Scientific journal

International Journal of Applied and fundamental research

ISSN 1996-3955

ИФ РИНЦ = 0,593

Участие бобовых в травостое зависит от режимов использования. Н.Г. Андреев [2] указывает, что более чем двукратное скашивание ведет к выпадению клевера из травостоя. По мнению Пахомова Г.В. [9], обеспеченность трав усвояемым азотом снижается и урожай луга при 3-укосном использовании бобово-злако-вого травостоя ниже по сравнению с 2-укосным. В.П. Спасов и др. [13] отмечают более равномерный выход кормовой массы по укосам и увеличение доли люцерны в зависимости от применяемых удобрений. Количество бобового компонента сохраняется на уровне 13-34 % в краткосрочных бобово-злаковых травостоях в сравнении с долголетними бобово-злаковыми травами [7]. В исследованиях кафедры луговодства ТСХА на нормальном суходоле при 3-укосном режиме в травостое отмечено меньше бобовых, чем при 4-укосном. При формировании же пастбищных агроценозов злаково-бобовый травостой состоял в основном из овсяницы луговой и клевера ползучего [2, 19, 20, 21].

Из агротехнических мер по уходу за многолетними травами наиболее эффективны минеральные удобрения. Первый научный опыт по изучению влияния удобрений на луговую растительность был заложен в 1856 году Лоозом и Гильбертом на Ротамстедской станции [12]. Установлено, что азотистое удобрение усиливает рост злаков, тогда как фосфорно-калийное удобрение имеет наибольшее значение для развития бобовых. Особенностью бобовых является наличие у них азотфиксации. В развитии азотособирателей наблюдается три периода: питание азотом за счет заключающегося в семени запаса; питание азотом за счет азотнокислых солей почвы; питание азотом за счет заключающегося в воздухе азота.

Выявленная направленность действия азота, фосфора и калия позволили И.А. Стебуту [14] и Р.А. Афанасьев [4] рекомендовать для повышения урожая лугов применение полного минерального удобрения. О. Нольтке [6], обобщивший немецкие опыты химизации лугопастбищного хозяйства, одним из первых признал целесообразность применения навоза, извести, фосфора и калия, способствующее лучшему развитию бобовых. Б.Д. Оношко [8] рекомендовал вносить по 15-20 (в ряде случаев до 90) кг/га азота на всех типах лугов, по 60 кг/га калия – на низинных и заливных лугах и до 120— 150 кг/га на болотных и суходольных, по 45-60 кг/га фосфора – на болотных и суходольных лугах, по 35-40 кг/га – на заливных, не менее 60 кг/га – на низинных. На минеральных почвах, кроме того, по возможности, предлагалось применять до 36 т/га навоза.

Сейчас установлено, что основными элементами системы удобрений бобово-злаковых пастбищ и сенокосов является внесение фосфорных и калийных удобрений [20, 21, 22]. Учитывая большую отзывчивость бобово-злаковых травостоев на эти удобрения, а также слабую конкурентную способность бобовых по сравнению со злаковыми травами в использовании фосфора и калия, содержание Р2О5 и К2О ниже 10 мг на 100 г почвы следует считать низким для смешанного бобово-злакового травостоя, 11-15 мг Р2О5 и 11-20 мг К20 – средним уровнем. Дозы удобрений на бобово-злаковых травостоях составляют Р50-60 К120-150 на бедных и РЗО-45 К60-100 на среднеобеспеченных почвах [5].

Применение минеральных удобрений имеет свои особенности в севообороте и многолетних бобово-злаковых травостоях. Положение о необходимости размещать удобрения в более увлажнённый слой почвы не имеет значения для практики земледелия. Объясняется это тем, что продолжительный недостаток влаги вызывает сравнительно равномерное иссушение не самого верхнего, а всего пахотного слоя почв. Поступление же влаги в период вегетации всегда связано с увлажнением, прежде всего, верхнего слоя почвы даже при слабых осадках, что и следует иметь в виду при выборе глубины размещения минеральных удобрений.

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 [10, 11]. 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, 15, 16, 17].

Материалы и методы исследования

Особое значение обсуждаемый вопрос имеет в настоящее время, поскольку глубина, способы заделки разных видов минеральных удобрений оказывают влияние на эффективность их использования, значительно снижая количество вносимых удобрений при оптимальном их размещении по глубине, оказывает существенное влияние на формирование агрофитоценозов. Для определения особенностей применения минеральных удобрений был заложен опыт с бобово-злаковыми травосмесями. Изучали эффективность весенних доз и соотношений минеральных удобрений на бобово-злаковом травостое. Опыт заложен по неполной факториальной схеме: 1/4 выборка (4 х 4 х 4), т.е. 16 вариантов, сгруппированных в два блока, по 8 в каждом. Повторность опыта 3-кратная. Площадь делянки 26 м. Почва участка дерново-подзолистая глееватая супесчаная на морене. Агрохимическая характеристика (0-25 см); рНсол.-6,0; содержание органического вещества – 1,87; Р2О5 – 16,8 мг и К2О – 9,0 мг на 100 г почвы В дальнейшем на этом участке участие клевера лугового составляло более 50 % по массе. Весной на полученный клеверо-ежовый травостой была наложена восьмивариантная факторная схема фосфорно-калийных удобрений.

Для выявления влияния разноглубинного внесения удобрений на опытном поле Тверской ГСХА методом рендомизации с организацией блоков по культурам были заложены два двух факторных стационарных опыта в четырёхкратной повторности. Схемой опыта предусматривалось изучить звено севооборота (фактор А) – занятый пар, озимая рожь, ячмень. Исследования проводились на шести вариантах способов заделки минеральных удобрений (фактор В): 1) осенью под зябь (NPK зябь), 2) весной под предпосевную культивацию (NPK культив.), 3) перед посевом сеялкой на глубину 10 см (NPK 10 см), 4) перед посевом сеялкой на глубину 5 см (NPK 5 см.), 5) под весновспашку (NPK вспашка), с 1989 г. – без удобрений (NPK-О), 6) поверхностное внесение перед посевом (NPK поверх.). Программой данного опыта предусматривалось параллельно с влиянием звена севооборота на свойства почвы изучить позиционную доступность минеральных удобрений для растений. Размер первого опыта – 3360 м2, учётной площадки – 180 м2, который заложен методом рендомизации. Общая площадь под вторым опытом 8900 м2, блоков (культура) – 2592 м2, размер учётной площадки – 108 м2, который заложен методом рендомизации с организацией блоков по культурам. Норма внесения удобрений составляла по 130 кг/га д.в. N, P, K.

Результаты исследования и их обсуждение

Применение фосфорно-калийных удобрений показало их высокую эффективности. Урожай в первом укосе достигал 6,2 т с га сухой массы при внесении Р60К80. Внесение фосфора и калия в больших дозах не обеспечивало достоверного увеличения выхода продукции. Увеличение дозы калийных удобрений до N120 вызывало снижение урожая.

По мнению многих ученых, клеверо-злаковые травосмеси при наличии 40-60 % бобовых и систематическом применении РК в первые два года пользования обеспечили получение 9,5-19,8 т/га сухого вещества [5]. Применяемые в опытах повышенные дозы РК не приводили к существенным разницам в урожае, продуктивность на пониженном и повышенном фонах оставалась равной.

На бобово-злаковом травостое с содержанием бобовых около 50 % мы изучали действие доз и соотношений минеральных удобрений. В среднем за два года калийные удобрения в дозе К80 увеличили урожайность на 135,1 % к контролю (табл. 2). В первую очередь, это было следствием среднего содержания калия в почве, и внесения его с удобрением улучшило режим питания. Внесение пониженных доз азота (N50) при разных дозах фосфора и калия не вызывало достоверного изменения урожая, причем более высокая доза калийного удобрения (120 против 40) снижала урожай травы. На 1 кг NPK больше всего продукции получено при N100 и N50P30K40. Максимальная прибавка урожая к контролю на 1 кг N составила 54,0 кг при N50P30K40.

Достоверной прибавки урожая при повышении доз минеральных удобрений не наблюдается. В пятом варианте продуктивность составила 6,9 т с 1 га, а в 16-м – 6,7 т с 1 га. Луговоды Эстонии установили, что на бобово-злаковых (доля бобовых 36-51,6 %) травостоях при внесении весной азотного удобрения (N34-68) достоверной прибавки урожая получено не было. Но при внесении N34-85 в начале июня или июля было получено на 1 кг N10,7-16,2 кг прибавки сухого вещества. На бобово-злаковом травостое оказалась наиболее подходящей доза азота N68-136 в два приема. Мы наблюдали тенденцию увеличения.

Во втором опыте при разноглубинном внесении удобрений анализ образцов почвы в звене севооборота проводили по слоям пахотного горизонта: 1) 0 – 5 см, 2) 5 – 10 см, 3) 10 – 15см, 4) 15-20 см. Внесение минеральных удобрений осенью под зябь (по яровым) или под летнюю вспашку в занятом пару (под озимые) способствует накоплению фосфора и калия в слоях почвы 5–10 см и 10–15 см. Заметно накопление фосфора в ячмене в слое 15–20 см, которое происходит в результате ежегодного перемешивания и попадания на дно борозды удобрений предшественника. Заделка NPK под предпосевную культивацию на всех культурах способствует накоплению фосфора и калия в слоях почвы 0–5 см и 5–10 см. Использование зерновой сеялки для заделки удобрений на глубину 10 см вызывает накопление элементов питания в слое почвы 5–10см и 10–15 см.

Снижение глубины внесения NPK сеялкой до 5см фосфор и калий накапливается в слое 0–5 см и 5–10 см. Однако в посевах ячменя наибольшее количество фосфора в среднем находится в слое 15–20 см и 5–10 см, а калия – в слое почвы 10–15 см.

Следовательно, способы заделки минеральных удобрений различными агрегатами оказывает существенное влияние на их распределение по профилю почвы и на доступность для растений агроценоза, причём, глубина обработки почвы не соответствует глубине заделки удобрений. Например, при внесении NPK под вспашку почвы плугом без предплужников удобрения оказываются на глубине 5–15 см, а при внесении под предпосевную культивацию на глубину 10 см культиватором с пружинными лапами основная их часть обнаруживается в слое почвы 0–5 см. Наиболее четко данные закономерности прослеживаются в первый год закладки опытов. В последующие годы в результате глубокой обработки почвы происходит перемешивание пахотного горизонта и возможно накопление фосфора и калия, не соответствующее глубине обработки почвы.

Определенный интерес представляет информация продуктивности звена севооборота. Данные табл. 3 показывает, что в занятом пару удобрения эффективнее вносить сеялкой на глубину 10 см и поверхностно.

Озимая рожь лучше отзывается на внесение PK под культивацию, N – в подкормку (5), поверхностное внесение туков и сеялкой на глубину 10 см. В посевах ячменя применение удобрений под культивацию, поверхностно и сеялкой на 5 и 10 см. Яровая пшеница увеличивает урожайность на фоне применения удобрений сеялкой на глубину 5 и 10 см. В целом по звену севооборота преимущество имели варианты с заделкой удобрений сеялкой на глубину 5 и 10 см. Несколько уступают им в эффективности внесение удобрений под культивацию и поверхностное их внесение.

Регрессионный анализ в некоторой степени объясняет влияние ряда факторов на формирование надземной массы культур звена агроценоза. Тесная зависимость формирования агроценозов культур наблюдается с суммой осадков, температурой воздуха и способами внесения минеральных удобрений. Примером может служить корреляционно – регрессионный анализ урожайности ячменя, где прослеживается тесная зависимость накопления элементов питания в почве при разных способах заделки минеральных удобрений и урожайностью культур.

Распределение минеральных удобрений по профилю почвы в результате их различных способов заделки оказало существенное влияние на формирование полевых агрофитоценозов в различные вегетационные периоды.

Таблица 1

Продуктивность бобово-злакового травостоя, сухая масса т/га (опыт 1)

Таблица 2

Влияние минеральных удобрений на урожайность абсолютно сухой массы бобово-злакового травостоя в среднем за 2 года (опыт 2)