Содержание к диссертации
Введение 4
Глава I Обзор литературы 7
1 .Состояние изученности оптимизации питания 7
сельскохозяйственных культур в севообороте и влияние севооборота на агрохимические свойства почвы и воспроизводство почвенного плодородия.
Создание оптимальных условий питания 7 сельскохозяйственных культур.
Особенности применения органо-минеральных 12 удобрений в севообороте.
Влияние различных систем удобрений в севообороте 17 на урожай, продуктивность севооборота и качество растениеводческой продукции.
Глава 2 2. Условие и методика проведения исследований. 28
Агрохимическая характеристика почвы опытного 28 участка
Климатические условия. 31
Методика исследований. 45 2.4.Характеристика сортов и гибрида в севообороте. 49
Глава 3 Экспериментальная часть. 56
Урожайность сельскохозяйственных культур в 56 севообороте в зависимости от системы удобрения.
Влияние системы удобрения на продуктивность 63 культур в севообороте.
Роль органо-минеральных удобрений на 68 агрохимические показатели плодородия почвы.
3.3.1. Динамика нитратного и аммиачного азота 69
Динамика фосфора 80
Динамика обменного калия 87
Влияние системы удобрения на качество урожая в 94 севообороте.
Баланс гумуса и воспроизводство почвенного 98 плодородия в зависимости от структуры севооборота и применение органо-минеральных удобрений в севообороте.
Экономическая оценка эффективности оптимизации 110
питания сельскохозяйственных культур в севообороте.
Выводы. 115
Рекомендации производству. 116
Список использованной литературы. 117
Приложение. 142
Введение к работе
В Кабардино-Балкарии и в целом на Северном Кавказе сложнейший почвенный покров. Ранее рекомендованные зональные системы земледелия во многих случаях не обеспечивают рационального использования пашни эффективного использования минеральных и органических удобрений, расширенного воспроизводства плодородия почв, экологической сбалансированности в окружающей среде.
Необходимо разобраться с системами удобрений в Кабардино-Балкарской республике. Исходя из требований рыночной экономики принципов земельной собственности, характера вновь создаваемых отношений, необходимо разработать технологии использования удобрений на различных почвах.
В Кабардино-Балкарии нет возможности достичь простого воспроизводства почвенного плодородия, без научно-обоснованного ведения системы удобрений в севооборотах, изучения процессов в почвах, протекающих под воздействием земледелия и разработки приемов для целенаправленного его регулирования. Минеральные и органические удобрения, несомненно, способствуют увеличению плодородия почв, улучшению качества и повышению урожайности сельскохозяйственных культур. При дороговизне минеральных удобрений и сложности заготовки органических удобрений, возникает необходимость четкой разработки системы удобрений на конкретных почвах с учетом структуры сельскохозяйственных растений.
Изучению влияния органо-минеральных удобрений на Северном Кавказе посвящены работы многочисленных авторов, изданы монографии, рекомендации и статьи. Удобрения самый быстрый рычаг повышения урожайности сельскохозяйственных культур. Многие исследования доказывают, что удобрения, внесенные в почву стоимостью до 1 рубля, оборачиваются прибавкой урожая стоимостью 5-7 рублей, но при
нерациональном их использовании трудно достигнуть желаемого экономического эффекта. Поэтому изучение на конкретных почвенно-климатических условиях влияние органо-минеральных удобрений на урожай, качество урожая и плодородие почвы в севооборотах считаем актуальной проблемой.
Цель исследований - оптимизация питания сельскохозяйственных культур и агрохимическое обоснование воспроизводства почвенного плодородия в севооборотах на выщелоченных черноземах.
В связи с этим перед нами были поставлены следующие задачи:
Изучение влияния органо-минеральных удобрений на урожайность сельскохозяйственных культур и продуктивность севооборота.
Изучение влияния органо-минеральных удобрений на качество урожая.
Установление динамики питательных веществ в почве в связи с применением удобрений в севооборотах.
Разработка оптимальных вариантов оптимизации питания сельскохозяйственных культур в севообороте.
Выявление агрохимических условий воспроизводства почвенного плодородия.
Изучение экономической эффективности изучаемых вариантов в краткоротационных севооборотах.
Научная новизна. Впервые на выщелоченных черноземах предгорной зоны Кабардино-Балкарии установлены оптимальные биологические закономерности питания сельскохозяйственных культур и вопросы агрохимического обоснования воспроизводства почвенного плодородия в 10- польном севообороте.
Практическая ценность. Оптимизация питания
сельскохозяйственных культур позволит получить сравнительно высокий
урожай. Рекомендованные структуры севооборотов и система удобрений приведет к положительному балансу питательных веществ и гумуса.
Апробация работы. Отдельные этапы работы доложены на научно-практических конференциях КБГСХА, НТС МСХ КБР, опубликованы на страницах журнала «Вестник МАНЭБ», « Агрохимический вестник».
По теме диссертации опубликованы 3 статьи.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 180 страницах машинописного текста, состоит из введения, четырех глав, выводов и предложений производству, включает 32 таблицы и 27 рисунков. Список использованной литературы включает 236 наименований, в том числе 10 на иностранном языке и 40 приложений.
Обзор литературы
1. Состояние изученности оптимизации питания
сельскохозяйственных культур в звене севооборота и агрохимическое обоснование воспроизводства почвенного плодородия.
1.1. Создание оптимальных условий питания
* сельскохозяйственных культур
Основоположник агрохимии Д.Н.Прянишников считал основными
условиями создание оптимальных условий питания растений - правильное
сочетание органических и минеральных удобрений на фоне высокой
агротехники. Будучи, горячим пропагандистом минеральных удобрений
Д.Н.Прянишников постоянно подчеркивал, что местные органические
удобрения, в особенности навоз - главный резерв питательных веществ для
^ растений. Выступая за всемирное развитие производства синтетических
азотных удобрений, он отстаивал расширение площадей под культурой азотособирателей, ратуя таким образом за накопление в почве азота биологическим путем (Д.НЛрянишников, 1965).
Острейшей проблемой в настоящее время является воспроизводство плодородия. В научной литературе ясно прослеживается, что в нашей стране, не достигнуто простое воспроизводство почвенного плодородия. При проведении прямого учета урожайности сельскохозяйственных культур и контроля за изменением плодородия почв в течение 10 лет в КБР было
выявлено, что во всех производственных севооборотах наблюдается
- отрицательный баланс гумуса. В условиях современных преобразований
хозяйственного механизма рыночного типа, введение разных форм собственности на землю, коренным образом изменяет структуру и характер землепользования, и прежде всего сельскохозяйственного. Необходимо найти пути оптимизации почвенного плодородия, разработать зональные почвозащитные системы земледелия, включающие севообороты, применение
органических и минеральных удобрений и системы обработки почвы. В отечественной и зарубежной литературе накоплен большой материал по активизации питания растений по проблеме управления плодородием почв в интенсивном земледелии, воспроизводства почвенного плодородия и моделирования почвенных процессов.
Основными параметрами эффективного плодородия почвы,
(^ оказывающими наиболее действенное влияние на питание растений и
формирование урожая, являются показатели содержания нитратов, подвижного фосфора и обменного калия ( С.Х.Дзанагов .,1987).
Большая роль в создании почвенного плодородия принадлежит гумусу. Органическое вещество, гумус почв, является энергетической базой биологических процессов, источником доступных для растений основных макро-, микроэлементов, физиологически активных веществ, детоксикантом
ij^ пестицидов и тяжелых металлов. Органическое вещество - основа
регулирования агрофизических свойств почв, что особенно важно при возросших техногенных нагрузках (А.М.Лыков., 1976). По данным сотрудников Почвенного института им. В.В.Докучаева и зарубежных исследователей (Д.П.Бондарев., 1985; Debruek, 1981 увеличение содержания гумуса на 0,2% способствует снижению плотности почвы на 0,01 г/см3 и более, что при критическом уровне уплотнения способствует получению прибавки урожая зерна на 0,6-1,4 ц/га.
Известно, что на рост и развитие сельскохозяйственных растений оказывает влияние большое количество факторов окружающей среды, в
^ первую очередь водный и тепловой режимы, которые являются
предопределяющими эффективности удобрений (В.Д.Панников, В.Г.Минеев, 1977). До настоящего времени в большинстве исследований ежегодные колебания урожая за счет изменения метеорологических условий превышают колебания полученные за счет удобрений, обработки почв и т.д. (К.П.Афендулов, А.И.Лантухова, 1973; Б.А.Доспехов, 1976; А.И.Симакин,
М.Х.Ширинян, 1985). В зависимости от влагообеспеченности урожаи в опытах Н.И.Гриб (1985) колебались в значительных пределах. Средние урожаи озимых в засушливые годы составляли 26-30 ц, во влажные - 43-47 ц/га, т.е. разница равнялась 17 ц/га, а от удобрений повышалась урожайность лишь на 4,2-8,6 ц/га.
А.Н.Каштанов (1993) пишет, что первопричины снижения плодородия
структурирования поверхностных горизонтов, дегумификация выпаханность полей, подкисление-выпадение кислотных дождей и использование кислых форм минеральных удобрений, переуплотнение -применение тяжелой сельскохозяйственной техники, подтопление территории, прилегающих к водохранилищам, засоление, осолонцевание и ощелачивание почв степных и сухостепных регионов.
>^ .П.Щербаков, В.М.Володин(1993), рассматривая теорию вопроса
агроэкологических принципов земледелия утверждают, что необходимо осуществить почвенно-экологическое районирование земледельческой территории страны на принципах отражения основного свойства - уровня потенциального и реального плодородия. Только в этом случае можно вести речь о создании экологически сбалансированных ресурсосберегающих систем земледелия.
Интенсивность накопления гумуса при длительном унавоживании почвы зависит от трех основных факторов: дозы навоза, длительности его применения и почвенно-климатических условий.
^ Минеральные удобрения действуют слабее, чем навоз на накопление
гумуса в почве. Содержание гумуса в почвах при систематическом применении минеральных удобрений выше, чем в не удобряемых почвах (В.Д. Панников , В.Г. Минеев, 1972; В.И. Михайлина, 1982).
(Ч
о-
При современном уровне урожаев сельскохозяйственных культур количество поступающих в почву растительных остатков, как правило, не может обеспечить бездефицитный баланс гумуса в почве.
Многолетние исследования и практика свидетельствуют о том, что при разложении навоза происходит обогащение почвы элементами минерального питания растений, освобождающимися в процессе
<;> минерализации растительных остатков (Ansogre, 1966; Д.У. Кук, 1970;
AIgner,1980; Л.Н. Александрова, 1980), усиливается жизнедеятельность микрофлоры ( Е.Н. Мишустин, 1956; И.Н. Барановский, 1974), улучшаются основные физические и физико-химические свойства почвы (В.А. Ковда, 1981), возрастает содержание и изменяется состав гумуса ( А.В.Лазурский, 1973; Л.Н. Александрова, 1980; А.П. Щербаков, И.Д. Рудай, 1983, A.M. Лыков, 1983).
^ В связи с увеличением уровня производства удобрений особенно
актуальным становится решение вопроса рационального их применения. Известно, что максимальная отдача от использования удобрений бывает лишь в том случае, когда строго соблюдается технология возделывания культур, при правильном подборе сорта и места различных удобрений в севообороте. Т.Н.Кулаковская (1978) подчеркивает, что высокие урожаи сельскохозяйственных культур возможны лишь при создании условий жизни растений, позволяющих обеспечить на самом оптимальном уровне все процессы превращения энергии и обмена веществ в растительном организме, начиная от фотосинтеза и кончая образованием конечных
*"** продуктов жизнедеятельности растений.
В сборнике научных трудов под редакцией А.Н.Каштанова «Параметры плодородия основных типов почв» (1988) обобщены результаты длительных опытов по оптимизации минерального питания сельскохозяйственных растений. Показана связь урожая с факторами, определяющими почвенное плодородие. Представлены экспериментальные
1*
данные по использованию новых высококонцентрированных форм удобрений. Определены нормы удобрений, обуславливающие повышение плодородия почвы, а также экономическую окупаемость затрат.
В.Г.Минеев и др. (1993) указывают, что если минеральные удобрения улучшают круговорот и баланс биогенных элементов, то органические удобрения не только служат важным источником питательных элементов для
^ растений, но и пополняют запас гумуса в почве - один из основных
показателей её потенциального плодородия.
Обобщив результаты наиболее известных отечественных и зарубежных опытов с удобрениями, В.Г.Минеев и Л.К.Щевцова (1978), пришли к выводу, что вопрос изменения количества гумуса в почве под влиянием минеральных удобрений достаточно противоречив и не может быть однозначным. Наш обзор литературы по вопросу об их влиянии на
*^ содержание гумуса в почве позволяет отметить: гумус играет важную роль в
обеспечении почвенного плодородия и устойчивости почв к действию разрушающих факторов; на многих типах почв установлены факты снижения содержания гумуса в условиях интенсификации сельскохозяйственного производства.
Надежным показателем обеспеченности почвы азотом является её нитрифицирующая способность ( М.А.Перескоков и др, 1930; В.А. Францессон , 1934; Ф.В.Турчин , 1936; Н.В. Вернандер , 1949; А.А. Шмук, 1950; А.А. Лазарев , 1953; И.В. Мосолов , 1964; Д.Н. Прянишников , 1965; Г.И.Челядинов , А.П. Куйдан , 1966; Н.М. Боярович , 1967 и др.)
** Практически во всех климатических зонах страны систематическое
применение удобрений под культуры полевого севооборота, как правило, повышает содержание нитратов в почве в сравнении с неудобренным фоном ( Г.Г.Джанаев, С.Х. Дзанагов, B.C. Гизоев, 1977,1978,1979; К.Л. Загорча и др., 1980; К.А. Костров, А.В. Малова , 1984; Г.А. Чуян, 1987; В.Н. Захаров, А.А.Коваленко, 1987; Г.Г. Покудин , 1989; М.Б. Амиров , 1991 и др.).
V*
Содержание азота в почве является не менее важным показателем, характеризующим плодородие почвы и определяющим уровень урожайности сельскохозяйственных культур. По мнению Д.Н.Прянишникова (1935), главным условием, определяющим величину урожая в разные эпохи, была степень обеспеченности сельскохозяйственных культур азотом.
Одним из путей пополнения запасов почвенного азота в почве является биологическое накопление его клубеньковыми и свободноживущими микроорганизмами. Другой путь, приобретающий все большее значение - применение органических и минеральных удобрений. Но несмотря на прогрессирующий рост применения удобрений, азотный баланс в земледелии ещё и в настоящий момент остается дефицитным. (В.ДЛанников, В.Г. Минеев, 1986).
1.2. Особенности применения органо - минеральных удобрений в севообороте
При оптимальной структуре посевных площадей, чередование культур в севообороте должно предусматривать наиболее высокий выход продукции и способствовать восстановлению почвенного плодородия.
Применение органических удобрений в севообороте является главнейшим условием улучшения плодородия в почве.
Многие исследователи считают, что при длительном применении навоза в высоких дозах содержание общего азота, и его фракций, повышается (Г.М.Белоус, B.C. Чумак, 1982; В.И. Дука, СТ. Гутыря и др., 1983; А.П.Щербаков, И.Д. Рудай, 1983).
Решение проблемы воспроизводства гумуса путем применения органических удобрений освещены в работах многих исследователей в СССР и за рубежом (ЛК.Щевцова, 1966; А.Д.Хлыстовский, З.М.Осипова, 1973; В.Я.Шагаев, НВ.Михайлина,1977; В.И.Дука и др., 1978; А.М.Лыков и др.,1978; И.Г.Гринченко и др.,1979; Т.Л. Цимбалист ,1979;
В.Е.Шевченко,1979; АЛ.Ильвес, Р.В.Веселкина,1980; Н.Н.Михалев,
З.С.Ефремова,1980; Ю.А.Дробков,1981; А.Д.Хлыстовский,
Е.Н.Корниенко,1981; Н.Я.Ярыгина,1981; С.С.Сдобников,1982; Е.Т.Музычкин и др., 1983; А.С.Щетинина, А.И.Додонов,1984; А.Г.Шевченко, А.П.ЩербаковД984; и др.
В монографии И.Н Листопадова и И.М.Шапошникова (1984) отмечается, что в решении проблемы регулирования почвенного плодородия важная роль принадлежит севооборотам. Они обеспечивают лучшее использование почвенной влаги, в значительной степени предотвращая отрицательное действие эрозий почвы, служат агротехническим способом борьбы с вредителями и болезнями, сорной растительностью, позволяют сконцентрировать приемы обработки почвы и применения удобрений в одной ротационной системе.
На выщелоченных черноземах прибавка урожая озимой пшеницы от полного удобрения составляет около 10 ц/га при очень сильном действии азота и сравнительно небольшом действии фосфора, а на карбонатных черноземах — не более 5-7 ц/га при преобладающем действии фосфора по сравнению с азотом (В.Д.ПанниковД986). С увеличением обеспеченности почв подвижным фосфором эффективность азотных и калийных удобрений растёт, а фосфорных — снижается. Повышенное содержание калия увеличивает отдачу от азотных и фосфорных удобрений и снижает от калийных (M.Fried, 1953; Л.М.Державин, 1983).При достижении оптимального уровня содержания фосфора в почве прибавка фосфорных удобрений снижается до минимума, а коэффициент использования резко идет на спад.
Продуктивность гектара также во многом зависит от биологии возделываемой культуры и сорта. Современные сорта интенсивного типа при правильной системе удобрений и строгом соблюдении технологии
возделывания способны обеспечивать высокие урожаи с хорошими показателями качества продукции.
Особенностям применения органо-минеральных удобрений посвящены некоторые разделы в монографии ЛЛ.Шишова, Д.ИДурманова, И.И.Карманова, В.В.Ефремова «Теоретические основы и пути регулирования плодородия почв» (1991) обобщены многолетние исследования авторов и
ф коллектива почвенного института им. В.В. Докучаева по теории и
методологии, оценки и прогноза почвенного плодородия, а также управления им. Изложены принципы и методология моделирования плодородия почв и его воспроизводство применительно к отдельным агропочвенным зонам и уровням интенсификации производства. Под общей редакцией академика НЗ.Милащенко в 1933 г издана монография, где рассматриваются основные вопросы расширенного воспроизводства плодородия почв при интенсивных
'% технологиях возделывания сельскохозяйственных культур Нечерноземья
Европейской части страны и достижение на этой основе высоких и устойчивых урожаев.
В сборнике научных трудов под редакцией И.П.Макарова и А.П.Щербакова «Агроэкологические принципы земледелия» (1993) подчеркивается, что исследования в земледелии должны быть направлены на раскрытие механизма и режимов функционирования агроэкосистем. Систему следует рассматривать, прежде всего, как средство обеспечения устойчивости и необходимой продуктивности агроэкосистемы.
Огромный материал опубликован в тезисах докладов 8-го
** Всесоюзного съезда почвоведов. Многие авторы излагают материалы по
воспроизводству почвенного плодородия черноземов в тезисах докладов Всесоюзной конференции, «почвенно-агрохимические и экологические проблемы формирования высокопродуктивных агроценозов» (Пущино,1988). Таким образом, при длительном применении органических и минеральных удобрений обогащаются общим углеродом и азотом почвы,
бедные органическим веществом, и увеличивается во всех типах почв содержание подвижных органических веществ, находящихся на разных стадиях гумификации. Это способствует обогащению почв доступными растениям соединениям азота. В почвах с низким содержанием гумуса (дерново-подзолистые и типичный серозем) при длительном применении навоза накапливалось больше водорастворимого гумуса.
*^ Ученые Северного Кавказа в своих исследованиях подтверждают
положительную роль органических удобрений на баланс гумуса. Влияние навоза и севооборота на баланс гумуса в Северной Осетии в своих трудах отмечают ученые (К.Х.Бясов, В.Г.Украинцев, Ю.А.Шомахов 1962,1984,1986; А.М.Васильев и др. 1987; СХ.Дзанагов 1982,1989; ГХ.Джанаев 1970). Положительное влияние высоких норм навоза на баланс гумуса в типичном черноземе Ставрополья установлено Коргальцевым В.И.(1988), а в
Ц( обыкновенных черноземах в Кабардино-Балкарии Б.Х.Фиапшевым,
С.Х.Шхацевой (1976); В.И.Кумаховым (1996).
В обзоре результатов опытов европейских стран Л.С.Любарской (1968) мы находим аналогичные нашим длительные полевые опыты с органическими, минеральными удобрениями и их сочетаниями во многих зарубежных странах: Германии, Польше, США, Канаде, Швейцарии.ФРГ, Англии, Норвегии, Индии. Результаты этих опытов и ряда других работ Archiw fur Acker und pflanzenbau und Boden kunde, Haby, 1979; chemie und Technik in Landwirschaft, 1980; Asmus, Loritz, Ahsorge, 1981, Asmus, Loritz,1981; Kunder, 1982; Libozynska, piaseke, 1981; Maroiwik etol, 1981;
** Schieder, 1982; pujol, Decau, 1982; Stumpe , Hagedron, 1982; Bosch , Amberger,
1983; Димитров, 1984; Simota, Bruari, 1985. показывают, что внесение органических и минеральных удобрений увеличивает содержание гумуса в почвах. Таким образом, для воспроизводства почвенного плодородия необходимо внесение органических и минеральных удобрений в севооборотах. При этом исключительно большое значение имеют научно
обоснованные севообороты. Результаты наших опытов, приводимые ниже свидетельствуют об этом.
Ещё в 1941 году в «Совхозной газете» Д.Н.Прянишников писал, что сейчас уже нет больше надобности доказывать, что применение удобрений-органических и минеральных -представляет мощное средство поднятия урожаев и повышения плодородия почв, об этом свидетельствует, помимо данных ответственных учреждений, вся практика передовиков сельского хозяйства.
В настоящее время накоплен громадный материал по влиянию органо-
минеральных удобрений на урожай сельскохозяйственных культур.Следует
заметить, что если повышение урожайности некоторых
сельскохозяйственных культур, применение органо-минеральных удобрений
уже дало весьма ощутимый подъем средней урожайности, то возможности
повышения урожайности зерновых культур путём химизации используется у
нас ещё очень слабо. Это связано со многими причинами. К ним относятся
изменение формы собственности на землю, дороговизной минеральных
удобрений, изменением структуры посевных площадей, ослаблением
возможности сельскохозяйственных работников, оснащением
сельскохозяйственных работников первоклассной техникой.
Понятно, однако, что минеральные удобрения представляют собой важный, но отнюдь не единственный источник увеличения количества необходимых растениям питательных веществ, обращающихся в земледелии, В настоящее время громадную роль сыграют использование в хозяйствах краткоротационных севооборотов. Использование краткоротационных севооборотов в хозяйствах, в свою очередь, сыграют немалую роль в улучшении баланса азот питательных веществ в почве.
1.3. Влияние различных систем удобрений в севообороте на урожай, продуктивность севооборота и качество растениеводческой продукции.
В настоящее время имеется много научных публикаций отечественных и зарубежных авторов которые с разных позиции рассматривают вопросы влияния различных систем удобрения в севообороте на его продуктивность, урожайность отдельных культур, качество растениеводческой продукции, а также плодородие почв.
Первые длительные опыты были заложены на Пенсильванской опытной станции (США) в 1881г., на Ротамстерской опытной станции (Англия) в 1843 г., на Аскаковской опытной станции (Дания) в 1894г., в Галле с 1878 и в Лаухштедте с 1902 г. (Германия) и другие. В этих ответах изучались сравнительная эффективность навоза и минеральных
Многие исследователи рассматривают влияние различных систем удобрения в севообороте на его продуктивность, урожайность отдельных культур, качество растениеводческой продукции, а также плодородие почв удобрений при совместном или раздельном их применении.
Результаты показали, что урожаи по навозу и полному минеральному удобрению равны, иногда по минеральным удобрениям несколько выше (Любарская Л.С., 1960,1964,1968).
В нашей стране 1912 г. на Мироновской опытной станции был поставлен один из первых стационарных опытов. В опытах севооборота сравнивалась навозная минеральная и смешанная системы удобрения. При этом дозы минеральных удобрений рассчитывались по содержанию питательных веществ в навозе. Это привело к тому, что при внесении под озимые 30-40 т навоза на 1 га на вариантах с минеральными удобрениями приходилось применять высокие дозы азота (150-200 кг на га).
Несколько позже в 1929 г на Мироновской опытной станции на черноземе были заложены опыты, где изучалось действие отдельных
элементов питания и их сочетаний на урожай основных культур в севообороте. Результаты опытов показали, что наибольшее увеличение урожая озимой пшеницы получено от внесения Р60 (прибавка 5,6 ц/га). Из парных комбинаций наиболее эффективным оказались внесения Р60К45, прибавка составляла 7,9 ц/га, а от полного минерального удобрения (N45P60K45) - 8,3 ц/га. В этих опытах изучались эффективность навозной, минеральной и смешанной систем удобрений. Исследования показали, что внесение 20, 40 и 60 т/га навоза в семипольном севообороте за ротацию обеспечило прибавку урожая соответственно 17,4, 24,7 и 34,0 ц/га зерновых единиц. Внесение одних минеральных удобрений — 34,7, а совместно с органическими - 46,2 ц/га зерновых единиц (П.А.Горшков, 1960).
Наука и передовая практика сельскохозяйственного производства подтверждают, что кукуруза - культура требовательная к условиям почвенного питания. Данные, полученные в опытах ЦОС ВИУА на слабоокультуренной почве с РН = 4,3 с содержанием 2,5-5,0 мг на 100 г почвы Р2О5 урожай зеленой массы кукурузы составил лишь 87 ц/га, на среднеокультуренной ( с РН =4,7 и 8,0 — 10,0 мг Р2О5 ) он увеличился до 248 ц/га, а на хорошо окультуренной (РН = 6,2 и 15 мг Р2О5 ) он достигал 495 ц/га (В.Г.Минеев и др., 1987). Таким образом, кукуруза — культура очень отзывчивая на внесение удобрений, эффективность которых зависит от показателей почвенного плодородия и климатических условий зоны. Поэтому возникает необходимость изучения и совершенствования системы удобрения этой культуры.
Обобщенные П.Г.Найдиным (1956) и Л.С.Любарской (1966) результаты длительных опытов, проведенных в Англии, Швеции и ГДР показали, что при раздельном применении минеральных и органических удобрений (в эквивалентных дозах) лучший эффект в накоплении фосфора получен от минеральных удобрений.
На основании результатов многочисленных опытов В.Д.Панников и В.Г.Минеев (1987), Л.С,Любарская, Л.К.Шевцова и др. (1966) приходят к выводу, что эффективность действия навоза и минеральных удобрений на подвижность почвенных фосфатов зависит от кислотности почвы. На почвах кислых их больше накапливается под влиянием навоза, а на слабощелочных - под влиянием минеральных удобрений.
И.К.Артюхов в своих исследованиях по влиянию органо-минеральных удобрений на урожай в севооборотах доказал, что внесение за ротацию севооборота 20 т навоза на 1 га и N30-90P9CM50K6O-120 обеспечило прирост урожая зерновых культур в 23,0-29,7 ц зерна на 1 га ( И.К.Артюхов, 1964).
В опытах М.П.Чуб и З.С.Полонской (1972) внесение 40-60 кг/га азота и зольных элементов обеспечивало прибавку 44,4 и 49,4 ц/га. Наилучшие результаты в повышении урожайности достигаются при совместном использовании навоза и минеральных туков. Так,на выщелоченных черноземах Мордовской АССР, по 400 ц/га зеленой массы с 1 га было получено на фоне 20 т/га навоза при внесении по 60 кг азота, фосфора и калия (В.Д.Панников, В.Г.Минеев, 1977). Оптимальной дозой минеральных удобрений под кукурузу на выщелоченных черноземах Поволжья В.Д.Панников и В.Г.Минеев (1977) считают по 45-60 кг/га азота, фосфора и калия.
На выщелоченном черноземе Кубани изучалась эффективность трех систем удобрений. В первой системе удобрения вносили под культуры севооборота в три приема: основное, при посеве и в подкормку; во второй — всю дозу удобрений под эти же культуры вносили в один прием ( под основную обработку почвы ) и в третьей — каждое поле севооборота удобряли один раз в два года. Степень насыщенности севооборота удобрениями была одинаковой: 4 ц минеральных удобрений и 2 т навоза на гектар пашни. Результаты опытов показали, что наиболее эффективной
является система, в которой удобрялись только ведущие культуры севооборота. При этом условно чистый доход по сравнению с контрольной возрос на 26%, а хозяйственная рентабельность удобрений почти в 2 раза ( А.И.Симакин , М.Х. Ширинян ,1972).
С.Х.Дзанагов (1994), обобщая 20-летние исследования на всех типах почв Центрального Предкавказья, приходит к выводу, что при длительном применении удобрений в севооборотах потенциальное и эффективное плодородие почв в отношении фосфора улучшается.
В интенсивном земледелии переход к научно обоснованной системе удобрения становится одним из факторов повышения урожайности и валовых сборов зерна озимых и яровых культур, посевам которых, занимающим в зоне лесостепи Поволжья более 60% пашни, уделяется всё большее внимание.
По данным М.М. Шарапова, А.А. Зиганишина на выщелоченных черноземах, наиболее эффективной оказалась органо-минеральная система удобрений — навоз 20 т/га и N180Pi2oKi2o за ротацию семипольного севооборота. При этом на 1 кг NPK получено 4,5-6,6 кг зерна.
На шестипольном севообороте в Саратовской области на черноземах изучалось действие и последствия 20 т навоза, 20 т навоза с N45P90K45 и Удобрение вносили на пару под озимые и пропашные. Наибольшие прибавки урожаев получено по органо-минеральному удобрению. Авторы пришли к выводу целесообразности заправки основным удобрениям парового или пропашного полей ( В.Д.Голубев , Ю.С.Рубашенко,1972).
М.М.Абасов (1982), В.И.Остапов и др.(1990) считают,что азотные удобрения для увеличения протеина в люцерне эффективны.
В противоположность им В.Н.Чурзин (1982), В.И.Куля (1980) и др. придают азоту первостепенное значение в повышении содержания протеина в люцерне.
О положительном влиянии минеральных удобрений на содержание белка в зерне озимой пшеницы указывает в своих работах В.Ф. Шаповалов и др.(1996), В.Ф.Моисеенко, КМ.Белоус (1996), Б.С.Носко, ЕЛ.Меркулов, Е.В.Бабич (2000).
В разработке системы удобрения в севооборотах в разное время принимали участие следующие местные авторы:
Адиньяев Э.Д.,Бербеков H.JL, Говорухин В.П., Мишина В.В., Кумахов В.И., Хамуков В.Б., Унежев Х.М., Хачетлов Р.М.
Впервые в Кабардино- Балкарской Республике вопрос о системе применения удобрений на научной основе был поставлен в брошюре Керефова К.Н., Тарчокова К.К. и Завьялова Н.В. «Система удобрения в колхозе им. Ленина Урванского района» (1964).Они поставили цель научно обосновать применение органических и минеральных удобрений в указанном колхозе. Основную опору они сделали на эффективное использование органических удобрений и прежде всего навоза в системе севооборота.
Огромное количество работ посвящено выявлению преимущества той или иной систем удобрения в севообороте: органической, минеральной, органоминеральной.
Большая работа по изучению влияния органических и минеральных удобрений на рост, развитие и улучшение качества зерна кукурузы и других сельскохозяйственных культур была проведена в 60-80-е годы на бывшей Кабардино-Балкарской государственной сельскохозяйственной опытной станции, (ныне ОПХ «Опытное» Кабардино-Балкарского научно-исследовательского института сельского хозяйства). Особо следует отметить в этой области работы таких исследователей как Адиньяев Э.Д. (1964-1966), Бербеков Н.Л. и др. (1974-1975), Блиев А.И., Кегадуев В.М., Бижоев В.М. (1974), Корнеева В.Д. (1974) и некоторых других
На черноземе деградированном Правобережной лесостепи Украины среднегодовое внесение на протяжении трех ротаций десятипольного
севооборота N46P46 ^46 на фоне 10 т/га навоза обеспечивало наибольшее получение растениеводческой продукции - на уровне 80 ц/га з.е. ( Аркуша В.Е., Будержак А.И., 1998).
На южных черноземах Саратовской области при внесении 60 т/га навоза совместно Ni46Pi5o получена максимальная прибавка - 6,2 ц/га з.е., эффективность органических удобрений на фоне основного минерального удобрения ( N70P90 ) снижалась на 31-48 % (Чуб M.IL, Островская Е.Н., Гюрова Э.С., Потатурина Н.В., 1995).
В последние десятилетия большой вклад в развитие агрохимии
применительно к возделыванию кукурузы внесли ученые Кабардино-
Балкарской государственной сельскохозяйственной академии и некоторых
других учреждений Кабардино-Балкарской республики, такие как Хамуков
В.Б. (1987-2001), Кумахов В.И. (2000). В частности, ими разработаны
основополагающие принципы комплексного агрохимического
окультуривания полей под кукурузу. Большой вклад в это дело внесли также Шомахов Ю.А. (1998), Жеруков Б.Х. (1997), Кашукоев М.В. (1997), Шалов Т.Е. (1996) и некоторые другие.
В этом отношении особый интерес представляют труды - монографии Хамукова В.Б. «Эффективность применения средств химизации под озимую пшеницу, кукурузу и томат в Центральной части Северного Кавказа» и «Экологические проблемы охраны почв от загрязнения в Центральной части Северного Кавказа» (Нальчик, 1999).
Кумахов В.И. «Генетико-экологическое обоснование воспроизводства почвенного плодородия в семигумидных и семиаридных областях Центрального Кавказа» (Нальчик, 2000); Шомахова Ю.А. «Эколого-агрохимические основы применения удобрений на черноземе» (Москва, 1998); Кашукоев М.В. «Азотное питание и продуктивность зернобобовых в предгорной зоне Северного Кавказа» (Москва, 19997); Жерукова Б.Х.
«Энергосберегающие экологически чистые технологии производства растительного белка» (Нальчик, 1996).
В своих исследованиях, проведенных в 80-е годы в колхозе им. Ленина Урванского района Кабардино-Балкарской республики, Кумахов В.И., Хамуков В.Б. и Тхамоков З.Д. (1990) пришли к такому выводу, что для получения оптимального урожая кукурузы при средней обеспеченности элементами питания необходимо внести минеральные удобрения в
*
соотношении NP и К как 1: 0,9:0,4. Хамуков В.Б. и Кумахов В.И. (1987) в условиях Кабардино-Балкарской республики вели исследования по комплексному агрохимическому окультуриванию полей и получили высокий урожай кукурузы при повышенных дозах органических удобрений в сочетании с различными комбинациями минеральных удобрений.
При оптимизации систем удобрения в севооборотах большинство исследователей придают значение расчетным дозам минеральных удобрений, полученным в результате балансовых и др. расчетов. Среди них М.Б Гилис, (1975), Ю.П. Жуков (1983), В.Г.Минеев и др., (1993), О.В.Сдобникова, Н.С.Сокорев (1995), и др.
Тхамоков З.Д. (1989) в поукосных посевах кукурузы при сочетании минеральных удобрений в соотношении N120P90K60 получил урожай кукурузного зерна 80 центнеров и силосной массы 350 центнеров.
Люцерна обеспечивает в значительной мере себя азотом за счет симбиотических азотфиксаторов, поэтому основное значение имеют фосфорно-калийные удобрения (Ачканов А.Я., Хомутов Ю.В., Эйсерт Э.К., 1984).
Отдельные вопросы методики полевых опытов с кукурузой рассмотрены в работе Ханиева М.Х., Эльмесова A.M. и Шериева Л.Т. (1997).
Из-за биологических особенностей люцерны на её рост и развитие особенно благоприятно сказывается внесение фосфорных удобрений (Хекилаев А.Б., 1994).
Нецелесообразность внесения азотных удобрений под люцерну отмечают в своих работах Г.Д.Харьков, Б.В.Тукан (1982), Е.И.Ломако (1998), Н.В.Лисовой (1998), В.А.Демин, Д.А.Свиридов (2000) и др.
В исследованиях И.П.Стокозова (1971) на карбонатных черноземах колхоза им.Калинина Краснодарского края при внесении Р45 и Р9о прибавка урожая зерна кукурузы составила 2-3 ц/га, или 6-9 %, а при внесении N6o~ 2,7 ц/га, или 8,1 %. Полное минеральное удобрение в дозе N60P90K45 обеспечило прибавку 5,2 ц/га, или 15,5%.
Фиапшев Б.Х. и Хамуков В.Б. (2001) пришли к следующему выводу, что в условиях ограниченности минеральных удобрений наибольший эффект дает дробное внесение под кукурузу минеральных удобрений в период вегетации. В частности, они определили, что на фоне 60 тонн на 1 гектар полуперепревшего навоза применение азота в дозе 40 кг фосфора весной под посевную культивацию почвы, подкормки азотом 40 кг, фосфора 40 кг и калия 20 кг в фазу 4-5 листьев, плюс азота — 40, фосфора — 40 и калия- 20 кг в фазу 7-9 листьев на выщелоченном черноземе дает урожай до 500 ц зеленой массы кукурузы на силос.
Хачетлов М.Х. и Хачетлов P.M. (1982) установили, что при длительном орошении вследствие вымывания определенной части минеральных удобрений и для повышения урожая кукурузы необходимо вносить ежегодно минеральные удобрения, причем вносить их преимущественно под основную обработку почвы.
Хачетлов P.M. (1974) считает, что без орошения , даже в предгорной зоне КБР внесение минеральных удобрений не дает желаемого результата. Хачетлов P.M., Вороков Х.Х. (1985) считают, что в предгорной зоне КБР наивысшая продуктивность кукурузы достигается при применении оптимального сочетания элементов питания при проведении двух вегетационных поливов.
Наибольший урожай зерна кукурузы на выщелоченных черноземах Северной Осетии, по данным А.З.Суменова и др. (1991), получен при внесении NgoPgo^so — прибавка составила 23,3 ц/га, или 100,9 %.
Шалов Т.Е. (1996) на основании своих исследований пришел к выводу о том, что в условиях различных природных зон Кабардино-Балкарской республики в расчетах доз удобрений на планируемую урожайность кукурузы необходимо использовать дифференцированные нормативы в зависимости от конкретных условий и факторов той или иной зоны.
Прибавка урожая зерна кукурузы на черноземах Курской области при осеннем внесении фосфорно-калийных удобрений составила 15,5-16,2 ц/га, или 24-25% (Крюков B.C., Шахова В.В., 1968).
При изучении действия минеральных удобрений на продуктивность культур большинство авторов уделяет внимание не только влиянию удобрений на урожай, но и на его качество.
Качество люцерны определяется содержанием в ней белка, незаменимых аминокислот, а также витаминов, Сахаров, ферментов и других соединений.
На содержание протеина в сене и зеленой массе люцерны первостепенное влияние оказывают фосфорные удобрения (Букин В.И. и др, 1984; Изотов В.И., 1984; Кулиев В.Ф., 1985).
М.М.Абасов (1982), В.И.Остапов и др.(1990) считают, что азотные удобрения для увеличения протеина в люцерне не эффективны.
В противоположность им В.Н.Чурзин (1982), В.И.Куля (1989) и др. придают азоту первостепенное значение в повышении содержания протеина в люцерне.
О несущественном влиянии минеральных удобрений на содержание незаменимых аминокислот в сене люцерны указывает М.М.Абасов (1982).
На обыкновенном черноземе Кабардино-Балкарии применяемые удобрения способствовали повышению содержания белка в зерне на 7,8-14,2% (Канцалиев В.Т., 1995).
В исследованиях А.Ш.Авазова (1997) на лугово-сероземной почве Азербайджана при внесении удобрений в дозе N120P90K60 содержание сырой клейковины возросло на 10%, стекловидность - на 6%. Мука отличалась хорошей эластичностью и средними данными по растяжимости.
Удобрения повышают силу муки и другие показатели технологических качеств зерна (Jahn-Delsbach W., Weipest D.,1967; Boutros N.. 1979).
Азотные удобрения как правило снижали натуру зерна ( Минеев В.Г., Тищенко А.Т., Семихова О.Д.,1975; Доспехов Б А., Кирюшин Б.Д.,1978).
Вместе с тем о положительном влиянии азотных подкормок на натуру зерна указывают И-А.Зенюк (1970), Г.Ф.Никитенко, В.Е.Русков (1978).
Повышение доз азота отрицательно сказывалось на массе 1000 зерен (Иванова И.Т.,Егорова Т.К, Кожемякова Р.И., 1982; Рыбак В .К., 1982;Плешакова СВ., Мясникова Л.К.,Айрумов Л.П.,1983 и др.).
В настоящее время установлено, что около 50 % потребности в азоте растения удовлетворяют пока ещё за счет гумуса. (П.М.Смирнов, 1977). Гумус обусловливает агрофизические, физико-химические и биологические свойства почвы (Д.Е.Ванин, 1977; М.Н.Заславский, 1979; А.МЛыков, 1982). В нем, по данным Л.Н.Александровой (1980), заключено 98 % запасов азота, 60 % - фосфора и 80 % серы. Многочисленными исследованиями (Д.С.Орлов, 1981; Г.И.Ройченко, Н.М.Глущук,1981; А.Д.Хлыстовский и др., 1981., Чесняк Г.Я. и др., 1983) установлено, что в применяемых в настоящее время системах земледелия наблюдается тенденция к снижению гумуса. В связи с этим в последнее время ученые и специалисты различных регионов высказывают большую тревогу. Значительные потери гумуса отмечены на
черноземных почвах Курской области (П.П.Адерихин, А.П.Щербаков, 1974), Восточного Предкавказья (Б.Х.Фиапшев, С.Х. Шхацева).
Повышение уровня минерального питания снижает содержание
крахмала в зерне кукурузы, но за счет большей урожайности сбор крахмала с
1 га повышается (М.М. Буцерога, И.Т.Першак, 1964; Г.К Льгов., I960; В.Т.,
Клюшников, 1971 и др.
S% Содержание жира на удобренных вариантах, по данным С.В.Андриеш
(1971), увеличивалось на 0,26-0,67%.
Урожайность зерновых культур находится в прямой зависимости от доз удобрений лишь до определенного уровня насыщения удобрениями, при котором достигается наибольшая их оплата продукцией.
В то же время А.А.Землянухин (1987) не обнаружил существенного
изменения количества жира в зерне кукурузы под влиянием удобрений.
<ф Таким образом, в литературе встречаются противоречивые данные по
вопросам применения удобрений в севооборотах. Они по всей видимости зависят от различных почвенно-климатических условий проведения исследований и других факторов.
Хамуков В.Б.,Бесланеев СМ. (2003) изучили в условиях степной зоны
Кабардино-Балкарской республики на богаре влияние различных доз
минеральных удобрений на урожай гибридов кукурузы разных сортов
созревания. Доказали вопреки мнению отдельных специалистов, внесение
калия и в случаях высокого обеспечения им почвы, дает эффект. Ими даны
рекомендации по применению жидких комплексных удобрений, изучены
W влияние различных доз нового органо-минерального удобрения Агровит -
Кор на урожайность кукурузы различных сроков созревания.
#
