Биологические особенности ответа культур овощного севооборота на точные системы удобрения

Биологические особенности ответа культур овощного севооборота на точные системы удобрения

Автор: Иванов А.И., Лапа В.В., Конашенков А.А., Иванова Ж.А.

Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology

Рубрика: Агрофизический институт: от физических исследований к практике растениеводства (1932-2017)

Статья в выпуске: 3 т.52, 2017 года.

Бесплатный доступ

В агрофитоценозе существенную роль в пространственно-временнóй изменчивости условий произрастания играет неоднородность свойств почв, отмечаемая практически повсеместно. Эффективным инструментом управления продуктивностью культур в таких условиях должны стать точные системы удобрения. Их потенциал наиболее перспективен в благоприятных почвенно-климатических условиях северо-запада России при возделывании овощных культур. В выполненном нами стационарном микрополевом двухфакторном опыте в сосудах без дна площадью 1 м2 искусственно сформировали верхнюю часть почвенного профиля (горизонты пахотный Апах. - 0-22 см и А2В - 22-40 см), моделируя реально существующую литогенную мозаику агродерново-подзолис-тых песчаных, супесчаных, легкосуглинистых и среднесуглинистых почв слабой и хорошей степени окультуренности. Их минимальные, максимальные и средневзвешенные показатели в Апах. были следующими: рНKCl - 4,34-6,35 и 5,40, содержание гумуса (по Тюрину) - 0,92-2,50 и 1,72 %, подвижных соединений фосфора и калия (по Кирсанову) - соответственно 125-550 и 390 мг/кг и 22-400 и 209 мг/кг. Исследовали культуры овощного севооборота редька черная ( Raphanus sativ- us L.)-картофель ( Solanum tuberosum L.)-свекла столовая ( Beta vulgaris L.)-капуста белокочанная ( Brassica oleracea L.)-морковь столовая ( Daucus sativus L.). Сравнивали эффект органоминеральных систем удобрения - зональной (ЗСУ, равномерное внесение удобрений) и двух точных (ТСУ-1 и ТСУ-2). В ЗСУ дозы удобрения по культурам определялись почвенными характеристиками: для редьки - известь (4,5 т/га) + N95Р20К125; картофеля - навоз (45 т/га) + N100Р30К90; свеклы - N130Р50К150; капусты - известь (2,1 т/га) + навоз (50 т/га) + N120Р10К90; морковь - N100Р40К130. В ТСУ-1 за 2 мес до посева редьки выполняли точное окультуривание почвы (внесение мелиорантов и удобрений: известь - 0-20 и 6,6 т/га; торф низинный - 0-900 и 390 т/га; фосфоритная мука - 0-750 и 94 кг/га по д.в.; сульфат калия - 0-1710 и 407 кг/га по д.в.). Далее органические и минеральные удобрения применялись в этом варианте перед посевом (посадкой) равномерно: для редьки - N70К60; картофеля - навоз (45 т/га) + N80К100; свеклы - N100Р30К130; капусты - навоз (50 т/га) + N100Р10К70; моркови - N100Р10К120. В ТСУ-2 все дозы в среднем были теми же, что в ЗСУ, но дифференцировались по каждому сосуду с учетом фактических свойств почвы. Повторность опытов 4-кратная. В полевом эксперименте точные органо-минеральные системы удобрения обеспечили повышение продуктивности овощного севооборота с 22,3 и 43,5 т/га зерновых единиц в контроле и ЗСУ до 47,9-49,4 т/га. Коэффициент вариации продуктивности севооборота снижался с 32 и 16 % в контроле и ЗСУ до 9 %, натуральная окупаемость удобрений повысилась на 21-49 %. Ответ культур на точные системы удобрения зависел от биологических особенностей, агротехники и почвенных условий. По убыванию отзывчивости культуры формировали ряд: редька черная > морковь столовая » свекла столовая > картофель > капуста белокочанная. Отдача от точных систем удобрения относительно зональной снижалась при равномерном внесении высоких доз органических удобрений. Достоверное преимущество ТСУ-1 перед ТСУ-2 установлено только для столовых корнеплодов - редьки, свеклы и моркови. При проектировании точных систем удобрения следует учитывать убывающую чувствительность культур к оптимизации (снижению) доз удобрений на хорошо окультуренных участках поля в ряду капуста белокочанная > свекла столовая > морковь столовая > редька черная > картофель. Благодаря модельной дифференциации доз мелиорантов и удобрений и комплексной оптимизации свойств почвы точные системы удо

Еще

Пространственная неоднородность, почва, точная система удобрения, культуры, овощной севооборот, продуктивность, эффективность

Короткий адрес: https://sciup.org/142214159

IDR: 142214159   |   DOI: 10.15389/agrobiology.2017.3.454rus

Список литературы Биологические особенности ответа культур овощного севооборота на точные системы удобрения

  • Державин Л.М. Методология проектирования применения удобрений и средств химизации в ресурсосберегающих агротехнологиях при модернизации земледелия. Агрохимия, 2013, 8: 18-29.
  • Иванов А.И., Конашенков А.А., Иванова Ж.А., Воробьёв В.А., Фесенко М.А., Данилова Т.А., Филиппов П.А. Агротехнические аспекты реализации биоклиматического потенциала Северо-Запада России. Агрофизика, 2016, 2: 35-44.
  • Robert P.C. Precision agriculture: a challenge for crop nutrition management. Plant Soil, 2002, 247(1): 143-149 ( ) DOI: 10.1023/A:1021171514148
  • Lapa V., Lomonos M. Crop yield and quality depending on fertilization in crop rotation on sod-podzolic soil. In: Soil as world heritage/D. Dent (ed.). Springer Netherlands, 2014: 303-308 ( ) DOI: 10.1007/978-94-007-6187-2_29
  • Шпанев А.М. Отечественный и зарубежный опыт применения гербицидов в системе точного земледелия. Агрофизика, 2016, 2: 24-34.
  • Tangwongkit R., Salokhe V.M., Jayasuriya H.P.W. Development of a real-time, variable rate herbicide applicator using machine vision for between-row weeding of sugarcane fields. Agriculture, 2006, 8: 1-12.
  • Lu P., Su Y.-R., Niu Z., Wu J.-S. Nongye yu shengming kexue. Zhejiang daxue xuebao, 2007, 33(1): 89-95.
  • Soon Y.K., Malhi S.S. Soil nitrogen dynamics as affected by landscape position and nitrogen fertilizer. Can. J. Soil Sci., 2005, 85(5): 579-587 ( ) DOI: 10.4141/S04-072
  • Шпедт А.А., Пурлаур В.К. Оценка влияния рельефа на плодородие почв и урожайность зерновых культур. Сибирский вестник сельскохозяйственной науки, 2008, 10: 5-11.
  • Zhang S., Zhang X., Huffman T., Liu X., Yang J. Influence of topography and land management on soil nutrients variability in Northeast China. Nutr. Cycl. Agroecosyst., 2011, 89(3): 427-438 ( ) DOI: 10.1007/s10705-010-9406-0
  • Самсонова В.П., Мешалкина Ю.Л. Оценка роли рельефа в пространственной изменчивости агрохимически важных почвенных свойств для интенсивно обрабатываемого сельскохозяйственного угодья. Вестник Московского университета, Серия 17: Почвоведение, 2014, 3: 36-44.
  • Akbas F., Gunal H., Gokmen F., Gezging S., Ersahin S. Spatial variation of micronutrients in topsoil and subsoil of Fertic Haplustepts. Agrochimica, 2009, 53(2): 101-116.
  • Басевич В.Ф., Тетенькин В.Л. Неоднородность подзолистых почв и пестрополье. Вестник Московского университета, Серия 17: Почвоведение, 2010, 2: 35-42.
  • Knyazhneva E.V., Nadezhkin S.M., Frid A.S. The spatial heterogeneity of the fertility in a leached chernozem within a field. Eurasian Soil Sc., 2006, 39(9): 1011-1020 ( ) DOI: 10.1134/S1064229306090110
  • Иванов А.И., Конашенков А.А., Хомяков Ю.В., Фоменко Т.Г., Федькин И.А. Оценка параметров пространственной неоднородности показателей почвенного плодородия. Агрохимия, 2014, 2: 39-49.
  • Иванов А.И., Конашенков А.А. Агроэкологические последствия неравномерного внесения навоза в овощном севообороте. Агрохимия, 2012, 6: 66-72.
  • Фоменко Т.Г., Павлова В.П., Иванов А.И. Дифференциация свойств черноземных почв при локальных способах орошения и применения удобрений. Проблемы агрохимии и экологии, 2012, 4: 8-13.
  • Scherpinski C., Uribe-Opaso M.A., Vilas B.M.A., Sampaio S.C. Variabilidade espacial da condutividade hidraulica e da infiltracao da agua no solo. Acta Scientiarum. Agronomy, 2010, 32(1): 7-13 ( ) DOI: 10.4025/actasciagron.v32i1.959
  • Zhang X.-Y., Sui Y.-Y., Zhang X.-D., Meng K., Herbert S.J. Spatial variability of nutrient properties in black soil of Northeast China. Pedosphere, 2007, 17(1): 19-29 ( ) DOI: 10.1016/S1002-0160(07)60003-4
  • Gallardo A. Spatial variability of soil properties in a floodplain in Northwest Spain. Ecosystems, 2003, 6: 564-576 ( ) DOI: 10.1007/s10021-0030198-9
  • Gallardo A., Parama R. Spatial variability of soil elements in two plant communities of NW Spain. Geoderma, 2007, 139: 199-208 ( ) DOI: 10.1016/j.geoderma.2007.01.022
  • Якушев В.П., Лекомцев П.В., Петрушин А.Ф. Точное земледелие: опыт применения и потенциал развития. Информация и космос, 2014, 3: 50-56.
  • Badenko V., Kurtener D., Yakushev V.P., Torbert A., Badenko G. Evaluation of current state of agricultural land using problem-oriented fuzzy indicators in GIS environment. Lect. Notes Comput. Sc., 2016, 9788: 57-69 ( ) DOI: 10.1007/978-3-319-42111-7_6
  • Koroleva I.E., Frid A.S. Tentative separation of soil-agrochemical areas on a plowland and their relation with the relief and plant productivity. Eurasian Soil Sc., 2006, 39(12): 1344-1351 ( ) DOI: 10.1134/S1064229306120106
  • Zinkevicius R. Influence of soil sampling for precision fertilizing. Agron. Res., 2008, 6(Spec. Issue): 423-429.
  • Schneider M., Wagner P., Herbst R., Ertragspotential sichern. Intelligente probung-Grundlage fur differenzierte Grunddungung. Neue Landwirtschaft, 2008, 8: 48-51.
  • Иванов А.И., Конашенков А.А. Методико-технологические аспекты и результаты оценки точных систем удобрения. Сельскохозяйственные машины и технологии, 2014, 3: 20-24.
  • Frossard E., Buneman E., Jansa J., Oberson A., Foller C. Concepts and practices of nutrient management in agro-ecosystems: Can we draw lessons from history to design future sustainable agricultural production systems? Bodenkultur, 2009, 60(1): 43-60.
  • Plachter H., Stachow U., Werner A. Methoden zur naturschutzfachlichen Konkretisirung der «Guten fachlichen Praxis» in der Landwirtschaft. Bonn-Bad Godesberg, 2005.
  • Лапа В.В. Плодородие почв и применение удобрений как основа устойчивого развития аграрной отрасли Республики Беларусь. Проблемы управления, 2007, 4: 43-48.
  • Angermair W., Lorenz F. Dungung nach Diagnose. Neue Landwirtschaft, 2009, 3: 70-73.
  • Herbst R., Rettberg T. Mehr Prazision moglich. Teilflachenspezifische Grundungung bisher zu wenig beachtet. Neue Landwirtschaft, 2005, 2: 44-47.
  • Kang T.-H., Sugiura R., Noguchi N. Growth analysis and variable rate fertilizer application of wheat field using multi-spectrum image sensor. Environ. Contr. Biol., 2006, 44(3): 207-214.
  • Гренадеров С.В., Борисов В.А. Урожай и сохраняемость редьки зависят от системы удобрения. Картофель и овощи, 2010, 4: 10.
  • Борисов В.А. Особенности питания овощных культур и приемы получения экологически безопасной продукции. Картофель и овощи, 2009, 8: 12-13.
  • Литвинов С.С., Борисов В.А., Романова А.В., Поляков А.А. Продуктивность, качество и лежкость сортов и гибридов овощных культур в России. Владимирский земледелец, 2012, 1: 20-21.
  • Литвинов С.С., Чутчева Ю.В., Шатилов М.В., Башкиров А.В. Эффективность отечественного овощеводства. Экономика сельского хозяйства России, 2016, 6: 37-43.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp