Содержание к диссертации
Введение
1. Методика и условия проведения исследовании 7
1.1. Почвы 7
1.2. Климат II
1.3. Методика полевых исследований 19
1.4. Методика лабораторных исследований . 23
2. Влияние применения удобрений в севообороте на агрохимические свойства почвы 26
2.1. Общие агрохимические свойства почвы . 26
2.2. Азот 37
2.3. Фосфор 47
2.4. Калий 55
3. Влияние длительного применения удобрений на урояай сельскохозяйственных культур и продуктивность севооборота 60
3.1. Кукурузо-соевая и соево-оЕсяная смесь . 61
3.2. Шеница 66
3.3. Соя 77
3.4. Продуктивноеть севооборота в зависимости от системы применения удобрений 86
4. Влияние системы удобрения на качество зерна и вынос элементов питания растениями 89
4.1. Пшеница 89
4.2. Соя 97
4.3. Соево-овсяная смесь 107
5. Экономическая эффективность применения удобрений 112
ВЫЕОДЫ и рекомендации производству 120
Литература
Методика полевых исследований
1978 г. Весна наступила на 5-7 дней раньше обычных сроков, была неустойчива по температурному режиму и с большим количеством осадков. В пергой ПОЛОЕИНЄ вегетации GOH агрометеорологические условия складывались преимущественно благоприятно. Среднесуточная температура воздуха колебалась от Т7 до 21, периодически Еыпадали дожди, влагообеспеченность была хорошая. Замедляли развитие сои низкие ночные температуры в иьэле, когда в отдельные периоды минимальная температура воздуха опускалась до 8-12. Среднесуточная температура в июле на 1 ниже нормы и на 2,3 холоднее, чем в июле прошлого года.
1979г. Весна этого года характеризовалась повышенной сухостью и температурой воздуха на 2,4 выше средней многолетней. Температура летних месяцев и количество осадков были близки к средним многолетним. Осень более дождливая, Е сентябре осад-КОЕ выпало на 66 мм больше нормы.
1980г. Весна и осень характеризуются температурами Еоздуха близкими к средним многолетним, а летние месяцы более жаркими, температура воздуха была на 1,2-2,1 выше нормы. Наибольшее количество осадков выпало в июне месяце - 146 мм. С 20 июля по 20 авгуота выпало лишь 21 мм осадков, а в третьей декаде августа выпало 97 мм, что равно среднемноголетней месячной норме для августа. Всего за 1980 г. ОСКДКОЕ Еыпало на 56 мм выше нормы, а сумма активных температур была на 127 больше средней много летней.
1981 г. Вегетационный период этого года был не совсем благоприятным для роста и развития сои. Средняя температура воздуха за апрель-май составила 5-9, что выше нормы на 1,5-2. Осадков за указанный период выпало от 60 до 80 мм, что составляет 90-140% нормы. Средняя температура Еоздуха за летний период составляла I 7-18,5 ( на 0,5-1,0 нике нормы). ОсадкоЕ за летний период выпало 300-430 мм или 120-Т4С$ нормы.
Для зерновых был неблагоприятный период Есходы-кущение, количество осадков в этот период было больше среднемноголетних в 1,5-2 раза. 1982 г. Агроклиматические условия этого года Е основном благоприятствовали возделыванию сои и зерновых культур. Таким образом, наиболее благоприятными по агрометеорологическим условиям для возделывания сои были - 1970, 1971, 1973, 1975, 1979, 1980, 1982 гг., а для пшеницы - 1971, 1974, 1976, 1979, 1980, 1981, 1982 гг.
В связи с необходимостью изучения длительного действия удобрений на плодородие почв и урожайность сельскохозяйственных культур при их систештическом внесении в типичном севообороте в 1962-1964 гг. был заложен многолетний опыт.
Агрохимические совйства почвы на опытном участке характеризуются следующими показателям!: гидролитическая кислотность в слое 0-20 см составила 4,1 мг-экв/ЮО г, степень насыщенности основаниями - 88%, содераание общего азота - 0,26%, валового фосфора - 0,23%, валового калия - 2,8253. ПОДБИВНЫХ форм элемен тов питания (мг/яг): легкогидролизуемого азота по Тюрину и Кононовой - 92, подвижного фосфора по Чирикову - 28, обменного калия по Масловой - 240.
Доступного азота Е лугово-черноземовидной почве недостаточно и азотное питание- растений в связи с этим неудовлетворительно. Весной оно ухудшается из-за низких температур, в начале лета - из-за недостатка влаги, в середине и конце лета - в результате переувлажнения почвы. Многолетний стационарный опыт был заложен на лугово-черноземовидной ПОЧЕЄ в трехкратной повторнооти во Бремени (1962, 1963, 1964 гг.) и в трехкратной повторности в пространстве. р Площадь делянки - 180 м .
Изучали систему удобрения в полевом 5-лольном севообороте со следующим чередованием культур: кукуруза + соя в I и 2 ротации , севооборота,соя + овес в последующих, соя, пшеница, соя, пшеница.
В опыте изучали виды удобрений (азотные, фосфорные, калийные, органические), нормы их внесения, сочетание органических и минеральных удобрений, распределение удобрений между культурами севооборота (табл. 1.3).
Во второй ротации севооборота ( табл. 1.4) распределение удобрений под сою и пшеницу было изменено (3 и 4 поде). Удобрения внооили под пшеницу на всех вариантах, а под соей изучали как действие, так и последействие удобрений. Это же распределение удобрений сохранилось в третьей и четвертой ротациях севооборота.
Фосфор
В полевых условиях питание растений фосфором обеспечивается в основном за счет минеральных форм и главным образом его соединений, растворимых в слабых кислотах (Петербургский и др., 1372). По мнению большинства авторов (Л.ебедянцев, 1927; Шмук, 1950; Сдобникова, IS79) количество доступных для растений фосфатов Е ПОЧЕЄ незначительно, причем-содержание их под различными культурами очень мало изменяется Е течение вегетационного периода.
На лугово-черноземовидной почве кукуруза и пшеница нуждаются в первую очередь Е азоте, ЕО .вторую - в фосфоре (Куркаев, 1972). Однако в фосфоре они начинают испытывать потребность раньше, чем Е азоте (Шелевой и др., 1971).
В исследованиях А.Т.Грицуна (1964), М.Д. Салтанова (1971), В.Т.Куркаева (1972) установлено, что в перЕый период вегетации ( до начала цветения) соя потребляет незначительное количество фосфора. Потребность ее в фосфоре возрастает, начиная с цветения, а максимума достигает в период плодообразоЕания.
Установлено, что систематическое внесение фосфорных удобрений, полного минерального удобрения, а также навоза дает заметное увеличение содержания подвижного фосфора в почве. Особенно заметно его количество возрастает в результате длительного систематического применения фосфорных удобрений (ІупалоЕ, 1968; Мартынович, 1968; ГуреЕИч и др., 1969; Алексеева, 1970; Кулаковская, 1970; Минеев и др., 1977; Бугаев, 1978; Сдобникова, 1979; Попова и др., 1980; Ефимова и др., 1980; Хабарова и др., 1980).
Содержание подвижного фосфора в почве возрастает с увеличением дозы фосфорных удобрений. По данным В.П.БугаеЕа (1978) за 22 года, содержание фосфора по полуторной дозе минеральных удобрений увеличилось до 28 мг и по тройной дозе - до 49 мг. PgOj- на 100 г ПОЧЕЫ. На фоне навоза в почве соответствующих вариантов накопилось еще больше подвижного фосфора.
По данным Е.Н. Алексеевой (1970) на мощном черноземе на фоне удобрений Р2ЇО-450 Резко увеличилось содержание всех групп подвижных фосфатов. Возросло также содержание Балового фосфора с 0,130 до 0,150% на варианте с тройной дозой удобрений.
На Долгопрудной агрохимической опытной станции в многолетнем полевом опыте за 35 лет (Хлыстовский и др., 1973) содержание общего фосфора увеличилось в 1,5-2 раза в вариантах с внесением минеральных удобрений по сравнению с контрольным вариантом. Повышение подвижного фосфора наблюдалось только при положительном балансе фосфора. Существенное улучшение фосфатного режима шлело место лишь при систематическом превышении внесенного фосфо-ра над его выносом. Так, по данным Ю.М.Безуглой. (1969) при систематическом применении фосфорных удобрений увеличилось содержание в почве как минерального, так и органического фосфора. Э.И.Бабарина (1968) установила, что в большинстве исследуемых ею почв увеличение запасов фосфора происходило за счет минеральных его форм. Большинство других исследователей (Терпугов и др., 1969; Крупский и др., 1970; ИК/Опл-ъ , 1970) также считают, что в результате внесения фосфорных удобрений ПОЧЕЭ обогащается минеральными формами фосфорных соединений, содержание органического фосфора при этом или совсем не изменяется, или повышается незначительно.
Исследователи установили ряд закономерностей поглощения фосфатов почвой при систематическом внесении удобрений, выявлены природа и способы поглощения фосфорной кислоты. В фракционном составе фосфатов, определенных по Чангу-Джексону, увеличивалось содержание первый четырех фракций (Бабарина, 1968; Левенец и др., 1969), другие фракции увеличивались лишь в некоторых опытах (Левенец, 1969). По данным Х.А.Кярблане (1981) при сиетемати- . ческом внесении удобрений в ПОЧЕЄ увеличивается содержание всех форм фосфатов.
Шеница
В Амурской области под посевами пшеницы занято около 400 тыс. га пашни. Предшественники и удобрения оказывают существенное влияние на урожай пшеницы. Наилучшим предшественником для нее являются многолетние и однолетние травы. Используются под пшеницу в основном поля, освободившиеся из-под сои. Эффективность удобрений под пшеницу в местных условиях довольно высока. По результатам 28 опытов (Старостин, 1965) прибавка урожайности от полного минерального удобрения составила в среднем 8,9 ц/га.
На среднемощной лугово-черноземоЕИДной ПОЧЕЄ В.Т.Куркаевшл (1965) изучались виды удобрений под пшеницу по занятому сое-овсяному пару. Установлено, что наибольшая урожайность форми руется по азотно-фосфорному или полноілу минеральному удобрению. Азот в дозе 40 кг д.s. на доне внесения уосфорных удобрений действовал очень сильно (прибавка урожайности составила 5,1 ц/га). Дальнейшее изучение этого вопроса показало, что наибольшая урожайность формируется при повышении дозы азота до 60-80 кг/га. Увеличение дозы азота до SO кг/га и более приводит к полеганию пшеницы. Использование препарата ТУР повышает эффективность азотных удобрений на 1-1,2 ц/га (Слободяник, IS77).
При посеве пшеницы по чистым парам, зерновым и другим ранним предшественникам, при условии обеспеченности фосфором и калием, можно вносить меньшую дозу азота, при посеве по поздним предшественникам и поздно вспаханным полям - большую. Самый высокий урожай пшеницы в Приморском крае, по данным А.Т.Грицуиа (1964), получен при внесении навоза, извести и полного минерального удобрения. Причем навоз и известь вносились в начале ротации в качестве основного удобрения, а минеральные удобрения - Е предпосевной период под яровую пшеницу и сою.
Эффективность удобрений, внесенных под пшеницу, в условиях Амурской области изучалась в I959-IS60 гг. Установлено, что применение удобрений а год закладки опыта повышает урожайность пшеницы (на 5,5-9,6 ц/га). Наиболее эффективны азотные удобрения, особенно в дозе 30-60 кг/га Д.Е. Босфор действовал слабее,калий дал небольшой эыфект (Куркаев и др., 1965).
В нашем опыте яровая пшеница размещается в двух полях сеЕооборота - Е третьем и пятом, после сои в качестве предшественника. Изучение системы удобрения в первой и второй ротациях показало (табл. 3.4), что наибольшее влияние на урожайность пшеницы оказывают азотно-фосфорные удобрения. Прибавка в среднем за три года в первой ротации составила, при внесении /1/30 и /У60Рзо (седьмой и восьмой варианты) - 4,5 и 5,3 ц/га. Последействие удобрений было незначительным: не превышало 3 ц/га.
В третьем поле второе ротации севооборота удобрения под пшеницу вносились в восьми вариантах. При внесении фосфорных удобрении урожайность пшеницы не повышалась, йосматривая влияние удобрений на урожайность пшеницы по вариантам, можно отметить, что фосфор, внесенный Е дозе 60 кг д.в./га был не эффективен. Так, в 1970 г. в этом варианте был получен такой же результат, что и в контроле, а в 1969 и 1971 гг. даг.е ниже.
Внесение азотных удобрений в дозе 30 кг на гектар резко повышало урожайность пшеницы во ЕСЄ годы. Наибольшая отзывчивость на эту дозу отмечена в 1971 г.: прибавка составила 6,3 ц/га. Необходимо указать, что такая прибавка получека на фоне последействия азотно-фосдорных удобрений (вариант 4). Один азот повышал урожайность во все годы на 3,8-5,1 ц/га. Внесение калийных удобрений оказалось малоэффективным. Сочетание азотных удобрений с фосфорными /V O SO ьіло малоэффективным по сравнению с внесением /V3Q.
Повышение дозы азота до 60 кг/га увеличивало урожайность пшеницы во все годы: в 1969 и 1970 гг. на 4,4-4,7 ц/га, а в 1971 г. - на 12,0 ц/га по сравнению с контролем. В среднем за три года эффективность этой дозы удобрений по сравнению с А о зо не доказывается.
Соево-овсяная смесь
В растениях сок при внесении удобрений под соево-овсяную смесь содержание азота увеличивалось (см. табл. 4.13). Наибольшее влияние на использование растениями азота оказывали азотные и азотно-фосфорные удобрения. В среднем за три года на четвертом варианте ( /VgnPog ) повышалось содержание азота на 0,33% по сравнению с контролем, дальнейшее увеличение дозы азота до 80 кг (варианты 6-8) не влияло на содержание азота в растениях сои. Аналогичные данные получены в отношении содержания фосфора.
Внесение калийных удобрений на этом фоне существенного влияния на потребление калия не оказало.
Изучение действия удобрений на накопление питательных веществ Е ОЕсе в смешанных посевах сои с ОЕСОМ также увеличивало количество азота и фосфора в растениях.
Удобрения не только способствовали накоплению сухого вещества Е растениях ОЕСЭ, но и увеличивали содержание в них азота. При внесении Р30 и A/QQ (второй и третий варианты) потребление азота овсом по годам возрастало до 30-40/Ь и в среднем за три года было выше, чем на контроле на 9-12/о.
Вынос фосфора и калия на удобренных вариантах был выше, чем на контроле. Эта закономерность повторяется во все годы как Е растениях сои, так и в растениях овса (приложение 24).
Ври внесении фосфорных удобрений под эти культуры складывался положительный баланс по фосфору, которьпі достигал при внесении Р3о (варианты 2,4,5) - 5-Ю кг, а при внесении Р60 -28-35 кг/га.
Таким образом, длительное применение удобрений сказывается не только на величине урожая сельскохозяйственных культур, но и на его составе и качестве. Систематическое внесение азотных и фосфорных удобрений увеличивает относительное содержание азота и фосфора в зерне пшеницы при внесении И/30Р30 и 60 30 (седьмой и восьмой варианты). При внесении азотно-фосфорных удобрений под пшеницу улучшается качество семян: стекловид-ность зерна увеличивается в третьей ротации на Ь%, содержание сырой клейковины на 2,6-2,8/д, а сырого белка на I,6-I,8/i.
На удобренных вариантах отмечалось более высокое содержание азота в семенах и соломе сои. Систематическое внесение фосфорных удобрений повышало как относительное, так и абсолютное содержание фосфора в семенах сои; в соломе этого не наблюдалось. Влияние удобрений на количество аира и сырого белка изменяло эти показатели в небольших пределах.
Внесение удобрений оказывало большое влияние на содержание и вынос элементов питания в зеленой массе сои а овса в смешанных посевах. Данные показатели были выше в удобренных вариантах, по сравнению с контролем.
Наибольший эффект все виды удобрений обеспечивают при определенной системе их применения: в севообороте (Сапожников и др., 1977; Юркин и др., IS77; Воробьев, 1982).
По усредненным данным большого числа опытов, проведенных учреждениями Географической сети в разных зонах страны, эффективность минеральных удобрений, выраженная прибавками сельскохозяйственной продукции на І ц стандартных туков, составляет: по зерну от 1,1 до 1,4 ц, по кукурузе на силос от 9 до II ц (Банников, 1973).
Применение минеральных и органических удобрений (с учетом их действия и последействия) повышает урожай сельскохозяйственных культур почти на Що, а продукции на ЗОр (Банников и др., 1977).
Экономическую эффективность минеральных удобрений, вносимых под пшеницу и сою Е Амурской области, изучали Еурдин и др. (1968); В.\L .Кузин, Г. .Заишша (1972); Г.у.Заикина (1980). По данным этих авторов в Амурской области рекомендуемые нормы удобрений позволяют получить дополнительно условно чистого дохода от 26,6 до 110,7 руб. с гектара.
Расчет экономической эффективности использования удобрений, проведенный нами в третьей ротации севооборота показывает, что показатели чистого дохода с I га и окупаемость издержек по их применению Е большой степени зависят от культуры (табл. 5,1 - 5,3; приложения 25,26). Наивысшие экономические показатели от применения удобрений достигнуты при использовании их под пшеницу и соево-овсяную смесь (табл. 5.1).
