Улучшенный балансовый метод расчета доз минеральных удобрений для эффективного использования природного потенциала агроландшафтов

4. Muzychkin E.T., Potapova A.I., Ryabinina V.M. The role of fertilizers and crop rotations in the regulation of the fertility of powerful chernozem and nutrient cycling in agriculture // Increase in soil fertility and agricultural productivity with intensive chemization. - Science, 1983. - P.152-167.

5. Muzychkin E.T., Kahuta N.M. Efficiency of fertility of powerful black soils in conditions of intensification of agricultural production // Scientific works of Kursk State. S.-H. experimental station. T. XV. - Vol. 4. -Kursk, 1979. - 173 p.

6. Sdobnikova O.V. Conditions for the effective use of phosphate fertilizers // Proceedings of the WCUA. 1979. - Vol. 57. - P. 3-20.

7. Sokolov A.V. Agrochemistry of phosphorus. - M.: Publishing House of the Academy of Sciences of the USSR, 1950. -151 p.

8. Sdobnikova O.V. Conditions for the effective use of phosphate fertilizers // Proceedings of the WCUA. 1979. - Vol. 57. - P. 3-20.

9. Kovynev L.B., Pigorev I.Y., Soloshenko V.M. The role of state regulation of reproduction processes of land resources // Bulletin of the Kursk State Agricultural Academy. - 2013. - № 1. - P. 19-21.

УДК 631.82:911.62

УЛУЧШЕННЫЙ БАЛАНСОВЫЙ МЕТОД РАСЧЕТА ДОЗ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ ДЛЯ ЭФФЕКТИВНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИРОДНОГО ПОТЕНЦИАЛА АГРОЛАНДШАФТОВ

ДЕРИГЛАЗОВА Г.М.,

доктор сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник лаборатории «Агрохимии и АЭМ и ГИС», ФГБНУ «ВНИИ земледелия и защиты почв от эрозии», e-mail: gderiglazova@mail.ru.

БОЕВА Н.Н.,

кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник лаборатории «Агрохимии», ФГБНУ Курский НИИ агропромышленного производства.

Реферат. Целью исследований являлось выявление оптимального уровня насыщения севооборота минеральными удобрениями для разработки мероприятий по управлению плодородием почвы и продуктивности культур севооборота. В статье рассмотрены 10 летние экспериментальные данные по влиянию возрастающих доз минеральных удобрений на урожайность озимой пшеницы и сахарной свеклы. Сельское производство требует правильного применения минеральных и органических удобрений для получения максимальной урожайности всех культур севооборота. Потенциальную продуктивность культур севооборота следует реализовать не с помощью высоких доз удобрений, а путем оптимизации всех свойств и жизненных процессов в почве: создание питательного, воздушного, водного режимов в почве, соответствующих биологическим требованиям растений и оптимальному уровню биологической активности почв. Так в расходные статьи баланса включают, как вынос элементов питания с урожаем сельскохозяйственных культур, так и потери азота приденитрификации из удобрений, потери азота и калия при инфильтрации, из расходной статьи баланса исключали азот, фиксированный из воздуха клубеньковыми растениями бобовых культур. Удобрения обеспечивают увеличение урожайности сельскохозяйственных культур, повышение уровня плодородия почв, улучшение качества сельскохозяйственной продукции, а также повышение окупаемости всех затрат на возделывание сельскохозяйственных культур. На удобренном фоне существенно усиливается использование природных ресурсов продуктивности -солнечной энергии на 20-40 %, почвенной влаги на 15-50 %. На долю удобрений приходится до 40-50 % формируемого урожая. Поэтому применение удобрений остается высокорентабельным и в нынешних экономических условиях.

Даны практические рекомендации по сумме минеральных удобрений за ротацию севооборота и средней севооборотной дозе.

Ключевые слова: минеральные удобрения, метод расчета удобрений, озимая пшеница, сахарная свекла.

IMPROVED BALANCE METHOD OF CALCULATION OF DOSES OF MINERAL FERTILIZERS FOR EFFICIENT USE OF NATURAL POTENTIAL OF AGRICULTURAL LANDSCAPES

DERIGLAZOVA G. M.,

doctor of agricultural Sciences, leading researcher of the laboratory of "agricultural Chemistry and of AEM

and GIS", FEDERAL state budgetary institution "research Institute of agriculture and protection of soils from erosion", e-mail: gderiglazova@mail.ru.

BOEVA N.N.,

candidate of agricultural Sciences, senior researcher the laboratory of "agricultural Chemistry", FEDERAL state scientific institution Kursk scientific research Institute APP.

Essay. The aim of the research was to identify the optimal level of saturation of crop rotation with mineral fertilizers for the development of measures for the management of soil fertility and productivity of crop rotation. The article deals with 10-year experimental data on the effect of increasing doses of mineral fertilizers on the yield of winter wheat and sugar beet. Rural production requires the correct use of mineral and organic fertilizers to maximize the yield of all crop rotation. The potential productivity of crop rotation should be realized not by means of high doses of fertilizers, but by optimizing all the properties and life processes in the soil: the creation of nutritional, air, water regimes in the soil that meet the biological requirements of plants and the optimal level of soil biological activity. So at the expense of balance should include, as a nutrient removal by crops and losses of nitrogen pricenitroglycerin of fertilizer, loss of nitrogen and potassium upon the infiltration of expenditure balance excluded the nitrogen fixed from the air by plants nodulating legumes. Fertilizers increase crop yields, improve soil fertility, improve the quality of agricultural products, as well as increase the return on all costs of cultivation of crops. On the fertilized background, the use of natural resources of productivity - solar energy - by 20-40%, soil moisture by 15-50% is significantly increased. The share of fertilizers accounts for up to 40-50% of the crop. Therefore, the use of fertilizers remains highly profitable in the current economic conditions. Practical recommendations on the amount of fertilizers for rotation of crop rotation and average crop rotation dose are given.

Keywords: mineral fertilizers, fertilizer calculation method, winter wheat, sugar beet.

Введение. Основой рационального использования удобрений в сельском хозяйстве является построение для каждого севооборота научно обоснованных систем удобрения. В настоящее время существует много направлений в подходах к методам построения систем удобрений в севообороте, но наиболее распространены два направления.

В первом направлении и во всех его модификациях нормы удобрений под культуры определяют по результатам полевых опытов. При многих достоинствах данный метод определения доз удобрений имеет и много недостатков. Прежде всего, при этом способе не учитывают уровень планируемой урожайности, а потребность удобрений на севооборот определяют простым суммированием норм удобрений по культурам севооборота без учета последействия удобрений и суммарного их эффекта за ротацию севооборота. Все это затрудняет определение оптимального насыщения севооборота удобрениями и определение оптимальных доз под конкретные культуры севооборота.

Второе направление основано на использовании балансовых методов расчета потребности растений в элементах питания. В основу балансовых методов во всех случаях берется вынос элементов питания с урожаем культур. При этом учитывают запасы названных форм питательных веществ в пахотном слое почвы и коэффициенты использования их растениями, а также учитывают коэффициенты использования питательных веществ из вносимых минеральных и органических удобрений. Следует отметить, что используемые в этом методе данные по коэффициентам потребления питательных веществ из почвы и удобрений сильно варьируют как по почвам, так и по культурам.

Это в значительной мере снижает точность расчетов и затрудняет практическое использование этого метода на практике. По этой причине ведется поиск новых вариантов, которые позволили бы сохранить все положительное балансового принципа определения потребности растений в элементах питания и в то же время избежать отрицательных моментов данного метода.

Современное сельскохозяйственное производство требует правильного применения минеральных и органических удобрений для получения максимальной урожайности всех культур севооборота. Потенциальную продуктивность культур севооборота следует реализовать не с помощью высоких доз удобрений, а путем оптимизации всех свойств и жизненных процессов в почве: создание питательного, воздушного, водного режимов в почве, соответствующих биологическим требованиям растений и оптимальному уровню биологической активности почв [1, 2, 3, 4].

Материал и методика исследования. Исследования проводились на стационарном полевом опыте Курского НИИ агропромышленного производства на типичном среднемощном средне-гумусном тяжелосуглинистом черноземе в 20022012 гг. Опыт заложен в четырёхпольном севообороте с последующим следующем чередованием культур - горохоовсяная смесь, озимая пшеница, сахарная свекла, ячмень. Посевная площадь опытной делянки равна 175 м2 (25 м*7 м). Дозы вносимых минеральных удобрений по культурам севооборота представлены в таблице 1.

При расчете баланса питательных веществ за ротацию севооборота учитывали расходную и приходную статьи баланса.

Таблица 1 - Дозы минеральных удобрений под культуры севооборота ^

Культуры севооборота N1P1K4 N2P2K2 N3P3K3 N4P4K4

Горохоовсяная смесь 30 60 90 120

Озимая пшеница 30 60 90 120

Сахарная свекла 90 120 150 180

Ячмень И зучается последействие удобрений

Сумма удобрений за ротацию N150P150K150 N240P240K240 N330P330K330 N420P420K420

Ср. севооборотная доза, кг/га д.в. N38P38K38 N60P60K60 N83P83K83 N105P105K105

Таблица 2 - Влияние возрастающих доз полного минерального удобрения на урожайность озимой

пшеницы и сахарной свеклы

Озимая пшеница Сахарная свекла

Вариант Урожайность, Прибавка Вариант Урожайность, Прибавка

опыта ц/га к контролю опыта ц/га к контролю

ц/га % ц/га %

Контроль 33,5 - - Контроль 365 - -

N30P30K30 40,1 6,0 17,9 N90P90K90 473 108 30

N60P60K60 43,4 9,9 29,5 N120P120K120 496 131 36

N90P90K90 43,0 9,5 28,4 N150P150K150 506 141 39

N120P120K120 41,6 8,1 24,2 N180P180K180 513 148 41

В расходные статьи баланса включали - вынос элементов питания с урожаем сельскохозяйственных культур, потери азота при денитрификации из удобрений, потери азота и калия при инфильтрации, из расходной статьи баланса исключали азот, фиксированный из воздуха клубеньковыми растениями бобовых культур.

В приходную статью баланса включали - приход элементов питания с удобрениями, поступление питательных веществ с семенами, с осадками, также включали и поступление азота в почву с пожнивными и корневыми остатками бобовых растений. Разница между расходом и приходом каждого элемента питания составляла баланс питательных веществ за ротацию севооборота.

Результаты исследования. При исследовании урожайности озимой пшеницы под действием изменяющихся доз минеральных удобрений в нашем опыте, можно отметить, что в среднем за 10 лет внесение Кб0Рб0Кб0 способствовало получению максимальной урожайности озимой пшеницы по сравнению с контролем (таблица 2).

Прибавка в данном случае составила 9,9 ц/га или 29,5 %. Дальнейшее увеличение дозы не давало такого эффекта.

При рассмотрении средней урожайности за 10 лет сахарной свеклы можно отметить, что при увеличении доз удобрений повышается урожайность. Прибавка к контролю составила от 30 до 41% или 108-148 ц/га. Исходя из результатов исследований, при возделывании сахарной свеклы в хозяйствах со средней и повышенной обеспеченностью подвижными питательными элементами можно рекомендовать под сахарную свеклу К90Р90К90. Когда же становится задача повышения плодородия почвы, то следует принимать более высокие дозы. Наибольшую отдачу от внесения минеральных удобрений при наших условиях, получили при применении К120Р120К120.

Выводы. В зернотравянопропашном севообороте на типичном среднемощном средне-гумусном тяжелосуглинистом черноземе наиболее оптимальной дозой (по балансовому методу, учитывающему расходную и приходную статьи), для выращивания озимой пшеницы с максимальной урожайностью, является Кб0Рб0Кб0, а для сахарной свеклы К120Р120К120. Таким образом, сумма удобрений за ротацию севооборота будет составлять К240Р240К240, а средняя севооборотная доза -Кб0Рб0Кб0 кг/га д.в.

Список использованных источников

1. Дериглазова Г.М. Научное обоснование возделывания ярового ячменя различного назначения на склонах Центрального Черноземья: автореф. дисс. док. с.-х. наук. - Орел, 2013. - 42 с.

2. Дериглазова Г.М., Айдиев А.Я. Особенности возделывания ярового ячменя на склоновых землях Центрального Черноземья: монография - Курск: ГНУ Курский НИИА1 li I, 2013. - 233 с.

3. Долгополова Н.В. Влияние минеральных удобрений на зимостойкость озимой пшеницы в зависимости от способов подкормки и сроков внесения // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. - 2018. - № 1.- С. 23-26.

4. Долгополова Н.В., Пигорев И.Я. Роль плодородия в адаптивно-ландшафтном земледелии // Проблемы и перспективы инновационного развития агротехнологий: материалы Международной научно- практической конференции. - 2016. - С. 3-4.

List of used sources

1. Deriglazova G.M. Scientific rationale for the cultivation of spring barley for various purposes on the slopes of the Central Chernozem Region: Author. diss. doc S.-H. sciences. - Orel, 2013. - 42 p.

2. Deriglazova G.M., Aidiev A.Ya. Features of spring barley cultivation on the sloping lands of the Central Black Soil Region: monograph - Kursk: GNU Kursk NIIAPP, 2013. - 233 p.

3. Dolgopolova N.V. Influence of mineral fertilizers on winter-hardiness of winter wheat depending on the feeding methods and terms of application // Bulletin of Kursk State Agricultural Academy. - 2018. - № 1.- P. 23-26.

4. Dolgopolova N.V. Pigorev I.Y. The Role of fertility in adaptive-landscape Agriculture // Problems and prospects of innovative development of agricultural technologies: Materials of International scientific-practical Conference. - 2016. - P. 3-4.

УДК 631.421

ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ СОДЕРЖАНИЯ В ПОЧВЕ БИОГЕННЫХ ВЕЩЕСТВ НА ВЫНОС ИХ РАСТВОРИМЫХ ФОРМ МЕТОДОМ ДОЖДЕВАНИЯ*

СУХАНОВСКИЙ Ю.П.,

доктор сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник лаборатории моделирования эрозионных процессов, ФГБНУ «Курский ФАНЦ» - Всероссийский научно-исследовательский институт земледелия и защиты почв от эрозии, e-mail: soil-er@kursknet.ru, тел.: 8(4712)227905.

ВЫТОВТОВ В.А.,

старший научный сотрудник лаборатории моделирования эрозионных процессов, ФГБНУ «Курский ФАНЦ» - Всероссийский научно-исследовательский институт земледелия и защиты почв от эрозии, тел.: 8(4712)227905

ТИТОВ А.Г.,

научный сотрудник лаборатории моделирования эрозионных процессов, ФГБНУ «Курский ФАНЦ» -Всероссийский научно-исследовательский институт земледелия и защиты почв от эрозии, тел.: 8(4712)227905.

РЯЗАНЦЕВА Н.В.,

старший научный сотрудник отдела инноваций, координации и патентных исследований, ФГБНУ «Курский ФАНЦ» - Всероссийский научно-исследовательский институт земледелия и защиты почв от эрозии, тел.: 8(4712)531511.

Реферат. Статья посвящена изучению экстракции N-NO3, N-NH4, Р2О5, К2О из почвы поверхностным потоком воды. Использован коэффициент экстракции K^ = C^/C^ , где C^ - концентрация элемента в потоке воды, связанная с его экстракцией из почвы; C^ - концентрация в почве. Проведён анализ источников погрешности: инструментальная погрешность; неоднородность измеряемого объекта; погрешность расчёта; погрешность метода. Погрешности методов определения концентраций исследованных элементов приведены в описании методов. Методы разработаны для «чистых» растворов (без почвенных частиц). Существует проблема: как практически можно применять эти методы для «мутных» растворов? Предложен критерий для достаточной степени очистки растворов от почвенных частиц. Для создания искусственного дождя использована портативная дождевальная установка и дистиллят, изготовленный из водопроводной воды. Из чернозёма изготовлены два почвенных образца в металлических цилиндрах с боковым водосливом. Цилиндры примерно одинаковые (диаметр 25 см, высота 20 см, площадь стоковой площадки 0,05 м2). Для создания разной концентрации в один образец внесли минеральные удобрения. Для очистки растворов от почвенных частиц использовали фильтрование, осаждение в спокойной воде и центрифугу с разной продолжительностью работы. При первом дождевании (с внесением удобрений) центрифуга работала 1, 5, 30 и 60 минут. При втором она работала 10, 20 и 60 минут. Результаты привели к выводам: при работе центрифуги 5 минут и больше был достигнут критерий достаточной степени очистки растворов (значения C^ в пределах погрешности не изменялись); для коэффициента K^ получены значения: N-NO3 ^ 0,007±0,005 (71 %); N-NH4 ^ 0,03±0,03 (100%); P2O5 ^ 0,0050±0,0019 (38 %); K2O ^ 0,0134±0,0027 (20 %); большая погрешность для азота связана с его содержанием в дождевой воде.

Ключевые слова: биогенные вещества, экстракция, поверхностный сток, метод дождевания, анализ погрешностей.

* Работа выполнена в соответствии с п. 142 Программы фундаментальных научных исследований Государственных академий наук на 2013-2020 гг. (тема № 0630 - 2015 - 0009).