Статья: Эффективность минеральных удобрений в звене зернового севооборота при разных системах обработки дерново-подзолистой супесчаной почвы

Почвоведение и агрохимия № 2(51) 2013

162

Эффективность минеральных удобрений в звене зернового севооборота при разных системах обработки дерново-подзолистой супесчаной почвы

Н.Н. Цыбулько, Департамент по ликвидации последствий катастрофы на Чернобыльской АЭС МЧС; А.В. Ермоленко, Могилевский филиал РНИУП «Институт радиологии»

Summary

On sod-podsolic sandy soil influence of ways and machining tillage on efficiency of mineral fertilizers is studied. It is established, that application Р60К120 provides efficiency of a link of a crop rotation oats-leguminous a mix-spring wheat of fodder units of 31,1-34,2 ts/hectares and a recoupment of fertilizers of 3,2-3,9 fodder units. Decrease in efficiency of fertilizers is observed on superficial disk processing of soil.

Entering on the average for a link of a crop rotation of nitrogen of fertilizers of 50 kg/hectares provides gathering of fodder units of 44,3-47,4 ts/hectares.

The increase in doses of nitrogen to 80 and 110 kg/hectares raises efficiency in relation to a fosforno-potash background accordingly on 19,2-20,5 and 22,3-24,4 ts/hectares of fodder units. Efficiency of nitric fertilizers on superficial disk tillage more low in comparison with moldboard, chisel and the minimal tillages.

Введение

Стратегическим направлением развития земледельческой науки и практики, резервом повышения эффективности производства являются энергосберегающие технологии. Обработка почвы связана со значительными затратами - на ее проведение расходуется около 40% энергетических и 25% трудовых затрат в земледелии. Затраты нефтепродуктов занимают 12-38% общих затрат на возделывание культур. Все это требует поиска способов и приемов обработки, различающихся по интенсивности и характеру воздействия на обрабатываемый слой, и разработки на этой основе систем обработки почвы и технологий возделывания сельскохозяйственных культур, обеспечивающих охрану почвенного покрова от деградации, сокращение ресурсных и энергетических затрат в земледелии.

Совершенствование агротехнологий должно осуществляться на адаптивной основе с максимальным учетом почвенно-экологических и ландшафтных условий, особенностей каждого конкретного землепользования.

В научной литературе нет единой точки зрения относительно влияния различных приемов обработки почвы на эффективность использования минеральных удобрений. По мнению В.В. Медведева [1], безотвальная обработка усиливает неблагоприятную дифференциацию корнеобитаемого слоя по плодородию и снижает действие удобрений.

Результаты исследований Л.В. Ильиной показали [2], что наибольший эффект от удобрений достигается при переменной по глубине и способам системе основной обработки в севообороте, формирующей мощный культурный пахотный слой.

В ряде работ [3, 4] отмечается, что минеральные удобрения равнозначно действуют при различных способах основной обработки почвы.

Противоречивость мнений и выводов, существующих в научной литературе, о влиянии различных технологий основной обработки на эффективность вносимых удобрений, а также недостаточность экспериментальных данных на дерново-подзолистых почвах послужили основанием для проведения собственных исследований.

Цель настоящей работы - изучить влияние способов и приемов механической обработки на эффективность минеральных удобрений на дерновоподзолистой автоморфной супесчаной почве.

1. Объекты и методика исследований

Исследования проводили в 2007-2009 годах в полевом опыте на территории землепользования СПК «Зарянский» Славгородского района Могилевской области. Объектом исследования являлась дерново-подзолистая автоморфная супесчаная почва на водно-ледниковых рыхлых супесях. Агрохимические показатели пахотного слоя почвы следующие: рН_KCl - 5,9, гумус - 2,2%, P₂O₅ - 210 мг/кг почвы, K₂O - 200 мг/кг почвы.

В 2007 году возделывали овес сорта Богач, в 2008 году - зернобобовую (пелюшка + овес) смесь, в 2009 году - яровую пшеницу сорта Мунк. Элементы технологии возделывания культур за исключением изучаемых вариантов соответствовали принятым отраслевым регламентам [5].

За годы исследований метеорологические условия вегетационных периодов различались. По величине гидротермического коэффициента 2007 год характеризовался как умеренно влажный (ГТК = 1,4), 2008 и 2009 годы - как избыточно влажные - ГТК = 2,0 и 2,2, соответственно.

Схема опыта включала следующие системы обработки почвы:

1 - система обычной отвальной обработки, включающая лущение стерни, отвальную вспашку на 20-22 см плугом ППО-4-40, предпосевную обработку агрегатом АКШ-7,2, посев сеялкой СПУ-3,6;

2 - система безотвальной чизельной обработки, состоящая из лущения стерни, чизелевания на 20-22 см чизель-культиватором КЧ-5,4, предпосевной обработки агрегатом АКШ-7,2, посева сеялкой СПУ-3,6;

3 - система безотвальной поверхностной обработки, включающая лущение стерни, дискование на 10-12 см дисковыми боронами БДТ-7, предпосевную обработку агрегатом АКШ-7,2, посев сеялкой СПУ-3,6;

4 - система минимальной обработки, состоящая из лущения стерни, посева комбинированным посевным агрегатом Rabe Mega Seed 6002K2.

На четырех фонах систем обработки почвы изучены разные дозы и сроки внесения азотных удобрений. Азотные удобрения в форме карбамида применяли в следующие сроки: под овес и яровую пшеницу: 1. N60* - перед посевом; 2. N60* - перед посевом + N30** - в фазу выхода в трубку; 3. N90* - перед посевом + N30** - в фазу выхода в трубку; под зернобобовую смесь: 1. N30* - перед посевом; 2. N60* - перед посевом; 3. N90* - перед посевом.

Фосфорные и калийные удобрения вносили перед посевом культур в дозах 60 и 120 кг/га действующего вещества соответственно.

Размещение делянок в опыте рендомизированное. Общая площадь делянок - 100 м², учетная - 40 м². Повторность вариантов в опыте четырехкратная.

Полученные данные обрабатывали методом дисперсионного анализа c использованием компьютерного программного обеспечения (Excel 7.0, Statisticа 7.0).

2. Результаты исследований и их обсуждение

Урожайность сельскохозяйственных культур - интегральный показатель, характеризующий эффективность применения технологических приемов, их воздействие на плодородие почвы и динамику проходящих в ней процессов. В наших исследованиях замена отвальной системы обработки почвы безотвальной чизельной, поверхностной дисковой и минимальной системами оказала влияние на урожайность возделываемых культур звена севооборота овес - зернобобовая смесь - яровая пшеница и эффективность вносимых минеральных удобрений.

Урожайность овса в условиях умеренно влажного вегетационного периода 2007 года колебалась в зависимости от разных обработок почвы на контрольных вариантах (без применения удобрений) в пределах 17,7-18,8 ц/га. Различия между обработками были несущественными и составили 0,7-1,1 ц/га (табл. 1).

Фосфорные и калийные удобрения, внесенные перед посевом культуры в дозах соответственно 60 и 120 кг/га действующего вещества, обеспечили увеличение урожайности овса на 3,1-4,0 ц/га. На фоне поверхностной дисковой обработки она была достоверно ниже по сравнению с отвальной вспашкой, безотвальной чизельной и минимальной обработками.

Таблица 1 Влияние обработки дерново-подзолистой супесчаной почвы на эффективность минеральных удобрений при возделывании овса

При оптимальной обеспеченности почв подвижными соединениями фосфора и калия величина урожая сельскохозяйственных культур определяется в первую очередь уровнем азотного питания растений. В наших исследованиях за счет азот, вносимого по фону РК, формировалось дополнительно от 11,2 до 20,0 ц/га зерна овса. Действие разных доз и сроков применения азотных удобрений в определенной степени также зависело от механической обработки почвы.

Внесение N60 перед посевом овса обеспечило прибавки зерна к контролю: на фоне отвальной вспашки - 12,3 ц/га, на фоне чизельной обработки - 11,7, на фоне дисковой обработки - 11,2 и на фоне минимальной обработки почвы - 11,8 ц/га. По отношению к фосфорно-калийному фону урожайность возросла в зависимости от способов и приемов обработки на 8,1-8,6 ц/га. Различия между отвальной, безотвальной чизельной и минимальной обработками были несущественными, а на поверхностной дисковой обработке - достоверно ниже.

Увеличение урожайности зерна наблюдалось по мере увеличения доз азотных удобрений. Получены достоверные прибавки зерна при дробном внесении N90 (N60 - перед посевом и N30 - в фазу выхода в трубку), которые составили по отношению к контролю 16,5-17,0 ц/га. Повышение урожайности к фосфорнокалийному фону составило на вспашке 12,8 ц/га, на поверхностной дисковой обработке - 13,4, на безотвальной чизельной и минимальной обработке - 13,8 ц/га.

Подкормка посевов азотом в дозе 30 кг/га в фазу выхода в трубку растений обеспечила дополнительно 4,5-5,3 ц/га зерна по отношению к варианту с N60 перед посевом. Более эффективной азотная подкормка была в вариантах с чизельной и минимальной обработками.

Внесение азотных удобрений в дозе 120 кг/га (N90* - перед посевом и N30** - в фазу выхода в трубку) существенно увеличило урожайность овса по отношению к варианту с дробным применением N90 по всем обработкам почвы, прибавки зерна составили 2,2-3,0 ц/га.

Максимальная урожайность зерна овса, составившая 38,7 ц/га, получена в варианте с дробным применением N120 на фонах с безотвальной чизельной и минимальной обработками почвы.

Окупаемость минеральных удобрений прибавкой зерна зависела от доз азотных удобрений. Системы обработки почвы не оказали существенного влияния на этот показатель. Так, окупаемость фосфорных и калийных удобрений изменялась по вариантам с разными обработками в пределах 1,7-2,2 кг зерна.

Окупаемость азотных удобрений колебалась в зависимости от доз и сроков их применения от 12,5 до 15,3 кг зерна. В варианте с внесением N60 перед посевом она составила 13,5-14,3 кг зерна, а с повышением дозы азота до 90 кг/га возросла до 14,2-15,3 кг. Следует отметить, что если на отвальной вспашке увеличение составляло всего 0,4 кг зерна, то на безотвальных чизельной и дисковой и минимальной обработке почвы - 1,0-1,3 кг. При повышении дозы азотных удобрений до 120 кг/га наблюдалось снижение окупаемости азота по отношению к варианту с дробным внесением N90 по всем фонам обработки почвы на 1,3-1,7 кг зерна.

Окупаемость прибавкой зерна полного минерального удобрения (NРК) также зависело от уровней применения азотных удобрений. В среднем окупаемость удобрений в вариантах N60Р60К120 составила 4,6-5,1 кг зерна с тенденцией к повышению на фоне вспашки. С увеличением доз внесения азота наблюдалось повышение окупаемости минеральных удобрений. Так, в вариантах с применением доз азота N90Р60К120 и N120Р60К120 этот показатель изменялся соответственно в пределах 6,1-6,3 и 6,3-6,7 кг зерна.

В 2008 году в звене севооборота возделывали зернобобовую смесь (горох с овсом). Урожайность смеси в условиях избыточно влажного вегетационного периода составила на контрольных вариантах 19,5-20,8 ц/га. На поверхностной дисковой обработке она оказалась достоверно ниже, чем на других способах обработки.

Применение перед посевом зернобобовой смеси фосфорных и калийных удобрений в дозах Р60К120 обеспечило прибавки урожая к контролю 3,4-4,5 ц/га. Различия в урожайности на этом варианте между отвальной вспашкой, безотвальной чизельной и минимальной обработками были несущественными, а на поверхностной дисковой обработке она оказалась достоверно ниже.

Под зернобобовую смесь азотные удобрения вносили в один прием до посева в возрастающих дозах 30, 60 и 90 кг/га действующего вещества. При предпосевном применении N30 прибавки зерна составили по отношению к контролю 12,8-13,5 ц/га, к фону РК - 9,0-10,0 ц/га. Обработки почвы не оказали существенного влияния на эффективность азотных удобрений (табл. 2).

Таблица 2 Влияние обработки дерново-подзолистой супесчаной почвы на эффективность минеральных удобрений при возделывании зернобобовой смеси