Продуктивность севооборотов в зависимости от системы внесения минеральных удобрений
Автор: Семешкина П.С., Мазуров В.Н., Бурлуцкий В.А., Стятюгина Н.М.
Журнал: Вестник аграрной науки @vestnikogau
Рубрика: Сельскохозяйственные науки
Статья в выпуске: 4 (67), 2017 года.
Бесплатный доступ
В полевом стационарном опыте на серой лесной среднесуглинистой почве была изучена продуктивность короткоротационных пятипольных севооборотов с 30, 40 и 60% бобовых в структуре на фоне применения различных систем минеральных удобрений - на планируемый урожай (балансовый метод) и в зависимости от поступления пожнивно-корневых остатков (ПКО) предшественника из расчета 20, 30 и 40 кг д.в. на 1 т ПКО. В результате исследований установлено, что в среднем за две ротации наибольшая продуктивность одного поля севооборота получена в варианте с применением минеральных удобрений, рассчитанных балансовым методом в севообороте с 60% насыщением бобовыми, где получено 72,2 ГДж/га. Практически такую же продуктивность (72,1 ГДж/га) обеспечил вариант с внесением 20 кг д.в. NPK на 1 т ПКО предшественника в севообороте с 40% бобовых. При этом с увеличением доли бобовых в структуре продуктивность севооборотов увеличивалась как без применения удобрений, так и на фоне их внесения, хотя во втором случае это было менее выражено. Наибольшая прибавка к неудобренному фону по всем севооборотам получена при внесении 40 кг д.в. на 1 т ПКО. В севообороте с 30% насыщением бобовых она составила 35%, с 40% - 25% и с 60% бобовых в структуре - 33%. С увеличением доли бобовых культур свыше 40% на фоне внесения удобрений отмечено некоторое снижение уровня продуктивности севооборотов (60% бобовых в структуре). Однако в этом случае даже при более низких дозах внесения удобрений (20 кг д. в. NPK на 1 т ПКО предшественника) получен более высокий уровень продуктивности по сравнению с севооборотом с 30% насыщением бобовыми.
Севооборот, культура, бобовые, зерновые, система удобрения, продуктивность, пожнивно-корневые остатки
Короткий адрес: https://sciup.org/147124439
IDR: 147124439
Текст научной статьи Продуктивность севооборотов в зависимости от системы внесения минеральных удобрений
Вве^ение. Интенсификация земледелия в современных условиях неразрывно связана с биологизацией процессов и более рациональным и интенсивным использованием природных факторов, в которых научно обоснованные адаптивные севообороты остаются обязательным условием для сохранения плодородия почвы в целом, а, следовательно, стабилизации уро^айности сельскохозяйственных культур, энергетической и экономической окупаемости [1]. Наряду с севооборотами повышение продуктивности сельскохозяйственных культур в значительной мере связано с применением минеральных удобрений [2, 3], совершенствованием технологий возделывания и строгим соблюдением технологической дисциплины [4, 5]. В этой связи совершенствование севооборотов на основе использования биологических факторов в продукционном и средообразующем процессах, подбора высоко интенсивных сортов, применения удобрений и других приемов является ва^ной задачей современного земледелия.
Цель иссле^ований . Оценить эффективность короткоротационных севооборотов в зависимости от систем расчета минеральных удобрений.
Услови^, материалы и мето^ы. Исследования проведены в 2006-2016 гг. в соответствии с общепринятыми методиками и рекомендациями [6, 7] в многолетнем полевом опыте: площадь делянки – 110 м 2 , повторность – 3-х кратная, располо^ение – ярусное. В опыте изучали продуктивность культур в короткоротационных пятипольных севооборотах с различной степенью насыщения бобовыми: 1 – зернопропашной севооборот с 30% насыщением зернобобовыми культурами: люпин – картофель – гречиха – вико-овсяная смесь – пшеница яровaя (озимая); 2 – зернопропашной севооборот с 40% насыщением бобовыми: люпин – картофель – ячмень с подсевом клевера - клевер 1 г.п. – пшеница яровaя (озимая); 3 – зернотравяной севооборот 60% насыщением бобовыми культурами: люпин – пшеница яровая с подсевом клевера - клевер 1 г.п. – клевер 2 г.п. – пшеница яровaя (озимая) на фоне применения различных систeм минеральных удобрений: 1 – минеральные удобрения внесены из расчета на планируемый уро^ай + Са (кальций); 2, 3 и 4 варианты - удобрения внесены на 1 тонну ПКО предшественника, соответственно, 20, 30, 40 кг д.в.; 5 – 30 кг д.в. + Са (кальций); 6 – контроль, без внесения удобрений. Кальций (Сa) при расчете на планируемый уро^ай внесен согласно выносу eго культурой, a при внесении 30 кг д.в. NPK на 1 т ПКО рассчитан нa сумму NРК под культуру.
Почва опытного участка – серая лесная среднесуглинистая на лессовидном суглинке, глубина зaлeгания грунтовых вод свыше 5 м со следующими показателями нa момент закладки опыта: рН – 4,9-5,0; N л.г. – 5,86,3; усвояемых форм Р 2 О 5 и К 2 О – 13,4-15,6 и 10,1-11,1 мг/100 г почвы.
Результаты и обсу^^ение. Установлено, что на биоэнергетическую продуктивность сельскохозяйственных культур значительное влияние оказывают агроклиматические условия года [8, 9]. Уровни продуктивности севооборотов определяются вариабельностью данного показателя в зависимости от культуры. Наименьшие колебания уро^айности отмечены у озимой пшеницы (коэффициент вариации, Cv – 12,5-25,5%), картофеля (Cv – 23,8-37,6). Более высокая степень вариации продуктивности наблюдается у люпина, клевера 1 г.п. и яровой пшеницы (табл. 1).
Таблица 1 – Биоэнергетическая продуктивность сельскохозяйственных культур, ВЭ ГД^/га (2006-2016 гг.)
|
Культура |
Без внесения удобрений (контроль) |
Внесение удобрений (в среднем по системам) |
|||||
|
2016 г. |
x ср * |
Cv, % |
2016 г. |
x ср * |
Cv, % |
||
|
30% насыщения бобовыми культурами |
|||||||
|
Люпин |
0,2 |
20,4 |
76,1 |
0,2 |
21,1 |
76,3 |
|
|
Картофель |
101,1 |
83,6 |
26,0 |
124,8 |
94,6 |
37,6 |
|
|
Гречиха |
22,4 |
15,3 |
40,8 |
22,6 |
16,0 |
47,4 |
|
|
Вико-овес |
113,8 |
75,2 |
48,5 |
120,2 |
89,2 |
46,1 |
|
|
Пшеница озимая |
20,9 |
41,9 |
25,5 |
48,3 |
46,1 |
21,2 |
|
|
Пшеница яровая |
12,5 |
25,7 |
58,6 |
13,5 |
28,6 |
55,5 |
|
|
40% насыщения бобовыми культурами |
|||||||
|
Люпин |
0,2 |
21,9 |
76,1 |
0,2 |
21,6 |
70,7 |
|
|
Картофель |
83 |
81,4 |
23,8 |
119,3 |
98,2 |
24,3 |
|
|
Ячмень + клевер |
40,5 |
31,8 |
36,3 |
49,3 |
35,5 |
50,5 |
|
|
Клевер 1 г.п. |
46 |
67,5 |
72,0 |
123,3 |
81,2 |
64,2 |
|
|
Пшеница озимая |
28,1 |
29,9 |
20,2 |
51,8 |
31,6 |
18,6 |
|
|
Пшеница яровая |
16,1 |
47,1 |
49,7 |
15,0 |
51,7 |
50,0 |
|
|
60% насыщения бобовыми культурами |
|||||||
|
Люпин |
0,2 |
22,4 |
74,5 |
0,2 |
21,3 |
84,5 |
|
|
Пшеница яровая+клевер |
10,8 |
27,5 |
56,6 |
16,2 |
27,3 |
51,7 |
|
|
Клевер 1 г.п. |
85,2 |
73,3 |
60,9 |
112,2 |
87,5 |
63,9 |
|
|
Клевер 2 г.п. |
81,3 |
70,3 |
47,4 |
110,3 |
93,9 |
46,7 |
|
|
Пшеница озимая |
28,8 |
31,1 |
17,7 |
41,3 |
50,3 |
12,5 |
|
|
Пшеница яровая |
11 |
50,1 |
53,0 |
16,5 |
30,9 |
52,1 |
|
Примечание: * – средние значения за 2006-2016 гг.
^нализ биоэнергетической продуктивности позволил установить, что наибольший выход валовой энергии с 1 поля севооборота первой ротации наблюдается в севообороте с 60% бобовых в структуре, на фоне без внесения удобрений продуктивность изменялась от 41,4 до 79,5 ГД^/га и на фоне внесения удобрений – от 50,7 до 91,8 ГД^/га. Прибавка к неудобренному фону составила 3,2 – 12,3 ГД^/га в зависимости от дозы внесения удобрений. В севообороте с 40% насыщением бобовыми культурами на фоне без внесения удобрений данный показатель изменялся от 30,6 до 63,8 ГД^/га и на фоне внесения удобрений – от 36,6 до 77,8 ГД^/га, в севообороте с 30% насыщением – от 34,0 до 55,5 ГД^/га и от 34,4 до 80 ГД^/га, соответственно.
Во второй ротации наибольшая продуктивность культур отмечена в севообороте с 40% насыщением бобовыми культурами. Следует отметить, что в среднем по изучаемым вариантам, как на фоне удобрений, так и без удобрений продуктивность севооборотов во второй ротации была ни^е по отношению к первой. Однако в зависимости от системы внесения удобрений этот показатель изменялся в сторону увеличения. Так, в севооборотах с 30% и 40 бобовых в структуре на вариантах с внесением минеральных удобрений из расчета 30 и 40 кг д.в. NРК на 1т ПКО предшественника продуктивность одного поля во второй ротации была выше на 3,0 – 18,3 ГД^/га или 8,1 – 53% в сравнении с первой, в севообороте с 60% бобовых в вариантах с внесением минеральных удобрений из расчета 20 и 30 кг д.в. NРК на 1т ПКО предшественника, по которым получено 71,2 и 57,5 ГД^/га, что больше относительно первой ротации на 12,6 и 3,6 ГД^/га или 21 и 6,7%.
Наибольшая средняя продуктивность культур за две ротации севооборотов была отмечена в варианте с применением минеральных удобрений, рассчитанных балансовым методом, в севообороте с 60% насыщением бобовыми (72,2 ГД^/га) и в варианте с внесением 20 кг д.в. NPK на 1 т ПКО предшественника в севообороте с 40% бобовых (72,1 ГД^/га). Отмечено, что с увеличением доли бобовых культур в структуре севооборота, продуктивность последних увеличивалась как на фоне без применения удобрений, так и при их внесении (табл. 2).
Таблица 2 – Продуктивность севооборотов в зависимости от системы внесения минеральных удобрений, ГД^/га
|
Севооборот |
Норма минеральных удобрений (кг д.в. NРК / 1т ПКО) |
На 1 поле ротации |
В среднем за 2 ротации |
Отклонение, ГД^ / % |
|
|
1-ой |
2-ой |
||||
|
30% бобовых |
|||||
|
Люпин - картофель – гречиха – вика + овёс – пшеница озимая |
Без удобрений |
55,5 |
49,0 |
52,3 |
- |
|
Вынос + Са |
80,0 |
59,1 |
69,4 |
17,1/33,0 |
|
|
Картофель - гречиха – вика + овёс - пшеница озимая -люпин |
Без удобрений |
63,2 |
54,4 |
58,8 |
- |
|
20 |
67,0 |
58,6 |
62,8 |
4,0/7,0 |
|
|
Гречиха – вика + овёс – пшеница озимая - люпин -картофель |
Без удобрений |
34,0 |
48,0 |
41,0 |
- |
|
30 |
34,4 |
52,7 |
43,6 |
2,6/6,0 |
|
|
Вика + овёс – пшеница озимая – люпин - картофель -гречиха |
Без удобрений |
38,1 |
26,7 |
32,4 |
- |
|
40 |
43,1 |
44,7 |
43,9 |
11,8/35,0 |
|
|
Пшеница озимая - люпин – картофель - гречиха – вика + овёс |
Без удобрений |
41,8 |
42,3 |
45,1 |
- |
|
30 + Са |
47,8 |
48,9 |
48,3 |
3,2/7,0 |
|
|
Среднее по вариантам без удобрений на фоне внесения |
46,5 54,5 |
44,1 52,8 |
40,0 53,6 |
||
|
40% бобовых |
|||||
|
Люпин - картофель – ячмень + клевер – клевер 1г.п – пшеница озимая |
Без удобрений |
63,8 |
42,3 |
53,0 |
- |
|
Вынос + Са |
77,8 |
47,7 |
62,6 |
9,6/18,0 |
|
|
Картофель –ячмень + клевер – клевер 1г.п. - пшеница озимая – люпин |
Без удобрений |
67,9 |
66,2 |
67,0 |
- |
|
20 |
71,8 |
72,5 |
72,1 |
5,1/7,6 |
|
|
Ячмень + клевер – клевер 1г.п - пшеница озимая - люпин -картофель |
Без удобрений |
45,1 |
59,6 |
52,3 |
- |
|
30 |
47,2 |
65,4 |
56,3 |
4/7,6 |
|
|
Клевер 1г.п. - пшеница оз. -люпин – картофель – ячмень + клевер |
Без удобрений |
30,6 |
30,0 |
30,3 |
- |
|
40 |
36,6 |
39,6 |
38,1 |
7,8/25,1 |
|
|
Пшеница озимая - люпин – картофель – ячмень + клевер – клевер 1г.п. |
Без удобрений |
45,3 |
44,5 |
44,9 |
- |
|
30 + Са |
51,9 |
48,8 |
50,3 |
5,4/12,0 |
|
|
Среднее по вариантам без удобрений на фоне внесения |
50,5 57,1 |
48,5 54,6 |
49,5 55,9 |
||
|
60% бобовых |
|||||
|
Люпин – пшеница яровая + клевер–клевер 1г.п. - клевер 2г.п. - пшеница озимая |
Без удобрений |
79,5 |
53,6 |
66,5 |
- |
|
Вынос + Са |
91,8 |
52,5 |
72,2 |
5,7/8,6 |
|
|
Пшеница яровая + клевер – клевер 1г.п. – клевер 2 г.п. -пшеница озимая - люпин |
Без удобрений |
53,0 |
54,0 |
53,6 |
- |
|
20 |
58,6 |
71,2 |
64,9 |
11,3/21,0 |
|
|
Клевер 1 г.п. - клевер 2 г.п.-пшеница озимая – люпин -пшеница яровая + клевер |
Без удобрений |
50,7 |
49,8 |
50,2 |
- |
|
30 |
53,9 |
57,5 |
55,7 |
5,5/11,0 |
|
|
Клевер 2 г.п.- пшеница озимая – люпин -пшеница яровая + клевер - клевер1 г.п. |
Без удобрений |
41,4 |
22,0 |
31,7 |
- |
|
40 |
50,9 |
33,3 |
42,1 |
10,4/33,0 |
|
|
Пшеница озимая - люпин-пшеница яровая + клевер -клевер 1 г.п. – клевер 2 г.п. |
Без удобрений |
53,9 |
34,4 |
44,2 |
- |
|
30 + Са |
57,8 |
39,7 |
48,8 |
4,6/10,4 |
|
|
Среднее по вариантам без удобрений на фоне внесения |
58,0 64,0 |
42,0 51,0 |
49,2 56,7 |
||
Выво^ы. Таким образом, в среднем за две ротации севооборотов наибольшая прибавка к неудобренному фону получена при внесении 40 кг д.в. на 1 т ПКО: в севообороте с 30% насыщением бобовыми культурами увеличение продуктивности составило 35%, с 40% – 25% и с 60% бобовых в структуре – 33%. С увеличением доли бобовых культур свыше 40% на фоне внесения удобрений отмечено некоторое сни^ение уровня продуктивности севооборотов. Однако в этом случае при внесении удобрений в более низких дозах (20 кг д. в. NPK на 1 т ПКО предшественника) получен более высокий уровень продуктивности по сравнению с севооборотом с 30% насыщением бобовыми. Следовательно, в данном случае энерго- и экономически эффективно внесение более низких доз удобрений.
Список литературы Продуктивность севооборотов в зависимости от системы внесения минеральных удобрений
- Жученко А.А. Стратегия адаптивной интенсификации сельского хозяйства. Пущино, 1994. 148 с.
- Кирдин В.Ф. Научное обеспечение производства зерна в сельскохозяйственном производстве//Аграрная Россия. 2008. № 3. С. 24-28.
- Драганская М.Г., Белоус Н.М, Бельченко С.А. Продуктивность севооборотов в зависимости от систем и технологий возделывания культур//Проблемы агрохимии и экологии. 2011. № 2. С. 13-19.
- Кирдин В.Ф. Инновационные разработки сельскохозяйственной науки в производство//Инновационные аспекты научного обеспечения АПК Центрального Федерального округа РФ. Ученые Немчиновки -производству. М.: МосНИИСХ, 2015. С. 145-151.
- Мазуров В.Н., Филоненко В.А., Семешкина П.С. Способы экологически безопасного использования химических, биологических и физических средств в технологиях выращивания сельскохозяйственных культур//Проблемы механизации агрохимического обеспечения сельского хозяйства: сб. науч. тр. Рязань: ГНУ ВНИМС Россельхозакадемии, 2013. № 5. С. 45-49.
- Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: «Колос», 1973. 336 с.
- Кащенко А.С. Энергетическая оценка технологий в земледелии. СПб.-Пушкин, 1994. 29 с.
- Бурлуцкий В.А. Оптимизация структуры короткоротационных севооборотов на основе биоэнергетической оценки/Теоретические и прикладные аспекты современной науки: сб. науч. тр. Белгород, 2014. № V-I. С. 170-173.
- Бурлуцкий В.А. Стабилизация биоэкологического состояния посевов и продуктивности яровой пшеницы/Теоретические и прикладные аспекты современной науки: сб. науч. тр. Белгород, 2015. № VII-II. С. 11-14.
