Размещено на http://www.allbest.ru/

Институт почвоведения и агрохимии

Влияние доз и соотношений минеральных удобрений на урожайность и качество ячменя гонар при возделывании на дерново-подзолистой супесчаной почве

УДК 631.82:631.445.24:633.16

В.В. Лапа, Н.Н. Ивахненко, А.А. Грачева

Минск, Беларусь 4 мая 2009

Summary

EFFECT OF FERTILIZERS AND MINERAL FERTILIZER RATIOS ON THE YIELD AND QUALITY BARLEY HONAR OF ON LUVISOL LOAMY SAND SOIL

V.V. Lapa, N.N. Ivakhnenko, А.А. Gracheva

As a result of the study of mineral fertilizers doses and ratio for barley Honar it was shown that optimal yield level 40-45 c ha ^-1 on Luvisol loamy sand soil was formed under the application of fertilizer system with maintaining balance of phosphorus and potassium at the background of organic fertilizer aftereffect.

Введение

Ячмень относится к одной из важнейших зерновых культур, возделываемых в Республике Беларусь. Характерной особенностью этой культуры является существенная зависимость получаемой урожайности от условий минерального питания и погодных факторов [1,2].

Технология возделывания ячменя предусматривает использование высокоурожайных сортов интенсивного типа, размещение посевов по лучшим предшественникам, удобренным органическими удобрениями, обеспечение растений элементами питания под планируемый урожай в зависимости от почвенных условий (система применения удобрений), высокое качество обработки почвы, применение интегрированной системы защиты растений от болезней, вредителей и сорняков, своевременное выполнение всего комплекса агротехнических работ [1-.4].

В последнее десятилетие значительно возросли цены на минеральные удобрения и затраты на их внесение. В связи с этим, применяемая ранее система удобрения сельскохозяйственных культур в современных условиях не окупается и является энергозатратной.

Основным требованием к системе удобрения сельскохозяйственных культур в настоящее время должно быть повышение окупаемости минеральных удобрений, снижение энергетических затрат на их применение и эффективное использование достигнутого потенциала плодородия почв.

Цель исследований - определить наиболее эффективные системы применения минеральных удобрений под ячмень, исходя из критериев полученной урожайности, агрономической окупаемости и экономической эффективности применяемых доз удобрений.

Методы и объекты исследований

Изучение эффективности применения минеральных удобрений на фоне последействия 40т/га органических при возделывании ячменя сорта Гонар (2005-2007 гг.) в зернотравяном севообороте: горохо-овсяная смесь - ячмень - озимая рожь с подсевом клевера - клевер луговой - озимое тритикале проводили в стационарном полевом опыте на окультуренной дерново-подзолистой супесчаной, подстилаемой с глубины 30-50 см песком почве в РУП “Экспериментальная база им. Суворова“ Узденского района Минской области. Пахотный слой перед внесением 40 т/га соломистого навоза крупного рогатого скота (НКРС) под горохо-овсяную смесь характеризовался следующими показателями: рН _KCI 5,9-6,2, 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 гумуса 2,5-3,0%, подвижных: Р₂О ₅ - 170-290, К₂О - 130-230 мг/кг почвы. Схема опыта под ячмень предусматривала внесение возрастающих доз азотных удобрений на фоне последействия навоза КРС и различных уровней фосфорных и калийных удобрений, рассчитанных на положительные, поддерживающие и дефицитные балансы Р₂О₅ и К₂О.

Осенью 2003, 2004 и 2005 гг. под горохо-овсяную смесь внесен навоз (НКРС), характеризующийся следующими показателями: влажность - 70,5%, рНкcl - 7,55, зольность 41,3%, Nобщ. - 0,50%, Р₂О₅ - 0,30, К₂О - 0,56. Минеральные удобрения (карбамид, простой аммонизированный суперфосфат и хлористый калий) под ячмень вносили под предпосевную культивацию согласно схеме опыта (табл. 1).Общая площадь делянки - 45 м² (9х5м), учетная - 32 м² (8х4м), повторность вариантов 4-х кратная.

Предпосевную обработку почвы и уход за растениями осуществляли в соответствии с отраслевыми регламентами и учетом рекомендаций по интенсивной технологии возделывания зерновых культур [1].

В опыте применяли интегрированную систему защиты растений от сорняков, болезней и вредителей, включающую следующие мероприятия: обработку семян фунгицидом «ориус» (500 мл/т); химическую прополку: в 2005 г. - диален-супер 0,5 л/га + 0,3 л/га лонтрел, в 2006 г. - «гусар» (0,15 г/га), в 2007 г. - агритокс (0,7 л/га) + лонтрел 300 (0,3 л/га); и защиту от болезней фунгицидами фалькон (0,6 л/га) и фоликур (1л/га), от вредителей инсектицидом децис-экстра (60 мл/га).

Сев проводили: 18 апреля 2005 г, 21 апреля 2006 г. и 9 апреля 2007 г.; учет урожайности: 12 августа 2005 г., 3 августа 2006 г. и 24 июля в 2007 г.

Анализ почвенных и растительных образцов выполнен в соответствии с общепринятыми методиками: гидролитическая кислотность по Каппену, сумма обменных оснований по КаппенуГильковицу, подвижные фосфор и калий в почве по методу Кирсанова, обменные кальций и магний методом ЦИНАО-ГОСТ 26487-85, гумус по Тюрину в модификации ЦИНАО. Содержание элементов питания в зерне и соломе определяли методом ИК - спектроскопии.

Энергетическую эффективность рассчитывали согласно 5.

На формирование урожая сельскохозяйственных культур, наряду с питанием растений, большое влияние оказывает водный и температурный режимы почв в течение вегетационного периода растений. Как избыток, так и недостаток влаги и тепла негативно сказывается на урожае сельскохозяйственных культур. Годы исследований различались по метеорологическим условиям. Вегетационный период 2006 г. по количеству осадков и температуре воздуха был близок к средней многолетней величине. По тепло- и влагообеспеченности мая-июля (критический период, от которого зависит продуктивность ячменя) месяцев 2005 г. также был близок к средним показателям, однако в мае осадков поступило в два раза больше средней многолетней, а в июне на 58% меньше. В 2007 г. сложились самые неблагоприятные метеорологические условия для ячменя - отсутствие осадков в третьей декаде мая и почти двух декадах июня (28 дней) не способствовало положительному влиянию азотных удобрений на формирование урожайности зерна ячменя сорта Гонар.

Результаты исследований

В годы исследований для роста и развития ячменя сорта гонар благоприятными были 2005 и 2006 гг., так как урожайность формировалась практически на одном уровне 32,0- 55,7 ц/га и 36,2- 54,1 ц/га соответственно. В 2007 г. из-за метеорологических условий недобор урожайности зерна оказался на уровне 6,6-17,7 ц/га, а в варианте без удобрений на 6,6 и 10,8 ц/га ниже, чем в 2005 и 2006 гг. соответственно. более благоприятные погодные условия для формирования урожайности зерна ячменя складывались в 2006 г., т. к. в варианте без удобрений она была на 4,2 ц/га выше, чем в 2005 г. при последействии органических удобрений урожайность в 2007 г. ниже, чем в 2006 г. на 12,0 ц/га, а из-за сухой погоды азотные удобрения практически не оказали влияния на урожайность зерна ячменя. ячмень высокоурожайный агрономический

В среднем за три года урожайность зерна ячменя в вариантах с применением р_20-70к_40-120 формировалась на уровне 41,0-44,5 ц/га, а при внесении азотных удобрений на этих же фонах она увеличилась на 2,6-5,7 ц/га (до 43,4-49,0 ц/га), при окупаемости 1 кг nрк - 4,3-8,1 кг и 1 кг азотных удобрений - 5,0-10,1 кг. последействие 40 т/га органических удобрений обеспечило прибавку урожая в 5,8 ц/га, а действие фосфорных и калийных 3,1 и 1,4 ц/га соответственно. роль фосфорных удобрений в формировании урожайности зерна ячменя по сравнению с калийными оказалась более значительной. так, при исключении из системы удобрения калия урожайность ячменя составила 44,8 ц/га, что на 1,7 ц/га меньше, чем при исключении фосфора. максимальная урожайность на уровне 48,7-49,0 ц/га получена при применении 90 кг/га д.в. азотных удобрений в два срока на фоне р₄₀-₇₀к₈₀120 в расчете на поддерживающие и положительные балансы при окупаемости 1 кг д.в. nрк только 5,6 и 4,3 кг зерна, а 1 кг азотных удобрений - 5,9 и 5,0 кг (табл. 1).

Таблица 1. Влияние систем удобрения на урожайность зерна ячменя сорт гонар, 2005-2007 гг.

Оценивая участие исследуемых факторов в формировании урожайности зерна ячменя сорт Гонар на разных фонах компенсации выносов фосфора и калия, необходимо отметить высокую долю почвенного плодородия и органических удобрений 79,2 при 50% компенсации выносов фосфора и калия, которая с нарастанием доз фосфорных и калийных удобрений уменьшалась до 75,5% при 150% компенсации выносов Р₂О₅ и К₂О. Доля азотных удобрений в формировании урожайности также снижалась с 12,2% при 50 % компенсации выносов Р₂О₅ и К₂О до 9,2 % при 150%. Роль фосфорных и калийных удобрений наоборот высокая 15,3% при системе удобрения в расчете на 150% компенсацию выносов фосфора и калия и уменьшалась до 13,1 и 8,6% при снижении компенсации выносов Р₂О₅ и К₂О до 50% (дефицитные балансы) (табл. 2).

Таблица 2 Участие исследуемых факторов в формировании урожайности ячменя при различной компенсации выносов фосфора и калия

Урожай соломы в среднем за три года имел тенденцию или достоверно повышался при нарастании доз минеральных удобрений (табл. 1).

Расчет энергетической эффективности применения минеральных удобрений определяется отношением количества энергии, накопленной в прибавке урожая, к энергетическим затратам на ее получение [3]. Рассматривая показатели энергетической эффективности применения систем удобрения с дефицитным, поддерживающим и положительным балансом фосфора и калия, можно отметить минимальные удельные энергозатраты при применении фосфорных и калийных удобрений, которые увеличиваются при нарастании доз удобрений от 535 до 648 МДж/ц, а энергоотдача уменьшается от 3,7 до 2,54 ед. В варианте оптимальном по урожайности зерна при применении системы удобрения с поддерживающими балансами фосфора и калия удельные энергозатраты составили 1095 МДж/ц, а коэффициент энергоотдачи - 1,5 (табл. 3).

В среднем за три года максимальная рентабельность 90,7% получена при производстве ячменя на фуражные цели в варианте с последействием 40 т/га органических удобрений при чистом доходе 32,1 у.е. Высокая рентабельность 65,8% и 51,8% получена при возделывании ячменя сорта Гонар на фуражные цели при применении органо-минеральной системы удобрения (N₆₀К₁₂₀ и N₆₀Р₂₀К₄₀ на фоне последействия 40 т/га навоза КРС). В варианте оптимальном по урожайности зерна получен чистый доход 14,4 $ при рентабельности - 11,8 %. При реализации ячменя на продовольственные цели чистый доход и рентабельность увеличиваются (табл.3).

Таблица 3. Экономическая и энергетическая эффективность систем удобрения ячменя

Масса 1000 зерен по годам исследований различалась от 45,63 г в 2005 г. в варианте N₆₀Р₇₀ до 50,68 г в 2006 г. в варианте N₆₀₊₃₀Р₇₀К₁₂₀. Самая низкая масса 1000 зерен отмечена в 2005 году. В среднем за три года масса 1000 зерен изменялась от 48,04 до 49,73 г. При нарастании доз азотных, фосфорных и калийных удобрений наблюдается тенденция к снижению массы 1000 зерен (табл. 4).

Анализ содержания белка по годам исследования показал, что максимальное его количество наблюдалось в 2007 г., а минимальное - в 2006 г. С увеличением доз азотных удобрений содержание белка имело тенденцию к повышению.

В среднем за три года сбор белка изменялся от 230 кг/га в варианте без удобрений до 421-426 кг/га при внесении 90 кг/га д.в. азотных удобрений в два приема на фоне положительного и поддерживающего балансов фосфора и калия N60+N30Р40,70К80,120. В варианте оптимальном по урожайности, т. е. при применении системы удобрения с поддерживающим балансом фосфора и калия - N60 Р40К80+N30 в фазу стеблевания сбор белка составил 426 кг/га, что на 86 кг/га больше, чем при этой же системе удобрения без азотных удобрений (табл. 4).

Таблица 4. Влияние систем удобрения на качество зерна ячменя сорт гонар, 2005-2007 гг.

Химический анализ содержания элементов питания в зерне и соломе ячменя показал, что содержание кальция и магния практически постоянные величины и не зависят от погодных условий и применяемой системы удобрения. Содержание азота, фосфора и калия изменялось в зависимости от погодных условий периода вегетации и применяемой системы удобрения.

В среднем за три года, в оптимальном по урожайности варианте, следующее содержание элементов питания в зерне: N - 1,99, Р₂О₅ - 0,96, К₂О - 0,51, СаО - 0,04, МgО - 0,17 %; в соломе: N - 0,30, Р₂О₅ - 0,26, К₂О - 1,59, СаО -0,25, МgО - 0,13% (табл. 5).

Таблица 5 Влияние систем удобрения на содержание элементов питания в зерне и соломе ячменя сорт Гонар, 2005-2007 гг.

Для определения потребности в минеральных удобрениях на планируемый урожай и расчетов баланса элементов питания в агрохимической практике используется общий или хозяйственный и удельный выноса. В варианте оптимальном по урожайности зерна хозяйственный вынос элементов питания (с урожаем основной и побочной продукции) с 1 гектара составил: азота - 91 кг, фосфора - 47, калия - 77, кальция - 8 и магния - 11 кг.

Удельный вынос элементов питания (вынос с 1 т основной и соответствующим количеством побочной продукции) следующий: азот 18,7 кг/т, фосфор 9,7, калий 15,9, кальций 1,7, магний 2,2 кг/т (табл. 6).

Таблица 6 Влияние систем удобрения на общий и удельный вынос элементов питания продукцией ячменя, 2005-2007 гг.

Баланс элементов питания, рассчитанный с учетом поступления с минеральными удобрениями и выносом их с урожаем, показал, что по фосфору и калию он практически совпадает с расчетным на всех фонах - положительном, поддерживающем (нулевом) и дефицитном (табл. 7).

По результатам исследований нами разностным методом рассчитаны коэффициенты использования элементов питания из удобрений (табл. 7). Установлено, что в оптимальном по урожайности варианте (N₆₀₊₃₀Р₄₀К₈₀) потребление азота из удобрений составило 37%, фосфора - 32% и калия только - 45%. С увеличением доз фосфорных и калийных удобрений коэффициенты использования этих элементов из удобрений снижались, а применение возрастающих доз азотных удобрений способствовало повышению коэффициентов использования фосфора и калия (табл.7).

Таблица 7 Баланс и коэффициенты использования элементов питания из удобрений и возмещения выноса удобрениями

Выводы

1. В среднем за три года исследований оптимальный и энергетически обоснованный уровень урожаев ячменя 38,0-54,1 ц/га обеспечивался при применении N₆₀Р₄₀К₈₀ (РК на поддерживающий баланс) +N₃₀ в фазу начала стеблевания на фоне последействия 40 т/га органических удобрений.

2. Применение удобрений в указанных дозах обеспечивает коэффициент энергоотдачи -1,5 ед. и коэффициенты использования элементов питания из удобрений - азота -37%, фосфора - 32%, калия - 45%. За счет плодородия почвы формировалось 63,7-66,8%, фосфорных и калийных удобрений - 15,3-8,6, азотных - 9,8-12,2 и последействия органических удобрений - 11,8-12,4% урожайности зерна.

Литература

1. Организационно-технологические нормативы возделывания сельскохозяйственных культур: сборник отраслевых регламентов/ Ин.-т аграр. экономики НАН Беларуси; рук. разраб. В.Г. Гусаков и [др.]. - Мн.: Белорусская наука, 2005. - 460 с.

2. Богдевич, И.М. Эффективность применения минеральных удобрений под ячмень на дерновоподзолистых почвах Беларуси / И.М. Богдевич, Л.В. Очковская, Г.В Пироговская // Международный аграрный журнал. - №2. - 2000. - с. 18-22.

3. Ивойлов, А.В. Влияние удобрений на урожайность и качество зерна ячменя в зоне неустойчивого увлажнения / А.В. Ивойлов., В.И. Копылов, М.Н. Бессонова // Агрохимия - 2002. - №4. - С. 23-31.

4. Система удобрения ячменя в интенсивном земледелии: рекомендации / В.В. Лапа [и др.]. - Мн.: Ураджай, 1992. - 24С.

5. Методика определения энергетической эффективности применения минеральных, органических и известковых удобрений / И.М. Богдевич [и др.]; Ин-т почвоведения и агрохимии. - Минск,, 1996. - 49 с.

Размещено на Allbest.ru