CC BY
10ОБЩИЕ ВОПРОСЫ АГРОХИМИИ
УДК 631.85:631.862:631.1.11:631.1.15
ЭФФЕКТИВНОСТЬ СУПЕРФОСФАТА И ФОСФОРИТНОЙ МУКИ НА ФОНЕ АЗОТНО-КАЛИЙНЫХ УДОБРЕНИЙ И НАВОЗА ЗА РОТАЦИЮ СЕВООБОРОТА
В.Г. Небытов, к.б.н., В.В. Коломейченко, д.с.-х.н., В.И. Мазалов, к.а-х.н., Шатиловская сельскохозяйственная опытная станция
Показано, что в длительном полевом стационарном опыте с низким содержанием в почве подвижного фосфора при изменяющихся по годам погодных условиях внесение за ротацию севооборота 24 т/га навоза повышало урожайность озимой ржи, кукурузы на силос, яровой пшеницы, соответственно на 1,29, 26,4, 0,25 т/га и продуктивность севооборота до 18,73 m з.е/га. Суперфосфат при ежегодном и запасном его внесении в сочетании с навозом по N60K60 повышал продуктивность культур за ротацию севооборота до 20,15 и 20,01 m з.е/га, при низких (188 и 131 кг/га) затратах на увеличение содержания подвижного фосфора на 1 мг/100 г в пахотном слое почвы.
Ключевые слова: суперфосфат, фосфоритная мука, навоз, агрохимические свойства.
Черноземы северной части ЦЧР характеризуются высоким уровнем плодородия, однако недостаточные дозы внесенных фосфорных удобрений и как следствие несбалансированное минеральное питание отрицательно влияют на урожайность сельскохозяйственных культур, особенно на почвах с очень низкой и низкой обеспеченностью подвижным фосфором, доля которых в пашне Орловской области составляет, соответственно, 17 и 350 тыс. га. Для возмещения недостатка фосфора и повышения фосфатного уровня почв следует наращивать объемы применения фосфорных удобрений. В перспективе прогнозируется снижение объемов производства фосфорных удобрений, содержащих фосфор в водорастворимой форме, ввиду сокращения основных запасов фосфатного сырья. В сложившихся условиях особенное значение придают удобрению почв фосфоритной мукой. Научно обоснованная оценка роли фосфоритной муки, необходимая для разработки системы применения удобрений в севообороте и в оптимизации фосфатного питания растений, может быть получена в длительных стационарных опытах [6, 7 ]. Впервые научное обоснование возможности применения фосфоритной муки в качестве источника фосфатного питания растений на северной границе чернозема дано на основе экспериментальных данных длительного стационарного опыта «Обогащение почвы фосфатами» [2, 5, 9]. Полученные результаты показали практически одинаковое действие фосфоритной муки и суперфосфата на урожайность зерновых культур при основном их внесении, учтено длительное последействие на последующих культурах и рекомендовано в качестве постоянного приема в системе удобрения запасное внесение фосфоритной муки на ротацию севооборота.
Цель исследований - оценить эффективность ежегодного и запасного внесения суперфосфата и фосфоритной муки на фоне навоза и азотно-калийных удобрений, их влияние на урожайность культур и агрохимические свойства почвы за ротацию севооборота.
Методика. Исследования проводили в 2006-2009 гг. в стационарном полевом опыте, заложенном в 1899 г. в шестипольном севообороте. В 1912 г. А.Н. Лебедянцев разделил шестипольный севооборот на навозное и фосфатное трехполье. Опыт «Обогащение почвы фосфатами» был развернут на 4, 5, 6 полях севооборота, где суперфосфат (Рс^) и фосфоритную муку (Рф'ш), кг/га Р205, вносили ежегодно и с различной периодичностью (Рс345, Рф3в5, Рфбв5) в соответствующие ротации трехпольного севооборота отдельно и по навозу. С 1949 по 2005 г. в опытах изучали последействие
удобрений. С 2006 г. перешли к территориально развернутому на четырех полях (Фь Ф2, Фз, Ф4) севообороту - пар, озимые, кукуруза на силос, яровые. На каждом последовательно введенном поле суперфосфат и фосфоритную муку (Рсд90 и Рф90), вносили ежегодно и в запас (Рсд270 и РФ270) на фоне Naa60Kx60 и по навозу с Naa60Kx60 на тех же делянках, где их вносили с 1913 по 1949 гг. Доза навоза, вносимого в пару, 24 т/га. Общая площадь контрольной делянки и с отдельным внесением фосфорных удобрений - 144 м2, на фоне навоза -288 м2. Повторность опыта 2-кратная. Почва - чернозем глинисто-иллювиальный типичный тяжелосуглинистый насыщенный среднемощный на лессовидных суглинках. По общепринятым методикам [8] в почвенных образцах определяли: содержание гумуса по Тюрину; подвижный фосфор и калий -по Чирикову; кальций и магний комплексометрически с использованием трилона Б; рНС0Л - потенциометрически; гидролитическую кислотность - по Каппену. Основные экспериментальные результаты были обработаны с использованием метода дисперсионного анализа по Доспехову [1].
Результаты и их обсуяедение. Метеорологические условия за период проведения исследований влияли на рост и развитие растений, урожайность культур. В 2007 г. погодные условия для перезимовки озимых складывались благоприятно, повреждений и изреженности растений озимой ржи не наблюдалось. Выпавшие осадки в июне - июле способствовали формированию урожайности озимой ржи 3-5 т/га. 2008 г. характеризовался наличием засухи, с максимальной температурой 35 - 36°С в августе и неблагоприятными условиями для роста кукурузы. 2009 г. по количеству выпавших осадков в течение вегетационного периода был благоприятным для роста и развития растений яровой пшеницы.
Навоз, внесенный в дозе 24 т/га в чистом пару, оказывал существенное влияние на урожайность первой культуры севооборота - озимой ржи, при этом прибавка по отношению к контролю составила 1,29 т/га (табл. 1).
1. Влияние удобрений на урожайность культур за ротацию _севооборота, т/га (поле Ф 1)_
Вариант опыта Озимая Кукуруза Яровая Всего за Прибав-
рожь, на силос, пшени- ротацию, ка,
Орлов- Красно- ца, тз. е/га т з.е/га
ский малыш дарский 194 MB Дарья (2009 г.)
(2007 г.) (2008 г.).
Контроль 3,50 42,7 2,00 12,80 -
NÔOKÔO 4,33 66,1 2,15 17,68 4,88
N60PC9OK60 4,46 67,3 2,15 18,01 5,21
N60PC27OK60 4,42 67,9 2,20 18,12 5,32
N60P<|)9OK6O 4,79 68,2 2,05 18,34 5,54
NsoPcfeoK«, 4,52 67,1 2,05 17,97 5,17
Навоз,24 т/га -H4 4,79 69,1 2,25 18,74 5,94
NôoKÔO + Н4 4,82 71,7 2,20 19,12 6,32
N60Pc9OK60 + H4 5,40 73,9 2,25 20,15 7,35
N60PC27OK6O+H4 5,27 73,7 2,24 20,01 7,21
N6oP<i)9oK«> + H4 5,24 72,9 2,25 19,79 6,99
N60P(}>27OK«> + H4 4,97 72,7 2,24 19,51 6,71
HCP05 0,23 4,7 0,17 - -
По навозу с М60К60 получена более высокая - 1,32 т/га прибавка урожая зерна озимой ржи, несколько меньшая - 0,83
т/га от внесения азотно-калийных удобрений (N60K60). Эффективность ежегодного (Рс90) и запасного (Рс270) внесения суперфосфата по N60K60 была примерно одинаковой. Прибавки урожая зерна составили, соответственно, 0,96 и 0,92 т/га. В варианте ежегодного применения фосфоритной муки на фоне NK (Рфэо) прибавка урожая зерна составила 1,29 т/га. Ежегодное применение суперфосфата (Рс90) на фоне дополнительного внесения навоза (24 т/га) в ротацию севооборота с NK было более эффективным, чем ежегодное и запасное внесение фосфоритной муки, прибавка урожая зерна по отношению к контроль составила 1,90 т/га.
В условиях 2008 г. внесение азотно-калийных удобрений обеспечило получение существенной прибавки урожая зеленой массы кукурузы- 23,4 т/га. Отдача от последействия навоза была выше и составила 26,4 т/га. Последействие навоза способствовало получению существенной (0,25 т/га) прибавки урожая зерна яровой пшеницы. На фоне N60K60 и по навозу с N60K60 эффект от фосфорных удобрений отсутствовал при ежегодном и запасном внесении суперфосфата и фосфоритной муки. Уровень продуктивности севооборота на контроле
за счет естественного плодородия был низким и составил 3,2 т з. е/га. При внесении М60К60, навоза, фосфорных удобрений на фоне М60К60 и фосфорных удобрений на фоне М60К60 в сочетании с навозом был достигнут средний (4,4-5,0 т з. е/га) уровень продуктивности севооборота. За ротацию севооборота установлена более высокая эффективность навоза, прибавка урожая составила 5,94 т з.е/га. Применение азотно-калийных удобрений способствовало получению прибавки 5,21 т з. е./га. Наибольшая продуктивность за ротацию севооборота - 20,15 и 20,01 т з. е/га получена в вариантах ежегодного и запасного внесения суперфосфата по М60К60 и навозу. В вариантах ежегодного и запасного внесения фосфоритной муки по М60К60 и по навозу она была меньше и составила, соответственно, 19,79 и 19,51 т з. е/га. За ротацию севооборота были получены практически одинаковые прибавки при ежегодном и запасном внесением суперфосфата - 7,35 и 7,21 т з. е/га и фосфоритной муки - 6,99 и 6,71 т з. е/га соответственно. Внесение фосфорных удобрений увеличивало содержание подвижного фосфора в слое почвы 0-20 см (табл. 2).
2. Содержание подвижного фосфора в почве (0-20 см) (поле Ф1)
Вариант опыта Содержание подвижного фосфора в почве, мг/кг Внесено Р2О5 Затраты Р2О5 на увеличение
До внесения 2007 г. 2008 г. 2009 г. Среднее Увеличение удобрений содержания подвижного
удобрений (2006 г.) за 2007 -2009 гг. содержания Р2О5 сверх выноса, кг/га фосфора в почве на 1 мг/100 г, кг/га
Контроль 27,9 28,1 28,8 27,6 28,2 - -
NÓOKÓO 28,5 27,5 28,9 27,6 28,0 - - -
N60PC9OK60 26,1 36,5 35,2 34,9 35,5 9,4 101 107
N60Pc27OK60 29,9 35,5 35,9 35,7 35,7 5,8 100 172
N60P<1>9OK6O 25,8 31,9 30,4 30,9 31,1 5,3 97 183
NsoPcfeoK«, 29,0 34,8 34,7 34,1 34,5 5,5 102 185
Навоз 24 т/га - H4 29,5 32,9 31,6 30,0 31,5 - - -
NôoKÔO +Н4 30,9 31,7 30,9 30,7 31,1 - - -
N60PC9OK60 +H4 33,0 39,1 40,9 41,2 40,4 7,4 139 188
N60PC27OK6O+H4 30,6 43,4 40,9 39,5 41,3 10,7 140 131
N6OP<1)9oK(¡o +H4 32,1 37,8 38,9 38,9 38,5 6,4 142 192
N6OP<1>27OK(¡O +H4 32,7 39,2 39,9 39,5 39,5 6,8 150 221
Содержание подвижного фосфора в пахотном слое под влиянием ежегодного внесения суперфосфата на фоне N6oK6o по сравнению с исходным его количеством возросло на 9,4 мг/кг. Под влиянием запасного применения суперфосфата Рс270 на фоне N60K60 содержание подвижного фосфора увеличилось меньше - на 5,8 мг/кг. Фосфоритная мука, при ежегодном и запасном внесении, в сравнении с суперфосфатом по фону N60K60, была менее эффективна, содержание в пахотном слое подвижного фосфора возросло, соответственно, на 4,1 и 3,9 мг/кг. По навозу с N60K60 суперфосфат, внесенный в запас на ротацию севооборота, способствовал наибольшему (на 10,7 мг/кг) увеличению содержания в почве подвижного фосфора. По сравнению с исходным содержание подвижного фосфора в вариантах ежегодного и запасного внесения фосфоритной муки по N60K60 увеличилось почти одинаково - на 5,3 и 5,5 мг/кг и на фоне N60K60 в сочетании с навозом - на 6,4 и 6,8 мг/кг. На контроле и в варианте N60K60 содержание подвижного фосфора по сравнению с исходным не изменилось. Для увеличения содержания фосфора в почве на 1 мг/ 100 г расходовалось 107-221 кг/га Р205 сверх выноса урожаем. По данным исследований, для увеличения содержания подвижного фосфора на 1 мг/100 г в выщелоченных черноземах необходимо внести фосфорные удобрения в дозе 90-130 кг/га [3]. Затраты удобрений на увеличение содержания подвижного фосфора на 1 мг/кг в пахотном слое почвы в вариантах ежегодного и запасного применения суперфосфата по фону N60K60 составили, соответственно, 107 и 172 кг/га. Более высокие затраты (183 и 185 кг/га) на увеличение содержания подвижного фосфора на 1 мг/100 г в пахотном слое агрочер-нозема отмечены в вариантах ежегодного и запасного внесения фосфоритной муки. По фону навоза с N60K60 в вариантах ежегодного и запасного применения суперфосфата они также были ниже (188 и 131 кг/га), чем в вариантах ежегодного и запасного внесения фосфоритной муки (192 и 221 кг/га).
Баланс азота и калия по вариантам опыта с внесением навоза и минеральных удобрений отрицательный и равен, соответственно, -131, -306 и -98, -269. Оптимальная интенсивность баланса азота, обеспечивающая экологическую безопасность севооборота на черноземах, по данным ВИУА, должна составлять 70-100% [4]. При внесении N60K60 в сочетании с навозом и в вариантах применения фосфорных удобрений была обеспечена интенсивность баланса азота 66-69%. Поэтому с учетом оптимальной интенсивности баланса азота дозу азотных удобрений необходимо увеличить. В вариантах ежегодного Рс90 и запасного внесения суперфосфата Рс270 и фосфоритной муки Рф90 и Рф27о в сочетании с N60K60 и с дополнительным внесением навоза (8 т/га) на севооборотную площадь с N60K60 установился положительный баланс фосфора за ротацию севооборота - 97-150 кг/га. Интенсивность баланса фосфора в вариантах ежегодного и запасного внесения суперфосфата и фосфоритной муки в сочетании с N60K60 составила, соответственно, 161%), 159 и 157, 162 %. Положительный баланс фосфора 139-140 и 142-150 кг/ га сложился в севообороте при ежегодном и запасном внесении суперфосфата и фосфоритной муки по навозу с N60K60. При таких способах внесения фосфорных удобрений была обеспечена интенсивность баланса фосфора 174-184%).
Выводы. 1. Внесение на ротацию севооборота 24 т/га навоза способствовало повышению урожая озимой ржи, кукурузы на силос, яровой пшеницы, соответственно, на 1Д9, 26,4, ОД5 т/га и продуктивности севооборота до 18,73 т з. е/га. 2. При низкой обеспеченности почвы подвижным фосфором и изменяющихся погодных условиях из сравниваемых форм фосфорных удобрений, суперфосфат при ежегодном и запасном его внесении в сочетании с навозом по N60K60 был более эффективен, чем фосфоритная мука. Его преимущество проявилось в более высокой (20,15 и 20,01 т з. е/га) продуктивности культур за ротацию севооборота, низких (188 и 131 кг/га) затратах на увеличе-
ние содержания подвижного фосфора на 1 мг/100 г в пахотном слое почвы. 3. Суперфосфат при ежегодном и запасном его внесении на ротацию севооборота по фону М60К60 и в сочетании с навозом по М60К60 повышал содержание подвижного фосфора в почве на 9,4 и 5,8 и 7,4 и 10,7 мг/кг соответственно. Его ежегодное и запасное внесение обеспечило положительный баланс по фосфору, интенсивность которого составила, соответственно, 161,159 и 174, 175 кг/га.
Литература
1. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта,- М.: Агропромиздат, 1985. -351 с. 2. Лебедянцев А. Н. Избранные труды. -М.: Сельхозгиз, 1960. - 658 с. 3. Литвак 111. И. Системный подход к агрохимическим исследованиям. - М: Агропромиздат, 1990. - 220 с. 4. Ляшенко И. Е.
Эффективность минеральных удобрений на слабовыщелоченном малогумусном тяжелосуглинистом черноземе на различных фосфатных и фосфорно-калийных уровнях Краснодарского края // Автореф. дис... канд. с.-х. н. Орджоникидзе, 1980,- 17 с. 5. Мельников Н. И. Результаты опыта «Обогащение почвы фосфатами» // Известия Ша-тиловской опытной е.- х. станции. - 1929. - №3. - С. 21-32. 6. Ники-тишен В. И. Агрохимические основы эффективного применения удобрений в интенсивном земледелии,- М.: Наука, 1984,- 214 с. 7. Панников В. Д., Минеев В. Г. Почва, климат, удобрение, урожай,- М.: Агропромиздат, 1987. -510 с.
8. Практикум по агрохимии/ Под ред. акад. РАСХН В. Г. Минеева,-М.: Изд-во МГУ, 2001,- 689 с. 9. Трифонов А. А. Опыты с фосфоритом и суперфосфатом 1914 - 1921 гг. // Тр. Шатиловской опытной станции. - 1925. -№ 16.-96 с.
EFFICIENCY OF SUPERPHOSPHATE AND PHOSPHORITE MEAL IN COMBINATION WITH NITROGEN-POTASSIUM FERTILIZERS
AND MANURE PER CROP ROTATION CYCLE V.G. Nebytov, V.V. Kolomeichenko, V.I. Mazalov Shatilovskaya Agricultural Experimental Station, All-Russia Research Institute of Legumes and Groat Crops, Mokhovoe, Novodereven'kovskii raion, Orel oblast, 303623 Russia, E-mail: [email protected]
It has been shown in a long field stationary experiment with the low content of mobile phosphorus in the soil under varying weather conditions that the application of 24 t/ha manure per crop rotation cycle increased the yield of winter rye, fodder corn, and spring wheat by 1.29, 26.4, and 0.25 t/ha, respectively, and the efficiency of crop rotation to 18.73 t g. u./ha. The annual and reserve application of superphosphate at 188 and 131 kg/ha in combination with manure and N60K60 increased the productivity of crops to 20.15 and 20.01 t g.u/ha per crop rotation cycle, respectively, at the increase in the content of mobile phosphorus by 1 mg/100 g in the plow layer of soil. Keywords: superphosphate, phosphorite meal, manure, agrochemicalproperties.
