Введение к работе
Актуальность работы. Возросший уровень применения минеральных удобрений в сельскохозяйственном производстве предъявляет всо большие требования к эффективности их использования. В связи с этим возникает необходимость составления научно обоснованных систем удобрения в севооборотах на ротацию, позволяющих на основании программированного баланса питательных веществ получать планируемый урожай культур с одновременным сохранением или повышением плодородия почв.
На серых лесных почвах Нечерноземной зоны Российской Федерации недостаточно изучены вопросы оптимального насыщения севооборотов разной продуктивности удобрениями. Имеет важное значение разработка систем удобрения для хозяйств с различным уровнем обеспеченности удобрениями.
Цель и задачи исследований. Основная цель исследований -комплексное обоснование рациональных систем удобрения, рассчитанных методом нормативного баланса, на разную продуктивность кормовых культур в севообороте. В связи с этим решались следуїо-щие задачи:
оценить влияние различных уровней обеспеченности севооборота удобрениями на урожайность возделываемых культур, установить возможность получения планируемой урожайности;
изучить изменение наиболее важных показателей качества растениеводческой продукции при возрастающих нормах удобрений;
определить вынос питательных веществ на единицу основной продукции, баланс и коэффшиенты их использования из удобрений и почвы, проследить за изменением основных агрохимических показателей почвы при разных системах удобрения;
4»
- I -
- дать экономическую оценку изучаемым системам удобрения.
Объект исследований. Четырехпольный кормовой севооборот со следующим чередованием культур: I - горохо (вико)овсяная смесь, редька масличная (поукосно); 2 - свекла кормовая; 3 - подсолнечник на силос; 4 - ячмень. Кукурузу на силос возделывали на выводном поле. Сорта и гибрида: вика - "Льговская", овес -"Геркулес", горох "Немецкий кормовой", свекла - "Эккендорфская желвая"» подсолнечник - "ВНЩК-8540", ячмень - "Белогорокий", кукуруза - гибрида "Одесский 80 MB" и "Днепровский 247 MB". Почва - темно-серая лесная среднеоуглиниотая, со средним содержанием подвижных форм фосфора и высоким - калия.
Системы удобрения: минеральная 214 кг д.в. на I га и навоз-но-минеральные - 87 и 322 кг д.в. на фоне 17,5 т навоза на I га оевооборота.
Научцая новизна. Впервые на серых лесных почвах Ярославской области при расч'ете норм удобрений под культуры кормового севооборота использовался метод дифференцированного нормативного баланса в зависимости от планируемой продуктивности. Дано комплексное обоснование расчетным системам удобрения для различных групп хозяйств в зависимости от степени обеспеченности их удобрениями. Установлены величины баланса основных питательных веществ в зависимости от продуктивности севооборота и вынос на единицу основной продукции. Показана возможность получения 2-х уровней урожайности при достаточно высокой сходимости планируемых и фактических показателей. Проведена сравнительная характеристика минеральной и навозно-минеральяой систем удобрения, рассчитанных на одинаковую продуктивность оевооборота.
Впервые в этом регионе в кормовом севообороте проводились исследования по влияния высоких норм удобрений на урожайность, качество растениеводческой продукции и агрохимические показатели почвы.
Практическая значимость работы. Рекомендованный метод нормативного баланса позволяет получать планируемые урояай сельскохозяйственных культур в кормовом севообороте на серой лесной почве Нечерноземной зоны Российской Федерации. Расчетные системы удобрения разработаны для хозяйств, имеодих различную степень обеспеченности удобрениями.
Предлагаемые системы удобрения позволяют получать продукцию требуемого качества по содержанию сырого белка, каротина, клетчатки и нитратов. Материалы исследований важны для специалистов агрохимической службы при разработке научно обоснованных систем удобрения в севооборотах и установления периодичности агрохимического обследования серых лесных почв. Показана экономическая эффективность разных систем удобрения.
Апробация .работы,.,-Результаты исследований ежегодно (I987-I99I гг.) докладывались на заседаниях кафедры агрономической и биологической химии ТСХА, а также на научной конференции ТСХА в 1991 году. По материалам эксперимента защищены два дипломных проекта на факультете агрохимии и почвоведения ТСХА. Результаты исследований внедрены в производство в учхозе ТСХА "Дружба" Переславского района Ярославской области на площади 30 га.
Объем работы., Диссертация состоит из введения, б разделов обзора литературы, б разделов экспериментальной части, выводов, предложений производству, списка литературы (171 налме-
нование, в том числа 24 иностранных), приложений (16 таблиц). Основной текст работы изложен на /й страницах машинописного текста, содержит 29 таблиц, 10 рисунков.
Место проведения опыта и методика исследований. Исследования проводились в полевом стационарном опыте (I987-I99I- гг.) в учхозе TGXA "Дружба" Переславского района Ярославской области. Почва темно-серая лесная среднесуглинистая с нейтральной реакцией. В год закладки опыта она имела следующие агрохимические показатели Св олое 0-20 ом): гумуо (по Тюрину) - 4,0%, pHjODI - 5,9, Р205 - 10,4 и KgO - 17,7 мг/100 г почвы (по Кирсанову), гидролитическая кислотность и сумма обменных оснований - соответственно 2,2 и 27 мг/экв. на 100 г почвы.
Опыт расположен на 4 полях севооборота и выводном участке, повтораость 4-кратная. Общая швддадь делянки севооборота -175 1Г (5 х 35 м), на выводном поле - 200 it (8 х 25 и), учетная площадь - II9-I36 ьг.
Нормы удобрений рассчитаны методом дифференцированного нормативного баланса на планируемуп урожайность (табд.1). Из минеральных удобрений применяли аммиачную селитру, двойной гранулированный суперфосфат и хлористый калий. Навоз вносили в севообороте под свеклу (40 т/га) и подсолнечник (30 т/га) ежегодно, что составляет 17,5 т на I га севооборота, а на выводном участке - под кукурузу (40 т/га) - один раз в два года. В навозе содержалось азота - 0,4$, фосфора - 0,2 и калия - 0,5$ (на сырую массу).
Схема опыта включала 4 варианта (нормы удобрений - в среднем за І9&7-І99І гг. на I га севооборота): I - контроль (без удобрений); 2 - минеральная система удобрения на первый уровень
Таблица I
Нормы удобрений в среднем за I987-I99I гг.
Примечание. Навоз вносили в 3 и 4 вариантах под свеклу -50 т/га, подсолнечник - 30 т/га ежегодно и под кукурузу 40 т/га - раз в 2 года.
планируемой урожайности (98Ы63Р53К, или всего 214 кг д.в.); 3 - навозно-минеральная система удобрения на первый уровень планируемой урожайности (50Н32Р5К, или 87 кг д.в. на фоне 17,5 т навоза, всего 280 кг д.в. на I га); 4 - навоэво-минеральная система удобрения на второй уровень планируемой урожайности (156Ы І02Р64К, или 322 кг д.в. яа фоне 17,5 т навоза, всего 515 кг д.в. на I га).
Сельскохозяйственные культуры возделывались согласно реко-
мендуемой для данной зоны агротехнике. Урожай учитывали сплошным методом. Влажность зерна приводили к стандартной - 14%. Математическая обработка результатов проводилась дисперсионным методом.
В растительных образцах определяли: азот - микрометодом по Кьельдалю; фосфор - на фотоколориметре; калий - на пламенном фотометре; нитраты (в свежих растительных образцах) - с помощью ионселективного электрода; каротин - по Цирелю; клетчатку - на "Инфрапиде".
Почвенные образцы анализировали на содержание гумуса по Тюрину, обменную кислотность, гидролитическую кислотность по Каппену, сумму поглощенных оснований по Каппену-Гильковицу, подвижные формы фосфора и калия по Кирсанову.
Метеорологические условия по годам существенно различались. Поскольку исследования проводились в зоне избыточного увлажнения, обильные осадки при низкой температуре в 1987 и
1990 гг. заметно снизили урожайность культур. Напротив, в 1988
и 1989 гг., характеризовавшихся для данной зоны высокой средне
суточной температурой воздуха за вегетацию, была получена наи
большая продуктивность.
