Комплексное применение удобрений в кормовом севообороте на дерново-подзолистой почве

УДК 631.582:631.8

Комплексное применение удобрений в кормовом севообороте

на дерново-подзолистой почве

возврата органического вещества и элементов питания в почву, стабилизации выхода зерна, кормовых единиц и переваримого протеина с I га севооборотной площади.

Литература

1. Беленков А.И., Зеленев A.B. Биоло-гизированные севообороты и плодородие каштановых почв Нижнего Поволжья// Известия ТСХА, 2008. - № 2. - С. 18-24.

2. Плескачев Ю.Н., Холод A.A., Шия-нов K.B. Полевые севообороты, обработка почвы и борьба с сорной растительностью в Нижнем Поволжье: Монография. - М.: Изд-во «Вестник РАСХН», 2012. -357 с.

3. Зеленев A.B. Полевые севообороты Нижнего Поволжья//Аграрная наука, 2008. - № 12. - С. 10-12.

4. Плескачев Ю.Н., Сухов А.Н., Мисю-ряев В.Ю. О севооборотах в Нижнем По-волжье//Земледелие, 2013. - № 2. - С. 3-5.

5. Зеленев A.B., Зеленева И.П. Эффективность биологизированных севооборотов Нижнего Поволжья//Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование, 2010. - № 4(20). - С. 62-68.

Статья поступила в редакцию 27.03.2013

Methods of biologization in crop rotations of Lower Volga region

A.I. Belenkov, A.V. Zelenev,

B.O. Amantaev

Application of methods of biologization on chestnut and light chestnut soils helped to J reduce loss of organic matter and increase © inflow for major nutrients, as well as T_ stabilize the output of grain, feed units and s} digestible protein in crop rotations of Lower

Volga region. s Keywords: methods of biologization, crop <!> rotation, organic matter, nutrients, yield of a> grain, feed units and digestible protein in 1 crop rotations.

v m

m

26

H.T. ЧЕБОТАРЕВ, доктор сельскохозяйственных наук

A.А. ЮДИН, кандидат экономических наук

НИИ сельского хозяйства Республики Коми E-mail: nipti@bk.ru

B.Н. БУБНОВА, кандидат сельскохозяйственных наук Коми филиал Вятской государственной сельскохозяйственной академии E-mail: audin@rambler. ru

В длительном полевом опыте на дерново-подзолистой среднеокультуренной почве изучено влияние органических и минеральных удобрений на агрохимические свойства почвы, урожайность и качество культур кормового севооборота.

Ключевые слова: минеральные и органические удобрения, севооборот, урожайность, плодородие почвы, картофель, травы.

Многочисленными исследованиями установлено,что при длительном применении минеральных удобрений свойства почв ухудшаются [1-7]. Это объясняется поглощением почвой катионов, входящих в состав удобрений, и подкислением почвенного раствора в результате вытеснения из поглощающего комплекса водорода и алюминия, а также физиологической кислотности азотных и калийных удобрений. При внесении минеральных удобрений с добавками для нейтрализации их физиологической кислотности на фоне навоза или известкования кислотность почв не только не увеличивается, а в ряде случаев и снижается, что способствует благоприятному росту и развитию большинства растений.

Исследования по использованию органических и минеральных удобрений в кормовом севообороте проводили в 1978-2011 гг. на дерново-подзолистой легкосуглинистой сред-неокультуренной почве по методике [8]. Агрохимические показатели почвы и схема опыта приведены в

таблице I. Кормовой севооборот имел следующее чередование культур: картофель - викоовсяная смесь с подсевом многолетних трав - многолетние травы I г.п. - многолетние травы 2 г.п. - однолетние травы -картофель.

Органическое удобрение в виде торфонавозного компоста (ТНК) вносили под картофель. Средние агрохимические показатели ТНК были следующими: рНсол - 7,2-7,5; сухое вещество - 26-30 %; зольность - 2022 %; содержание общего азота -0,52-0,60 %, общего фосфора -0,50-0,56 %, общего калия - 0,420,48 %. Для восполнения выноса элементов питания растениями ежегодные дозы минеральных удобрений составили: под картофель - N60P30K1S0, викоовсяную смесь - N40P32K116, многолетние травосмеси - N40P32K108. Использовали также пониженные их дозы (1/2 и 1/3 часть от полной дозы). Планируемая урожайность зеленой массы викоовсяной смеси - 200, многолетних трав - 150, картофеля - 150 т/га.

В результате длительных исследований установлено, что удобрения оказали существенное влияние на изменение основных агрохимических свойств дерново-подзолистой почвы (табл. 1). Повышение содержания гумуса по сравнению с исходным количеством было наиболее значительным при внесении одного компоста (на 0,3-0,4 %) и совместном его применении с минеральными туками (на 0,3-0,5 %). При внесении одних минеральныхудобрений(во всех дозах) содержание гумуса в почве снизилось до 2,1-2,2 %, что на 0,20,3 % меньше, чем в начале опыта. Это указывает на то, что минерализация гумуса опережала его гумификацию из-за недостаточных объемов поступления в почву органического вещества в виде торфонавозного компоста и пожнивно-корневых остатков возделываемых культур.

Важным положительным результатом наших исследований является то, что в варианте без удобрений

leiäiöTäeä.p65 26 20.12.2013, 21:34

I. Влияние длительного внесения удобрений в кормовом севообороте на агрохимические свойства

дерново-подзолистой почвы в слое 0-20 см

Вариант Общий гумус по Тюрину, % рН СОЛ. Нг S РА К 20

мг-экв/100 г почвы мг/кг почвы

1978 г. 2011 г. 1978 г. 2011 г. 1978 г. 2011 г. 1978 г 2011 г. 1978 г. 2011 г. 1978 г. 2011 г.

Без удобрений (контроль) 2,1 2,1 5,5 4,8 3,1 4,1 10,3 9,2 223 166 146 77

1/3 ЫРК 2,3 2,1 5,6 4,5 3,7 3,9 13,6 14,6 193 184 148 124

1/2 ЫРК 2,5 2,2 5,6 4,6 3,4 3,8 16,8 13,7 187 155 152 125

ЫРК 2,5 2,2 5,4 4,7 3,4 4,0 14,8 12,2 201 166 156 158

ТНК, 40 т/га - Фон 1 2,5 2,8 5,2 5,6 3,7 3,2 15,3 13,1 211 220 148 153

Фон 1 с 1/3 ЫРК 2,4 2,7 5,3 5,5 3,7 2,9 13,9 14,6 212 281 162 184

Фон 1 с 1/2 ЫРК 2,4 2,8 5,2 5,5 3,4 2,8 14,6 15,2 246 317 178 192

Фон 1 с ЫРК 2,1 2,5 4,8 5,3 4,2 3,0 13,3 14,7 184 277 181 212

ТНК, 80 т/га - Фон 2 2,4 2,8 5,3 5,6 3,8 2,3 15,5 16,8 201 307 170 204

Фон 2 с 1/3 ЫРК 2,0 2,4 5,1 5,4 3,9 2,1 11,7 13,6 180 336 173 211

Фон 2 с 1/2 ЫРК 2,6 3,0 5,2 5,6 4,4 2,3 13,0 15,4 240 336 185 227

Фон 2 с ЫРК 2,3 2,8 5,3 5,7 3,6 1,8 13,2 15,7 227 364 190 228

нСР05 0,24 0,27 0,47 0,42 0,41 0,48 1,31 1,42 20,4 25,3 25,3 24,7

удалось сохранить исходное содержание гумуса (2,1 %) и получать достаточно высокую урожайность (2,6 т/га сухого вещества) кормовых культур благодаря поступлению в почву значительных объемов растительных остатков, в первую очередь многолетних трав, их гумификации и минерализации под воздействием микроорганизмов.

Удобрения оказывали значительное влияние на обменную кислотность почвы. В вариантах с минеральными удобрениями и без удобрений отмечено значительное подкисление почвы (на 0,7-1,1 ед. рНсол) за счет использования физиологически кислых минеральных удобрений, выноса и вымывания кальция и магния из почвы и замещения их ионами водорода и алюминия. Применение ТНК совместно с минеральными удобрениями и без них способствовало снижению кислотности в результате внесения значительного объема катио-

нов кальция и магния с компостом и их действия на почвенный поглощающий комплекс. В вариантах без удобрений и на фоне минеральных туков повышалась гидролитическая кислотность на 0,6-1,0 мг-экв/100 г почвы из-за высокого выноса и вымывания катионов кальция и магния. Отмечено значительное снижение гидролитической кислотности при совместном использовании органического и минеральных удобрений, особенно в вариантах на фоне 80 т/га ТНК - на 1,8-2,1 мг-экв/100 г почвы.

В вариантах с ТНК и совместным его применением с минеральными удобрениями установлено значительное повышение содержания подвижных форм фосфора и калия (соответственно на 80-1S0 и 20-40 мг/кг) за счет минерализации органического удобрения, пожнивно-корневых остатков культур, а также неполного использования растениями фосфо-

ра и калия из удобрений на холодных почвах Севера [9]. Минерализация органического вещества растительных остатков и торфонавозного компоста под действием микроорганизмов в этих вариантах происходила более интенсивно, так как внесенный минеральный азот служил питательной средой для различных групп микроорганизмов, что позволило ускорить переход элементов питания в доступную для растений форму.

Повышение доз минеральных удобрений с 1/2 ЫРК и 1/3 ЫРК до полной дозы, рассчитанной по выносу питательных веществ с урожаем, способствовало повышению обменной и гидролитической кислотности, содержания подвижных форм фосфора и калия, а также снижению суммы поглощенных оснований. При совместном применении органического и минеральных удобрений (в различных дозах) отрицательное влияние последних нивелировалось за

2. Влияние длительного применения органического и минеральных удобрений в кормовом севообороте на урожайность сухого вещества культур

Картофель Многолетние травы Однолетние травы

Вариант урожайность, прибавка к урожайность, прибавка к урожайность, прибавка к

т/га контролю, % т/га контролю, % т/га контролю, %

Без удобрений (контроль) 2,1 - 3,0 - 2,9 -

1/3 ЫРК 2,4 14,2 4,4 46,7 3,3 13,8

1/2 ЫРК 2,6 23,8 4,9 63,3 3,6 24,1

ЫРК 2,8 33,3 5,7 90,0 3,9 34,6

ТНК, 40 т/га - Фон 1 2,9 38,0 3,7 23,3 3,4 17,2

Фон 1 с 1/3 ЫРК 3,1 47,6 4,8 60,0 3,6 24,1

Фон 1 с 1/2 ЫРК 3,3 57,1 5,6 86,7 3,8 31,0

Фон 1 с ЫРК 3,6 71,4 6,2 106,6 4,2 44,8

ТНК, 80 т/га - Фон 2 3,2 52,3 4,1 36,6 3,8 31,0

Фон 2 с 1/3 ЫРК 3,5 66,6 5,2 73,3 3,9 34,5

Фон 2 с 1/2 ЫРК 3,7 76,1 5,8 91,4 4,1 41,6

Фон 2 с ЫРК 3,9 85,7 6,6 120,0 4,3 48,2

НСр05 0,33 0,49 0,31

U ф 2

ä

ф

Ь Ф ä

s

ф

N) О

Ieiäiöiäea.p65

20.12.2013, 21:34

27

счет высоких доз ТНК, трансформации органического вещества в почве, и агрохимические свойства дерново-подзолистой среднеокультуренной почвы в значительной степени улучшались.

Внесение торфонавозного компоста и минеральных удобрений в кормовом севообороте способствовало повышению урожайности сельскохозяйственных культур, особенно при совместном их применении (табл. 2).

Так, в среднем за годы исследований урожай сухого вещества картофеля в удобренных вариантах составил 2,1-3,9 т/га, превысив контроль на 14-86 %. При повышении доз минеральных удобрений с 1/3 ЫРК до ЫРК урожайность увеличилась с 2,4 до 2,8 т/га, а прибавка к контролю - с 14 до 33 %. При повышении дозы ТНК с 40 до 80 т/га урожайность возросла с 2,9 до 3,2 т/га, прибавка к контролю - с 38 до 52 %. Наибольшая продуктивность картофеля получена при совместном внесении органического и минеральных удобрений - 3,1-3,9 т/га, что на 48-86 % выше контроля.

Урожайность однолетних трав при внесении одних минеральных удобрений или только ТНК составляла соответственно 3,3-3,9 и 3,4-3,8 т/га сухого вещества, что на 14-35 и 1731 % выше по сравнению с контролем. Совместное применение органического и минеральныхудобрений существенно повышало урожайность однолетних трав, особенно при использовании полной дозы ЫРК (4,24,3 т/га, или на 45-48 % выше контроля).

Применение минеральных удобрений для подкормки многолетних трав увеличило их урожайность до 4,4-5,7 т/га, что выше продуктивности контрольного варианта на 47-90 %. Так же как и на предыдущих двух культурах, наиболее значительное повышение продуктивности многолетних трав было от совместного действия туков и органического удобрения, внесенного под картофель (см. табл. 2).

Важное значение при использовании удобрений имеет качество по-

0 лучаемой продукции. В наших опытах с повышением объемов внесе-

31 ния удобрений в органической или ф минеральной форме содержание

1 сухого вещества в клубнях картофе-з ля снижалось на 1-2 %.

Количество азота, фосфора и сы-§ рого протеина в клубнях картофеля т

28

по вариантам опыта изменялось незначительно. Отмечена тенденция к повышению содержания калия и кальция с увеличением доз удобрений. Крахмала содержалось 12-13 %, что близко к оптимальному значению. Количество нитратов составило 40-115 мг/кг, при предельно допустимой концентрации 250 мг/кг.

Содержание сухого вещества в однолетних травах в удобренных вариантах составило 19-21 %, фосфора - 0,62-0,72, кальция - 0,520,61 % и практически не отличалось от показателей на контроле. С повышением доз удобрений содержание азота, калия и протеина увеличилось наиболее значительно при совместном использовании ТНК и ЫРК и достигло соответственно 2,1-2,3; 2,9-3,4 и 12,2-14,4 %, тогда как на контроле эти показатели равнялись 1,9; 2,4 и 12,0 %. Количество нитратов в однолетних травах составило 45-116 мг/кг, что значительно ниже ПДК.

В многолетних травах содержание сухого вещества, фосфора и кальция по вариантам опыта различалось незначительно, в пределах ошибки аналитических определений. Количество азота, калия и протеина в травах повышалось с увеличением доз удобрений, особенно при совместном внесении органического и минеральных удобрений - соответственно на 0,3-0,4; 0,2-0,4 и на 2,02,5 %. Содержание нитратов было в пределах пДк.

С экономической точки зрения наиболее рентабельно в кормовом севообороте возделывать картофель. При использовании различных доз минеральных удобрений прибыль с 1 га составила 130-142 тыс. руб., при ежегодном внесении ЫРК на фоне 40 т/га ТНК - 148-156 тыс. руб., а на фоне 80 т/га ТНК - 153167 тыс. руб.

При возделывании однолетних трав прибыль была 5-15 тыс. руб., многолетних - 5-16 тыс. руб. с 1 га. Наибольший экономический эффект по этим культурам получен в вариантах с минеральными удобрениями.

Таким образом, оптимальный прием удобрения сельскохозяйственных культур в кормовом севообороте на дерново-подзолистой среднеокуль-туренной почве - совместное применение торфонавозного компоста (40 т/га один раз в три года) и минеральных удобрений (в дозах, рассчитанных по выносу питательных веществ). При таком способе удобре-

ния значительно повышается плодородие почвы, продуктивность возделываемых культур, а также экономическая эффективность производства.

Литература

1. Авдонин Н.С. Повышение плодородия кислых почв. - М.: Колос, 1969. -304 с.

2. Кулаковская Т.Н. Почвенно-агрохи-мические основы получения высоких урожаев. - Минск: Ураджай, 1978. - 270 с.

3. Лыков А.М. Воспроизводство плодородия почв в Нечерноземной зоне. -М.: Колос, 1982. - 142 с.

4. Минеев В.Г. Химизация земледелия и природная среда. - М.: Агропро-миздат, 1990. - 286 с.

5. Сдобникова О.В. фосфорные удобрения и урожай. - М.: Агропромиздат, 1985. - 108 с.

6. Чеботарев Н.Т. и др. Влияние длительного внесения удобрений на плодородие подзолистой почвы и продуктивность культур в кормовом севообороте// Агрохимия, 2005. - № 4. - С. 5-9.

7. Ягодин Б.А. Агрохимия. - М.: Агропромиздат, 1989. - 654 с.

8. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. - М.: Агропромиздат, 1985. -351 с.

9. Журбицкий З.И. Влияние внешних условий на минеральное питание рас-тений//Агрохимия, 1965. - № 3. - С. 65-75.

Статья поступила в редакцию 14.03.2013

Integrated application of fertilizers in fodder crop rotation on sod-podzolic soil

N.T. Chebotarev, A.A. Yudin, V.N. Bubnova

In the long-term field experiment on sod-podzolic middle-cultivated soil studied the influence of organic and mineral fertilizers on agrochemical properties of soil, yield and quality of cultures of fodder crop rotation.

Keywords:2organic and mineral fertilizers, crop rotation, yield, fertility of soil, potato, herbs.

Iéiai6iaéá.p65 28 20.12.2013, 21:34