Научный журнал

Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований

ISSN 1996-3955

ИФ РИНЦ = 0,593

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Дзюин А.Г. 1

---

1 Удмуртский НИИСХ – структурное подразделение ФГБУН «Удмуртский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук»

Стационарный полевой опыт в Удмуртском НИИСХ закладки 1971–1972 гг. явился основной базой проведения фундаментальных агрохимических исследований. Информативность его, как показали результаты 40-летних исследований, зависит не только от целевой программы, но и от длительности стационара. За период прохождения пяти ротаций восьмипольного севооборота получена обширная информация по вопросам химической мелиорации, применения различных систем удобрений на дерново-подзолистой суглинистой почве. Выявлены дозы, способы, периодичность применения известковых, минеральных и органических удобрений, обеспечивающих повышение плодородия почвы и продуктивности севооборота. Установлена необходимость строгого соблюдения схем чередования культур, что позволяет достигать высокой продуктивности севооборота с меньшими затратами. На слабоокультуренной почве стартовое высокое насыщение почвы удобрениями не обеспечивало адекватного устойчивого повышения продуктивности севооборота. Известково-органоминеральная система удобрения, в среднем за 5 ротаций с внесением N75 Р70 К71 и микроэлементов Cu, Co, Zn, B, Mo в 3–5 ротациях, увеличила продуктивность 8-польного севооборота на 71,7 % (4,67 т з. ед/га). Продуктивность органоминеральной и известково-органоминеральной систем удобрений (3,27–3,34) была выше минеральной и известково-минеральной (2,95–2,99 т з. ед/га). Содержание подвижного фосфора в почве возросло на 118, обменного калия – 18–25 мг/кг почвы, гумуса – на 0,33–053 %. Известкование по 2Нг снизило кислотность почвы до нейтрального уровня. Доказана возможность применения фосфорных удобрений в запас на 2–7 лет.

Статья в формате PDF

0 KB

севооборот

продуктивность

системы удобрений

агрохимические показатели

1. Чеботарев Н.Т., Юдин А.А., Конкин П.И., Облизов А.В. Эффективность применения органических и минеральных удобрений в кормовом севообороте на дерново-подзолистой почве Севера // Российская сельскохозяйственная наука. 2017. № 1. С. 29–33.

2. Сычев В.Г. Агрохимическая служба – 50 лет на благо урожая // Агроэкологические основы применения удобрений в современном земледелии: материалы 48 Междунар. науч. конф. молодых ученых, специалистов-агрохимиков и экологов. М.: ВНИИА, 2014. С. 3–11.

3. Постников П.А., Огородников Л.П., Павленкова Т.В., Бызов И.С., Намятов М.А., Савин Ю.А., Колотов А.П., Сунцов А.В., Шорохова А.И., Комельских Н.П., Воробьев В.А., Колобков Е.В., Колотов Ф.А., Мингалев С.К., Байкин Ю.Л., Лаптев В.Р., Шестаков П.А., Фрумин И.Л., Тощев В.В. Адаптивное земледелие на Среднем Урале: состояние, проблемы и пути их решения. Екатеринбург: Уральский НИИСХ, 2010. 338 с.

4. Сычев В.Г., Романенков В.А. Современное состояние и возможности повышения результативности исследований в системе Геосети: мат. регион. совещ. научных учреждений – участников Геосети Северо-Восточного и Уральского регионов. М.: ВНИИА, 2013. С. 3–12.

5. Джонстон Дж., Фиксен П., Поултон П. Эффективное использование фосфорных удобрений в земледелии // Питание растений. 2015. № 2. С. 8–11.

6. Никитина Л.В., Романенков В.А., Листова М.П. Обменный калий и его подвижность в дерново-подзолистых почвах разного гранулометрического состава // Плодородие. 2014. № 5 (80). С. 18–21.

7. Дзюин А.Г., Дзюин Г.П. Калийное состояние дерново-подзолистой суглинистой почвы в севообороте: материалы регионального совещания научных учреждений – участников Геосети Северо-Восточного и Уральского регионов. М.: ВНИИА, 2013. С. 24–29.

8. Дзюин Г.П. Подвижный алюминий и продуктивность севооборота // Агрохимия и плодородие почв: тезисы докладов VIII Всесоюзного съезда почвоведов. Кн. третья, VI комиссия. Новосибирск, 1989. С. 219.

9. Ковриго В.П. Почвы Удмуртской Республики. Ижевск: РИО Ижевская ГСХА. Книга по требованию, 2004. 490 с.

10. Завьялова Н.Е. Регулирование содержания и состава органического вещества в полевом севообороте: материалы регионального совещания научных учреждений – участников Геосети Северо-Восточного и Уральского регионов. М.: ВНИИА, 2013. С. 29–35.

11. Дзюин Г.П., Дзюин А.Г. Биологическая активность почвы в севообороте с биоресурсами // Научное обеспечение агропромышленного комплекса России: материалы Всерос. науч.-практ. конф. посвященной памяти Р.Г. Гараева. Казань, 2012. С. 194–198.

12. Мерзлая Г.Е. Биологические факторы в системах удобрения // Агрохимия. 2017. № 10. С. 24–36.

Плодородие почвы – одно из условий повышения продуктивности сельскохозяйственных культур, действенным средством которого является применение систем удобрений [1]. Рыночные отношения привели к сокращению опытной работы с удобрениями, хотя именно опыты являются источником исходной информации для разработки рекомендаций [2]. Системы удобрений в севооборотах могут быть рациональными только в сочетании с местными агроэкологическими условиями и биологическими особенностями культур [3]. Стационарные полевые опыты – основная база фундаментальных агрохимических исследований [4]. Информативность их зависит, прежде всего, от целевых программ, качества проведения аналитических работ, своевременного выполнения агротехнических мероприятий. Длительные опыты со временем модифицируются, так как возникают новые направления и задачи перед исследователями.

Цель исследования: изучить и обобщить по некоторым основным показателям влияние систем удобрений на плодородие почвы и продуктивность восьмипольного севооборота за период прохождения пяти ротаций.

Материалы и методы исследования

В Удмуртском НИИСХ в 1971–1972 гг. заложен стационарный двух факторный опыт с восьмипольным севооборотом. Чередование культур в севообороте: 1 – пар чёрный; 2 – озимая рожь; 3 – картофель в 1–3 и кукуруза в 4–5 ротациях; 4 – яровая пшеница + клевер; 5 – клевер 1 г.п.; 6 – клевер 2 г.п.; 7 – озимая рожь; 8 – ячмень. Фактор А – фоны: 1. Навоз – внесли только под первую ротацию в дозе 40 т/га, после первой ротации – минеральная система удобрения (Н1 – 0). 2. Известь – внесли под первую ротацию по 1 г. к. (4 т/га) и под вторую ротацию по 2 г.к. (7,5 СаСО3) – известково-минеральная система удобрения (И2). 3. Навоз – вносили под каждую из пяти ротаций севооборота в дозах 40 + 60 + 60 + 60 + 60 т/га естественной влажности – органоминеральная система удобрения (Н5). 4. Известь + навоз – вносили так же, как в пунктах 2 и 3 – известково-органоминеральная система. Фактор В – минеральные удобрения с 11-ю вариантами. 1-й вариант – без удобрений, 2–4-й варианты – NP. NK. PK, 5-11-й – NPK. В 1–2 ротациях севооборота изучали способы и формы внесения удобрений, средняя их доза – N64P46K46 и N92P86K77 соответственно. В 3-й ротации изучали способы и уровни внесения: N56P46K46, N77P86K77. В 4-й ротации – уровни внесения: N30P28K17, N47P46K46, N64P63K74, N81P80K102. В 5-й ротации – дозы NPK по 10, 20, 40, 50, 60 кг д. в./га. Усредненные дозы за 5 ротаций составили N64Р60К60. В 3–5 ротациях 11-й вариант дополнили микроэлементами – Zn, Cо, Cu, B, Mo. В течение трех ротаций их вносили: под озимую рожь (кг д. в./га) – цинк сернокислый (3,0), кукурузу – кобальт хлористый (0,5), яровую пшеницу – медь сернокислый (3,0), клевер 1 и 2 г.п. – борно-датолитовую муку (1,0) и молибденово-кислый аммоний (1,0), озимую рожь – цинк сернокислый (3,0), и ячмень медь сернокислый (3,0). С третьей ротации севооборота в почву общим фоном заделывали солому озимой ржи. Повторность опыта – четырехкратная. Статистическую обработку результатов проводили методом дисперсионного анализа. Почва – дерново-среднеподзолистая среднесуглинистая с агрохимическими показателями: рНKCL – 5,0, Нг – 2,7, S – 14,8 ммоль/100 г почвы, Р2О5 – 52, К2О – 98 мг/кг почвы, гумус – 2,5 %.

Результаты исследования и их обсуждение

Минеральные удобрения повышали продуктивность севооборота по сравнению с данными до закладки опыта (табл. 1). В среднем за 5 ротаций минеральные удобрения с добавлением микроэлементов Cu, Co, Zn, B, Mo в 11 варианте увеличили продуктивность севооборота на 71,7 % (от 1,98 перед закладкой опыта до 3,40 т з. ед/га), а в сравнении с нулевым контролем – на 34,9 %.

В первых двух ротациях применение двойного суперфосфата, фосфоритной муки и хлористого калия в запас на 2–7 лет обеспечило получение примерно одинаковой продуктивности по сравнению с ежегодным внесением. Умеренные их дозы увеличили продуктивность на 0,55–1,25 (до 2,73–3,43) т з. ед/га. Повышенные дозы способствовали росту продуктивности (3,59–3,70 т з. ед/га), при этом проявилось высокое положительное действие микроудобрений (4,67 т з. ед/га).

Систематическое применение минеральных удобрений увеличивало содержание фосфатов в почве. В первой ротации севооборота применение N64Р60К60 увеличило содержание Р2О5 на 29 мг/кг почвы в среднем по отношению к исходному содержанию (табл. 3). Во второй ротации при внесении N92P86K77 – на 97 мг/кг, в третьей ротации при той же дозе фосфора – на 155 мг/кг почвы. Как видно, шло накопление фосфатов в почве. В четвертой ротации севооборота его содержание по отношению к третьей несколько снизилось (на 33 мг/кг почвы в среднем), что объясняется выносом более высоким урожаем культур в данной ротации, и снижением легкодоступного фосфора при этом [5]. Однако накопление фосфатов в почве продолжалось, в пятой ротации их содержание увеличилось в 5,3 раза по сравнению с исходным содержанием. С аналогичной закономерностью изменялось содержание подвижных фосфатов при использовании отдельных систем удобрений.

Таблица 3

Влияние систем удобрений на содержание подвижного фосфора (Р2О5), мг/кг почвы (исходное содержание подвижного фосфора (Р2О5) – 52 мг/кг почвы)

Положительное действие на подвижность фосфатов оказало внесение минеральных удобрений в сочетании с известью и навозом. В среднем за 5 ротаций севооборота содержание Р2О5 при несении извести увеличилось на 33, при внесении навоза – на 79 мг/кг почвы. А совместное применение навоза и извести увеличило почти в 3 раза (на 97 мг/кг почвы) по отношению к минеральной системе.

Содержание обменного калия в почве, несмотря на использование удобрений, слабо возрастало (табл. 4). Даже на фоне навоза его содержание в среднем за 5 ротаций севооборота увеличилось всего на 14–38 кг/га. Значительное его количество, по нашим расчетам, закреплялось почвой. Исследованиями установлено, что обменный калий обладает различной прочностью связи с почвенно-поглощающим комплексом дерново-подзолистой почвы и разной степенью подвижности [6]. Следовательно, они располагают значительным резервом для обеспечения растений калием. При недостаточном его поступлении в почву с удобрениями культуры севооборота мобилизуют калий из обменного, а затем и необменного форм, в результате чего растения не испытывают недостатка в калии [7].

В повышении плодородия почвы большое значение придается содержанию гумуса в почве. В Удмуртской Республике за 20 лет наблюдений содержание гумуса в пахотных почвах уменьшилось на 0,4–0,9 % [9]. В стационаре Пермского НИИСХ за 40 лет его относительное содержание снизилось на 9,1 % [10]. В нашем опыте за 32 года на нулевом и известкованном фонах абсолютное содержание гумуса снизилось на 0,55 % от исходного. Не обеспечило поддержание гумуса на исходном уровне и применение навоза и навоза + извести – 2,38 и 2,33 %. Исследования показывают усиление минерализации органического вещества [11, 12]. И лишь внесение под каждую ротацию севооборота навоза и соломы озимой ржи обеспечило повышение содержания гумуса на 0,21–0,26 абс. %.

Выводы

1. Системы удобрений с внесением N64Р60К60 (в среднем за 40 лет) и микроэлементов (за 24 года) увеличили продуктивность севооборота на 71,7 %, обеспечив получение наибольшей продуктивности – 4,67 против 1,98 т з ед/га. Высокая продуктивность в севообороте (3,27–3,34 т з. ед/га) достигнута длительным использованием органоминеральной и известково-органоминеральной систем удобрений.

2. Систематическое применение фосфорных удобрений повышало содержание подвижного фосфора в почве в 5,3 раза, до 276 мг/кг почвы в пятой ротации севооборота по сравнению с исходным содержанием.

3. Содержание обменного калия в дерново-подзолистой почве не повышалось адекватно внесенному количеству калия с минеральными удобрениями, что связано с преимущественным закреплением его почвой.

4. Наибольшее подкисление почвы вызвала минеральная система удобрения. Навоз сдерживал подкисление. Повторное известкование во второй ротации севооборота снизило кислотность почвы до нейтрального уровня, и лишь в пятой ротации заметно подкисление.

5. В результате активной минерализации органического вещества содержание гумуса за 32 года на минеральной системе удобрений снизилось с 2,5 до 1,95 % и до 2,33 % на органоминеральной системе. Запахивание в почву растительных остатков, соломы повысило содержание гумуса: на фоне навоза до исходного (5,0 %), на фоне извести + навоза – с превышением этого уровня на 0,14 %.

Библиографическая ссылка