Содержание к диссертации
Введение
Глава . Обзор литературы
1.1. Применение удобрений в свекловичных севооборотах чуйской долины киргизии 8
1.2. Запасное внесение минеральных удобрений под сельскохозяйственные культуры 15
Глава . Объект, условия и методика проведения исследований
2.1. Почвенно-климатическая характеристика зоны . Проведения опыта 30
2.2. Объект и методика исследований 35
Глава влияние периодического внесения фосзорю-калийных удобрений на питательный режим лугово-сероземных №43
3.1. Изменение содержания гумуса и валового азота в почве 41
3.2. Фосфатный режим почвы 45
3.3. Калийный режим почвы 57
Глава. Урожай, качество и химический состав культур свекловичного севооборота при периодическом применении
4.1. Продуктивность культур свекловичного севооборота 64
4.2. Содержание азота, фосфора и калия в растениях 81
Глава Вынос оснозных элементов питании и баланс фос-юра и калий в севообороте
5.1. Вынос основных элементов питания урожаем воз делываемых культур 67
5.2. Баланс фосфора и калия в севообороте 95
Глава . Экономическая эффективность периодического при менения 'юсфорно-калийных удобрений в свекловичном севообороте 102
Зывода и рекомендации производству юб
Литература
- Запасное внесение минеральных удобрений под сельскохозяйственные культуры
- Объект и методика исследований
- Фосфатный режим почвы
- Содержание азота, фосфора и калия в растениях
Введение к работе
В "Продовольственной программе СССР на период до 1990 года", принятой майским (1982 г.) Пленумом ЦК КПСС, намечено к концу двенадцатой пятилетки довести среднегодовое производство зерна до 250-255 млн.т, сахарной свеклы - 102-103 млн.т, кормов 540-550 млн.т кормовых единиц. Решение поставленной грандиозной задачи во многом зависит от дальнейшей интенсификации сельского хозяйства, основанной на повышении уровня механизации и химизации всех его отраслей. 3 связи с этим большое значение приобретает вопрос о повышении эффективности органических и минеральных удобрений при их рациональном применении.
К 1990 г. планируется увеличить поставки сельскому хозяйству минеральных туков до 30-32 млн.т в год. Рост объемов и совершенствование способов внесения удобрений, правильное определение и распределение их норм на единицу площади, выбор оптимальных сроков внесения - все это является важным фактором в повышении урожайности сельскохозяйственных культур.
В условиях Киргизии эффективность удобрений в свекловичном севообороте на лугово-сероземных почвах изучали многие исследователи. Этой проблеме посвящены работы П.В.Преснякова (1956), Д.А.Акималиева (1961, 1973, 1982), А.А.Бровкина (1968), Л.И.Дашевского (1968), В.М.Золоева (1974), Б.Ф.Азарова (1976) и других. В результате проведенных ими исследований была рекомендована система удобрения культур свекловичного севооборота, предусматривающая ежегодное применение минеральных туков. Зтой системой в настоящее время широко руководствуются во всех хозяйствах Чуйской долины Киргизии.
В практике некоторых зарубежных стран, а также в ряде рай-
онов нашей страны применяется периодическое (т.е.объединение ежегодных норм удобрений в одну, которая может вноситься в расчете на 3-4 года) удобрение сельскохозяйственных культур фосфором и калием. Научной основой такого способа применения удобрений является тот факт, что фосфорные и калийные удобрения, поглощаясь почвой, способны накапливаться в ней и в дальнейшем оказывать длительное последействие. Это доказано работами Д.Л.Аскинази (1950), Ф.В.Чирикова (1956), А.В.Соколова (1958), А.В.Петербургского (1959), Э.И.Шконде (I960), В.У.Пчелкина (1966), И.И.Синягина (1968), Л.С.Любарской (1968) и другими.
К настоящему времени накоплен значительный материал по изучению эффективности периодического применения минеральных удобрений. Однако он разрознен и недостаточно разрешен, чтобы ответить на конкретные вопросы: на каких почвах, в каких дозах и под какие культуры целесообразно вносить периодически фосфорные и калийные удобрения.
В условиях орошаемых лугово-сероземных почв Киргизии периодическое применение фосфорных и калийных удобрений в 9-польном свекловичном севообороте практически не изучено. Поэтому периодическое обогащение лугово-сероземных почв фосфором и калием в 9-польном свекловичном севообороте представляет большой научно-практический интерес. Для исследований нами взят 9-польный свекловичный севооборот, что позволило в течении длительного времени на примере различных сельскохозяйственных культур изучить действие и последействие периодически вносимых минеральных удобрений.
Цель данной работы - обосновать периодическое применение фосфорных и калийных удобрений в 9-польном свекловичном севообороте на орошаемых лугово-сероземных почвах Киргизии. Для
достижения поставленной цели нам предстояло изучить действия удобрений на содержание гумуса и валового азота в почве; выявить характер изменения внесенных фосфорных и калийных удобрений в почве на основе комплексного определения запаса подвижных фосфатов, обменного калия, фракционного состава минеральных фосфатов, степени подвижности фосфора и калия, фосфатного и калийного потенциалов почвы; выявить продуктивность возделываемых культур и их качество; определить содержание в них основных элементов питания и размеры их выноса урожаями; составить внутрисевооборотный баланс основных питательных веществ и установить экономическую эффективность периодического применения фосфорных и калийных удобрений в севообороте; дать рекомендации производству.
В результате проведенных исследований по ежегодному и периодическому применению фосфорных и калийных удобрений в свекловичном севообороте на лугово-сероземных почвах Киргизии выдвинуты следующие основные положения:
дана сравнительная оценка существующего ежегодного и периодического применения удобрений;
выявлено, под какие культуры севооборота следует применять удобрения в запас.
установлено влияние различных способов применения удобрений (ежегодно и периодически) на питательный режим лугово-сероземных почв;
обоснована целесообразность периодического применения фосфорных и калийных удобрений в свекловичном севообороте;
даны практические рекомендации по периодическому применению удобрений в свекловичном севообороте.
Применение периодического способа внесения фосфорных и
калийных удобрений позволяет значительно снизить производственные затраты на хранение, транспортировку, одновременно ликвидируя в течение ряда лет необходимость агротехнических мероприятий, связанных с внесением туков. При этом отмечена высокая эффективность от периодического применения РК-удобре-ний в свекловичном севообороте: она составила I28I-I332 руб/га, что дает основание рекомендовать производству этот рациональный способ применения удобрений.
Работа выполнена в отделе агрохимии Киргизской опытно-селекционной станции по сахарной свекле и непосредственно связана с планом проведения научно-исследовательских работ Киргизского научно-исследовательского института земледелия по проблеме 0.51.02; задание 01- (СЭВ) Н5б.
На защиту выносятся следующие положения:
основные закономерности изменения фосфатного и калийного режимов орошаемых лутово-сероземных почв Киргизии при периодическом (I раз в34 года) и ежегодном применении фосфорных и калийных удобрений в 9-полыюм свекловичном севообороте.
оптимальная система удобрения фосфором и калием культур свекловичного севооборота, обеспечивающая повышение его общей продуктивности на 18 -22 ц/га кормовых единиц и снижение затрат на применение удобрений в сравнении с ежегодным внесением на 44,1-55 руб/га.
ПАВА І. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
І.І. Применение удобрений в свекловичных севооборотах Чуйской долины Киргизии
"Введение в севооборот такого корнеплода, как свекла, неразрывно связано с переходом к более совершенной системе полеводства, с улучшением обработки земли и корма скота и т.д." (Ленин В.И., Поли.собр.соч., т.З, с.288).
Научно обоснованная система удобрений с учетом почвенных условий и биологических требований растений в элементах питания является одним из важных факторов, обеспечивающих получение ежегодно высоких и устойчивых урожаев всех культур, возделываемых в севообороте. Под системой удобрения в севообороте понимается план распределения между входящими в него культурами удобрений, применяемых в таких дозах, сочетаниях и такими способами, которые наилучшим образом снабжают растения питательными веществами.
Растения по-разному усваивают питательные элементы из почвы. Сахарная свекла по сравнению с другими культурами свекловичного севооборота наиболее требовательна к пище и воде (Е.А.Тонкаль, 1973; В.А.Петров, В.Ф.Оубенко, 1981). Например, при урожае корнеплодов в 300 ц/га и соответствующим количеством ботвы выносится в среднем около 120 кг азота, 45-55 кг фосфора и 150-170 кг калия. В.Д.Голубев (1977) отмечает, что система удобрения культур в орошаемых севооборотах имеет свои особенности. В связи с высокими урожаями поливных культур намного возрастает потребление ими питательных веществ. Поэтому очевидно, что в орошаемых севооборотах необходимо вносить значительное количество удобрений, учитывая при этом длительность
их последействия.
В Чуйской долине Киргизской ССР основными полевыми культурами, возделываемыми в севооборотах на больших площадях, являются сахарная свекла, зерновые колосовые, кукуруза, многолетние травы. Природные условия и научно обоснованная система ведения земледелия позволяют получать высокие урожаи этих культур в орошаемой зоне.
Характерной особенностью природных условий описываемого региона является чрезвычайная пестрота почвенного покрова (А.М.Мамытов, 1964). Свекловичные севообороты размещаются , главным образом, на сероземных, серозємно-луговых и лугово-се-роземных почвах. Усовершенствованием систем удобрения культур свекловичных севооборотов на этих почвенных разностях занимаются Киргизский научно-исследовательский институт земледелия, ордена "Знак Почета" Киргизский сельскохозяйственный институт им. К.И.Скрябина и Киргизская опытно-селекционная станция по сахарной свекле.
В результате многолетних, длительных исследований в стационарных опытах названных учреждений разработаны и внедрены в производство эффективные системы удобрения свекловичных севооборотов (А.А.Бровкин, 1958, 1961; Л.И.Дашевский, 1969; Д.А.Аки-малиев, 1961, 1982; Н.Г.Корнева, 1976; Н.И.Кузнецов, Е.Г.Корми-лина, 1983).
Рекомендуемые и применяемые на практике системы удобрения обеспечивают урожай культур: свеклы - 500-600 ц/га, озимой пшеницы - 35-45 ц/га, ячменя - 35 ц/га, кукурузы - 4О0-500ц/га силосной массы, люцерны - 100-140 ц/га сена.
Рассмотрим те положения, которые лежат в основе построения системы удобрения свекловичных севооборотов в орошаемой зоне Чуйской долины Киргизии.
Первой культурой, открывающей севооборот, являются многолетние травы. Многолетние травы улучшают водно-физические свойства и азотный режим почвы, усиливают азотное питание последующих культур, повышают содержание валового гумуса, общего, гидролизуемого, нитрифицируемого и нитратного азота в почве. Люцерна положительно отзывается на внесение удобрений и выносит из почвы большое количество элементов пищи. Для создания урожая в 10 ц сухого сена многолетние травы потребляют из почвы 25-30 кг азота, 4-6 кг фосфора, 27-36 кг калия (Н.Г.Корне-ва, 1976).
В начале освоения севооборотов на полях, где не было систематического применения удобрений, под многолетние травы необходимо было вносить фосфор и калий в дозах 40-60 кг/га каждого под покровную культуру и 20-30 кг/га азота в первый год возделывания. В дальнейшем (во второй, третьей и т.д. ротациях севооборота) внесение фосфорных и калийных удобрений под травы не обязательно, так как в полях, систематически получавших удобрения, люцерна может давать высокие урожаи за счет их последействия (А.А.Бровкин, Л.И.Дашевский, 1969).
По данным А.А.Бровкина и др. (1973) и В.М.Золоева (1982) на лугово-сероземной почве в среднем за три ротации 9 польно-го свекловичного севооборота от применения под люцерну дозы 30 ^80 *%0 (^шіа П0ЛУчена прибавка урожая сухого сена в сумме за два года пользования - 73 ц/га. На сероземе северном обыкновенном в среднем за две ротации севооборота от применения дозы PjgQ Kj-qq под травы прибавка составляла 47 ц/га (Н.Г.Кор-нева, 1976).
Н.И.Кузнецов и Е.Г.Кормилина (1983) установили, что оптимальной нормой удобрений под люцерну (в последействии) на серо земно-луговых почвах является На-, РТ4П КдП. Прибавка сена за
счет внесенной нормы удобрений составила 18,4 ц/га.
Основными зерновыми культурами, выращиваемыми на поливных землях Киргизии, являются озимая и яровая пшеница, яровой ячмень. Эти культуры для создания и накопления урожая требуют наличия в почве значительного количества усвояемых элементов питания и в первую очередь азота, фосфора и калия. В различных почвенно-климатических зонах республики зерновые колосовые дают высокие прибавки урожаев в зависимости от видов и доз применяемых удобрений. Наиболее высокие прибавки зерна были получены на сероземах: при размещении зерновых после кукурузы от дозы удобрений Mj-gQ P^q К45 урожай зерна увеличился на 18,7-20,8 ц/га. Удобрения улучшали и качество зерна. Так, по обороту пласта люцерны при внесении на сероземе N-^g Pgg Kgg содержание "сырого" протеина достигало 14,26%, клейковины - 26,6 и стекловидность - 82,8%, а на контроле (без удобрений) соответственно: 11,95; 11,7 и 56,4% (Н.Г.Корнева, 1976).
На сероземно-луговой почве наибольшая прибавка зерна озимой пшеницы (10,4 ц/га) была получена от применения удобрения в норме N зо Рб0 %э#
Анализ качества зерна показал, что под действием удобрений значительно увеличивается содержание клейковины и "сырого" протеина, повышается выход всех незаменимых аминокислот, в том числе лизина, являющегося главной лимитирующей аминокислотой в зерне пшеницы (Н.И.Кузнецов, Е.Г.Кормилина, Е.М.Борисова, 1976).
Как показали исследования А.А.Бровкина (1958), внесение минеральных удобрений на лугово-сероземных почвах под озимую пшеницу в количестве li^Q Р55 KgQ кг/га дало увеличение урожая зерна - 7,2 ц/га и соломы - 9,4 ц/га. Яровой ячмень часто высевается как покровная культура. В последнем случае он хорошо
обеспечивается за счет последействия удобрений, внесенных под предшественник (сахарную свеклу). Например, на сероземах Чуй-ской долины урожай зерна ячменя за счет последействия увеличивался на 7,2 - 10,9 ц/га, а на лугово-сероземных почвах на 5,7 ц/га (А.А.Бровкин, 1958; Н.Г.Корнева, 1976).
Введение в свекловичный севооборот кукурузы (высокопродуктивной культуры) позволяет значительно повысить отдачу поливного гектара. Размещается кукуруза обычно в полях второго или третьего звена севооборота после сахарной свеклы. При наличии тепла и достаточного количества влаги кукуруза весьма положительно отзывается на применение органических и минеральных удобрений. В силу своих биологических особенностей эта культу- ра усваивает из почвы 200-Й20 кг азота, 65-70 кг фосфора и 210-230 кг калия при урожае зерна в 50-60 ц/га и силосной массы 500 ц/га.
Опыты показали, что норма удобрений под эту культуру должна составлять N120-180 ^90-120 и вносить ее необходимо в основном под зябь и в подкормку.
По данным Н.И.Кузнецова и Е.Г.Кормилиной (1983) в свекловичном севообороте на серозємно-луговой почве значительные прибавки урожая зерна и зеленой массы кукурузы получены от азотных и фосфорных удобрений, калийные удобрения эффекта не дали. Максимальное увеличение зерна на 19,9 ц/га и зеленой массы на 97 ц/га обеспечило применение минерального удобрения в дозе Nqq Рдх) Кзо» Улучшение условий питания повышало содержание "сырого" протеина, достигающего максимума (11,6%) при норме удобрения Uj35 ^100 ^30*
Для сероземов Чуйской долины при размещении кукурузы по пласту и обороту пласта многолетних трав наиболее эффективной дозой удобрений оказалась NgQ Р60 Kqq, а при удалении от плас-
та многолетних трав - %2Q-20G Р90-І20 К60 (н»г*КоРнева* 1976).
В условиях лугово-сероземных почв внесение удобрений под кукурузу в количестве N^q Pgg и размещение ее после удобренной навозом сахарной свеклы дает урожай зерна 50-60 и силосной массы 600-700 ц/га (А.А.Бровкин, 1972).
Сахарная свекла в Киргизии занимает ведущее место среди выращиваемых сельскохозяйственных культур и ее продукция, сое.-* тавляет более половины общей продуктивности севооборота.
Изучение применения удобрений под сахарную свеклу в Чуй-ской долине относится к 1930 г. (Ю.И.Дробышевский и др.,1941). Начиная с 1949 г., после создания Киргизской опытно-селекционной станции по сахарной свекле, проводятся широкие исследования по изучению эффективности удобрений в свекловичных севооборотах.
Установлено, что размещение сахарной свеклы по обороту пласта многолетних трав в севообороте обеспечивает наиболее высокий ее урожай. В среднем за три ротации севооборота на лу-гово-сероземных почвах от применения нормы удобрений
^90 ^150 ^70 ^^10 полУчено по 617 ц/га корнеплодов при содержании сахара в них 15,54$. Вторая свекла в севообороте, следуя через одну культуру (яровую пшеницу) после первой свеклы,
при норме удобрений N-j-go ?150 ^70 в сРеДнем за ТРИ ротации дала урожай корней 610 ц/га, при сахаристости 14,87$. Для получения достаточной высоты урожая третьей свеклы, расположенной в одном из последних полей по ротации севооборота, требуется усиленное ее удобрение, так как то, что было внесено ранее под предшествующие культуры, уже в значительной мере истощилось. Stot недостаток восполняется путем внесения полного органо-ми-нерального удобрения - 30 т/га навоза + Nj^g Рх50 ^70* Такая доза удобрений обеспечила в среднем за три ротации севооборо-
та урожай корнеплодов, равный 604 ц/га, при сахаристости 14,9$ (А.А.Бровкин и др., 1973; З.М.Золоев, 1982).
Следует отметить, что внесение удобрений под сахарную свеклу весьма эффективно и на сероземах. Здесь прибавки урожая сахарной свеклы под влиянием азота достигали 124 ц/га, фосфора 67 и калия 23 ц/га. Урожай корнеплодов в 477 ц/га формировался в том случае, когда предполивная влажность почвы не опускалась ниже 10% от ПЇЇВ и 491 ц/га - органо-минеральной системе (30 т/га навоза + M^q Pj-^q %0^ с h^1* порогом влажности почвы 80$ от ПИВ. Урожай на контроле соответственно не превышал 304 и 267 ц/га (Н.Г.Корнева, 1976).
Влияние отдельных видов удобрений на урожай корнеплодов сахарной свеклы в севообороте изучалось на серозємно-луговой почве (Н.И.Кузнецов, Е.Г.Кормилина, 1983). Исследования показали, что по обороту пласта люцерны наибольшее значение в повышении урожая сахарной свеклы имели фосфорные удобрения, затем азотные, а калийные удобрения оказались малоэффективными. Для второй и третьей сахарной свеклы в севообороте азотные и фосфорные удобрения давали примерно одинаковую прибавку в урожае корнеплодов. Внесение навоза в количестве 30 т/га, на фоне полного
минерального удобрения М12о р130 к45' спосо0'ствовало увеличению урожая корнеплодов третьей свеклы в севообороте на 64 ц/га.
В последние годы вместе с вопросами повышения урожайности сахарной свеклы уделяется большое внимание и качеству получаемого сырья, так как в конечном счете оно в значительной мере определяет количественный выход сахара на заводе (М.З.Хелем-ский, 1967; Е.А.Тонкаль, 1970 и др.).
Сахарная свекла, выращиваемая в условиях Чуйской долины Киргизской ССР, незначительно уступает средним относительным показателям технологических качеств свекловичного сырья, по-
лучаемого в других зонах свеклосеяния нашей страны (М.П.Барко, Ф.Н.Добронравов, 1971). Однако исследованиями ряда авторов (Д.А.Акималиев, 1969; Т.Д.Орозбаев и др., 1973; Н.Г.Корнева, Г.Д.Богатырева, 1979; В.М.Золоев, 1981) показано, что и в этих условиях возможно получение высоких урожаев сахарной свеклы с хорошими технологическими качествами. Для этого необходимо подбирать соответствующие сорта и гибриды, состав и чередование культур в севообороте, систему обработки почвы, дозы, сроки, способы внесения органических и минеральных удобрений и соотношения элементов питания в них, ширину междурядий и густоту насаждения, режимы орошения, способы полива и др.
Таким образом, ознакомившись с применением удобрений в свекловичных севооборотах для условий Чуйской долины Киргизии, необходимо отметить, что разработанные основные принципы построения системы удобрения в севообороте позволяют в значительной степени поднять продуктивность поливного гектара.
1.2. Запасное внесение минеральных удобрений под сельскохозяйственные культуры
В последние годы широкое распространение получает запасное использование минеральных удобрений, которое предусматривает заправку почвы туками в повышенных нормах в расчете на длительный период. Проблема периодичности внесения удобрений имеет целый ряд агрохимических, агротехнических, экономических и других особенностей, от комплексного учета которых зависит правильное ее решение. Ввиду многообразия сочетаний факторов в различных зонах страны и даже в разных хозяйствах одного и того же ригиона результаты не всегда бывают однозначными. Одни исследователи (Т.Н.Кулаковская, 1968; Ю.И.Касицкий, 1972) в
своих работах указывают на целесообразность периодического применения удобрений, другие авторы считают, что такой прием использования удобрений является неприемлимым для некоторых почвенно-климатических зон (Л.П.Антипина, 1976; В.П.Мельни-чук, 1976).
Первые данные о возможности внесения удобрений в запас были получены в ГДР ( Н. Ansozye, /963,/96?; 6". Spec/it, /965; И. J- Wi cke,l96?j. Зцесь периодическое применение фосфорно-ка~ лийных удобрений под кормовые и пропашные культуры севооборота явилось экономически более выгодным, чем ежегодное.
Это обстоятельство привело к появлению за рубежом целого ряда работ, посвященных изучению поставленной проблемы. В разных почвенно-климатических условиях, на примере возделывания различных сельскохозяйственных культур, зарубежными авторами доказывается целесообразность запасного внесения удобрений (G.Jufhairirrier, W.Kho&eock, /966; Mqzi/2 Kaziin'iezs, J96S; J. G'oiaeski , S. Мегсіkt!9/3 ; /-/. JoSey/9//).
В нашей стране также ведутся широкие исследования в этом направлении. Б.А.Доспехов (1970, 1971, 1972) на среднесугли-нистых дерново-подзолистых почвах Московской области установил, что эффективность периодического внесения (один раз в два-три года) фосфорно-калииных удобрений не уступает эффективности их ежегодного применения в севообороте: ячмень-клевер-озимые. Причем, применение высоких доз фосфорных и калийных удобрений, как правило, приводит в год их внесения к увеличению содержания в почве доступных форм фосфора и калия, которые не вымываются за пределы пахотного слоя. В урожае культур, высеваемых первыми после запасного внесения, было выше содержание фосфора и калия, а также наблюдался больший вынос питательных веществ, чем при
ежегодном внесении.
В опытах, проведенных на Раменской агрохимической опытной станции (Ю.М.Безуглая и др., 1966, 1973, 1979) за 15 лет исследований в севообороте: картофель, озимая пшеница с подсевом трав, клезер, картофель, ячмень получена одинаковая эффективность фосфорно-калийных удобрений при ежегодном и запасном их внесении. Ежегодное и периодическое применение минеральных удобрений увеличивало содержание подвижного фосфора в почве в 2-2,5 раза, показатель водородных ионов почвенного раствора увеличился с 4,4 до 4,9, гидролитическая кислотность уменьшилась на 0,75 мг.экв/100 г почвы. Действие суперфосфата от разового внесения повышенной дозы сказывалось сильнее па двух первых культурах севооборота - в них наблюдалось повышенное содержание фосфора.
В.В.Прокошев (1971), А.В.Кузьменков и др. (1979), А.И.Останин и др. (1980) сообщают, что при запасном и ежегодном внесении фосфорных и калийных удобрений в севообороте: озимая пшеница, картофель, ячмень, вико-овес на средне- и тяжелосуглинистых дерново-подзолистых почвах наблюдаются практически равные прибавки в урожае сельскохозяйственных культур. Способ применения удобрений существенно не влиял на фосфатный режим почвы, а вынос фосфора в основном определялся уровнем собранного урожая. Периодическое использование калийных удобрений способствовало улучшению качества продукции (В.В.Прокошев и др., 1977).
Однако имеются указания (Т.П.Фроловская, М.А.Макаренков, 1978; Н.А.Авдонин, Т.П.Фроловская, 1979), где запасное внесение удобрений на три года было менее эффективно, чем ежегодное. По продуктивным показателям культур в севообороте (подсолнечник, озимая пшеница) авторами наблюдался "стартовый"
эффект, который к третьему году последействия удобрений терялся.
Значительная экономическая эффективностьот периодического применения минеральных удобрений отмечается в работе З.М.Буб-лик и др. (1977). На осушенном торфянике двойная доза минеральных удобрений, внесенная один раз на два года, обеспечила такую же прибавку в урожае капусты и кормовой свеклы, как и от ежегодного внесения основного удобрения. При периодическом внесении калия происходило заметное накопление водорастворимого и обменного калия в почве.
В исследованиях Н.В.Гулякина и др. (1974), Х.К.Асарова, Д.Н.Белокопытовой (1974), Э.П.Базегского и др. (1974) показана примерно разнозначная эффективность фосфорных и калийных удобрений при запасном и ежегодном их внесении на дерново-подзолистых почвах Московской области. Фосфатный и калийный режим почв при запасном внесении удобрений складывался не менее благоприятно, чем при ежегодном применении , а вынос элементов питания увеличивался незначительно только для фосфора в год прямого действия периодически внесенных удобрений.
На Украине, в различных областях республики, широко изучается прием внесения удобрений в запас (П.И.Кардиналовская, 1973; И.И.Попович, 1973; П.П.Левенец, А.И.Фатеев, 1979 и др.).
По данным, полученным на Полесской опытной станции (Л.А.Шевченко, В.3.Сидоренко, 1980), эффективность запасного внесения фосфорных туков не уступала эффективности ежегодного их применения в севообороте: люпин, озимая рожь, картофель, овес. Как с ежегодными, так и с периодическим применением фосфора содержание гумуса в почве не увеличилось, количество общего азота в пахотном слое почвы несколько снизилось, однако заметно увеличилось содержание общих и подвижных форм фосфора.
Запасное применение фосфорных удобрений не отразилось отрицательно на качестве получаемой продукции.
В условиях западных районов Украины наибольший чистый доход с единицы площади был получен от применения однократной дозы фосфорно-калийных удобрений, рассчитанной на всю ротацию севооборота (Г.И.Крылова, 1976).
Опытами, проведенными С.И.Ковальчук, О.Д.Пирус (1977); Н.ГЛютый и др. (1979); П.П.Левенец, А.И.Фатеев (1979) в Терно-польской, Днепропетровской, Харьковской областях для различных севооборотов, доказана целесообразность применения фоофорно-калийных туков в запас под более отзывчивые к минеральному питанию сельскохозяйственные культуры (сахарная свекла, кукуруза на силос, озимая пшеница).
В то же время Н.Г.Городний и Г.Г.Гаврилов (1975) отмечают, что периодическое внесение фосфорных и калийных удобрений один раз в три года в севообороте: сахарная свекла, кукуруза на силос, озимая пшеница ухудшает условия питания растений третьего года и существенно уменьшает урожай зерна этой культуры, тогда как урожай первых двух культур не снижается. Авторы склонны предполагать о невозможности внесения на 3 года фосфорных и калийных удобрений в этом севообороте.
Об эффективности применения удобрений в запас на типичных черноземах Курской области указывается в работах Е.Т.Музычкина и др. (1970, 1981), И.Г.Пыхтина (1972). В многолетних полевых опытах с бессменной кукурузой и в зерно-свекловичном севообороте ими показана равная эффективность от ежегодного и запасного внесения удобрений. На основе полученных результатов исследователи рекомендуют на черноземных почвах лесостепи, в районах свеклосеяния, где вносятся высокие дозы минеральных удобрений,
сократить количество ежегодно удобряемых полей и сосредоточить основное внесение удобрений под технические культуры, т.е. в 10-польном севообороте удобрять два-три поля. В таких случаях повышенные дозы удобрений, применяемые под сахарную свеклу, способствуют сохранению запасов основных питательных элементов в почве, необходимых для получения высоких урожаев последующих культур. Ими также установлено, что при периодическом применении удобрений происходит сокращение трудовых и материальных затрат на 5X3%» экономия рабочего времени на 45%, снижение затрат на хранение, транспортировку и внесение минеральных туков на 22%.
А.С.Митрофанов с сотрудниками (1973, 1975), исследуя периодическое и систематическое применение минеральных удобрений в звене кормового севооборота, получил близкие урожаи сухой массы кормовых культур. Содержание подвижного фосфора и обменного калия на опытном участке почвы было несколько большим в первый год, а во втором и третьем году эти показатели оставались приблизительно равными. Вынос фосфора и калия на І ц сухого вещества при периодическом внесении удобрений оказался на 8% больше, чем при ежегодном применении туков.
На Граковском опытном поле научно-исследовательского института удобрений и фунгицидов изучалось периодическое внесение суперфосфата в севообороте: кукуруза на силос, озимая пшеница, сахарная свекла, кукуруза на силос (С.М.Гуревич и др., 1976). В пересчете на кормовые единицы периодическое и ежегодное применение фосфора по своей эффективности оказалось равноценным. Однократное и ежегодное применение суперфосфата не повлияло существенным образом на содержание в почве гумуса, общего азота, валового и подвижного фосфора, обменного калия, величину
показателя водородных ионов и гидролитическую кислотность. Значительно увеличилось содержание фосфора в первой культуре севооборота, испытавшей прямое действие дозы Р250 на один гектар севооборотной площади. 3 последующих культурах, где применялось ежегодное внесение фосфорных удобрений, содержание фосфора было несколько выше, чем с последействием высокой нормы суперфосфата. Вынос фосфора урожаями первых двух культур севооборота оказался выше с однократным внесением суперфосфата, баланс фосфора наблюдался положительным и был одинаков для обоих способов.
Исследованиями, проведенными учеными Ленинградского сельскохозяйственного института (И.Н.Донских, К.П.Губарева, 1978; Л .III .Ситник, 1980), на легко суглинистых дерново-подзолистых и торфяных почвах установлено, что однократное внесение фосфорно-калийных удобрений в повышенных дозах не уступало ежегодному их применению. Внесение высоких доз фосфорных удобрений в запас на несколько лет приводило к увеличению валового и всех основных груші почвенного фосфора. При этом наибольшая его часть аккумулировалась в форме органических и рыхлосвязанных соединений.
В 5-польном севообороте на дерново-подзолистых почвах Белоруссии при запасном внесении фосфорных и калийных удобрений проявилась тенденция к увеличению урожайности сельскохозяйственных культур по сравнению с ежегодным внесением фосфора и калия (А.И.Горбылева, 1975). Под влиянием запасного внесения удобрений в почве незначительно изменялось общее содержание фосфора и калия, но зато на 6—1056 увеличивался их ближний и непосредственный резервы (Л.И.Трифоненкова, И.И.ГорбылеваД973; А.И.Горбылева и др., 1977).
На таких же почвах, но в б-польном севообороте системати-
ческое и однократное применение удобрений в запас действовало равнозначно на суммарный урожай и качество культур севооборота (В.Й.Шемпель и др., 1974; Н.П.Кукреш, С.П.Жуковская, 1980). Способ внесения удобрений не оказывал существенного влияния на химический состав основной и побочной продукции, вынос и баланс питательных элементов, коэффициент использования азота, фосфора и калия из удобрений.
Оценивая эффективность периодического внесения фосфорных и калийных минеральных удобрений на торфяно-бояотной почве Б.Б.Бельский и Н.Г.Барылава (1977) считают возможным применение фосфорных удобрений в запас под многолетние травы, а калийных только ежегодно и в оптимальных дозах.
Изучая эффективность ежегодного и запасного внесения фосфорных удобрений в условиях засушливой части Ставрополья на светло-каштановых суглинистых почвах, В.И.Запорожцев (1975) отметил значительное преимущество однократных доз удобрений перед ежегодными в первый же год их действия. Эффективность их на второй год и дальше оказалась равной или несколько выше эффективности ежегодного внесения фосфорных удобрений.
По данным Е.А.Зверевой и Л«И.Щербининой (1971), Б.0.Батькова (1971), С.З.Елюбаева (1979), Е.А.Зверевой и др. (1980) периодическое применение фосфорных удобрений на черноземных и темно-каштановых орошаемых почвах Северного Кавказа явилось эффективным и экономически выгодным. Излишне высокая норма фосфора (около 900 кг д.в. на I га пашни) существенно снижала продуктивность культур севооборота (кукуруза, озимая пшеница, подсолнечник). Применение повышенных доз фосфорных удобрений обусловило увеличение урожаев побочной продукции культур севооборота, что в свою очередь, обеспечило наибольший вынос ими фос-
фора. Коэффициент использования фосфора из удобрения при запасном внесении был выше на 5-6%, чем при ежегодном применении туков.
Хорошо изучена сравнительная эффективность запасного и ежегодного внесения фосфорных и калийных удобрений в Калужской области (Ю.И.Касицкий, 1970). Полученные им результаты свидетельствуют о явном превосходстве запасного способа применения фосфорно-калийных туков над ежегодными. Ю.И.Касицкий и А.А.Лу-пина (1976) считают, что можно значительно увеличить продуктивность севооборота с помощью рационального распределения фосфорных и калийных удобрений между культурами севооборота.
Интересными являются результаты опыта по влиянию фосфорных удобрений, внесенных в запас, на продуктивность в зерно-свекловичном севообороте на Тамбовщине (Н.Д.Коновалов, 1970; Н.Д.Коновалов, И.Т.Тихонова, 1970). Запасное внесение фосфорных удобрений обеспечивало прибавку урожая последующих культур, равную прибавке по одинарной дозе, внесенной непосредственно под выращиваемую культуру. В первые годы после внесения фосфорных удобрений урожай растений в основном обеспечивался за счет легкорастворимых фосфатов, в последующие - менее растворимых.
Примерно такие же данные получены на Орловской областной сельскохозяйственной опытной станции (П.С.Колтакова, 1975). В целом за севооборот (черный пар, озимая пшеница, картофель, яровая пшеница) разовое внесение повышенных доз суперфосфата не уступало его ежегодному применению под каждую культуру. Под влиянием внесенного суперфосфата содержание подвижного фосфора в почве заметно повышалось, а нитрификационные процессы изменялись незначительно.
На торфяных почвах Волынской области (Ф.Н.Дудинец, Н.С.Ти-
мохович, 1974; Ф.Н.Дудинец и др., 1975) в полевых звеньях севооборота, начинающихся картофелем и завершающихся зерновыми, запасное внесение фосфорных и калийных удобрений один раз в два или три года было равноценно ежегодному. Коэффициент использования питательных веществ из удобрений был одинаковым.
Вопросам эффективного использования запасного внесения удобрений в Башкирии посвящены работы Т.М.Масалимова (1976) и Р.ЇЇ.Гафарова (1981). Ими установлено: внесение высоких доз фос-форно-калийных удобрений - один раз в два, три, четыре года эффективнее, чем ежегодное их применение. Уровень углекисло-растворимых фосфатов в почве был более высок при запасном внесении суперфосфата и только на четвертый год количество фосфа^ тов этой группы выравнивалось с ежегодным. При периодическом внесении суперфосфата в почве под всеми культурами севооборота было более высокое содержание фосфатов, растворимых в 0,5 н растворе уксусной кислоты и более низкое содержание солянокис-лорастворимых фосфатов. Органические фосфаты почвы не претерпевали глубоких изменений.
По результатам шести стационарных опытов на слабоокульту-ренных, бедных подвижными формами фосфатов дерново-подзолистых почвах Удмуртской АССР ежегодное внесение фосфорных туков оказалось более эффективным по сравнению с разовым их применением (А.С.Башков и др., 1978). На среднеокультуренных почвах этой же республики эффективность периодического внесения фосфора в запас на три года была несколько выше, чем при ежегодном внесении суперфосфата (И.З.Гулякин, И.П.Дерюгин, 1974). Прием внесения туков существенно менял степень подвижности фосфорных удобрений в зависимости от агрохимических свойств почвы. На окультуренных почвах наблюдалась высокая степень подвижности фосфа-
тов, на кислых, неокультуренных - низкая.
Эффективно запасное использование фосфорных удобрений и в Чувашской АССР (А.П.Павлов, 1973). Фосфоритная мука при разовом (в расчете на восемь лет) и периодическом внесении была в два раза эффективнее, чем при ежегодном применении в севообороте: вико-овес, озимая рожь, кукуруза, яровая пшеница, ви-ко-овес, озимая рожь, картофель.
длительное изучение эффективности удобрений в условиях Зстонекой ССР показало, что фосфорные и калийные удобрения, внесенные один раз в три года, дали прибавку в урожае несколько ниже, а два раза в три года - такую же, как и при ежегодном внесении удобрений (А.П.Пихо, З.Я.Пихо, 1972). Применение навоза в севообороте (брюква, ячмень, сахарная свекла, ячмень, ячмень) в количестве 3,2-3,5 т/га в год стабилизировало содержание гумуса в почве 2,7-2,75$, а применение одних минеральных удобрений снижало содержание гумуса на 0,25% в год. Аналогичным было изменение содержание общего азота в почве. Установлено, что периодическое внесение фосфорных удобрений не оказывало влияния на содержание лактатнорастворимого фосфора в почве, а содержание лактатнорастворимого калия при периодическом внесении калийных удобрений увеличивалось в меньшей степени, чем при ежегодном их применении.
На опытных полях Литовского научно-исследовательского института земледелия в севообороте: ячмень,озимая пшеница, вико-овес, кукуруза, многолетние травы, картофель - эффективных результатов достигли от однократного внесения фосфорно-калийных удобрений (В.Ю.Машаускас, 1972). Подвижные фосфор и калий в почве изменялись незначительно. Отмечалось повышенное содержание фосфора в первых двух культурах севооборота после вне-
сения высокой дозы удобрений на несколько лет.
На орошаемом и богарном карбонатном черноземе Армянской ССР положительные результаты получены при использовании суперфосфата в запас на три, пять лет. Такой прием позволил получить за расчетный период урожай не меньше, чем с систематическим применением суперфосфата (Г.М.Давидовский, 1974). Изучение велось в севообороте: озимая пшеница, сахарная свекла, яровая пшеница, сахарная свекла, яровая пшеница. Суперфосфат ускорял разложение и минерализацию органических веществ почвы, стимулировал высвобождение и использование усвояемого азота. Азотные удобрения повышали содержание нитратов в почве. При периодическом внесении суперфосфата в первые два года явно наблюдалось более высокое содержание подвижных фосфатов в почве, чем при ежегодном, на третий год выравнивалось, а на пятый их было больше с ежегодным применением. Сахаристость корнеплодов сахарной свеклы оставалась неизменной. Качество зерна было лучше при ежегодном внесении суперфосфата. Вынос азота урожаями культур севооборота был больше при ежегодном внесении, а вынос фосфора - при периодическом применении суперфосфата.
В Узбекистане вопросу сравнительной эффективности запасного и ежегодного внесения удобрений уделяется значительное внимание. Наличие разнообразных почвенных разностей, орошения, резких температурных контрастов обусловливает актуальность проводимых исследований. На луговых полях учебного хозяйства сельскохозяйственного института в звене севооборота: ячмень, хлопчатник, хлопчатник - доказана целесообразность внесения разовой дозы PgQQ в расчете на три года (Н.Н.Наркабылов, 1978; А.Алиму-хамедов, Н.Наркабылов, 1981). Трехлетняя норма фосфорных удобрений позволила получить урожай зерна ячменя и хлопка-сырца не
менше, чем с ежегодной заправкой почвы удобрениями, причем в первом случае качество получаемой продукции значительно улучшалось.
Для сероземов Средней Азии с высокой степенью обеспеченности подвижными формами фосфатов (более 60 мг/кг) М.Н.Чума-ченко, В.С.Корниенко (1958); А.Д.Джураев и др. (1972) отмечают, что эффективность возрастающих доз фосфорных удобрений падает по мере увеличения содержания подвижного фосфора в почве. Систематическое применение высоких доз фосфорных удобрений приводит к заметному накоплению фосфора и подпахотном слоях почвы, который главным образом представлен фосфатами калия, натрия, аммония, кальция, алюминия, железа и др. (С.Н.Рыжов, К.Б.Саа-кяне, 1966).
Широкие исследования по применению удобрений в запас проведены в Казахстане. Работами А.Т.Пономаревой (1970, 1971) положено начало в использовании фосфорных удобрений в запас на лугово-каштановых почвах юга республики. Изучение велось в свекловичном севообороте со следующим чередованием культур: сахарная свекла, кукуруза, озимая пшеница. Внесение фосфора в запас, по сравнению с ежегодным, не оказывало отрицательного влияния на основные показатели фосфатного режима почвы. Содержание подвижной Р0О5 нахДИлось в тех же пределах, что и в случае, где вносили фосфор один раз в шесть лет. Содержание фосфора в растениях хорошо коррелировало с концентрацией подвижного фосфора в почве. Технологические качества корнеплодов сахарной свеклы практически не изменялись от способа применения удобрений.
Аналогичные результаты получены и в опытах, проведенных в северной части Казахской ССР, где периодическое внесение удоб-
рений под зерновые культуры оказалось наиболее выгодным приемом (М.М.Кельдибеков и др., 1983). Благоприятные условия для роста и развития зерновых обеспечивались за счет применения дозы Pj2o, внесенной один раз на две ротации севооборота: чистый пар, яровая пшеница, яровая пшеница, яровая пшеница. Коэффициент использования фосфора из удобрений составлял: по ежегодному внесению Р3) - 5,5$, по разовому внесению Pg0, Рд0,
Р120 соответственно И.8; 13,6; 17,9$.
Д.Е.Елешев, Е.А.Туктугулов, А.Л.Иванов (1978, 1979, 1980) изучали влияние различных форм фосфорных удобрений, в зависимости от периодичности их внесения, на продуктивность культур свекловичного севооборота и фосфатный режим светло-каштановых почв юга Казахстана. Ими доказана целесообразность внесения фосфорных удобрений в запас на три года, при этом значительно улучшается фосфатный режим почвы (увеличивается содержание подвижного фосфора в почве, повышается степень активности почвенного фосфора и т.д.).
В Киргизии сравнительное изучение эффективности фосфорных и калийных удобрений в запас было начато в стационарных опытах по изучению различных систем удобрения в свекловичных севооборотах на сероземно-луговых почвах с 1969 года, а на луго-во-сероземных с 1972 года.
Н.И.Кузнецов с сотрудниками (1974, 1976) установил, что эффективность запасного внесения фосфорных удобрений один раз в три года аналогична их действию при ежегодном внесении. Исследователи считают, что периодическое применение фосфорных туков в свекловичном севообороте не ухудшает потенциального плодородия сероземно-луговых почв и предлагают заменить ежегодное внесение суперфосфата в севообороте применением его
один раз в расчете на три года.
Б.Ф.Азаров и др. (1979), В.М.Золоев и др. 1980) на лугово-сероземных орошаемых почвах получили примерно равные урожаи культур второго и третьего звена свекловичного севооборота при ежегодном и периодическом (один раз в три года) применении фосфорных и калийных удобрений. Однократное внесение всей нормы фосфора и калия в расчете на весь период ротации оказалось нецелесообразным ввиду ухудшения качества корнеплодов сахарной свеклы.
Таким образом, рассмотрев имеющиеся сведения по вопросу применения удобрений в запас, можно считать, что в большинстве случаев, с точки зрения продуктивности сельскохозяйственных угодий, а также улучшения их плодородия, выгодно вносить удобрения в запас.
В то же время, следует отметить, что эффективность применения такого приема во многом зависит от почвенно-климатичес-ких условий региона, набора и чередования культур в севообороте, места и дозы внесения удобрения и ряда других факторов.
Большое разнообразие перечисленных особенностей предполагает введение индивидуального подхода к изучению плодородия почвы и эффективности удобрений при периодическом их применении в каждой конкретной зоне нашей страны. Обоснованию периодического применения фосфорных и калийных удобрений в свекловичном севообороте на лугово-сероземных почвах Киргизии посвящена настоящая работа.
Запасное внесение минеральных удобрений под сельскохозяйственные культуры
В последние годы широкое распространение получает запасное использование минеральных удобрений, которое предусматривает заправку почвы туками в повышенных нормах в расчете на длительный период. Проблема периодичности внесения удобрений имеет целый ряд агрохимических, агротехнических, экономических и других особенностей, от комплексного учета которых зависит правильное ее решение. Ввиду многообразия сочетаний факторов в различных зонах страны и даже в разных хозяйствах одного и того же ригиона результаты не всегда бывают однозначными. Одни исследователи (Т.Н.Кулаковская, 1968; Ю.И.Касицкий, 1972) в своих работах указывают на целесообразность периодического применения удобрений, другие авторы считают, что такой прием использования удобрений является неприемлимым для некоторых почвенно-климатических зон (Л.П.Антипина, 1976; В.П.Мельни-чук, 1976).
Первые данные о возможности внесения удобрений в запас были получены в ГДР ( Н. Ansozye, /963,/96?; 6". Spec/it, /965; И. J- Wi cke,l96?j. Зцесь периодическое применение фосфорно-ка лийных удобрений под кормовые и пропашные культуры севооборота явилось экономически более выгодным, чем ежегодное.
Это обстоятельство привело к появлению за рубежом целого ряда работ, посвященных изучению поставленной проблемы. В разных почвенно-климатических условиях, на примере возделывания различных сельскохозяйственных культур, зарубежными авторами доказывается целесообразность запасного внесения удобрений (G.Jufhairirrier, W.Kho&eock, /966; MQZI/2 Kaziin iezs, J96S; J. G oiaeski , S. Мегсіkt!9/3 ; /-/. JoSey/9//).
В нашей стране также ведутся широкие исследования в этом направлении. Б.А.Доспехов (1970, 1971, 1972) на среднесугли-нистых дерново-подзолистых почвах Московской области установил, что эффективность периодического внесения (один раз в два-три года) фосфорно-калииных удобрений не уступает эффективности их ежегодного применения в севообороте: ячмень-клевер-озимые. Причем, применение высоких доз фосфорных и калийных удобрений, как правило, приводит в год их внесения к увеличению содержания в почве доступных форм фосфора и калия, которые не вымываются за пределы пахотного слоя. В урожае культур, высеваемых первыми после запасного внесения, было выше содержание фосфора и калия, а также наблюдался больший вынос питательных веществ, чем при ежегодном внесении.
В опытах, проведенных на Раменской агрохимической опытной станции (Ю.М.Безуглая и др., 1966, 1973, 1979) за 15 лет исследований в севообороте: картофель, озимая пшеница с подсевом трав, клезер, картофель, ячмень получена одинаковая эффективность фосфорно-калийных удобрений при ежегодном и запасном их внесении. Ежегодное и периодическое применение минеральных удобрений увеличивало содержание подвижного фосфора в почве в 2-2,5 раза, показатель водородных ионов почвенного раствора увеличился с 4,4 до 4,9, гидролитическая кислотность уменьшилась на 0,75 мг.экв/100 г почвы. Действие суперфосфата от разового внесения повышенной дозы сказывалось сильнее па двух первых культурах севооборота - в них наблюдалось повышенное содержание фосфора.
В.В.Прокошев (1971), А.В.Кузьменков и др. (1979), А.И.Останин и др. (1980) сообщают, что при запасном и ежегодном внесении фосфорных и калийных удобрений в севообороте: озимая пшеница, картофель, ячмень, вико-овес на средне- и тяжелосуглинистых дерново-подзолистых почвах наблюдаются практически равные прибавки в урожае сельскохозяйственных культур. Способ применения удобрений существенно не влиял на фосфатный режим почвы, а вынос фосфора в основном определялся уровнем собранного урожая. Периодическое использование калийных удобрений способствовало улучшению качества продукции (В.В.Прокошев и др., 1977).
Однако имеются указания (Т.П.Фроловская, М.А.Макаренков, 1978; Н.А.Авдонин, Т.П.Фроловская, 1979), где запасное внесение удобрений на три года было менее эффективно, чем ежегодное. По продуктивным показателям культур в севообороте (подсолнечник, озимая пшеница) авторами наблюдался "стартовый" эффект, который к третьему году последействия удобрений терялся.
Значительная экономическая эффективностьот периодического применения минеральных удобрений отмечается в работе З.М.Буб-лик и др. (1977). На осушенном торфянике двойная доза минеральных удобрений, внесенная один раз на два года, обеспечила такую же прибавку в урожае капусты и кормовой свеклы, как и от ежегодного внесения основного удобрения. При периодическом внесении калия происходило заметное накопление водорастворимого и обменного калия в почве.
В исследованиях Н.В.Гулякина и др. (1974), Х.К.Асарова, Д.Н.Белокопытовой (1974), Э.П.Базегского и др. (1974) показана примерно разнозначная эффективность фосфорных и калийных удобрений при запасном и ежегодном их внесении на дерново-подзолистых почвах Московской области. Фосфатный и калийный режим почв при запасном внесении удобрений складывался не менее благоприятно, чем при ежегодном применении , а вынос элементов питания увеличивался незначительно только для фосфора в год прямого действия периодически внесенных удобрений.
Объект и методика исследований
Для изучения эффективности периодического внесения фосфорных и калийных удобрений в свекловичном севообороте на орошаемых лугово-сероземных почвах осенью 1972 года был заложен стационарный опыт отделами агротехники и агрохимии Киргизской опытно-селекционной станции по сахарной свекле. Следует отметить, что программа опыта была разработана В.И.Бол-дуевым. Участниками выполнения программы в разные годы проведения опыта были: В.И.Болдуев, И.Ф.Шпиньков, Б.Ф.Азаров, В.М.Золоев, В.Ф.Фоменко, А.Т.Квашнин. Опыт размешался на трех резервных полях стационара по изучению систем удобрений свекловичных севооборотов. Входили в него последовательно одним полем (сахарная свекла первая). Чередование культур в севообороте, а также исходные дозы применявшихся удобрений пред ставлены в схеме опыта (табл.2.3.)
В качестве общего для всех вариантов опыта основную дозу удобрений вносили осенью под вспашку, подкормку озимой пшеницы, кукурузы на силос, сахарной свеклы проводили весной азотом Л/on и применяли припосевное удобрение всех культур севооборота /V Рте» Формы туков во всех случаях - аммиачная селитра, гранулированный простой суперфосфат, хлористый калий.
Общая площадь под опытом 3,75 га, повторность 4-кратная, размер посевной делянки 261 wr, учетной: для зерновых и многолетних трав 175 м2, кукурузы на силос. 120 м2, сахарной р свеклы 180 м .
Агротехника возделывания культур севооборота в опыте соответствовала агротехническим указаниям, рекомендованным Министерством сельского хозяйства Киргизской ССР для данной зоны.
На посевах учитывались сроки проведения всех работ и их качество, наступление фаз развития растений. Уборка и учет урожая выращиваемых культур велась поделяночно. Свеклу убирали с помощью свекловичного комбайна КСТ-2А с последующей ручной доочисткой корнеплодов. Зерновые колосовые скашивали и обмолачивали комбайном "Нива", кукурузу - силосоуборочным комбайном КС-1,8, многолетние травы - косилкой КИР-1,5.
Для проведения агрохимических исследований почвенные и растительные образцы отбирались в пяти равномерно расположенных точках учетной делянки из двух несмежных повторений опыта на всех трех полях севооборота. После тщательного перемешивания из пяти индивидуальных проб составлялся смешанный образец, который в дальнейшем использовался для анализов. Почвенные образцы отбирались в начале июня и в конце вегетации рас тений из горизонтов 0-30 см и 30-90 см. Растительные образцы отбирались на тех же повторениях и в такой же последовательности перед уборкой урожая.
Периодическое действие минеральных удобрений и навоза на ряд агрохимических показателей плодородия почвы (гумус, валовый азот, подвижные фосфор и калий, фракционный состав фосфатов, фосфатный и калийный потенциалы и химический состав растений изучалось согласно прописям, описанным в соответствующих методиках (Е.В.Аринушкина, 1961; А.3.Петербургский, 1968; Агрохимические методы исследования почв, 1975).
При проведении агрохимических анализов были использованы следующие методы: 1. Валовой гумус - по Тюрину с применением в качестве индикатора фенилантраниловой кислоты 2. Общий азот - сжиганием с катализаторами SO и GHS04, отгон азота по Къельдалю 3. Общий фосфор - по Гинзбургу и Лебедевой 4. Общий калий - спеканием в смеси хлористого аммония и карбоната кальция 5. Подвижная 25 " в 1 " но углеаммонийной вытяжке по Мачигину, с дополнениями Мещерякова и Дашевского 6. Фосфатный потенциал - по Ульриху, при соотношении почвы к воде как 1:5 а) определение рН - потенциометрически б) содержание Са++ и Mtj ++ - трилонометрически в) содержание фосфора - колориметрически с двухлорис тым оловом 7. Фракционный состав минеральных фосфатов - по Гинзбург Лебедевой 8.Обменная 0 - по Протасову в Цй-ной углеаммонийной вытяжке 9.Калийный потенциал по Ульриху, при соотношении почвы к воде как 1:5 а) определение рН - потенциометрически б) содержание Са++ и Мд++ " трилонометрически в) содержание калия -на пламенном фотометре 10.Нитратный азот - по Гранвальд-Ляжу II.Анализ растений проводили по Гинзбург, Щегловой и Вульфиус мокрым сжиганием в смеси хлорной и серной кислот с последующим определением азота по Къельдалю, фосфора - колориметрически с двухлористым оловом, калия-на пламенном фотометре 12.Сахаристость корнеплодов сахарной свеклы - поляриметрически после холодной дигестии 13.Технологические качества сахарной свеклы - по Силину 14.Влажность растительных проб - весовым методом Математическая обработка данных и корреляционная зависимость между различными показателями обеспеченности почвы фосфором и калием произведена по Б.А.Доспехову (1968), все анализы проведены в отделе агрохимии и технологии Киргизской опытно-селекционной станции по сахарной свекле, автором работы.
Фосфатный режим почвы
Фосфорные удобрения, внесенные в севообороте различными способами (ежегодно, периодически, однократно), неизменно увеличивали содержание третьей и четвертой фракций фосфатов (At - Р и Ее - Р), достигая наибольшего значения под третьей сахарной свеклой. К концу ротации севооборота количество алю-мофосфатов стало равным исходному содержанию их в почве, а железофосфаты изменились в сторону накопления.
По-разному распределялись в почве высокоосновные фосфаты кальция. Ежегодное применение фосфорных удобрений увеличило количество фосфатов этой группы в среднем за ротацию севооборота на 20%. С увеличением срока взаимодействия с почвой фосфорных удобрений, происходит постепенное накопление труднорастворимых форм фосфатов, что особенно характерно для периодического способа применения удобрений.
Пятая фракция фосфатов играет немаловажную роль в почвенном питании всех культур, возделываемых в севообороте. Происходящие в ней изменения, протекающие на протяжении ротации севооборота, видимо, обусловлены перераспределениями, происходящими между различными формами фосфатов.
В связи с тем, что под первую сахарную свеклу применялись различные дозы фосфорных удобрений, в наибольшей степени характеризующие периодичность их внесения в севообороте, нами были подсчитаны коэффициенты корреляции между дозами фосфорных удобрений и некоторыми показателями обеспеченности фосфатами лугово-сероземных почв (табл.3.4.).
Корреляционная зависимость между дозами фосфорных удобрений и показателями обеспеченности фосфатами в лугово-сероземной почве (горизонт 0-30 см) коэффициент корреляции.
Полученные данные указывают на тесную взаимосвязь между дозами вносимых фосфорных удобрений и содержанием подвижного Фосфора (по Мачигину) в почве, фосфатным потенциалом, суммой первых двух фракций фосфатов по Гинзбург-Лебедевой. При этом фактические критерии существенности выше теоретических величин.
Таким образом, рассмотрев результаты изучения фосфатного режима орошаемых лугово-сероземных почв Киргизии в зависимости от ежегодного, периодического и разово внесенных фосфор-но-калийных удобрений в 9-польном свекловичном севообороте, можно заключить, что применение различных способов внесения фосфорных удобрений в севообороте, существенно влияет на содержание в почве подвижного фосфора, активность анионов НР07 и НрРО/" и фосфатный потенциал, формы минеральных фосфатов.
Наличие в почвах Чуйской долины хлорита, слюды и гидрослюды указывает на значительные резервы доступного для питания растений калия (А.М.Мамытов, И.В.Опенлендер, 1969). Длительное выращивание сельскохозяйственных культур, особенно калиелюбивых, и интенсификация всей системы земледелия истощают запасы этой формы калия. Высвобождение калия из минеральной части почв полностью не компенсирует потребности растений в этом элементе, поэтому приходится применять калийные удобрения (А.А.Бровкин, 1958; Н.Г.Корнева, 1976; Д.А.Акима-лиев, 1982).
Многие исследователи (А.А.Бровкин, Л.И.Дашевский, 1969; Л.И.Дашевский, 1972; Д.А.Акималиев и др., 1973; Н.И.Кузнецов, Е.Г.Кормилиыа, 1983, З.І.Ї.Золоеа, 1982 и др.) рекомендуют вносить в почву калий в значительно меньших дозах, чем азотные и фосфорные удобрения. В этом случае создается благоприятное соотношение питательных элементов, которое позволяет получать в конечном счете высокие урожаи возделываемых культур.
Содержание азота, фосфора и калия в растениях
На второй сахарной свекле отчетливее проявляется влияние периодичности внесения фосфорных и калийных удобрений в севообороте. На контрольном варианте с ежегодным применением удобрений получен урожай корней в 561 ц/га с сахаристостью 14,5%. Здесь сахарная свекла имела высокие технологические показатели и выход сахара на заводе составил 68,3 ц/га. Надо отметить, что фосфором и калием вторая свекла в севообороте была удобрена лишь на первом (ежегодно) и втором (РК под все три свеклы севооборота) вариантах опыта соответственно по НО и 70 кг и 195 и НО кг/га д.в.
При периодическом внесении удобрений под все три свеклы севооборота дозы фосфорных и калийных туков под вторую свеклу были несколько выше, чем на контрольном варианте. Это положительно сказалось на урожае корнеплодов, но снизило содержание сахара в них на 0,2 %. Поэтому даже при одинаковых качественных показателях выход сахара на заводе практически оказался равным контролю.
Сокращение кратности внесения фосфорных и калийных удобрений до двух раз за ротацию севооборота (РК под первую и третью свеклу) при обычных дозах азота снижает урожай корнеплодов второй свеклы на 30-30 ц/га и сахаристость на 0,2 -0,8%. Однако, технологические качества корнеплодов второй свеклы в севообороте при этом улучшаются, доброкачественность сока повышается на 0,6%, потери сахара сокращаются на 0,16%, но все же, ввиду сравнительно более низкой урожайности и сахаристости, выход сахара на заводе был заметно ниже (на 6,9 ц/га), чем на контрольном варианте с ежегодным применением удобрений.
Внесение удобрений в "запас" (один раз на всю ротацию севооборота) не ухудшило сырьевую ценность корнеплодов второй свеклы, но по той же причине, что и двукратное внесение, снижает выход сахара на 5,3 ц/га.
Качество второй сахарной свеклы в севообороте резко снижается при периодическом внесении фосфорных и калийных удобрений на фоне увеличенных в полтора-два раза доз азотных удобрений. Внесенная два года назад под первую свеклу доза %24 %80 оказала слабое последействие на вторую свеклу в севообороте (при полуторной норме азота). Недобор в урожае корнеплодов составил 36 ц/га, со снижением сахаристости на 1,0%. Сбор сахара при этом сократился на 10,4 ц/га относительно варианта с ежегодным внесением удобрений. Увеличение вдвое дозы калия при двойных же дозах азота в условиях периодического внесения удобрений под первую и третью свеклу в севообороте не сдержало ухудшения качества сырья второй свеклы. При равнозначной урожайности корней с ежегодной системой удобрения сахаристость на этом варианте снизилась на 0,5%, доброкачественность сока - на 1,3%, потери сахара возросли на 0,19%, в результате выход сахара уменьшился на 4,7 ц/га.
Разовое внесение PJ-QQ K25Q под первую свеклу в севообороте на фоне двойной дозы азота ( N 240 снизило технологические качества корнеплодов второй свеклы на значительную вели чину - содержание сахара снизилось на 0,9$, доброкачественность сока - на 1,7$, выход сахара - на 6,2 ц/га.
По урожаю корнеплодов третьей сахарной свеклы в севообороте периодическое применение фосфорно-калийных удобрений имеет некоторое преимущество в сравнении с ежегодным внесением удобрений. Прибавка составляет 5-43 ц/га (кроме третьего варианта - недобор 18 ц/га). Однако сбор сахара с гектара оказался выше контрольного только на варианте с трехкратным применением Фосфорно-калийных удобрений, а также на шестом (Р под 1,Ш свеклы, NK ежегодно) и седьмом (РК под 1,Ш свеклы + I,5N ) вариантах. Это связано прежде всего с уменьшением сахаристости корнеплодов. Особенно сильное снижение произошло с удвоенными и полуторными дозами азотных удобрений (на 0,6 - 2,1$).
Что касается технологических качеств третьей сахарной свеклы в севообороте, то можно сказать, что качество корнеплодов, где применялось периодическое внесение фосфорно-калийных удобрений, не уступало показателям с ежегодньш использованием удобрений. И только применение полуторных и двойных доз азотных удобрений значительно снижает сырьевую ценность корнеплодов. Урожай ботвы по опыту на всех изучаемых системах применения удобрений в севообороте был примерно равным.
