Агрономическая оценка эффективности внесения различных доз удобрений под культуры севооборота

Вологодская область находится в зоне рискованного земледелия, получение плановых урожаев в которой затруднено в силу неблагоприятных почвенно-климатических условий. Невысокий уровень фотосинтетически активной радиации, высокая вероятность заморозков в начале июня и со второй половины августа, неустойчивость режима увлажнения по годам определяют ограниченный набор сельскохозяйственных культур, способных формировать высокие урожаи в данных условиях.

Удобрения значительно повышают продуктивность сельскохозяйственных культур в условиях Вологодской области, особенно в годы с достаточным количеством осадков (на 30–60%). Севооборот позволяет более дифференцировано применять удобрения под культуры [3, 4, 5, 6] .

Существуют различные научно-обоснованные методы расчёта доз удобрений под культуры. По мнению Жукова Ю.П. (1983), учитывая, что некоторые приходные и расходные статьи могут компенсировать друг друга (приход с осадками и посевным материалом компенсируется газообразными потерями), то «наиболее существенными статьями баланса элементов питания в севообороте останутся: внесение удобрений ... и вынос элементов питания с урожаями». Поэтому при оценке баланса элементов питания можно учитывать только затраты азота, фосфора и калия на создание единицы основной продукции с учетом побочной (основная расходная статья) и, в качестве основной приходной статьи, дозы вносимых удобрений [2].

Поэтому целью данной работы является изучение продуктивности и оплаты удобрений при применении расчётных и минимальной доз удобрений под культуры севооборота.

Методика исследований. Исследования проводились в 2015–2017 гг. в полевом стационарном опыте. Согласно аттестату длительного опыта №164, опыт включён в реестр Государственной сети опытов с удобрениями и другими агрохимическими средствами. Методика исследований, изучаемые дозы удобрений представлены в предыдущих публикациях [7‒10]. Схема опыта представлена в таблице 1 . Дозы удобрений в вариантах 3‒5 рассчитаны по плановым балансовым коэффициентам использования питательных (Кб) элементов из органических и минеральных удобрений [3‒10]. Математическая обработка материалов исследований проведена методом однофакторного дисперсионного анализа при помощи ЭВМ и по Б.А. До-спехову (1985 г.) [1].

Результаты исследований. В 2015 г. продуктивность севооборота при применении удобрений достигла 4,2‒6,4 т к.ед./га в год. Применение расчетных систем удобрения (3‒5 вар.) обеспечило 140‒160% планового уровня продуктивности севооборота.

В 2016 г. продуктивность севооборота при применении удобрений достигла 4,58‒6,84 т к.ед./га в год, в 2017 году ‒ 4,15‒6,12 т к.ед./га. Применение расчетных систем удобрения (3‒5 вар.) обеспечило 151‒171% планового уровня продуктивности севооборота, а в 2017 году ‒ 136‒153% планового уровня.

Выход основной продукции сильно зависел от изучаемой культуры и мало менялся в зависимости от изучаемых доз удобрений. В среднем за 2015 год исследований в севообороте выход основной продукции культур составил 78–80%, в среднем по культурам в 2016 году ‒ 78–81%. В 2017 году выход основной продукции культур составил 80–81% (табл. 1) .

Таблица 1. Влияние удобрений на продуктивность культур и выход основной продукции в 2015–2017 гг.

Вариант	Продуктивность, т к.ед./га					Выход основной продукции, %
	вико-овсяная смесь	озимая рожь	картофель	ячмень	средняя
2015 год
Без удобрений (контроль)	2,9	3,7	3,1	3,2	3,3	79
N14P17К12	4,4	4,7	4,0	3,8	4,2	80
N93P41К136	6,3	5,6	5,5	5,0	5,6	79
N93P41К165	6,1	6,2	6,7	6,4	6,4	78
N58P20К69+40 т/га п. навоза	7,3	5,8	6,6	5,6	6,3	79
2016 год
Без удобрений (контроль)	4,0	3,1	3,8	2,0	3,2	81
N14P17К12	4,8	4,5	5,8	3,3	4,6	78
N93P41К136	6,2	4,8	7,9	5,3	6,0	80
N93P41К165	6,3	5,2	8,7	6,0	6,6	79
N58P20К69+40 т/га п. навоза	6,2	5,1	10,3	5,8	6,8	78
2017 год
Без удобрений (контроль)	5,7	3,0	3,7	1,4	3,4	80
N14P17К12	6,4	3,5	4,9	1,8	4,2	81
N93P41К136	8,8	4,6	5,4	3,0	5,4	81
N93P41К165	9,6	5,0	6,5	3,4	6,1	80
N58P20К69+40 т/га п. навоза	9,1	4,7	6,0	3,0	5,7	80

В среднем за годы исследований продуктивность севооборота составила 3,3– 6,4 т к.ед./га в год, выход основной продукции культур – 79‒80% (табл. 2) .

Таблица 2. Продуктивность культур и выход основной продукции при применении расчётных доз удобрений в среднем за 2015–2017 гг.

Вариант	Продуктивность, т к.ед./га					Выход основной продукции, %
	вико-овсяная смесь	озимая рожь	картофель	ячмень	средняя
Без удобрений (контроль)	4,2	3,3	3,5	2,2	3,3	80
N14P17К12	5,2	4,2	4,9	3,0	4,3	80
N93P41К136	7,1	5,0	6,3	4,4	5,7	80
N93P41К165	7,3	5,5	7,3	5,3	6,4	79
N58P20К69+40 т/га п. навоза	7,5	5,2	7,6	4,8	6,3	79

Удобрения повышали продуктивность культур севооборота в среднем за исследуемые годы на 30–94%. Применение расчётных систем удобрений в среднем за 2015–2017 годы повышало среднюю продуктивность культур севооборота на 33 ‒49% по сравнению с припосевным удобрением.

Применение удобрений обеспечило высокую оплату 1 кг д.в. прибавками урожая всех изучаемых культур, причём во все годы исследований при применении минимальных доз удобрений оплата была самой высокой. Так, в 2015 году 1 кг д.в. внесённого удобрения на 1 га обеспечил оплату на 2 вар. в 20,9 кг к.ед., в 2016 году ‒ в 31,4 кг к.ед., а в 2017 году ‒ 16,27 кг к.ед. (рис. 1, 2, 3).

Расчётные дозы удобрения культур обеспечили оплату 1 кг д.в. удобрений прибавкой в 2015 г. ‒ 8,5‒11,1кг к.ед., в 2016г. ‒ 10,6‒13,6 кг к.ед. , а в 2017 году – 7,41–8,93 кг к. ед.

Рис. 1. Влияние различных доз удобрений на окупаемость 1 кг д.в. NPK прибавками продуктивности в 2015 г., кг к.ед.

Рис. 2. Влияние различных доз удобрений на окупаемость 1 кг д.в. NPK прибавками продуктивности в 2016 г., кг к.ед.

s я          Насыщенность удобрениями, кг/га д. в.

Рис. 3. Влияние различных доз удобрений на окупаемость 1 кг д.в. NPK прибавками продуктивности в 2017 г., кг к.ед.

Причём применение органоминеральной системы удобрения культур несколько увеличило оплату удобрений по сравнению с эквивалентной минеральной системой, в различные годы на 2,0‒2,6 кг к.ед. и обеспечило в два года из трёх лет исследований оплату больше, чем при применении минеральной системы удобрений с насыщенностью 294 кг д.в./га (см. рис. 1–3.).

В среднем за годы исследований общепризнанная тенденция снижения оплаты удобрений с повышением вносимых доз подтверждается (рис. 4.) .

Максимальную оплату удобрений обеспечило припосевное внесение их с насыщенностью в 43 кг д.в. Расчётные дозы удобрений различались по оплате. Органоминеральная система удобрений с насыщенностью 270 кг д.в. на 1 га обеспечила наибольшую оплату, причём на уровне минеральной системы с насыщенностью в 294 кг д.в./га. Оплата при расчётных дозах удобрений составила 8,8–10,9 кг к.ед.

Видимо лимитирующим фактором повышения продуктивности культур севооборота является содержание в почве калия, поэтому и получена высокая окупаемость удобрений на 4 и 5 вариантах.

Выводы.

На дерново-подзолистой среднесуглинистой почве Вологодской области расчетные системы удобрений в среднем за 3 года исследований повысили продуктивность культур севооборота на 30–94 % по сравнению с вариантом без удобрений, на 33–49% по сравнению только с припосевным удобрением (на зерновых и однолетних культурах и удобрением при посадке на картофеле).

Применение удобрений обеспечило высокую оплату 1 кг д.в. прибавками продуктивности всех изучаемых культур, причём во все годы исследований при применении минимальных доз удобрений оплата была самой высокой – 23 кг к.ед.

Органоминеральная система удобрений с насыщенностью 270 кг д.в. на 1 га обеспечила наибольшую оплату, причём на уровне минеральной системы с насыщенностью 294 кг д.в./га. Оплата при расчётных дозах удобрений составила

8,8–10,9 кг к.е./кг д.в.

Насыщенность удобрениями, кг/га д. в.

Рис. 4. Влияние различных доз удобрений на окупаемость 1 кг д.в. NPK прибавками продуктивности в среднем за 2015‒2017 гг., кг к.ед.