CC BY
17ОБЩИЕ ВОПРОСЫ АГРОХИМИИ
ОКУПАЕМОСТЬ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ ПРИБАВКОЙ УРОЖАЯ КАРТОФЕЛЯ НА ПОЧВАХ НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ С РАЗНЫМИ АГРОХИМИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ
С.А. Шафран, д. с. ■X Я. > КС. Козеичева, к. б.ч., ВНИИ А
Изучено влияние агрохимических свойств почв Нечерноземной зоны России на окупаемость азотных, фосфорных и калийных удобрений прибавкой урожая картофеля. Показано, что содержание подвижных форм фосфора и калия в почве оказывает большее влияние на окупаемость удобрений по сравнению с генетическими свойствами почвенного покрова Нечерноземья.
Ключевые слова: агрохимические свойства почв, окупаемость минеральных удобрений, типы почв, подвижные формы фосфора и калия.
Одна из проблем современного земледелия - снижение затрат питательных веществ удобрений на формирование единицы урожайности сельскохозяйственной продукции. Видное место в решении данной проблемы принадлежит дифференцированному применению минеральных удобрений с учетом агрохимических свойств почв. Исследования, проведенные в этом направлении, свидетельствуют о том, что эффективность удобрений во многом определяется содержанием в почве питательных веществ и её физико-химическими свойствами.
Анализ литературных источников показал, что эффективность азотных удобрений возрастает при увеличении содержания подвижных форм фосфора и калия в почве. Действие фосфорных удобрений зависит в первую очередь от содержания подвижного фосфора в почве, а калийных удобрений - от степени её обеспеченности подвижным калием [1-5].
В публикациях освещались в основном вопросы эффективности применения минеральных удобрений под зерновые культуры, а по картофелю подобный материал представлен крайне недостаточно и не охватывает многообразия почв Нечерноземной зоны по генетическим и агрохимическим свойствам.
Цель наших исследований - установить влияние агрохимических свойств почв на эффективность азотных, фосфорных и калийных удобрений под картофель в наиболее распространенных почвах Нечерноземной зоны.
Методика. Для оценки действия минеральных удобрений на урожайность картофеля использовали результаты полевых опытов агрохимической службы. Обобщались опыты, схема которых позволяла вычленить отдельно действие азотных, фосфорных и калийных удобрений на фоне абсолютного контроля и соответствующих парных сочетаний. Так, действие азота изучали на фоне РК, фосфора - на фоне КГК, калия - на фоне ЫР. Обязательное условие при выборе опытов - наличие сопряженных данных по урожайности культур и агрохимическим показателям почвы по вариантам.
Выборки формировали по типам почв и их гранулометрическому составу.
Для установления связи между изучаемыми факторами был проведен корреляционный анализ с расчётом
коэффициентов корреляции (г), корреляционных отношений 0']). индексов детерминации (т)2) и критериев линейности корреляции (Р), по которым оценивали форму корреляции для описания связи между признаками [6, 7].
Статистическая обработка данных. Результаты статистической обработки показали четко выраженную зависимость изменчивости прибавки урожая картофеля от агрохимических свойств почв. Однако эта связь ме-5вду изучаемыми факторами проявлялась по-разному. На эффективность азотных удобрений больше влияло содержание подвижных фосфора и калия в почве.
Связь между содержанием гумуса и прибавкой урожая от азота была неустойчивой и малодостоверной.
Анализ данных опытов с фосфорными удобрениями показал наличие четко выраженной зависимости прибавки урожая картофеля от вариации содержания подвижного фосфора во всех почвах.
Связь между содержанием подвижного калия и эффективностью фосфорных удобрений характеризовалась в подавляющем большинстве случаев невысокими коэффициентами корреляции и индексами детерминации. Содержание гумуса в почве также мало влияло на эффективность фосфорных удобрений.
При оценке эффективности калийных удобрений на картофеле в зависимости от обеспеченности почв подвижным калием установлена тесная связь между содержанием К20 и величиной прибавки урожая. Эта связь носила криволинейный характер. Связь между эффективностью калийных удобрений и содержанием гумуса в почве была неустойчивой.
Исходя из результатов статистического анализа, проведена систематизация показателей. Эффективность азотных удобрений дифференцирована по содержанию подвижных форм фосфора и калия в почве, фосфорных удобрений - в зависимости от обеспеченности почв подвижными фосфатами, калийных удобрений - увязана с содержанием подвижного калия в почвах.
Результаты и их обсуждение. Анализ полученных данных выявил существенное влияние содержания подвижных форм фосфора и калия на эффективность азотных удобрений, внесенных под картофель, на всех типах изученных почв. Наибольший эффект отмечен на дерново-подзолистых суглинистых почвах (табл. 1).
По каждому из рассмотренных типов почв отмечена большая разница в окупаемости азотных удобрений в зависимости от их обеспеченности Р2О5 и К20. При увеличении содержания подвижного фосфора от среднего до высокого окупаемость азота возрастала в среднем в 1,1-1,2 раза на дерново-подзолистых супесчаных и серых лесных почвах ив 1,6 раз на дерново-подзолистых суглинистых почвах. Аналогичная картина наблюдалась при изменении обеспеченности почв подвижным калием. При одновременном улучшении фосфатного и калийного режимов окупаемость азота
возрастала в среднем в 1,4 раза на дерново-подзолистых супесчаных и серых лесных почвах и в 2,3 раза на дерново-подзолистых суглинистых почвах. С увеличением дозы азота окупаемость азотных удобрений закономерно снижалась.
Исходя из соотношения цен на картофель и аммиачную селитру в 2013 г., определена граница окупаемости азотных удобрений и составлен прогноз экономической эффективности применения данного удобрения.
Рассчитанная величина границы окупаемости аммиачной селитры прибавкой урожая картофеля составила 4,3 кг/кг. Сравнение этой величины с данными, приведенными в таблице 1, показывает, что применение азотных удобрений под картофель может быть рентабельным во всех рассмотренных случаях. На дерново-подзолистых и серых лесных почвах затраты на удобрение могут окупиться стоимостью прибавки урожая картофеля во всех рассмотренных вариантах, включая дозу 150 кг/га.
1. Окупаемость азотных удобрений прибавкой урожая картофеля,
кг/кг
Содержание в поч- Дозы азота, кг д.в/га
ве, мг/кг
р2о5 | к2о 60 | 90 | 120 | 150
Дерново-подзолистые песчаные и супесчаные почвы
41-80 40 30 23 19
51-100 81-120 45 33 27 21
121-170 47 34 28 23
171-250 48 36 28 23
41-80 43 32 26 21
101- 81-120 48 36 28 23
150 121-170 52 37 30 24
171-250 53 39 31 25
41-80 47 34 28 23
151- 81-120 52 39 30 25
250 121-170 53 40 31 25
171-250 55 41 32 26
Дерново-подзолистые суглинистые почвы
41-80 35 27 23 20
51-100 81-120 45 33 28 25
121-170 53 39 32 27
171-250 58 42 34 29
41-80 48 33 29 26
101- 81-120 58 43 35 30
150 121-170 67 47 38 33
171-250 72 49 41 35
41-80 60 43 35 31
151- 81-120 70 51 41 35
250 121-170 78 56 44 37
171-250 83 59 47 40
Серые лесные почвы
41-80 38 28 22 18
51-100 81-120 42 31 24 19
121-170 45 32 25 20
171-250 47 33 26 21
41-80 40 29 23 19
101- 81-120 45 32 25 21
150 121-170 47 33 26 21
171-250 48 34 27 22
41-80 42 31 24 19
151- 81-120 47 33 26 21
250 121-170 48 34 27 22
171-250 50 36 30 23
Эффективность фосфорных удобрений, вносимых под картофель, зависит в первую очередь от содержания подвижного фосфора в почвах. В таблице 2 представлены усредненные данные окупаемости фосфорных удобрений прибавкой урожая этой культуры. Из них следует, что переход почв из низкообеспеченных подвижным фосфором в высокообеспеченные приводит к
снижению окупаемости в среднем в 1,5 раза. С увеличением дозы фосфора также снижалась его окупаемость прибавкой урожая.
Для оценки экономической эффективности применения фосфорных удобрений, исходя из цен на удобрения и картофель в 2013 г., рассчитана граница окупаемости аммофоса - 4,0 кг/кг. Таким образом, сравнив ее с представленными в таблице 2 данными, видно, что применение аммофоса экономически целесообразно во всех изученных случаях.
2. Окупаемость фосфорных удобрений прибавкой урожая
Содержание Р205 в почве, мг/кг Дозы фосфора, кг д.в/га
30 45 60 90 120
Дерново-подзолистые песчаные и супесчаные почвы
25-50 90 76 60 44 35
51 - 100 80 67 57 41 33
101 - 150 77 64 55 40 32
151-250 77 64 53 40 31
>250 73 62 53 39 30
Дерново-подзолистые суглинистые почвы
25-50 87 71 58 44 35
51 - 100 77 62 53 41 33
101 - 150 70 58 48 40 32
151-250 70 58 48 40 31
>250 63 56 47 39 30
Серые лесные почвы
25-50 77 64 53 39 30
51 - 100 73 62 50 37 28
101 - 150 67 60 48 36 28
151-250 67 58 48 6 28
>250 67 56 47 33 28
Изучение эффективности калийных удобрений показало, что из всех агрохимических свойств почв наиболее тесная связь отмечена между величиной прибавки урожая картофеля и содержанием подвижного калия. Повышение содержания подвижного калия от низкого до высокого приводило к снижению окупаемости калийных удобрений прибавкой урожая картофеля (табл. 3). Так, при дозе калия 90 кг д.в/га окупаемость калийных удобрений снижалась в среднем в 1,8-2,9 раз.
3. Окупаемость калийных удобрений прибавкой урожая
Содержание К20 в почве, мг/кг Дозы калия, кг д.в/га
30 45 60 90 120
Дерново-подзолистые супесчаные почвы
40-0 87 64 53 41 33
81-120 40 33 28 21 18
121-170 27 24 23 17 13
171-250 23 60 23 14 12
Дерново-подзолистые суглинистые почвы
40-80 77 64 55 42 33
81-120 43 38 33 26 21
121-170 30 29 25 19 15
171-250 23 24 22 17 13
Серые лесные почвы
40-80 77 64 53 40 31
81-120 53 47 40 30 23
121-170 40 38 33 26 20
171-250 33 33 22 22 18
При повышении дозы калийных удобрений прослеживалась та же тенденция, что и по азотным и фосфорным, только менее выраженная.
Одновременное увеличение доз калия и содержания К20 в почве приводит к еще большему снижению окупаемости калийных удобрений прибавкой урожая.
Граница окупаемости хлористого калия составила 4,7 кг/кг, исходя из цен на это удобрение и картофель в 2013 г. Сравнение величины границы окупаемости с данными, представленными в таблице 3, говорит о том, что затраты на применение хлористого калия могут окупиться стоимостью прибавки урожая картофеля на всех типах представленных почв.
Заключение. Проведенные исследования позволили выявить влияние основных агрохимических свойств почв на эффективность азотных, фосфорных и калийных удобрений, вносимых под картофель на почвах Нечерноземной зоны.
Установлено, что окупаемость азотных удобрений прибавкой урожая картофеля в большей мере зависела от содержания подвижных форм фосфора и калия в почвах. С ростом обеспеченности почв Р2О5 и К20 эффективность азотных удобрений возрастала. Повышение обеспеченности почв подвижными формами фосфора и калия способствовало увеличению окупаемости азотных удобрений прибавкой урожая картофеля в 1,42,3 раза.
Наибольшее влияние на окупаемость фосфорных удобрений прибавкой урожая картофеля оказало содержание подвижного фосфора в почвах. На дерново-подзолистых почвах при низкой обеспеченности их подвижным фосфором окупаемость Р30 составила 87-90 кг/кг, на серых лесных - 64-77 кг/кг. Переход от низко-
го до высокого содержания Р2О5 в почвах приводил к снижению эффективности фосфорных удобрений.
Окупаемость калийных удобрений прибавкой урожая также в значительной степени зависела от содержания подвижного калия в почвах. При низкой обеспеченности почв К20 окупаемость калийных удобрений была максимальной и составила в зависимости от дозы 30-90 кг/кг.
Полученные данные можно использовать для оптимизации доз минеральных удобрений под картофель, что позволит снизить затраты на производство этой культуры.
Литература
1. Расширенное воспроизводство плодородия почв в интенсивном земледелии Нечерноземья. - М.: ВИУА, 1993. - 223 с.
2. Сушеница Б.А. Фосфатный уровень почв и его регулирование. - М.: Колос, 2007. - 376 с.
3. Применение фосфорных удобрений в Нечерноземной зоне РСФСР (рекомендации). - М.: Россельхозиздат, 1986. - 46 с.
4. Аристархов А.Н. Оптимизация питания растений и применение удобрений / Под ред. Минеева В.Г. - М.: ЦИНАО, 2000 - 524 с.
5. Минеев В.Г. Агрохимия и экологические функции калия. - М.: МГУ, 1999. - 332 с.
6. Сычёв В.Г., Завалин A.A., Шафран С.А., Прошкин В.А., Духанина Т.М., Чернова U.C., Листова М.П., Романенков В.А., Козеичева Е.С. Методика разработки нормативов окупаемости минеральных удобрений прибавкой урожая сельскохозяйственных культур. - М.: ВНИИ А, 2009.-48 с.
7. Сычёв В.Г., Шафран С.А. Влияние агрохимических свойств почв на эффективность минеральных удобрений. - М.: ВНИИА, 2012. - 200 с.
RECOUPMENT OF MINERAL FERTILIZERS BY POTATO YIELD GAIN ON SOILS WITH DIFFERENT AGROCHEMI-
CAL PROPERTIES IN THE NONCHERNOZEMIC ZONE
S.A. Shafran, E.S. Kozeicheva Pryanishnikov All-Russian Research Institute of Agrochemistry ul. Pryanishnikova 31a, Moscow, 127550 Russia
The effect of the agrochemical properties of soils in the Nonchernozemic zone of Russia on the recoupment of nitrogen, phosphoric, and potassium fertilizers by potato yield gain has been studied. It has been shown that the contents of mobile phosphorus and potassium forms in the soil have a higher effect on the recoupment offertilizers than the genetic features of soil cover in the Nonchernozemic zone.
Keywords: soil agrochemical properties, recoupment of mineral fertilizers, soil types, phosphorus and potassium mobile forms.
