CC BY
10
УДК 631.86.232.322.4
ИЗМЕНЕНИЕ ПЛОДОРОДИЯ И ПРОДУКТИВНОСТИ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ ПОД ВЛИЯНИЕМ КОМПЛЕКСНОГО ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ
Н.Т. Чеботарев, д.с.-х.н., А.А. Юдин, к.э.н., Е.П. Сидоренко
НИИ сельского хозяйства Республики Коми ФАНО, e-mail: [email protected]
В полевом стационарном опыте на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве изучена эффективность использования органических и минеральных удобрений, а также их сочетаний на плодородие и продуктивность почвы. Установлено, что в шестипольном кормовом севообороте повышалась продуктивность и качество выращиваемых сельскохозяйственных культур. Вместе с тем основные экономические показатели (себестоимость продукции и окупаемость затрат прибавками урожаев) были лучшими при использовании трех доз минеральных удобрений.
Ключевые слова: органические, минеральные удобрения, урожайность, почва, гумус, кормовой севооборот, окупаемость.
CHANGE OF FERTILITY AND EFFICIENCY OF SOD-PODSOLIC SOIL UNDER THE INFLUENCE OF COMPLEX USE OF FERTILIZERS N.T. Chebotaryov, A.A. Yudin, E.P. Sidorenko
Scientific-research institute for agriculture of Komi Republic, e-mail: [email protected]
Efficiency of use of the organic and mineral fertilizers and also their combinations in field stationary experiment at sod-podsolic light-loamy soil and influence on it's fertility and efficiency is studied. Established that productivity and quality of cultivated crops increased in 6-field forage crop rotation. Meanwhile main economic parameters (production price and cost recovery by yield increase) were the best during application of the mineral fertilizers in three dozes.
Keywords: organic, mineral fertilizers, productivity, soil, humus, fodder crop rotation, payback.
Земледелие является одним из наиболее сильных факторов воздействия на природную среду и преобразованные ландшафты. В современном земледелии удобрение - важнейшее средство возврата, активного целенаправленного регулирования питания растений, круговорота и баланса биогенных веществ, последовательного повышения плодородия и на этой основе увеличения продуктивности агроценозов и поддержания экологического равновесия в природе.
В условиях Севера короткий вегетационный период компенсируется увеличением продолжительности светового дня в период активной вегетации и при достаточном обеспечении водой и элементами минерального питания растения развиваются очень быстро и за короткий срок накапливают высокую биомассу [1].
Повышение продуктивности агроценозов дерново -подзолистых почв Севера невозможно без совершенствования технологий сохранения и расширенного воспроизводства плодородия почв и возделывания сельскохозяйственных культур, адаптированных к региональным почвенно-климатическим условиям [2, 3]. Ресурсы органических удобрений в связи с кризисом животноводства крайне истощены. Поэтому для решения задачи по повышению плодородия почв необходимо решать за счет расширения посевов однолетних и многолетних трав и их смесей, что является наиболее доступным и низкозатратным способом повышения плодородия почв и продуктивности культур
кормовых севооборотов.
Изучение влияния комплексного использования удобрений в шестипольном кормовом севообороте на урожайность и качество сельскохозяйственных культур проводили с 1978 по 2013 год на дерново-подзолистой среднеокультуренной почве. Чередование культур в севообороте: картофель, однолетние + многолетние травы, многолетние травы 1 г.п., многолетние травы 2 г.п., однолетние травы, картофель (овощи).
Сорта возделываемых культур: картофель Невский и Изора, овес Горизонт и Нарым, тимофеевка луговая Северодвинская 18, овсяница Цилемская, вика Льговская 22, клевер луговой Трио.
Органические удобрения вносили в форме торфо-навозного компоста (ТНК) под картофель, минеральные удобрения - ежегодно. Полную дозу минеральных удобрений рассчитывали по выносу питательных элементов растениями при планируемой урожайности картофеля 15 т/га СЫ60Р30К180), однолетних трав - 20 т/га (К40Р32К116), многолетних трав - 15 т/га (М40Р32К108), а также 1/3 и 1/2 ее части. Повторность опыта - четырехкратная, площадь делянки - 100 м2. Учет урожайности - сплошной, поделяночный [4]. Схема опыта представлена в таблицах.
Длительное применение органических и минеральных удобрений в шестипольном кормовом севообороте оказало существенное влияние на изменение основных агрохимических показателей дерново-
УДОБРЕНИЕ И УРОЖАЙ
подзолистой почвы (табл. 1). Наиболее значительное повышение содержания гумуса отмечено при совместном внесении органических и минеральных удобрений (на 0,3-0,5%) и одних органических удобрений (на 0,3-0,4%) по сравнению с его исходным содержанием. Установлено, что в варианте без удобрений количество гумуса оставалось на прежнем уровне (2,1%), что указывает на то, что минерализация гумуса и его накопление за счет гумификации корнепож-нивных остатков, особенно бобово-злаковых травосмесей, были равными, что определяет сохранение плодородия в течение длительного периода времени.
Отмечено значительное подкисление почвы в контрольном варианте (на 0,7 ед. рН) и вариантах различных доз КРК (на 0,7-1,1 ед. рН), если в первом случае это явление происходило за счет выноса и вымывания кальция и магния из ППК, то во втором, дополнительно, из-за внесения физиологически кислых минеральных удобрений. Подобная закономерность наблюдалась и по гидролитической кислотности почвы, а также сумме поглощенных оснований. В почве указанных вариантах наблюдалось небольшое снижение содержания подвижного фосфора и калия [5].
Совершенно другая ситуация наблюдалась при использовании органических удобрений и их комплексном применении с минеральными. Органические удобрения за счет гумификации и минерализации органического вещества способствовали повышению содержания гумуса (на 0,3-0,4%), снижали кислотность почвы (рНКс1 на 0,3-0,4 ед., Нг на 0,5-1,5 мг-экв/100 г), повышали сумму поглощенных оснований (0,7-2,5 мг-экв/100 г) и содержание подвижного фосфора (70-106 мг/кг) и калия (на 5-34 мг/кг) в почве опытного участка.
Применение органических и минеральных удобрений в течение длительного периода времени способствовало формированию высокой урожайности сельскохозяйственных культур в кормовом севообороте (табл. 2). Так, сбор сухого вещества однолетних трав, при внесении органических удобрений, составил 3,4-
3,9 т/га и превышал контроль на 36-56%.
Вместе с повышением урожайности трав увеличивался сбор кормовых единиц с одного гектара. Наибольшее его количество получено при использовании высокой дозы органических (80 т/га) и минеральных удобрений (1 КРК) и составило 4,5 тыс. корм. ед/га, что превышало контроль в два с лишним раза.
Минеральные удобрения в разных дозах способствовали повышению продуктивности трав до 3,0-3,5 т/га (в контроле 2,5 т/га с.в.). Наиболее существенное повышение урожайности однолетних трав наблюдалось при совместном использовании удобрений. Так, применение 40 т/га ТНК и №К способствовало повышению продуктивности до 4,0 т/га и 80 т/га ТНК + КРК - до 4,5-4,8 т/га сухой массы, что превышало вариант без удобрений на 60-92%.
Отмечено, что удобрения, особенно их совместное использование, улучшали качество кормов. Повышалось содержание сырого протеина до 15,0-15,5%, тогда как этот показатель в контроле составил 11,4 и 3,5% соответственно.
В результате наших исследований установлено, что наибольшие урожаи многолетних трав получены при совместном использовании органических и минеральных удобрений. Так, при внесении 40 т/га ТНК и трех доз КРК урожайность многолетних трав составила 4,8-5,8 т/га сухого вещества, при использовании 80 т/га ТНК и КРК продуктивность была 5,2-6,1 т/га сухого вещества и превышала на 45,4-75,7% и 57,584,8% контроль (в контроле урожайность была 3,3 т/га с.в.) соответственно.
Урожайность трав, при использовании минеральных удобрений, составила 4,1-4,7 т/га сухого вещества. Пропорционально повышению урожайности трав и увеличивался сбор кормовых единиц. Наибольшее его количество получено при использовании 80 т/га ТНК и КРК - 4,7-5,4 тыс. корм.ед/га и превышало вариант без удобрений на 88,0-116,0% (в контроле 2,5 тыс. корм.ед/га).
1. Изменение агрохимических свойств почвы в пахотном слое (0-20 см) _под действием удобрений в кормовом севообороте_
№ Вариант Гумус, % рНка Нг 8 Р205 К2О
мг-экв/100 г мг/кг почвы
1978 г. 2011 г. 1978 г. 2011 г. 1978 г. 2011 г. 1978 г. 2011 г. 1978 г. 2011 г. 1978 г. 2011 г.
1 Контроль 2,1 2,1 5,5 4,8 3,1 4,1 10,3 9,2 223 166 146 77
2 М13РцК39 (1/3 №К) 2,3 2,1 5,6 4,5 3,7 3,9 13,6 14,6 193 184 148 124
3 ^»Р1бК58 (1/2 ИРК) 2,5 2,2 5,6 4,6 3,4 3,8 16,8 13,7 187 155 152 125
4 ^аРз2К„б (1 ИРК) 2,5 2,2 5,4 4,7 3,4 4,0 14,8 12,2 201 166 156 158
5 ТНК, 40 т/га - фон 1 2,5 2,8 5,2 5,6 3,7 3,2 15,3 13,1 211 220 148 153
6 Фон 1 + 1/3 №К 2,4 2,7 5,3 5,5 3,7 2,9 13,9 14,6 211 281 162 184
7 Фон 1 + 1/2 №К 2,4 2,8 5,2 5,5 3,4 2,8 14,6 15,2 246 317 178 192
8 Фон 1 + 1 №К 2,1 2,5 4,8 5,3 4,2 3,0 13,3 14,7 184 277 181 212
9 ТНК, 80 т/га - фон 2 2,4 2,8 5,3 5,6 3,8 2,3 15,5 16,8 201 307 170 204
10 Фон 2 + 1/3 №К 2,0 2,4 5,1 5,4 3,9 2,1 11,7 13,6 180 336 173 211
11 Фон 2 + 1/2 №К 2,6 3,0 5,2 5,6 4,4 2,3 13,0 15,4 240 338 185 227
12 Фон 2 + 1 №К 2,3 2,8 5,3 5,7 3,6 1,8 13,2 15,7 227 364 190 228
НСР05 0,23 0,36 0,48 0,98 31,7 18,7
НСР05ТНК 0,14 0,22 0,24 0,41 25,8 16,4
НСР05КРК 0,17 0,25 0,33 0,58 27,6 17,5
ОБРЕНИЕ И УРОЖАЙ
2. Продуктивность, качество сельскохозяйственных культур в кормовом севообороте
Вариант опыта Однолетние т равы Многолетние травы Картофель
урожай сбор, тыс. сырого урожай- сбор, тыс. сырого урожай- сбор, тыс. крах- нитраты,
жай-ность, корм. ед/га протеина, % ность, т/га с.в. корм. ед/га протеина, % ность, т/га с.в. корм. ед/га мал, % мг/кг с.м.
г/га с.в.
Контроль 2,5 2,1 11,4 3,3 2,5 10,2 4,6 4,2 13,4 94
1/3 NPK 3,0 2,3 12,8 4,1 3,1 12,5 4,8 4,5 14,1 122
1/2 NPK 3,0 2,3 13,7 4,3 3,3 13,6 5,1 4,8 14,0 126
NPK 3,5 2,8 14,6 4,7 3,5 13,4 5,3 5,0 14,3 132
ТНК, 40 т/га 3,4 2,7 14,8 4,1 3,1 13,1 5,4 5,1 14,4 136
--//-- + 1/3 NPK 4,0 2,9 15,0 4,8 4,2 13,5 5,9 5,5 15,6 144
--//-- + 1/2 NPK 3,8 3,2 15,2 5,2 4,4 13,7 5,8 5,4 15,4 125
--//-- + NPK 4,0 3,4 15,0 5,8 4,8 13,0 5,9 5,5 16,2 132
ТНК, 80 т/га 3,9 3,5 15,3 4,5 3,3 13,6 6,2 5,9 16,4 143
--//-- + 1/3 NPK 4,1 3,7 15,5 5,2 4,7 14,1 6,4 6,1 16,6 148
--//-- + 1/2 NPK 4,5 4,2 15,4 5,8 5,2 14,2 6,5 6,2 16,2 168
--//-- + NPK 4,8 4,5 15,6 6,1 5,4 14,4 6,6 6,3 16,8 180
НСР05 0,4 0,3 1,3 0,5 0,4 1,3 0,5 0,6 1,5 15,6
Установлено, что с повышением доз удобрений улучшалось качество трав, особенно при совместном использовании органических и минеральных удобрений. Содержание сырого протеина при этом увеличивалось до 13,5-14,4% (в контроле 10,2%).
Наиболее значительные урожаи получены по картофелю. По вариантам с №К они составили 4,8-5,3 т/га сухого вещества, что на 4,3-15,2% превышало контроль (на контроле 4,6 т/га с.в.). Максимальная урожайность картофеля получена в вариантах совместного использования органических и минеральных удобрений, особенно их высоких доз. Так при внесении 80 т/га ТНК и №К урожайность составила 6,4-6,6 т/га, что на 39,1-43,4% превышала контроль. Пропорционально повышению урожайности клубней картофеля повышался и сбор кормовых единиц. Максимальным он получен при применении высоких доз органических (80 т/га ТНК) и минеральных удобрений - 6,3 тыс. корм. ед/га (в контроле 4,2 тыс. корм. ед/га).
Известно, что удобрения улучшают качество клубней картофеля, особенно при их совместном использовании [6]. В наших исследованиях содержание крахмала в продукции контроля было 13,4%, то при совместном внесении удобрений повышалось до 16,8%, на минеральном фоне 14,0-14,3%.
Содержание нитратов в клубнях картофеля было 94-180 мг/кг сырого вещества и не превышало ПДК (250 мг/кг) [7].
Экономические расчеты показали, что с увеличе-
нием доз удобрений выручка от реализации дополнительной продукции сельскохозяйственных культур повышалась с 44 до 157 тыс. руб/га. Наибольшая выручка получена при совместном использовании высоких доз органических и минеральных удобрений и составила 120-157 тыс. руб/га. Условный чистый доход также увеличивался и в указанных соотношениях удобрений и равнялся 76-96 тыс. руб/га. Себестоимость продукции сельскохозяйственных культур самой низкой оказалась при внесении минеральных удобрений (1/3 и 1/2 КРК от полного выноса урожаем культур трав) и составила 5,6 и 6,1 тыс. руб/т продукции. Наибольшая окупаемость удобрений получена при применении трех доз №К (3,32-4,86 руб. на 1 руб. затрат), по другим вариантам она варьировала от 2,26 до 2,9 руб.
Таким образом, проведенные научные исследования на дерново-подзолистой легкосуглинистой среднеокультуренной почве показали высокую эффективность совместного использования органических и минеральных удобрений для удобрения сельскохозяйственных культур шестипольного кормового севооборота. При таком соотношении удобрений повышалось плодородие почвы и продуктивность культур кормового севооборота. Вместе с тем основные экономические показатели (себестоимость продукции и окупаемость затрат прибавками урожаев) были лучшими при использовании трех доз минеральных удобрений.
Литература
1. Заболоцкая Т.Г и др. Северный подзол и удобрения. - Сыктывкар: Наука, 1978. - 136 с.
2. Войтович Н.В., Лобода Б.П. Оптимизация минерального питания в агроценозах Центрального Нечерноземья. -М.: НИИСХ ЦРНЗ, 2005. - 193 с.
3. Войтович Н.В., Политыко П.М. Эффективность технологий возделывания яровой пшеницы в условиях Центрального Нечерноземья // Агрохимический вестник, 2013, № 6. - С. 13-16.
4. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. - М.: Колос, 1985. - 351 с.
5. Чеботарев Н.Т. и др. Влияние длительного применения удобрений на агрохимические показатели и баланс органического вещества в дерново-подзолистой почве Республики Коми // Аграрный вестник Урала, 2011, № 2. - С. 11-13.
6. Постников А.Н., Постников Д.А. Картофель. - М.: МСХА им. К.А. Тимирязева, 2006. - 153 с.
7. Ягодин Б.А. и др. Агрохимия. - М., 1982. - 654 с.
