Продуктивность зернотравяных севооборотов и баланс элементов питания при возделывании сельскохозяйственных культур на дерново-подзолистых супесчаной и суглинистой почвах

Исследование уровня применения минеральных и органических удобрений в севообороте как одного из наиболее важных факторов, определяющих его продуктивность. Характеристика интегрированной системы защиты растений от сорняков, болезней и вредителей.

Рубрика Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 25.01.2019
Размер файла 389,0 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Почвоведение и агрохимия № 1(54) 2015

Размещено на http://www.allbest.ru/

116

115

УДК 631.582:631.445.2

Институт почвоведения и агрохимии

ПРОДУКТИВНОСТЬ ЗЕРНОТРАВЯНЫХ СЕВООБОРОТОВ И БАЛАНС ЭЛЕМЕНТОВ ПИТАНИЯ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР НА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ СУПЕСЧАНОЙ И СУГЛИНИСТОЙ ПОЧВАХ

В.В. Лапа

Н.Н. Ивахненко

г. Минск

В интенсивных системах земледелия ставится задача получать не только высокие и устойчивые урожаи сельскохозяйственных культур хорошего качества, но и создавать условия для расширенного воспроизводства плодородия почв. В многочисленных опытах, проведенных в Республике Беларусь, установлено, что при достижении продуктивности пашни выше 50 ц к.ед./га при недостаточном уровне применения удобрений может складываться отрицательный баланс по важнейшим элементам питания: азоту, фосфору, калию, а также усиливаются процессы деградации гумуса. Поэтому существенное значение для обоснования наиболее эффективных уровней применения удобрений и целенаправленного регулирования почвенного плодородия имеют балансовые расчеты.

Оценить правильность системы удобрения можно только в условиях их длительного применения в севооборотах. Уровень применения минеральных и органических удобрений в севообороте является одним из наиболее важных факторов, определяющих его продуктивность и состояние агрохимических показателей почвенного плодородия.

Сложившаяся в период 1992-2005 гг. тенденция по снижению объемов применения минеральных и органических удобрений в сочетании с нарушением соотношения питательных веществ в сельскохозяйственном производстве определила необходимость научного поиска и разработки научно обоснованных приемов, позволяющих получать планируемую урожайность сельскохозяйственных культур за счет повышения окупаемости удобрений в севооборотах и более эффективного использования достигнутого потенциала плодородия почв. Основой такого варианта системы применения удобрений, на окультуренных дерново-подзолистых почвах, должно быть поддержание за ротацию севооборота бездефицитного баланса фосфора, калия и гумуса в почвах с оптимальным содержанием этих показателей на основе принципов воспроизводства почвенного плодородия и получения экономически обоснованной продуктивности сельскохозяйственных культур с благоприятным качеством товарной продукции.

В настоящее время агрохимической наукой республики разработан ряд рекомендаций по вопросам эффективного использования минеральных удобрений в агротехнологиях возделывания сельскохозяйственных культур, ориентированных на получение максимальной урожайности. На основании этих работ решены вопросы оптимальных доз и сроков внесения удобрений под отдельные сельскохозяйственные культуры, которые реализованы в практической деятельности хозяйств.

Поэтому в дальнейшем развитии нуждаются вопросы оптимизации применения удобрений в севооборотах с различным уровнем обеспеченности элементами питания, которые являются основой планирования потребности республики в минеральных удобрениях, а также послужат нормативной основой прогнозирования продуктивности пахотных земель.

Уровень применения минеральных удобрений в севооборотах является наиболее характерным признаком степени интенсификации земледелия, он же определяет и характер изменения агрохимических свойств почв, запасов в них элементов питания. Исследование указанных вопросов возможно только в севооборотах в условиях длительных стационарных опытов. Необходимость научного поиска для решения сохранения и расширенного воспроизводства плодородия почв, повышения эффективности использования средств химизации на различных уровнях плодородия почв, определения количественных закономерностей изменения агрохимических показателей почв определяет актуальность исследований [1-10].

Цель исследований - установить агрохимически обоснованные и эффективные системы удобрения, обеспечивающие формирование высокой урожайности сельскохозяйственных культур при рациональном использовании почвенных запасов элементов питания, окупаемость 1 кг NРК 10-12 к.ед. и получение растениеводческой продукции, сбалансированной по основным макро- и микроэлементам в соответствии с нормативными требованиями.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования по изучению продуктивности зернотравяных севооборотов, выносу сельскохозяйственными культурами элементов питания, балансу и интенсивности баланса азота, фосфора и калия в длительных стационарных полевых опытах с удобрениями проводили в 2004-2010 гг. на дерново-подзолистой легкосуглинистой, развивающейся на мощном лессовидном суглинке почве, в СПК «Щемыслица» Минского района и дерново-подзолистой супесчаной, подстилаемой с глубины 30-50 см песком, почве в ГП «Экспериментальная база им.

Суворова» Узденского района.

Опыты развернуты в пространстве в трех полях. Агрохимическая характеристика пахотного слоя дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы: рНKCl - 5,9-6,1, содержание Р2О5 - 260-410, К2О - 90-300 мг/кг почвы, гумуса - 1,9-2,0; дерново-подзолистой супесчаной почвы: рНKCl - 5,7-5,9, гидролитическая кислотность - 1,58-1,92, сумма обменных оснований - 9,10-9,52 смоль(+)/кг почвы, обменные кальций - 4,4-4,8 и магний - 1,3-1,6 смоль(+)/кг почвы, содержание подвижных форм: Р2О5 - 170-280, К2О - 110-275 мг/кг почвы; гумуса - 2,6-3,0.

На дерново-подзолистой легкосуглинистой почве исследования проводили в зернотравяном севообороте: пелюшко-овсяная смесь (VSB 1132123 + Стрелец) - озимое тритикале Вольтарио с подсевом клевера - клевер Витебчанин - яровая пшеница Тома - яровой рапс Янтарь. Общая площадь делянки - 69 м2 (11,5 Ч 6 м), учетная - 45 м2 (10 Ч 4,5 м).

На дерново-подзолистой супесчаной почве исследования проводили в зернотравяном севообороте: горохо-овсяная смесь (VSB 1132123 + Стрелец) - ячмень Гонар - озимая рожь Зарніца с подсевом клевера - клевер луговой Устойлівы - озимое тритикале Вольтарио. Общая площадь делянки - 45 м2 (9м х 5м), учетная - 32 м2 (8м х 4,0 м).

Повторность вариантов в опытах - 4-кратная.

В схемах опытов предусматривали внесение трех доз азота на фоне фосфорных и калийных удобрений с различной интенсивностью балансов: положительные (150 компенсации выноса Р2О5 и К2О), поддерживающие (100) и дефицитные (50 компенсации выноса Р2О5 и К2О).

На дерново-подзолистой супесчаной почве осенью 2003, 2004 и 2005 гг. фоном под горохо-овсяную смесь внесено 40 т/га соломистого навоза крупного рогатого скота (НКРС), характеризующегося следующими показателями: влажность - 74,1, рНКСl - 7,60, N общ. - 0,50 , Р2О5 - 0,34 , К2О - 0,57.

Минеральные удобрения (карбамид, аммофос или простой аммонизированный суперфосфат и хлористый калий) вносили под предпосевную культивацию согласно схемам опытов (табл. 1, 2).

Таблица 1 Схема опыта и распределение удобрений по культурам зернотравяного севооборота на дерново-подзолистой супесчаной почве (2004- 2010 гг.)

п/п

Сумма NPK за севооборот,

кг/га

Горохоовсяная смесь

2004-2006 гг.

*Ячмень 2005-2007 гг.

**Озимая рожь

с подсевом клевера

2006-2008 гг.

Клевер луговой

2007-

2009 гг.

*** Озимое тритикале

2008-2010 гг.

1

Контроль без удобрений

2

40 т/га НКРС**** - фон

40 т/га

НКРС - фон

Последействие 40 т/га НКРС - фон

3

N300Р350

N60Р70

N60Р70

Р70+N60

Р70

Р70+N90+30

4

N300К600

N60К120

N60К120

К120+N60

К120

К120+N90+30

5

Р350К600

Р70К120

Р70К120

Р70К120

Р70К120

Р70К120

6

N180Р350К600

N30Р70К120

N30Р70К120

Р70К120+N30

Р70К120

Р70К120+ N90

7

N300Р350К600

N60Р70К120

N60Р70К120

Р70К120+N60

Р70К120

Р70К120+ N90+30

8

N420Р350К600

N90Р70К120

N60+30Р70 К120

Р70К120+N60 +N30

Р70К120

Р70К120+ N90+30+30

9

Р200К400

Р40К80

Р40К80

Р40К80

Р40К80

Р40К80

10

N180Р200К400

N30Р40К80

N30Р40К80

Р40К80+N30

Р40К80

Р40К80+N90

11

N300Р200К400

N60Р40К80

N60Р40К80

Р40К80+N60

Р40К80

Р40К80+N90+30

12

N420Р200К400

N90Р40К80

N60+30Р40 К80

Р40К80+ N60+30

Р40К80

Р40К80+ N90+30+30

13

Р100К20

Р20К40

Р20К40

Р20К40

Р20К40

Р20К40

14

N180Р100К200

N30Р20К40

N30Р20К40

Р20К40+N30

Р20К40

Р20К40+N90

15

N300Р100К200

N60Р20К40

N60Р20К40

Р20К40+N60

Р20К40

Р20К40+N90+30

Примечание. *под ячмень + N30 в фазу стеблевания; **под озимую рожь N весной в фазу возобновления вегетации + N30 в фазу трубкования; *** под озимое тритикале N весной в фазу возобновления вегетации + N30 в фазу стеблевания + N30 в фазу последний лист; ****НКРС - навоз крупного рогатого скота.

На дерново-подзолистой легкосуглинистой почве осенью 2005, 2006 и 2007 гг. фоном внесено 40 т/га соломистого навоза крупного рогатого скота под пелюшкоовсяную смесь.

В опытах применяли интегрированную систему защиты растений от сорняков, болезней и вредителей.

Предпосевную обработку почвы и уход за растениями осуществляли в соответствии с отраслевыми регламентами и рекомендациями по интенсивной технологии возделывания сельскохозяйственных культур [11, 12, 13].

Анализ почвенных и растительных образцов проводили в соответствии с общепринятыми методиками: обменную кислотность рНKCl - потенциометрическим методом (ГОСТ 26483-85), гидролитическую кислотность - по Каппену (ГОСТ 26212-84), сумму обменных оснований - по Каппену-Гильковицу (ГОСТ 27821- 88), подвижные формы фосфора и калия - по Кирсанову (ГОСТ 26207-91), обменные кальций и магний - методом ЦИНАО (ГОСТ 26487-85), гумус - по Тюрину в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26213). В растительных образцах после мокрого озоления проб в смеси серной кислоты и пергидроля определяли: азот и фосфор фотоколориметрическим индофенольным и ванадо-молибдатным методами, калий - на пламенном фотометре, кальций и магний - на атомно-абсорбционном спектрофотометре. Органические удобрения анализировали по ГОСТ 26712-85- ГОСТ 26718-85 (общий азот - в модификации ЦИНАО - индофенольным методом, фосфор - молибдатным методом, калий - на пламенном фотометре).

Учет урожая - сплошной поделяночный. Балансовые расчеты проводили согласно методике РУП «Институт почвоведения и агрохимии» [14].

На формирование урожая сельскохозяйственных культур, наряду с питанием растений, большое влияние оказывает водный и температурный режимы почв и воздуха в течение вегетационного периода растений. Как избыток, так и недостаток влаги и тепла негативно сказывается на урожае сельскохозяйственных культур. Наиболее близкими величинами для характеристики оптимального водного и теплового режимов почв и растений являются среднемноголетние показатели осадков и температуры воздуха.

За вегетационный (апрель-август, 2004-2011 гг.) период возделывания сельскохозяйственных культур распределение осадков, температура воздуха и сумма температур выше 10 оС и ГТК отличались от среднемноголетних величин.

За апрель-август 2010 г. выпало 338,6 мм осадков при средней многолетней величине 350 мм. Температура воздуха значительно превышала средний многолетний показатель: на 1,9 оС в июне, на 5,4 оС в июле и на 4,7 оС в августе. Гидротермический коэффициент (условный показатель увлажнения по Селянинову) в течение вегетационного периода изменялся в пределах 0,9-1,9, что позволило сделать заключение о слабозасушливом периоде в июне и июле.

За апрель-август 2009 г. выпало 502,8 мм осадков. Однако в апреле только 4,6 мм (ср. многол. 46 мм), а в июне 255 мм (12 июня 48, 1мм, а 23 июня 91,5 мм при средней многолетней 78 мм). Гидротермический коэффициент в течение вегетационного периода изменялся в пределах от 0,3 (апрель) до 5,6 (июнь), что свидетельствует о высоком избытке влаги не только в июне, но и в мае и в июле, т.к. месяцы с ГТК выше 1,6 характеризуются как избыточно влажные.

За апрель-август 2008 г. выпало 310,1 мм осадков, что только на 40 мм меньше среднемноголетней величины (350 мм). Гидротермический коэффициент изменялся в пределах от 0,8 (июнь) до 1,7 (апрель), что позволяет сделать заключение о некотором недостатке влаги, т. к. месяцы с ГТК от 1,0 до 1,3 (май и август) относятся к слабозасушливым, от 1,0 до 0,7 (июнь) - к засушливым, а от 1,3 до 1,6 (июль) - к оптимальным .

Температура воздуха всего периода вегетации 2007 г. превышала среднемноголетний уровень на 1,2-4,0оС. Количество осадков в апреле и июне в 3 и 2 раза соответственно было меньше средней многолетней величины, а сумма осадков за 5 месяцев на 70 мм ниже. Недостаток влаги и повышенная температура воздуха оказали отрицательное влияние на урожайность клевера лугового и зерновых во всех вариантах опыта при возделывании на дерново-подзолистой супесчаной почве.

Очень сложные погодные условия сложились в вегетационный период в 2006 г. Апрель характеризовался прохладной и сухой погодой. После посева горохо-овсяной смеси и зерновых за 15 дней при прохладной и ветреной погоде не выпало ни одного мм осадков. В период налива зерна в течение 20 дней во второй половине июня и первой - июля также осадков не было. В августе выпадение осадков было в три раза выше среднего многолетнего уровня. В сумме за 5 месяцев количество осадков превысило норму на 105 мм.

Вегетационный период 2005 г. отличался затяжной и холодной весной и количеством осадков выше средней многолетней величины в два раза в мае и очень сильным ураганным ветром и проливным дождем в течение двух суток в августе, что продлило созревание зерновых культур на две недели. Недостаток осадков ощущался в июне и июле.

Вегетационный период 2004 г. отличался затяжной и холодной весной и количеством осадков выше средней многолетней величины в июле и августе, что продлило созревание зерновых культур на две недели.

Сумма выпавших осадков за период вегетации (май-август) составила в

2004 г. - 387,4 мм, 2005 г. - 399,9 мм, 2006 г. - 455 мм, 2007 г. - 281,8 мм, 2008 - 310,1 мм, 2009 г. - 502,8 мм, 2010 г. - 338,6 мм при средней многолетней величине 302 мм. Сумма активных температур также изменялась по годам исследований, а в соответствии с этими показателями изменялся и условный показатель увлажнения - гидротермический коэффициент (ГТК по Селянинову), который в 2004 г. составил 1,12-2,8, 2005 г. - 0,73-3,31, 2006 г. - 1,3-4,8, 2007 г. - 0,3-2,5, 2008 г. - 0,8-1,7, 2009 г. - 0,3-5,5, в 2010 г. - 1,0-2,7. В Беларуси вегетационные периоды с показателями ГТК 1,0-1,3 характеризуются как слабозасушливые, 1,3-1,6 оптимальные, а больше 1,6 - влажные [15].

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В исследованиях на дерново-подзолистых легкосуглинистой и супесчаной почвах наиболее значительное влияние на продуктивность зернотравяных севооборотов оказали биологические особенности культур и удобрения. Росту урожайности пелюшко-овсяной смеси, озимых тритикале и ржи, яровых пшеницы и ячменя, рапса способствовали в большей степени возрастающие дозы азотных удобрений. В то же время продуктивность клевера лугового в вариантах с применением возрастающих доз азотных удобрений под покровную культуру снижалась, а максимальных значений достигала в вариантах с внесением фосфорных и калийных удобрений.

Среднегодовая продуктивность зернотравяного севооборота при возделывании на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве в удобренных вариантах составила 81,9-108,7 ц к.ед./га, в варианте без удобрений - 68,7 ц к.ед./га (табл. 3). Внесение 8 т/га севооборотной площади соломистого навоза КРС увеличило продуктивность севооборота на 13,2 ц к.ед./га. В вариантах с отдельным внесением азотных удобрений N24-72 продуктивность севооборота составила 85,9-90,1 ц/га к.ед., при прибавке от внесения данных удобрений - 4,0- 8,2 ц к.ед./га. В вариантах с внесение NP и NK- удобрений продуктивность севооборота повысилась на 9,6 и 10,6 ц к.ед./га соответственно. Введение в систему удобрения фосфора и калия повысило продуктивность в фоновых вариантах на 13,7 (Р30K62) и 21,5 (Р60K124) ц к.ед./га.

Таблица 3 Влияние удобрений на продуктивность зернотравяного севооборота на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве

Вариант

Урожайность основной продукции, ц/га

Среднегодовая продук-

тивность, ц к.ед./га

Прибавка,

ц к.ед./га от

Окупае-

мость,

к.ед.

пелюшка-овес, з/масса

озимое тритикале, зерно

клевер

1 года, з/масса

яровая

пшеница, зерно

яровой рапс, семена

минеральных

удобрений

Без удобрений

319

53,8

684

39,8

16,6

68,7

-

-

8 т

382

61,9

839

45,9

19,8

81,9

-

-

N24

430

67,9

814

51,0

22,0

85,9

4,0

16,7

N48

488

71,9

794

54,7

23,7

89,2

7,3

15,2

N72

500

74,7

756

57,5

25,4

90,1

8,2

11,4

N48P30

493

73,4

834

55,7

23,2

91,5

9,6

12,3

N48K62

494

74,0

848

56,0

23,7

92,5

10,6

9,6

P30K62

437

68,7

1036

50,3

22,3

95,6

13,7

14,9

N24P30K62

473

73,1

982

56,6

24,2

97,8

15,9

13,7

N48P30K62

508

76,6

961

59,7

25,9

100,2

18,3

13,1

N72P30K62

540

79,5

911

62,3

26,6

100,6

18,7

11,4

P60K124

457

75,4

1153

50,9

23,6

103,4

21,5

11,7

N24P60K124

520

80,4

1089

57,3

25,0

105,9

24,0

11,5

N48P60K124

558

84,0

1058

60,8

26,2

107,9

26,0

11,2

N72P60K124

568

86,8

972

62,9

28,2

106,7

24,8

9,7

N72P60K124

565

89,0

1007

64,2

27,3

108,7

26,8

10,5

N96*P60K124

575

93,1

942

67,6

26,7

108,1

26,2

9,4

НСР05

17

1,6

14

2,3

1,3

1,0

Примечание. *Дробное внесение азотных удобрений.

При среднегодовом применении N24-72Р30К62 на фоне внесения 8 т/га севооборотной площади навоза азотные удобрения повысили продуктивность севооборота на 2,2-5,0 ц к.ед./га при общей продуктивности 97,8-100,6 ц к.ед./га, при этом оплата 1 кг NPK составила 11,4-13,7 к.ед. Внесение N24-96 на фоне Р60К124 обеспечило продуктивность зернотравяного севооборота 105,9- 108,7 ц к.ед./га. Прибавка от внесения азотных удобрений составила 2,5- 5,3 ц к.ед./га, полного минерального удобрения - 24,0-26,8 ц к.ед./га при окупаемости 1 кг NPK 9,4-11,5 к.ед.

Максимальная продуктивность зернотравяного севооборота 107,9 ц к.ед./га получена при среднегодовом внесении N48P60K124 на фоне 8 т/га соломистого навоза КРС. Прибавка от прменения азота в данном варианте составила 4,5 ц к.ед./га, NPK-удобрения - 26,0 ц к.ед./га при окупаемости 1 кг NPK 11,2 к.ед. Дальнейшее увеличение доз азотных удобрений не приводило к повышению продуктивности севооборота, что обусловлено, в первую очередь, отрицательным действием азота на развитие растений клевера в первый год жизни. Необходимо отметить, что доля клевера лугового в общей продуктивности севооборота составила 35-47 .

Таким образом, основное влияние на продуктивность зернотравяного севооборота на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве оказало почвенное плодородие (62-65). Применение органических удобрений обеспечило получение 12-13 продукции, внесение фосфорных и калийных удобрений обеспечило 20 продукции севооборота. Низкое долевое участие азотных удобрений в формировании урожая севооборота (2-5) обусловлено возделыванием в севообороте клевера лугового.

Продуктивность культур севооборота, наряду с содержанием в них элементов питания обуславливала закономерные изменения величины выноса основных элементов питания.

В исследованиях на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве внесение азотных удобрений в значительной мере приводило не только к росту урожая, но и повышало содержание азота в сухой массе растений, поэтому с увеличением доз азотных удобрений закономерно рос и вынос этого элемента в вариантах опыта.

В варианте без удобрений вынос азота за ротацию севооборота составил 591 кг/га (табл. 4). Внесение органических удобрений способствовало увеличению выноса азота на 124 кг/га. Применение азотных удобрений в наибольшей степени влияло на величину выноса данного элемента. В варианте с наибольшей дозой удобрений (N480P300K620) этот показатель достигал 1042 кг/га, в то время как в варианте с наибольшей продуктивностью (N240P300K620) этот показатель составил 946 кг/га. Таким образом, в зернотравяном севообороте с возделыванием клевера лугового увеличение доз азотных удобрений с 240 до 480 кг д.в./га на фоне P300K620 приводило к неэффективному использованию азота, вынос увеличился на 96 кг/га при недостоверном увеличении продуктивности севооборота.

Таблица 4 Вынос элементов питания за ротацию зернотравяного севооборота

Вариант

Общий вынос, кг/га

Удельный вынос, кг /т

N

P2O5

K2O

СаО

MgO

N

P2O5

K2O

СаО

MgO

Без удобрений

591

234

611

214

125

17,2

6,8

17,8

6,2

3,6

Навоз, 40 т- фон 1

715

281

806

259

144

17,4

6,9

19,7

6,3

3,5

Фон 1 + N120

768

299

907

264

141

17,9

7,0

21,1

6,1

3,3

Фон 1 + N240

829

322

968

275

150

18,6

7,2

21,7

6,2

3,4

Фон 1 + N360

861

327

965

282

149

19,1

7,3

21,4

6,3

3,3

Вариант

Общий вынос, кг/га

Удельный вынос, кг /т

N

P2O5

K2O

СаО

MgO

N

P2O5

K2O

СаО

MgO

Фон 1 + N240P150

853

328

954

280

158

18,7

7,2

20,9

6,1

3,5

Фон 1 + N240K310

821

316

1079

253

140

17,7

6,8

23,3

5,5

3,0

Фон 1 + P150K310 - фон 2

797

314

1103

263

146

16,7

6,6

23,1

5,5

3,1

Фон 2 + N120

842

332

1146

264

149

17,2

6,8

23,4

5,4

3,0

Фон 2 + N240

887

345

1177

276

152

17,7

6,9

23,5

5,5

3,0

Фон 2 + N360

931

355

1195

296

155

18,5

7,1

23,8

5,9

3,1

Фон 1 + P300K620 - фон 3

854

335

1233

276

147

16,5

6,5

23,8

5,3

2,8

Фон 3 + N120

896

355

1266

281

152

16,9

6,7

23,9

5,3

2,9

Фон 3 + N240

946

376

1326

290

156

17,5

7,0

24,6

5,4

2,9

Фон 3 + N360

986

385

1355

295

158

18,5

7,2

25,4

5,5

3,0

Фон 3 + N360

1005

387

1378

296

159

18,5

7,1

25,3

5,4

2,9

Фон 3 + N480

1042

391

1408

304

164

19,3

7,2

26,0

5,6

3,0

Удельный вынос азота изменялся в вариантах опыта от 16,5 до 19,3 кг/т к.ед. Внесение азотных удобрений увеличивало на 0,4-0,5 кг (в зависимости от фона) затраты данного элемента на формирование 1 т к.ед. основной и соответствующего количества побочной продукции культур севооборота.

Баланс азота за ротацию севооборота был отрицательным и изменялся в пределах от - 14 до -139 кг/га при интенсивности баланса 63,4-95,4 (табл. 5). Оптимальные параметры интенсивности баланса азота, предложенные Институтом почвоведения и агрохимии, при продуктивности, полученной в нашем опыте, должны составлять более 130. Наименьшая разница между приходом и расходом азота наблюдалась в варианте с внесением за ротацию севооборота 360 кг д.в./га азота на фоне внесения органических удобрений, интенсивность баланса при этом составила 95,4. Таким образом, внесение азотных удобрений и возделывание в севообороте клевера лугового полностью не компенсировало вынос данного элемента культурами севооборота.

В вариантах, где не вносили азотные удобрения, расход данного элемента значительно превышал его приход. В фоновых вариантах с внесением P150K310 и P300K620 на фоне органических удобрений баланс азота составил соответственно -80 и -88 кг/га, в варианте без удобрения - -139 кг/га. В варианте оптимальном по продуктивности баланс азота составил - 45 кг/га при интенсивности баланса 90,2 .

Суммарный вынос фосфора за ротацию севооборота был не таким значительным, как вынос азота и составил в зависимости от варианта опыта 234-391 кг/га. Таким образом, вынос фосфора по отношению к варианту без удобрений вырос на 67. В варианте с наибольшей продуктивностью отчуждение данного элемента с урожаем за ротацию севооборота составило 376 кг/га.

Затраты фосфора на формирование 1 т к.ед. продукции культур севооборота ниже, чем затраты калия и азота и изменялись в меньших пределах (6,5-7,3 кг). При внесении фосфорных удобрений значения удельного выноса имеют тенденцию к снижению на 0,3-0,4 кг (в зависимости от фона). В то же время внесение азотных удобрений приводило к некоторому повышению удельного выноса фосфора.

Таблица 5 Баланс и интенсивность баланса элементов питания в зернотравяном севообороте на дерново-подзолистой суглинистой почве

Вариант

Баланс элементов питания, кг/га

Интенсивность баланса,

N

P2O5

K2O

СаО

MgO

N

P2O5

K2O

СаО

MgO

Без удобрений

-139

-141

-384

-252

-103

63,4

3,7

8,5

23,4

12,8

Навоз, 40 т - фон 1

-81

-108

-357

-182

-87

81,2

37,7

33,5

49,0

32,3

Фон 1 + N120

-61

-118

-418

-183

-85

86,5

35,6

30,0

48,9

32,9

Фон 1 + N240

-42

-132

-454

-189

-90

90,6

33,1

28,3

48,0

31,5

Фон 1 + N360

-14

-134

-451

-194

-89

95,4

32,8

28,5

47,5

31,7

Фон 1 + N240P150

-48

-46

-444

-194

-96

89,8

77,3

28,8

47,3

30,2

Фон 1 + N240K310

-23

-128

-332

-176

-84

93,3

33,8

53,0

49,7

33,1

Фон 1 + P150K310 - фон 2

-80

-38

-362

-185

-89

82,2

80,3

50,4

48,8

31,9

Фон 2 + N120

-63

-48

-385

-184

-90

86,5

76,4

48,8

48,6

31,6

Фон 2 + N240

-38

-56

-404

-191

-92

91,2

73,5

47,7

47,7

31,2

Фон 2 + N360

-19

-61

-409

-202

-94

94,6

71,7

47,3

46,3

30,7

Фон 1 + P300K620 - фон 3

-88

39

-257

-192

-89

81,9

119,1

69,0

47,7

31,8

Фон 3 + N120

-67

27

-276

-195

-92

86,2

112,2

67,0

47,2

31,1

Фон 3 + N240

-45

15

-309

-200

-94

90,2

106,6

64,3

46,6

30,5

Фон 3 + N360

-33

11

-322

-202

-95

92,7

104,8

63,3

46,4

30,5

Фон 3 + N360

-38

8

-340

-204

-97

91,9

103,5

62,1

46,3

30,1

Фон 3 + N480

-23

6

-354

-207

-99

94,5

102,3

61,0

45,8

29,6

В балансе фосфора наблюдаются закономерные изменения в зависимости от доз фосфорных удобрений. В вариантах, где фосфорные удобрения не вносили, баланс данного элемента был отрицательным и составил -108 - -141 кг/га при интенсивности 3,7- 37,7%. При внесении 150 кг д.в./га фосфора его баланс также был отрицательным и изменялся в пределах от -38 до -61 кг/га. Интенсивность баланса в данном случае повышалась до 71,7-80,3 и была близка к оптимальной, которая составляет 50-70 для почв с высокой обеспеченностью фосфором. Варианты опыта с внесение 300 кг д.в./га фосфора характеризовались положительным балансом (6-39 кг/га) при интенсивности 102,3-119,1.

Наиболее значительным из выносов всех основных элементов питания был вынос калия культурами севооборота. В варианте без удобрений этот показатель составил 611 кг/га. За счет увеличения продуктивности севооборота при внесении органических удобрений общий вынос калия увеличился до 806 кг/га. При повышении доз как калийных, так и азотных удобрений происходило значительное увеличение выноса калия. В вариантах с внесением возрастающих доз азотных удобрений на фоне 2 (P150K310) вынос калия составил 1146 1195 кг/га, на фоне 3 (P300K620) - 1266-1355 кг/га. В варианте с наибольшей продуктивностью (N240P300K620) вынос калия составил 1326 кг/га, при дальнейшем увеличении доз азотных удобрений до 480 кг д.в./га, при недостоверном повышении продуктивности севооборота вынос калия увеличился на 82 кг/га.

В отличие от удельного выноса фосфора для калия данный показатель увеличился с повышением доз удобрений. В варианте без удобрений этот показатель составил 17,8 кг к.ед./т, при внесении N480P300K620 - 26,0 кг к.ед./т. Таким образом, затраты калия на формирование 1 т к.ед. продукции культур севооборота увеличиваются с повышением доз калийных и азотных удобрений.

Расчет баланса калия в опыте показал, что потребление растениями данного элемента превышало его поступление в почву на 257-454 кг/га. В вариантах, где калий не вносился, его баланс составил -357 - -454 кг/га. При внесении за ротацию севооборота 310 кг д.в./га калия баланс данного элемента был отрицательный -332 - -409 кг/га. Внесение 620 кг д.в./га калия также не было достаточным для положительного баланса, в данном случае баланс изменялся от -257 до -354 кг/га. Интенсивность баланса калия изменялась по вариантам опыта от 8,5 до 69,0. В варианте с наибольшей продуктивностью вынос калия составил 1326 кг/га, баланс - -309 кг/га, при его интенсивности 64,3.

Общий вынос растениями кальция и магния в меньшей степени зависел от системы удобрения и составил 214-304 и 125-164 кг/га соответственно. Удельный вынос кальция и магния изменялся в небольших пределах 5,3-6,3 и 2,8- 3,6 кг к.ед./т соответственно и имел тенденцию к снижению с повышением доз минеральных удобрений.

Разница между приходом и расходом кальция составила -184 - -252 кг/га, магния - -84 - -103 кг/га при интенсивности баланса 23,4-49,7 и 12,8-33,1 соответственно.

Высокая продуктивность зернотравяного севооборота, значительный вынос основных элементов питания привели к изменениям агрохимических показателей пахотного слоя исследуемой почвы, в большей мере это отразилось на содержании подвижного фосфора и калия (табл. 6).

На фоне высокого содержания фосфора в дерново-подзолистой легкосуглинистой почве происходило снижение на 6-24 мг/кг почвы содержания его подвижных форм в вариантах без внесения фосфорных удобрений. При применении за ротацию севооборота 150 кг д.в./га фосфора (рассчитанного на 50 компенсации выноса) содержание подвижных фосфатов увеличилось на 5-16 мг/кг почвы только в вариантах с внесением Р150К310 и N120Р150К310 на фоне подстилочного навоза КРС. Применение за ротацию 300 кг д.в./га фосфора приводило к повышению количества подвижных фосфатов на 10-24 мг/кг почвы. Значительный вынос калия растениями при отрицательном балансе за ротацию севооборота привел к тому, что во всех вариантах опыта наблюдалось обеднение почвы подвижными формами калия (уменьшение на 18-80 мг/кг почвы).

За ротацию севооборота в зависимости от системы удобрения показатель кислотности рН имел тенденцию к снижению на 0,04-0,29 ед., содержание гумуса снизилось на 0,04-0,23.

На дерново-подзолистой супесчаной почве в среднем за три года (2004- 2006 гг.) урожайность зеленой массы горохо-овсяной смеси (VSB 1132123 + Стрелец) формировалась на уровне 244-404 ц/га. При внесении минеральных удобрений на фоне 40 т/га органических урожайность зеленой массы практически не зависела от доз фосфорных и калийных удобрений, а увеличивалась при нарастании доз азотных удобрений. оптимальная, математически достоверная урожайность 393 ц/га зеленой массы формировалась при применении системы удобрения с поддерживающими балансами фосфора и калия N30P40K80 на фоне 40 т/га НКРС, при самой высокой в опыте оплате минеральных удобрений (NPK) 54,7 кг зеленой массы горохо-овсяной смеси. Сбор сухого вещества при данной системе удобрения составил 78,7 ц/га. Максимальная оплата азотных удобрений зеленой массой 166 и 94 кг получена при применении N30 на фоне положительных и поддерживающих балансов фосфора и калия Р70К120 и Р40К80. минеральный удобрение севооборот сорняк

На фоне интегрированной системы защиты растений от сорняков, болезней и вредителей, оптимальный уровень урожаев ячменя 38-54 ц/га обеспечивался при применении N60Р40К80 (РК на поддерживающие балансы) +N30 в фазу начала стеблевания на фоне последействия 40 т/га органических удобрений, а в среднем за три года 48,7 ц/га (табл. 7).

Таблица 7 Влияние различных систем применения удобрений на урожайность культур и продуктивность зернотравяного севооборота на дерново-подзолистой супесчаной почве, ц/га

Среднегодовое применение удобрений,

кг д.в./га

Горохо-

овсяная смесь

Яровой ячмень

Озимая рожь

Клевер

1 года пользования

Озимое

тритикале

Среднегодовая продук-

тивность, ц к.ед./га

Прибавка, ц к.ед. от

Окупаемость,

к. ед.

минеральных

удобрений

1. Без удобрений

244

31,2

32,8

509

40,5

60,5

-

-

2. 8 т/га НКРС - фон

311

37,0

38,4

596

41,5

70,2

9,7

-

3. N60Р70

356

46,5

63,5

616

67,5

90,1

19,9

15,3

4. N60К120

345

44,8

62,5

588

65,4

87,1

16,9

9,4

5. Р70К120

354

44,5

47,7

671

48,1

81,7

11,5

6,0

6. N36Р70К120

403

47,5

57,1

694

65,8

93,1

22,9

10,1

7. N60Р70К120

394

47,9

62,3

669

68,2

93,9

23,7

9,5

8. N84Р70К120

404

49,0

72,6

582

73,6

95,5

25,3

9,2

9. Р40К80

365

43,4

46,6

653

47,0

80,4

10,2

8,5

10. N36Р40К80

393

46,4

56,3

667

66,3

91,1

20,9

13,4

11. N60Р40К80

388

46,5

62,5

656

69,1

93,1

22,9

12,7

12. N84Р40К80

401

48,7

71,7

608

72,6

95,9

25,7

12,6

13. Р20К40

344

41,0

43,9

610

45,9

76,0

5,8

9,7

14. N36Р20К40

353

43,6

53,3

629

62,9

85,4

15,2

15,8

15. N60Р20К40

371

46,7

59,4

618

66,1

89,2

19,0

15,8

НСР0,05

10

1,7

3,5

8

1,4

1,7

Оптимальная урожайность зерна диплоидного сорта озимой ржи Зарница 71,7 ц/га в среднем за три года (2006-2008 гг.) формировалась при комплексном последовательном и совместном применении средств химизации (N90Р40К80 на фоне последействия 40 т/га навоза КРС). При оптимальной урожайности окупаемость 1 кг NРК составила 15,9 кг и 1 кг азотных удобрений - 27,9 кг зерна.

Внесение возрастающих доз азотных удобрений (N30-90) обеспечило прибавку урожайности зерна 9,4-25,1 ц/га при увеличении содержания белка на 0,1-0,7 и сбора белка - на 102-270 кг/га.

Урожайность зеленой массы клевера лугового Ўстойлiвы в среднем за три года (2007-2009 гг.) на уровне 286-402 ц/га получена в 1-м укосе, а во 2-м укосе - 220-299 ц/га. В сумме за два укоса и в среднем за три года внесение Р70К120 обеспечило урожайность зеленой массы клевера лугового Устойлiвы на уровне 582-694 ц/га. Внесенные под покровную культуру озимую рожь азотные удобрения в дозах 60 и 90 кг/га снижали урожайность зеленой массы клевера 1 укоса. Максимальная урожайность 694 ц/га зеленой массы формировалась при применении Р70К120 и внесении N30 Р70К120 под предшественник - озимую рожь. Прибавка при сравнении с внесением Р40К80 и Р20К40 составила 24 ц/га и 65 ц/га соответственно. Сбор сухого вещества при оптимальной урожайности составил 103,5 ц/га, или 123,2 ц/га сена, 145,5 ц/га кормовых единиц.

Среднегодовое содержание сырого белка в 1-м укосе изменялось в зависимости от системы удобрения от 13,3 до 15,0, 2-м укосе - от 13,6 до 17,0.

В среднем за три года (2008-2010 гг.) оптимальная урожайность зерна озимого тритикале Вольтарио 72,6 ц/га формировалась при комплексном последовательном и совместном применении средств химизации, в том числе N150Р40К80 на фоне последействия 40 т/га навоза КРС.

При оптимальной урожайности зерна озимого тритикале прибавка зерна от NРК составила 31,1 ц/га, в том числе от азотных удобрений 25,6 ц/га, при оплате 1 кг NРК - 11,5 кг зерна и 1 кг азота - 17,1 кг зерна. Последействие органических удобрений (40 т/га) не оказало достоверного влияния на урожайность зерна озимого тритикале. Внесение возрастающих (90,120,150 кг/га) доз азотных удобрений на фоне Р20,40,70к40,80,120 обеспечило прибавку урожайности зерна 17,0- 25,6 ц/га при окупаемости 1 кг N - 16,8-21,5 кг зерна.

Среднегодовая продуктивность зернотравяного севооборота при возделывании на дерново-подзолистой супесчаной почве при применении органо-минеральной системы удобрения формировалась на уровне 76,0-95,9 ц к.ед./га, в варианте без удобрений - 60,5 ц к.ед./га (см. табл. 7).

Оптимальная продуктивность зернотравяного севооборота 95,9 ц к.ед./га формировалась при применении органо-минеральной системы удобрения (среднегодовое внесение 8 т/га НКРС + N84Р40К80). Азотные удобрения вносили в три срока. При применении данной системы удобрения получена прибавка от NPK 25,7 ц к.ед./га, в том числе за счет действия азота 15,5 ц к.ед./га, при оплате 1 кг NPK 12,6 кг и 1 кг азотных удобрений 18,5 кг кормовых единиц.

При применении азотных (N36,60) удобрений на фоне фосфорных и калийных в расчете на дефицитные балансы (Р20К40) недобор продукции по сравнению с оптимальной по продуктивности системой удобрения составил 10,5-6,7 ц к.ед./га.

Известно, что показатель выноса элементов питания, рассчитанный на единицу основной продукции с соответствующим количеством побочной, является величиной менее варьируемой, чем хозяйственный вынос, что обусловлено некоторым саморегулированием растений путем изменения как химического состава, так и соотношения между основной и побочной продукцией. Показатель выноса элементов питания с единицей основной продукции четко характеризует особенности культур. Однако, анализ многочисленных данных показал, что и эти показатели подвергаются значительному варьированию под влиянием условий выращивания: влагообеспеченности, гранулометрического состава почвы, ее агрохимических показателей, запасов подвижных элементов питания, технологии возделывания, применения минеральных и органических удобрений, особенностей сорта и др. Максимальный хозяйственный и удельный вынос элементов питания характерен для систем удобрения N84Р40,70К80,120 на фоне действия и последействия 40 т/га НКРС. При применении N84Р40,70К80,120 следующий удельный вынос элементов питания: N - 18,3 и 18,7 кг/т, Р2О5 - 9,5 и 9,9 кг/т, К2О - 26,2 и 28,6 кг/т, СаО - 4,5 и 4,6 кг/т и MgO - 3,1 кг/т (табл. 8).

Таблица 8 вынос элементов питания за ротацию зернотравяного севооборота на дерново-подзолистой супесчаной почве (2004-2010 гг.)

Применение удобрений, кг д.в./га

Хозяйственный вынос элементов питания, кг/га

Удельный вынос элементов питания, кг/т

N

P2O5

K2O

СаО

MgO

N

P2O5

K2O

СаО

MgO

1. Без удобрений

435

190

443

153

99

15,9

7,8

14,8

4,1

3,0

2. 40 т/га нкрс - фон

504

226

596

168

104

16,0

8,5

17,9

4,2

3,0

3. N300Р350

687

303

710

198

135

17,9

9,2

19,5

4,8

3,5

4. N300К600

657

283

919

174

109

17,7

8,9

25,1

4,3

2,9

5. Р350 К600

588

272

894

177

108

16,6

9,2

24,6

4,3

3,0

6. N180 Р350 К600

675

311

998

175

116

17,5

9,8

26,8

4,7

3,2

7. N300 Р350 К600

698

319

1015

200

123

17,5

9,6

27,2

4,3

3,1

8. N420* Р350 К600

734

328

1030

178

115

18,7

9,9

28,6

4,6

3,1

9. Р200 К400

567

267

838

169

108

16,2

9,2

23,3

4,1

3,1

10. N180 Р200 К400

656

298

920

188

119

16,9

9,2

24,4

4,5

3,1

11. N300 Р200 К400

681

308

945

179

119

17,5

9,4

25,3

4,3

3,1

12. N420* Р200 К400

718

314

960

180

118

18,3

9,5

26,2

4,5

3,1

13. Р100К200

555

246


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.