Плодородие почвы и продуктивность выращиваемых культур при разных типах севооборотов, способах обработки почв и уровней удобренности

ПЛОДОРОДИЕ ПОЧВЫ И ПРОДУКТИВНОСТЬ ВЫРАЩИВАЕМЫХ КУЛЬТУР ПРИ РАЗНЫХ ТИПАХ СЕВООБОРОТОВ, СПОСОБАХ ОБРАБОТКИ ПОЧВ И УРОВНЕЙ УДОБРЕННОСТИ

В.Д. СОЛОВИЧЕНКО, В.Н. САМЫКИН

Белгородский НИИСХ

В 1987 г. в Белгородском НИИСХ был заложен многофакторный опыт по исследованию изменения плодородия чернозёмов, продуктивности культур в зависимости от уровня внесения минеральных и органических удобрений, способов основной обработки почв и типов севооборотов.

Почва опытного участка - чернозём типичный среднемощный малогумусный тяжелосуглинистый на лессовидном суглинке содержание гумуса

5.01...5.38 %, подвижного фосфора — 4,8...5,7 мг, обменного калия — 9,2...12,1 мг на 100 г почвы, pH —

> » > г С0/,

5.8...6.4.

В эксперименте изучали:

севообороты с различной насыщенностью пропашными культурами — зернотравяной (озимая пшеница - сахарная свёкла — ячмень + травы - многолетние травы 1 г.п. — многолетние травы 2 г.п.), зернопропашной (озимая пшеница - сахарная свёкла - ячмень — кукуруза на силос — горох), зернопаропропашной (озимая пшеница — сахарная свёкла - кукуруза на силос — кукуруза на зерно - чёрный пар);

три способа основной обработки почвы — вспашка, безотвальное рыхление и минимальная обработка;

три системы удобрений — органическая, органоминеральная и минеральная с тремя уровнями удоб-ренности (без удобрения, с внесением одной, двух доз удобрений и их комбинаций).

Органику вносили один раз за ротацию севооборота под сахарную свёклу в одинарной (40 т/га) и двойной (80 т/га) дозах.

Минеральные удобрения применяли ежегодно. Одинарная доза (50...90 кг/га д.в.) рассчитана на простое воспроизводство почвенного плодородия, двойная - на расширенное.

В разных вариантах опыта изучали агрохимические, физико-химические, агрофизические и биологические свойства почвы, проводили учёт урожайности и качества продукции.

После третьей ротацией севооборотов произошли определённые изменения уровня плодородия почвы и продуктивности сельскохозяйственных культур. Так, в зернотравяном севообороте, где 40 % посевных площадей занято многолетними бобовыми травами (эспарцетом), во всех без исключения вариантах наблюдается увеличение содержания гумуса на 0,1...0,32 абсолютных процента по отношению к исходным показателям. Особенно заметны прибавки в абсолютном контроле при безотвальной и минимальной обработках (до 0,18...0,19 %, против 0,1 %

при вспашке). С внесением удобрений разница гу-мусированности почвы по способам основной обработки становится менее ощутимой. При использовании 16 т навоза на 1 га севооборотной площади прибавка гумуса колеблется в пределах 0,22...0,26 %, а в случае совместного применения органики и минеральных удобрений - 0,28...0,32 %.

В зернопропашном и зернопаропропашном севооборотах в вариантах без удобрений и с внесением только минеральных туков общее содержание гумуса снизилось на 0,06.. .0,28 %, меньше при минимальной обработке и больше на делянках, где применяли минеральные удобрения. Совместное использование органических и минеральных удобрений в пропашных севооборотах (N52 62Рб2Кб2 и 8 т навоза на 1 га севооборотной площади) увеличило содержание гумуса в чернозёме типичном на 0,11...0,19 % (на большую величину в зернопропашном севообороте при минимальной обработке почвы).

Потери обменного калия в сравнении с исходными значениями в абсолютном контроле были незначительными — при вспашке 1,1, а при минимальной обработке — 3,6 мг/кг почвы. В случае внесения минеральных туков (К52 62Р62К62) концентрация этого элемента возрастает — на 15,8...25,3 мг/кг почвы и достигала соответственно 106,2 и 119,2 мг/кг почвы.

Использование органических и минеральных удобрений (1М84 124Р124К|24 и 8 т навоза на 1 га севооборотной площади) способствовало увеличению содержания обменного калия при вспашке на 28,5 мг, а при минимальной обработке на 39,2 мг/кг почвы.

Применение Ы42 62Р62К62 повышало концентрацию подвижного фосфора на 51,4...54,21 мг, а N54 124Р124К124- на 93,8...100,9 мг/кг почвы. Совместное внесении органических и минеральных удобрений увеличивало его содержание при вспашке на 122,4, а при минимальной обработке на 128,0 мг/кг почвы.

Гидролитическая кислотность в зернотравяном севообороте (исходное значение около 2,7 мг-экв. на 100 г почвы) понизилась во всех вариантах опыта. Наибольшее уменьшение произошло при использовании органики. В варианте со вспашкой ее величина снизилась на 0,56...0,72 мг-экв., а при минимальной обработке — на 0,84...1,05 мг-экв. на 100 г почвы.

В зернопаропропашном севообороте гидролитическая кислотность в абсолютном контроле увеличилась при отвальной обработке на 1,02 мг-экв., а при минимальной — на 1,20 мг-экв. 100 г почвы. С внесением N54 62Р62К62 на 1 га севооборотной площади в пропашных севооборотах она возросла на 1,23 и 1,36 мг-экв. на 100 г почвы, а при использовании

органических удобрений (8 т/га навоза) на 0,49 и 0,67 мг-экв. 100 г почвы соответственно.

Установлено что от уровня удобренности почвы зависит и азотфиксирующая способность многолетних бобовых трав. На поле люцерны второго года пользования, в абсолютном контроле было накоплено 125...130 кг/га биологического азота с коэффициентом азотфиксации 0,83, а в случае применения удобрений особенно минеральных (азотных), последний резко снижался - до 0,54 при вспашке и 0,46

сравнению с использованием минеральных удобрений и особенно с контролем. Наибольшая величина этого показателя (3,6...4,6 ед.), отмечена при орган-но-минеральной системе удобрения, причем лучше структура почвы была в зернотравяном севообороте и в вариантах с минимальной обработкой.

Урожайность пропашной культуры (сахарная свекла) без внесения удобрений составляла 209...249 ц/га и была больше в зернотравяном и зернопаропропашном севооборотах при вспашке (см. табл.).

Таблица. Влияние типов севооборотов, уровней удобренности и способов основной обработки почвы на уро жайность сельскохозяйственных культур, ц/га

Внесено удобрений на 1 га Севообороты, обработка почвы

Навоз, т/га ЫРК, кг д.в. зернотравяной зернопропашной зернопаропропашной

В* Б М в I Б М В Б М

0 0 249 244 230 Сахарная свекла 236 227 209 246 236 223

90,90,90 376 376 361 372 370 342 389 378 361

180,180,180 419 427 414 410 410 398 429 425 418

40 0 298 299 284 286 288 272 309 302 289

90,90,90 403 398 398 399 395 385 419 415 409

180,180,180 440 449 435 437 433 423 452 453 450

80 0 325 320 322 307 314 303 322 328 318

90,90,90 433 437 426 419 425 417 437 438 433

180,180,180 469 467 464 453 454 446 471 471 470

0 0 29,4 30,6 30,4 Озимая пшеница 27,6 27,4 27,6 34,7 35,1 35,3

90,60,60 40,3 38,4 39,4 37,5 36,5 38,7 43,1 43,7 43,6

180,120,120 42,1 41,7 41,8 40,0 41,0 40,5 45,7 46,8 45,9

40 0 33,0 34,3 32,9 31,5 30,4 30,5 38,1 37,4 37,6

90,60,60 40,6 40,9 40,8 40,1 39,9 39,7 44,3 44,6 44,8

180,120,120 43,3 43,6 43,7 41,2 42,3 41,7 46,8 46,0 47,7

80 0 34,0 34,3 33,3 32,2 32,0 32,0 39,4 38,4 38,5

90,60,60 42,0 41,7 42,0 41,4 40,7 40,8 46,2 46,2 45,6

180,120,120 44,0 44,5 44,7 43,0 43,7 43,4 48,5 47,7 47,6

*В — вспашка; Б — безотвальная обработка почвы; М — минимальная обработка почвы.

при минимальной обработке.

Объемная масса почвы при влажности 22...24 % перед закладкой опыта составляла 1,24...1,28 г/см3. В вариантах без удобрений произошло уплотнение пахотного слоя на 0,03...0,12 г/см3 (больше в зернотравяном севообороте при минимальной обработке, где объемная масса почвы достигала 1,33 г/см3, тогда так после вспашки она была равна 1,29 г/см3). Внесение органических удобрений отдельно и вместе с минеральными способствовало уменьшению плотности на 0,04...0,10 г/см3 (до 1,14...1,21 г/см3).

После уборки озимой пшеницы при равновесной объемной массе почвы мы провели определение коэффициентов структурности пахотного слоя. Большая их величина указывает на преобладание агрономически ценной комковато-зернистой фракции над пылеватой и глыбистой.

В вариантах без удобрений в зернотравяном севообороте коэффициент структурности был равен

3,3...4,1 ед., что заметно выше, чем в зернопропашном (2,7...3,3) и зернопаропропашном (2,6...3,1). При этом большие значения соответствуют минимальной обработке почвы. Внесение 16 т/га севооборотной площади навоза способствовало увеличению коэффициента структурности чернозема типичного по

Внесение по 90 кг д.в. NPK (одинарные дозы) увеличивало сбор корнеплодов при отвальной обработке до 376...389 ц/га, а при минимальной — до 342...361 ц/га. Двойные дозы минеральных удобрений (по 180 кг д.в.) по сравнению с одинарными способствовали дальнейшему росту урожайности на 40...57 ц/га.

Внесение органики (навоза) 40 и 80 т/га повышало продуктивность сахарной свеклы соответственно до 272...309 и 303...328 ц/га.

Наибольшая урожайность культуры получена при совместном внесении органических и минеральных удобрений — 446...471 ц/га, прибавка к контролю составила 217...237 ц/га, что свидетельствует о высокой эффективности этого приема.

Продуктивность посевов озимой пшеницы без удобрений (абсолютный контроль) благодаря высокому естественному плодородию и соблюдению агротехнологий была довольно высокой и колебалась от 27,4 ц/га в зернопропашном севообороте, до 35,3 ц/га в зернопаропропашном. Урожайность мало зависела от способа основной обработки почвы, но чаще была чуть выше при минимальном рыхлении. Внесение удобрений и подкормка весной

30 кг азота увеличивали сбор зерна до 36,5...43,7 ц/ га. Более высокие (двойные) дозы удобрений при-

менять нецелесообразно, так как из-за полегания и больших потерь при уборке урожайность повышается незначительно (на 2...3 ц/га).

Последействие на четвертый год 40 и 80 т/га навоза способствовало увеличению сбора зерна, по сравнению с абсолютным контролем на 4...5 ц/га. Наибольшая урожайность получена в зернопаропропашном севообороте (39,4 ц/га).

При совместном внесении и навоза -

сбор зерна озимой пшеницы составил 39,7...46,2 ц/ га, а при двойных дозах минеральных удобрений (Ч80Р120К120)- 41,2...48,5 ц/га.

В целом урожайность пропашных в севооборотах выше при вспашке и глубоком безотвальном рыхлении почвы, а культур сплошного сева — при минимальной обработке. Четко прослеживается закономерность—по мере роста дозы удобрений разница урожайности по способам основной обработки почвы нивелируется.

ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КАРТОФЕЛЯ В УСЛОВИЯХ ХАНТЫ-МАНСИЙСКОГО АВТОНОМНОГО ОКРУГА - ЮГРА

В.А. ЧУМАК, кандидат сельскохозяйственных наук

Югорский государственный университет

В результате создания огромных территориальнопроизводственных комплексов, промышленного освоения месторождений нефти и газа, бурного роста городов и поселков в районах Ханты-Мансийского автономного округа — Югры значительно увеличивается потребность населения в продуктах питания

и, в частности, в картофеле. Для повышения конкурентоспособности производства этой культуры необходимо разработать и внедрить в практику наукоемкие технологии ее выращивания, в том числе определить сроки и способы обработки почв, выход семенной фракции в зависимости от густоты посадки клубней, систему питания картофеля с внесением удобрений и известкованием на основе снижения энергозатрат на единицу продукции при сохранении плодородия почв.

С этой целью в 1978-1987 гг. на Ханты-Мансийской опытной станции НИИСХ Северного Зауралья были проведены исследования на среднесуглинистой подзолистой почве со следующими агрохимическими показателями рНсол — 3,9...4,7, гидролитическая кислотность - 6,56...10,27 мг-экв./100 г почвы, легкогидролизуемый азот — 13,36...21,51, Р205 —

9,0...15,5, К20 — 7,5...16,0 мг/100 г почвы. В опытах применяли доломитовую муку влажностью 15,7 % с нейтрализующей способностью 87,6...108 %, свеже-заготовленый подстилочный навоз (К - 0,27...0,50%, Р205 - 0,23...0,24, К20 - 0,26...0,81%), мочевину, двойной суперфосфат и хлористый калий.

Установлено, что при зяблевой вспашке и осенней нарезке гребней ранняя посадка картофеля в изучаемых условиях невозможна. Во-первых, почва сильно заплывает и к весне гребни практически не сохраняются. Во-вторых, в междурядьях после зяби она, как правило, отличается более высокой влажностью, чем по весновспашке. В-третьих, при осенней нарезке гребней плотность почвы настолько велика, что провести качественную посадку нельзя.

Кроме того, высокое уплотнение сохраняется и в дальнейшем. Так, объемная масса почвы после посадки в вариантах с зябью в слое 0...10 см выше, чем при весновспашке, на0,06...0,14г/см\ авслое 10...20 см — на 0,21 г/см3. Аналогичная закономерность отмечена в фазу цветения картофеля. Более благоприятные условия для развития растений при весновспашке и весенней нарезке гребней положительно отражаются на продуктивности посевов. Прибавка урожая в этом варианте к контролю (зябь, весенняя перепашка, посадка) составила 95... 101 ц/га, или

30...31 %. При этом зафиксированы наименьшие затраты труда и самый высокий условно чистый доход на 1 руб. производственных затрат.

Изучения влияния густоты посадки и удобрений на выход семенной фракции картофеля показало, что наилучшая обеспеченность растений минеральными элементами создается при внесении 40 т/га навоза вместе с Г^РадК,,,. Масса клубней с одного куста на этом фоне в зависимости от площади питания колебалась в интервале 254...304 г.

Наибольший выход семенной фракции (25...80 г) с 1 га получен при схеме посадке 70x20 см на фоне 40 т/га навоза в сочетании с Ы60Р60КМ и ТЧ^Р^К^. Он оказался выше, чем в контроле (70x30 см), на 157 тыс. шт. Самая большая доля семенных клубней в урожае (56,4%) отмечена при внесении навоза вместе с ^РэдКэд. В этом варианте с 1 га было собрано 288 тыс. клубней массой 25...80 г.

Рост и развитие растений картофеля, формирование урожая и его качество, а также плодородие почвы находятся в непосредственной зависимости от использования органических удобрений и известкования.

В результате наших исследований было установлено, что при внесении доломитовой муки по 0,5 г.к. pH почвенного раствора повышается на 1,7 единицы, или на 0,21 единицу на каждую тонну СаС03. При увеличении дозы известкового материала до 1,0 г.к. величина показателя pH возросла в 1,6 раза.

Органические удобрения способствовали увеличению содержания подвижного алюминия и обмен-