Scientific journal
International Journal of Applied and fundamental research
ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,564

THE DIFFERENTIATED FERTILIZER OF BLUEGRASS CULTURES

Sutyagin V.P. 1 Tyulin V.A. 1
1 FGBOU IN Tver State Agricultural Academy
1557 KB
It is established that efficiency of nitrogen fertilizers is higher at triple bevelling of herbage. Increase absolyutkno solid on 1 kg of nitrogen in N120 option + 80 + 40 sostavlyakl of 21,0 kg. The maximum daily gain of solid in the varikantakh without fertilizers on average in 5 years was when bevelling the 1st hay crop in a phase of the beginning of blossoming. It is revealed that growth and development cultural and weed plants significantly depends on position availability of mineral fertilizers, increasing by 15 – 20 % at superficial or small application of fertilizers. Unlike barley plant weeds absorb batteries from fertilizers at their placement by the screen on depth of 10 cm or hashing with a layer of 10 cm more intensively. Position availability of nitrogen in a phase of shoots – a kushcheniye determines the size of productivity of barley, and potassium – in a barley kushcheniye phase.
mineral fertilizers
perennial of a grass
barley
weed plants
phosphoric fertilizers
potash fertilizers
position availability of fertilizers
harvest of cultures

Повышение эффективности использования минеральных удобрений следует изыскивать, с одной стороны, в улучшении агрохимических свойств почв и равномерности распределения их по поверхности почвы, т.е. горизонтальное распределение, а, с другой стороны, в совершенствовании способов их размещения в почве, т.е. вертикальное или позиционное распределение.

В начальные фазы развития корневая система культурных растений, в том числе ячменя и кукурузы, очень медленно внедряется в глубь почвы и лишь на 25-30 день достигает глубины 17-24 см [11]. Но критический период у многих полевых культур относительно фосфора ограничивается первыми 10-20 днями после появления их всходов, а относительно азота первыми 15-30 днями [1, 15, 16, 17]. В результате глубокая на 18-20 см заделка в почву удобрений задерживает поступление элементов минеральной пищи в растение на 15-18 дней [11].

Раздельное применение минеральных удобрений, когда большая часть фосфорных и калийных удобрений вносится с осени под вспашку, а азотных – весной, в том числе под предпосевную культивацию, резко сдвигает соотношение между N, Р, К в сторону азота (10-8 : 3-2 : 2-1). Избыточное количество азота сильно задерживает прорастание семян, замедляет развитие растений и отрицательно сказывается на их продуктивности [18].

Исследования А.В. Соколова [12] показали, что размещение в верхнем слое почвы фосфорных удобрений благоприятствует быстрому проникновению корней растений в глубь почвы, тогда как азотные удобрения при аналогичном размещении вызывают усиленное ветвление корней с образованием их густой сетки именно в том слое, в который эти удобрения были внесены. Поэтому фосфорные и калийные удобрения более глубоких слоев почвы становятся менее доступными растениям.

При заделке удобрений под плуг почва на глубине размещения удобрений прогревается медленно и ее температура сравнительно долгое время в Нечерноземной зоне удерживается на уровне 8-10 °С, что далеко от оптимальной для жизнедеятельности корневой системы культур. Это задерживает проникновение корней в зону расположения удобрений и замедляет поглощение ими азота и фосфора.

Большинство авторов глубину размещения внесенных удобрений оценивают по величине заглубления рабочих органов почвообрабатывающих орудий. Но исследования показывают, что в сравнении с глубиной работы почвообрабатывающих орудий основная масса вносимых на поверхность почвы удобрений заделывается при вспашке плугом с предплужником на 15-30 %, при вспашке без предплужника – на 40-70 %, при работе культиватора – на 50-75 %, при бороновании – на 60-80 % мельче [1, 4]. Следовательно, существующие рекомендации по глубине заделки удобрений строятся на предполагаемом, а не на фактическом размещений удобрений в почве.

В работах ряда авторов [5, 7, 6] мы находили сведения об опытах, в которых на вариантах с мелкой заделкой удобрений урожай культур не уступал или был существенно выше, чем на вариантах с глубокой заделкой. Некоторые авторы сообщают о результатах ряда опытов, где в засушливых районах внесение удобрений в поверхностный слой почвы не уступало или превосходило глубокую запашку их плугом с осени [3, 24].

Ромашов И.П. [9] (1969) указывал, что при внесении под первый укос N180 наблюдается некоторое последействие удобрений на втором укосе. На кострецово-овсянице-ежовом травостое в условиях суходольного луга нормального увлажнения отрицательное последействие 3-х и 4-х укосов, проводимых в течение года, при рекомендуемых дозах удобрений (N120Р60К90 – N240P60K180) не проявилось. При более продолжительном (два-три года) 3-4-укос-ном использовании трав отрицательное влияние частого скашивания можно устранить путем снятия двух укосов в течение 1-2 лет. Это способствует регулированию запасов углеводов в надземных органах растений.

В условиях Нечерноземной зоны РФ, как показывает накопленный опыт, необходимо вносить азотные удобрения дробно. Важно уточнить, как лучше распределить дозы азотных удобрений в течение сезона [9]. В опыте В.А. Стороженко [13] на пойменном орошаемом пастбище при дозе 240 кг азота по фону Р90К150 самым эффективным был вариант, где азот вносили в три приема равными дозами по N80 – рано весной, после второго и четвертого циклов стравливания. В дальнейшем наилучших результатов достигли при трех-, пятикратном внесении азота равными долями в течение пастбищного периода [23]. На торфяных почвах азотное удобрение при равномерном его распределении в течение сезона не повлияло на выход корма по циклам использования. Различные варианты распределения азота не оказали воздействия на выход корма [8].

Р.А. Афанасьевым [2] выявлено, что при 15-дневной периодичности срезания по сравнению с 30-дневной урожай зеленой массы снизился на поливном фоне с 30,3 до 17,3 т с 1 га, на богарном с 21,3 до 12,2 т с 1 га. Однако большинство ученых [10, 19, 20, 21, 22] считают, что максимальный сбор сухого вещества наблюдается при двух скашиваниях.

Методика. Опыт 1 по формированию продуктивности злакового травостоя при дифференцированном распределении минерального азота по укосам на дерново-подзолистой супесчаной слабокислой почве. В схему опыта включены три блока делянок 2, 3 и 4 – х укосные. Распределение удобрений представлено в таблице 1.

Для выявления позиционной доступности минеральных удобрений и её влияния на мятликовые культурные и сорные растения была заложена серия мелко деляночных и стационарных опытов. Почвы опытных участков были представлены дерново – среднеподзолистыми супесчаными почвами с содержанием гумуса 2,0…2,8 %, фосфора – 150…220 мг/кг, калия – 90…120 мг/кг почвы.

В мелко деляночном опыте 2 была выбрана следующая градация глубины заделки удобрений: 1) без внесения удобрений – контроль – (0), 2) поверхностное применение удобрений перед посевом (Г-0), 3) заделка удобрений экраном на глубину 5 см (Г-5), 4) заделка удобрений экраном на глубину 10 см (Г-10), 5) заделка удобрений экраном на глубину 20 см (Г-20), 6) перемешивание минеральных удобрений со слоем почвы 5 см (П – 0-5), 7) перемешивание удобрений со слоем почвы 10 см (П – 0-10), 8) перемешивание удобрений со слоем почвы 20 см (П-0-20).

Анализ эффективности использования азотных удобрений показал, что она выше при трехкратном скашивании травостоя. Прибавка абсолютно сухого вещества на 1 кг азота в варианте N120 + 80 + 40 составляла 21,0 кг. Самая низкая отдача от азотных удобрений была в четырех укосном блоке. Объясняется это тем, что активный прирост зеленой массы у злаковых трав наблюдается до фазы выколашивания, при четырех же укосах мы скашиваем травостой в фазу трубкования (табл. 1). В сообщении Н.И. Герасимовой (1979) оплата 1 кг азота в неорошаемых условиях в среднем за три года при четырехкратном скашивании травостоя и внесении N90 под укос составила 19,0 кг абсолютно сухой массы. В среднем за три года прибавка урожая в пользу четырех укосного использования травостоя по сравнению с трехкратным составила 9,0 ц с 1 га или 7,0 %, а в засушливое лето 18,0 ц или 13,9 %. В условиях Прибалтики (Петерсонэ Р.Э., 1976) при трехукосном использовании сенокоса и внесении высоких доз азота (N120-240) на каждый килограмм азота сбор сухого вещества травы на 3,8-23,1 % был выше, чем при двухукосном.

Наиболее высокий сбор протеина в исследовании был при четырех укосном использовании. Причем это наблюдалось и в вариантах контрольных, и с минеральными удобрениями. В 19 варианте выход сухого протеина составил 1,7 т с 1 га; в 12 – 1,6; в 6 – 1,5. По мнению И.П. Лепковича (1989), экономически оправдано применение N под злаковые травы при их пастбищном использовании дозой N300 в год, при 3-укосном – N200-250 и двухукосном – N150. Сбор обменной энергии (ОЭ) в урожае возрастает при этом до 6-9 тыс. ЭКЕ (энергетических кормовых единиц). Сбор протеина превысил 1,0 т/га. Пятилетние наши исследования показали, что при трех укосах продуктивность луга может достигнуть 9,35 т корм. ед. с 1 га. Это возможно в варианте с убывающими дозами минерального азота к осени. Несколько меньше отмечен выход кормовых единиц при четырех скашиваниях (около 8,3 т с 1 га). Следует отметить сравнительно высокую продуктивность контрольных вариантов. Это говорит о том, что ежовый травостой при регулярном скашивании даже без внесения удобрений на плодородной почве способен наращивать биомассу.

Таблица 1

Продуктивность травостоя в среднем за 5 лет (опыт 1)

варианта

Распределение

N240 под укосы

Абсолютно сухое

вещество

Выход

сырого

протеина, т/га

кормовых

единиц, т/га

урожай, т/га

прибавка на 1 кг азота, кг

 

2-укосное пользование

 

1

Без удобрений

4,6

-

0,5

3,2

2

80Р75 + 75К (фон 1)

7,0

-

0,8

4,8

 

на фоне 1

       

3

240 + 0

11,6

19,4

1,6

7,8

4

120 +120

ПД

17,1

1,4

7,4

5

160 + 80

11,7

19,5

1,5

7,9

6

144 + 96

11,9

20,3

1,6

8,0

 

3-укосное использование

 

7

Без удобрений

3,9

-

0,5

3,4

8

80Р75 + 0 + 75К

       
 

(фон 2)

6,2

-

0,8

4,8

 

на фоне 2

       

9

240 + 0 + 0

10,5

17,8

1,6

8,7

10

80 + 80 + 80

10,9

19,4

1,6

9,0

11

160 + 80 + 0

10,9

19,6

1,6

9,0

12

120 + 80 + 40

11,3

21,0

1,6

9,3

 

4-укосное использование

 

13

Без удобрений

4,0

-

0,6

3,4

14

80Р75 + 0 + 0 + 75К

       
 

(фон 3)

5,7

-

0,9

4,7

 

на фоне 3

       

15

240 + 0 + 0 + 0

9,0

13,7

1,7

7,7

16

60 + 60 + 60 + 60

9,5

15,8

1,5

8,0

17

160 + 0 + 80 + 0

9,8

17,2

1,7

8,3

18

120 + 80 + 40 + 0

10,0

17,7

1,6

8,4

19

96 + 72 + 48 + 24

10,0

17,8

1,7

8,4

20

86 + 69 + 51 + 34

9,9

17,6

1,7

8,3

 

HCP05

0,5

     

Наиболее равномерное распределение корма отмечалось при внесении равных доз азота, особенно при 4 укосах. Колебание урожайности в зависимости от погодных условий были резче выражены в 1-м укосе. Так, на 5-й год исследований при 4 скашиваниях прирост урожая составил 59,3, а в 1983 г. – 197,0 кг на 1 га в сутки. У Н. Маслинкова и др. удобрение травосмеси только фосфором и калием не увеличивает урожая, а внесение азота на этом фоне при распределении дозы 0-20-30-50-0 % и 10-20-30-40-0 % способствует значительному повышению общего урожая по циклам использования, а также равномерному получению зеленого корма в течение весны и лета.

Максимальный суточный прирост сухого вещества в вариантах без удобрений в среднем за 5 лет был при скашивании 1-го укоса в фазу начала цветения – 62,3 кг/га, что почти на 1/3 больше, чем в фазу трубкования – 44,3 кг. При внесении с весны N240 и скашивании в фазу начала цветения прирост достиг 158,3 кг/га в сутки. Отсутствие летней и осенней подкормок снижает интенсивность нарастания биомассы осенью в 6 раз в сравнении с весенней (в варианте 15-м 1-го укоса 130,9 кг/га, а 4-го – 20,9 кг/га).

По годам опыта максимальный урожай получен на 4-й год опыта, в 6 варианте 18,1 т с 1 га, а в 1-й год опыта – 8,45 т с 1 га сухой массы.

Подобная тенденция наблюдается и в других вариантах. На 5-й же год опыта продуктивность травостоя снижается до уровня 1-го года исследований. Существенной разницы не отмечено в последний год изучения между 2 и 3 скашиваниями, а в 1-й год опыта между всеми блоками. Только на третий год больший урожай получен при трех укосах. Видовой состав травостоя первого укоса в среднем за четыре года позволяет выделить травы положительно реагирующие на частое скашивание. Прежде всего, отмечено более активное внедрение дикорастущих злаков на делянки четырех укосные без удобрений – их там в два с лишним раза больше, чем при двух, трех укосах. Однако внесение азотных удобрений снижает их количество в 8-10 раз.

Эффективность применения удобрений зависит от компонентов агрофитоценоза. Конкурентная борьба за элементы питания проявляется в способности растений усваивать их из почвы с большей концентрацией, которая создаётся при внесении удобрений на разную глубину.

Позиционная доступность минеральных удобрений оказала существенное влияние на рост и развитие ячменя (табл. 2). Урожайность зерна ячменя в конкретный вегетационный период определялась глубиной и способом размещения минеральных удобрений по пахотному горизонту. Так, три года из восьми внесение NPK на глубину 10 см имело преимущество по сравнению с остальными вариантами и в трех случаях перемешивание NPK со слоем почвы 0-10 см, два года имело преимущество внесение NPK на глубину 5 см. Менее эффективны удобрения при заделке их на глубину 20 см или же перемешивание их с эти слоем.

В среднем за 8 лет исследований наибольшую прибавку урожая (11,3 и 12,8 ц/г) имели варианты с внесением NPK на глубину 10 см и перемешивание их со слоем 0-10 см. Коэффициент использования азота из минеральных удобрений, который определялся балансовым методом, был выше именно на этих вариантах (около 32 %).

Таблица 2

Влияние глубины заделки удобрений на урожайность зерна ячменя, ц/га (среднее за 8 лет, опыт2)

Варианты

Урожайность

Прибавка

О

21,4

0

Г-0

29,9

8,5

Г-5

29,9

8,5

Г-10

34,2

12,8

Г-20

25,0

3,5

П-0-5

30,3

8,9

П-0-10

32,7

11,3

П-0-20

27,5

6,1

НСР 05

4,3

 

Поверхностное внесение удобрений или же их применение в слое почвы 5 см снижает на 5-7 % эффективность азотных удобрений по сравнению с выше указанными вариантами. Коэффициент использования фосфора из фосфорных удобрений в два – три раза меньше, чем азота (рис. 1).

Еще меньше коэффициент использования калия из калийных удобрений. Корреляционный анализ зависимости между использованием NPK ячменем и его урожайностью выявил существенную связь между выносом азота с зерном (R = 0.95 ... 0.97) и среднюю степень зависимости по выносу фосфора и калия (R = 0,45 – 0,60).

Следовательно, определяющим фактором эффективности использования питательных веществ и параметров урожайности ячменя в условиях Центральных районов Нечерноземной зоны является позиционная доступность азотных удобрений.

При внесении удобрений на глубину 20 см и перемешивании их с этим слоем вынос азота был несколько меньше и соответствовал содержанию азота на вариантах без внесения удобрений (рис. 2).

sut1.wmf

Рис. 1. Влияние способов и глубины размещения удобрений в пахотном горизонте на коэффициент использования из них азота, фосфора и калия ячменем

sut2.wmf

Рис. 2. Влияние глубины заделки удобрений на динамику содержания азота в сорных растениях (опыт 1)

По мере роста растений содержание азота в надземной части сорняков снижается и в среднем к фазе полного кущения ячменя составляет 3,2 % против 3,4 % во время всходов. В фазу полного кущения ячменя (3у) наибольший вынос азота сорняками наблюдается при внесении удобрений в слой почвы 10 см без перемешивания или же с перемешиванием их со слоем почвы 0-10 см.

К фазе выхода в трубку ячменя азота в сорняках становится еще меньше и составляет 2,8 %. Наибольший вынос отмечается на вариантах с внесением удобрений на глубину 10 см. Анализ результатов показывает последовательное поглощение элементов питания по мере развития корневой системы растений и использование питательных веществ из более глубоких горизонтов почвы.

К фазе выхода в трубку ячменя азота в сорняках становится еще меньше и составляет 2,8 %. Наибольший вынос отмечается на вариантах с внесением удобрений на глубину 10 см. Анализ результатов показывает последовательное поглощение элементов питания по мере развития корневой системы растений и использование питательных веществ из более глубоких горизонтов почвы.

В табл. 3 представлены данные по содержанию калия в сорных растениях в разные фазы, закономерности которых аналогичны результатам по содержанию азота. Наблюдаются некоторые различия в количестве калия в начальные фазы развития сорняков и увеличении его содержания при внесении удобрений на глубину 10 см.

Таблица 3

Динамика накопления калия сухой массой сорных растений в посевах ячменя, ( %) (среднее за 3 г. опыт 2)

варианты

сроки учета

О

2,8

5,2

5,7

4,5

Г-0

3,8

6,3

7,3

7,0

Г-5

4,8

9,6

11,2

10,4

Г-10

4,8

10,1

10,9

10,1

Г-20

3,0

5,1

6,4

6,2

П-0-5

4,2

8,4

9,8

9,4

П-0-10

3,7

9,2

12,3

9,2

П-0-20

3,1

4,9

6,5

6,9

Корреляционный анализ выявил тесную прямую зависимость между выносом элементов питания сорняками в начальные фазы роста и их массой в конце вегетации. При этом коэффициент корреляции (R) составляет 0,80...0,95. Следовательно, преимущество в росте и развитии получают те сорняки, где позиционная доступность элементов питания лучше в начальные фазы роста и развития. Критический период питания азотом и калием у сорняков приходится на одни и те же фазы их развития – полные всходы -начало интенсивного роста, что можно объяснить требованиями калия в начале роста большинства видов сорняков.

Разноглубинное внесение удобрений создает разную позиционную доступность элементов питания из минеральных туков для сорных растений. Элементы питания из минеральных удобрений используются сорняками в начале вегетационного периода эффективнее, если удобрения размещаются поверхностно или на глубину до 5 см. Установлено видовое различие потребления элементов питания в зависимости от позиционной их доступности для сорняков. Рост и развитие сорных растений зависит от времени поступления элементов питания из удобрений: чем раньше элементы питания поступают в растения, тем интенсивнее рост сорняков.

Нами установлен критический период в потреблении элементов питания ячменя. Для этого был проведен химический анализ растений ячменя за 1981- 1984 годы в следующие фазы ячменя: начало всходов – первый учёт (1у), всходы – начало кущения второй учёт (2у), начало кущения – полное кущения (3у), конец кущения – начало выхода в трубку (4у), полная спелость при уборке (5у). Результаты анализов, представленные в таблице ххх, показывают, что содержание азота в фазу всходов был больше при заделке минеральных удобрений экраном на глубину 10 см, несколько меньше при внесении их экраном на глубину 5 см и при поверхностном внесении, еще меньше при перемешивании NPK со слоем почвы 0 – 10 см.

Заключение

1) Прибавка абсолютно сухого вещества в злаковых травостоях на 1 кг азота в варианте N120 + 80 + 40 составляла 21,0 кг.

2) Рост и развитие культурных растений, так же как и сорняков, существенно зависит от позиционной доступности минеральных удобрений. В отличие от сорняков растения ячменя интенсивнее поглощают элементы питания из удобрений при их размещении экраном на глубину 10 см или же перемешивании со слоем 10 см. Позиционная доступность азота в фазу всходов – кущения определяет величину урожайности ячменя, а калий – в фазу кущения.