыс руб 68 1 74 95 10 2

Себестоимость 1т корм ед тыс руб 2 1 18 | 1.7 1 6

Чистый доход с 1 га от применения удобрений, тыс руб производства продукции тыс руб 12 2 65 18 8 14,5 26 8 20 31 7

Окупаемость дополнительных затрат руо | 105 64 66

Рентабечьность производства продукции, % применения удобрений "'о 181 | 252 ' 954 283 539 310 560

Наибольший чистый доход от применения удобрений также получен при применении второго уровня навозмо - минерально» система, что составило

20000 рубУга. По мере насыщенности севооборота удобрениями окупаемость дополнительных затрат снижалась, оставаясь на довольно высоком уровне (каждый вложенный рубль дал как минимум 6,4 руб., а максимум 10,5 руб.), а также снижалась рентабельность (от 560 до 954%). Высокая экономическая эффективность применяемых систем во втором звене севооборота прежде всего связана с продовольственной ценностью выращиваемых культур. В настоящее время в связи со снижением цены на удобрения (до 40% скидки) стало выгодно применять минеральные удобрения, в том числе под зерновые культуры и картофель. Эта продукция сегодня ценная на рынке и пользуется большим спросом. Таким образом, хозяйствам выгодно уделять больше внимания расширению посевных площадей этих культур.

ВЫВОДЫ

1. В среднем за 5 последних лет исследований применение 15И25Р21К на 1 га темно-серой лесной средкесуглинистой почвы увеличило продуктивность второго звена полевого севооборота с 3,2 до 4,2 т корм.ед. на 1 га. При первом уровне навозно - минеральной системы (22Ш9Р8К на фоне 10 т навоза в среднем на 1 га севооборота) она достипм 5,6 т корм.ед. Максимальная продуктивность 6,5 т корм.ед. получена при втором уровне навозно - минеральной системы удобрения (53Ы64Р14К на фоне 10 т навоза в среднем на 1 га севооборота).

2. За 14 лет при применении одних минеральных удобрений, по всем культурам, в 50-57% лет была достигнута планируемая урожайность и 7-35% легг выше планируемой. При первом и втором уровнях навозно - минеральных систем удобрения вероятность получения планируемой урожайности достигла 64% лет, а выше ее - 21% лет.

3. За 14 лет по всем культурам второго звена севооборота выполнение планируемой урожайности составило во втором варианте 82-100%, в 3 варианте - 79-86% и в 4 варианте - 79-85%.

4. Урожайность картофеля больше всего зависела от количества выпавших осадков в июне месяце (17-29%) и от суммарного их количества в мае-июне-июле и мае-шоне-июле-августе месяцах (9-16%); урожайность овса от суммарного их качества в июне-июле-августе (33-39%); 19-29% урожая однолетних трав зависело от осадков июня месяца, 9-19% от осадков июня-июля месяцев. -■-■.'.»■:■

5. При внесении возрастающих доз удобрений содержание азота в среднем за 1995-1999 гг. достоверно увеличилось к 4 варианту (241 кг д.в. на 1 га): в клубнях картофеля на 28%, в ботве на 22%; в зерне овса -10%, озимой ржи —. 14%, в их соломе 21, 27% соответственно; в зеленой массе однолетних трав на 21% по сравнению с контролем. Содержание фосфора выросло в зерне овса на 7%, озимой ржи на 14%, в соломе этих культур на 10, 20% соответственно по отношению к контролю; в клубнях картофеля на 15%, в ботве 13%; в однолетних травах на 11%. Содержание калия изменилось аналогично азоту. - ;

6. Относительный хозяйственный баланс питательных веществ в среднем по 1, 2, 3 и 8 полям севооборота за 1994-1999 гг. составил: азота - 40-102%,

фосфора - 75-162%, калия - 22-S0% в зависимости от применяемых систем удобрения

7 С увеличением вносимых доз удобрений наблюдалось достоверное повышение содержания сырого белка в клубнях картофеля с 9,1% на неудобренном до 11,6% в 4 варианте Содержание сухого вещества несколько снижалось с 24,8 до 22,8%, крахмала с 19% до 16,4%, однако вкусовые качества при этом остались на довольно высоком уровне Содержание витамина С имело лишь тенденцию к росту с 14,2 до 15,2 мг%

8 Возрастающие дозы удобрений способствовали достоверному увеличению сырого белка в зерне овса с 10,8 до 11,8% и озимой ржи с 9,5% до 10,9% на в с м

9 Увеличение насыщенности севооборота удобрениями повышало относительное содержание сырого белка в зеленой массе однолетних трав на 22%, каротина на 37% и практически не влияло на содержание клетчатки

10 В ранней фазе развития содержание нитратов в клубнях картофеля и в зеленой массе однолетних трав увеличивалось по мере возрастания доз удобрений, однако к уборке урожая оно снижалось в 3-7 раз в картофеле и примерно в 2 раза в травах и было намного ниже ПДК

11 За 5 последних тет амплитуда колебаний коэффициентов использования питательных веществ культурами из почвы составила азота - 16-28%, фосфора - 9-12%, калия - 9-25%, а коэффициентов использования азота из удобрений в среднем по 1, 2, 3 и 8 полям севооборота - 56-85%, фосфора - 3032%, калия-88-127%

12 13 лет применения навозно - минеральной системы удобрения (22N39P8K Ют навоза в среднем на 1 га севооборота) привело к увеличению содержания гумуса на 0,3% Применяемые системы удобрения не оказывали существенного влияния на сумму поглощенных оснований и на степень насыщенности почвы основаниями Содержание подвижного фосфора увеличилось с 9,4 до 12 5 мг/100 почвы, а калия практически осталось на прежнем уровне

13 Себестоимость 1 т кормед снижалась с 2100 руб в контрольном до 1600 руб при применении второго уровня навозно-минеральной системы, при этом был получен наибольший чистый доход - 20000 руб /га Рентабельность от удобрений колебалась от 560 до 954%

14 Все изучаемые системы удобрения сработали эффективно Высокая экономическая эффективность применяемых систем во втором звене севооборота, прежде всего связана с продовольственной ценностью выращиваемых культур и со снижением цены на удобрения (40% скидки)

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1 На темно-серой лесной почве (гумус - 4 2%, pH около 6, Р205 - 3-4 класс К20 - 5 класс) Центрального района Нечерноземной збны для получения продуктивности полевого севооборота в 4 2 т корм ед с I га рекомендуется

вносить 15Ш5Р21К или всего 61 кг д.в. Внесение 22Ш9Р8К минеральных удобрений на фоне 10 т навоза в среднем на 1 га (всего 179 кг д.в.) позволяет повысить продуктивность до 5,6 т корм, ед., а при увеличении норм минеральных удобрений до 53Ы64Р14К на том же фоне навоза (всего 241 кг д.в.) до 6,5 т корм.ед. ' . ' ■

2. При составлении научно обоснованных систем удобрения в севооборотах предлагается использовать метод дифференцированного нормативного баланса.

На серой лесной почве со средним содержанием подвижных форм фосфора и высоким калия в зависимости от уровня планируемой продуктивности севооборота необходимо придерживаться следующих показателей баланса питательных веществ: азота 40-102%, фосфора - 75-162% и калия - 22-50% к выносу с урожаем. •

3. При расчете норм удобрений на планируемый урожай предлагается использовать следующие величины выноса азота, фосфора и калия (в кг) на 1 т основной продукции с учетом побочной:. .

Культура N ': ■ р2о5 к2о

Картофель 5-6 2 - 9-10 •

Овёс 27-32 13-15 24-29 -

Одн. травы (з/м) 2-3* 1 - 4-5

Озимая рожь 21-26 13-15 23-28

Примечание: * - без учета азотфиксации. ;

- По материалам диссертационной работы опубликованы следующие работы; ■

1. Демин В.А., Траоре Брахима Бакари, Варфа Ахмед. Продуктивность 8-польного полевого севооборота во второй ротации на темно-серой лесной почве. при разных системах удобрения//Изв.ТСХА.-1999.-Вып.1.-с.108-114. .

2. Траоре Брахима Бакари, Варфа Ахмед, Зверев A.A. Влияние длительного применения удобрений на урожайность и качество продукции в 8-польном полевом севообороте на темно-серой лесной почве Нечерноземной зоны России. Депон.ВНИИТЭИагропром под № 121 ВС-99. - 9с.

3. Траоре Брахима Бакари, Зверев A.A. Продуктивность 8-польного полевого севооборота во второй ротации при расчётных системах удобрения на темно-серой лесной почве. Депон.ВНИИТЭИагропром под № 116/27 ВС-99. -Юс. ' ' ' : .

4. Траоре Брахима Бакари. Воздействия разных систем удобрения на продуктивность звена полевого севооборота (картофель - овёс — однолетние травы - озимая рожь) и на агрохимические показатели темно серой лесной почвы Владимирского Ополья.// Труды научной конференции молодых ученых молодых ученых и специалистов МСХА 6-8 июня 2000г.-М., 2000. - _: и

Обььм 1 0 печ т

Чак 87

Тираж 100 жз

Типография Издагечьсгва МСХА 127^50 Москва Тимирязевская vi, 44