Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК 633.15:631.8:631.445.2

Агроэкономическая эффективность возделывания кукурузы по соломе ячменя на дерново-подзолистой супесчаной почве

Т.М. Серая, Е.Н. Богатырева, Е.Г. Мезенцева,

Т.М. Кирдун, О.М. Бирюкова, Ю.А. Белявская,

Институт почвоведения и агрохимии, г. Минск, Беларусь

ANNOTATION

AGROECONOMIC EFFICIENCY OF CORN CULTIVATION ON BARLEY STRAW ON THE SOD-PODZOLIC SANDY SOIL

T.M. Seraya, E.N. Bogatyreva, E.G. Mezentseva, T.M. Kirdun, O.M. Biryukova, Yu.A. Belyavskaya

In researches on the sod-podzolic sandy soil the highest productivity of grain of corn of 108 c/ha was provided by N₉₀₊₃₀P₆₀K₁₄₀ on the background of cattle manure in a dose of 60 t/ha and on the background of straw plowing with the liquid manure in a dose of 30 t/ha, thus profitability of straw plowing with liquid manure was 43 % higher. The yield of crude protein made 966-978 kg/ha, starch - 66 c/ha, fodder units - 141,5-141,7 c/ha.

The increase of productivity of corn grain from compensating dose of nitrogen in the form of a carbamide in variants with NPK was doubtful. In variants where straw is closed up without additional nitrogen, the profit was on the average 59 USD/ha higher in comparison with variant where its autumn application, without decrease grain productivity is provided.

Decrease doses of phosphoric and potash fertilizers taking into account quantity of these elements released from barley straw plowed under corn, provided equal productivity, as well as full doses of NPK, at decrease expenses for fertilizers on 26USD/ha and increase profitability on 3-12 %.

ВВЕДЕНИЕ

Кукуруза является культурой разностороннего использования, ее широко возделывают во всех странах для производства кормов и продуктов питания [1-3]. Благодаря высокой урожайности, кормовым достоинствам и технологичности возделывания посевные площади кукурузы в мире за последние полвека возросли в 1,6 раза при увеличении урожайности в 3 раза, валового сбора зерна - в 4,8 раза [4]. В Республике Беларусь посевы кукурузы с 2003 г. увеличились в 2,3 раза, достигнув в 2013 г. более 1,0 млн. га, из которых 198,4 тыс. га убрано на зерно, а 846,6 тыс. га - на силос.

Кукуруза весьма требовательна к условиям произрастания, потребляя элементы питания до наступления восковой спелости зерна [5]. Поэтому при складывающихся социально-экономических условиях хозяйствования агропромышленного комплекса республики для реализации высокого потенциала продуктивности кукурузы и эффективной окупаемости вкладываемых в нее средств необходимо дальнейшее усовершенствование системы удобрения этой культуры, которое будет обеспечивать снижение материально-денежных затрат на единицу площади. При возделывании кукурузы немаловажную роль играют органические удобрения, которые обладают пролонгированным действием, высвобождая элементы питания постепенно на протяжении всего вегетационного периода. Кроме того, применение органических удобрений способствует сохранению почвенного плодородия. При планируемой на 2014 г. структуре посевных площадей для поддержания бездефицитного баланса гумуса в почвах пахотных земель Республики Беларусь требуется 59,9 млн. т органических удобрений, или 11,5 т/га. С учетом фактического поголовья скота возможный выход органических удобрений составляет 44,8 млн. т. Для обеспечения недостающих объемов органических удобрений следует использовать всевозможные источники органического сырья, к числу которых в первую очередь относится солома. Запашка соломы позволяет повторно вовлекать в биологический круговорот биогенные элементы. При этом с учетом высвобождения фосфора и калия из запаханной побочной продукции предшествующей культуры можно значительно снизить дозы фосфорных и калийных удобрений под последующую культуру, что при постоянно возрастающих ценах на минеральные удобрения весьма актуально.

Цель исследований - оценить влияние внесения компенсирующих доз азота при запашке соломы ячменя и возможность снижения доз фосфорных и калийных удобрений под кукурузу, возделываемую на дерново-подзолистой супесчаной почве по запаханной соломе предшественника с учетом фосфора и калия, высвобождающихся в первый год из побочной продукции.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования по изучению агроэкономической эффективности возделывания кукурузы на зерно по запаханной соломе ячменя проводили в стационарном технологическом опыте в 2011-2012 гг. в ГП "Экспериментальная база им. Суворова" Узденского района Минской области на дерново-подзолистой супесчаной, развивающейся на рыхлой супеси, подстилаемой с глубины 80 см моренным суглинком, почве. Перед закладкой полевого опыта почва характеризовалась следующими агрохимическими показателями пахотного слоя: рН_KCl 5,7-6,0, содержание гумуса - 2,15-2,64 %, подвижных форм Р ₂О _5-120-160 мг/кг почвы, К ₂О - 135-172 мг/кг, обменных форм СаО - 885-1031 мг/кг, МgО - 172-218 мг/кг почвы.

Опыт заложен в двух последовательно открывающихся полях. Повторность вариантов в опыте - четырехкратная. Общая площадь делянки - 62,4 м ² (5,2 Ч 12), учетная - 40 м ² (4 Ч 10). Всего в опыте 19 вариантов в двух полях (152 опытные делянки). В опыте предусмотрено следующее чередование культур: кукуруза - подсолнечник - ячмень + сидеральный люпин - гречиха + озимая рожь на сидерацию - овес голозерный.

Минеральные и органические удобрения под кукурузу внесены согласно схеме опыта, представленной в таблице 1. Предшественник кукурузы - ячмень Батька, после уборки которого в вариантах 7-19 была задискована солома (3,1 т/га). Компенсирующая доза азота перед заделкой соломы в вариантах 14-16 внесена в виде карбамида (N₃₀), в вариантах 10-12 - в составе жидкого навоза КРС (30 т/га), в вариантах 7-9 - в составе сидеральной массы люпина, высеянного после заделки соломы. В варианте 13 компенсирующую дозу азота в виде карбамида (N₃₀) внесли весной под предпосевную культивацию. В вариантах 17-19 солома внесена без компенсирующей дозы азота. Согласно схеме опыта под вспашку внесли подстилочный навоз КРС в дозе 60 т/га. Применяемые органические удобрения имели следующие показатели в расчете на сухое вещество:

- подстилочный навоз КРС: N - 0,48 %, Р ₂О _5-0,25 %, К ₂О - 0,61 %, органическое вещество в пересчете на углерод - 9,5 %, влажность - 78 %; отношение С/N - 20;

- жидкий навоз КРС: N - 0,12 %, Р₂О_5-0,10 %, К₂О - 0,21 %, органическое вещество в пересчете на углерод - 1,2 %, влажность - 97 %; отношение С/N - 10.

- солома ячменя: N - 0,57 %, Р ₂О ₅-0,39 %, К₂О - 1,50 %, органическое вещество в пересчете на углерод - 47,1 %, влажность - 16 %; отношение С/N - 83. кукуруза удобрение запаханная солома

Минеральные удобрения в виде карбамида, аммонизированного суперфосфата и хлористого калия внесены весной под предпосевную культивацию.

Полная доза минеральных удобрений в основное внесение составила ^N₉₀^P₆₀^K₁₄₀. В вариантах 9, 12, 16 и 19 дозы фосфорных и калийных удобрений скорректированы с учетом содержания фосфора и калия в соломе ячменя, в результате в вышеназванных вариантах под кукурузу внесли N₉₀^P₅₀^K₁₀₀. В фазу 6-8 листьев кукурузу подкормили азотными удобрения в дозе 30 кг д.в./га.

В опыте возделывали кукурузу гибрид Дельфин. Посев кукурузы проводили 8-рядной сеялкой "Ciasparoo". Способ сева - пунктирный с шириной междурядий 70 см. Норма высева кукурузы - 1 п.ед. (25 кг/га). После посева кукурузы провели довсходовую обработку почвенным гербицидом Примэкстра Голд, СК (3,5 л/га) против однолетних двудольных и злаковых сорняков. Уборку кукурузы проводили в фазу восковой спелости зерна сплошным методом поделяночно. Урожайность зерна кукурузы по всем вариантам приведена к стандартной влажности - 14 %.

В почвенных образцах агрохимические показатели определяли по общепринятым методикам: гумус - по Тюрину в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26213-91); обменную кислотность рН_КCl - потенциометрическим методом (ГОСТ 26483-85); подвижные формы фосфора и калия - по Кирсанову (ГОСТ 26207-91); обменные кальций и магний - на атомно-абсорбционном спектрофотометре ААS-30 ГОСТ 26487-85).

Химический анализ органических удобрений выполнен в соответствии с Государственными отраслевыми стандартами: определение рН_КCl - по ГОСТ 27979-88; влаги и сухого остатка - по ГОСТ 26713-85; органического вещества - по ГОСТ 27980-88; общего азота - по ГОСТ 26715-85; общего фосфора - по ГОСТ 26717-85; общего калия - по ГОСТ 26718-85.

В растительных образцах общий азот, фосфор и калий определяли из одной навески после мокрого озоления серной кислотой; азот - методом Къельдаля (ГОСТ 13496.4-93), фосфор - на спектрофотометре (ГОСТ 28901-91 (ИСО 6490/2-83)), калий - на пламенном фотометре (ГОСТ 30504-97). Содержание крахмала, сырого белка и жира в зерне кукурузы определяли на инфракрасном спектрометре "Infraneo".

Экономическая эффективность рассчитана согласно [6]по уровню цен на 2013 г.: стоимость 1 т зерна кукурузы - 247,1 USD; затраты на уборку и доработку прибавки урожая зерна кукурузы - 62,0 USD/т; стоимость минеральных удоб- рений: 1 т д.в. азота - 853 USD, фосфора - 1283, калия - 277 USD; затраты на внесение 1 т д.в. минеральных удобрений на расстояние 5 км от склада: азота - 65,8 USD, фосфора - 46,0 USD, калия - 31,5 USD; затраты на приготовление и внесение на расстояние 5 км 1 т органических удобрений: подстилочный навоз КРС - 5,0 USD, жидкий навоз - 3,4 USD.

Дисперсионный анализ экспериментальных данных выполняли согласно методике полевого опыта Б.А. Доспехова (1985) с использованием компьютерной программы MS Exel.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Метеорологические условия периодов вегетации кукурузы в 2011 и 2012 гг. различались между собой, что сказалось на влиянии изучаемых факторов на урожайность зерна.

Сложившиеся в 2011 г. погодные условия были более благоприятными для возделывания кукурузы: весь период роста и развития растений характеризовался повышенными температурами с обильными осадками в середине вегетации, что способствовало формированию более высокой урожайности зерна кукурузы. ГТК за вегетационный период 2011 г. составил 1,4 при среднемноголетнем 1,7. В результате в 2011 г.при соблюдении элементов технологии возделывания культуры получено 69 ц/га зерна только за счет плодородия дерново-подзолистой супесчаной почвы (табл. 1). Внесение минеральных удобрений в дозе N₉₀₊₃₀P₆₀K₁₄₀способствовало дополнительному формированию 29 ц/га зерна. Подстилочный навоз, внесенный под кукурузу в дозе 60 т/га, обеспечил увеличение урожайности зерна на 26 ц/га, или 38 % к контролю. Самая высокая в опыте урожайность зерна в этот год (116 ц/га) сформирована в варианте с внесением N₉₀₊₃₀P₆₀K₁₄₀на фоне подстилочного навоза КРС, при этом прибавка урожайности к контролю составила 47 ц/га, или 68 %.

Низкие температуры в осенний период 2010 г. тормозили рост и развитие люпина сидерального, в результате чего к наступлению заморозков растения находились только в фазе 4-5 настоящих листьев и, соответственно, запашка сидерата не оказала достоверного влияния на урожайность зерна кукурузы.

Для вегетационного периода 2012 г. были характерны значительные колебания гидротермического режима по месяцам: в мае ГТК составил 1,2 при высоких суточных температурах и нормальном выпадении осадков; в июне отмечалось переувлажнение почвы (ГТК 3,3), июль был сухим (ГТК 0,5), август характеризовался нормальным увлажнением (ГТК 1,4), первые две декады сентября были сухими (ГТК 0,6). Все это оказало неоднозначное влияние на рост и развитие растений кукурузы и эффективность применяемых удобрений. В среднем по опыту урожайность зерна кукурузы в 2012 г. составила 89 ц/га, что было на 6 ц/га ниже, чем в 2011 г.

В 2012 г. отмечена более низкая эффективность минеральных удобрений. Если в 2011 г. 1 кг NPK в среднем по опыту обеспечил 8,5 кг зерна, то в 2012 г. - всего 5,1 кг, т.е. в 1,7 раза меньше.

Благоприятные погодные условия в осенний период 2011 г. способствовали активному росту и развитию люпина сидерального, что обеспечило к наступлению заморозков формирование урожайности зеленой массы на уровне 205 ц/га на фоне без соломы и 271 ц/га на фоне заделки соломы. В результате запашки сидерата прибавка зерна кукурузы от данного приема в 2012 г. была достоверной и составила 10 ц/га. Более высокие показатели агрономической эффективности получены при совместном действии сидерата с соломой: дополнительный сбор зерна составил 16 ц/га, что было на уровне прибавки от подстилочного навоза при гораздо меньших затратах (124 USD/га против 399 USD/га в варианте с внесением подстилочного навоза) и более высокой прибыли с гектарной площади.

В среднем за два года за счет плодородия дерново-подзолистой супесчаной почвы получено зерна кукурузы 70 ц/га (табл. 1). В варианте с минеральной системой удобрения на 1 кг NРК дополнительно сформировано 8 кг зерна кукурузы. Чистый доход от внесения минеральных удобрений составил 243 USD/га с рентабельностью 62 % (табл. 2).

Таблица 1. Влияние удобрений и сроков дополнительного внесения азота при запашке соломы ячменя на урожайность зерна кукурузы (влажность 14 %)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Таблица 2. Экономическая эффективность применяемых удобрений при возделывании кукурузы на зерно (среднее за 2011-2012 гг.)

За счет внесения подстилочного навоза КРС прибавка зерна составила 21 ц/га при окупаемости 1 т навозы 35 кг зерна. Максимальная урожайность зерна сформирована в варианте с совместным применением подстилочного навоза КРС и минеральных удобрений - 108 ц/га. Следует отметить, что в среднем за два года запашка соломы ячменя с жидким навозом КРС по влиянию на урожайность была аналогичной внесению подстилочного навоза, однако чистый доход и рентабельность запашки соломы с внесением жидкого навоза были гораздо выше как на фоне минеральных удобрений, так и без них.

Установлено, что запашка соломы без компенсирующей дозы азота не обеспечила достоверный прирост урожайности зерна кукурузы относительно варианта без удобрений, отмечена только тенденция к увеличению. В варианте с осенним внесением дополнительного азота по соломе прибавка зерна составила 6 ц/га. При внесении компенсирующей дозы азота весной получена прибавка зерна кукурузы 13 ц/га. В варианте, где дополнительный азот вносили весной, чистый доход был на 125 USD/га выше, чем при осеннем его внесении (табл. 2). Максимальная прибавка урожая 16 ц/га получена при запашке соломы с жидким навозом КРС.

В вариантах с применением минеральных удобрений на фоне запашки соломы прибавка зерна от компенсирующей дозы азота по соломе была получена только при ее внесении в составе жидкого навоза КРС (вар. 11-12) и составила 10 ц/га, дополнительное осеннее внесение азота по соломе в виде карбамида было неэффективным (табл. 1). Отказ от внесения дополнительного азота по соломе ячменя при условии, что последующая культура будет яровой с обязательным внесением минеральных удобрений, обеспечит снижение затрат на 11-23 USD/га в зависимости от опытных вариантов без снижения урожайности. Однако прежде чем рекомендовать данный агроприем производству, необходимо изучить, как запашка соломы без азота скажется на содержании гумуса в почве.

Снижение доз фосфорных и калийных удобрений с учетом количества данных элементов, высвободившихся из запаханной под кукурузу соломы ячменя, обеспечило получение равновеликой урожайности, как и при полных дозах минеральных удобрений (N₉₀₊₃₀P₆₀K₁₄₀), при снижении затрат на удобрения на 26 USD/га и увеличении рентабельности на 3-12 %.

Содержание основных элементов питания в сельскохозяйственных культурах в зависимости от совокупности факторов (погодных условий, доз органических и минеральных удобрений, обеспеченности почвы элементами питания и т.п.) может существенно изменяться.

Таблица 3. Влияние удобрений и сроков дополнительного внесения азота при запашке соломы ячменя на химический состав и показатели качества зерна кукурузы

Химический анализ зерна кукурузы, возделываемой на дерново-подзолистой супесчаной почве, показал, что значимых изменений в содержании фосфора и калия под влиянием применяемых агроприемов не установлено, наблюдаемые различия находились в пределах ошибки опыта (табл. 3).

Содержание азота в зерне кукурузы в отличие от зольных элементов в большей степени зависело от систем удобрения. Минимальным содержанием этого элемента характеризовался вариант без внесения удобрений. На фоне минеральных удобрений, подстилочного навоза, а также запашки соломы без компенсирующего азота и при его осеннем внесении содержание азота в зерне составило 1,26-1,30 %, что не превышало наименьшей существенной разницы. Во всех остальных вариантах установлено достоверное увеличение данного элемента до 1,40-1,54 % относительно варианта без удобрений.

При возделывании кукурузы на дерново-подзолистой супесчаной почве не выявлено значимых изменений в содержании крахмала и жира под влиянием используемых агроприемов. По опытным вариантам содержание крахмала в зерне варьировало в пределах 70,0-73,9 %, жира - 5,29-6,01 %, что соответствовало хозяйственно-биологической характеристике этого гибрида [7]. При этом максимальными величинами по содержанию крахмала и жира характеризовался вариант с внесением минеральных удобрений в дозе N₉₀₊₃₀P₆₀K₁₄₀. Содержание сырого белка в этом варианте находилось на уровне 8,1 %, что было существенно ниже относительно варианта без удобрений. В остальных опытных вариантах данный показатель в зерне кукурузы варьировал в довольно узких пределах (9,8-10,7 %).

Расчет кормовой продуктивности показал, что при уборке кукурузы на зерно за счет плодородия дерново-подзолистой супесчаной почвы сбор кормовых единиц составил 91,8 ц/га при минимальном выходе сырого белка (603 кг/га) и крахмала (43 ц/га) (табл. 1 и 3).

Запашка чистой соломы не оказала достоверного влияния на показатели качества зерна кукурузы по сравнению с вариантом без удобрений. Внесение компенсирующей дозы азота по запаханной соломе увеличило сбор кормовых единиц на 5,0-13,8 ц/га, сырого белка - на 37-91 кг/га, крахмала - на 3-6 ц/га при большей эффективности дополнительного азота, внесенного весной.

Зерно с наиболее высоким выходом кормовых единиц и лучшими показателями качества получено в вариантах с наиболее высокой урожайностью. Применение минеральных удобрений на фоне подстилочного навоза КРС и при запашке соломы с жидким навозом КРС обеспечило сбор кормовых единиц на уровне 142 ц/га при выходе сырого белка 966-978 кг/га, крахмала-66 ц/га.

Установлено, что выход кормовых единиц, сырого белка и крахмала при снижении доз фосфорных и калийных удобрений с учетом количества данных элементов, высвободившихся из запаханной под кукурузу соломы ячменя, находился на уровне аналогичных показателей, полученных при внесении полных доз минеральных удобрений (N₉₀₊₃₀P₆₀K₁₄₀).

ВЫВОДЫ

1. На дерново-подзолистой супесчаной почве наиболее высокую урожайность зерна кукурузы 108 ц/га обеспечило внесение N₉₀₊₃₀P₆₀K₁₄₀ на фоне подстилочного навоза КРС в дозе 60 т/га и на фоне запашки соломы с жидким навозом КРС в дозе 30 т/га, при этом рентабельность запашки соломы с внесением жидкого навоза была на 43 % выше. Выход сырого белка составил 966-978 кг/га, крахмала - 66 ц/га, кормовых единиц - 142 ц/га.

2. Прибавка урожайности зерна кукурузы от внесения по соломекомпенсирующей дозы азота в виде карбамида в вариантах с NРК была недостоверной. В вариантах, где солома заделана без внесения дополнительного азота, прибыль в среднем была на 59 USD/га выше по сравнению с вариантом, где предусмотрено осеннее его внесение, без снижения урожайности зерна.

3. Снижение доз фосфорных и калийных удобрений с учетом количества данных элементов, высвободившихся из запаханной под кукурузу соломы ячменя, обеспечило получение равновеликой урожайности, как и при полных дозах NРК, при снижении затрат на удобрения на 26USD/га и увеличении рентабельности на 3-12 %.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Агробиологические основы возделывания кукурузы на зерно и силос / Н.Ф. Надточаев [и др.]. - Минск: Техносервис, 2004. - 100 с.

2. Кукуруза / Д. Шпаар [и др.]. - Минск: ФУАинформ, 1999. - 192 с.

3. Надточаев, Н.Ф. Выращивание кукурузы на силос и зерно / Н.Ф. Надточаев, С.С. Барсуков. - Минск: Ураджай, 1994. - 87 с.

4. Надточаев, Н.Ф. Кукуруза на полях Беларуси / Н.Ф. Надточаев. - Минск: ИВЦ Минфина, 2008. - 412 с.

5. Панников, В.Д. Почва, климат, удобрения и урожай / В.Д. Панников,

В.Г. Минеев. - М: Колос, 1977. - 416 с.

6. Методика определения агрономической и экономической эффективности минеральных и органических удобрений / И.М. Богдевич [и др.]; Ин-т почвоведения и агрохимии. - Минск: Ин-т проблемных исследований в АПК НАН Беларуси, 2010. - 24 с.

7. Сорта, включенные в Государственный реестр - основа высоких урожаев / Государственная инспекция по сортоиспытанию и охране сортов растений; отв. ред.: С.С. Танкевич. - Минск, 2007. - Ч.IV: Характеристика сортов, включенных в Государственный реестр: справочное издание. - 439 с.

Размещено на Allbest.ru