Введение к работе
Актуальность работы. Применение интенсивных технологий неразрывно связано с эффективным использованием как органических, так и минеральных удобрений, изысканием экологически безопасных приемов и систем их применения в севообороте с учетом почвенно-климатических, агротехнических факторов, определяющих их эффективность. Существуют многие модели систем удобрения. В данной работе нами описывается одна из наиболее практичных моделей. Она основана на расчете доз питательных веществ методом диф-" ференцироваииого нормативного баланса на получение различных уровней планируемых урожаев высокого качества.
В этой методике учитывается обеспеченность хозяйств удобрениями и
различная величина ожидаемой прибавки урожая. В этой системе есть большие
преимущества, она наглядно отражает изменение агрохимических показателей
почвы при ее длительном применении. Благодаря этому можно регулировать
(увеличить или сохранить) естественное плодородие почвы. - '..
Темно-серая лесная почва Владимирского ополья мало изучена в области
научно обоснованной системы удобрения. Именно по этой причине расчетная
система применения удобрений в этой зоне является актуальной как в теорети
ческом, так и в практическом плане. Использование больших потенциальных
возможностей этой почвы возможно только при длительном применении удоб
рений. . .-..-- : .
Цель и задачи исследований. Цель проведения исследований в полевом опыте состояла в комплексном обосновании рациональных доз элементов, питания для хозяйств Центрального. района Нечерноземной зоны,. которые имеют на сегодня различный уровень обеспеченности минеральными и органическими удобрениями. Нормы внесения элементов питания рассчитывались методом дифференцированного нормативного баланса на 3 уровня планируемой урожайности сельскохозяйственных культур-в 8-польном севообороте. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
-
установить влияние разных уровней насыщенности севооборота удобрениями на урожайность сельскохозяйственных культур; '
-
используя расчетный метод дифференцированного нормативного баланса, установить возможность получения разных уровней планируемой урожайности сельскохозяйственных культур в севообороте; .-.-..
3)провести корреляционно-регрессионный анализ и установить зависимость уровня планируемой урожайности от погодных условий при разных сие-: темах удобрения;
4) изучить изменение основных показателей качества получаемой продукции в зависимости от возрастающих норм удобрений;
: 5) определить величину выноса питательных веществ единицей урожая и коэффициенты их использования из удобрений и почвы;
ШЗСбМґ
- ЦЕНТРАЛЬНАЯ,
НАУЧчдя Б'-'ВЛИОПХА
, Моск. сольскЬхоз. академии
и*. U. а. Тимирязева. ІИнв. №,_
-
определить баланс питательных веществ при разных системах удобрения и их влияние на основные агрохимические показатели Почвы,
-
дать экономическую оценку эффективности изучаемых систем удобрения
Объект исследований. 8-польный полевой севооборот, расположенный на опытном поле учхоза ТСХА "Дружба" Ярославской области на темно-серой лесной, среднесуглинистой, слабооподзоленной почве Системы удобрения минеральная - 61 кг д в /га и навозно-минеральные - 69 и 131 кг д в минеральных удобрений на фоне 10 т навоза в среднем на 1 га севооборота
Научная новизна работы состоит в использовании метода дифференцированного нормативного баланса для расчета доз удобрений на разные уровни планируемой урожайности на темно-серой лесной почве Центрального района России Показаны возможности получения достаточно высоких, стабильных урожаев хорошего качества в этой зоне при разных уровнях применяемых удобрений
В работе приведены анализ уровней урожайности культур севооборота и вероятность выполнения планируемой урожайности за 14 лет исследований, корреляционно-регрессионный анализ урожаев и количества осадков Предусмотрены цеаенаправленные действия на изменение плодородия почвы, поэтому приведен выкос основных элементов питания единицей продукции, их баланс в севообороте и коэффициенты использования из почвы и удобрений Показана экономическая эффективность изучаемых систем удобрения
Практическая значимость работы. Результаты исследований, а также сама методика дифференцированного нормативного баланса, рекомендуются хозяйствам, имеющим, на сегодняшний день, ограниченную возможность применять удобрения, показана экономическая эффективность предложенных систем удобрения Они могут быть использованы специалистами агрохимической службы, занимающимися регулированием почвенного плодородия
Апробация работы Материалы исследований ежегодно докладывались на заседаниях кафедры биологической и агрономической химии ТСХА в 1996-1999 гг , на научной конференции молодых ученых в июне 2000 г
Производственная проверка результатов исследований проведена в усто-виях Ярославской области
Обьем работы. Диссертация состоит из введения, 5 раздетое обзора ти-тературы, 7 разделов экспериментальной части, выводов, предложении производству, списка литературы (219 наименований, в том числе 22 иностранных), приложений (27 таблиц) Основная часть изложена на 138 страницах машинописного текста, содержит 31 таблицу и 10 рисунков
Место, усчовня проведения опыта и методика иссіедованнй Исследования проводили в полевом, стационарном опыте (1995-1999 гг ) в учхозе "Дружба", Переславского района, Яросіавскои области Перед закладкой опыта в 1986 году темно-серая іесная почва имела стедуюшне агрохимические показатети (в слое 0-20 см) гумус (по ТюриЛу) - 4 20 рН„, -6,0, гидролитическая кисіотиость - 2,.12, сумма поглощенных основании - 20 6 мг-экв /100 г почвы, степень насыщенности почвы основаниями - Ч10, вреднее
содержание подвижных форм (по Кирсанову) фосфора - 9,2 мг и высокое калия - 21,5 мг/100 г почвы. Опыт развернут в пространстве и во времени, имеет 4 варианта в 4-х кратной повторносте: 1) контроль (без удобрений), 2) минеральные удобрения (15N25P21K, всего 61 кг д.в. на 1 га) на первый уровень урожайности, 3) минеральные удобрения и навоз (22N39P8K + 10 т навоза в среднем на 1 га, всего 179 кг д.в.) на второй уровень урожайности, 4) минеральные удобрения и навоз (53N64P14K + 10 т навоза в среднем на 1 га, всего 241 кг д.в.) на 3-й уровень урожайности. Общая площадь делянки- 378 м2(10,8 х 35 м), учетная-100-180 м2.
Дозы удобрений на планируемую урожайность рассчитаны методом дифференцированного нормативного баланса с учетом планируемой прибавки урожая. При проведении расчетов учитывались: хозяйственный вынос питательных ве- „ ществ основной и побочной продукцией, действие и последействие минеральных, органических удобрений и азота пожнивно-корневых остатков бобовых культур с использованием коэффициентов распределения элементов питания не более чем за 3 года.
Планируемые уровни урожайности культур без удобрений были откорректированы в 1989 году, исходя из полученных в 1986-1988 годах результатов, а применяемые ранее дозы удобрений - в 1992 году после проявления полного последействия от удобрений и бобовых предшественников (табл. 1).
Севооборот имеет следующее чередование культур: ячмень (Московский-
3) с подсевом многолетних трав (клевер - Мурино, тимофеевка - Московская-5),
многолетние травы 1 г.п., многолетние травы 2 т.п., озимая пшеница (Заря),
картофель (Невский), овес (Геркулес), однолетние травы (горох - Неосыпаю-
щийся и овес - Геркулес), озимая рожь (Чулпан). . "
Данная работа посвящена второму звену севооборота: картофель - овес -однолетние травы - озимая рожь.
Таблица 1
Из минеральных удобрений в опыте применяли аммиачную селитру, двойной гранулированный суперфосфат и хлористый калий Навоз вносили под картофель (50 т/га) и озимую рожь (30 т/га), что в среднем составило 10 т на 1 га севооборота Среднее содержание в навозе N - 0,4% (0,37-0,41), Р1О5 - 0 2% (0,19-0,22) и КгО - 0,5% (0,48-0,51) на сырую массу Фосфорные, калийные удобрения и навоз вносили под культуры ярового клина под зяблевую вспашку, а азотные удобрения - весной под культивацию Под озимые зерновые кутьту-ры 1/3 часть азота от обшей дозы вносили осенью под плуг, а 2/3 давали в ран-невесеннюю подкормку
При воздеіивании культур использовали технологии, применяемые в данной зоне. В процессе вегетации культур применялись рекомендованные средства защиты растений от сорняков, вредителей и болезней в условиях Центрального района России
Учет урожая проводили сплошным методом Урожай зерна приводили к стандартной влажности - 14% Урожай соломы зерновых культур и ботанический состав однолетних трав определяли по пробному снопу и пересчитывали на 16%-влажность. Соотношение клубней и ботвы картофеля определяли по смешанному образцу, отобранному из 10 кустов Отбор, подготовку, химические и технологические анализы растительных и почвенных образцов проводили общепринятыми методами, в соответствии с ГОСТом
Математическую достоверность полученных результатов определяли методом дисперсионного анализа на IBM PC с помощью программы STRAZ
Рассмотрев показатели температуры воздуха и количество выпавших осадков в 1995-1999 гг, следует отметить, что годы проведения опыта сильно различались между собой по метеорологическим условиям
1995 год был в целом благоприятный для всех кучьтур, температура воздуха в мае, июне, августе и сентябре была на 1,6-4,8 С выше, чем среднемно-голетние данные Количество осадков в июне было на уровне среднемноголет-них В 1996 году температурные показатели находились на 0,6- 2,0 С выше средних значений Достаточное, на уровне среднемноголетних показатели, обеспечение влагой в мае-июле позволило заложить хорошие основы будущего урожая Выпадение двойной нормы осадков в двух первых декадах сентября затянуло сроки уборки картофеля, но положительно сказалось на посевах озимых культур 1997 год оказался менее благоприятным выпадение 22 мм осадков в июле (26% от среднемноголетних), 33,9 мм в августе (46% от среднемноголетних), 40 мм в сентябре (66% от среднемноголетних) отрицательно повлияло на урожайность картофеля и зерновых Выпадение осадков на 50% больше нормы в июне способствовало только хорошему урожаю однолетних трав В 1998 году погодные условия сложились благоприятно, равномерное распредетение осадков оказало положительное действие на урожайность всех культур севооборота Особенно надо отметить осадки за май и август, когда их выпало на 32 и 91% больше нормы соответственно Среднемесячные температуры находились на уровне многолетних 1999 год характеризовался сухим и жарким тетом Сред-
немесячная температура колебалась от 7,4 "С (май) до 21,3С (июль). При этом количество выпавших осадков было намного ниже среднего, в июне сумма осадков составила всего 1,1 мм, в июле 21 мм. Большинство яровых культур, в том числе оввс и однолетние травы, имели очень плохие всходы. Поздние осадки не могли возместить этот ущерб. В связи с продолжительностью такого сухого периода у них получились низкие урожаи. Однако эти условия пагубно не повлияли на озимые культуры и многолетние травы, так как они довольно хорошо перезимовали и им сильно помогла весенняя влага. Осадки третьей декады августа и сентября продлили вегетационный период картофеля.