Продуктивность и вынос элементов питания кукурузой на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

ПРОДУКТИВНОСТЬ И ВЫНОС ЭЛЕМЕНТОВ ПИТАНИЯ КУКУРУЗОЙ НА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ЛЕГКОСУГЛИНИСТОЙ ПОЧВЕ

О.Н. Марцуль

Институт почвоведения и агрохимии, г. Минск, Беларусь

PRODUCTIVITY AND NUTRITION ELEMENT REMOVAL UNDER CULTIVATION OF MAIZE ON SOD-PODZOLIC LIGHT LOAMY SOIL

O.N. Martsul'

In research on sod-podzolic light loamy soil the use of various kinds of organic fertilizers and industry waste has enhanced maize productivity by 5,0-31,2 c/ha of fodder units (f.u.), a full mineral fertilizer - on 39,4 c/ha of fodder units, at the general productivity in the fertilized variants of 125,0-156,2 c/ha of fodder units.

The highest productivity parameters of maizy are received in variants with entering N₉₀₊₃₀P₆₀K₁₂₀ into a combination to 60 t/ha of straw manure of cattle (productivity of green mass - 781 c/ha, dry matter gathering - 156 c/ha, gathering of fodder units ? 156,2 c/ha, gathering fodder protein units - 146,9 c/ha, the content of crude protein ? 11,1%, digested protein ? 14,69 g/kg of green mass at security 1 f. u. by digested protein at level of 73,4 g.) and to 60 t/ha of divot and manure compost (productivity of green mass - 769 c/ha, dry matter gathering - 153,8 c/ha, gathering of fodder units ? 153,8 c/ha, gathering fodder protein units - 139,3 c/ha, the content of crude protein ? 10,3%, digested protein ? 13,5 g/kg of green mass at security 1 f. u. by digested protein at level of 67,7 g).

Введение

Кукуруза принадлежит к важнейшим мировым продовольственным, техническим и кормовым культурам. Так, по последним данным всемирной продовольственной и сельскохозяйственной организации при ООН (ФАО) из кукурузы во всем мире производят более 600 наименований различных основных и побочных продуктов. Зерно кукурузы является ценным энергетическим кормом (1 кг зерна = 1,34 к.ед.), оно с успехом может использоваться для продовольственных (хлебопечение, растительное масло и т.д.) и технических целей (биотопливо). Ценным энергетическим кормом является также зеленая масса кукурузы, 1 кг которой содержит от 0,13-0,15 до 0,28-0,30 к.ед. Кукурузный силос содержит 0,18-0,25 к.ед. и 10-16 г переваримого протеина. [1-6].

В Республике Беларусь кукурузу в первую очередь возделывают на кормовые цели, учитывая задачи АПК по увеличению объемов производства и реализации животноводческой продукции. Высокая потенциальная урожайность и сравнительно небольшие затраты при производстве обуславливают ее широкое распространение. С 2000 г. по 2009 г. посевы кукурузы на силос и зеленый корм возросли с 435 тыс. до 728 тыс. га, урожайность при этом повысилась со 181 ц/га до 269 ц/га, что делает актуальным необходимость дальнейшего повышения продуктивности данной культуры.

Кукуруза является пропашной культурой, довольно требовательной к плодородию почв. Для возделывания кукурузы в условиях Республики Беларусь наиболее пригодны дерново-подзолистые легко- и среднесуглинистые, а также супесчаные на связных породах почвы. Рекомендуемые параметры агрохимических показателей почвенного плодородия: рНKCl - 5,8-7,0, содержание гумуса - не менее 1,8%, содержание подвижных соединений фосфора и калия - не менее 150 мг/кг почвы.

Кукуруза не только требовательна к почвенному плодородию, но и потребляет значительное количество элементов питания. С 1 т зеленой массы кукуруза в среднем выносится 3,3 кг азота, 1,2 кг фосфора и 4,2 кг калия.

Одним из приемов получения высоких и устойчивых урожаев зеленой массы кукурузы в Республике Беларусь с хорошим кормовым качеством является применение минеральных и органических удобрений [3, 7-8].

Цель исследований - изучить влияние различных видов органических удобрений и отходов промышленности: дефеката, жома, лигнина и сборных компостов на их основе на продуктивность и качество зеленой массы кукурузы на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве.

Методика и объекты исследования

Исследования по изучению кормовой продуктивности и выноса элементов питания кукурузой на зеленую массу проводили на дерново-подзолистой легкосуглинистой, развивающейся на мощном лессовидном суглинке, почве в СПК “Щемыслица” Минского района в полевом опыте РУП “Институт почвоведения и агрохимии”.

Агрохимическая характеристика пахотного слоя исследуемой почвы имела следующие показатели: pH_KCl - 6,2-6,4, содержание Р₂О₅ (0,2 М HCl) - 310-330 мг/кг, К₂О (0,2 М HCl) - 270-290 мг/кг почвы, гумуса (0,4 М K₂Cr₂O₇) - 1,7-1,9%.

Гибрид кукурузы Дельфин возделывали в течение 2008-2009 гг.

Схема опыта предусматривала внесение на фоне N₉₀₊₃₀P₆₀K₁₂₀ различных видов органических удобрений и отходов промышленности.

Используемые органические удобрения и отходы промышленности характеризуются следующими химическими показателями (% на естественную влажность):

• подстилочный навоз КРС (N_общ - 0,40; P₂O₅ - 0,43; К2О - 0,41; CaO ? 0,21; MgO ? 0,15; влажность ? 77,5%; pH ? 8,21);

• бесподстилочный навоз КРС (N_общ - 0,32; P₂O₅ - 0,20; К2О - 0,65; CaO ? 0,25; MgO ? 0,10; влажность ? 84,0%; pH ? 6,35);

• торф (N_общ - 0,40; P₂O₅ - 0,13; К2О - 0,02; CaO ? 0,09; MgO ? 0,03; влажность ? 62,12%; pH ? 2,72);

• солома озимого тритикале (N_общ - 0,26; P₂O₅ - 0,30; К2О - 1,02; CaO ? 0,11; MgO ? 0,16; влажность ? 17,2%; pH ? 6,32);

• дефекат (N_общ - 0,40; P₂O₅ - 1,27; К2О - 0,05; CaO ? 25,25; MgO ? 0,77; влажность ? 31,17%; pH ? 8,91);

• гидролизный лигнин (N_общ - 0,10; P₂O₅ - 0,03; К2О - 0,003; CaO ? 0,47; MgO ? 0,01; влажность ? 65,20%; pH ? 5,37);

• свекловичный жом (N_общ - 0,38; P₂O₅ - 0,04; К2О - 0,18; CaO ? 0,05; MgO ? 0,07; влажность ? 84,99%; pH ? 3,55);

• вермикомпост (N_общ - 0,69; P₂O₅ - 0,70; К2О - 0,82; CaO ? 0,34; MgO ? 0,27; влажность ? 53,4%; pH ? 7,34).

Готовые компосты должны отвечать следующим требованиям: обладать хорошей сыпучей структурой, влажностью 60-70%, слабощелочной или нейтральной реакцией среды.

С учетом вышеперечисленных требований были изготовлены компосты со следующим соотношением компонентов:

• компост на основе лигнина и дефеката ? соотношение лигнин: дефекат = 1:1,4 (N_общ - 0,17; P₂O₅ - 0,42; К2О - 0,02; CaO ? 6,23; MgO ? 0,25; влажность ? 61,3%; pH ? 8,42);

• компост на основе лигнина, дефеката и навоза ? соотношение лигнин: дефекат: навоз = 1:1,5:0,5 (N_общ - 0,23; P₂O₅ - 0,44; К2О - 0,08; CaO ? 6,05; MgO ? 0,24; влажность ? 63,1%; pH ? 8,43);

• торфонавозный компост ? соотношение торф: бесподстилочный навоз = 1:3 (N_общ - 0,55; P₂O₅ - 0,27; К2О - 0,37; CaO ? 0,26; MgO ? 0,15; влажность ? 67,2%; pH ? 6,84).

Органические удобрения вносили весной под вспашку, фосфорные (аммонизированный суперфосфат) и калийные (хлористый калий) удобрения, согласно схеме опыта, - весной под предпосевную культивацию, азотные (карбамид) - весной под предпосевную культивацию (N₉₀) и в фазу 6-8 листьев культуры (N₃₀).

Агротехника возделывания кукурузы - общепринятая для Республики Беларусь [9]. Уход за посевами кукурузы предусматривал обработку против сорняков после посева до всходов культуры почвенным гербицидом примэкстра голд. Норма расхода 3,5 л/га.

Уборку и учет урожайности зеленой массы кукурузы проводили поделяночно.

Статистическая обработка результатов исследований выполнена по Б.А. Доспехову (1985) с использованием соответствующих программ дисперсионного анализа на компьютере, расчет показателей кормовой продуктивности зеленой массы кукурузы - согласно общепринятым методикам [10-13].

Результаты исследований и их обсуждение

Вегетационные периоды 2008 и 2009 гг. отличались по погодным условиям, что в определенной мере сказалось на продуктивности кукурузы и эффективности минеральных и органических удобрений в наших исследованиях на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве.

Вегетационные периоды 2008 и 2009 гг. характеризовались неравномерным выпадением осадков по месяцам. 2008 год по погодным условиям был приближен к средним многолетним данным. Некоторые отличия по выпадению осадков отмечены в мае (больше средних многолетних данных на 41,5 мм) и июне (меньше на 41,4 мм). 2009 г. по погодным условиям был особенно влажным. В июне, июле и августе месячная норма осадков превысила среднюю многолетнюю норму на 173, 29,3 и 7,1 мм соответственно. Наиболее экстремальным по выпадению осадков оказался июнь. Его месячная норма выпавших осадков составила 255 мм. Количество осадков в сумме за 5 месяцев составило 536 мм. При этом большое количество осадков в июне и июле, при достаточно высокой температуре, не оказало негативного влияния на рост и развитие растений кукурузы.

В среднем за два года исследований на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве внесение минеральных удобрений N₉₀₊₃₀P₆₀K₁₂₀ обеспечило продуктивность зеленой массы кукурузы 125,0 ц/га к.ед. (625 ц/га зеленой массы) с прибавкой урожая 39,4 ц/га к.ед. при окупаемости 1 кг NPK 13,1 к.ед. (табл. 1).

Применение различных видов органических удобрений в вариантах с внесением органических и минеральных удобрений увеличило продуктивность кукурузы на 5,0-31,2 ц/га к.ед. при общей продуктивности в вариантах с полным органоминеральным удобрением 130,0-156,2 ц/га к.ед.

Максимальная продуктивность зеленой массы 156,2 к.ед. (781 ц/га зеленой массы) в наших исследованиях на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве получена в варианте с совместным внесением 60 т/га подстилочного навоза и N₉₀₊₃₀P₆₀K₁₂₀. Несколько меньшую продуктивность обеспечило внесение 60 т/га торфонавозного компоста (153,8 ц/га к.ед.). Достаточно высокая урожайность получена в варианте с внесением 5 т/га соломы в сочетании с 40 т/га подстилочного навоза КРС на фоне полного минерального удобрения (150,1 ц/га к.ед.).

Таблица 1 Влияние удобрений на кормовую продуктивность зеленой массы кукурузы на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве (среднее за 2008-2009 гг.)

*КПЕ - кормопротеиновые единицы, **Пп - переваримый протеин

органическое удобрение кукуруза

В лучшем по кормовой продуктивности варианте почвенное плодородие (включая роль сорта и агротехники) обеспечило 55% продуктивности (рис. 1).

Рис. 1. Роль отдельных факторов в формировании продуктивности кукурузы на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве

Долевое участие минеральных удобрений в формировании продуктивности зеленой массы кукурузы составило 25%, подстилочного навоза КРС - 20%.

Для определения качества растительных кормов наряду с кормовыми единицами используют следующие основные показатели: кормопротеиновая единица (КПЕ), содержание и сбор сырого белка, содержание переваримого протеина, обеспеченность 1 кормовой единицы переваримым протеином [11-14].

Показатель кормопротеиновая единица учитывает содержание в корме кормовых единиц и переваримого протеина. Для расчета содержания кормопротеиновых единиц (КПЕ) используют формулу:

КПЕ=(КЕ+12Пп)/2,

где КЕ - содержание кормовых единиц в 1 кг корма; 12 - коэффициент, примерно отражающий соотношение количества кормовых единиц и переваримого протеина в зерне овса среднего качества; Пп - содержание в 1 кг корма переваримого протеина, кг.

В результате исследований установлено, что совместное применение органических и минеральных удобрений способствовало увеличению выхода КПЕ до 116,6-146,9 ц/га с максимальными показателями в варианте с совместным применением 60 т/га подстилочного навоза и полного минерального удобрения. Применение различных видов органических удобрений увеличило выход кормопротеиновых единиц на 6,1-36,4 ц/га.

Внесение минеральных и органических удобрений способствовало также увеличению содержания сырого белка в зеленой массе кукурузы с 8,4 до 9,7-11,1%, сбора сырого белка - с 7,2 до 17,4 ц/га. Содержание переваримого протеина в удобренных вариантах возросло с 11,1 до 14,7 г/кг зеленой массы.

Обеспеченность переваримым протеином 1 к.ед. в исследованиях с кукурузой изменялась в пределах 55,3-73,4 г, что делает необходимым балансировать корм из кукурузы концентрированными кормами до нормативных показателей (105-110 г Пп на 1 к.ед.) [11-12].

В лучшем по продуктивности варианте с применением на фоне N₉₀₊₃₀P₆₀K₁₂₀ навоза в дозе 60 т/га при урожайности зеленой массы 781 ц/га сбор сухого вещества составил 156,2 ц/га, сбор кормовых единиц ? 156,2 ц/га, содержание сырого белка ? 11,1%, переваримого протеина ? 14,69 г/кг зеленой массы при обеспеченности 1 к.ед. 73,4 г переваримого протеина.

Наряду с показателями кормовой продуктивности качество корма зависит от содержания основных элементов питания в продукции. Содержание основных элементов питания является важным показателем оценки сельскохозяйственных культур и эффективности системы удобрения при их возделывании [13].

В наших исследованиях на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве применение минеральных и органических удобрений способствовало увеличению содержания элементов питания, в первую очередь азота и калия в зеленой массе кукурузы гибрида Дельфин (табл. 2).

Содержание общего азота в вариантах с применением удобрений увеличилось с 1,34 до 1,78%, фосфора - с 0,96 до 1,08%, калия - с 2,38 до 2,52%.

Таблица 2 Влияние удобрений на содержание элементов питания в зеленой массе кукурузы на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве, % в сухом веществе (среднее за 2008-2009 гг.)

Содержание питательных элементов в растениях ? довольно изменчивый показатель, который определяется рядом факторов (погодными условиями, обеспеченностью почвы элементами питания и т.п.). Поэтому более объективным показателем эффективности применения удобрений под сельскохозяйственные культуры является величина хозяйственного и нормативного (удельного) выноса элементов питания [8].

Результаты наших исследований на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве показали, что общий вынос элементов питания кукурузой на зеленую массу зависел от общей продуктивности кукурузы и содержания в зеленой массе элементов питания. Внесение минеральных и органических удобрений увеличило общий вынос элементов питания в опыте (табл. 3). В зависимости от опытного варианта, в фазу молочно-восковой спелости вынос азота кукурузой составил 115-278 кг/га, фосфора ? 82-158, калия ? 204-379, кальция ? 32-61, магния ? 42-74 кг/га.

Таблица 3 Влияние удобрений на вынос элементов питания зеленой массой кукурузы на дерново-подзолистой почве (среднее за 2008-2009 гг.)

Удельный вынос (вынос с 1 т зеленой массы), показатели которого используют для расчета доз удобрений в сельскохозяйственном производстве [8], в вариантах с внесением органических и минеральных удобрений составил: 3,1-3,6 кг (N), 1,9-2,2 (P₂O₅), 4,8-5,0 (K₂O), 0,7-0,8 (СаО), 0,9-1,0 кг (МgO).

Выводы

В исследованиях на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве применение различных видов органических удобрений (подстилочный навоз, торфонавозный компост, солома озимого тритикале, вермикомпост) и отходов промышленности (дефекат, жом, лигнин и сборные компосты на их основе) увеличило продуктивность кукурузы гибрида Дельфин на 5,0-31,2 ц/га к.ед. при окупаемости 1 т условного навоза 27-60 к.ед.

Применение полного минерального удобрения N₉₀₊₃₀P₆₀K₁₂₀ повысило продуктивность зеленой массы кукурузы на 39,4 ц/га к.ед. при окупаемости 1 кг NPK 13,1 к.ед.

Наиболее высокие показатели кормовой продуктивности кукурузы получены в вариантах с внесением на фоне полного минерального удобрения N₉₀₊₃₀P₆₀K₁₂₀ 60 т/га подстилочного навоза КРС (урожайность зеленой массы - 781 ц/га, сбор сухого вещества - 156,2 ц/га, сбор кормовых единиц ? 156,2 ц/га, сбор кормопротеиновых единиц - 146,9 ц/га, содержание сырого белка ? 11,1%, переваримого протеина ? 14,69 г/кг зеленой массы при обеспеченности 1 к.ед. 73,4 г переваримого протеина) и 60 т/га торфонавозного компоста (урожайность зеленой массы составила 769 ц/га, сбор сухого вещества - 153,8 ц/га, сбор кормовых единиц ? 153,8 ц/га, сбор кормопротеиновых единиц - 139,3 ц/га, содержание сырого белка ? 10,3%, переваримого протеина ? 13,5 г/кг зеленой массы при обеспеченности 1 к.ед. 67,7 г переваримого протеина).

Удельный вынос элементов питания в данных вариантах составил: 3,6 и 3,3 кг (N), 1,9 и 2,0 кг (P₂O₅), 4,9 и 4,9 кг (K₂O), 0,8 и 0,7 кг (СаО), 0,9 и 1,0 кг (МgO) с 1 т зеленой массы кукурузы соответственно.

Литература

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. Шлапунов, В. Важнейшие вопросы эффективного выращивания кукурузы в Беларуси / В. Шлапунов, В. Щербаков, Д. Шпаар // Международный аграрный журнал. ? 1999. ? № 3. ? С. 15-20.

5. Шлапунов, В.Н. Кормовое поле Беларуси / В.Н. Шлапунов, В.С. Цыдик. - Барановичи, 2003. - 304 с.

6. Smith, C.W. Corn: Origin, History, Technology and Production / C.W. Smith, J. Betran, E.C. Rung. - John Wiley and Sons, 2004. - 949 p.

7. Методические указания по учету и применению органических удобрений / В.В. Лапа [и др.]; Институт почвоведения и агрохимии. - Минск, 2007. - 16 с.

8. Справочник агрохимика / В.В. Лапа [и др.]; Институт почвоведения и агрохимии. - Минск: Белорусская наука, 2007. - 390 с.

9. Организационно-технологические нормативы возделывания сельскохозяйственных культур: сб. отраслевых регламентов / под общ. ред. В.Г. Гусакова. - Минск: Белорусская наука, 2005. - 304 с.

10. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта / Б.А. Доспехов.- М.: Агропромиздат, 1985. - 351 с.

11. Корма и биологически активные вещества / Н.А. Попков [и др.]. - Минск: Белорусская наука, 2005. - 882 с.

12. Кормовые нормы и состав кормов / А.П. Шпаков [и др.]. - Витебск: УО ВГАВМ, 2005. - 376 с.

13. Лапа, В.В. Применение удобрений и качество урожая / В.В. Лапа, В.Н. Босак; Институт почвоведения и агрохимии. - Минск, 2006. - 120 с.

14. Кукреш, Л.В. К проблеме производства кормового белка / Л.В. Кукреш, Н.П. Лукашевич // Земляробства i ахова раслiн. ? 2004. ? № 6. ? С. 3-5.

Размещено на Allbest.ru