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%).
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.