Урожайность козлятника восточного (galegaorientalis) в зависимости от уровня содержания элементов питания в серой лесной почве

13. Практикум по экономике сельского хозяйства /В.Т. Водянников, А.И. Лысюк, Р.Л. Говорков [и др.]. М. : КолосС, 2008. 232 с.

14. Еремин Д.И., Конищева В.А. Биогенный вынос питательных веществ пшеничного агрофитоценоза в условиях лесостепной зоны Зауралья // Аграр. вестн. Урала. 2014. № 1 (119). С. 9-12.

15. Рендов Н.А., Колмаков Ю.В., Бейтель Е.А. и др. Влияние удобрений на эффективность гербицидов в посевах яровой пшеницы южной лесостепи Омской области // Вестн. Новосиб. гос. аграр. ун-та. 2012. Т. 4. № 25. С. 17-20.

16. Миллер С.С., Рзаева В.В. Засоренность и урожайность полевых культур при возделывании по системам обработки почвы в Северном Зауралье // Агропро-довольственная политика. 2016. № 11 (59). С. 44-47.

17. Еремина Д.В. Математическая модель минерального питания яровой пшеницы по результатам многолетних исследований Государственного аграрного университета Северного Зауралья // Вестн. Красно-яр. гос. аграр. ун-та. 2017. № 1 (124). С. 14-19.

18. Абрамов Н.В., Еремин Д.И. Азот текущей нитрификации и хозяйственный вынос как фактор программирования урожайности яровой пшеницы в условиях Северного Зауралья // Сиб. вестн. сельскохоз. науки. 2009. № 2. С. 25-29.

19. Кураченко Н.Л., Лозневая Е.В. Влияние сельскохозяйственного использования земель на изменение свойств чернозема выщелоченного Красноярской лесостепи // Агрохим. вестн. 2013. № 6. С. 004-007.

20. Котченко С.Г., Груздева Г.А., Еремин Д.И. Динамика агрохимических свойств старопахотного чернозема лесостепной зоны Зауралья // Плодородие. 2017. № 2 (95). С. 12-15.

Ерёмина Диана Васильевна, канд. с.-х. наук, доц., ГАУ Северного Зауралья, diana-eremina@mail.ru.

13. Praktikum po ehkonomike selskogo khozyajst-va / V.T. Vodyannikov, A.I. Lysyuk, R.L. Govorkov [i dr.]. M. : KolosS, 2008. 232 s.

14. Eremin D.I., Konishheva V.A. Biogennyj vynos pitatelnykh veshhestv pshenichnogo agrofi-totsenoza v usloviyakh lesostepnoj zony Zaural'ya // Agrar. vestn. Urala. 2014. № 1 (119). S. 9-12.

15. Rendov N.A., Kolmakov Yu.V., Bejtel' E.A. I dr. Vliyanie udobrenij na ehffektivnost' gerbitsidov v posevakh yarovoj pshenitsy yuzhnoj lesostepi Omskoj oblasti // Vestn. Novosib. gos. agrar. un-ta. 2012. T. 4. № 25. S. 17-20.

16. Miller S.S., Rzaeva V.V. Zasorennost' i urozhajnost' polevykh kultur pri vozdelyvanii po sistemam obrabotki pochvy v Severnom Zaural'e // Agroprodo-volstvennaya politika. 2016. № 11 (59). S. 44-47.

17. Eremina D.V. Matematicheskaya model' min-eralnogo pitaniya yarovoj pshenitsy po rezultatam mnogoletnikh issledovanij Gosudarstvennogo agrarnogo universiteta Severnogo Zaural'ya // Vestn. Krasnoyar. gos. agrar. un-ta. 2017. № 1 (124). S. 14-19.

18. Abramov N.V., Eremin D.I. Azot tekushhej nitrif-ikatsii i khozyajstvennyj vynos kak faktor programmirovaniya urozhajnosti yarovoj pshenitsy v usloviyakh Severnogo Zaurabya // Sib. vestn. selskokhoz. nauki. 2009. № 2. S. 25-29.

19. Kurachenko N.L., Loznevaya E.V. Vliyanie selskokhozyajstvennogo ispobzovaniya zemel na iz-menenie svojstv chernozema vyshhelochennogo Krasno-yarskoj lesostepi //Agrokhim. vestn. 2013. № 6. S. 004-007.

20. Kotchenko S.G., Gruzdeva G.A., Eremin D.I. Dinamika agrokhimicheskikh svojstv staropakhotnogo chernozema lesostepnoj zony Zaurabya // Plodorodie. 2017. № 2 (95). S. 12-15.

Eryomina Diana Vasilevna, Cand. of Agr. Sci. Asso-tiate Prof., Northern Trans-Ural SAU. diana;eremina@mail.ru.

УДК 631.82:635.21-152:631.445(571.13) Ю.И. ЕРМОХИН1, О.В. ИЛЮШКИНА2

10мский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина, Омск 2Станция агрохимической службы «Тарская» Омского государственного аграрного университета имени П.А. Столыпина, Тара, Омск

УРОЖАЙНОСТЬ КОЗЛЯТНИКА ВОСТОЧНОГО (GALEGA ORIENTALIS) В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УРОВНЯ СОДЕРЖАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ПИТАНИЯ

В СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЕ

Впервые на основе системного подхода проведения оценки содержания N, Р, К в биохимической цепи «почва - растение» составлены модели действия азота, фосфора, калия удобрений на концентрацию и соотношение элементов в серой лесной почве. Опытные делянки расположены в подтаежной зоне Омской области, почва опытного поля серая лесная, характеризующаяся в почвенном слое 0-20 см низким содержанием нитратного азота и обменного калия, средним содержанием гумуса и подвижного фосфора. Исследования, проведенные в 2013-2016 гг. с многолетней бобовой культурой козлятником восточным показывают, что применение минеральных удобрений на серых лесных почвах изменяет концентрацию и соотношение питательных элементов в почвенном растворе. Выявлены зависимости между урожайностью

© Ермохин Ю.И., Илюшкина О.В., 2017

козлятника восточного и вносимыми дозами минеральных удобрений в разных сочетаниях, основанные на возможности прогнозирования потребности растений в конкретных условиях сельскохозяйственного производства. Продемонстрированы формулы прогнозирования и представлены эмпирические уравнения связи урожая зеленой массы козлятника восточного от содержания в почве элементов минерального питания. Установлено, что внесение минеральных удобрений способствует прибавке урожая. С увеличением содержания в почве Р2О5 на один мг/кг урожайность козлятника восточного увеличивается на 0,58 т/га, а прибавка от каждого килограмма внесенного К2О составляет 0,77 т/га. Для получения урожая 142,0 т/га в серой лесной почве в среднем за вегетационный период должно содержаться 15,2 мг/кг нитратного азота, 150,2 мг/кг подвижного фосфора и 116,7 мг/кг обменного калия. Экспериментальные данные позволяют прогнозировать конкретную величину урожайности биомассы козлятника восточного, возделываемого на серой лесной почве Омского Прииртышья.

Ключевые слова: почва, удобрение, элементы питания, урожайность, прогнозирование, почвенная диагностика.

Введение

Опыты закладывались в 2013-2016 гг. на опытном поле отдела северного земледелия СибНИИСХ СО РАСХН, расположенном в подтаежной зоне Омской области. Почва опытного поля - серая лесная маломощная, грунтово-глееватая тяжелосуглинистая, типичная для зоны, представляет основной зональный тип и занимает почти половину всей площади отдела земледелия. С целью высокоэффективного использования ограниченных ресурсов минеральных удобрений, для контроля за ростом, развитием и формированием урожая в исследованиях применены различные оперативные методы диагностики. К одним из самых распространенных относится почвенная диагностика, в основу которой положено систематическое определение относительно быстро меняющихся агрохимических почвенных показателей [2].

Объект исследования - козлятник восточный, относящийся к семейству Бобовых (Fabaceae), роду Галега (Galega L.), сорту Гале.

Экспериментальная часть

Исследования показывают, что применение минеральных удобрений на серых лесных почвах изменяет концентрацию и соотношение питательных элементов в почвенном растворе. При использовании метода растворенных катионов и анионов в почвенном растворе наступает сложное взаимодействие, смещается уравновешенность раствора в положительную или отрицательную сторону [3]. А содержание элементов питания в почве в свою очередь влияет на рост, развитие и урожайность культурных растений. Определению этих зависимостей и переложению их на математический язык посвящены работы А.В. Соколова (1965), Н.С. Авдонина (1972), А.В. Петербургского (1985), Т.Н. Кулаковской (1990), Ю.И. Ермохина (1983; 1987; 1995; 2014; том 1, 2, 3, 4) и др. [4].

Несмотря на сложную взаимосвязь величины урожая растений (У) и химического состава почвы (Х) можно констатировать, что урожайность является функцией химического состава почвы и может быть представлена в общем виде уравнением и графиком (рис. 1). В табл. 1 показаны данные за 2013-2016 гг., позволяющие интерпретировать связи между урожайностью козлятника восточного и содержанием подвижного фосфора в серой лесной почве. Урожайность (У, т/га) варьировала в широких пределах (от 96,7 до 142,0 т/га) в зависимости от содержания в почве (Х, мг/кг) 75,4-150,2 мг Р2О5/кг.

Таблица 1

Зависимость между урожайностью зеленой массы козлятника восточного и содержанием подвижного фосфора в почве за 2013-2016 гг.

Вариант Сумма урожайности, т/га Прибавка Содержание в почве, мг/кг Р2О5 «bp» - мг/кг

т/га %

Контроль 96,7 - - 75,4 -

N45 109,8 13,1 13,5 87,9 12,5

N45P180 131,3 34,6 35,8 115,9 40,5

N45P360 134,2 37,5 38,8 135,9 60,5

N45P180K360 142,0 45,3 46,8 150,2 74,8

Используя метод математического моделирования [5] опытных данных 2013-2016 гг. (табл. 1), получены эмпирические уравнения регрессионного типа зависимости формирования биомассы козлятника (Уь т/га) от содержания в слое почвы 0-20 см (Х1) - Р2О5, мг/кг, при внесении в почву разных доз удобрений:

У1 = 0,58 • Х1 + 56,9; г = 0,94.

Рис. 1. Зависимость между содержанием элементов питания в слое почвы 0-20 см

160

140

ь 120

Ь

I* 1110

С с ё »11

^ 611

е.

У! 111

2(1

0

55 61) 65 7» 75 ЯК N5 90 95 111« 1115 110 II? 120

( ll.lt'|1/К,1 ши- К20 и 11'ГПК', мг/кг

Рис. 2. Номограмма зависимости урожайности биомассы козлятника восточного (У, т/га) от содержания обменного калия (Х2, мг/кг) в слое почвы 0-20 см

Из уравнения (1) следует, что с увеличением содержания в почве Р2О5 на один мг/кг -урожайность биомассы увеличивается на 0,58 т/га. Уравнение позволяет спрогнозировать оптимальный уровень содержания подвижного фосфора в почве при планируемой величине урожая козлятника восточного (ПУ, т/га), располагая фактически полученными урожаями биомассы (ФУ, т/га) на серой лесной почве при соответствующем содержании подвижного фосфора (Х1, мг/кг),

Р2О5 мг/кг

На основе статистического метода анализа опытных данных (за 2013-2016 гг.) уровней содержания обменного калия в слое 0-20 см серой лесной почвы (Х1, мг/кг) и урожайности биомассы козлятника восточного (У, т/га) получено эмпирическое уравнение зависимости формирования урожайности козлятника восточного (У, т/га) от содержания в слое серой лесной почвы 0-20 см обменного К2О (Х2, мг/кг) (табл. 2, рис. 2).

Таблица 2

Урожайность козлятника восточного в зависимости от содержания обменного калия в серой лесной почве слоя 0-20 см за 2013-2016 гг.

Вариант опыта Сумма урожайности, т/га Прибавка зел. массы Содержание К20 в почве, мг/кг К20 + «ь», мг/кг

т/га %

Контроль (без уд.) 96,7 - - 63,3 -

N45 109,8 13,1 13,5 68,3 5,0

^45Р180К180 120,6 23,9 24,7 94,5 31,2

^5Р360К180 131,4 34,7 35,9 89,7 34,7

^5Р180К360 142,0 45,3 46,8 116,7 43,4

В результате полученное уравнение регрессии имеет вид:

У = 0,77 • Х + 54,19; г = 0,95.

Данное уравнение регрессии (3) показывает, что каждый килограмм внесенного калия увеличивает урожайность козлятника восточного на 0,77 т/га.

При планировании получения урожайности (ПУ, т/га) козлятника восточного в условиях Нечерноземья (серая лесная почва) следует использовать формулу (4) для определения оптимального уровня содержания калия (К2О мг/кг - опт.) в почве

К2О мг/кг

где ПУ - планируемая урожайность козлятника восточного при возделывании на серой лесной почве, т/га; Х2 - фактическое содержание К2О в почве, мг/кг; ФУ - фактическая урожайность за ряд лет, т/га [6].

Пример расчета определения оптимального уровня содержания в почве элементов питания под культуру козлятник восточный:

Имеющиеся данные: К2О мг/кг (опт.) = 63,3 мг/кг + ((120,6 - 96,7) / 0,77) = 94,3 мг/кг. ПУ равна - 120,6 т/га Фактически в почве К2О мг/кг при получении ПУ = 120,6 т/га содержится

94,5 мг/кг (табл. 4).

ФУ за 4 года - 96,7 т/га При ПУ козлятника восточного 131,0 т/га, при ФУ - 96,7 т/га, Х2 - 63,3 мг К2О/кг Х2 = 63,3 мг/кг - оптимальный уровень К2О составит

«Ъ»х/у - 0,77 т/га_Х] мг/кг + (131 т/га - 96,7 т/га)/0,77 = 107,8 мг/кг_

Опт. К2О, мг/кг Фактически (табл. 4) - 108 мг/кг

В ходе анализа экспериментальных данных сделан прогноз величины возможной урожайности зеленой массы козлятника восточного по содержанию элементов питания растений в почве (табл. 3):

У, т/га

Таблица 3

Прогнозирование урожайности зеленой массы козлятника восточного в зависимости от содержания элементов питания в почве

Вариант опыта Содержание в почве, мг/кг Фактическая урожайность, т/га Прогнозируемая

N-N03 Р2О5 К2О т/га ошибка, %

Контроль (без уд.) 9,4 75,4 63,3 96,7 107,70 11,4

N45 10,8 87,9 68,3 109,8 111,24 1,3

К45Р180 10,2 115,9 72,4 131,3 115,86 -11,8

К45Р360 11,0 135,9 78,4 134,2 120,59 -10,1

К45Р540 17,4 162,9 81,6 114,8 124,98 8,9

К45Р180К180 16,1 156,9 94.5 120,6 130,11 7,9

К45Р360К180 15,7 155,9 89,7 131,4 130,72 -0,5

К45Р180К360 15,2 150,2 116.7 142,0 139,57 -1,7

Коэффициенты 0,021 0,099 0,457

В табл. 3 приведены экспериментальные данные, которые показывают прогнозирование величины урожая козлятника восточного по усредненным 32 параметрам содержания нитратного азота, подвижного фосфора и обменного калия в серой лесной почве (восемь вариантов), в четырех случаях урожайность может превышать фактическую от 1,3 до 11,4 % и в четырех последующих заниженный прогноз по сравнению с фактическим изменяется от (-0,5) до (-11,8) %. Можно сделать вывод о возможности предсказывать формирование величин урожайности биомассы кормовой культуры козлятника восточного при возделывании в северной зоне Омского Прииртышья на серой лесной почве, что является венцом любой науки.

Заключение

Исследования показали, что для хорошего роста и развития козлятника восточного и в целом для формирования его высокого урожая в серой лесной почве должно содержаться определенное количество и в оптимальном соотношении подвижного фосфора, обменного калия и доступного азота. В условиях северной зоны представляется возможным прогнозировать формирование урожая зеленой массы козлятника восточного на серой лесной почве с учетом содержания в ней определенного количества элементов питания.

Yu.I. Ermokhin1, O. V. Ilyushkin^

1Omsky State Agrarian University named after P.A. Stolypin Omsk 2Station Agrochemical Service Tarskaya of Omsky State Agrarian University named after P.A. Stolypin, Tara

The yield of goatskin oriental (galega orientalis), depending on the level of nutrient content in gray forest soil

The models of the action of nitrogen, phosphorus and potassium fertilizers on the concentration and ratio of elements in gray forest soil were compiled for the first time on the basis of a systemic approach to the assessment of the N, P, and K contents in the biochemical chain soil-plant. Experimental plots are located in the subtaiga zone of the Omsk region, the soil of the experimental field is gray forest, characterized by a low content of nitrate nitrogen and exchangeable potassium in the soil layer 0-20 cm, an average content of humus and mobile phosphorus. Research conducted in 2013-2016. with long-term legume culture - goat's eastern show that the use of mineral fertilizers on gray forest soils changes the concentration and ratio of nutrients in the soil solution. Dependences between the yield of goat ivory and imported doses of mineral fertilizers in different combinations are revealed, based on the possibility of forecasting the needs of plants under specific conditions of agricultural production. Demonstrated prediction formulas and empirical equations for the connection of the green goat's eastern mass yield to the content of mineral nutrition elements in the soil. It is established that the introduction of mineral fertilizers contributes to the increase in yield. With an increase in soil P2O5 content by one mg/kg, the yield of gazelle East increases by 0.58 t/ha, and the increment from each kilogram of introduced K2O is 0.77 t/ha. In order to obtain a yield of 142.0 t/ha in gray forest soil, an average of 15.2 mg/kg of nitrate nitrogen, 150.2 mg/kg of mobile phosphorus and 116.7 mg/kg of exchangeable potassium should be maintained on average during the growing season. Experimental data allow us to predict the specific yield of the goat's biomass of the eastern cultivated on the gray forest soil of the Omsk Irtysh region.

Keywords: soil, fertilizer, elements of nutrition, productivity, forecasting, soil diagnostics.

Список литературы

1. Ермохин Ю.И. Управление почвенным плодородием и питанием культурных растений : в 4 т. Омск : Литера, 2014. Т. 2. Моделирование и оптимизация режима минерального питания и качества зерновых и овощных культур в условиях Западной Сибири и Северного Казахстана : в 2 ч. 2014. 340 с.

2. Ермохин Ю.И., Кочергин А.Е. Определение потребности растений в удобрениях на планируемый урожай: рекомендации. Омск, 1983. 43 с.

3. Авдонин Н.С. Научные основы применения удобрений. М. : Колос, 1972. 318 с.

4. Соколова А.В. Химический анализ почвы и применение удобрений // Журн. Всесоюз. хим. о-ва. 1965. Т. 10, № 4. С. 375-381.

5. Церлин В.В. Агрохимические основы диагностики минерального питания сельскохозяйственных культур. М.: Наука, 1978. 216 с.

6. Свешников И.А. Диагностика минерального питания, величины и качества урожая козлятника восточного : дис. ... канд. с.-х. наук: 06.01.04 / Свешников Игорь Анатольевич. Омск, 1993. 160 с.

Ермохин Юрий Иванович, д-р с.-х. наук, проф., Омский ГАУ, omgau@mail.ru; Илюшкина Ольга Владимировна, аспирантка, Омский ГАУ, руководитель группы внедрения и связи с производством станции агрохимической службы «Тарская», tara_agro@mail.ru.

References

1. Ermoxin Yu.I. Upravlenie pochvennym plodoro-diem i pitaniem kul'turnyx rastenij : v 4 t. Omsk : Litera, 2014. T.2. Modelirovanie i optimizaciya rezhima mine-ral'nogo pitaniya i kachestva zernovyx i ovoshhnyx kul'tur v usloviyax Zapadnoj Sibiri i Severnogo Kazaxstana : v 2 ch. 2014. 340 s.

2. Ermoxin Yu.I., Kochergin A.E. Opredelenie po-trebnosti rastenij v udobreniyax na planiruemyj urozhaj: rekomendacii. Omsk, 1983. 43 s.

3. Avdonin N.S. Nauchnye osnovy primeneniya udobrenij. M.: Kolos, 1972. 318 s.

4. Sokolova A.V. Ximicheskij analiz pochvy i primenenie udobrenij // Zhurn. Vsesoyuz. xim. o-va. 1965. T. 10, № 4. S. 375-381.

5. Cerling V.V. Agroximicheskie osnovy diagnosti-ki mineral'nogo pitaniya sel'skoxozyajstvennyx kul'tur. M.: Nauka, 1978. 216 s.

6. Sveshnikov I.A. Diagnostika mineral'nogo pi-taniya, velichiny i kachestva urozhaya kozlyatnika vos-tochnogo : dis. ... kand. s.-x. nauk: 06.01.04. / Sveshnikov Igor' Anatol'evich. Omsk, 1993. 160 s.

Ermokhin Yuri Ivanovich, Dr. Agr. Sci., Prof., Omsk SAU, omgau@mail.ru; Ilyushkina Olga Vladimi-rovna, graduate, Omsk SAU, head of the implementation and communication team FGBU SAS "Tarskaya", tara_agro@mail.ru.