Урожайность зерна озимой ржи, вынос культурой элементов питания при применении удобрений в Вологодской области

Автор: Чухина Ольга Васильевна, Обряева Оксана Дмитриевна, Кулакова Инга Евгеньевна, Смирнов Дмитрий Евгеньевич

Журнал: Молочнохозяйственный вестник @vestnik-molochnoe

Рубрика: Сельскохозяйственные и ветеринарные науки

Статья в выпуске: 2 (34), 2019 года.

Бесплатный доступ

На дерново-подзолистой среднесуглинистой почве Вологодской области расчетные системы удобрений в среднем за 3 года исследований существенно повысили урожайность озимой ржи сорта Волхова: зерна - на 52-67%, соломы - на 50-59%. Внесение удобрений при посеве из расчёта 1ц/га в физическом весе в два года из трёх обеспечило существенную прибавку урожайности зерна озимой ржи. Вынос фосфора и калия единицей продукции при применении расчётных доз удобрений был несколько ниже плановых значений. По азоту и калию повышался при применении расчётных доз удобрений по сравнению с контролем соответственно на 5-6 кг (20-24%) и 3-7 кг (17-39%).

Еще

Удобрения, урожайность, озимая рожь, вынос элементов питания, азот, фосфор, калий

Короткий адрес: https://sciup.org/149126704

IDR: 149126704

Текст научной статьи Урожайность зерна озимой ржи, вынос культурой элементов питания при применении удобрений в Вологодской области

Озимая рожь – зерновая культура, которая популярна и имеет большое значение, особенно в районах, где ограничено возделывание озимой пшеницы из-за почвенно-климатических условий, что позволяет отнести эту сельскохозяйственную культуру к группе культур наименьшего экономического риска при её возделывании.

Рожь ‒ традиционная для русского человека культура, используется широко: для разнообразных пищевых, кормовых и технических целей. И все-таки рожь больше всего ценится как доступный источник полезных веществ, почти не встречающихся, благодаря их глубокой переработке, в других продуктах питания. Проблемы производства и использования зерна ржи в последнее время очень актуальны [1].

Известно, что применение удобрений обеспечивает до 60% прибавки урожая сельскохозяйственных культур и, соответственно, без их использования невозможно обеспечение роста продуктивности сельскохозяйственных культур [8, 9, 10, 11] .

Поэтому целью данной работы является изучение урожайности и выноса элементов питания озимой рожью при применении расчётных и минимальной доз удобрений.

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. Пахотный слой почвы перед закладкой опыта (1990 г.) характеризовался слабокислой реакцией среды, очень высоким содержанием подвижного фосфора и средним ‒ обменного калия, содержанием гумуса ‒ 3,28%, легкогидролизуемого азота ‒ 86 мг/кг почвы. Пахотный слой почвы перед 6-й ротацией севооборота (через 20 лет исследований) характеризовался на контроле среднекислой реакцией среды (рНKCl 4,9), содержанием подвижного фосфора и обменного калия соответственно 132 и 55 мг/кг почвы, содержанием гумуса – 2,56%. Опыт ведется в 4-польном севообороте (однолетние кормовые культуры, озимая рожь сорт Волхова, картофель, ячмень), развёрнутом в пространстве и во времени.

Схема опыта в годы исследований представляла собой вариант без удобрений – контроль (1), вариант с применением удобрений при посеве (2), два варианта исследуемых минеральных систем удобрения, различающихся Кб использования калия (3, 4) и вариант органо-минеральной системы (5), эквивалентный по элементам 3 варианту (табл. 1). Дозы удобрений в вариантах 3‒5 рассчитаны по плановым балансовым коэффициентам использования питательных (Кб) элементов из органических и минеральных удобрений [3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]. Системы удобрения рассчитаны для получения 3,5 т/га озимой ржи. По 3‒5 вариантам опыта запланирован отрицательный баланс по азоту (Кб ‒ 120 %) и нулевой баланс по фосфору (Кб ‒ 100 %). По калию в 3 и 5 вариантах запланирован нулевой баланс (Кб – 100%), а в 4 варианте ‒ положительный баланс (Кб – 80%). При расчете доз удобрений использованы нормативы по выносу элементов питания 1т основной продукцией с учетом побочной по результатам предыдущих лет исследований. Фосфорно-калийные в виде двойного суперфосфата и калийной соли и 40 т/га органических удобрений вносили под зяблевую вспашку, причем органику вносили под картофель.

Азотные удобрения, в основном в виде аммиачной селитры, вносили под предпосевную культивацию. На делянках с озимой рожью под предпосевную культи- вацию вносили 1/3 годовой дозы азота, остальные 2/3 дозы азота ‒ в подкормку (дважды ‒ в фазу кущения и колошения на 3-5 вариантах). При посеве вносили под озимую рожь сложное азотно-фосфорно-калийное удобрение (2 вар.). Технология возделывания культур в опыте была общепринятой для Северо-Западной зоны. Повторность опыта ‒ четырехкратная. Расположение делянок – усложнённое систематическое. Площадь опытной делянки 140м2, учетной - не менее 24м2. Учет урожайности всех культур осуществлялся сплошным методом. Соотношение между товарной и нетоварной частями урожая устанавливали по пробным снопам. Урожаи приведены к стандартной влажности: зерно ‒ 14%, солома ‒ 16%. При анализах товарной и нетоварной частей урожаев после мокрого озоления по К. Гинзбург определяли: азот по Кьельдалю, фосфор - на фотоколориметре, калий - на пламенном фотометре [12]. Математическая обработка материалов исследований проведена методом однофакторного дисперсионного анализа при помощи ЭВМ и по Б.А. Доспехову (1985 г.) [2].

Результаты исследований. Продуктивность озимой ржи во многом зависит от состояния посевов осенью и их перезимовки, которые в значительной мере обусловлены обеспеченностью почвы элементами питания и погодными условиями.

В целом в 2015–2017 гг. исследований сложились благоприятные погодные условия для роста и развития растений озимой ржи. В 2015 г., несмотря на сухую и жаркую погоду в июле – августе, рожь обеспечила высокую урожайность зерна. Расчётные дозы удобрений (3–5 вар.) превысили плановый уровень урожайности зерна озимой ржи на 18–30%.

В 2015-2016 гг. исследований, т.е. в 2 года из 3 лет исследований, и в среднем за 3 года применение минимальной дозы удобрения существенно повышало урожайность зерна озимой ржи (табл. 1, рис. 1) .

Таблица 1. Урожайность озимой ржи при расчетных дозах удобрений, т/га

№ п/п

Вариант

Зерно озимой ржи

2015

2016

2017

Среднее

1

Без удобрений

3,13

2,60

2,44

2,72

2

N12P16K16

3,86

3,15

2,87

3,29

3

N90P40K100

4,75

3,98

3,68

4,14

4

N90P40K120

5,30

4,32

4,03

4,55

5

N90P3s K 85 +40 т /га орг. уд.

4,84

4,20

3,74

4,26

HCP 05

0,68

0,66

0,50

Рисунок 1. Урожайность озимой ржи при применении удобрений в годы исследований, т/га

Существенную прибавку урожайности зерна в годы исследований по сравнению с контролем и дозой N 12 P 16 K 16 обеспечили расчетные системы удобрений (3-5 вар.). В годы исследований органо-минеральная система по сравнению с эквивалентной минеральной системой удобрений не различались по урожайности зерна. Повышение дозы калийных удобрений со 100 до 120 кг д.в./га не обеспечило существенной прибавки зерна в годы исследований. Минеральная система с максимальной дозой калийных удобрений (N9OP4 o K12 o ) по урожайности не различалась от органо-минеральной системы (N90P35K85+40т/га органических удобрений).

Удобрения значительно повышали урожайность соломы озимой ржи во все годы исследований и в среднем за три года (рис. 2).

соломе озимой ржи в среднем за 2015-2017гг.

Рисунок 2. Влияние удобрений на урожайность соломы и соотношение зерна к соломе озимой ржи в годы исследований

Расчётные системы удобрений повышали урожайность соломы в 1,5–1,6 раза по сравнению с контролем. Соотношение урожайности зерна к соломе менялось в зависимости от разной насыщенности удобрениями слабо и варьировало от 1:1,3 до 1:1,4.

Таким образом, на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве Вологодской области расчетные системы удобрений в среднем за 3 года исследований существенно повысили урожайность озимой ржи сорта Волхова: зерна ‒ на 52–67%, соломы – на 50–59%.

В среднем за 2015–2017 гг. наибольший вынос элементов питания наблюдался при применении максимальной дозы калия (N90P40K120 (4 вар.)) (табл. 2) .

Вынос фосфора и калия единицей продукции при применении расчётных доз удобрений был ниже плановых значений. По азоту и калию повышался соответственно на 5-6 кг и 3-7 кг при применении расчётных доз удобрений. При применении изучавшихся расчётных систем удобрений затраты азота повысились на 4-5 кг, фосфора - не изменялись, калия повысились до 4 кг по сравнению с применением дозы удобрений только при посеве N 12 P 16 K 16 .

Таблица 2. Вынос элементов питания 1 т зерна при соответствующем количестве соломы при применении различных доз удобрений в среднем за 2015‒2017гг., кг

Вариант

Азот

Фосфор

Калий

Плановые затраты

30

12

28

Контроль (без удобрений)

25

11

18

Припосевное удобрение (N 12 P 16 K 16 )

26

11

21

Минеральная система удобрений(N90P40К100)

30

11

22

Минеральная система удобрений (N 90 P 40 K 120 )

31

11

25

Органо-минеральная система (Ы90Р35К85+4год действия 40т/га п. навоза)

31

11

21

Балансовый коэффициент – один из показателей эффективности применения удобрений.

В среднем за годы исследований фактические Кб использования азота отличались от плановых на 18‒37%. Значительно превысили плановые при применении органоминеральной системы удобрения (табл. 3, рис. 3) .

Таблица 3. Фактические балансовые коэффициенты использования элементов питания удобрений и почвы, %

Вариант

Плановые

Фактические

N

P 2 O 5

K 2 O

N

P 2 O 5

K 2 O

3

N90P40K100

120

100

100

138

114

91

4

N90P40K120

120

100

80

157

125

95

5

N 90 P 35 K 85 +40 т/ га п.н.

120

100

100

147

117

89

Фактические Кб использования фосфора и калия были выше планового значения соответственно на 14‒25% . Кб калия при планировании нулевого баланса были ниже планового значения на 9–11%, а при планировании положительного баланса были выше планового ‒ на 15%.

Можно предположить, что при получении урожая элементы питания, особенно калия, использовались не только из удобрений, но и из почвы.

Оплата (окупаемость) удобрений прибавкой урожая показывает эффективность применения удобрений с точки зрения агрономии.

При применении доз вносимых удобрений в среднем за годы исследований оплата удобрений прибавкой урожая снижалась (табл. 4) .

Плановый Кб N

Плановый Кб P2O5

Плановый Кб K2O

Фактический Кб N

Фактический Кб P2O5

Фактический Кб K2O

Рисунок 3. Фактические балансовые коэффициенты использования элементов питания удобрений и почвы в сравнении с плановыми

Таблица 4. Окупаемость удобрений прибавкой урожайности зерна озимой ржи, кг/кг д.в.

Вариант

Доза удобрений, кг д.в./ га

Урожайность зерна, т/га

Прибавка урожайности, кг/га

Оплата удобрений, кг/ кг д.в.

1

Контроль

-

2,72

-

-

2

N12P1 6K!6

44

3,29

570

12,95

3

N90P40K100

230

4,14

1420

6,17

4

N 90 P 40K!20

250

4,55

1830

7,32

5

N 90 P 35 K 85 +40 т/ га п. н.

230

4,26

1540

6,70

Самая высокая оплата удобрений получена при внесении 40 кг д.в./га. С повышением доз удобрений до 230‒250 кг д.в./га оплата снижалась почти в 2 раза, составила 6,17‒7,32 кг/кг д.в.

Выводы:

  • 1.    На дерново-подзолистой среднесуглинистой почве Вологодской области расчетные системы удобрений в среднем за 3 года исследований существенно повысили урожайность озимой ржи сорта Волхова: зерна ‒ на 52–67%, соломы – на 50–59%. Существенную прибавку урожайности зерна по сравнению с контролем обеспечили доза удобрений при посеве N 12 P 16 K 16 и расчетные системы удобрений (3-5 вар.). В годы исследований по урожайности зерна расчётные системы удобрений не различались. Соотношение урожайности зерна к соломе менялось в зависимости от разной насыщенности удобрениями слабо и варьировало от 1:1,3 до

  • 2.    Вынос фосфора и калия единицей продукции при применении расчётных доз удобрений был ниже плановых значений. По азоту и калию повышался при применении расчётных доз удобрений по сравнению с контролем соответственно на 5–6 кг (20–24%) и 3–7 кг (17–39%).

  • 3.    В среднем за годы исследований фактические Кб использования азота отличались от плановых на 18‒37%. Фактические Кб использования фосфора были выше планового значения на 14‒25%. Фактические Кб использования калия превысили плановые значения на 15% только при планировании положительного баланса.

  • 4.    При возрастании применяемых доз удобрений происходит снижение оплаты их прибавкой урожая. Самая высокая оплата удобрений получена при внесении 40 кг д.в./га. С повышением доз удобрений до 230‒250 кг д.в./га оплата снижалась в 2 раза, составила 6,2‒7,3 кг/кг д.в.

1:1,4.

Список литературы Урожайность зерна озимой ржи, вынос культурой элементов питания при применении удобрений в Вологодской области

  • Бобров, А.М. Озимая рожь/А.М. Бобров, Е.В. Собенников, С.Ш. Шартдинов; под ред. А.М. Боброва. -Ижевск: Удмуртия, 1981. -104 с.
  • Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований)/Б.А. Доспехов. -5-е изд., перераб. и доп. -М.: Агропромиздат, 1985. -351 с.
  • Жуков, Ю.П. Система удобрений в хозяйствах Нечерноземья/Ю.П. Жуков. -М.: Московский рабочий. -1983. -144 с.
  • Жуков, Ю.П. Расчёт системы удобрения по балансовым коэффициентам/Ю.П. Жуков//Земледелие. -1988. -№ 1. -С. 40-42.
  • Жуков, Ю.П. Баланс питательных веществ как прогнозно-экологический показатель плодородия почв и продуктивности культур/Ю.П. Жуков//Агрохимия. -1996. -№ 7. -С. 35-45.
  • Влияние различных доз удобрений на урожайность культур севооборота и агрохимические свойства дерново-подзолистой почвы/Ю.П. Жуков, О.В. Чухина, Н.В. Токарева, Е.И. Куликова//Плодородие. -2015. -№2(83). -С. 14-20.
  • Чухина, О.В. Продуктивность культур и обеспеченность дерново-подзолистой почвы питательными элементами при расчётных дозах удобрения в севообороте/О.В. Чухина: дис. … канд. с.-х. наук. -М., 1999. -154 с.
  • Чухина, О.В. Продуктивность культур и изменение агрохимических показателей дерново-подзолистой почвы в севообороте при применении различных доз удобрений/О.В. Чухина, Ю.П. Жуков//Агрохимия. -2015. -№ 5. -С. 20-28.
  • Чухина, О.В. Влияние удобрений и микропрепаратов на урожайность и вынос элементов питания культурами звена полевого севооборота/О.В. Чухина, В.В. Суров//Плодородие. -2014. -№3(78). -С. 18-22.
  • Чухина, О.В. Плодородие дерново - подзолистой почвы и продуктивность культур в севообороте при применении различных доз удобрений // О.В. Чухина, Ю.П. Жуков // Агрохимия. - 2013. - № 11. - С. 10-18.
  • Чухина, О.В. Влияние различных доз удобрений на качественные показатели озимой ржи при возделывании её в севообороте/О.В. Чухина//Вестник Северного (Арктического) Федерального Университета. -2014. -№. 3. -С. 101-108.
  • Практикум по агрохимии/Б.А. Ягодин и др.; под ред. Ягодина Б.А. -М.: Агропромиздат, 1987. -512 с.
Еще
Статья научная