CC BY
16
СИСТЕМЫ УДОБРЕНИЯ И ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ==
УДК 631.582
ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБОВ ЗАДЕЛКИ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ В ПОЧВУ В УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНОГО ЧЕРНОЗЕМЬЯ
В.В. Никитин, д.б.н., И.В. Логвинов
Белгородский НИИ сельского хозяйства, e-mail: [email protected]
Представлены различные способы заделки минеральных удобрений в почву при выращивании сахарной свеклы. Трехлетние исследования показали, что при формировании продуктивности сахарной свеклы элементы питания по-разному влияли на этот показатель: наибольшую значимость показал азот, затем фосфор и калий, а в случае неглубокой заделки удобрений с осени фосфор и калий не обеспечили достоверных прибавок урожаев. Максимальный выход сахара обеспечили парные комбинации с азотом (6,28 т/га), а также тройное удобрение (6,44-6,64 т/га). Что касается видов основой обработки почвы, то на варианте без удобрений более высокий урожай (33,2 т/га) получен по вспашке, хотя различия по урожайности не выходят за 95% уровень вероятности. Различия в урожайности по полному удобрению достоверны на принятом в биологических исследованиях уровне значимости, наибольшую продуктивность (42,3 т/га) обеспечило внесение удобрений под плуг. В среднем за три года лучшие экономические результаты обеспечил метод расчета доз удобрений на прибавку урожая.
Ключевые слова: удобрения, вспашка, безотвальное рыхление, минимальная обработка, сахарная свекла, урожайность.
EFFICIENCY OF VARIOUS WAYS OF MINERAL FERTILIZERS SEAL INTO SOIL IN CONDITIONS OF CENTRAL CHERNOZEM REGION
Dr.Sci. V.V. Nikitin, I.V. Logvinov
Belgorod Scientific-Research Institute for Agriculture, e-mail: [email protected]
Three years' researches showed that when forming efficiency of sugar beet batteries differently influenced this indicator: the greatest importance was shown by nitrogen, then phosphorus and potassium, and in case of superficial seal of mineral fertilizers since fall phosphorus and potassium didn't provide reliable increases of crops. The maximum exit of sugar from unit of area was provided by pair combinations with nitrogen (6.28 t/ha), and also threefoldfertilizer (6.44-6.64 t/ha). As for types a basis ofprocessing of the soil, on option without fertilizers more big harvest (33.2 t/ha) crop is received on plowing, though distinctions on productivity don't go beyond the 95% level of probability. Distinctions in productivity on full fertilizer are reliable on the significance value accepted in biological researches, the greatest efficiency (42.3 t/ha) was provided by introduction of mineral fertilizers under a plow. On average in three years the best economic results were provided by a method of calculation of doses offertilizers on a crop increase.
Keywords: mineral fertilizers, plowing, unedged loosening, minimum treatment, sugar beet, yield.
В связи с перманентным увеличением цен на энергоносители в Центрально-Черноземной зоне РФ ведется поиск удешевления способов основной обработки почвы под технические культуры, прежде всего, под сахарную свеклу. В частности, уже довольно широкое применение находят безотвальная и минимальная обработки почвы, а также «нулевая» - прямой посев (no till). Однако, все базовые параметры для научной системы удобрения, которые используются агрохимслужбой и специалистами хозяйств были наработаны при обработке почвы с оборотом пласта. Поведение же элементов пита-
ния удобрений при безотвальных обработках почвы, и в особенности при нулевых, априори будет существенно отличаться от их дрейфа при глубокой заделке. Вполне вероятно, что при мелких обработках почвы потребуются принципиально иные подходы к системе удобрения, в особенности к способам и срокам заделки отдельных элементов питания. К примеру, незакрепляемость нитрат-иона в почвенном поглощающем комплексе черноземов допускает большой маневр в отношении глубины и сроков заделки азотных удобрений, в то же время практически полное закрепление фосфат-иона в
точке его размещения требует внесения фосфорных удобрений на возможно большую глубину в условиях богарного земледелия. Все опорные константы для расчетов доз и соотношений удобрений на планируемый урожай при минимальных и «нулевых» обработках почвы будут существенно отличаться от таковых при заделке удобрений под глубокую зяблевую пахоту.
Литература по вопросу оптимального способа основной обработки почвы весьма противоречива. Так, А.В. Советов утверждал, что разные культуры, выращиваемые в разных почвенно-климатических условиях, требуют различных приемов ухода, поэтому нельзя рекомендовать одни и те же приемы обработки почвы для различных регионов страны [1]. А.А. Измаильский [2, 3] и В.В. Докучаев [4, 5] подчеркивали, что сельское хозяйство очень сложное производство, поэтому при разработке технологий основной обработки почвы необходимо учитывать биологические особенности культуры и местные условия. В настоящее время в практике сельскохозяйственного производства сложились в основном два принципиально различных приема основной обработки почвы - отвальная (вспашка) и безотвальная, которые имеют свои плюсы и минусы [6].
Вопросам оптимизации приемов основной обработки почвы посвящены исследования многих ученых Центрально-Черноземного региона РФ [7-10]. Следует отметить, что поведению элементов питания в почве в аспекте различных способов обработки почвы в ЦЧР по-
священо очень мало публикаций, а схемы имеющихся стационаров не позволяют вычленить роль каждого элемента по отдельности.
Методика исследований. Длительный стационарный полевой опыт заложен по следующей схеме: 1. Контроль (без удобрений); 2. (№)120; 3. (Ж)120; 4. (РК)120; 5. (№К)120; 6. NPK на плановый урожай (40 т/га) по методу возврата; 7. NPK на плановый урожай по нормативному методу (40 т/га); 8. №К на прибавку планового урожая (40 т/га); 9. (№К)120 весной под культивацию; 10. (РК)120 осенью под плуг, N120 весной под культивацию; 11. (РК)120 осенью под плуг, N120 в подкормку; 12. (РК)120 осенью под плуг, N60 под культивацию, N60 в подкормку.
Изучали три способа обработки почвы: вспашка, безотвальная и минимальная. Посевная площадь 50 м2, учетная - 32 м2, опытная культура -сахарная свекла.
Опыт заложен на черноземе выщелоченном, среднегумусном, средне-мощном со средним содержанием подвижного фосфора и повышенном -обменного калия.
Результаты. Острозасушливые условия 2007 г. сказались на урожае сахарной свеклы, однако за три года (2006-2008 гг.) влияние изучаемых факторов на продуктивность культуры проявилась в общем-то однотипно. В связи с тем, что опыт многофакторный был проведен анализ по факторным блокам: 1-5.
1. Влияние отдельных элементов питания. Наиболее эффективным был азот, затем фосфор и калий. Однако, если по вспашке прибавка урожая от фосфорно-калийного сочетания была достоверной, то на безотвальных обработках различия в урожае между контрольным и четвертым вариантом не выходили за пределы наименьшей существенной разницы на принятом уровне значимости (табл. 1).
Влияние отдельных элементов питания на содержание дигерируемого сахара было следующим: максимальная сахаристость была отмечена на РК-сочетании, добавление азота снижало этот показатель и тем заметнее, чем глубже были заделаны удобрения (табл. 2), но при этом максимальный сбор сахара был получен в вариантах с азотным компонентом по вспашке (табл. 3).
Экономическая эффективность удобрений определялась величиной урожая. Наибольший условно-чистый доход (УЧД) и рентабельность были получены по парным комбинациям с азотом, а минимальный - по фос-форно-калийным (табл. 4). При всех способах заделки удобрений в почву
1. Влияние систем удобрения и способов основной обработки
Вариант Продуктивность в среднем за 2006-2008 гг., т/га
вспашка безотвальная обработка минимальная обработка
средняя прибавка средняя прибавка средняя прибавка
1 33,2 - 32,5 - 30,6
2 39,2 6,0 37,4 4,9 34,0 3,4
3 38,4 5,2 36,7 4,2 33,9 3,3
4 35,1 1,9 33,0 0,5 31,2 0,6
5 39,8 6,6 37,5 5,0 34,1 3,5
6 41,4 8,2 39,4 7,1 35,4 4,8
7 42,3 9,0 40,3 7,9 36,2 5,6
8 41,2 8,0 39,4 7,1 34,7 4,1
9 36,8 3,6 36,4 3,9 33,8 3,2
10 38,4 5,2 37,6 5,1 34,5 3,9
11 38,1 4,9 37,9 5,4 33,7 3,1
12 38,2 5,0 37,8 5,3 34,1 3,5
Среднее 38,5 5,7 37,1 5,1 33,9 3,8
НСР05 1,51 1,55 1,20
Примечание. Описание вариантов дано в методике исследований.
2. Влияние систем удобрения и способов основной обработки __почвы на сахаристость корнеплодов_
Вариант Сахаристость в среднем за 2006-2008 гг., %
вспашка безотвальная обработка минимальная обработка
средняя прибавка средняя средняя прибавка средняя
1 16,5 - 16,0 - 16,0 -
2 16,6 0,1 15,8 -0,2 15,5 -0,5
3 15,8 -0,7 16,6 0,6 16,3 0,3
4 16,6 0,1 16,6 0,6 16,6 0,6
5 15,5 -1,0 15,7 -0,3 16,4 0,4
6 16,6 0,1 16,3 0,3 16,3 0,3
7 15,9 -0,6 16,0 0,0 16,7 0,7
8 15,4 -1,1 15,9 -0,1 15,5 -0,5
9 15,6 -0,9 15,4 -0,6 15,8 -0,2
10 16,4 -0,1 15,9 -0,1 16,1 0,1
11 16,0 -0,5 15,9 -0,1 16,5 0,5
12 16,2 -0,3 16,1 0,1 16,3 0,3
Среднее 16,1 16,0 16,2
3. Влияние систем удобрения и способов основной обработки
почвы на сбор сахара (2006-2008 гг.), т/га
Вариант Вспашка Безотвальная обработка Минимальная обработка
средняя прибавка средняя прибавка средняя прибавка
1 5,33 - 4,97 - 4,54 -
2 6,28 0,95 5,66 0,69 4,87 0,33
3 5,83 0,50 5,48 0,51 5,10 0,56
4 5,59 0,26 5,23 0,26 4,81 0,27
5 5,99 0,66 5,60 0,63 5,10 0,56
6 6,64 1,31 6,19 1,22 5,30 0,76
7 6,44 1,11 6,15 1,18 5,53 0,99
8 6,02 0,69 6,03 1,06 4,99 0,45
9 5,45 0,12 5,33 0,36 4,96 0,42
10 6,08 0,75 5,70 0,73 5,13 0,59
11 5,80 0,47 5,80 0,83 5,18 0,64
12 5,91 0,58 5,81 0,84 5,10 0,56
Среднее 5,93 0,69 5,70 0,77 5,03 0,58
4. Экономическая эффективность различных систем удобрения сахарной свеклы на фоне разных обработок свеклы (2006-2007 гг.)
Вари- Вспашка Безотвальная Минимальная
ант об работка об работка
УЧД, рентабель- УЧД, рентабель- УЧД, рентабель-
тыс. ность, тыс. ность, тыс. ность,
руб/га руб/руб. руб/га руб/руб. руб/га руб/руб.
2 5,43 1,52 3,78 1,06 1,53 0,43
3 5,29 2,12 3,79 1,51 2,44 0,97
4 -0,10 -0,03 -2,24 -0,75 -2,09 -0,70
5 5,43 1,21 3,03 0,68 0,78 0,17
6 4,83 0,65 3,18 0,43 -0,27 -0,04
7 3,53 0,35 1,88 0,19 -1,51 -0,15
8 7,78 1,84 6,43 1,53 1,93 0,46
9 0,93 0,21 1,38 0,31 0,32 0,07
10 3,21 0,70 3,06 0,67 1,26 0,27
11 2,76 0,60 3,51 0,76 0,06 0,01
12 2,91 0,63 3,36 0,73 0,67 0,15
Среднее 3,82 0,89 2,83 0,31 0,47 0,12
фосфорно-калийная комбинация не обеспечила положительного экономического эффекта.
2. Влияние способов и сроков заделки удобрений. Наиболее четкую зависимость между этими факторами и продуктивностью свеклы можно выявить на фоне зяблевой вспашки. Так, при внесении тройного сочетания элементов питания (вариант 5) осенью под плуг прибавка урожая составила 6,6 т/га, а при перенесении этого сочетания на весну (вариант 9) - 3,6. Не обеспечило положительного результата в среднем за два года внесение РК с осени, а азота - весной под культивацию, хотя в 2006 г. этот вариант был оптимальным. Причина - в острозасушливой весне 2007 г., когда весенне-летние сроки внесения азота были неэффективными вследствие попадания удобрений в сухую почву.
Влияние сроков внесения удобрений на сахаристость корнеплодов по вспашке было практически одинаковым по обоим срокам, а по безотвальным обработкам лучшие результаты получены при осеннем внесении удобрений. Если же азот вносить весной под культивацию, а РК осенью, то содержание сахара по сравнению с весенним внесением NPK увеличивается на 0,30,8% (вариант 10).
Интегральный показатель - сбор сахара с единицы площади однозначно наиболее высок при внесении полного удобрения с осени под основную обработку почвы, в особенности по фону вспашки. Перенесение азота удобрений в подкормки повысило содержание сахара в корнеплодах по глубоким рыхлениям (вспашка и безотвальная обработки), а по минимальной обработке практи-
чески не изменило качество продукции.
Анализ экономических показателей установил, что при всех обработках почвы наибольший эффект обеспечило внесение полного удобрения с осени под основную обработку почвы, в особенности это заметно на вспашке.
3. Влияние основной обработки почвы. На контроле максимальный урожай (33,2 т/га) получен по вспашке, а наименьший (30,6 т/га) - по минимальной обработке почвы. Эффективность питательных веществ напрямую зависит от способа основной обработки почвы: если по азоту различия не столь заметны, то по фосфору и калию - в разы.
Самое высокое содержание и сбор сахара в контрольных вариантах отмечены при отвальной вспашке, на безотвальной и минимальной обработках сахаристость снизилась на 0,5%. На азотно-фосфорно-калийном фоне сахаристость корнеплодов увеличивается с уменьшением глубины заделки удобрений в почву, что связано с большими урожаями на вспашке и, следовательно, с большим ростовым разбавлением. И поскольку урожайность корнеплодов при внесении полного удобрения выше по вспашке, то и сбор сахара здесь максимальный.
Экономические показатели при сравнительной оценке способов основной обработки почвы свидетельствуют в пользу внесения полного удобрения под плуг. Так, если в этом случае УЧД составил 5,43 тыс. руб/га, то при внесении удобрений осенью под дисковую борону - 0,78 тыс. руб/га, а уровень рентабельности составил соответственно 121 и 17%.
4. Сравнительная оценка методов расчета доз удобрений на планируемый урожай. В среднем за три года урожайность, близкая к плановой, получена на вспашке и безотвальной обработке; а по минимальной - она колебалась в пределах 35-36 т/га. Содержание сахара было более высоким на вариантах с внесением удобрений по методу возврата и нормативному (варианты 6 и 7), так как там применяли довольно высокие дозы фосфора и калия. В
соответствии с этим здесь были получены более высокие показатели и по сбору сахара (5,30-6,64).
Наиболее высокий УЧД получен по методу расчета доз на прибавку урожая. Так, если по методам возврата и нормативному УЧД по вспашке и безотвальной обработке составил 1,88-4,83 тыс. руб/га, то по методу на прибавку - 6,43-7,78 тыс. руб/га, а по минимальной обработке почвы метод возврата и нормативный дали отрицательные результаты.
5. Значимость отдельных элементов в питании. При всех способах заделки удобрений в почву в первом минимуме находится азот, затем фосфор, калий находится на последнем месте. Однако долевое участие питательных веществ удобрений в урожае в значительной степени определяется способом основной обработки почвы. Так, если по вспашке доля азота составила 70%, фосфора 21% и калия - 9%, то по минимальной обработке доля азота увеличилась до 94%, а фосфора и калия составила по 3%. Это серьезный аргумент для поиска нетрадиционных способов внесения фосфорно-калийного компонента.
Таким образом, при удобрении сахарной свеклы наибольшую значимость показал азот, затем фосфор и калий. При неглубокой заделке удобрений с осени фосфор и калий не обеспечили достоверных прибавок урожаев, максимальный выход сахара обеспечили парные комбинации с азотом, а также тройное удобрение. Фосфорно-калийное сочетание было убыточным, в особенности при мелкой заделке в почву. На абсолютном контроле несколько более высокий урожай получен по вспашке, хотя различия по урожайности не выходят за 95% уровень вероятности. Различия в урожайности корнеплодов по полному удобрению достоверны на принятом в биологических исследованиях уровне значимости, наибольшую продуктивность обеспечило внесение удобрений под плуг. В среднем лучшие экономические результаты обеспечил метод расчета доз удобрений на прибавку урожая.
Литература
1. Советов А.В. Борьба с сорными растениями на полях колхозов и совхозов. - М., 1931. - 130 с.
2. Измаильский А.А. Как высохла наша степь. - М.: Сельхозиздат, 1937. - С. 27-80.
3. Измаильский А.А. Влажность почвы и грунтовая вода в связи с рельефом местности и культурным состоянием поверхности почвы (избр. соч.). - М.: Сельхозиздат, 1949. - 335 с.
4. Докучаев В.В. Почва степей (избр. соч.). - М.: Сельхозиздат, 1949, Т. 2. - С. 188-195.
5. Докучаев В.В. Классики русской агрономии в борьбе с засухой. - М., 1951. - С. 80.
6. Макаров И.П., Картамышев Н.И. Пути совершенствования обработки почвы // Земледелие, 1998, № 5. - С. 17.
7. Титовский А.Г. Влияние различных приемов обработки почвы и удобрений на эрозионную устойчивость склоновых земель и их продуктивность на юго-западе ЦЧЗ. - Белгород, 1999. - С. 23.
8. Смуров С.И. Способы основной обработки почвы под ранние яровые культуры: автореф. дисс. к.с.-х.н. - Белгород, 1993. - 24 с.
9. Титовская А.И. Влияние системы обработки и удобрений на биологическую активность почвы, урожайность и качество продукции различных сортов ячменя: автореф. дисс. к.с.-х.н. - Белгород, 1997. - 21 с.
10. Ильин С.Д. Совершенствование системы обработки почвы и элементов технологии возделывания подсолнечника в условиях степи Центрального Черноземья: автореф. дисс. к.с.-х.н. - Воронеж, 1998. - 22 с.
