Размещено на http://www.allbest.ru/

Влияние запашки побочной продукции предшественника и доз минеральных удобрений на урожайность ячменя на дерново-подзолистой супесчаной почве

Введение

почва зерновой минеральный удобрение

Яровой ячмень (Hordeum sativum L.) - наиболее скороспелая и пластичная зерновая культура из выращиваемых в Республике Беларусь. Среди ранних яровых зерновых он дает наиболее высокие и устойчивые по годам урожаи.Зерно ячменя в настоящее время широко используют для продовольственных, технических и кормовых целей, в том числе в пивоваренной промышленности, при производстве перловой и ячневой круп, однако основное количество его зерна в нашей стране идет на кормовые цели [1, 2]. Ячмень относится к ценнейшим концентрированным кормам для животных, так как содержит полноценный белок и богат крахмалом.

Среди зерновых культур по посевным площадям и валовым сборам зерна ячмень занимает четвертое место в мире после пшеницы, риса, кукурузы. По данным ФАО, 42-48% ежегодных валовых сборов ячменя расходуется на промышленную переработку, включающую приготовление различных комбикормов, 6-8% на производство пива, 15% - на пищевые и 16% - непосредственно на кормовые цели.

В 2014 г. ячмень в Республике Беларусь возделывался на площади 498,4 тыс. га, или 58,6% к площади яровых зерновых, урожайность зерна составила 36,7 ц/га. Важным условием формирования высокопродуктивных посевов является применение оптимальных доз фосфорных и калийных удобрений. Однако, в последние годы в связи с недостатком финансов в сельскохозяйственных организациях республики, дозы минеральных удобрений под сельскохозяйственные культуры снижаются. Так, в 2014 г. под ячмень на 1 га внесено с минеральными удобрениями 225 кг д.в. NРК, или 76,3% к 2013 г. Поэтому назрела необходимость учитывать все альтернативные источники поступления элементов питания в почву.

В последние годы в республике измельчается на удобрение около 10 млн тонн соломы.С 1 т сухой соломы кроме 470 кг углерода в почву поступают элементы минерального питания, количество которых зависит от вида соломы: N - 4,7- 12,0 кг, Р2О5 - 2,8-6,4 кг, К2О - 14,9-25,0 к [3, 4]. При этом высвобождаемый из соломы азот поглощается микроорганизмами, которые ее разлагают, и в первый год после запашки в питании растений практически не участвует. Содержащийся в послеуборочных остатках калий находится в легкодоступной для растений форме и может участвовать в питании последующей культуры. Исследованиями зарубежных ученых установлено, что не менее половины содержащегося в соломе злаковых культур фосфора представлено легкоусвояемыми соединениями, т.е. в год действия он может быть эффективнее даже водорастворимых форм фосфорных удобрений [5, 6]. Это позволило предположить, что при запашке соломы предшествующей культуры, можно существенно снизить дозы калийных и фосфорных удобрений под последующую культуру.

Учитывая, что ранее такие исследования в Республике Беларусь не проводились, поэтому для того, чтобы усовершенствовать систему удобрения сельскохозяйственных культур, возделываемых после запашки соломы, актуальны детальные полевые исследования.

Цель исследований - оценить влияние компенсирующей дозы азота по листостебельной массе подсолнечника и скорректированных доз фосфорных и калийных удобрений, с учетом их высвобождения в первый год из соломы, на урожайность ячменя.

1.Объекты и методы исследований

почва зерновой минеральный удобрение

Стационарный технологический опыт заложен в 2010-2011 гг. в двух последовательно открывающихся полях 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. В опыте предусмотрено следующее чередование культур: кукуруза (2011, 2012 гг.) - подсолнечник (2012, 2013 гг.) - ячмень + сидеральный люпин (2013, 2014 гг.) - гречиха + сидеральный люпин (2014, 2015 гг.) - овес голозерный (2015, 2016 гг.). Дозы минеральных удобрений под изучаемые сельскохозяйственные культуры составляют: кукуруза - N90+30P60K140; подсолнечник - N90P60K120; ячмень - N60+30P60K120; гречиха - N40P50K90; овес голозерный - N60+30P50K100. Предшественник кукурузы - ячмень. Схема опыта приведена в таблице 1.

Повторность вариантов в опыте четырехкратная. Общая площадь делянки - 31,2 м2 (2,6 Ч 12), учетная - 22,0 м2 (2,2 Ч 10).

Почва опытного участка перед закладкой полевого опыта характеризовалась следующими агрохимическими показателями пахотного слоя: рНKCl - 5,7-6,0, содержание гумуса - 2,15-2,64%, подвижных форм Р2О5 - 120-160 мг/кг почвы, К2О - 135-172 мг/кг, обменных форм СаО - 885-1031 мг/кг, МgО - 172-218 мг/кг почвы.

Согласно схеме опыта в 2013-2014 гг. под ячмень запахано 6,1 т/га растительных остатков подсолнечника, внесена компенсирующая доза азота в виде карбамида (N42), жидкого навоза КРС (30 т/га). Кроме этого под предшествующие культуры было запахано: в 2010-2011 гг. - 3,1 т соломы ячменя, в 2011-2012 гг. - 6,3 т/га растительных остатков кукурузы, при этом компенсирующие дозы азота в виде карбамида составили по 30 кг д.в./га и жидкого навоза КРС (далее ЖН КРС) по 30 т/га.

Таблица 1 Влияние удобрений и сроков дополнительного внесения азота при запашке растительных остатков подсолнечника на урожайность зерна ячменя (влажность 14%)

Применяемые в опыте органические удобрения имели следующие показатели (в расчете на сухое вещество): жидкий навоз КРС: N - 2,87%, Р2О5 - 2,27%, К2О - 4,44%, углерод - 30%, влажность - 95%; отношение С/N - 10; солома ячменя (под кукурузу): N - 0,57%, Р2О5 - 0,39%, К2О - 1,50%, углерод - 47,1%, влажность - 16%; отношение С/N - 83; солома кукурузы: N - 1,10%, Р2О5 - 0,49%, К2О - 1,72%, углерод - 47%, влажность - 16%; отношение С/N - 43; листостебельная масса подсолнечника: N - 0,70%, Р2О5 - 0,29%, К2О - 3,36%, углерод - 43,7%, влажность - 16%; отношение С/N - 49; зеленая масасидерального люпина (под кукурузу): N - 2,98%, Р2О5 - 0,45%, К2О - 2,35%, углерод - 48%, влажность - 86%; отношение С/N -16.

Минеральные удобрения в виде карбамида, аммонизированного суперфосфата и хлористого калия внесены весной под предпосевную культивацию. В вариантах, где дозы фосфорных и калийных удобрений скорректированы с учетом содержания фосфора и калия в соломе предшественников, под кукурузу внесли N90+30P50K100, под подсолнечник - N90P40К40, под ячмень - N60+30P50K0.

Исследования проводили с ячменем Стратус.Посев ячменя произведен сеялкой «Sulky» с нормой высева - 4,0 млн шт. всхожих семян/га (240 кг/га). Обработка посевов против сорняков проведена в фазу кущения культуры гербицидом Кугар (1 л/га).

Химический анализ органических удобрений выполнен в соответствии с Государственными отраслевыми стандартами: определение рНКCl - 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).Экономическая эффективность рассчитана согласно методике [7]. Дисперсионный анализ экспериментальных данных выполняли согласно методике полевого опыта Б.А. Доспехова (1985) с использованием компьютерной программы MS Exel.

Погодные условия в период вегетации ячменя складывались следующим образом: в 2013 г. выпало 248 мм осадков, суммарная температура воздуха составила 1771 оС, ГТК 1,44; в 2014 г. выпало 199 мм осадков, суммарная температура воздуха составила 1738 оС, ГТК 1,22. Основной отличительной особенностью в годы проведения исследований была поздняя весна 2013 г., в результате ячмень посеян 24 апреля, в то время как в 2014 г. - 10 апреля, что и сказалось на величине урожайности культуры.

2.Результаты исследований и их обсуждение

Установлено, что в среднем по удобренным вариантам урожайность зерна ячменя в 2014 г. была на 6,4 ц/га (12%) выше по сравнению с 2013 г. В среднем за 2 года, только за счет плодородия дерново-подзолистой супесчаной почвы, при соблюдении элементов технологии возделывания культуры получено 20,5 ц/га зерна ячменя. Внесение минеральных удобрений способствовало дополнительному формированию 31,2 ц/га зерна

(табл. 1), при этом на 1 кг NРК получено 11,5 кг зерна ячменя (10,6 кг - в 2013 г., 12,4 кг - в 2014 г.). Чистый доход от внесения минеральных удобрений составил 103 USD/га с рентабельностью 34% (табл. 2). Максимальная урожайность зерна ячменя сформирована в вариантах с применением минеральных удобрений на фоне запашки соломы с компенсирующими дозами азота (в виде ЖН КРС и карбамида) и составила 59,7-60,6 ц/га (вар. 7, 8, 11, 12).

За счет действия и последействия соломы и листостебельной массы предшествующих культур (ячмень, кукуруза, подсолнечник) прибавка урожайности зерна ячменя в среднем за 2 года составила 10,5 ц/га. Осеннее внесение по соломе компенсирующей дозы азота в виде карбамида обеспечило дополнительный рост урожайности на 3,8 ц/га, весеннее - на 15,4 ц/га. Внесение компенсирующей дозы азота по соломе в виде жидкого навоза КРС способствовало дополнительному сбору зерна, по сравнению с контролем, 19,5 ц/га или 9,0 ц/га за счет внесения жидкого навоза. Все применяемые системы удобрения были высокорентабельны (табл. 2).

В вариантах 5, 8, 12 и 15, где дозы фосфорных и калийных удобрений скорректированы с учетом содержания фосфора и калия в листостебельной массе подсолнечника, которая была запахана под ячмень, урожайность зерна была на уровне полных доз минеральных удобрений в соответствующих вариантах (вар. 4, 7, 11 и 14). В результате, снижение доз фосфорных и калийных удобрений позволило уменьшить затраты на удобрения на 51 USD/га, или на 26% и соответственно увеличить чистый доход и рентабельность (табл. 2).

почва зерновой минеральный удобрение

Таблица 2 Экономическая эффективность применяемых удобрений при возделывании ячменя на зерно, среднее за 2013-2014 гг.

Таким образом, на дерново-подзолистой супесчаной почве при возделывании ячменя, дозы фосфорных и калийных удобрений под культуру целесообразно уменьшать с учетом высвобождения данных элементов из соломы или листостебельной массы предшественника. В результате это позволит уменьшить затраты на удобрения (в опыте на 51 USD/га) без снижения урожайности.

Содержание азота в зерне ячменя, в зависимости от варианта опыта, изменялось в пределах 1,63-2,15%, фосфора - 0,66-0,81%, калия - 0,64-0,68%, кальция - 0,03-0,05%, магния - 0,14-0,16% (табл. 3). Содержание элементов питания в соломе ячменя было следующим: азота - 0,61-0,80%, фосфора - 0,36-0,41%, калия - 1,12-1,63%, кальция - 0,25-0,32%, магния - 0,11-0,25%.

Таблица 3 Влияние удобрений на химический состав зерна и соломы ячменя, среднее за 2013-2014 г.

В зависимости от варианта опыта для формирования урожайности ячменя было использовано из почвы и удобрений 36-151 кг азота, 16-61 кг фосфора, 23-114 кг калия, 3,4-17,6 кг кальция и 4,9-15,9 кг магния (табл. 4). В результате нормативный вынос элементов с 1 т зерна и соответствующим количеством соломы в среднем составил 21,5 кг азота, 9,2 кг фосфора, 15,6 кг калия, 2,3 кг кальция и 2,4 кг магния.

Таблица 4 Влияние удобрений на общий и удельный вынос элементов питания с урожаем ячменя, среднее за 2013-2014 г.

В результате исследований установлено, что в среднем за 2 года урожайность соломы ячменя в опыте составила 41,2 ц/га. После уборки ячменя в почву с этим количеством соломы возвратилось 1,7 т углерода, 27 кг азота, 14 кг фосфора, 54 кг калия, 10 кг кальция и 6 кг магния. При планировании доз внесения минеральных удобрений под последующую культуру севооборота эти количества элементов питания целесообразно учитывать.

Выводы

почва зерновой минеральный удобрение

1. На дерново-подзолистой супесчаной почве в среднем за два года наиболее высокая урожайность зерна ячменя 59,7-60,6 ц/га сформирована в вариантах с применением минеральных удобрений на фоне действия и последействия соломы и листостебельной массы предшественников с компенсирующими дозами азота.

2. В варианте с действием и последействием соломы и листостебельной массы предшественников без компенсирующих доз азота в среднем за два года получено зерна 31,1 ц/га, что на 10,5 ц/га выше, чем в неудобренном варианте. Внесение дополнительного азота по растительным остаткам предшествующих культур обеспечило прибавку урожайности зерна ячменя на 15,4 ц/га при весеннем его внесении и 3,4 ц/га при осеннем внесении. В вариантах с внесением NPK под ячмень дополнительное внесение азота по соломе увеличило урожайность на 4,2 ц/га.

3. Снижение доз фосфорных и калийных удобрений с учетом содержания фосфора и калия в растительных остатках подсолнечника, которые были запаханы под ячмень, обеспечило урожайность зерна ячменя на уровне полных доз минеральных удобрений и позволило снизить затраты на удобрения на 51 USD/га, или на 26%.

Список литературы

почва зерновой минеральный удобрение

1.Сенченко, В.Г. Кормовой ячмень поможет снизить дефицит белка в кормах / В.Г. Сенченко, А.А. Зубкович, И.И. Яцкевич // Наше сельское хозяйство. - 2012. - № 3(№ 38). - С. 39-42.

2.Сенченко, В.Г. Возделывание пивоваренного ячменя в Республике Беларусь: аналитический обзор / В. Г. Сенченко. - Минск: Белорусский научный институт внедрения новых форм хозяйствования в АПК, 2002. - 43 c.

3.Высвобождение элементов питания при заделке соломы в дерново-подзолистые почвы в зависимости от ее видового состава и удобрения азотом / Т.М. Серая [и др.] // Агрохимия. - 2013. - № 3 - С. 52-59.

4.Серая, Т.М. Солома - тоже удобрение / Т.М. Серая, Е.Н. Богатырева // Белорусская нива. - 2013. - № 210. - С. 3.

5.Wagar, B.I. Changes with time in the form and availability of residual fertilizer phosphorus on chernozemic soils / B.I. Wagar, J. W.B. Stewart, J.O. Moir // Canad. J. of Soil Sci. - 1986. - V. 66. - № 1. - P. 105-119.

Размещено на Allbest.ru