Авторы: Джангабаев Бауржан Жунусович, Чичкин Анатолий Петрович

Рубрика: Спецвыпуск

Опубликовано в Молодой учёный №22 (102) ноябрь-2 2015 г.

Дата публикации: 17.11.2015

Статья просмотрена: 31 раз

Библиографическое описание:

Джангабаев Б. Ж., Чичкин А. П. Урожайность культур и плодородие почвы в севооборотах различного сельскохозяйственного назначения // Молодой ученый. — 2015. — №22.2. — С. 8-10.



 

Программой дальнейшего развития АПК до 2020 года увеличение объемов производства сельскохозяйственной продукции намечено осуществить за счет интенсификации отрасли, достижений научно-технического прогресса, сохранения и рационального использования почвенного плодородия.

Накопленные данные обеспечивают переход от качественной оценки влияния удобрений и агрохимических свойств почвы на величину урожая и его качества к количественной оценке, установлению общих закономерностей эффективности удобрений в различных условиях влагообеспеченности, в севооборотах различного сельскохозяйственного назначения [1,2,3,4].

Материалы и методы проведения исследований. Исследования проводили на обыкновенных черноземах с содержанием гумуса (по Тюрину) – 4,32-4,52%, подвижных фосфатов (по Чирикову) – 147-157 мг/кг, обменного калия – 296-308 мг/кг почвы, рНсол – 6,8-7,2.

Работа выполнена в стационарных полевых опытах в 4-польном (1996-2008 гг.) и 6-польном (2008-2014 гг.) севооборотах.

Обсуждение результатов. Изменение свойств почвы изучалось при дифференцированном и комплексном применении органических и минеральных удобрений, при различном насыщении севооборотов элементами биологизации земледелия (сидераты, многолетние бобовые травы).

Для сравнения был принят зернопаровой севооборот, специализированный на производстве зерна: чистый пар – озимая пшеница – яровая пшеница – ячмень.

В годы исследований на варианте без удобрений продуктивность озимой пшеницы составила 2,72 т/га, припосевное удобрение и подкормки повысили продуктивность культуры до 2,97 т/га, расчетные дозы удобрений – до 3,16 т/га. В благоприятные годы (1999-2002 гг.) урожайность по вариантам опыта составила 2,82-4,24 т/га.

Урожай зерна яровой пшеницы на варианте без удобрений составил 1,56 т/га, при внесении удобрений – 1,71-1,87 т/га. Наибольшие урожаи культуры составили 2,35-2,96 т/га.

Установлено, что наиболее отзывчивой на удобрение культурой в опытах является ячмень. Прибавки урожая при этом составили от 0,27 до 0,97 т/га.

В сидеральном севообороте: пар сидеральный – яровая пшеница – кукуруза – яровая пшеница урожай яровой пшеницы составил 1,46-1,58 т/га и был наибольшим при внесении расчетных доз удобрений – 1,86-2,09 т/га. Кукуруза сформировала урожай зеленой массы на уровне 29,51-37,35 т/га.

Использование в севообороте сидеральных культур повышало эффективность минеральных удобрений. Прибавки урожаев от удобрений возросли с 0,07-0,26 т/га (зернопаровой севооборот) до 0,16-0,38 т/га (сидеральный севооборот).

В зернотравяном севообороте урожайность яровой пшеницы на контрольном варианте без удобрений в сравнении с зернопаровым и сидеральным севооборотами вследствие положительного влияния эспарцета на питательный режим почвы возросла на 0,08-0,20 т/га. Оплата питательных веществ удобрений составила 2,33-4,00 кг/кг д.в. туков.

Продуктивность пашни определялась составом культур в севообороте и действием удобрений. В годы исследований наибольшая среднегодовая продуктивность пашни установлена по зернотравяному севообороту (от 2,74 на контроле до 3,33 т/га КЕ при внесении расчетных доз удобрений). Несколько меньшим выход продукции с единицы площади был в сидеральном севообороте (2,15-2,75 т/га КЕ).

Среднегодовая продуктивность зернопарового севооборота в опытах составила 1,81-2,30 т КЕ с 1 га, однако выход зерна с единицы площади при этом был наибольшим – 1,57-2,00 т/га.

Полученные данные показали, что систематическое применение удобрений неоднозначно действует на содержание гумуса в почве. На удобренных делянках сохраняется более высокий уровень органического вещества по всем вариантам опыта.

Более интенсивно процессы минерализации гумуса происходили при использовании умеренных доз органических и минеральных удобрений: убыль гумуса за период наблюдений составила от 0,54% (N315P215K135 за ротацию) до 0,59% (30 т навоза за ротацию).

На неудобренном фоне содержание гумуса за тот же период по сравнению с исходным уровнем снизилось на 0,61%. Ежегодные потери его при этом составили 1,017 т/га.

Положительное влияние минеральных удобрений на запасы гумуса в почве происходит за счет большего накопления органических остатков на удобренных вариантах. За годы исследований количество гумуса уменьшилось на 0,54%или на 900 кг/га ежегодно, т.е. за счет корневых и пожнивных остатков ежегодные потери гумуса сократились на 117 кг/га.

В наших опытах ежегодное восстановление гумуса составило 0,490 т/га. За три ротации севооборота поступление органических остатков при этом превышало контроль (без удобрений) на 7,0 т или на 0,39 т ежегодно. Внесение совместно органических и минеральных удобрений повысило восстановление гумуса с 0,548 т/га при минеральной системе до 1,167 т/га по варианту 10 т/га навоза + N52,5P37,5K22,5 ежегодно. Большее восстановление гумуса при внесении удобрений за счет пожнивно-корневых остатков маскирует истинное количество минерализованного гумуса, что приводит некоторых исследователей к выводу о меньшей минерализации органического вещества на удобренных делянках.

В нашей работе установлено, что без удобрения коэффициент минерализации гумуса обыкновенных черноземов равен 1,15% в год от исходного содержания. При внесении навоза этот показатель был равен 1,3-1,5%; навоза и минеральных удобрений - 1,3 %. Минеральные удобрения не оказали заметного влияния на минерализацию гумуса в условиях Заволжья.

Расчеты, проведенные на основании полученных данных, показали, что при содержании в почве 4,35-4,52% гумуса для поддержания бездефицитного баланса гумуса необходимо внесение навоза 6,7-8,0 т/га ежегодно.

Во всех опытах, несмотря на невысокое использование азотных удобрений, под их влиянием значительно возрастает урожай и общий вынос азота. Однако основная роль в азотном питании растений принадлежит азоту почвы (73-86%).

Неучтенные потери азота мало изменялись во времени, составляли 14-18% и были максимальными для нитратной формы азота.

Полученные показатели прихода и расхода азота были использованы нами при составлении баланса питательных веществ в экспериментальном севообороте. За счет естественных факторов вынос азота возмещался на 33,2%. Несимбиотическая фиксация азота в опытах в среднем за годы исследований составила 16,7 кг в год.

В среднем за 1 год дефицит фосфора в почве составил 6,9-20,2 кг/га, калия – 0,7-6,8 кг/га.

Практически бездефицитный баланс фосфора сложился при внесении минеральных удобрений: интенсивность баланса составила 100,9%. Однако вынос фосфора из удобрений был равен всего 30,4%. Внесенные минеральные удобрения способствовали повышению подвижности фосфора почвы, что использовали растения в течение вегетации, «остаточный» в почве фосфор переходил в менее подвижные формы. При данной в опыте дозе удобрений между этими двумя процессами наступал баланс.

В наших опытах, несмотря на хорошую обеспеченность почв калием, при систематическом применении удобрений в севообороте калий переходит во второй минимум при посеве кукурузы и яровой пшеницы.

Применение минеральных удобрений компенсировало всего 26,0% выноса с урожаем калия. Среднегодовое уменьшение обменного калия в почве за период исследований составило 0,7-6,8 кг/га.

Полученные в опытах данные позволили вычислить эффект мобилизации необменного калия почвы. В среднем за год без применения удобрений переход труднообменного калия в обменный, а затем в водорастворимый составил 54 кг/га, при внесении удобрений - 50-57 кг/га. Наиболее активно эти процессы проходили при внесении навоза, что объясняется положительным влиянием аммония на высвобождение калия почвы.

Однако для практических целей агрохимической службы важным является установление количественных изменений в показателях почвенного плодородия после уборки урожая. Это необходимо для установления уровней применения удобрений с высокой их окупаемостью, а также прогноза урожаев и изменения параметров плодородия черноземных почв.

Полным корреляционным анализом установлено, что взаимосвязь мобилизационных возможностей почвы с содержанием подвижных форм азота, фосфора и калия носит криволинейный характер, отражаемый корреляционным отношением.

В опытах установлена тесная взаимосвязь содержания в почве подвижного фосфора весной с осадками сентября-октября (η = 0,85).

Количество обменного калия в почве в средней степени зависит от количества
осадков и температуры сентября-октября (η = 0,47), а также от количества осадков в ноябре-марте и температуры апреля (η = 0,41).

Результаты расчетов показывают, что на изменение подвижных форм фосфора и калия влияет, прежде всего, количество осадков в сентябре-октябре предшествующего года. Причем изменения эти под воздействием агрометеорологических факторов имеют вид логарифмических кривых.

Наличие высокой корреляции между этими показателями позволяет определить ожидаемое содержание подвижных форм фосфора и калия ко времени начала вегетации сельскохозяйственных культур и дает основание на корректировку доз удобрений в период их внесения (при основной обработке почвы).

Процессы мобилизации питательных веществ в почве происходят и в зимние месяцы, на что указывает высокое корреляционное отношение между осадками и температурой ноября-марта и изменениями в содержании подвижного фосфора и нитратов в пахотном слое. Эти закономерности необходимо учитывать при разработке энергоресурсосберегающих технологий возделывания сельскохозяйственных культур.

Выводы. Результаты наших исследований дают возможность разработать методы регулирования сбалансированного питания растений в конкретных почвенно-климатических условиях. Точное знание количества вовлекаемых растениями в жизненный цикл элементов питания и определение составляющих их баланса, позволяет объективно оценить системы удобрения, сориентировать их на получение высоких урожаев и повышение плодородия почв.

 

Литература:

  1.        Воробьёв, С.А. Раздельное и совместное действие севооборотов и удобрений / С.А. Воробьёв // Агрономические основы специализации севооборотов. – М.: Агропромиздат, 1987. – С. 11-17.
  2.        Горянин, О.И. Агрохимические свойства чернозема обыкновенного при биологизации систем воспроизводства почвенного плодородия в Среднем Заволжье / О.И. Горянин, А.П. Чичкин, Б.Ж. Джангабаев // Вестник Саратовского ГАУ. 2012. №12. С. 17-22.
  3.        Максютов, Н.А. Повышение плодородия почвы, урожайности и качества продукции сельскохозяйственных культур в полевых севооборотах степной зоны Южного Урала / Н.А. Максютов, В.М. Жданов, Р.Р. Абдрашитов.: Оренбург, 2012. С. 104-111, 141-169, 175-190.
  4.        Сычев, В.Г. Фосфатный режим почв земель сельскохозяйственного назначения: Бюл. Географической сети опытов с удобрениями / В.Г. Сычев, М.П. Листова, Н.А. Кирпичников и др.: ВНИИА. – М., 2011. – Вып. 11. – 64 с.
Основные термины (генерируются автоматически): минеральных удобрений, внесении удобрений, доз удобрений, расчетных доз удобрений, восстановление гумуса, применения удобрений, минерализации гумуса, яровой пшеницы, обменного калия, внесении минеральных удобрений, эффективность минеральных удобрений, содержание гумуса, удобрений продуктивность озимой, влияние минеральных удобрений, оценки влияния удобрений, питательных веществ удобрений, закономерностей эффективности удобрений, Применение минеральных удобрений, расчетные дозы удобрений, действием удобрений.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle
Задать вопрос