Влияние стандартных и комплексных удобрений на урожайность и структуру урожая зеленой массы подсолнечника на дерново-подзолистых легкосуглинистой и связно-супесчаной почвах

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Влияние стандартных и комплексных удобрений на урожайность и структуру урожая зеленой массы подсолнечника на дерново-подзолистых легкосуглинистой и связно-супесчаной почвах

Г.В. Пироговская

С.С. Хмелевский

Г.М. Сафроновская

В.И. Сороко

А.И. Исаева

Т.В. Гарбузова

А.А. Малицкая

В.В. Бобовкина

Л.П. Шиманский

Подсолнечник требователен к теплу, свету, влаге, плодородию почвы и предшественнику. Для нормального роста и развития культуры требуется определенное количество и соотношение основных элементов питания, которое зависит от уровня планируемой урожайности, содержания элементов питания в почве и предшественника. Около 50 % прироста урожайности сельскохозяйственных культур в условиях Беларуси обеспечивают минеральные удобрения.

Известно, что подсолнечник отзывчив на внесение органических удобрений как в прямом действии, так и в последействии. Относительно использования минеральных удобрений подсолнечником существуют разные мнения. Одни исследователи считают, что наибольшее увеличение урожайности подсолнечника обеспечивают азотно-фосфорные удобрения, внесение калийных удобрений не повышает урожай даже в сочетании с азотно-фосфорными [1].

На дерново-подзолистых, и главным образом, почвах легкого гранулометрического состава, а также торфяных, подсолнечник испытывает недостаток в калии и требует внесения повышенных доз калийных удобрений. На почвах с высоким содержанием калия культура может удовлетворять свои потребности в калии за счет его значительных запасов в этих почвах. Недостаток калийного питания задерживает рост стебля, вызывает преждевременное отмирание листьев нижнего и среднего ярусов. Критическим периодом поступления азота в растения является время от начала образования корзинки до конца цветения; фосфора - в фазе от появления всходов и до образования корзинки; калия - в период от появления корзинки до восковой спелости [2, 3].

Известно, что при возделывании подсолнечника в годы с различными погодными условиями, эффективность удобрений во многом зависит от комплексного применения всех агротехнических приемов на каждой конкретной почве с учетом содержания в ней подвижных соединений фосфора и калия [4-5].

В условиях республики актуальным направлением является усовершенствование технологии возделывания подсолнечника на основе изучения особенностей питания и сравнительной агрономической и экономической эффективности различных форм удобрений на основных почвенных разновидностях.

При разработке или усовершенствовании системы удобрения подсолнечника следует предусмотреть, чтобы отдача от применяемых новых агротехнических средств была направлена на сохранение и рациональное использование почвенной влаги и минеральных ресурсов, повышение плодородия почвы, увеличение урожайности культуры.

Эта задача особенно актуальна в условиях изменения климата в Республике Беларусь, в сторону потепления и появления засушливых периодов, что позволяет более широко возделывать подсолнечник на зеленый корм и маслосемена, за счет чего снизятся закупки семян и масла за рубежом и затраты валюты на их приобретение.

В настоящее время большое внимание уделяется разработке и применению специальных видов комплексных минеральных удобрений с модифицирующими добавками (микроэлементами, в том числе и в хелатной форме, регуляторами роста растений, средствами защиты растений и т. д.) для различных сельскохозяйственных культур. При этом сравнительно мало данных в области разработки составов минеральных удобрений для подсолнечника.

Для условий Беларуси актуальным направлением является установление оптимальных доз внесения минеральных удобрений в интенсивных технологиях возделывания подсолнечника на дерново-подзолистых почвах, а также разработка новых форм комплексных удобрений с микроэлементами для основного внесения в почву, поскольку ранее такие разработки не проводились, что и определило цель наших исследований.

Объекты и методика исследований

В 2012-2014 гг. в полевых стационарных опытах при возделывании подсолнечника Степок на дерново-подзолистых легкосуглинистой (ОАО «Гастелловское» Минского района Минскойобласти) и на дерново-подзолистой связно-супесчаной, сменяемой с глубины около 30 см рыхлой супесью, а с 1 м моренным суглинком, почве (п. Криничный Мозырского района Гомельской области) проведено изучение сравнительной эффективности стандартных и новых форм комплексных минеральных удобрений с микроэлементами (бором, магнием, медью и марганцем).

Агрохимическая характеристика пахотных горизонтов опытных полей перед закладкой опытов с подсолнечником следующая:

дерново-подзолистая легкосуглинистая почва - содержание гумуса - 1,93-1,95 % (среднее по полям), N-NO₃ - 10,2-10,9 мг/кг почвы, рН - 5,83-6,02, содержание подвижных форм Р₂О₅ - 472-592 и К₂О - 315-351 мг/кг почвы, обменных форм Са - 1105-1374 и Мg - 92-135 мг/кг почвы, обеспеченность почвы подвижными соединениями микроэлементов средняя по содержанию бора (0,58 мг/кг почвы), подвижной меди (1,0 М НСl) - 2,8 и подвижного цинка - 3,3 мг/кг почвы, низкая - по обеспеченности подвижным марганцем (1,0 М КСl) - 1,6 мг/кг почвы;

дерново-подзолистая связносупесчаная почва - содержание гумуса - 1,87-2,65 %, N-NO₃ - 10,5-11,3 мг/кг почвы, рН - 5,97-6,16, содержание подвижных форм Р₂О₅ - 206-321 и К₂О - 218-352 мг/кг почвы, Са - 834-914 и Мg - 133- 165 мг/кг почвы, обеспеченность почвы по бору (0,34 мг/кг почвы), меди (2,02 мг/кг почвы) и цинку (3,87 мг/кг почвы) - средняя, по марганцу (1,9 мг/кг почвы) - низкая.

Комплексные удобрения, которые испытывались в полевых опытах при основном внесении в почву содержали основные элементы питания (N - в пределах от 10 до 16 %, Р₂О₅ - 9-18 %, К₂О - 18-25 %) и модифицирующие добавки (В₁ - 0,15 %, В₂ - 0,25 %, В₃ - 0,35 %, B- 0,15 %, M- 1,5 %, B - 0,15 %, Cu - 0,21 %; B - 0,15 %, Mn - 0,15 %, B - 0,10 %, Mg - 0,9 %, Cu -0,09 %, Mn - 0,09 %.

В качестве базовых вариантов для сравнительной оценки эффективности новых форм минеральных удобрений для основного внесения в почву являлись смеси стандартных удобрений (карбамид, аммонизированный суперфосфат и хлористый калий) или комплексные удобрения без модифицирующих добавок (марка NPK = 16-11-24).

Анализ образцов почвы проведен по следующим методикам: рН - в КСI (ГОСТ 26483-85); подвижные формы фосфора и калия - по Кирсанову, в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26207-91); обменные катионы (Са++, Мg++) - по ГОСТ 26487-85; содержание гумуса - по методу ЦИНАО (ГОСТ 26213-91); определение подвижных форм микроэлементов в почве - по ОСТ 10144-88.

В растительных образцах определяли азот, фосфор, калий, кальций и магний после мокрого озоления по общепринятым методикам: азот - по ГОСТ 13496.4- 93 п. 2; фосфор - спектрофотометрически; калий - на пламенном фотометре; кальций и магний - на атомно-адсорбционном спектрофотометре по ГОСТ 26570-95.

Учет урожайности зеленой массы подсолнечника и ее структурных (листья, стебли, корзинки) и качественных показателей проведен в фазе начала цветения.

Аналитическая обработка экспериментальных данных, полученных в опытах, выполнялась по общепринятым методикам.

Статистическая обработка результатов исследований проведена по Б.А. Доспехову с использованием соответствующих программ дисперсионного анализа на ПЭВМ, наименьшая существенная разность рассчитывалась с помощью компьютерной программы по годам и блокам.

Температура воздуха приведена по данным наблюдений Гидрометеоцентра (г. Минск и г. Мозырь), осадки - по лизиметрической станции РУП «Институт почвоведения и агрохимии» (г. Минск). Гидротермический коэффициент (ГТК) рассчитывался по Г.Т. Селянинову.

Результаты исследований и их обсуждение

В условиях 2012-2014 гг. в период вегетации подсолнечника погодные условия Минской и Гомельской областей значительно различались по годам:

в ОАО «Гастелловское» Минского района сумма атмосферных осадков за апрель - август в условиях 2012 г. составила 321,7 мм, среднемесячная температура воздуха - 15,4 °С, сумма температур выше 5-10 °С - 2360,3 °С, ГТК = 1,36; соответственно в 2013 г. - 327,4 мм, 15,9 °С, 2432,8 °С и ГТК = 1,34; 2014 г. - 450,7 мм, 16,2 °С, 2481,1 °С, ГТК = 1,82; при среднемноголетнем за этот период - 360 мм осадков, среднемесячной температуре воздуха - 13,6 °С, сумме температур - 2092,7 °С, ГТК = 1,72;

в п. Криничный, Мозырского района - в 2012 г. атмосферные осадки составили 489,0 мм, среднемесячная температура воздуха - 17,0 °С, сумма температур выше 5-10 °С - 2601,4 °С, ГТК = 1,88; в 2013 г. - 215,9 мм, 17,3 °С, 2648,9 °С, ГТК = 0,82; 2014 г. - 355,2 мм, 17,4 °С, 2661,7 ^оС, ГТК = 1,33; при среднемноголетнем за этот период - 350 мм осадков, среднемесячной температуре воздуха - 14,8 °С, сумме температур - 2266,9 °С, ГТК =1,54. В целом вегетационный период возделывания подсолнечника в ОАО «Гастелловское» в 2012 и 2013 гг. характеризуется как оптимальный, 2014 г. - влажный; в п. Криничный - 2012 г. - влажный, 2013 г. - засушливый и в 2014 г. - оптимальный.

Изучение сравнительной эффективности различных доз и форм минеральных удобрений при возделывании подсолнечника на зеленую массу в центральной части республики (Минский район) на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве и в юго-восточной части (Мозырский район) на связно-супесчаной почве показало, что в обоих местах произрастания подсолнечник приблизительно одинаково реагирует на минеральные удобрения. Так, урожайность зеленой массы подсолнечника на легкосуглинистой почве в среднем за 3 года по опыту составила 552 ц/га, а на связно-супесчаной почве была несколько ниже (540 ц/га). Уровень прибавок зеленой массы (8 % влажности) по вариантам опыта от различных доз стандартных форм минеральных удобрений на легкосуглинистой почве был в пределах (вар. 2-10) от 76 до 190 ц/га, или 18-45 %, на связно-супесчаной почве - от 54 до 181 ц/га, или 13-43 %; от азотных удобрений (N₄₅, N₆₀, N₉₀ и N₆₀₊₃₀ на фоне P₆₀K₉₀ - вар. 3-6) - 45-114 ц/га, или 11-27 %, по сравнению с фоном (N₁₆P₆₀K₉₀), или 29-45 % по отношению к контролю (табл. 1).

При этом лучшими дозами для формирования максимальной урожайности зеленой массы подсолнечника оказались N₆₀P₆₀K₉₀ - 609 ц/га и N₆₀P₈₀K₁₆₀ - 599 ц/га, с прибавкой к контролю на уровне 190 и 180 ц/га или 43-45 %. Увеличение урожайности за счет внесения фосфорного и калийного удобрения в дозе N₁₆P₆₀K₉₀ кг/га д.в. (вар. 2) составило 76 ц/га, или 18 % по сравнению с контролем.

На дерново-подзолистой связно-супесчаной почве прибавка зеленой массы подсолнечника от различных доз минеральных удобрений (вар.2-10) находилась в пределах от 54 до 181 ц/га, или 13-43 % по сравнению с контролем, от азотных удобрений - 47-103 ц/га, или 10-22 % по сравнению с фоном. Лучшими дозами для формирования максимальной урожайности зеленой массы на этой почве оказались N₆₀P₈₀K₉₀ (сумма 230 кг/га д.в.) - 598 ц/га, N₆₀P₈₀K₁₆₀ (сумма 300 кг/га д.в.) - 587 и N₆₀₊₃₀P₆₀K₉₀ (сумма 240 кг/га д.в.) - 574 ц/га. Увеличение урожайности за счет внесения фосфорных и калийных удобрений в дозе N₁₆P₆₀K₉₀ кг/га д.в. составило 54 ц/га или 13 %, за счет азотного удобрения - 11-25 %. В структуре урожая зеленой массы подсолнечника на момент уборки на легкосуглинистой и связно-супесчаной почвах доля листьев составила 16,6- 23,6 %, стеблей - 33,8-41,7 %, корзинок - 37,3-50,0 %.

Урожайность сухого вещества подсолнечника при уборке на зеленую массу на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве в зависимости от вариантов опыта в среднем за три года исследований находилась в пределах от 83,9 - 121,9, с прибавкой сухого вещества на уровне 15,2-38,0 ц/га по отношению к контролю, от азотных удобрений - 9,0-22,8 ц/га по отношению к фону N₁₆P₆₀K₉₀; на дерново-подзолистой связно-супесчаной почве эти показатели были следующие: урожайность сухого вещества в пределах от 83,4 до 94,1-119,7, с прибавкой сухого вещества - 10,7-36,3 ц/га по отношению к контролю и от азотных удобрений - 9,6-20,6 ц/га по отношению к фону N₁₆P₆₀K_90. Окупаемость 1 кг NPK на первой почве была самой высокой (18,4 кг сухой массы 1 кг NPK) при дозе внесения N₆₀P₄₀K₉₀ и N₆₀P₆₀K₉₀ - 18,1 на 1 кг NPK; на второй почве - N₆₀P₈₀K₉₀ - 15,8 кг сухой массы 1 кг NPK и N₆₀P₄₀K₉₀ - 14,4 на 1 кг NPK (табл. 2).

В полевых опытах при уборке подсолнечника на зеленую массу определялись также некоторые показатели структуры урожая зеленой массы, которые в среднем по вариантам (вар. 1-10) за 2012-2014 гг. были следующие: на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве - высота растений - 130,0 см, диаметр корзинки - 19,1 см, количество листьев на одном растении - 18,3 шт.; на дерново-подзолистой связно-супесчаной почве - 136,6 см, 19,0 см и 24,6 шт./растение соответственно.

Таблица 2. Влияние стандартных форм минеральных удобрений на урожайность сухого вещества при возделывании подсолнечника на зеленую массу на дерново-подзолистых легкосуглинистой и связно-супесчаной почвах, 2012-2014 гг.

В полевых опытах с подсолнечником в условиях 2012-2014 гг. изучалась также эффективность новых форм комплексных удобрений с добавками В, Мg, Cu, Mn (в парных сочетаниях и в комплексе) на урожайность зеленой массы, сухого вещества и структуру урожая зеленой массы.

Урожайность зеленой массы подсолнечника (80 % влажности) с комплексным удобрением без добавок, марки 16-11-24 (базовый вариант) на легкосуглинистой почве в среднем за 3 года по опыту составила 514 ц/га, а на связно-супесчаной почве - 561 ц/га. Применение в технологии возделывания подсолнечника новых форм комплексных удобрений с модифицирующими добавками на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве в дозе N₆₀P₄₀K₉₀ обеспечивало повышение урожайности зеленой массы на легкосуглинистой почве на 58-129 ц/га, или 11-21 % по сравнению с аналогичным комплексным удобрением без добавок. Наиболее эффективными комплексными удобрениями оказались NPK с В (0,25 %) с прибавкой 129 ц/га, NPK с В и Mn - 110 ц/га. При использовании комплексного удобрения с полным набором модифицирующих добавок (В, Мg, Cu, Mn) прибавка зеленой массы снизилась до 87 ц/га, но была достоверной. Соответственно на связно-супесчаной почве прибавка урожайности зеленой массы от новых форм комплексных удобрений была от 30 до 63 ц/га, или 5-11 %. Лучше на этой почве сработали следующие удобрения: NPK с В (0,35 %) с прибавкой 63 ц/га, далее NPK с В, Мg (58 ц/га) и NPK с В, Mn (52 ц/га) (табл. 3).

Урожайность сухого вещества на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве в зависимости от форм комплексных удобрений (вар. 11-18) находилась в пределах от 102,8 до 128,6 ц/га, на связно-супесчаной - от 112,2 до 124,9 ц/га Прибавки сухого вещества от новых форм комплексных удобрений на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве составили 11,7-25,8 ц/га, на связно-супесчаной - от 5,8 до 12,6 ц/га по сравнению с базовым вариантом. Применение новых форм комплексных удобрений с модифицирующими добавками позволяло повысить окупаемость 1 кг NPK на первой почве на 6,1-13,6 кг сухой массы, на второй - на 3,1-6,6 кг сухой массы (табл. 4).

Структура урожая зеленой массы подсолнечника в зависимости от форм комплексных удобрений изменялась в следующих пределах: на легкосуглинистой почве высота растений была в пределах от 131 до 135 см, количество листьев на растении - 15,8-19,4 шт., диаметр корзинки 18,7-20,3 см; на связно-супесчаной - 139-143 см, 25-26 шт./растении и 18-20 см соответственно. При этом следует отметить, что ни на одной почве существенных различий в указанных показателях между вариантами не прослеживалось.

Таблица 4. Влияние новых форм комплексных удобрений на урожайность сухого вещества при возделывании подсолнечника на зеленую массу на дерново-подзолистых легкосуглинистой и связно-супесчаной почвах, 2012-2014 гг.

Для расчета экономической эффективности применения минеральных удобрений выбраны варианты с наибольшей продуктивностью, т.е. перспективные дозы стандартных и новые формы комплексных удобрений с модифицирующими добавками. Экономические показатели определялись на основании расчетной прибавки продукции от 1 кг NPK, прибавки урожая на гектар посева за счет удобрений и нормативов затрат, связанных с применением удобрений в ценах 2014 года. Для определения прибыли рассчитали стоимость прибавки урожая, полученного за счет удобрений и затраты на получение прибавки урожая от удобрений в соответствии с методикой определения агрономической и экономической эффективности минеральных и органических удобрений [7]. Урожайность зеленой массы подсолнечника переведена в кормовые единицы с использованием коэффициента 0,12. Таким образом, прирост урожайности зеленой массы подсолнечника от удобрений, выраженный в кормовых единицах по лучшим вариантам опыта на легкосуглинистой почве составил 21,6- 26,9 ц/га к.ед., на связно-супесчаной почве - 17,3-24,8 ц/га к.ед. (табл. 5).

Установлено, что значения показателей экономической эффективности стандартных и комплексных минеральных удобрений при возделывании подсолнечника на зеленую массу на дерново-подзолистых легкосуглинистой и связно-супесчаной почвах определялись уровнем продуктивности культуры, которая в свою очередь зависела от гранулометрического состава почвы.

На дерново-подзолистой легкосуглинистой почве при возделывании подсолнечника на зеленую массу были эффективны варианты с внесением комплексного NPK с В₂(0,25 %) и NPK с В, Mn в дозе N₆₀P₆₀K₉₀, обеспечившие получение прибыли 25,7 и 10,6 USD/га с рентабельностью 12,2 и 5,2%.

На дерново-подзолистой связно-супесчаной почве внесение комплексных NPK с В₃(0,35 %), NPK с В, Mg и NPK с В, Mn в дозе N₆₀P4₆₀K₉₀ прибыль от 3,8 до 13,9 USD/га с рентабельность на уровне 1,9-6,8 %.

При возделывании подсолнечника Степок на зеленую массу в центральной и юго-восточной части Республики Беларусь на дерново-подзолистой легкосуглинистой и связно-супесчаной почвах установлено, что уровень прибавок зеленой массы от стандартных форм минеральных удобрений в дозах NPK 190- 300 кг/га д.в. на первой почве составил 18-45%, на связно-супесчаной - 13-43 % по сравнению с контролем. Урожайность зеленой массы подсолнечника на легкосуглинистой почве в вариантах с удобрениями находилась в пределах от 495 до 609 ц/га, при окупаемости 1 кг NPK - от 7,6 до 18,4 кг, а на связно-супесчаной почве - 471-598 ц/га, при окупаемости 1 кг NPK - 6,5-15,8 кг.

Применение на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве комплексных удобрений с модифицирующими добавками обеспечивало увеличение урожайности зеленой массы на 58-129 ц/га, сухого вещества - на 11,7-25,8 ц/га по сравнению с внесением комплексного удобрения без добавок, а наиболее эффективными были варианты с внесением комплексного NPK с В₂ и NPK с В, Mn в дозе N₆₀P4₆₀K₉₀, обеспечившие получение прибыли 25,7 и 10,6 USD/га с рентабельностью 12,2 и 5,2 %; соответственно на связно-супесчаной почве - 30-63 ц/га и 5,8-12,6 ц/га и NPK с В₃, NPK с В, Mg и NPK с В, Mn в дозе N₆₀P4₆₀K₉₀ с прибылью от 3,8 до 13,9 USD/га и рентабельностью на уровне 1,9-6,8 %.

Список литературы

возделывание подсолнечник почвенный удобрение

1. Васильев, Д.С. Подсолнечник / Д.С. Васильев - М.: Агропромиздат, 1990. - 174 с.

2. Ткачев, П.Я. Агротехника подсолнечника / П.Я. Ткачев. - М., 1959. - 134 с.

3. Биология, селекция и возделывание подсолнечника / О.И. Тихонов [и др.]; под общ. ред. О.И. Тихонова. - М.: Агропромиздат, 1991. - 281 с.

4. Шпаар, Д.О возможности выращивания подсолнечника / Д. Шпаар, М.Т. Дорофеюк, В.А. Щербаков // Земляробства i ахова раслiн. - 1997 - № 2. - С. 12-15.

5. Гомончук, И.И. Возделывание подсолнечника масличного и сои в условиях Беларуси: метод. пособие / И.И. Гомончук, О.Г. Давыденко; Брестская ОСХОС НАН Беларуси. - Пружаны, 2008. - 43 с.

6. Отраслевой регламент. Возделывание подсолнечника на маслосемена. Типовые технологические процессы / В.Г. Гусаков [и др.]. - Минск: Ин-т системных исследований в АПК НАН Беларуси, 2009. - 32 с.

7. Методика определения агрономической и экономической эффективности минеральных и органических удобрений / Богдевич И.М. [и др.]. - Минск: Ин-т почвоведения и агрохимии, 2010. - 24 с.

Размещено на Allbest.ru