CC BY
16
НОВЫЙ МЕТОД РАСЧЕТА ОКУПАЕМОСТИ УДОБРЕНИЙ
УРОЖАЕМ ОЗИМОЙ РЖИ
И.Д. Давлятшин, кафедра агрохимии и почвоведения КГАУ Н.Б. Бакиров, Республиканский кадастровый центр «Земля»
В условиях Среднего Поволжья озимая рожь - ведущая продовольственная культура, ежегодные посевы которой превышают 400-500 тыс. га. Урожаи озимой ржи имеют тенденцию роста во времени, основным фактором которого служит применение минеральных и органических удобрений (Давлятшин, Бакиров, 1999). Поэтому специалистов сельского хозяйства и ученых интересует окупаемость удобрений в расчете на дополнительно получаемую продукцию, которую рассчитывают в кг основной продукции на 1 кг д.в. удобрений. Обычно ее определяют по результатам полевых и производственных опытов. Нами выбран другой способ - через статистические показатели использованных удобрений и урожайность озимой ржи. Насыщенность удобрениями 1 га пашни республики Татарстан получена из статистических отчетов агрохимической службы за 1974-2003 гг. Урожайность озимой ржи за 1947-1969 гг. заимствована из книги С.А. Шаринова (1995), за 1970-2003 гг. - данные Министерства сельского хозяйства и продовольствия Республики Татарстан.
Фактическая урожайность сельскохозяйственных культур варьирует из года в год, что обусловлено неравномерным сочетанием тепла и влаги в вегетационный период. В целях элиминации влияния варьирования погодного фактора временной ряд урожайности озимой ржи обработан методом скользящих средних, в котором установлен размер оптимального шага расчета скользящих средних урожайности, равный 11 и 22 годам, что согласуется наблюдающимися климатическими циклами на земной поверхности.
Временной ряд данных фактической урожайности озимой ржи варьирует от 5,3 до 39,2 ц/га (табл. 1). При этом наибольшие показатели приурочены к последним годам наблюдений, а наименьшие - характеризуют начало временного ряда. Обработка этого ряда урожайности озимой ржи показывает, что скользящие средние четко фиксируют закономерный рост урожайности от начальных сроков к последнему году наблюдения. Так, урожайность озимой ржи при 11-летнем шаге возрастает от 7,3 до 35,0 ц/га, при 22-летнем - от 6,6 до 33,2 ц/га. Разница между конечной и начальной урожайностью представляет дополнительную продукцию, полученную за счет факторов хозяйственной деятельности. С 1947 по 2003 г. урожайность озимой ржи поднялась на 26,6-27,7 ц/га и соответственно эти цифры фиксируют долю участия этих факторов в формировании урожаев.
В республике Татарстан систематическое применение минеральных удобрений приходится на конец 1950-х годов. Это дата означает конец экстенсивного и начало интенсивного земледелия. При анализе динамики урожайности яровой пшеницы нами определена примерная граница - 1957 г. при урожае 8,0 ц/га. Для озимой ржи такая урожайность составляет 8,9 ц/га (для скользящих средних при шаге 11 лет) и 9,0 ц/га (для скользящих средних при шаге 22 года). Именно эти показатели урожайности озимой ржи характеризуют долю участия почвенного фактора в формировании последующих урожаев. Таким образом, датой массового применения минеральных удобре-
ний следует считать 1958 г., а изменение урожайности с 1957 по 2003 г. полностью обусловлено за счет применения минеральных и органических удобрений. При этом разница урожаев озимой ржи фиксирует прибавку за счет удобрений, она равна 24,2-26,1 ц/га. В период экстенсивного земледелия (за 1947-1957 г.) также наблюдается небольшой рост урожаев озимой ржи от 7,3 до 8,9 (11летние скользящие средние) и от 6,6 до 9,0 ц/га (22-летние скользящие средние). Такой рост урожаев предопределяется с улучшением обработки почвы, уменьшением засоренности полей и в целом восстановлением зональной агротехники в послевоенные годы. Безусловно, в современном интенсивном земледелии эти факторы также действуют, но их доля несравненно меньше удельного веса минеральных и органических удобрений в приросте урожаев озимой ржи. Соответственно, в дальнейших расчетах в формировании урожаев долей участия этих второстепенных факторов можно пренебречь.
За 1974-2003 гг. каждый гектар пашни в сумме получил 2503,3 кг д.в. минеральных, 127,1 т органических удобрений (табл. 2). По данным Н.М. Якушкина, В.П. Васильева, Р.Н. Минниханова и др. (1997) соотношение в минеральных удобрениях №К составляет 5:3:2. Это означает, что они содержат 1251,6 кг д.в. азота, 751,7 кг д.в. фосфора и 500,7 кг д.в. калия. При содержании в составе подстилочного навоза 0,50% азота, 0,25% фосфора и 0,60% калия каждый гектар пашни получил соответственно 635,5; 317,8 и 762,6 кг д.в. этих элементов. Общее количество внесенных в почву макроэлементов питания составляет 4219,2 кг д.в. Отсюда, можно уверенно сказать, что использование удобрений определило подъем продуктивности агроценозов, в частности, озимой ржи с 1973 по 2003 г. соответственно с 12,6 (Уц)-12,8 (У22) до 35,0-33,2 ц/га.
На основе имеющихся данных урожайности и насыщенности пашни удобрениями можно рассчитать эффективность удобрений. Прибавка зерна озимой ржи от применения удобрений нами рассчитана по следующей схеме. За 1974-2003 г. был собран урожай 631,8 ц/га. Скользящие средние - 12,6 ц/га (1973 год, Уц) нами приняты за контрольный урожай озимой ржи или начало отчета. За 30 лет контрольная урожайность составляет 378,0 ц/га. Разница между фактическим и контрольным урожаем равна 253,8 ц/га, что указывает на долю участия удобрений в формировании озимой ржи. В расчете только на использованные минеральные удобрения окупаемость равна 10,12 кг зерна, в расчете на органические - 199,7 кг на 1 т навоза. Расчет на суммарное количество действующего вещества в составе органических и минеральных удобрений несколько уменьшает их эффективность, и окупаемость 1 кг суммарного действующего вещества №К равна 6,02 кг зерна.
При положительном балансе элементов в пахотных почвах наблюдается повышение содержания подвижных форм фосфора и калия, соответственно низкая степень группы обеспеченности почв трансформируется в группу почв более высокой степени обеспеченности этими элементами.
. Фактическая урожайность озимой ржи и ее скользящие средние по РТ
Годы Уф У11 У22 Годы Уф У11 0-1 У
1947 9,3 73 66 1977 7,1 12,8 14,4
1948 5,3 74 68 1978 15,7 13,8 14,5
1949 6,4 75 71 1979 12,3 14,4 15,1
1950 6,9 76 73 1980 12,5 14,6 15,3
1951 9,4 77 76 1981 11,3 14,5 15,9
1952 6,1 и 78 1982 19,7 15,5 16,2
1953 9,7 77 80 1983 21,4 16,6 17,2
1954 8,4 8,2 83 1984 15,4 16,4 17,7
1955 9,8 8,6 85 1985 20,3 17,6 18,0
1956 7,9 ,8 8, 88 1986 20,1 18,2 19,2
1957 6,3 8,9 9,0 1987 15,1 19,6 19,2
1958 8,9 9,2 9,2 1988 18,4 19,6 20,0
1959 10,4 9,0 9,6 1989 14,2 20,6 20,6
1960 10,9 9,2 9,9 1990 25,0 21,0 21,8
1961 9,4 9,3 10,0 1991 19,3 21,4 22,9
1962 10,7 9,6 10,1 1992 26,4 22,9 24,1
1963 8,5 10,2 10,6 1993 20,3 22,9 24,4
1964 7,5 10,8 10,6 1994 32,2 23,5 25,3
1965 11,2 10,9 10,9 1995 20,0 24,8 26,2
1966 10,3 11,2 10,8 1996 25,0 26,0 27,1
1967 11,8 11,3 11,1 1997 36,4 27,6 27,9
1968 12,8 11,2 11,4 1998 14,5 28,6 28,8
1969 15,1 12,0 11,6 1999 24,9 30,2 29,7
1970 12,1 12,2 11,6 2000 28,3 31,4 30,6
1971 14,1 12,6 12,0 2001 39,2 32,6 31,4
1972 9,9 12,3 12,6 2002 36,5 33,8 32,3
1973 9,8 12,6 12,8 2003 37,8 35,0 33,2
1974 18,0 12,6 13,3 Сумма 1974-2003 631,8 633,2 650,2
1975 9,5 12,4 13,9 Сумма 1947-2003 890,7 894,3 910,8
1976 15,0 12,3 14,0 Среднее 1947-2003 15,62 15,69 15,98
Примечание: Подчеркнутые показатели урожайности рассчитаны методом интерполяции.
2. Насыщенность 1 га пашни удобрениями в ^ Республике Татарстан
Годы Минеральные, кг д. в. Органические, т Годы Минеральные, кг д. в. Органические, т
1974 32 3 1990 123 5,3
1975 40,5 3,5 1991 136 5,4
1976 49 4 1992 164 5,6
1977 48 4 1993 183 5,7
1978 51 3,9 1994 114 5,0
1979 47 3,3 1995 81 4,0
1980 54 4,9 1996 94 3,8
1981 61 4,5 1997 106 3,4
1982 60 4,6 1998 74 2,5
1983 67 4,5 1999 55 2,2
1984 78 5,6 2000 75 2,3
1985 87 5,5 2001 75,4 2,3
1986 97 6,0 2002 53,3 2,2
1987 108 6,0 2003 53,1 2,0
1988 128 6,1 Сумма 2503,3 127,1
1989 109 6,0 Среднее 83,44 4,24
Нынешнее агрохимическое состояние пахотных почв республики подтверждает отмеченную закономерность. Так, по данным первого тура агрохимических исследований пахотные почвы имели в основном среднюю и низкую степень обеспеченности подвижным фосфором, высокую и среднюю степень обеспеченности подвижным калием. В годы максимального применения минеральных удобрений (1993 г.) агрохимическая ситуация изменилась, пахотные почвы в основном имели повышенную, среднюю и высокую обеспеченности подвижным фосфором, высокую и повышенную степень обеспеченности подвижным калием (Давлятшин, Бакиров, 2001). Результирующим показателем такой трансформации степени обеспеченности пахотных почв подвижными элементами является постепенный подъем урожайности сельскохозяйственных культур. Кроме того, представленные материалы позволяют выявить долю участия факторов в формировании урожаев озимой ржи. Так,
урожайность озимой ржи в конце экстенсивного земледелия (1957 г.) составила 8,9-9,0 ц/га, а в 2003 г. - 35,0 и 33,2 ц/га. Это означает, что урожайность в 1957 году формировалась за счет естественного плодородия почв, а разница между ними (24,2-26,1 ц/га) представляет долю участия факторов интенсификации в этом процессе. Отсюда следует, что 25,4-27,1% урожая озимой ржи в условиях Республики Татарстан формируется за счет почвенного фактора, 72,9-74,6% - за счет хозяйственного фактора или труда работников сельского хозяйства, осуществленного и в настоящее и прошедшее время.
Таким образом, наши расчеты подтверждают возможность определения окупаемости удобрений (органических и минеральных) по статистическим данным урожайности культур, насыщенности удобрениями пахотных угодий региона. При этом контрольной точкой отчета служит средняя скользящая урожайности.
