CC BY
33
DOI: 10.24411/0235-2451-2018-10604
УДК 631.559.2
РЕАКЦИЯ ЭСПАРЦЕТА НА РАЗЛИЧНЫЕ СПОСОБЫ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И УРОВЕНЬ ХИМИЗАЦИИ
A. Н. ВОРОНИН, доктор сельскохозяйственных наук, зам. директора
B. Д. СОЛОВИЧЕНКО, доктор сельскохозяйственных наук, зав. лабораторией (e-mail: [email protected])
В. В. НИКИТИН, доктор сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник
Белгородский Федеральный аграрный научный центр РАН, ул. Октябрьская, 58, Белгород, 308001, Российская Федерация
Резюме. В длительном полевом опыте, заложенном в 1987 г. изучали влияние способов основной обработки почв, внесение органических и минеральных удобрений на продуктивность эспарцета в зернотравянопропашном севообороте лесостепной зоны Центрально-Черноземного региона. Выявлена максимальная урожайность эспарцета в зависимости от длительности его использования (1-го и 2-го г.п.), способа обработки почвы и внесения удобрений, а также составлены временные тренды продуктивности в связи с изучаемыми ресурсами. Чётко прослеживается рост урожайности эспарцета в первую ротацию севооборота (1990-1994 гг.). Ее увеличение от внесения под ячмень с подсевом эспарцета минеральных удобрений (диам-мофоска - Nt0P2fK26) в одинарной дозе (N50P13(fc130), в сравнении с абсолютным контролем, составило 0,60... 1,14 т/га, в среднем 0,91 т/га, а от двойной дозы - 1,39 т/га. Максимальный в опыте результат эспарцета 1-го года пользования отмечен в первой ротации при внесении двойной дозы минеральных удобрений (N100P2fxK2f0) на фоне последействия 80 т/га навоза - 9,37 т/га. Урожайность эспарцета 1-го года пользования за 1...4 ротации зернотравянопропашного севооборота в засушливые годы уменьшилась примерно в 1,5 раза. Культура лучше отзывалась на минимальную обработку, чем на вспашку и безотвальную обработку. В целом травы 2-го года пользования имели меньшую урожайность, в пределах25...35 %. Различия между вариантами с разными способами обработки почвы не выходили за пределы ошибки опыта и в четвёртой ротации продуктивность эспарцета была практически одинаковой по всем трём обработкам. Ключевые слова: урожайность эспарцета, эффективность удобрений, способ обработки почвы.
Для цитирования: Воронин А. Н., Соловиченко В. Д., Никитин В. В. Реакция эспарцета на различные способы основной обработки почвы и уровень химизации//Достижения науки и техники АПК. 2018. Т. 32. № 6. С. 18-20. DOI: 10.24411/0235-2451-2018-10604.
На сегодняшний день основным направлением приложения материальных и финансовых ресурсов, а также усилий сельхозтоваропроизводителей должно стать сохранение и повышение плодородия в агроэкосисте-мах, что определяет состав культур в используемых севооборотах, способы обработки почв и внедрение эффективных систем применения органических и минеральных удобрений с элементами биологизации земледелия [1, 2]. Один из основных показателей плодородия почвы - содержание гумуса [3, 4].
В целях оптимизации его баланса в современных условиях целесообразно увеличить в структуре посевных площадей долю многолетних бобовых трав, которые осуществляют фиксацию азота атмосферы [5]. Кроме того, в севооборотах с многолетними травами увеличивается накопление щелочно-гидролизуемых форм этого элемента питания [6].
Многолетние бобовые травы в условиях Нижнего Заволжья хорошо отзывались на минеральные удобрения в
фосфорно-калийной комбинации. При этом добавление минерального азота в почву снижало накопление его биологических форм [7]. В этом же эксперименте продуктивность эспарцета в значительной мере определялась способом обработки почвы и была наиболее высокой по отвальной вспашке, способствующей увеличению интенсивности процессов гумификации в почве.
В Центрально-Черноземном регионе также было зафиксировано положительное влияние содержания гумуса на накопление биологического азота в корнеобитаемом слое чернозема типичного [8]. Самую высокую урожайность эспарцета в сумме за два года пользования отмечали при проведении отвальной обработки почвы под предшественник. Наибольшая экономическая и энергетическая эффективность установлена при проведении вспашки [9].
Цель исследований - оценить эффективность различных способов обработки почвы под эспарцет на разных фонах минерального питания в течение длительного периода времени для определения лучшего из них.
Условия, материалы и методы. Стационарный полевой опыт заложен в Белгородском НИИ сельского хозяйства в 1987 г. для разработки научных основ воспроизводства расширенного почвенного плодородия почв и роста урожайности сельскохозяйственных культур в севооборотах при разных способах обработки почв и внесения удобрений.
Почва опытного участка - чернозём типичный средне-мощный малогумусный тяжелосуглинистый на лёссовидном суглинке с содержанием в пахотном слое 5,25 % гумуса, 55 мг подвижного фосфора и 100 мг/кг почвы обменного калия, рНсол. - 6,2 [10].
В опыте в зернотравянопропашном севообороте (эспарцет 1 г.п. - эспарцет 2 г.п. - озимая пшеница - сахарная свекла - ячмень с подсевом эспарцета) изучали три способа основной обработки почвы - вспашку, безотвальную и минимальную обработки, три системы удобрения: органическую, минеральную и органо-минеральную с тремя уровнями удобренности (без удобрений, одна и две дозы удобрений и их комбинаций).
Вспашку под предшественник осуществляли на 20...22 см плугом ПЛН-4-35, безотвальную обработку на ту же глубину - плугом «Параплау», минимальную обработку на 10...12 см - дисковой бороной БДТ-7. Схема применения удобрений включала следующие варианты: без удобрений (контроль); ^0Р130К130 под ячмень с подсевом эспарцета; ^00Р260К260 под ячмень с подсевом эспарцета; навоз КРС 40 т/га под сахарную свеклу; навоз 40 т/га под сахарную свеклу + ^0Р130К130 под ячмень; навоз 40 т/га под сахарную свеклу + ^00Р260К260 под ячмень; навоз 80 т/га под сахарную свеклу; навоз 80 т/га под сахарную свеклу + ^0Р130К130 под ячмень; навоз 80 т/га под сахарную свеклу+ ^осРгаКг«) под ячмень. В качестве удобрения использовали диаммофоску - ^0Р26К26.
Результаты и обсуждение. Многолетние травы, представленные эспарцетом, хорошо отзывались на улучшение условий минерального питания в первой ротации севооборота. Так, прибавка от одинарной дозы минеральных удобрений составила 0,91 т/га, от двойной - 1,39 т/га (табл. 1, рис. 1), от навоза в среднем по способам обработки почвы -
Таблица 1. Влияние способа обработки почвы и удобрений на урожайность трав первого года пользования, т/га
Навоз, т/ га Минеральные удобрения* 1-я ротация (1990-1994 гг.) 4-я ротация (2005-2009 гг.) 1...4-я ротации (1990-2009 гг.)
В** Б М Ср В Б М Ср В Б М Ср
16 16 16
Средняя НСР„с
0 6,77 6,75 7,39 6,97
1 7,77 7,89 7,99 7,88
2 8,17 8,46 8,44 8,36
0 7,19 7,61 8,00 7,60
1 7,84 8,49 8,84 8,39
2 8,16 8,64 9,11 8,64
0 7,72 8,01 8,29 8,00
1 8,12 8,83 9,02 8,66
2 8,55 8,93 9,37 8,95 7,81 8,18 8,49 8,16 обработка почвы - 0,5; навоз - 0,4; минеральные удо-
_брения - 0,2_
3,44 4,24 5,19 3,82 4,80 5,51 4,27 4,92 5,39 4,62
3.24 4,19 4,96 3,77 4,27 5,42
4.25 4,74 5,76 4,51
3,52 4,28 4,96 3,74 4,60 5,41 4,21 5,19 5,82 4,64
3,40
4.24 5,04 3,78 4,56 5,45
4.25 4,95 5,66 4,59
4,51 5,28 5,82 4,90 5,51 6,02 5,22 5,80 7,21 5,58
4,39 5,14 5,71 4,95 5,38 6,01 5,10 5,74 5,24 5,41
4,61 5,28 5,81 5,02 5,68 6,14 5,28 5,94 6,48 5,58
4,50 5,23 5,78 4,96 5,52 6,06 5,20 5,83 6,31 5,49
обработка почвы - 0,2; навоз - 0,3; минеральные удо-_брения - 0,2_
обработка почвы - 0,4; навоз - 0,3; минеральные удо-_брения - 0,2_
*1 ■
* В - вспашка, Б - безотвальная обработка, М - минимальная обработка, Ср - в среднем.
0,63...1,03 т/га. При этом растения лучше отзывались на мелкую обработкупочвы, средние различия по урожайности между вспашкой и минимальной обработкой были достоверными в течение пяти первых лет проведения опыта.
12 10 8 6 4 2 0
Без удобрений
12 3 4 NPK
2 3 4 Навоз
Рис. 1. Временной тренд продуктивность трав 1-го года пользования за четыре ротации (1990-2009 гг.): 1...4 - ротации зернотравянопропашного севооборота: □ - вспашка; □ -безотвальная; □ - минимальная.
В четвертой ротации при снижении общего уровня урожайности прибавки от минеральных удобрений оставались достаточно высокими - 0,84...1,64 т/га, а от органических они снизились до 0,38...0,85 т/га. От способов основной
обработки продуктивность эспарцета практически не зависела. В среднем за четыре ротации урожайность зеленой массы составила4,00...6,00т/га, эффективности минераль-ныхудобрений - 0,73...1,28т/га, навоза - 0,46...0,70т/га. Реакция эспарцета на обработки почвы за четыре ротации зер-нотравянопропашного севооборота была нейтральной, урожайность по всем блокам находилась на одном уровне (за исключением нескольких лет, когда эффективность вспашки оказалась выше, чем минимальной обработки).
Статистические показатели в среднем за четыре ротации подтверждают экспериментальные данные - фактический критерий Фишера по обработкам почвы был меньше табличного, а по удобрениям - выше в несколько раз. По долевому участию в формировании урожаев преобладали удобрения (минеральные - 66,1%, органические - 24,4 %).
В первой ротации максимальную в опыте урожайность трав второго года пользования в контрольном варианте отмечали по минимальной обработке почв (табл. 2, рис. 2), а в
1 2 3 Навоз+NPK
Таблица 2. Влияние способа обработки почвы и удобрений на урожайность трав второго года пользования, т/га
На- Минераль- 1-я ротация 4-я ротация 1...4-я ротации
воз, т/ ные удобре- (1991-1995 гг.) (2006-2010 гг.) (1991-2010 гг.)
га ния* В* \ Б | М | Ср В \ Б | М | Ср В \ Б | М | Ср
0 0 4,63 4,51 4,74 4,63 3,28 3,22 3,17 3,22 3,34 3,35 3,35 3,35
0 1** 5,35 5,16 5,31 5,27 4,17 3,88 4,11 4,05 4,03 4,07 4,02 4,04
0 2 5,56 5,48 5,50 5,51 5,46 5,45 5,06 5,32 4,55 4,67 4,52 4,58
8 0 5,19 5,13 5,23 5,18 4,09 4,02 3,71 3,94 3,83 3,79 3,76 3,79
8 1 5,52 5,54 5,48 5,51 4,82 4,62 4,66 4,70 4,38 4,28 4,23 4,30
8 2 5,64 5,60 5,63 5,96 5,96 5,33 5,42 5,57 4,52 4,67 4,58 4,59
16 0 5,34 5,41 5,28 5,34 4,59 4,18 4,38 4,38 4,09 3,93 4,02 4,01
16 1 5,73 5,82 5,59 5,71 5,33 5,27 5,39 5,66 4,80 4,58 4,59 4,66
16 2 6,01 6,01 5,91 5,98 6,88 6,09 6,33 6,41 5,22 4,94 4,99 5,05
Ср. 5,53 5,41 5,40 5,45 4,95 4,67 4,69 4,77 4,31 4,24 4,23 4,26
НСР05 обработка почвы - 0,25; на- обработка почвы - 0,47; на- обработка почвы - 0,39; на-
воз - 0,14; минеральные удо- воз - 0,32; минеральные удо- воз - 0,27; минеральные удо-
брения - 0,12 брения - 0,26 брения - 0,21
* В - вспашка, Б - безотвальная обработка, М - минимальная обработка, Ср - в среднем.
N50P130K130 ПоД яЧмень; 2 - N100P260K260 ПоД яЧмень',
1 - N0р130к
под ячмень; 2 - N 0 P20K под ячмень;
Без удобрений
NPK
Навоз
Рис. 2. Временной тренд продуктивность трав 2-го года пользования за четыре ротации (1991-2010 гг.): 1...4 - ротации зернотравянопропашного севооборота: □ - вспашка; □ -безотвальная; □ - минимальная.
целом по блоку - по вспашке. Однако различия между ними не выходили за пределы ошибки опыта. В четвертой ротации продуктивность эспарцета второго года пользования была одинаковой по всем трем обработкам почвы.
В среднем за четыре ротации урожайность трав в контроле и в вариантах с минеральными удобрениями была примерно одинаковой независимо от способа основной обработки почвы. На фоне применения навоза она была выше по вспашке, чем по другим обработкам, но различия были несущественными.
Результаты математической обработки свидетельствуют о недостоверном влиянии обработки почвы на
урожайность эспарцета, при этом фактический критерий Фишера был намного меньше, чем при выращивании трав первого года пользования. Удобрения же регулировали продуктивность культуры, как и в первой ротации, вполне убедительно с учетом статистических критериев. Соответственно, долевое участие фактора обработки почвы было небольшим (1,3 %), а преобладали по этому критерию минеральные удобрения (71,7 %).
Выводы. Необходимо проводить основную обработку почв под сельскохозяйственные культуры дифференцированно в зависимости от их биологических особенностей и доз удобрений. По мере увеличения доз различия между способами обработок почв по влиянию на величину урожайности культур нивелируются.
Сравнительная оценка эффективности различных способов основной обработки почвы показала, что в первой ротации на травах первого года пользования лучшие результаты обеспечивала минимальная обработка, на травах второго года - вспашка, однако с привлечением большого информационного массива можно утверждать, что за двадцатилетний период эффективность всех способов была равноценной.
Навоз+NPK
Литература.
1. Сатаров Г. А. Эколого-агрохимические проблемы воспроизводство почвенного плодородия, повышения продуктивности земледелия и пути их решения в лесостепи Поволжья: автореф. дис. ...д-ра с.-х. наук. М., 1999.45 с.
2. Тютюнов С. И., Соловиченко В. Д., Навольнева Е. В. Почвенный покров и деградация почв Белгородской области // Почвенные и земельные ресурсы: состояние, оценка, использование: тезисы докладов Второй Всероссийской открытой конференции с международным участием. Москва, 28-30 ноября 2017г. М.: Почвенный ин-тим. В. В. Докучаева, 2017. С. 25-29.
3. Чекмарев П. А., Обущенко С. В. Мониторинг плодородия почв Самарской области //Земледелие. 2016. № 8. С. 12-15.
4. Мониторинг агрохимических показателей почв Липецкой области// П. А. Чекмарев, Ю. И. Сискевич, Н. С. Бровченко и др. //Достижения науки и техники АПК. 2016. Т. 30. № 8. С. 9-16.
5. Шрамко Н. В., Вихорева Г. В. Состояние, сохранение и воспроизводство плодородия почв в Верхневолжье // Владимирский земледелец. 2016. № 1 (75). С. 17-20.
6. Егорова Е. С., Петрунина Г. С. Пути повышения продуктивности многолетних бобовых трав в Нижнем Поволжье // Земледелие. 2009. № 1. С. 39-40.
7. Киричкова И. В. Приемы повышения продуктивности многолетних трав и их влияние на плодородие почв в условиях Нижнего Поволжья: автореф. дис.... д-ра с.-х. наук. Кинель, 2009.43с.
8. Котлярова О. Г., Чернавский К. Н. Азотфиксация в посевах бобовых культур в зависимости от способов обработки почвы и удобрений //Агрохимия. 2007. № 8. C. 64-70.
9. Чернявский А. Н. Способы обработки почвы и дозы удобрений при выращивании эспарцета в плодосменном севообороте юго-западной части Центрально-Черноземной зоны: автореф. дис.... канд. с.-.х. наук. Белгород, 2007. 18 с.
10. Соловиченко В. Д., Тютюнов С. И. Почвенный покров Белгородской области и его рациональное использование. Белгород: Отчий край, 2013. 371 с.
REACTION OF SAINFOIN TO DIFFERENT WAYS OF TILLAGE AND THE LEVEL OF CHEMICALIZATION
A. N. Voronin, V. D. Solonichenko, V. V. Nikitin
Belgorod Federal Agrarian Scientific Center of the RAS, ul. Oktyabr'skaya, 58, Belgorod, 308001, Russian Federation
Abstract. In a long-term field experiment, organized in 1987, the influence of tillage methods and application of organic and mineral fertilizers on the productivity of sainfoin were studied in a grain-grass-row crop rotation in the forest-steppe zone of the Central Chernozem region. It was revealed the maximum productivity of sainfoin depending on the duration of its use (the 1st and the 2nd year of use), a method of soil cultivation and application of fertilizers; temporal trends of productivity in connection with the studied resources were made. The growth of the sainfoin yield in the first rotation (1990-1994) was clear. The yield increase from the application of mineral fertilizers (diammonium phosphate N10P26K26) in a single dose (N50P130K130) for barley with sainfoin undersowing was 0.6-1.14 t/ha in comparison with the absolute control. On average it was 0.91 t/ ha. The yield increase from the double dose was 1.39 t/ha. The maximum result of sainfoin of the first year of use was obtained in the first rotation with application of the double dose of mineral fertilizers (N100P260K260) against a background of after-effect of 80 t/ha of manure, the yield was 9.37 t/ha. Yields of sainfoin of the 1st year of use over 1-4 rotations of the crop rotation decreased 1.5 times approximately in arid years. The culture reacted better to minimal processing than to ploughing and nonmoldboard treatment. In general, the grasses of the second year of use had a lower yield, within the limits of 25-35%. The differences between the variants with different tillage methods did not go beyond an experimental error, and in the forth rotation sainfoin productivity was almost the same for all three methods of soil treatments. Keywords: sainfoin yield; fertilizer efficiency; soil treatment method.
Author Details: A. N. Voronin, D. Sc. (Agr.), deputy director; V. D. Solonichenko, D. Sc. (Agr.), head of laboratory (e-mail: laboratoria.plodorodya@ yandex.ru); V V. Nikitin, D. Sc. (Agr.), chief research fellow.
For citation: Voronin A. N., Solonichenko V. D., Nikitin V. V. Reaction of Sainfoin to Different Ways of Tillage and the Level of Chemicalization. Dostizheniyanaukiitekhniki APK. 2018. Vol. 32. No. 6. Pp. 18-20 (in Russ.). DOI: 10.24411/0235-2451-2018-10604.
