Статья: Эффективность применения разных систем удобрения в условиях богарного и орошаемого земледелия за ротацию севооборота в степной зоне Центрального Предкавказья

Эффективность применения разных систем удобрения в условиях богарного и орошаемого земледелия за ротацию севооборота в степной зоне Центрального Предкавказья

А.З. Кушхабиев, А.И. Сарбашева, О.А. Батырова

Актуальность. В статье представлены результаты исследований за 7 ротацию севооборота (2010-2019 годы) в длительном стационарном опыте 1948 г. по оценке применения разных систем удобрения. Почва опытного участка - чернозём обыкновенный карбонатный тяжелосуглинистый, материнской породой является мицеллярно-карбонатный лессовидный суглинок преимущественно эолового происхождения. Объектом исследования явились: озимая мягкая пшеница, кукуруза, подсолнечник и люцерна. Цель исследований - определить влияние рекомендуемых и расчетных минеральных и органоминеральных удобрений на урожайность озимой пшеницы, кукурузы, подсолнечника, люцерны в зернотравяно-пропашном севообороте и продуктивность гектара пашни чернозема обыкновенного карбонатного в богарных и орошаемых условиях при различных минералогических показателях вегетационных периодов, исходя из мониторинга соответствующих показателей за период 7 ротации в севообороте. Материалы и методы. Опыт заложен в виде 10-польного севооборота на богаре и орошаемых условиях, в двукратном повторении. Чередование культур: люцерна на сено 1 и 2 года пользования, озимая пшеница, кукуруза, кукуруза, подсолнечник, ози-мая пшеница, кукуруза, кукуруза, озимая пшеница. Результаты и выводы. Исследованиями установлено, что систематическое применение разных систем удобрения повысило урожайность культур севооборота. В среднем за ротацию эффект от применения рекомендуемой минеральной системы удобрения (в виде прибавки урожая) по всем культурам, на богаре и при орошении соответственно, составил: 40-90 % и 59-93 %; рекомендуемой органоминеральной системы - 57-110 % и 89-116 %. Использование в орошаемых условиях расчётной минеральной системы удобрения обеспечило повышение урожайности культур на 70-103 %, расчётной органоминеральной - 110-132 %. Продуктивность севооборота также была выше при применении рекомендуемой и расчётной орга-номинеральных систем удобрения при орошении, соответственно, 60,4 и 66,6 ц. з. ед./га. Полученные данные могут быть использованы для разработки модели использования минеральных и органических удобрений и прогноза получения урожаев сельхозкультур.

Ключевые слова: Центральное Предкавказье, севообороты, системы удобрения, орошение сельхозкультур, богарное земледелие.

Abstract

THE EFFECTIVENESS OF THE USE DIFFERENT FERTILIZER SYSTEMS UNDER THE CONDITIONS OF RAIN-FED AND IRRIGATED AGRICULTURE FOR CROPPING ROTATION IN THE STEPPE ZONE OF THE CENTRAL CAUCASIAN REGION

A.Z. Kushkhabiev, A.I. Sarbasheva, O.A. Batyrova

Introduction. The article presents the results of research for the 7th rotation of crop rotation (20102019) in a long stationary experiment in 1948. According to the assessment of the use of different fertilizer systems, the soil of the experimental site is ordinary carbonate heavy loamy chernozem, the parent rock is micellar-carbonate loess-like loam of predominantly Aeolian origin. Object. The object of the study were: winter soft wheat, com, sunflower and alfalfa. The purpose of the research is to determine the effect of recommended and calculated mineral and organo-mineral fertilizers on the yield of winter wheat, corn, sunflower, alfalfa in the grain-grass crop rotation and the productivity of a hectare of ordinary carbonate chernozem arable land in rain-fed and irrigated conditions under various mineralogical indicators of the growing seasons, based on monitoring of the corresponding indicators for the period of 7 rotation in the crop rotation. Materials and methods. The experience is laid down in the form of a 10- full crop rotation on rain-fed and irrigated conditions, in a twofold repetition. Alternation of crops: alfalfa for hay 1 and 2 years of use, winter wheat, corn, corn, sunflower, winter wheat, corn, corn, winter wheat. Results and conclusion. Studies have found that the systematic use of different fertilizer systems has increased the yield of crop rotation crops. On average, during the rotation, the effect of using the recommended mineral fertilizer system (in the form of an increase in yield) for all crops, on rain and irrigation, respectively, was: 40-90 % and 59-93 %; the recommended organo-mineral system - 57-110 % and 89116 %. The use of the calculated mineral fertilizer system in irrigated conditions provided an increase in crop yields by 70-103%, the calculated organo-mineral - 110-132%. Crop rotation productivity was also higher when using the recommended and calculated organo-mineral fertilizer systems for irrigation, respectively, 60.4 and 66.6 c.z. units/ha. The data obtained can be used to develop a model for the use of mineral and organic fertilizers and forecast crop yields.

Key words: Central Caucasian region, long-term stationary experience, crop rotation, fertilizer systems, irrigation, crops, yield.

Введение

Многолетний полевой опыт был заложен в 1948-1950 гг. на Мало-Кабардинской опытно-оросительной станции Терского района Кабардино-Балкарии, профессором П. Е. Простаковым, научная деятельность которого была посвящена изучению динамики запаса влаги и режима питательных веществ в почвах Северного Кавказа и проблемы их регулирования (Простаков П. Е., Агрономическая характеристика почв Северного Кавказа, Том 1, 2. 1964).

Данный стационарный опыт внесен в Г еографическую сеть опытов, регистрационный номер № 037 и является одним из старейших в истории опытов с удобрениями на Северном Кавказе (Романенков В. А. и др. Реестр аттестатов длительных опытов с удобрениями и др. агрохимическими средствами РФ, 2002).

Географическая сеть опытов была создана по инициативе академика Д.Н. Прянишникова в 1941 году с целью мониторинга воздействия агрохимических средств на плодородие почв, продуктивность и качество сельхозкультур, экологические последствия их применения и т.д. Координация работы Геосети, схемы опытов и методических указаний по их проведению были возложены на Всесоюзный институт удобрений и агропочвоведения (ВНИИ агрохимии им. Д. Н. Прянишникова), которая включает опыты свыше 40 научно-исследовательских институтов [5, 9].

Стационарный опыт с удобрениями - это полевой опыт с систематическим внесением удобрений в севообороте. Стационарный опыт проводится на специально выделенном участке. Особенно ценны в научном и практическом плане длительные стационарные опыты, продолжающиеся более одной ротации севооборота. В них изучается воздействие длительного применения удобрений на урожайность культур и качество сельскохозяйственной продукции, плодородие почвы, анализируется влияние степени окультуренности почвы на эффективность удобрений, устанавливаются оптимальные параметры агрохимических свойств почвы [2, 3].

Многочисленные исследования, проводимые в системе Геосети, показали, что длительное применение удобрений и средств химизации в оптимальных дозах приводят к накоплению и перераспределению необходимых для роста растений элементов питания, улучшению свойств почвы и повышению почвенного плодородия [6, 7].

Длительный стационарный опыт, проводимый на опытных участках ИСХ КБНЦ РАН, показывает, что научно обоснованное применение минеральных, органических удобрений и мелиорантов, совместно с химическими средствами защиты растений, способствует направленному регулированию плодородия почв, повышению урожайности и, соответственно, продуктивности севооборотов.

Материалы и методы. Опыт заложен в виде 10-польного севооборота на богаре и орошаемых условиях, в двукратном повторении. Проводится с целью изучения эффективности разных систем удобрения, изменения урожайности культур, продуктивности пашни, динамики пищевого и водного режимов почвы и показателей ее плодородия (Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1985. 352 с.). Площадь опытного севооборота составляет 1 га.

В 1-й ротации опыта наблюдения за водным и пищевым режимом почвы проводили под следующими культурами полевого севооборота: чёрный пар, озимая пшеница, люцерна первого года пользования, люцерна второго года пользования, яровая пшеница, хлопчатник, овёс, картофель летней посадки, кукуруза, озимый ячмень. С начала 2-й ротации по настоящее время в опытных севооборотах возделывали четыре культуры: кукурузу на зерно (4 поля или 40 %), озимую пшеницу (3 поля или 30 %), люцерну на сено (2 поля или 20 %), коноплю на зеленец (1 поле или 10 %) до 1976 г. включительно. С 1977 г. вместо конопли в севооборот было введено поле подсолнечника. Агротехника возделывания полевых культур соответствовала зональным рекомендациям. В связи с потеплением климата производилось по два вегетационных полива кукурузы поливными нормами 680-550 м3/га, два вегетационных полива люцерны - 730-580 м3/га, один вегетационный полив подсолнечника - нормой 400 м3 /га. С 2010 г. началась 7-я ротация севооборота [4, 10].

Схема опыта и дозы удобрений под культуры представлены в таблицах 1 и 2.

удобрение земледелие севооборот предкавказье

Таблица 1 - Дозы удобрений в неорошаемом севообороте (минеральные, кг/га д.в., навоз, т/га)

Таблица 2