CC BY
45
УДК 631.8.022.3
ВЛИЯНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙНОСТЬ И ВЫНОС ЭЛЕМЕНТОВ ПИТАНИЯ КУКУРУЗОЙ, ВОЗДЕЛЫВАЕМОЙ В УСЛОВИЯХ ЦЧЗ
МАЛЫШЕВА Е.В.,
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры почвоведения и общего земледелия имени В.Д. Мухи, ФГБОУ ВО Курская ГСХА, е-mail: [email protected].
ДОЛГОПОЛОВА Н.В.,
доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры почвоведения и общего земледелия имени В.Д. Мухи, ФГБОУ ВО Курская ГСХА, е-mail: [email protected].
Реферат. Важным фактором увеличения урожайности кукурузы является научно - обоснованное применение минеральных и органических удобрений. Имеющиеся данные по эффективности удобрений под кукурузу в Центрально-Черноземной зоне получены в краткосрочных опытах без учета последействия ранее внесенных удобрений. Систематическое внесение удобрений в севообороте изменяет роль отдельных элементов питания, их доз и соотношений в формировании урожая возделываемых культур. В центральной части Центрально-Черноземной зоны климатические и почвенные условия наиболее благоприятны для эффективного действия удобрений, по сравнению с северными и южными районами Европейской части страны. Среднегодовое количество осадков составляет около 500 мм, что должно было бы обеспечить при высокой агротехнике урожайность, как зерновых 70 ц/га, сахарной свеклы - 500, картофеля -350, кукурузы (зеленой массы) - 700 ц/га. Почвы обладают довольно высоким естественным плодородием, при правильном использовании имеют хорошее структурное сложение, высокую емкость поглощения, близкую к нейтральной и значительное содержание гумуса. К сожалению, осадки здесь выпадают неравномерно, и при средней агротехнике это приводит к резким колебаниям в сборе сельскохозяйственной продукции в производственных хозяйствах зоны. Наряду с учетом многих известных факторов плодородия, лимитирующих получение высоких урожаев культур, большое значение имеет определение активности кальция в почвенном растворе, а также внесение микроэлементов.
Ключевые слова: внесение удобрений, кукуруза, плодородие почвы, урожайность, рентабельность, экономическая эффективность.
INFLUENCE OF MINERAL FERTILIZERS ON YIELD AND NUTRIENT REMOVAL BY CORN GROWN IN THE CONDITIONS OF CCZ
MALYSHEVA E.V.,
Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor of the Department of Soil Science and General Agriculture named after V. D. Mukha, e-mail: [email protected].
DOLGOPOLOVA N.V.,
Doctor of Agricultural Sciences, Professor of the Department of Soil Science and General Agriculture named after V. D. Mukha, e-mail: [email protected].
Essay. An important factor in increasing the yield of corn is the scientifically based use of mineral and organic fertilizers. The available data on the effectiveness of fertilizers for corn in the Central Chernozem zone were obtained in short-term experiments without taking into account the aftereffect of previously applied fertilizers. Systematic application of fertilizers in crop rotation changes the role of individual nutrients, their doses and ratios in the formation of the yield of cultivated crops. In the central part of the Central Chernozem zone, the climatic and soil conditions are most favorable for the effective action of fertilizers, compared to the northern and southern regions of the European part of the country. The average annual precipitation is about 500 mm, which should provide a high agricultural yield of 70 c/ha of cereals, 500 c/ha of sugar beet, 350 c / ha of potatoes, and 700 c / ha of corn (green mass). The soils have a sufficiently high natural fertility, with proper use, have a good structural
composition, a high absorption capacity, close to neutral, and a sufficiently high humus content. Unfortunately, precipitation here falls unevenly, and with insufficiently high agricultural technology, this leads to sharp fluctuations in the collection of agricultural products in the production farms of the zone. Along with taking into account many known fertility factors that limit the production of high crop yields, it is of great importance to determine the activity of calcium in the soil solution, as well as the introduction of trace elements.
Keywords: fertilizer application, corn, soil fertility, yield profitability, economic efficiency.
Введение. В данной работе подводятся некоторые итоги исследований эффективности удобрений, севооборота и выноса элементов питания сельскохозяйственной культурой кукурузой, возделываемой в условиях Центрально-Черноземной зоны [1]. Научные исследования проведены в ООО Курск «АгроАктив», на производственном участке «Бунино», «Соснов-ка».
Материалы и методика исследования.
Почвы опытного участка - выщелоченный чернозем, средне-суглинистый по механическому составу. При закладке опыта в 2015-2017 гг. в пахотном слое, гумуса в среднем по участку в слое 0-20 см было 6,4%, в слое 20-40 см - 6,01%, рН солевой вытяжки - 5,8-6,50, гидролитическая кислотность - 2,6-2,90, степень насыщенности основаниями - 92,8-93,9 м/экв. на 100 г почвы: сумма поглощенных оснований -37,5-40,4. Содержание макроэлементов в составе почвы представлено следующими показателями: N-96 -113 мг/кг; P2O5 -92 -129 мг/кг; К2О- 96- 117 мг/кг; объемная масса почвы в пахотном слое -1250 кг/м и вес пахотного слоя - 3750 тонн/га. Реакция среды, близкая к нейтральной, обеспеченность усвояемыми формами фосфора для кукурузы низкая, калия - высокая. Шестипольный севооборот имеет следующее чередование культур: горох, озимая пшеница, сахарная свекла, яровая пшеница, кукуруза на силос, ячмень. Начиная со второй ротации севооборота, были проведены производственные исследования. Основное удобрение получали: озимая пшеница, сахарная свекла, кукуруза на силос и ячмень. Насыщенность 1 га севооборота при одинарных дозах составила 128 кг питательных веществ, при двойных - 248 кг. Повторность опытов четырехкратная, посевная площадь делянки - 230 м2, учетная - 100-166 м2. В опыте возделывался Воронежский 160 CB - гибридная разновидность культуры. Кукуруза высокоурожайная с небольшими початками, среднеранняя. Кукурузу убирали в стадии молочно-восковой спелости, современными навесными жатками, установлены на модели комбайнов для уборки кормов. Барабанная жатка Kemper 208 для агрега-
тов John Deere, когда агрегат автоматически копирует рельеф по рядам, двигается поперек посевов, используется для уборки кукурузы, в результате чего качественно дробит срез стебля ножницами, что ускоряет перегнивание растительных остатков в силосе. В процесс уборки производили поделяночное взвешивание зеленой массы. Математическую обработку урожайных данных проводили методом дисперсионного анализа.
Результаты исследования. Наиболее засушливым был вегетационный период 2016 г., когда за май - август выпало 160 мм осадков при среднемноголетнем количестве их за этот период 285 мм. В 2015 г. за май-август выпало 299 мм осадков. Для 2017 г. характерна низкая температура воздуха в летний период - на 1,40 С ниже среднемноголетней, осадков в этот год выпало на 30 мм меньше, чем в 2016 г. Все это снизило темпы роста кукурузы. Как показывают данные таблицы 1, эффективность минеральных удобрений была высокой во все годы наблюдений. Прибавки урожая к неудобренному контролю по большинству вариантов находились в пределах 22,1-94,6%. Даже в сухой 2016 г. изучаемые дозы и соотношения элементов питания обеспечили прибавку урожая зеленой массы 36,7-72,7%. Во влажный 2017 г. прибавка урожая составляла 23,4-96,7% к контролю. В зависимости от погодных условий в период вегетации растений менялась эффективность отдельных элементов питания. Так, в 2016 г. действие фосфорно-калийных удобрений (вариант 6) и тройного удобрения с преобладанием в его составе фосфора (вариант 7) было более эффективно, чем во влажном 2017 г. Самые высокие прибавки урожая обеспечили дозы с соотношением азота, фосфора, калия 1:1:1 или близкие к этому (варианты 4,8,9). Во влажный - год урожай зеленой массы кукурузы зависел от сочетания азота с фосфором и калием. Наибольшая прибавка урожая зеленой массы была получена при внесении повышенных доз азота (вариант 7). Если в 2017 г. доза N120P60K60 обеспечила прибавку зеленой массы 96,2%, то в 2015 г. -только 52% и в 2016 г, - 31,4%.
Таблица 1 - Влияние удобрений на урожайность зеленой массы кукурузы
Варианты опыта 2015 2016 2017 Среднее за 2015-2017 гг.
Урожайность на контроле и прибавка от удобрений, ц/га, Прибавка урожая к контролю, % Урожайность на контроле и прибавка от удобрений, ц/га, Прибавка урожая к контролю, % Урожайность на контроле и прибавка от удобрений, ц/га, Прибавка урожая к контролю, % Урожайность, ц/га прибавка
ц/га % к контролю
1.Без удобрений 150 - 204 - 257 - 204 - -
2. N60 55 36,7 58 22,2 60 23,4 261 57 27,9
З.^оРбо 78 52,0 66 24,4 221 85,9 328 121 59,3
4.РбоКбо 70 46,7 22 9,7 93 36,2 365 61 29,9
5.^оКбо 58 38,7 89 30,7 143 55,6 300 96 47,1
6.^оРбоКбо 106 70,7 108 52,9 186 72,4 337 133 65,2
7.^20РшК12 0 109 72,7 112 54,9 189 73,5 340 136 66,7
8^8ортК120 98 65,3 193 94,6 213 82,9 372 168 82,3
ЗДоРтКбо 82 54,7 69 33,8 74 28,8 279 75 36,8
10. N 12оРбоКб0 78 52,0 64 31,4 247 96,2 333 129 63,2
11. ^0Р60К120 88 58,7 121 59,3 214 83,3 345 141 69,1
4,18 - 4,15 - 1,5 - - - -
НСР 0,5,ц/га 26,0 - 33,4 - 18,4 - - - -
Эффективность полученного урожая в результате внесения азотных удобрений была более высокой во влажные годы. Так, от внесения минеральных азотных удобрений (N120), урожайность зеленой массы кукурузы в 2017 г. естественно, возросла надлежаще на 247 и 96,2%. В 2015 г. прибавка урожая на этих вариантах составляла 78 и 52,0%. В среднем за 3 года самая высокая урожайность зеленой массы кукурузы была получена на варианте 8, где дозы удобрений рассчитывались на получение прибавки 200 ц/га. От одинарных и двойных доз удобрений (вариант 7, 11) получены одинаковые прибавки урожая, 136 и 141 ц/га (66,7 и 69,1 %). Одностороннее увеличение доз азота не имело преимуществ перед одинарной дозой. При внесении удвоенной дозы фосфора С^60Р120К60) прибавка урожая снижается на 58,0 ц/га против одинарной дозы, что, вероятно, связано с недостатком цинка в почве. При увеличении доли калия отмечается тенденция к росту урожайности по сравнению с одинарной дозой.
Ежегодное систематическое внесение в севообороте удобрений обеспечивало прибавку урожая. Расчеты экономической эффективно-
сти удобрений, внесенных под кукурузу на силос, показали, что все изучаемые дозы удобрений дали высокий чистый доход с уровнем рентабельности от 280,6 до 679,8% (таблица 2). Наибольший дополнительный чистый доход был получен при внесении дозы удобрения на планируемую прибавку урожая и составил 233 тысячи рублей. На варианте с одинарной дозой он был равен 200 тысяч рублей, при сочетании азота с калием - 211 тысяч рублей и азота с фосфором - 184 тысяч рублей. Самый низкий дополнительный чистый доход давало внесение в севооборот повышенной дозы азота N 120Р60К60, (вариант 10).
Окупаемость 1 кг питательных веществ прибавкой урожая была более высокой при применении одного азота и его парных комбинаций с фосфором и калием и составила 80100 кг зеленой массы. Окупаемость 1 кг питательных веществ прибавкой урожая, полученная при систематическом применении удобрений, в 3-4,5 раза выше нормативных данных для кукурузы на силос в ЦЧЗ [2] (в которых обобщены в основном результаты краткосрочных опытов).
Таблица 2 - Экономическая эффективность удобрени й под кукурузу на ^ силос (2015-2017 гг.)
№ Варианты опыта Прибавка урожая к , % Стоимость прибавки к.еурожая, тыс.руб. Затраты связанные с примене-ниемудобрений, тыс.руб Дополнительно чистый доход, тыс.руб. Рентабельность^ Окупаемость удобрений, кг з.м./кг д.в.
1 2. ^о 11,4 Ю7,16 21,69 85,47 394,о 95,о
2 З.КбоРбо 24,2 227,48 43,21 184,27 426,4 1оо,8
3 5.КбоКбо 19,2 18о,48 31,13 241,61 679,8 8о,о
4 6.КбоРбоКбо 26,6 25о,о4 49,33 2оо,71 4о6,9 73,8
5 7^12оР12оК12о 27,2 255,68 81,6о 174,о8 213,3о 37,8
6 8^8оРШК12о 33,6 315,84 82,33 233,51 283,6 5о,9
7 Ю. N 12оРбоКбо 25,8 242,52 63,72 178,8о 28о,6 53,8
8 11. ^оРбоКш 28,2 265,о8 55,23 2о9,85 38о,о 58,8-
Таблица 3 - Вынос элементов питания с урожаем надземной массы кукурузы в зависимости
от удобрений (2015-2017 гг.)
Варианты Вынос элементов питания
опыта кг/га кг/т зеленой массы
N Р2О5 К2О N Р2О5 К2О
1.Без удобрений 71,3 15,о 68,3 3,7 о,77 3,2
2. ^о Ю2,6 23,6 66,3 4,1 о,93 2,5
3.^оР6о 132,3 31,5 94,7 4,11 о,97 2,9
4.Р6оК6о 92,6 24,о 81,2 3,6 о,83 3,о
5.^оК6о 11о,7 31,6 89,1 4,1 1,о 3,1
6.^оР6оК6о 19,8 28,о 1оо,9 3,7 о,83 3,о
7^12оР12оК12о 136,1 35,6 114,2 4,1 8,97 3,3
8.^оРшК12о 15о,4 34,3 114.о 4,3 о,9о 3,1
9.^оРшК6о Ю8,9 46,8 92,9 4,о 1,1 3,3
1о. N 12оР6оК6о 14о,о 33,6 1оо,2 3,3 о,97 2,9
11. ^оР6оКш 126,1 36,6 126,4 3,9 1,о 3,7
В среднем по опыту 117,8 3о,9 94,9 3,9 о,94 3,1
Справочные данные 3,о 1,2 4,5
Для расчета баланса питательных веществ в севооборотах и доз на планируемую урожайность необходимы показатели выноса элементов питания с урожаем [3].
Такие данные очень важно иметь для каждой почвенно-климатической зоны и основных типов и подтипов почв в ней.
Данные таблицы 3 показывают, что вынос элементов питания находится в прямой зависимости от величины урожая и повышается на всех удобренных вариантах. Вынос азота зависит от доз его, фосфора - от сочетания всех трех элементов питания и калия - от доз калийных удобрений. Вынос элементов питания на единицу урожая по вариантам опыта изменялся незначительно. Отмечается низкий вынос азота и фосфора на 1 т зеленой массы кукурузы без применения удобрений. Это говорит о том, что при использовании различных
балансовых методов в агрохимии необходимо брать данные по выносу элементов питания на удобренном фоне. Таким образом, систематическое применение удобрений в севообороте приводит к более устойчивому действию их в различные по увлажнению годы [4]. Наиболее выгодными оказались одинарная доза -^оР6оК6о, доза на планируемую прибавку урожая - КвоРшКш и ^оР6оКш при насыщенности 1 га севооборотной площади соответственно 128 кг, 297 кг, 168 кг питательных веществ.
Вывод. В Центрально-Черноземной зоне минеральные удобрения оказывают существенное влияние на урожайность культур полевого севооборота. Для повышения эффективности основных минеральных удобрений следует сочетать их с внесением микроудобрений. При достаточно высоком уровне агро-
техники прибавка по урожайности сельскохозяйственной культуры, достигает 50-100 % к контролю [5].
Применение удобрений под основные культуры севооборота увеличивает вынос элементов питания с урожаем кукурузы, не только с единицы площади, но и на единицу
урожая [6]. При разработке и внедрении системы удобрения в зональном земледелии необходимо иметь уточненные данные по средним базовым нормам удобрений и расходу элементов питания на создание единицы урожая для важных продовольственных сельскохозяйственных культур.
Список использованных источников
1. Долгополова Н.В., Пигорев И.Я. Почвенно-климатические условия и эффективность минеральных удобрений в Центрально-Черноземной зоне // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. - 2016. - № 8. - С. 55-57.
2. E'konomicheskaya e'ffektivnost' primeneniya mineral'ny'x udobrenij pri vy'rashhivanii kukuruzy' / S.N. Petrova, A.A. Poluxin, Yu.V. Kuzmicheva i dr. // Vestnik Orlovskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - 2017. - № 2 (65). - S. 3-8.
3. Засорина Э.В., Дзежкевич В.В., Балакин А.В. Применение амистар-технологии при возделывании кукурузы на зерно // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. - 2019. - №6. - С. 6-11.
4. Солошенко В.М., Векленко В.И., Пигорев И.Я Оценка устойчивости производства продукции в севооборотах // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. -2016. - № 5. - С. 47-52.
5. Шмалько И.А. Урожайность раннеспелых гибридов кукурузы в зависимости от густоты стояния растений // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. - 2019. - №1. - С 19-24.
6. Свиридов В.И., Свиридова О.В. Управление балансом гумуса в севооборотах посредством состава и соотношения посевных площадей возделываемых культур // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. - 2019. - № 2. - С.6-11.
Spisok ispoFzovanny'x istochnikov
1. Dolgopolova N.V., Pigorev I.Ya. Pochvenno-klimaticheskie usloviya i e'ffektivnost' mineral'ny'x udobrenij v Central'no-Chernozemnoj zone // Vestnik Kurskoj gosudarstvennoj sel'skoxozyajstvennoj akademii. - 2016. - № 8. - S. 55-57.
2. 3. Zasorina EW., Dzezhkevich V.V., Balakin A.V. Primenenie amistar-texnologii pri vozdely'vanii kukuruzy' na zerno // Vestnik Kurskoj gosudarstvennoj s-x. akademii. - 2019. - №6. -S. 6-11.
4. Soloshenko V.M., Veklenko V.I., Pigorev I.Ya. Ocenka ustojchivosti proizvodstva pro-dukcii v sevooborotax // Vestnik Kurskoj gosudarstvennoj sel'skoxozyajstvennoj akademii. - 2016. - № 5. -S. 47-52.
5. Shmal'ko I.A. Urozhajnost' rannespely'x gibridov kukuruzy' v zavisimosti ot gustoty' stoyaniya rastenij // Vestnik Kurskoj gosudarstvennoj s.-x. akademii.- 2019. - №1. - S 19-24.
6. Sviridov V.I., Sviridova O.V. Upravlenie balansom gumusa v sevooborotax posredstvom sostava i sootnosheniya posevny'x ploshhadej vozdely'vaemy'x kul'tur // Vestnik Kurskoj gosudarstvennoj sel'skoxozyajstvennoj akademii. - 2019. - № 2. - S.6-11.
