close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

924

код для вставкиСкачать
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
fi-wsa
ВСЕСОЮЗНАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА
И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ
АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК имени В. И. ЛЕНИНА
ВСЕСОЮЗНЫЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ УДОБРЕНИИ
И АГРОПОЧВОВЕДЕНИЯ имени Д. Н. ПРЯНИШНИКОВА
На правах рукописи
МАКАРОВ Рим Федорович
кандидат сельскохозяйственных наук
УДК 631.445:831.811 :631.151.2
ОПТИМИЗАЦИЯ ПИЩЕВОГО РЕЖИМА
ТИПИЧНОГО ЧЕРНОЗЕМА В СВЯЗИ
С ИНТЕНСИФИКАЦИЕЙ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
Специальность 06.01.04 — агрохимия
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
доктора сельскохозяйственных наук
МОСКВА 1990
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Работа выполнена на Тамбовской областной государствен­
ной сельскохозяйственной опытной станции (НПО «Колос
Тамбова»).
Официальные оппоненты: академик ВАСХНИЛ, доктор
сельскохозяйственных наук, профессор В. Д. Панников, членкорреспондент ВАСХНИЛ, доктор биологических наук, про­
фессор А. П. Щербаков, доктор сельскохозяйственных наук,
профессор Л. М. Державин.
Ведущее предприятие — ордена Трудового Красного Зна­
мени научно-исследовательский институт сельского хозяйства
Центрально-Черноземной полосы имени В. В. Докучаева.
Защита состоится «еХУ» (РЖ/П^/^%199С? г. в f.H.
часов на заседании специализированного совета Д.020.09.01
при Всесоюзном ордена Трудового Красного Знамени науч­
но-исследовательском институте удобрений и агропочвоведеиия имени Д. Н. Прянишникова по адресу: 127550, Москва,
ъся в библиотеке ВИУА.
g-// //? ^J^LtJL t j 9 9 0?Гщ
Л. П. Воллейдт
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. В постановлении XXVIb съезда
КПСС об основных направлениях развития агропромышлен­
ного комплекса и реализации Продовольственной програм­
мы на 1986...1990 годы предусмотрено увеличить среднего­
довой объем валовой продукции на 14...16 процентов. В этих
целях намечено осуществить комплекс мер по повышению
плодородия почв на основе химизации, расширения приме­
нения органических и минеральных удобрений. Одновременно
с этим ставится задача — повысить эффективность их.
В Центрально-Черноземной зоне удобрения являются од­
ним из сильнодействующих факторов повышения плодородия
почвы и урожайности сельскохозяйственных культур. Быстрый
рост применения их позволил уменьшить площадь пашни с
низким содержанием фосфора за период с 1971 по 1986 г.
с 39,9 до 22,2%, а с высоким — увеличить с 11,1 до 25,8%.
При этом площади пашни с содержанием Рг0 5 выше опти­
мального уровня возросли с 2,8%) до 9,6% и составили
1012,9 тыс. га. Вместе с тем почвы с низким содержанием
фосфора занимают в зоне 2353 тыс. га, или 22,2% площади
пашни. В Липецкой области таких почв 47,2%. Они нуждают­
ся в дополнительном внесении фосфора сверх выноса его уро­
жаем. Если этого не сделать, то плодородие и без того бед­
ных почв будет падать с каждым годом. Даже при среднем
содержании фосфора в почве урожайность культур значи­
тельно ниже, чем при оптимальном (Р. Ф. Макаров, 1989).
В ^последние годы в производство широко внедряются
интенсивные, технологии возделывания сельскохозяйственных
культур, в которых предусматривается расчетный метод опре­
деления доз минеральных удобрений под планируемый уро­
жай. При этом важное значение имеет правильный учет
содержания доступного азота в почве. Определение его только
в пахотном слое, планирование исходных урожаев без учета
окультуренности и обеспеченности почвы фосфором, приводят
к применению высоких доз азотных удобрений, что вызывает
полегание зерновых культур, снижение сахаристости свеклы
и качества пивоваренного ячменя.
~ . , ЦЕНТРАЛЬНАЯ
f
НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА"
Моск. седьскохоз. ачадвмии
им. К. А. Тимирязева --
1
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Почвы с высоким содержанием обменного калия занимают
в ЦЧЗ около 78% площади пашни. Поэтому нередко бытует
мнение, что на таких почвах или вовсе не нужно применять
калийные удобрения, или вносить их следует в небольших
дозах. Однако полевые опыты, проведенные на этих почвах,
показали хорошую эффективность калийных удобрений.
Видимо, она связана не только с количеством обменного
калия, но и с другими факторами: Все эти вопросы отно­
сятся к мало или совершенно не разработанным для ЦЧЗ
и являются актуальными.
Цель и задачи исследований. Главная цель работы —
установить оптимальный уровень содержания основных эле­
ментов питания в почве, обеспечивающих максимальную про­
дуктивность зернопропашных севооборотов в условиях Цент­
рально-Черноземной зоны.
Для достижения цели предусматривалось решить сле­
дующие задачи: 1. Создать почвы различной степени окультуренности путем длительного применения умеренных и по­
вышенных доз минеральных и навозно-минеральных удоб­
рений. 2. Исследовать действие минеральной и навоз­
но-минеральных систем удобрения на агрохимические
и физико-химические свойства почвы при их длительном
применении. 3. Изучить влияние этих систем на урожай­
ность и качество продукции при неизменных дозах и соот­
ношениях элементов питания в начальной и последующих
ротациях, изменение их эффективности во времени и влияние
насыщения севооборота удобрением на его продуктивность в
зависимости от окультуренности и предшествующей удобрен­
ное™ почвы. 4. Исследовать воздействие погодных условий
на урожайность культур и эффективность удобрений. 5. Опре­
делить вынос элементов питания урожаями, использование
их из почвы и удобрений, и баланс на почвах различной
степени окультуренности. 6. Определить способ учета доступ­
ного азота в почве и другие параметры, необходимые для
расчета доз удобрений под планируемый урожай сельско­
хозяйственных культур. 7. Установить дозы фосфорных и
коэффициенты дифференциации доз азотных и калийных
удобрений в зависимости от окультуренности почвы. 8. Дать
экономическую оценку применения удобрений при окульту­
ривании почв, а также в зависимости от предшествующей
удобренности и обеспеченности их фосфором.
Научная новизна. Разработаны научные основы динамич­
ной системы применения удобрений в севообороте, которая
направлена сначала на создание почв с оптимальными агро­
химическими показателями, а затем на поддержание их, с
выходом на высокую продуктивность и урожайность культур
хорошего качества в широком диапазоне погодных условий..
2
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Установлен оптимальный уровень содержания подвижного
фосфора в почве, обеспечивающий максимальный урожай
озимой и яровой пшеницы, ячменя, сахарной свеклы и куку­
рузы на силос, в целом продуктивность зернопропашного
севооборота. Определены затраты фосфорных удобрений для
повышения содержания Р2О5 на 1 мг/100 г почвы. Показана
необходимость учета минерального азота в метровом слое
почвы в начале весенней вегетации растений для расчета доз
азотных удобрений под планируемый урожай. Установлен
оптимальный уровень его содержания в почве для озимой
пшеницы и кукурузы на силос, обеспечивающий максималь­
ный урожай этих культур. Определены затраты питательных
веществ на создание единицы продукции. Несмотря на отри­
цательный баланс КгО, количество обменного калия в почве
при применении N48P55K52 поддерживалось в течение 18 лет
почти на исходном уровне, обеспечивая высокую продук­
тивность севооборота. Дана балансовая оценка системам
удобрения в зависимости от окультуренности и предшест­
вующей удобренности почвы. Выявлена роль органических
удобрений в повышении качества сахарной свеклы и пивова­
ренного ячменя.
Практическая ценность работы. Установление оптималь­
ных уровней содержания элементов питания в почве является
теоретической основой для разработки динамичной системы
и рационального применения удобрений в севооборотах. Рас­
пределение фондов и применение фосфорных удобрений на
основе оптимизации фосфатного режима почвы позволит
увеличить нормы внесения их на почвах с низким содержа­
нием фосфора, что приведет к ликвидации пестрополья по пло­
дородию и продуктивности пашни, к повышению окупаемости
и эффективности всех видов удобрений.
Определение норм азотных удобрений под планируемый
урожай с учетом запаса минерального азота в метровом слое
почвы позволит правильно отразить обеспеченность растений
азотом, снизить дозы его под зерновые культуры и сахарную
свеклу, избежать полегание растений и ненужные потери
сахаристости свеклы.
Применение калийных удоберний с учетом окультурен­
ности и обеспеченности почв калием позволяет правильно
оценить их роль в повышении продуктивности и качества
урожая. Оптимизация пищевого режима почвы и применение
на этой основе удобрений имеет для производства важное
экономическое и экологическое значение.
Реализация практических результатов. Основные резуль­
таты исследований включены в систему ведения сельского
хозяйства Центрально-Черноземной зоны (Воронеж, 1980),
в рекомендации по эффективному применению удобрений в
з
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Центрально-Черноземной зоне (Воронеж, 1983), в систему
земледелия Тамбовской области (Тамбов, 1982), в систему
ведения сельского хозяйства Тамбовской области (Тамбов,
1985), рассмотрены на НТС Тамбовской области (1988).
Апробация работы. Результаты исследований доложены
и обсуждены на региональном совещании участников Геогра­
фической сети опытов с удобрениями Центрально-Чернозем­
ной зоны, Поволжья и Северного Кавказа (Белгород, 1977),
на Всесоюзных научно-технических совещаниях Географиче­
ской сети опытов с удобрениями (Белгород, 1980, Пенза,
1982), на Всесоюзном совещании участников Географической
сети опытов с удобрениями (Горький, 1984), третьей научнопроизводственной конференции по программированию уро­
жайности (Москва, 1987), на зональном научно-методиче­
ском совещании (Белгород, 1988).
Объем и структура работы. Диссертация состоит из вве­
дения, восьми глав, выводов, предложений производству.
Работа изложена на 340 страницах машинописного текста,
содержит 126 таблиц, 13 рисунков. Список литературы вклю­
чает 377 работ отечественных и зарубежных авторов. Прило­
жения представлены на 35 страницах.
Условия, объекты и методика исследований. Исследова­
ния проведены на Тамбовской областной государственной
сельскохозяйственной опытной станции в 1972...1989 гг. по те­
матическому плану станции. Схема опытов и программы ис­
следований утверждены программно-методической комиссией
по длительным опытам с удобрениями МСХ СССР, методи­
ческой комиссией НИИСХ ЦЧП им. В. В. Докучаева и уче­
ным советом станции. Автор разрабатывал тематику и про­
грамму исследований, непосредственно участвовал в проведе­
нии экспериментов в длительных и краткосрочных полевых
опытах, а также в лабораторных условиях.
Погодно-климатические условия. Тамбовская область зани­
мает северо-восточную часть Центрально-Черноземного райо­
на. Климат умеренно-континентальный. Средняя температура
воздуха самого теплого месяца — июля — плюс 19,0...20,7°С,
а самого холодного — января — минус 10.5...11,5°С. Сумма
температур выше 10° составляет 235О...2580°С. Тамбовская
область, как и в целом Центрально-Черноземная зона, отно­
сится к зоне неустойчивого увлажнения. Засухи разной степе­
ни интенсивности повторяются здесь через каждые 3...4 года.
За год выпадает 485...507 мм осадков, из них 70...75% при­
ходится на теплый период.
Объекты исследования — типичные мощные глинистые
и тяжелосуглинистые средне-окультуренные почвы, развива­
ющиеся на покровных и делювиальных карбонатных суглин­
ках и глинах. Содержание гумуса в пахотном слое (0...30 см)
4
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
7,21...8,03%, подвижного фосфора (по Чирнкову) 7,9..'.25,1 мг,
обменного калия (по Масловой) 23,9...34,2 мг/100 г почвы.
Полевые культуры: горох, озимая пшеница, сахарная свекла,
ячмень, кукуруза на силос, яровая пшеница.
Программа и методы исследований. Схемой предусмотре­
но создать в первой ротации севооборота почвы различной
степени окультуренности путем внесения под каждую куль­
туру оптимальных доз и соотношений минеральных и орга­
нических удобрении, установленных нами и другими научноисследовательскими учреждениями зоны в краткосрочных
опытах (табл. 1). Севооборот — горох, озимая пшеница, са­
харная свекла, ячмень, кукуруза на силос, яровая пшеница
одновременно развернут на шести полях в 1972 году. После
завершения первой ротации севооборота на втором, четвер­
том и шестом полях второй вариант объединен с пятым,
а третий с четвертым, как варианты получившие одинако­
вое количество .NPK в первой ротации. На эти фоны во
второй и третьей ротациях севооборота в двух повторностях
на минеральном и в двух на навозно-минеральном фонах
были наложены диагностическая схема Вагнера и варианты
с различным насыщением севооборота удобрениями (табл. 2).
Аммиачную селитру, двойной суперфосфат, хлористый
калий, полуперепревший навоз вносили осенью под основную
обработку почв. В опытах высевали районированные сорта
сельскохозяйственных культур. Агротехника их возделыва­
ния соответствовала зональным рекомендациям. Учет урожая
сплошной поделяночный. Площадь опытной делянки в первой
ротации севооборота 483 м2, учетной — 378 м2. Во второй
и третьей ротациях в первом, третьем и пятом полях пло­
щади делянок те же, что и в первом, во втором, четвертом
и шестом полях площадь опытной делянки 96 м2, учетной —
52 м2. Повторность четырехкратная. В почвенных образцах
определяли: гумус — по Тюрину, нитратный и аммиачный
азот — колориметрическим методом соответственно с дисульфофеноловой кислотой и с реактивом Несслера, легкогидролизуемый азот — методом Тюрина-Кононовой и Корнфилда,
подвижный фосфор — по Чирикову, обменный калий — по
Масловой, необменный калий — по Пчелкину, сумму погло­
щенных оснований и гидролитическую кислотность — по
Каппену, рН — потенциометрическим методом. В растениях
определяли: азот — по Къельдалю, фосфор — колориметри­
чески, калий — на пламенном фотометре, сырой белок — по
общему азоту с пересчетом через коэффициенты: для куку­
рузы и гороха — 6,25, для остальных культур — 5,7, саха­
ристость в корнях сахарной свеклы — на поляриметре, тех­
нологические свойства зерна ячменя, гороха и хлебопекар­
ные свойства пшеничной муки — в лабораториях оценки
-5
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 1
Схема опыта и распределение удобрений в первом-шестом полях первой
и в первом, третьем, пятом полях второй ротации севооборота
варианта
Удобрения, кг/га в год
Горох
Озимая
пшеница
Сахарная
свекла
Ячмень
Кукуруза
на силос
Яровая
пшеница
N—Р-К
N-P-K
N—Р—К
N—Р—К
N-P—К
N—Р—К
90—120—90
40—40—40
60—30-60
40—40—40
1
2
NPK 1 норма (N48P55M
0-60—40
60—40—40
3
NPK+навоз (эквивалентно
2 нормам NPK) . . . 0—120—80
120—80—80
4
NPK 2 нормы (N96PiioKio4) 0—120—80
120—80—80 180—240—180
5
NPK+навоз
(эквивалентно
1 норме NPK)
. . . . 0—60—40
•
60—40—40
навоз 30 т/га +
+ 36—162-0
80-80-80
120—60—12С 80—80—80
80—80—80 120—60— 12С 80—80—80
навоз 15 т/га +
+ 18—81—0
40—40—40
60—30—60
40—40—40
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 2
Схема опыта и распределение удобрений во втором, четвертом и шестом
полях второй и третьей ротациях севооборота
Удобрения, кг/га в год
первая
ротация
вторая и третья ротации
Горох
Озимая
пшеница
Сахарная
свекла
Ячмень
Кукуруза
на силос
Яровая
пшеница
N—P-K
N—P-K
N-P-K
N-P-K
N-P-K
N—Р—К
Без удобрений
Без удобрений
N,5P2oK,5
NBPJS&S
N35P32K33
НагРзвКза
90—120—90
90—120—90
60—40—40 90—120—90
60—40—40 90-120—90 40—40—40
60—30—60
60—30—60
60—30-60
40—0—40
40—40—0
0—40—40
40—40—40
60—0-60
60—30—0
0—30—60
60—30—60
40—40—40
40—40—40
60—30—60
60—30—60 •
60—30—60
60—30-60 40—40—40
Без удобрений
NPK
1 норма
('N 48 P55K 52 )
и
NPK
2 нормы
(N96P110K1O4)
NSSPM
Р»К 52
NssPssKss
'N15P20Kl5
N25P25K25
N35?3 2 K3 2
N 4 ^ 3 8 Кзв
N 4 8 P4 5 K45
40—0—40
40—60—0
0—60—40
40—60—40
60—0—40
90—0—90
60—40—0
90—120—0
0—40—40 0—120—90
60—40—40 90—120—90
90—120—90
90—120—90
60—40—40 90—120—90
60—40—40 90—120—90
60—40—40 90—120—90
40—0—40
40—40—0
0—40—40
40—40—40
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
качества сельскохозяйственных
культур ВИРа
имени
Н. И. Вавилова, аминокислотный состав белка зерна пше­
ницы — на автоматическом анализаторе «Д-500».
2. ПОВЫШЕНИЕ ПЛОДОРОДИЯ И ОПТИМИЗАЦИЯ
ПИЩЕВОГО РЕЖИМА ТИПИЧНОГО ЧЕРНОЗЕМА
Наблюдения за изменением плодородия почвы проводили
после завершения каждой ротации севооборота. Один сме­
шанный образец составляли из пяти индивидуальных, ото­
бранных на четырех повторностях опыта. Результаты анали­
зов обработаны математически по Б. А. Доспехову.
Содержание гумуса. При возделывании полевых культур
без удобрений в течение 18 лет содержание гумуса в пахот­
ном слое типичного чернозема уменьшилось с 7,85 до 7,21%
(статистически не доказано), а при применении двух норм
NPK (N96PiioKio4) и эквивалентного количества навозно-минеральных удобрений соответственно с 8,03 до 7,65% • и с
7,88 до 7,54%.
Действие удобрений на снижение потерь гумуса происхо­
дит через образование в почве дополнительной массы пожнивно-корневых остатков. После завершения двух ротаций сево­
оборота количество их в пахотном слое увеличилось по срав­
нению с контролем без удобрений в варианте с одной нормой
NPK на 22,7 ц, а в варианте с двумя нормами — на 25,7 ц/га.
При применении на гектар пашни 155 кг д. в. NPK и про­
дуктивности пашни в среднем по трем полям 44,4 ц з. е.
затраты гумуса на 1 т з. е. составили 2,8 ц.
Азотный режим. Запасы общего азота в метровом слое
типичного чернозема составляют 33 т/га, из них более 11 т
приходится на пахотный слой. Несмотря на высокое содер­
жание его в почве, роль азотных удобрений в повышении уро­
жая культур довольно велика. На почвах со средним содер­
жанием фосфора они обеспечивают 82% прибавки урожая
зерновых культур, в то время, как фосфорные и калийные
соответственно 12 и 14% (Р. Ф. Макаров, В. В. Архипова,
1981).
После завершения двух ротаций севооборота запас об­
щего азота в пахотном горизонте почвы уменьшился в вари­
антах с NPK на 1,3 т/га, а при совместном внесении NPK
с навозом на 1 т/га. Содержание минерального азота в
неудобренной почве не изменилось, а при применении двух
норм NPK. возросло на 27 кг/га. В метровом слое при внесе­
нии двух норм NPK количество минерального азота увели­
чилось на 35 кг, а в варианте без удобрений уменьшилось
на 31 кг/га. Запасы его больше повышались при применении
NPK, чем NPK с навозом. Возможно, что процесс разложения
8 •
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
органических форм азота при внесении NPK усиливается, а
при внесении навоза ослабевает.
Под влиянием удобрений в почве увеличивается, главным
образом, содержание N—N0 3 и в меньшей степени гидролизуемого азота. Фиксировать количественные изменения этой
фракции под влиянием удобрений и растений трудно. Общий
и гидролизуемый азот скорее могут служить показателями
потенциального, а не эффективного плодородия почвы.
Прослеживается определенная закономерность распреде­
ления минерального азота по слоям гумусового горизонта
почвы в начале весенней вегетации растений. Если содер­
жание его в пахотном слое принять за 100%, то в слое 30...
50 см запас N(N0 3 + NH4) в среднем по трем культурам за
1972...1977 гг. составит 50%, в слое 50...70 см — 40 и в слое
70...100 см — 60% запаса в пахотном слое почвы. При
применении на гектар пашни в год N48P55K52 содержание
азота в слое 70... 100 см возрастает до 70%. Такая законо­
мерность установлена на типичном глинистом и тяжелосугли­
нистом черноземе с непромывным водным режимом. При
отборе проб под озимой пшеницей запас продуктивной влаги
в метровом слое почвы составлял 186 мм, под сахарной
свеклой — 184 и под кукурузой — 180 мм, а среднесуточная
температура воздуха равнялась соответственно — 11,2, 13,2
и 14,9°С. Таким образом, зная содержание минерального азо­
та в пахотном горизонте, можно с определенным приближе­
нием определить запас его в метровом слое.
Была проанализирована зависимость урожая озимой пше­
ницы, сахарной свеклы и кукурузы от содержания нитрат­
ного, минерального и гндролизуемого азота в пахотном, по­
луметровом и метровом слоях почвы по основным фазам
развития растений. Урожаи этих культур наиболее тесно
коррелировали с запасом минерального азота в метровом
слое почвы в начале весенней вегетации растений (г = 0,778;
0,740; 0,650). Высокая корреляционная зависимость между
урожаем озимой пшеницы и азотом наблюдалась при содер­
жании его в почве до 300 кг/га. При приближении к этому
уровню она ослабевает, а с дальнейшим повышением теряется
совсем, и даже переходит в обратную зависимость. Уста­
новлен предел содержания минерального азота в почве, при
котором эффективность азотных удобрений не проявляется.
Для озимой пшеницы и кукурузы он равен соответственно
300 и 270 кг/га. Такой уровень достигнут внесением на гек­
тар пашни N96PnoKio4 B течение одной ротации шестиполь­
ного севооборота. При этом запас азота под озимой пшени­
цей увеличился на 90 кг, а под кукурузой — на 55 кг/га.
Дозы азотных удобрений под планируемый урожай следует
определять с учетом запаса минерального азота в метровом
9
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
слое почвы. Учет его только в пахотном горизонте приводит
к завышению норм азотных удобрений, что вызывает поле­
гание зерновых культур, снижение качества сахарной свеклы
и пивоваренного ячменя.
Попытка устранить это явление путем дробного внесения
азота не привела к желаемым результатам. В краткосроч­
ных полевых опытах озимую пшеницу высевали после гороха.
Запас минерального азота в метровом слое почвы составил
(кг/га): в 1980 году — 280, в 1983 — 263 и в 1984 году —
288. Во влажном 1980 году по фону Р6оКбо было собрано
40,2 ц/га. При внесении на этом фоне N120 в один и три
срока урожай снижался на 5,5 ц/га. При применении Niso
в один срок он снижался на 5,8 ц, а дробно в пять сроков
еще больше — на 7,3 ц/га. В нормальном по увлажнению
1983 году по фону РбоКбо было собрано 36,2 ц/га. При вне­
сении Ni20 в один срок урожай повышался на 2,5 ц, а в три
срока — на 3,5 ц/га. При внесении Niso в один и пять сроков
прибавка зерна составила соответственно 4,7 и 2,5 ц/га.
В крайне засушливом 1984 году по фону Р6оКбо собрано
6,8 ц/га. При внесении )Nj20 в один срок урожай повышался
недостоверно (0,8 ц/га), а в три срока—на 2,9 ц/га. При вне­
сении Niso в один и пять сроков прибавка зерна составила
соответственно 2,8 и 2,7 ц/га. Следовательно, дробное внесе­
ние высоких доз азотных удобрении на черноземах может
иметь преимущество перед одноразовым или на малоокультуренных почвах с низким содержанием доступного азота и
умеренным фосфора, или в условиях очень слабой минера­
лизации органического вещества почвы.
В опытах, проведенных на типичном черноземе Тамбовской
областной сельскохозяйственной опытной станции с содержа­
нием минерального азота в метровом слое более 300 кг/га
и подвижного фосфора 17...21 мг/100 г почвы, эффективность
азотных удобрений на озимой пшенице, высеваемой по чер­
ному пару, вообще не проявлялась. В среднем за 1985...
1987 гг. урожай по фону Р?4Кб5 составил 45,6 ц/га. При
добавлении к фону Nn 5 — 46,6 ц, а при внесении N n 5 в три
срока — 45,9 ц/га. При добавлении к фону более высоких
норм азотных удобрений — 120 и 180 кг/га с внесением их
в три срока урожай зерна составил соответственно 45,7 и
44,4 ц/га. Эти данные показывают, что на черноземах, обла­
дающих мощным гумусовым горизонтом и большим естест­
венным запасом азота, в условиях неустойчивого увлажнения,
очень трудно, но крайне важно подобрать оптимальный ре­
жим азотного питания растений зерновых культур. Условия­
ми, определяющими его, должны стать дифференцированные
дозы азотных удобрений и правильный учет доступного азота
10
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
при определении норм азотных удобрений под планируемый
урожай.
Фосфатный режим. Основным источником фосфорного
питания растений на типичном черноземе служит запас под­
вижного фосфора в пахотном слое. Накопление его в почве
зависит от доз удобрений и длительности их применения.
После завершения первой ротации содержание подвижного
фосфора в слое 0...30 см увеличилось: при применении одной
нормы iNPK. на 1,6 мг, а двух норм — на 5,2 мг/100 г почвы.
Затраты фосфорных удобрений для повышения содержания
P2Os на 1 мг/100 г почвы, составили 85 кг действующего
вещества. За 18 лет содержание фосфора в слое 0...30 см
возросло: в варианте с одной дозой NPK с 10,6 до 15,0 мг,
а в варианте с двумя дозами — с 10,5 до 23,1 мг/100 г
почвы. В слое 30...50 см при применении двух доз NPI\ оно
увеличилось с 7,4 до 10,9 мг/100 г почвы, что указывает на
опасность непроизводительных потерь его и на необходи­
мость контроля за содержанием фосфора в подпахотном
горизонте. Возделывание полевых культур без применения
удобрений в течение 18 лет привело к снижению Р2О5 в
пахотном слое с 10,3 до 7,9 мг/100 г почвы и к недостовер­
ному снижению его по горизонтам до 1 м.
Оптимальный уровень содержания фосфора для зернопропашных севооборотов 12...15 мг/100 г почвы. Нижний предел
колебания является оптимальным для кукурузы, озимой и
яровой пшеницы, верхний — для сахарной свеклы и ячменя.
Дозы фосфорных удобрений дифференцированы по группам
обеспеченности почв фосфором с учетом затрат Рг0 5 на фор­
мирование урожая и на повышение содержания его в почве
до оптимального уровня (табл. 3).
Таблица 3
Группировка черноземных почв по обеспеченности подвижным фосфором
и дифференциация доз фосфорных удобрений
Обеспеченность почв
фосфором
Р 2 0 5 , мг/кг
почвы
Дозы Р 2 0 5 ,
кг/га
Коэффициенты
дифференциа­
ции доз
Низкая
. .
<50
120
3,0
Средняя
.
51...100
80
2,0
Повышенная
101...120
60
1,5
Оптимальная
121...150
40
1,0
Высокая
,
>150
11
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Зная дозы Р 2 0 5 и площади пашни по группам обес­
печенности их фосфором, можно подсчитать потребность в
фосфорных удобрениях для зоны, области, района и хозяй­
ства по формуле:
П = 8 1 ХД1 + 5 2 ХД 2 +5 3 ХДа(+.84ХД4,
где Si, S2, S3, S4 — площадь пашни, тыс. га соответственно
с низкой, средней, повышенной и оптимальной обеспечен­
ностью почвы фосфором; Д ь Д2, Дз, Д 4 — дозы удобрений
на почвах соответствующих групп обеспеченности. Чтобы
довести содержание фосфора в почвах ЦЧЗ до оптимального
уровня потребуется ежегодно в течение 9...15 лет вносить
790 тыс. т д. в. фосфорных удобрений. В 1986 году приме­
нение их с учетом навоза составило 604 тыс. т, или 70%
к расчетному.
Калийный режим. Запас валового калия в пахотном слое
типичного чернозема составляет около 70 т/га. Из этого
количества 1,3% приходится на обменный. Возделывание
полевых культур без удобрений в течение 18 лет привело к
снижению содержания калия в слое 0...30 см с 29,7 до
23,9 мг/100 г почвы. При применении одной дозы NPK оно
уменьшилось с 29,4 до 25,7 мг, а при применении двух норм
навозно-минеральных удобрений увеличилось с 29,8 до
32,0 мг/100 г почвы. Снижение калия по профилю метрового
слоя в варианте без удобрений и в нижних слоях удобренной
почвы указывает на использование его культурами с глу­
бины до 1 м. Корневая система растений служит здесь как
бы переносчиком калия из нижних слоев в верхние, так как
большая часть его в клеточном соке находится в свободном
состоянии и легко вымывается осадками.
Удобрения мало повышали содержания калия под расте­
ниями, что связано с выносом его урожаями и необменным
поглощением почвой. Через 18 лет количество обменного ка­
лия на неудобренной парующей площадке возросло в слое
0...30 см с 27,8 до 37,2 мг, а на удобренной двумя дозами
N.PK — с 30,2 до 49,6 мг/100 г почвы. В слое 30...50 см
содержание его увеличилось соответственно с 27,8 до 34,7 мг
и с 26,8 до 36,8 мг/100 г почвы. Повышение калия в неудоб­
ренном варианте можно объяснить переходом его из необ­
менного состояния в результате дробления кристаллов гли­
нистых минералов при обработке почвы.
Единого оптимального уровня калия для данной почвы
не существует. Он, по мнению Grimme H. (1980), изменяется
в зависимости от вида культуры, уровня урожая и условий
вегетации растений. Неоднозначная реакция яровых зерно­
вых культур на калийное удобрение по годам, снижение
урожая сахарной свеклы и кукурузы в варианте NP в третьей
12
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ротации указывает на необходимость применения его в опти­
мальных дозах под каждую культуру севооборота, несмотря
на высокое содержание калия в. почве, так как этот пока­
затель является не совсем объективным критерием оценки
калийного питания растений на типичных черноземах.
Потребность в калии на этих почвах возрастает с по­
вышением окультуренности и предшествующей удобренности
почвы, с увеличением продуктивности и выноса К.20 урожаем.
В связи с этим дозы калийных удобрений дифференцированы
в зависимости от обеспеченности почвы не только калием,
но и фосфором.
При содержании KjO 30...32 мг/100 г почвы на калийное
удобрение отзывалась только сахарная свекла. Эффектив­
ность его на других культурах при добавлении к азотно-фосфорному фону не проявилась. Несмотря на отрицательный
баланс его, количество обменного калия в почве при при­
менении на гектар пашни N48P55K52, обеспечивая высокую
продуктивность севооборота, снизилось за 18 лет всего на
3,7 мг/100 г почвы. Это указывает на то, что в питании рас­
тений, кроме обменного калия, принимают участие и необмен­
ные формы. Об этом свидетельствует и более низкое по срав­
нению с парующей площадкой содержание необменного
калия под растениями.
Физико-химические свойства. Заметного ухудшения физи­
ко-химических свойств длительное применение минеральных
удобрений на типичных черноземах не вызывает. При внесе­
нии одной нормы они изменялись так же, как и в варианте
без удобрений в пределах ошибки опыта. И лишь при при­
менении в течение 18 лет двух норм NPK (NgePimKio-i) pH
снижалась с 6,5 до 5,8. Сумма поглощенных оснований и
гидролитическая кислотность изменялись недостоверно.
3. ВЛИЯНИЕ ОКУЛЬТУРИВАНИЯ ТИПИЧНОГО
ЧЕРНОЗЕМА НА ПРОДУКТИВНОСТЬ СЕВООБОРОТА
И УРОЖАЙНОСТЬ
Эффективность одинарных и двойных норм минеральных
и навозно-минеральных удобрений. За первую ротацию в
среднем из шести полей в варианте без удобрении собрано
по 37,4 ц з. е./га. Применение одной нормы NPK позволило
повысить продуктивность пашня на 6,1 ц з. е./га. При увели­
чении дозы удобрений в два раза роста ее практически не
отмечалось. Слабая эффективность двойных норм минераль­
ных и навозно-минеральных удобрений объясняется несба­
лансированностью азотно-фосфорного питания растений.
Содержание фосфора в почве оказалось недостаточным для
обеспечения эффективности сравнительно высоких доз азот13
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ных удобрений во влажные годы. Так, в 1976 году, когда
за сельскохозяйственный год осадков выпало 625 мм, из них
109 — в мае и 114 — в июне, против 40 и 67 мм по норме,
урожай озимой пшеницы при применении двойной нормы
удобрений снижался по сравнению с контролем на 3,1...
4,4 ц/га. В то время, как при применении одной дозы, он
повышался на 6,5...7,1 ц/га. В варианте без удобрений было
собрано 40 ц/га. Урожай ячменя в 1973 году от неудачного
распределения осадков в течение вегетации (в июне — 107,
Ъ июле — 100 мм, против 52 и 67 мм по корме) снижался
при применении двух норм 'NPK на 7,5 ц/га. Без удобрений
собрано 40,5 ц/га. Двойные нормы удобрений приводили во
влажные годы к обильному непродуктивному кущению, к
увеличению количества пустых колосков, к снижению озерненности колоса и сильному полеганию растений. Затраты их
на создание нетоварной части урожая возрастали. Соотно­
шение зерна к соломе у озимой пшеницы в 1976 году соста­
вило при применении двойной нормы удобрений 1 :3,8 (сред­
нее за 1974...1977 гг. — 1:2), против 1 : 1,6 в варианте без
удобрений. Соотношение корней к ботве сахарной свеклы
достигло в этом году 1:1,2 (за 1972...1977 гг. — 1:0,7).
В среднем за ротацию доля нетоварной части урожая в ва­
рианте без удобрений составила 18,3%, при применении
одной нормы NPK — 20,2 и при применении двух норм —
21,5% от общего урожая.
Во второй ротации продуктивность севооборота оказалась
выше, чем в первой, что связано с более благоприятными
погодными условиями. В первой ротации засушливыми были
два года из шести — 1972 и 1975 гг., а во второй — один —
1981. Эффективность удобрений во второй ротации почти в
два, а в третьей более чем в два раза выше по сравнению
с первой. Если в первой прирост продуктивности гектара
пашни от одной нормы NPK. составил 16,3%, во второй — 26,
то в третьей — 41,1 процент. От двух норм NPK продуктив­
ность повышалась соответственно на 19,5, 27 и 48,5%.
В третьей ротации неблагоприятные погодные условия 1984
года снизили только урожай гороха — культуры мало отзыв­
чивой на удобрения. На сахарной свекле и кукурузе засуш­
ливые условия мая и июня практически не отразились.
Выпавшие обильные осадки в июле...сентябре позволили
существенно повысить эффективность удобрений и получить
высокие урожаи этих культур.
В первой ротации при применении одной нормы NPK
урожай озимой пшеницы повышался на 3,9 ц/га, сахарной
свеклы — на 56, выход сахара — на 9,4, ячменя — на 8,2,
кукурузы — на 27 и яровой пшеницы — на 3,4 ц/га. При
увеличении нормы удобрения в два раза, прибавка урожая
14
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
этих культур изменялась по отношению к варианту с одной
нормой в пределах ошибки опыта.
Во второй и третьей ротациях прибавка урожая сахар­
ной свеклы от применения одной нормы NPK возросла по
сравнению с первой соответственно в 1,4 и 2,2 раза, яровой
пшеницы в 2 и 3,4 раза. Прибавка урожая озимой пшеницы,'
ячменя и кукурузы во второй ротации возросла -по сравнению
с первой в 1,8 раза, а в третьей соответственно в 1,1; 2,1 и
2,4 раза. Повысилась по сравнению с одной дозой эффектив­
ность двух норм удобрений на ячмене — в среднем за шесть
лет на 2,7 ц/ra. Во второй ротации выход сахара в варианте
с двумя нормами J4PK уменьшился по сравнению с одной
на 5 ц/га, а при совместном внесении NPK с навозом — на
1,3 ц/га (недостоверно). В третьей ротации выход сахара
в этом варианте повышался на 2,2 ц/га.
В среднем за 12 лет прибавка урожая ячменя от приме­
нения одной нормы NPK составила 48%, сахарной свеклы
и яровой пшеницы — 28, кукурузы и озимой пшеницы — 17%
(табл. 4). При увеличении удобрений в два раза и при заме­
не части минеральных удобрений навозом величина урожая
изменялась в пределах ошибки опыта. Однако тенденция к
повышению ее при применении двух норм навозно-минеральных удобрений прослеживается четко и нужно полагать, что с
увеличением длительности их применения она будет нарас­
тать.
Последействие удобрений. Продуктивность севооборота от
последействия одной нормы NPK возросла в среднем за две
ротации на 3,8 ц, а от двух — на 7,6 ц з. е./га. Урожай
озимой пшеницы повышался соответственно на 3,1 и 5,7 ц/га,
сахарной свеклы — на 29 и 65 ц, яченя на 2,2 и 6,8 ц,
кукурузы — на 31 и 45 ц, яровой пшеницы — на 2,9 и
5,8 ц/га. Совершенно определенно можно сказать: если
в прямом действии эффективность двух норм приближается
к одной, то в последействии она выше в два раза, что указы­
вает на равноценность запасного и систематического внесе­
ния удобрений. Однако применение взапас азотных удобре­
ний будет оправдано только на почвах с оптимальным
содержанием фосфора, потому что даже при средней обеспе­
ченности высокие дозы азота вызывали полегание и снижение
урожая зерновых культур. Доза его на таких почвах должна
составлять в зависимости от типа и продуктивности севообо­
рота 50...60 кг д. в./га пашни в год.
Данные двух ротаций не позволяют сделать определенных
выводов о снижении последействия удобрений во времени,
так как эффективность их зависела не только от этого фак­
тора, но и от погодных условий. Влияние их на последейст­
вие в отдельные годы было гораздо сильнее, чем фактора
15
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 4
Продуктивность культур в зависимости от различных систем удобрения,
среднее за три ротации
Удобрения, кг/га в год
Продуктивность (без удобрений) и п рибавка, ц/га
сахарная свекла
яровая
ячмень кукуруза пшеница
корни 1 сахар
зерновые
единицы
горох
озимая
пшеница
19,6
27,4
273
50,3
25,4
254
23,3
36,8
2,0
4,8
79
13,6
12,2
42
6,4
10,0
3,0
4,6
93
13,9
14,4
57
7,7
12,0
• •
3,2
4,2
89
12,1
13,6
55
7,3
11,4
NPK+навоз (эквивалентно 1 нор­
ме NPK)
2,4
4,7
65
11,7
11,6
47
6,5
9,5
Р, %
3,5
2,2
2,1
2,2
НСР, н/га
2,2
2,0
3,6
2,3
NPK 1 норма (N48P55K52)
.
. •
NPK+навоз (эквивалентно 2 норNPK 2 нормы (N96P110K104)
1,9
18
2,9
26
1,9
1,6
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
времени, и тогда урожай культур на 8 или 12 год после
внесения повышался больше, чем на второй или третий.
Эффективность возрастающих норм удобрений в зависи­
мости от окультуренности и предшествующей удобренности
почвы. При разработке системы удобрения число удобряемых
культур в севообороте определяется без учета окультурен­
ности н предшествующей удобренности почвы, что приводит
к нерациональному использованию удобрений.
Мы изучали влияние насыщения севооборота удобрениями
от .N15P2oKi5 до iN4sP45K4s на трех фонах: первый без удобре­
ний с содержанием Рг0 5 9,6 мг/100 г почвы, второй и третий
с содержанием Рг0 5 12,2 и 15,7 мг/100 г. Последние созданы
в течение первой ротации путем применения на 1 га пашни
в год соответственно N48P55K52 и NgePnoKuM. Максимальная
продуктивность севооборота на фоне одной и двух норм
NPK получена при насыщении его удобрением до ^РзвКззСледует однако заметить, что на фоне одной нормы NPK при
увеличении дозы до N48P45K45 тенденция к повышению про­
дуктивности еще сохраняется, в то время как на фоне двух
норм, достигнутый уровень насыщения севооборота при при­
менении на гектар пашни N42P38K38 выражен совершенно четко
(табл. 5). С повышением окультуренности и предшествующей
удобренности почвы эффективность удобрений снижается. При
насыщении севооборота OTIN15P20K15 до N42P38K38 она по срав­
нению с контролем повышалась: на неудобренном фоне с
20 До 37%, на фоне одной нормы NPK — с 9 до 26 и на
фоне двух норм — с 8 до 17%. При дальнейшем насыщении
севооборота полным удобрением с неизменным сочетанием
элементов питания под отдельные культуры продуктивность
его не повышалась.
Эффективность различных видов удобрений в зависимости
от окультуренности и предшествующей удобренности почвы.
Основную роль в повышении продуктивности пашни и урожай­
ности сельскохозяйственных культур на почвах, хорошо обес­
печенных фосфором, играют азотные удобрения, но эффек­
тивность их, как и других элементов питания, с повышением
уровня предшествующей удобренности почвы снижается.
При применении фосфорно-калийных удобрений продук­
тивность севооборота в среднем за две ротации повышалась
по сравнению с контролем в пределах ошибки опыта: на фоне
одной нормы NPK на 8,3%, а на фоне двух норм — на 3%.
При добавлении к ним азота она увеличилась соответственно
до 22,7 и 14% (табл. 6). На первом месте по отзывчивости
на азотное удобрение стоит ячмень, на втором — сахарная
свекла. Урожайность ячменя от полного удобрения увеличи­
лась по сравнению с контролем: на фоне одной нормы NPK
на 38%, а на фоне двух норм — на 22%. Сахарной свеклы
2
17
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 5
Влияние насыщения севооборота удобрениями на его продуктивность
и урожайность культур в зависимости от окультуренности
и предшествующей удобренное™ почвы, среднее за две ротации
Продуктивность (без удобрений)
и прибавки, ц/га
Удобрения, кг/га в год
СП
•*
24,6
287
55,8
22,8
215
18.8
32,4
0,8
5,3
27,7
100
124
316
17,6
20,1
61,4
4,2
12,0
25,0
31
86
246
1,8
3,7
21,4
6,4
11,9
36,1
0,7
4,4
2,2
30,3
44
103
104
352
8,7
16,8
15,6
66,7
1,6
11,7
10,2
29,6
18
57
62
260
0,2
2,8
4,8
24,4
3,1
9,5
9.6
40,0
1,6
2,2
38
72
72
2,5
28
6,2
9,8
9,4
2,0
8,3
5,8
3,7
4,1
20
42
45
4,2
34
0,4
2,2
2,0
3,1
2,8
3,0
6,8
6,0
„ 1
корни|сахар
Без
удобрений
NPK
1 норма
(N48P55K52)
Без удоб­
рений
N,5P2oKi5
М^РзвКзз
Без удоб­
рений
М,5Р»К«
N42P38K38
N46P45K«
Без удоб­
рений
N,5P2oKi5
NPK
2 нормы
М42Р38К38
(NasPiioKioO N48P45K45
Р, %
НСР, ц/га
ой,
яров;
пшен
ца
•о
куку­
руза
сахарная
свекла
ЯЧМС!
(Я '
га
пше­
ница
вторая и
третья ро­
тации
ОЗИМ
первая
ротация
—
4,1
4,0
—
—
я <» а
O.V
о> л Efа
согая
собрано больше соответственно на 34 и 19%. Урожайность
озимой пшеницы и кукурузы от азотных удобрений на фоне
двух норм NPK не повышалась. Это указывает на то, что
оптимальный уровень содержания азота в почве для этих
культур достигнут.
Продуктивность севооборота от азотно-калийных удобре­
ний возросла по сравнению с контролем: на фоне одной
нормы NPK на 21,6%, а на фоне двух норм — на 16,5%.
При применении полного минерального удобрения она повы­
шалась в пределах ошибки опыта. На фоне одной нормы
NPK с содержанием Р 2 0 5 12,2 мг/100 г почвы от фосфорного
удобрения достоверно повышался урожай сахарной свеклы.
На фоне двух норм с содержанием Р 2 0 5 15,7 мг/100 г почвы
эффективность фосфорных удобрений не проявлялась ни на
одной культуре.
Продуктивность севооборота от азотно-фоофорных удоб­
рений на фоне одной и двух норм ,NPK повышалась по
сравнению с контролем соответственно на 20,5 и 13,5%. При
добавлении к ним калия, она практически не изменялась. На
фоне одной нормы NPK от калийного удобрения повышался
урожай сахарной свеклы. Наибольшая прибавка корней по­
лучена от полного минерального удобрения. На фоне двух
18
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 6
Влияние удобрений на урожайность культур и продуктивность севооборота
в зависимости от окультуренности и предшествующей удобренности почвы,
среднее за две ротации
Продуктивность (без удобрений)
и прибавки, ц/га
Удобрений, кг/га в год
первая
ротация
N'PK
1 норма
(NwPseKa,)
вторая и
третья ро­
тации
Без удоб­
рений
N 55 K 52
NBSP»
PssKso
•N5»PMKM
NPK
2 нормы
(МвбРноКим)
Без удоб­
рений
N6sK52
NS5P55
PS5K52
NssP^Kss
P, %
НСР, ц/га
га я
п а я
о с а
сахарная
свекла
.а
а
о
S
корни(сахар
°
5
?-, га
X т
si
к
* О.
0 . З га
О; Л r=t
П Ш (U
S"
27,7
316
61,4
25,0
242
21,4
36,1
5,0
6,6
2,6
3,4
30,3
70
72
24
106
352
11,2
10,6
5,0
16,8
66,7
9,0
9,6
2,8
9,4
29,6
42
28
23
44
260
4,2
4,0
1,3
4,0
24,4
7,6
7,4
3,0
8,2
40,0
3,0
1,6
1,7
-0,5
4,1
4,0
74
44
6
68
2,5
28
12,2
8,2
3,0
8,0
6,8
9,6
1,4
6,5
3,7
4,1
38
20
18
33
4,2
34
3,2
1,3
— 1,0
1,8
3,1
2,8
6,6
5,4
1,2
5,6
норм все культуры лучше отзывались на азотно-калийное
удобрение, а ячмень — на азотно-фосфорное. Это говорит
о том, что растения в силу их биологических особенностей
по разному реагируют на предшествующую удобренность
почвы. Эффективность удобрений при их длительном систе­
матическом применении меняется с изменением питательного
режима почвы. Следовательно, система применения их в
севообороте должна быть динамичной. Научной основой для
ее разработки может служить оптимизация содержания пита­
тельных веществ в почве.
4. ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИИ НА КАЧЕСТВО УРОЖАЯ
Основную роль в формировании качества урожая на чер­
ноземах играют азотные удобрения. Они повышают содер­
жание сырого белка в растениях кукурузы, в зерне яровой
и озимой пшеницы и мало влияют на белковость зерна
гороха, вследствие высокого содержания азота в почве и
низкой фиксации его клубеньковыми бактериями. Мало
изменялись и технологические качества бобов (выход кру­
пы, развариваемость, продолжительность варки).
При применении одной нормы удобрений натура и масса
зерна озимой и яровой пшеницы повышались по сравнению
19
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
с контролем, а при применении двух норм — снижались.
Наибольшее снижение отмечалось во влажные годы, когда
в результате полегания растений зерно получалось щуплым
и плохо выполненным.
С увеличением дозы удобрений в зерне озимой и яровой
пшеницы повышалось содержание сырого белка соответст­
венно с 13,1 и 15,0% в варианте без удобрений до 15,5
и 16,9% при применении двух доз NPK. Содержание клей­
ковины в варианте без удобрений у озимой пшеницы соста­
вило в среднем за семь лет 23,1%, а у яровой в среднем
за 12 лет :— 25,5%. При применении двух норм NPK. оно
повышалось соответственно до 26,3 и 29,5%. В отдельные
годы (1977, 1983) удавалось получать пшеницу с содержа­
нием клейковины, отвечающей требованиям, предъявляемым
к сильным пшеницам.
Погодные условия оказывают существенное влияние на
качество сырого белка и клейковины в зерне. У неудобрен­
ной озимой пшеницы эти показатели колебались соответст­
венно от 10,3 до 16% и от 17 до 25,7 процентов. Наблюдается
обратная корреляционная связь между содержанием сырого
белка в зерне и ГТК от начала весенней вегетации до
выхода растений в трубку (г = 0,646). Количество белка и
клейковины в удобренных вариантах повышалось с увели­
чением суммы эффективных температур за период от выхода
растений в трубку до созревания. В 1975 году она составила
1020°С. Содержание сырого белка и клейковины в варианте
с двумя нормами NPK было выше по отношению к контролю
соответственно на 8,7 и 3,2%, а в 1976 году, когда сумма
эффективных температур достигла 1614°С — на 43,7 и 34%.
В последействии удобрения повышали качество зерна с
увеличением их дозы (табл. 7). При применении N42P38K38
содержание клейковины увеличилось: на неудобренном фоне
до 24,6%, на фоне одной нормы NPK — до 26,4% и на фоне
двух норм — до 28,5%. Следовательно, с помощью удобре­
ний, главным образом азотных, можно повысить содержание
клейковины до уровня сильных пшениц лишь на предвари­
тельно окультуренных почвах. Фосфорные и калийные на
почвах с содержанием Рг0 5 12,2... 15,7 мг/100 г практически
не влияли на качество зерна.
Основную массу клейковины у пшеницы составляют глиадины и глютенины. Действие азота на их содержание усили­
вается с повышением обеспеченности почвы фосфором. При
добавлении его к фосфорно-калийному фону количество
клейковинообразующих белков в муке озимой пшеницы уве­
личилось на фоне одной нормы NPK с 6,27 до 7,58%, а на
фоне двух норм — с 6,04 до 8,43%.
20
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 7
Влияние удобрений на физические и химические показатели зерна
озимой пшеницы в зависимости от окультуренности и предшествующей
удобренности почвы, среднее за пять лет
Без удобрений Без удобрений
Без удобрений
NPK
N 55 K52
N55P55
1 норма
(N 4 8 P 5 5K5 2 )
NPK
2 нормы
((N96PUoKl04)
PSSKM
NSSP^KSJ
Без удобрений
N55K52
М*Рм
Р55К5Э
NSSPSSKM
773
789
787
779
791
777
788
786
774
791
773
39,2
41,2
39,6
36,9
42,0
38,5
41,4
39,6
36,6
41,6
37,6
13,2
13,4
14,8
14,9
13,4
14,9
14,0
16,0
16,4
14,1
16,6
21,7
22,4
25,2
24,4
24,9
26,1
25,8
28,9
30,4
24,7
27,8,
Стекловидность,
%
Клейко­
вина,
%
вторая и
третья рота­
ции
Сырой
белок,
первая рота­
ция
Натура,
г/л
Масса
1000 зе­
рен, г
'Удобрения, кг/га в год
62
66
77
76
67
73
68
79
80
68
78
С повышением окультуренности и предшествующей удоб­
ренности почвы в муке озимой и яровой пшеницы повыша­
лось содержание незаменимых аминокислот на единицу веса,
но соотношение их в белке не изменилось. Аминокислотный
состав его под влиянием удобрений не улучшался.
Удобрения повышали седиментацию
(набухаемость)
теста, силу муки, время до начала разжижения теста и пока­
затели валориметра. По оценке качества озимой пшеницы
на фаринографе и альвеографе показатели его в неудобрен­
ном варианте отнесены, согласно классификации пшениц
ВИРом к средним, а в удобренных — к высоким. Физические
свойства теста и хлебопекарные качества муки яровой пше­
ницы при применении удобрений повышались до средних
показателей. Наибольшее положительное действие на набу­
хаемость, объем хлеба, разжижение теста и силу муки ока­
зали азотные удобрения. Качество макарон из муки твердой
яровой пшеницы больше изменялось в зависимости от погод­
ных условий, чем от удобрений.
Одинарные дозы не влияли на натуру и массу зерна ячме­
ня. При применении двух доз удобрений эти показатели
больше снижались от внесения NPK, чем от внесения NPK
с навозом, что обусловлено неодинаковым полеганием рас­
тений в этих вариантах во влажные годы. Содержание сырого
белка в варианте с двумя дозами NPK увеличилось по срав­
нению с контролем на 2,6%. В последействии удобрения по­
вышали натуру, массу и содержание белка с увеличением
'
21
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
их дозы. При применении N42P38K38 белковость повышалась
с увеличением уровня предшествующей удобренности почвы
с 11,2% по неудобренному фону до 12,8% по фону двух норм
NPK. Повышая содержание белка и твердость сусла, удоб­
рения снижали технологические качества ячменя (табл. 8).
При замене в двух нормах NPK. части минеральных удобре­
ний навозом качество ячменя улучшалось. Отмечается
последействие удобрений, поэтому при применении во второй
и третьей ротациях N42P38K38 качество зерна ухудшалось с
повышением уровня предшествующей удобренности почвы.
В севооборотах с пивоваренным ячменем лучше применять
навозно-минеральную систему удобрения, а ячмень размещать
после менее удобряемой кукурузы.
С увеличением дозы минеральных удобрений доля нето­
варной части в общем урожае свеклы и содержание азота
повышались, а сахаристость корней и доброкачественность
сока снижались (табл. 9). При применении одной нормы
NPK содержание сахара достоверно снижалось три года из
двенадцати, а при применении двух норм девять лет. При
совместном внесении NPK с навозом она снижалась меньше:
соответственно два года и шесть лет. Последействие одной
нормы NPK на сахаристость корней не проявлялось. Две
•нормы в последействии снижали содержание сахара на 0,4%.
При внесении N42P38K38 сахаристость снижалась с повыше­
нием уровня предшествующей удобренности почвы: на неудоб­
ренном фоне на 0,3%, на фоне одной нормы NPK — на 0,6
и на фоне двух норм — на 1,2%.
Таблица 8
Влияние удобрений на технологические показатели пивоваренного ячменя,
среднее за 1979, 1981, 1983 гг.
•в 9.
Я
Удобрения, кг/га в год
5^ю
о»
2
я«+
iX.
m
•—•
н о
О >,
X
о
ш
а> га
. -л .
S в
н я о
К
СО
я я •
о •- о.
о
Экстр
солод
вещее
Цветн
сусла,
ЕВС
Тверд
сусла
бенде
^-s
«
ё; аЙ И
1
§ ° tT
Н о
5
5
о
я
Без удобрений
80
80,9
4,0
58
NPK 1 норма (N^PseKsa) • •
NPK+навоз (эквивалентно 2 нор
мам NPK)
84
79,3
3,5
68
84
77,2
3,5
76
77
77,2
4,0
75
средние
уступают
средним
88
78,8
3,2
68
средние
NPK 2 нормы (gePnoKio-i) • •
NPK + навоз (эквивалентно 1 нор
ме NPK)
22
близки к
отличным
средние
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 9
Влияние удобрений на технологические качества сахарной свеклы, %
5 о
Удобрения, кг/га в год
Азот
Сахарис­
тость
корней
К о
>, я
а
О \о Ч
О о о
°- о. среднее за 12 лет
О с с *
Без удобрений
NPK 1 норма (N48Ps5K5a) NPK+навоз (эквивалентно 2
мам NPK)
NPK 2 нормы (NsePiioKm4)
NPK+навоз (эквивалентно 1
ме NPK)
- •
нор­
• •
нор­
Б* *-* CJ . - .
а о i7
О К
сп
о. я __- "
о ш g cu
Ч. о и я
0,5
0,6
0,25
0,28
18,6
18,2
95
95
0,6
0,7
0,29
0,34
17,7
17,4
94
92
0,6
0,26
18,4
95
Содержание сахара в корнях зависит от соотношения азо­
та и калия в листьях. С увеличением дозы удобрений оно
сужается. Чем уже соотношение iN/КгО в листьях, тем ниже
сахаристость корней. Калий играет важную роль в углевод­
ном обмене. Под его влиянием усиливается образование
Сахаров в листьях и передвижение их в корни. Корнеплоды
при оптимальном калийном питании накапливают больше
углеводов. К. сожалению, вопрос об обмене веществ при раз­
ных дозах удобрений и при разном соотношении элементов
питания в почвенном растворе почти не изучен. Известно
лишь, что при высоких дозах удобрений растения восприни­
мают питательные вещества не в том соотношении, какое
бывает при оптимальном. Поэтому соотношение питательных
веществ в почве, созданное в результате длительного систе­
матического применения удобрений при неизменном сочета­
нии элементов питания в удобрениях, часто не отвечает фи­
зиологическим потребностям растений. В связи с этим систе­
ма удобрений в севообороте должна периодически пересмат­
риваться. Потери сахара зависят не только от дозы, но и от
формы азотных удобрений. При замене в двух нормах NPK
части минеральных удобрений навозом потери уменьшались,
благодаря содержанию в навозе менее растворимой формы
азота. При длительном систематическом применении удоб­
рений сахаристость корней определяется соотношением
питательных веществ в почвенном растворе.
Содержание сырого белка в зеленой массе кукурузы под
влиянием удобрений изменяется мало. Это указывает на
достаточно высокий естественный уровень азотного питания
растений.
- ;.
-jj
23
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
5. ВЛИЯНИЕ ПОГОДНЫХ УСЛОВИЙ НА УРОЖАЙНОСТЬ
КУЛЬТУР И ЭФФЕКТИВНОСТЬ УДОБРЕНИЙ
В зоне неустойчивого увлажнения погодные условия
являются важным фактором, определяющим величину уро­
жая и эффективность применяемых удобрений. Для выясне­
ния роли отдельных элементов погоды была проанализиро­
вана связь урожая с количеством осадков, гидротермическим
коэффициентом и запасом продуктивной влаги в метровом
слое почвы. Наиболее тесная зависимость урожая обнару­
жена от величины гидротермического коэффициента. Сильная
корреляция между урожаем и ГТК найдена: у гороха в
период от всходов до цветения и за вегетацию растений,
у озимой пшеницы — от выхода в трубку до колошения,
у сахарной свеклы, ячменя и кукурузы — за вегетацию.
У яровой пшеницы обнаружена средняя корреляция в период
от колошения до спелости и за вегетацию. Для гороха, ячме­
ня, яровой пшеницы и сахарной свеклы годы с ГТК за веге­
тацию меньше 1,0 следует считать засушливыми, 1,0... 1,5 —
нормальными и 1,5...2,0 — влажными. По отношению к ози­
мой пшенице засушливыми, нормальными и влажными
будут соответственно годы с ГТК до 1,0; 1,0... 1,5; 1,5...2,0
за период от выхода в трубку до колошения. Кукуруза
к увлажнению оказалась менее требовательной. Засушли­
выми для нее следует считать годы с ГТК за вегетацию 0,5,
нормальными — 0,5... 1,0 и влажными — свыше 1,0. Зависи­
мость урожая от ГТК выражается уравнением линейной
регрессии, позволяющим определить его теоретическое зна­
чение для получения заданных урожаев.
Связь ГТК с эффективностью удобрений оказалась менее
тесной, чем с урожаем. У кукурузы обнаружена слабая связь
между прибавкой урожая от удобрений и ГТК в период
от выметывания метелки до молочно-восковой спелости. У
остальных культур связь между этими признаками была
средней: у озимой пшеницы —от выхода в трубку до коло­
шения, у сахарной свеклы — от смыкания междурядий до
уборки, у ячменя и яровой пшеницы — от всходов до куще­
ния. У большинства культур периоды оптимального увлаж­
нения при применении удобрений не совпадают. Если у
неудобренной сахарной свеклы и кукурузы наблюдается более
сильная связь между урожаем и ГТК за вегетацию растений,
то при применении удобрений у свеклы обнаружена средняя
связь между эффективностью удобрений и ГТК за период
от смыкания рядков до уборки, а у кукурузы — слабая
связь за период от выметывания метелки до уборки. У не­
удобренного ячменя и яровой пшеницы наблюдается тесная
связь между урожаем и ГТК за вегетацию. Пр» внесении
24
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
удобрений под эти культуры обнаружена средняя связь
между эффективностью их и ГТК за период от всходов до
кущения. Лишь у озимой пшеницы периоды оптимального
увлажнения удобренных и неудобренных растений совпадают.
Наблюдается тесная связь между урожаем неудобренной
озимой пшеницы и ГТК за период от выхода в трубку до
колошения и за этот же период обнаружена слабая связь
между ГТК и прибавкой урожая от удобрений.
Известно, что удобрения экономят влагу на создание еди­
ницы урожая. Роль их в повышении продуктивности сель­
скохозяйственных культур в годы с достаточным количест­
вом осадков общепризнана, а в засушливые — не совсем
ясна. С одной стороны существует мнение, что эффективность
удобрений в засушливые годы проявляется слабо или отсут­
ствует вовсе. С другой — удобрения экономят влагу, а сле­
довательно, должны снижать отрицательное действие засухи
на урожай. Чтобы выяснить роль удобрений в засушливые
годы, нами сделан анализ эффективности удобрений в зави­
симости от погодных условий. Для этого были использованы
результаты краткосрочных и длительных опытов, проведен­
ных на Тамбовской сельскохозяйственной опытной станции
с 1916 по 1981 год (Р. Ф. Макаров, 1985). Этот период
был разделен на засушливые годы с количеством осад­
ков до 400 мм за сельскохозяйственный год, до 150 мм
за апрель...июль для зерновых и до 200 мм за май...сентябрь
для пропашных культур, нормальные — 400...500 мм за год,
150...,200 мм за вегетационный период для зерновых и 200...
300 мм для пропашных культур и влажные годы с количе­
ством осадков больше 500 мм за год, больше 250 мм за
вегетационный период для зерновых и больше 300 мм для
пропашных культур. В среднем за год было внесено: под
озимые культуры — ИбоРэоКбо. под сахарную свеклу —
NeoPsoKeo. под яровые зерновые — N45P45K40. под кукурузу —
NsoPssKss- С увеличением количества осадков урожай и при­
бавки от удобрений всех культур возросли. Эффективность
удобрений в зависимости от осадков за год колебалась в
более широких пределах, чем от осадков за вегетационный
период. Так, прибавки урожая озимых культур колебались
в зависимости от годовых осадков от 3,8 до 8,2 ц/га, а от
осадков за вегетационный период — от 4,6 до 5,6 ц/га. При­
бавки урожая яровых зерновых колебались соответственно
от 2,8 до 6,7 и от 4,3 до 6,3 ц/га. Прибавки урожая сахарной
свеклы в зависимости от осадков за год составляли 37 ц/га —
в засушливые и 67 ц/га — во влажные годы. В годы с раз­
личным количеством осадков за вегетационный период эф­
фективность удобрений на сахарной свекле проявлялась оди­
наково. Прибавка корней составила 54 ц/га. Эти данные
25.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
говорят о том, что роль удобрений в повышении урожая
сельскохозяйственных культур в годы с засушливым вегета­
ционным периодом особенно велика. Прибавки урожая в
такие годы могут быть различными, но гарантия получения
урожая определенного уровня при применении удобрений
есть, чего нельзя сказать, не применяя удобрений. Так, 1972,
1975 и 1981 годы были крайне засушливыми, за вегетацию
ячменя осадков выпало соответственно 47, 30 и 33 мм. При
применении одной нормы NPK урожай его составил в 1972
году 23,3 ц; в 1975 — 22,7 и в 1981 году — 24,1 ц/га. Без
удобрений собрано соответственно: 21,7, 15 и 10,6 ц/га. При­
бавки урожая от удобрений составили: в 1972 году — 1,6;
в 1975 — 7,7 и в 1981 году — 13,5 ц/га. Величина эффектив­
ности удобрений колебалась потому, что колебалась уро­
жайность без удобрений. Последняя зависела не только от
количества осадков за вегетацию, но и от характера распре­
деления их по периодам роста и развития растений. В то
время как удобрения эту зависимость существенно ослаб­
ляли, стабилизируя урожайность. При анализе погодных
условий этих лет по периодам роста и развития ячменя
оказалось, что 1981 год, когда урожай без удобрений был
самым низким — 10,6 ц/га, отличался от других лет более
низким ГТК в первой половине вегетации растений и более
высоким ГТК после колошения. В 1972 году, когда был
собран самый высокий урожай ячменя — 21,7 ц/га, большая
часть осадков выпала в первой половине вегетации растений.
ГТК в это время был значительно выше, чем в 1981 году.
В 1972 году различия между удобренными и неудобренными
растениями по накоплению сухого вещества были несущест­
венными. В 1981 году удобренные растения накопили сухого
вещества больше неудобренных почти в два раза и более
чем в два раза больше содержали фосфора в фазе кущения.
Урожай яровой пшеницы без удобрений при одинаковом
количестве осадков и ГТ1< за вегетацию растений в 1975 и
1981 годах составил соответственно 18,4 и 14,4 ц/га, а при
применении одной нормы NPK — 23 и 21,7 ц/га. Разница в
урожайности неудобренной пшеницы по годам составила
четыре, а удобренной — только 1,3 ц/га. В засушливые годы
урожайность зерновых культур без удобрений зависит не
только от количества осадков за вегетацию, но и от харак­
тера распределения их по периодам роста и развития рас­
тений. Удобрения снижают эту зависимость. Вот почему
связь урожайности неудобренных культур с погодными усло­
виями более тесная, чем удобренных. При одинаковом
количестве осадков за вегетацию в нормальные и влажные
годы эффективность удобрений на зерновых культурах может
быть ниже в том случае, если большая часть этих осадков
26
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
выпадает после колошения. Прибавка урожая снижается
в результате полегания растений. Так, в 1974 и 1980 годах
за вегетацию ячменя осадков выпало соответственно 168 и
173 мм (ГТК 1,3 и 1,3). Из этого количества осадков после
выхода растений в трубку в 1974 году выпало 82%, а в
1980 году — 48%. Урожайность в варианте без удобрений
в 1974 году составила 31,2, а в 1980 году — 36 ц/га. При
применении одной нормы NPK было собрано соответственно
39,8 и 57,0 ц/га. Разница в урожайности по годам между
неудобренными вариантами составила 4,8 ц/га, а удобрен­
ными — 17,2 ц/га. Урожай сахарной свеклы без удобрений
в 1975 году при выпадении за вегетацию 129 мм осадков
(ГТК 0,5) составил 246 ц/га, а в 1981 году при выпадении
даже чуть большего количества осадков и с чуть большим
ГТК за вегетацию свеклы собрано на 24 ц/га меньше, чем
в 1975 году. При применении одной нормы NPK урожай­
ность свеклы по годам была одинаковой — 330 ц/га. В 1978
и 1979 годах за вегетацию свеклы осадков выпало соответ­
ственно 206 и 197 мм (ГТК 1,1 и 0,9). Из них большая
часть — 64% в 1978 году выпала до смыкания рядков, а в
1979 году, наоборот, после смыкания — 82%. Урожай свеклы
без удобрений в первом году составил 306 ц, а во втором —
208 ц/га. При применении удобрений собрано соответственно
390 и 378 ц/га. Разница по годам в варианте без удобрений
составила 98 ц, а в удобренном варианте — лишь 12 ц/га.
За вегетацию кукурузы в 1982 и 1983 годах осадков выпало
соответственно 182 и 176 мм (ГТК 1,0 и 1,0). Урожай зеленой
массы без удобрений составил в 1982 году 376, а в 1983
году — только 306 ц/га. При применении одной нормы NPK
было собрано соответственно 395 и 372 ц/га. Разница по уро­
жайности в варианте без удобрений 70/га, а при применении
удобрений — 23 ц/га.
6. ВЫНОС ЭЛЕМЕНТОВ ПИТАНИЯ УРОЖАЕМ,
БАЛАНС ИХ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ДОЗ УДОБРЕНИИ,
ОКУЛЬТУРЕННОСТИ И ОБЕСПЕЧЕННОСТИ ПОЧВЫ
ФОСФОРОМ
Вынос питательных веществ и затраты их на создание уро­
жая. Несмотря на многочисленные литературные данные,
сведения о выносе питательных веществ урожаями должны
периодически уточняться, так как затраты их на создание
единицы продукции обусловлены не только биологическими,
но и сортовыми особенностями культур. С внедрением в про­
изводство сортов интенсивного типа, с повышением общей
культуры земледелия, вынос элементов питания с гектара
увеличивается, а затраты удобрений на единицу продукции
27
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Т а б л и ц а 10
Хозяйственный вынос N, Р 2 0 5 , К20 культурами севооборота,
среднее за девять лет
Культура
Горох
Озимая пшеница
Сахарная свекла
Ячмень
Кукуруза на силос
Яровая пшеница .
23,4
26,0
282
25,4
286
22,2
кг/т
кг/га
Уро­
жай,
ц/га
РА
60
75
131
63
88
70
26
21
28
24
26
22
К20
N
Р205
к2о
51
39
201
35
73
43
39
28
5,0
25
2,9
31
11
7
0.9
9
0,8
10
22
14
7,2
13
2.0
20
снижаются. Хозяйственный вынос N, P2O5, K2O из неудобрен­
ной почвы со средним содержанием фосфора и высоким со­
держанием калия представлен в табл. 10. С увеличением
доз удобрений вынос питательных веществ с 1 га возрастает.
Сахарная свекла при применении одной нормы NPK потреб­
ляет больше по сравнению с контролем без удобрений азота
в 1,5 раза, фосфора — в 1,8 и калия — в 1,3 раза, а при
применении двух норм <NPK — соответственно в 1,9, 2,2
и 1,4 раза. Вынос азота, фосфора и калия ячменем возрас­
тает при применении одной нормы NPK соответственно
в 1,6, 1,4 и 1,7 раза, а при применении двух норм NPK. —
в 2, 1,6 и 2,3 раза по сравнению с неудобренным вариантом.
При применении навозно-минеральной системы потребление
элементов питания с 1 га по сравнению с минеральной замет­
но уменьшается в посевах сахарной свеклы. Общий вынос
азота горохом с увеличением нормы удобрений возрастает,
а доля биологического азота падает. Величина фиксации его
зависит от погодных условий и колеблется от 19 до 90 кг/га.
В среднем за девять лет в варианте без удобрений она
составляет 50 кг/га.
Затраты питательных веществ на единицу урожая у раз­
личных культур изменяются с увеличением дозы удобрений
неодинаково. У сахарной свеклы и кукурузы при применении
удобрений повышается потребность в фосфоре, у зерновых —
в калии и азоте. Причем, затраты их идут в основном на
создание побочной продукции. Так, при внесении одной и
двух норм NPK под сахарную свеклу урожай корней уве­
личился по сравнению с контролем одинаково — в 1,2 раза,
а затраты фосфора — соответственно в 1,8 и 2,2 раза. При
внесении этих норм под ячмень урожай зерна повышался в
1,4 раза, а затраты азота и калия— соответственно в 1,6
и 1,7; в 2 и 2,3 раза. С повышением окультуренностн и обес28
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
печенностн почвы фосфором вынос элементов питания с гек­
тара возрастает, увеличиваются затраты калийных удобрений
на единицу продукции зерновых культур и кукурузы, а за­
траты их на единицу продукции сахарной свеклы снижаются.
В среднем вынос с гектара азота, фосфора и калия при со­
держании Р2О5 9,6 мг/100 г почвы составляет соответствен­
но 66, 22 и 60 кг, а при содержании Р 2 0 5 12,2 и 15,7 мг/100 г
почвы вынос каждого элемента увеличивается соответствен­
но в 1,2 и 1,4 раза.
Баланс питательных веществ в зависимости от доз удоб­
рений, окультуренности и обеспеченности почвы фосфором.
После завершения первой ротации продуктивность севообо­
рота при применении одной нормы NPK составила 43,5 ц
з. е./гаинтенсивность баланса азота, фосфора и калия соответвенно 51, 170 и 57%. При увеличении дозы удобрений в два
раза интенсивность баланса азота возросла до 78%, а фос­
фора до 298%, получен бездефицитный баланс калия. Про­
дуктивность севооборота увеличилась лишь на 1,2 ц з. е..'га.
Во второй ротации при более благоприятных погодных
условиях продуктивность севооборота при применении одной
нормы NPK. была выше, чем в первой и составила 49,5 ц
з. е./га, а интенсивность баланса ниже: азота — 45%, фосфора — 160 и калия — 50%. При применении двух норм
NPK продуктивность пашни практически не изменилась
49,9 ц з. е./га), а интенсивность баланса возросла: азота —
до 65%, фосфора—до 272 и калия — до 87%. Следовательно,
на почвах со средним содержанием фосфора (9—10 мг/100 г
почвы) и высоким калия одинаково высокую продуктивность
можно получать при интенсивности баланса: азота 45...50%,
фосфора — 160...170 и калия 50...60%. На почвах с опти­
мальным содержанием фосфора и очень высоким калия мак­
симальная продуктивность — 49,5 ц з. е./га достигнута в ус­
ловиях насыщения севооборота N42P38K38 при интенсивности
баланса азота, фосфора и калия соответственно 36, 106 и
34%.
7. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
УДОБРЕНИЙ В СЕВООБОРОТЕ
В первой ротации чистый доход от применения одной
дозы NPK и эквивалентного количества навозно-минеральных удобрений составил соответственно 70 и 55 руб./га, а от
применения двух норм — 55 и 46 руб./га. Во второй ротации
при .более благоприятных погодных условиях он увеличился
при применении минеральных удобрений в 1,8 раза, а при
совместном внесении одной и двух доз NPK с навозом соот­
ветственно в 2,1 и 2,7 раза. В первой ротации доход от при29
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
менения навозно-минеральной системы был меньше по срав­
нению с минеральной: в варианте с одной дозой на 22, а с
двумя — на 15%. Во второй ротации разрыв от применения
этих систем в варианте с одной дозой сократился до 15%.
а с двумя дозами навозно-минералньых удобрений оказался
выше, чем с минеральными на 24%. Таким образом, при дли­
тельном применении высоких доз NPK. в севообороте навозно-минеральная система более выгодна, чем минеральная.
Чистый доход от последействия одной нормы NPK во второй
ротации составил 60 руб., а от последействия двух норм —
146 руб./га. В сумме за две ротации от действия и после­
действия одной и двух доз NPK получено соответственно
130 н 201 руб./га.
При применении N42P38K38 на почвах менее окультурен­
ных и менее обеспеченных фосфором чистый доход с 1 га
выше, чем на более обеспеченных. При содержании Р2О5
9,6, 12,2 и 15,7 мг/100 г почвы он составил соответственно
156, 142 и 96 руб./га. Причем, на почвах с содержанием
Р 2 0 5 12,2 мг/100 г доход от применения полного и азотнокалийного удобрения был практически одинаковый, а на
почвах с содержанием Р2О5 15,7 мг/100 г — в 1,8 раза выше,
чем от применения полного удобрения. Экономическая эффек­
тивность при применении фосфорных удобрений на почвах
с содержанием Р2О5 15,7 мг/100 г снижалась на 45%.
По величине чистого дохода с 1 га от применения удобре­
ний на .первом месте стоит сахарная свекла, на втором—
ячмень. Затем идут яровая, озимая пшеница и кукуруза.
На последнем месте — горох. Низкий доход от применения
удобрений под горох объясняется слабой отзывчивостью его
на удобрения, вследствие высокого естественного плодоро­
дия типичного чернозема.
При более благоприятных погодных условиях и более
высокой продуктивности культур во второй ротации окупае­
мость удобрений повышалась. Оплата 1 кг NPK снижалась
с повышением дозы удобрения, окультуренности и обеспе­
ченности почвы фосфором. При применении N42P38K38 на поч­
вах с содержанием Рг0 5 9,6, 12,2 и 15,7 мг/100 г оплата
1 кг NPK урожаем составила соответственно 9,5; 8,3 и 5,9 кг
зерн. ед. При увеличении содержания Р2О5 с 9,6 до
15,7 мг/100 г почвы оплата 1 кг NPK урожаем озимой пше­
ницы снижалась с 4,4 до 2,4 кг, сахарной свеклы с 35 до
25 и ячменя с 13,6 до 8,2 кг.
Выводы
1. Почва является основным средством производства в
сельском хозяйстве, поэтому применение удобрений и хими­
ческих мелиорантов должно быть направлено на повышение
30
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ее плодородия, на создание оптимальных агрохимических,
физико-химических и биологических свойств почвы и на под­
держание их в этом режиме при дальнейшем сельскохозяй­
ственном использовании пашни.
2. При длительном систематическом применении удобре­
ний в почве накапливается остаточное количество питатель­
ных веществ, что приводит к нарушению оптимального со­
держания и соотношения их в почвенном растворе. Это тре­
бует изменения доз и соотношений питательных веществ,
вносимых с удобрениями в начальной ротации севооборота,
поэтому система удобрения в севообороте не может быть
постоянной. Она должна быть динамичной.
3. За оптимальное содержание питательных веществ в
почве принимается такой уровень, при котором эффектив­
ность отдельных видов их в составе полного удобрения не
проявляется. Содержание подвижного фосфора, обеспечиваю­
щее максимальную продуктивность зернопропашного сево­
оборота на типичном черноземе, составляет 12...15 мг/100 г
почвы: для озимой, яровой пшеницы и кукурузы на силос —
12...13 мг, сахарной свеклы и ячменя — 13"... 15 мг/100 г почвы.
Оптимальный запас минерального азота в метровом слое
для кукурузы и озимой пшеницы — 270...300 кг/га.
4. На почвах с содержанием Рг0 5 10 мг/100 г количе­
ство фосфора до оптимального уровня можно повысить пу­
тем ежегодного внесения в течение двух ротаций шести­
польного севооборота N48P55K52 пли в течение одной ротации,
но удвоенной дозы. Затраты фосфорных удобрений для по­
вышения содержания Р2О5 на 1 мг/100 г почвы составляют
85 кг действующего вещества.
5. При применении на гектар пашни в год N48P55K52
(1 доза >NPK) продуктивность шестипольного севооборота в
среднем за три ротации повышалась по сравнению с конт­
ролем на 10 ц, а при применении Ng6PnoKio4 (2 дозы NPK) —
на 11,4 ц з. е./га. В последействии эффективность двух доз
была в два раза выше, чем одной. Прибавка урожая в сред­
нем за две ротации составила соответственно 7,6 и 3,8 ц
з. е./га, что указывает на равноценность запасного и систе­
матического внесения удобрений.
6. По характеру и направлению последействие удобрений
в севообороте аналогично их прямому действию. Оно прояв­
ляется на плодородии почвы, химическом составе растений,
урожае и качестве продукции с увеличением дозы. Эффек­
тивность последействия зависит от погодных условий. Иногда
они влияли на продуктивность больше, чем фактор времени.
7. На первом месте по отзывчивости на удобрения в усло­
виях Тамбовской области стоит ячмень, на втором — сахар­
ная свекла. Прибавка урожая этих культур к контролю при
31
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
применении на гектар пашни N48P55K52 составила в среднем
за 12 лет соответственно 48 и 28%. Кукуруза и озимая пше­
ница повышали урожай на 17%. Горох, вследствие высокого
естественного плодородия типичного чернозема, мало отзы­
вался на удобрение, особенно азотное.
8. Слабая отзывчивость озимой пшеницы на сравнитель­
но невысокие фоны удобренности почвы обусловлена биоло­
гическими особенностями сорта. Для более полного исполь­
зования эффективного плодородия черноземов нужны непо­
легающие сорта, способные усваивать повышенные дозы
азотных удобрений.
9. Качество урожая при длительном систематическом при­
менении удобрений в севообороте определяется правильным
соотношением элементов питания в почвенном растворе. На
хорошо окультуренных черноземах можно путем внесения
удобрений добиться стабильного содержания клейковины в
зерне озимой пшеницы на уровне сильных пшениц.
10. При применении высоких доз удобрений в севообо­
роте с сахарной свеклой и пивоваренным ячменем навозноминеральная система имеет преимущество перед минераль­
ной. Она меньше, чем минеральная снижает качество урожая
этих культур, благодаря менее растворимому азоту навоза.
11. Эффективность удобрений выше на менее плодород­
ных черноземах. С повышением окультуренности и пред­
шествующей удобренности почвы абсолютные урожаи при
применении удобрений возрастают, а относительные прибав­
ки их снижаются. Применение удобрений на почвах различ­
ной степени окультуренности не выравнивает величину и
качество урожая.
12. При применении на гектар пашни в год N48P55K52 на
почвах со средним содержанием Рг0 5 (9... 10 мг/100 г) и
высоким — калия интенсивность баланса азота, фосфора
и калия в среднем за две ротации составила соответственно
48, 165 и 54%, а продуктивность севооборота 46,5 ц з. е./га.
На почвах с оптимальными содержанием фосфора и очень
высоким — калия максимальная продуктивность при насы­
щении севооборота N42P38K38 обеспечивается при полном
возмещении фосфора и при интенсивности баланса азота
и калия 40%.
13. Роль удобрении в повышении продуктивности культур
в годы с засушливым вегетационным периодом особенно
велика. Эффективность их может быть различной, по гаран­
тия получения урожая определенного уровня есть, чего нельзя
сказать, не применяя удобрений. Из всех корреляционных
связен наиболее тесная обнаружена между урожаем культур
без удобрений и ГТК в определенные периоды роста и за ве­
гетацию их в целом. Она выражается линейным уравнением
за
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
регрессии. Периоды оптимального увлажнения удобренных
и неудобренных культур, за исключением озимой пшеницы,
не совпадают.
14. Эффективность азотных удобрений хорошо коррели­
рует с запасом минерального азота в метровом слое почвы
в начале весенней вегетации растений, а фосфорных с содер­
жанием подвижного фосфора в пахотном горизонте. Влияние
калийных удобрений на урожай плохо согласуется с содер­
жанием обменного калия в слое 0...30 см, поэтому содержание
этой формы в пахотном слое не является объективным кри­
терием обеспеченности типичного чернозема доступным ка­
лием.
15. Под влиянием удобрений в лочве
повышается
содержание подвижных форм азота и фосфора, снижаются
потери гумуса. С повышением агрохимического фона увели­
чивается концентрация питательных веществ в растениях.
При применении высоких доз минеральных удобрений изме­
няется и соотношение их. Изменения зависят от биологиче­
ских особенностей культуры, дозы удобрений, длительности
их применения и происходят обычно во второй половине ве­
гетации, что сказывается на качестве урожая.
16. Заметного ухудшения физико-химических свойств
длительное применение минеральных удобрений на типич­
ном черноземе не вызывает. Лишь при применении в тече­
ние 18 лет высоких доз (N96P110K104) достоверно снижалась
рН. Степень насыщенности почвы основаниями и гидролити­
ческая кислотность изменялись в пределах ошибки опыта.
Одни минеральные удобрения подкисляли почву сильнее, чем
при совместном внесении их с навозом.
17. Навозно-минеральная система удобрений экономиче­
ски более выгодна, чем минеральная, особенно при примене­
нии высоких доз NPK- Чем беднее почва, тем выше эффек­
тивность применяемых удобрений. С повышением окультуренности и обеспеченности почвы фосфором чистый доход
и оплата 1 кг N, Р, К урожаем снижается.
Предложения производству
1. Для обеспечения среднегодовой продуктивности зернопропашного севооборота не менее 50 ц з. е./га, улучшения
качества зерна озимой и яровой пшеницы при одновременном
повышении плодородия типичного чернозема, необходимо
довести содержание подвижного фосфора в пахотном слое
до 12...15 мг/100 г почвы, а запас минерального азота
в метровом слое — до 270...300 кг/га. На почвах со средним
содержанием фосфора это достигается путем ежегодного
применения на гектар пашни в течение двух ротаций шести3
33
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
польного севооборота 'N48P55K52 или удвоенной нормы в тече­
ние шести лет.
2. При применении в зернопропашном севообороте с са­
харной свеклой и пивоваренным ячменем около 100 кг
д. в./га азотных удобрений, половина из них должна быть
внесена с органическими удобрениями, содержащими азот
в медленнодействующей форме. Это позволит снизить отри­
цательное влияние быстрорастворимого азота минеральных
удобрений на качество урожая этих культур.
3. Система удобрения в севооборотах не может быть
постоянной. Она должна быть динамичной. На почвах с
содержанием Рг0 5 до 10 мг/100 г под каждую культуру
севооборота нужно вносить оптимальную норму удобрения,
установленную в краткосрочных опытах. В условиях Тамбов­
ской области под горох — РбоК«. под озимую пшеницу —
N60P40K40, под сахарную свеклу — N90P120K90, под ячмень
и яровую пшеницу — N40P40K40, под кукурузу на силос —
N60P30K60. На почвах с содержанием Рг0 5 12...13 мг/100 г
оптимальные нормы полного удобрения следует вносить под
сахарную свеклу и ячмень, а под кукурузу, озимую и яровую
пшеницу — азотно-калийные удобрения. При содержании
Р 2 0 5 13,1...15 мг/100 г почвы фосфор из удобрения можно
исключить на две ротации шестипольного или на полную
ротацию десятипольного севооборота и вносить под каждую
культуру, кроме гороха, азотно-калийное удобрение.
4. При размещении культур в севообороте следует учи­
тывать особенности потребления ими питательных веществ
и различные требования к уровню удобренности почвы. Про­
дуктивность звена севооборота — горох, озимая пшеница,
кукуруза на силос может быть получена при меньшем содер­
жания элементов питания в почве, чем продуктивность зве­
на — озимая рожь, сахарная свекла, ячмень. Набор таких
культур может быть в специализированных севооборотах
с короткой ротацией.
5. При определении доз азотных удобрений под плани­
руемый урожай, следует учитывать запас минерального азота
в метровом слое почвы в начале весенней вегетации расте­
ний. Зная содержание азота в пахотном горизонте, можно
с определенным приближением определить запас его в мет­
ровом слое почвы, если учесть, что в слое 30...50 см количе­
ство его составляет 50%, в слое 50...70 см — 40% и в слое
70... 100 см 60% от запаса его в пахотном горизонте.
Материалы диссертации опубликованы в следующих работах:
1. Научные основы и рекомендации по применению удобрений в
Центрально-Черноземной зоне. Под редакцией В. Д. Панннкова, И. С. Ша­
тилова, В. Г. Минеева и др. — Воронеж, 1976. — 152 с.
34
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
,2. Влияние возрастающих доз удобрений на урожай и качество
сельскохозяйственных культур в севооборотах / Федоров В. А., Мака­
ров Р. Ф., Брюхова 3. Я., Архипова В. В. Ц Итоги работы Географиче­
ской сети опытов с удобрениями и пути повышения эффективности при­
менения удобрений в ЦЧЗ, Поволжье и на Северном Кавказе. — Бел­
город, 1977. — С. 181—182.
3. Продуктивность севооборотов в зависимости от степени удоб­
ренности почвы / Федоров В. А., Макаров Р. Ф., Брюхова 3. Я., Архи­
пова В. В. Науч. тр. Удобрение полевых культур в интенсивном сево­
обороте. — Каменная Степь, 1978. — Т. 15, вып. 2. — с. 3—9.
4. Комплексная программа мероприятии по повышению плодородия
почв, увеличению производства зерна, кормов, сахарной свеклы, подсол­
нечника и другой сельскохозяйственной продукции в колхозах и совхо­
зах Тамбовской области в 1978—1980 годы / Батшцев А. Т., Конова­
лов Н. Д., Кулешов К. Р., Макаров Р. Ф. и др. — Тамбов, 1978. — 120 с.
5. Химизация и агрохимическое обслуживание сельскохозяйственного
производства / Годунов И. Б., Леонтьев А. К., Макаров Р. Ф., Рудай И. Д. // Система ведения сельского хозяйства в Центрально-Черно­
земной зоне. —Воронеж: Центр.-Чернозем. из-во, 1980. — С. 159—166.
6. М а к а р о в Р. Ф. Прямое действие и последействие удобрений на
урожай культур севооборота//Всесоюз. науч. техн. совещ. Географиче­
ской сети опытов с удобрениями. — Тез. докл. — Белгород: (22—
24 октября 1980). — М., 1980, — Ч. 1. — С. 133—136.
7. Ф е д о р о в В. А., М а к а р о в Р. Ф. Влияние систематического
применения удобрений на продуктивность севооборотов // Агрохимия. —
1981. — № 2. — С. 33—38.
8. М а к а р о в Р. Ф., Ф е д о р о в В. А. О выносе питательных ве­
ществ культурами севооборота на типичном мощном черноземе // Агро­
химия. — 1981. — № 4. — С. 37—41.
9. М а к а р о в Р. Ф., К о р о б е й н и к о в Н. И. Система удобрения //
Система земледелия Тамбовской области. — Тамбов, 1982. — С. 31—48.
Ю . М а к а р о в Р. Ф., А р х и п о в а В. В. Действие удобрений на
продуктивность севооборота и изменение их эффективности во времени
(1 ротация) // Результаты исследований в длительных опытах с удоб­
рениями по зонам страны. Тр. ВИУА. — М., 1981. — Вып. 10. — С. 19—
42.
П . М а к а р о в Р. Ф. Эффективность азотных, фосфорных и калий­
ных удобрений в севообороте в зависимости от уровня предшествующей
удобренности почвы // Всесоюзн. науч. техн. совещ. Географической сети
опытов с удобрениями. — Пенза: (19—21 октября 1982). — Тез. докл.—
М„ 1982. — Ч. 1. — С. 110—111.
12. Научные основы эффективного применения удобрений в Централь­
но-Черноземной зоне. Под ред. В. Д. Панникова, И. С. Шатилова,
Н. П. Панова и др. — Воронеж, 1983. — 166 с.
13. М а к а р о в Р. Ф., Ф е д о р о в В. А. Содержание азота в почве
и использование его культурами севооборота на типичном мощном чер­
ноземе // Агрохимия. — 1983. — № 12. — С. 3—8.
14. М а к а р о в Р. Ф. Окупаемость минеральных удобрений на типич­
ном мощном черноземе // Всесоюзн. совещ. участн. Географической сети
опытов с удобрениями. — Горький: (2—6 июля 1984). Тез. докл. — М.,
1984. — Ч. 1. — С. 118—119.
15. М а к а р о в Р. Ф., Ф е д о р о в В. А. Эффективность минераль­
ных удобрений в зависимости от количества осадков // Химия в сел.
хоз-ве. — 1984. — Т. 22, № 3. — С. 12—14.
16. М а к а р о в Р. Ф., Ф е д о р о в В. А. Баланс и коэффициенты
использования элементов питания почвы и удобрений в севообороте на
типичном мощном черноземе // Агрохимия. — 1984. — № 10. — С. 26—31.
17. М а к а р о в Р. Ф., А р х и п о в а В. В. Вынос и использование
35
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
элементов питания культурами севооборота из почвы // Информацион­
ный листок. — 1984. — № 50—80.
18. М а к а р о в Р. Ф., А р х и п о в а В. В. Влияние удобрений на
плодородие типичного чернозема и продуктивность севооборотов, изме­
нение эффективности удобрений во времени // Влияние длительного при­
менения удобрений на плодородие почвы и продуктивность севооборо­
тов. —Сб. науч. тр. ВИУА. — М„ Агропромиздат, 1985.— С. 111—125.
19. М а к а р о в Р. Ф. Влияние погодных условий на эффективность
удобрений в зоне неустойчивого увлажнения Центрально-Черноземной
полосы // Эффективность удобрении при различных погодных и климати­
ческих условиях / Тр. ВИУА. — М., 1985. — С. 66—70.
20. М а к а р о в Р. Ф„ А р х и п о в а В. В. Действие удобрений на
продуктивность севооборота и изменение их эффективности во времени
(II ротация) // Результаты исследований в длительных опытах с удоб­
рениями по РСФСР. — Тр. ВИУА. — М„ 1986. — Вып. 17. — С. 94—128.
21. М а к а р о в Р. Ф. Основные параметры для расчета норм удоб­
рений под программированный урожай на типичном мощном черноземе //
Итоги научных исследований и внедрения методов программирования .
урожайности / Тез. третьей науч.-производ. конференции по программи­
рованию урожайности. Москва: (16—20 июня 1987). — М., 1987. —
С. 103—104.
22. М а к а р о в Р. Ф., А р х и п о в а В. В. Влияние удобрений на
урожайность и засоренность посевов // Химизация сельского хозяйства. —
1989. № 3. — С. 68—69.
23. М а к а р о в Р. Ф. Оптимизация фосфатного режима черноземных
почв // Химизация сельского хозяйства. — 1989. — № 5. — С. 64—65.
24. М а к а р о в Р. Ф. Влияние длительного применения удобрений
на азотный режим типичного чернозема//Агрохимия,— 1989.—Л"° ill.
С. 3—7.
25. М а к а р о в Р. Ф. Оптимизация пищевого режима черноземов Там­
бовской области // Эколого-экономические проблемы развития террито­
риальных АПК. — Тез. докл. науч.-произ. конференции. — Калинин,
1989. - С. 105-107.
Л-17330 6.06.90 г. Объем 2>/4 п. л.
Заказ 1611.
Тираж 100
Типография Московской с.-х. академии им. К. А. Тимирязева
127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 44
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
7
Размер файла
1 120 Кб
Теги
924
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа