ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ ВОЗРАСТАЮЩИХ ДОЗ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ СЕВООБОРОТА

Конова А.М.¹, Гаврилова А.Ю.²

¹Кандидат сельскохозяйственных наук, ²Аспирант, Смоленский научно-исследовательский институт сельского хозяйства

ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ ВОЗРАСТАЮЩИХ ДОЗ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ СЕВООБОРОТА

Аннотация

В статье представлены данные по изучению влияния возрастающих доз минеральных удобрений на продуктивность севооборота. Самым эффективным средством повышения урожайности сельскохозяйственных культур являлось применение полного минерального удобрения. Наибольшая продуктивность севооборота - 47,6 ц/га зерновых единиц - была получена во второй ротации при внесении минеральных удобрений в дозе N_147-161P₂₀₀K₁₆₀. Полученные уравнения регрессии также статистически достоверно подтверждали, что на величину урожая оказывали влияние все виды внесённых минеральных удобрений.

Ключевые слова: минеральные удобрения, севооборот, продуктивность, дерново-подзолистая легкосуглинистая почва.

Коnova A.M.¹, Gavrilova A.U.²

¹PhD in Agriculture, ²Postgraduate student, Smolensk research institute of agriculture

INFLUENCE OF LONG APPLICATION OF INCREASING DOSES OF FERTILIZERS ON EFFICIENCY OF CROP ROTATION

Abstract

The article presents data on the effect of increasing doses of mineral fertilizers on the productivity of crop rotation. The most effective means of increasing crop yields was the application of complete fertilizer. The highest productivity of a crop rotation - 47,6 с/ha of grain units - was received in the second rotation when making a complete fertilizer in the dose of N_147-161P₂₀₀K₁₆₀. The regression equations also statistically confirmed that the yield was influenced by all kinds mineral fertilizers.

Keywords: mineral fertilizers, crop rotation, productivity, sod-podzolic light loamy soil.

В почвах происходят разнообразные процессы аккумуляции, трансформации и деструкции органических и минеральных веществ. При нарушении экономических, технологических, техногенных, экологических и других подходов к сохранности почвы происходит её деградация, которую остановить или предотвратить можно только путём рационального применения минеральных и органических удобрений, химических средств защиты растений и мелиорантов [1]. Полностью отказаться от использования минеральных удобрений даже на высокоплодородных почвах, которые длительное время получали достаточное количество удобрений, нельзя. На бедных же питательными элементами почвах при отрицательном их балансе в системе почва - растение ограничение применения всех видов удобрений приводит к резкому снижению продуктивности пашни [2].

Чтобы остановить истощение пашни, нужно восстановить ресурсную базу и изыскать новые источники дополнительного поступления питательных веществ в почву. Для получения урожайности на уровне 22 ц/га (нижний порог окупаемости приобретаемой техники, удобрений и т.д.) необходимо вносить от 50 до 80 кг/га д.в. (фактически вносится всего 10 кг д.в. на 1 га посевной площади, т.е. в 5 - 8 раз меньше потребности). Сокращение применения удобрений приводит к тому, что в последние годы в большинстве хозяйств урожай сельскохозяйственных культур получают в результате потерь стратегических запасов гумуса, азота, фосфора и калия, для восстановления которых потребуются большие экономические затраты и длительное время [3, 4].

Методика исследований. Длительный многофакторный полевой опыт был заложен в 1967-1969 гг. на опытном поле ФГБНУ Смоленский НИИСХ. Схема опыта содержит 81 вариант. В опыте изучались 9 (включая контроль) последовательно возрастающих доз азотных, фосфорных и калийных удобрений и их различные сочетания. Повторность опыта двукратная. Количество полей в натуре - 3. Посевная площадь делянок в первом поле 115 м², во втором и третьем - 88 м², учетная площадь для зерновых и клевера в первом поле 76 м², во втором и третьем - 54 м². Для краткости обозначения вариантов, последние представлены в кодированных единицах, где первая цифра означает азот, вторая - фосфор, третья - калий. Единичная доза азота и фосфора равна 20 кг, калия - 25 кг/га д.в. Исследования проводили в 7-ми ротациях в зернотравянопропашном севообороте со следующим чередованием культур: ячмень с подсевом клевера, клеверный пар, озимая пшеница, картофель, ячмень, овёс на зерно. Для математической обработки экспериментальных данных использовали регрессионный метод анализа.

Условия проведения исследований. Почва опытного участка дерново-подзолистая среднесуглинистая на моренном суглинке со следующими агрохимическими показателями: содержание гумуса (по Тюрину) 2,0 - 2,2%; рН_KCl - 4,9; гидролитическая кислотность - 4,2 мг-экв; обменная кислотность - 0,35 мг-экв/100 г почвы; содержание обменного калия (по Масловой) – 70-100 мг/кг почвы; подвижного фосфора – 25-50 мг/кг почвы; степень подвижности фосфатов - 0,03 мг/л.

Агроклиматические и погодные условия в годы проведения исследований в целом были типичными для зоны, но различались по показателям коэффициентов увлажнения территории: 1987, 1989, 1991, 1993, 1997, 1998, 2000, 2003 годы были избыточно влажными; 1992, 1996, 2002, 2004 годы - сухими; 1990, 1995, 1999, 2001, 2005 годы - близкими к норме.

Результаты исследований. Для оценки продуктивности севооборота при разном уровне насыщения его удобрениями была определена среднегодовая урожайность общей и основной продукции с 1 га севооборотной площади, выраженная в зерновых единицах (з.е.) (рис. 1).

Как показали исследования, наиболее сильное положительное влияние на продуктивность севооборота во всех ротациях оказывало полное минеральное удобрение. С увеличением годовых доз удобрений до N_147-161P₂₀₀K₁₆₀ (вариант 888) продуктивность севооборота за первую и вторую ротации повысилась от 22,7 - 23,7 до 47,6 ц зерновых единиц с 1 га. В третьей ротации, где изучали последствие внесённых ранее фосфорно-калийных удобрений на оптимальном азотном фоне, наблюдалась та же тенденция к увеличению урожайности общей и основной продукции, но в меньших размерах. Так, с повышением годовых доз удобрений до N_76-112 продуктивность возрастала от 27,9 до 34,6 ц/га з.е. и от 24,2 до 39,4 ц/га з.е. соответственно.

Рис. 1 - Урожайность основной продукции севооборота в зависимости от доз полного минерального удобрений, ц/га з.е. в год

 

Возобновление внесения минеральных удобрений в четвёртой и пятой ротациях положительно сказалось на продуктивности севооборота и позволило получить до 44,4 ц/га зерновых единиц общей продукции и 40, 0 ц/га зерновых единиц основной продукции. Но в последние 14 лет возникшие финансовые трудности по приобретению удобрений не позволили вносить их в полной мере, что не лучшим образом сказалось и на урожайности общей продукции. График заметно иллюстрирует тенденцию к снижению этого показателя до 30,4 и 34,6 ц/га з.е. (шестая и седьмая ротации севооборота соответственно), по сравнению с предыдущими ротациями.

Особенности действия минеральных удобрений на продуктивность севооборота отражены в уравнениях регрессии (табл. 1).

Приведенные уравнения показывают, что в рассматриваемых условиях в первой и второй ротациях севооборота проявлялось положительное взаимодействие между основными видами удобрений. Наиболее значительным и устойчивым было взаимодействие фосфорных удобрений с азотными и калийными. Слабее проявлялось взаимодействие азота и калия.

В третьей ротации наблюдалось положительное действие на урожайность общей и основной продукции севооборота ранее внесённых калийных удобрений и взаимодействие свежевнесённых азотных удобрений с запасами фосфора в почве.

Из уравнений по четвёртой и пятой ротациям видно, что на величину урожая оказывали положительное влияние все виды внесённых минеральных удобрений. Но действие их носило затухающий характер, на что указывает степень 0,5 при N, P, K.

На протяжении шестой ротации, где изучалось последействие ранее внесённых удобрений, на продуктивность севооборота влияли только азотные и фосфорные удобрения.

 

Таблица 1 - Уравнения регрессии, отражающие закономерности действия удобрений на продуктивность севооборота по ротациям, ц/га з. ед. в год

 

С наступлением седьмой ротации в севообороте ситуация несколько улучшается, так как в повышении урожайности участвовали все виды внесённых минеральных удобрений, особенно калийных. Их действие носило прямолинейный характер, то есть каждые 15 кг/га этих удобрений обеспечивали прибавку урожая общей продукции на 0,78 ц/га.

Заключение. Самым эффективным средством повышения продуктивности севооборота в условиях опыта, при своевременном и качественном выполнении других агротехнических приёмов, являлось применение полного минерального удобрения. С увеличением доз азотных, фосфорных и калийных удобрений до N₁₆₁Р₂₀₀К₁₆₀ урожайность общей и основной продукции повышалась от 23,7 до 47,6 и от 20,2 до 39,4 ц/га з.е. в год соответственно, а прибавка составила 23,9 и 19,2 ц/га з.е. общей и основной продукции.

Список литературы/References

1. Иванова Т. И. Прогнозирование эффективности удобрений с использованием математических моделей / Т. И. Иванова. – М.: Агропромиздат, 1989. - 235 с.
2. Конова А. М. Региональная система земледелия Смоленской области / А. М. Конова, А. Ю. Гаврилова, Э. С. Рекашус и др. - Смоленск: «Агронаучсервис», 2013. - 277 с.
3. Конова А. М. Урожайность и качество зерна озимой ржи при длительном применении минеральных удобрений в севообороте на дерново – подзолистой среднесуглинистой почве / А. М. Конова, Л. М. Державин, Л. Н. Самойлов // Достижения науки и техники АПК. - 2011. - № 5. - С. 23-26.
4. Конова А. М. Формирование продуктивности нового сорта картофеля в зависимости от норм минеральных удобрений, сроков и схем посадки / А. М. Конова, Л. К. Чехалкова, А. Ю. Гаврилова // Плодоводство и ягодоводство России. - 2015. - Т. 43. - С. 104-110.

 Список литературы на английском языке/References in English

1. Ivanova T. I. Prognozirovanie jeffektivnosti udobrenij s ispol'zovaniem matematicheskih modelej [Forecasting the effectiveness of fertilizers using mathematical models] / T. I. Ivanova. – M.: Agropromizdat, 1989. - 235 P. [in Russian]
2. Konova A. M. Regional'naja sistema zemledelija Smolenskoj oblasti [The regional farming system of the Smolensk region] / A. M. Konova, A. Ju. Gavrilova, Je. S. Rekashus i dr. - Smolensk: «Agronauchservis», 2013. - 277 P. [in Russian]
3. Konovа A. M. Urozhajnost' i kachestvo zerna ozimoj rzhi pri dlitel'nom primenenii mineral'nyh udobrenij v sevooborote na dernovo – podzolistoj srednesuglinistoj pochve [Yield and grain quality of winter rye during long - term application of fertilizers in crop rotation on sod - podzolic loamy soil] / A. M. Konovа, L. M. Derzhavin, L. N. Samoilov // Dostizhenija nauki i tehniki APK [Achievements of Science and Technology of AIC]. - 2011. - № 5. - P. 23-26. [in Russian]
4. Konova A. M. Formirovanie produktivnosti novogo sorta kartofelja v zavisimosti ot norm mineral'nyh udobrenij, srokov i shem posadki [The formation of productivity of the new variety of potatoes depending on the norms of mineral fertilizers, terms and planting schemes] / A. M. Konova, L. K. Chehalkova, A. Yu. Gavrilova // Plodovodstvo i jagodovodstvo Rossii [Pomiculture and small fruits culture in Russia]. - 2015. - V. 43. - P. 104-110. [in Russian]