Email this article 
Crop capacity and grain-beet crop rotation productivity as a result of 85-year application of fertilizers under conditions of the Central-Black Earth Region
- Authors: Minakova O.A.1, Alexandrova L.V.1, Podvigina T.N.1, Vilkov V.M.1
-
Affiliations:
- Mazlumov All-Russian Research Institute of Sugar Beet and Sugar
- Issue: No 1 (2024)
- Pages: 17-25
- Section: Fertilizers
- URL: https://journal-vniispk.ru/0002-1881/article/view/255446
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0002188124010032
- ID: 255446
Cite item
Full Text
Abstract
Fertilizers applied during 85 years in the grain–beet crop rotation provided the most significant (by 12.0– 71.0% to control) an increase in the yield of barley and annual grasses using only the aftereffect of fertilizers, with direct action – sugar beet in the steam link (by 20.9–39.9%). There was a significant increase in the productivity of 1 ha of arable land (by 16.3–35.7% relative to the option without fertilizers). It is proved that an increase in the fertilizer saturation of 1 ha of crop rotation area per 1 kg of NPK increased the yield of sugar beet to the greatest extent, and oats and winter wheat in the clover link to the least. The highest productivity of 1 ha of arable land was provided by a system that included double application in the crop rotation of N135P135K135 for sugar beet in combination with manure of 25 t/ha in a pair (saturation with fertilizers – N30P30K30 + manure 2.8 t/ha).
Keywords
Full Text
Введение
В современном земледелии удобрения – важнейшее средство активного целенаправленного регулирования питания растений, круговорота и баланса биогенных веществ, последовательного повышения плодородия и «здоровья» почв, а на этой основе – увеличения продуктивности агроценозов и поддержания экологического равновесия в природе [1, 2].
Изучение эффективности удобрений на разных культурах проводят в стационарных опытах Геосети. Повышение и эффективное использование достигнутого потенциала почвенного плодородия при длительном их внесении доказано в многочисленных исследованиях [1, 3–5].
Результирующим показателем эффективности любого агротехнологического приема и в целом сельскохозяйственного производства служит урожайность культуры [6], высокие показатели которой свидетельствуют о максимальной реализации его генетического потенциала [7]. В Центрально-Черноземной зоне, несмотря на сравнительно высокий уровень естественного плодородия почвенного покрова, органические и минеральные удобрения обеспечивают существенную прибавку урожаев основных сельскохозяйственных культур, снижение затрат на применение удобрений и повышение их окупаемости урожаем и рост устойчивости агропроизводства [5, 8].
Длительное систематическое применение удобрений, способствуя повышению плодородия, обеспечивает рост продуктивности зернотравяно-пропашного севооборота [3, 4, 9], урожайности как пропашных, так и зерновых культур [10–13]. Например, в исследовании [13] продуктивность 1 га удобренной пашни возрастала до 68.4–82% относительно не удобренной. По результатам многих исследований отмечено значительное влияние последействия удобрений на урожайность зерновых культур, возделываемых в одном севообороте с пропашными [13–15].
Расчет таких показателей как оплата 1 кг д. в. удобрений, сравнительная эффективность систем удобрения в прямом действии и последействии, продуктивность севооборота являются наиболее распространенными способами оценки продуктивности культур и абсолютной эффективности удобрений [5]. Также применение удобрений обеспечивает улучшение химического состава зерна, показателя стекловидности и содержания сырой клейковины, повышение содержания протеина, золы, что свидетельствует об улучшении его качества [12, 14].
Цель работы – оценка показателей урожайности культур зернопаропропашного севооборота и продуктивности пашни при систематическом применении удобрений в условиях ЦЧР.
Методика исследования
Исследование проводили в 2018–2022 гг. в стационарном опыте по внесению удобрений (закладка – в 1936 г.) (пос. Рамонь, Воронежская обл.). Объектом исследования являлась почва стационарного опыта – чернозем выщелоченный малогумусный среднемощный тяжелосуглинистый, а также основная и побочная продукция сахарной свеклы (листья и корнеплоды), озимой пшеницы, овса и ячменя (зерно и солома), зеленая масса травосмеси горох + овес и клевера. Удобрения применяли в 9-польном зернопаропропашном севообороте со следующим чередованием культур: черный пар – озимая пшеница – сахарная свекла – ячмень с подсевом клевера – клевер одного года использования – озимая пшеница – сахарная свекла – однолетние травы (травосмесь горох+овес)—овес. Схема опыта (насыщенность удобрениями 1 га пашни): 1 – контроль – N0P0K0 (без удобрений), 2 – N10P10K10 + навоз 2.8 т/га, 3 – N20P20K20 + навоз 2.8 т/га, 4 – N30P30K30 + навоз 2.8 т/га, 5 – N26.7P26.7K26.7 + навоз 5.6 т/га, 6 – N42.2P42.2K42.2. В качестве минеральных удобрений использовали нитроаммофоску с содержанием NPK = 16 : 16 : 16, которую вносили только под сахарную свеклу осенью перед основной обработкой почвы (отвальной вспашкой), навоз – один раз за ротацию в пару, прямое действие навоза испытывала озимая пшеница в паровом звене. Остальные культуры испытывали последействие удобрений, ячмень и травосмесь горох + овес – первый год последействия, клевер и овес – второй год, прибавки урожайности озимой пшеницы в звене с клевером обеспечивались только общим повышением плодородия почвы севооборота.
Повторность опыта трехкратная, размещение вариантов – систематическое. Площадь опытной делянки и учетной составляла соответственно 133.7 м2 и 16.2 м2 (зерновые и травы), 10.8 м2 – сахарная свекла. Возделывали районированные гибриды сахарной свеклы отечественной селекции (РМС 120, РМС 121, РМС 127), сорта зерновых культур отечественной и белорусской селекции: озимой пшеницы – Безенчукская 380, Скипетр, ячменя – Атаман, Таловский 9, овса – Лев, Золотой дождь, клевера – Трубетчинский местный и Дымковский, горох в травосмеси сортов АЗМК 99, Риф 12, Топаз.
Количество осадков за теплый период 2018–2022 гг. в Рамонском р-не Воронежской обл. составило в среднем 270.7 мм, по годам в значительной степени различалось, разница составила до 144%. Самое большое увлажнение отмечали в 2022 г. (456.8 мм), минимальное – в 2020 г. (182.3 мм) (рис. 1).
Рис. 1. Уровень увлажнения в 2018–2022 гг., мм
В течение 4-х лет из 5-ти количество осадков не достигало средней многолетней нормы (382.1 мм), это позволило отнести эти годы к засушливым, что подтверждал и гидротермический коэффициент Селянинова, равный 0.6–1.0 при норме 1.27. Засушливые условия теплых периодов отрицательно повлияли на развитие и итоговую урожайность сельскохозяйственных культур, возделываемых в опыте.
Результаты и их обсуждение
Установлено, что урожайность корнеплодов сахарной свеклы в паровом звене в вариантах с удобрениями была больше, чем в контроле на 20.9– 39.9%, в звене с клевером – на 22.2–28.3%. Данное превышение свидетельствовало о большем эффекте удобренности в паровом звене, что было связано как с применением навоза КРС, так и возделыванием клевера, что увеличивало урожайность как в контроле, так и в вариантах с NPK (табл. 1).
Таблица 1. Урожайность основной продукции культур зерносвекловичного севооборота в 10-й ротации (2018– 2022 гг.), т/га
Сахарная свекла (пар) | Сахарная свекла (клевер) | Озимая пшеница (пар) | Озимая пшеница (клевер) | Ячмень | Овес | Клевер | Травосмесь овес + + горох |
корнеплоды | зерно | зеленая масса | |||||
Без удобрений | |||||||
32.6 | 34.6 | 2.89 | 2.71 | 2.08 | 2.10 | 25.1 | 14.5 |
N10P10K10 + навоз 2.8 т/га | |||||||
39.4 | 40.6 | 3.37 | 2.96 | 2.33 | 2.33 | 27.9 | 17.4 |
N20P20K20 + навоз 2.8 т/га | |||||||
43.9 | 43.2 | 3.81 | 3.36 | 3.06 | 2.70 | 30.1 | 21.8 |
N30P30K30 + навоз 2.8 т/га | |||||||
45.6 | 42.2 | 4.29 | 3.48 | 3.33 | 2.84 | 31.1 | 24.8 |
N26.7P26.7K26.7 + навоз 5.6 т/га | |||||||
43.1 | 44.4 | 3.77 | 3.56 | 2.75 | 2.77 | 29.6 | 21.8 |
N42.2P42.2K42.2 | |||||||
44.3 | 42.5 | 4.51 | 3.24 | 3.17 | 2.98 | 26.1 | 19.6 |
НСР05 | |||||||
2.0 | 1.9 | 0.17 | 0.15 | 0.15 | 0.12 | 1.5 | 1.1 |
Различия данного показателя в одних и тех же вариантах разных звеньев практически не отмечены, кроме варианта N30P30K30 + навоз 2.8 т/га в паровом звене, где было выявлено повышение на 8.10% и контроля в клеверном звене – на 6.13%. В обоих звеньях повышение удобренности от 0 до N10P10K10 + навоз 2.8 т/га больше всего увеличивало урожайность на 6.8 и 6.0 т/га соответственно, а для N20P20K20 + навоз 2.8 т/га – в меньшей степени (на 4.5 и 2.6 т/га), дальнейшее увеличение применения удобрений достоверно не изменяло ее.
Урожайность озимой пшеницы в вариантах с последействием удобрений в паровом звене была на 29.0–39.2% больше, чем в клеверном звене, отмечали тенденцию к увеличению разницы при повышении уровня удобренности. Прямое действие навоза в паровом звене проявилось в повышении урожайности озимой пшеницы на 16.6–56.1% относительно контроля, но наибольшей она была в варианте N42.2P42.2K42.2, где проявлялось только последействие, в вариантах с навозом наибольшую урожайность отмечали в варианте N30P30K30 + навоз 2.8 т/га.
Последействие удобрений в паровом звене в наибольшей степени отразилось на урожайности зерна ячменя, обеспечив его прирост относительно контроля на 12.0–60.1%, в клеверном – зеленой массы однолетних трав на 20.0–71.0%. Система N30P30K30 + + навоз 2.8 т/га обеспечивала наивысшие показатели. Последействие минеральных удобрений на 2-й год повышало урожайность зеленой массы клевера на 4.0–23.9%, зерна овса – на 10.9–41.9%. Системы N20P20K20 + навоз 2.8 т/га и N30P30K30 + навоз 2.8 т/га обеспечивали наибольшую урожайность клевера, овса – система N42.2P42.2K42.2. Общее повышение плодородия почвы стационарного опыта содействовало увеличению урожайности озимой пшеницы в звене с клевером на 9.2–31.4%, наибольшее влияние оказала система N42.2P42.2K42.2.
Урожайность листьев сахарной свеклы при прямом действии удобрений в вариантах N20P20K20 + + навоз 2.8 т/га и N26.7P26.7K26.7 + навоз 5.6 т/га парового звена увеличивалась на 1.3–3.0 т/га относительно клеверного звена, в варианте N30P30K30 + + навоз 2.8 т/га – на 0.80 т/га в клеверном эвене относительно парового (табл. 2).
Таблица 2. Урожайность побочной продукции культур в севообороте (2018–2022 гг.), т/га
Сахарная свекла (пар) | Сахарная свекла (клевер) | Озимая пшеница (пар) | Озимая пшеница (клевер) | Ячмень | Овес |
Без удобрений | |||||
10.4 | 11.6 | 2.13 | 3.41 | 2.15 | 1.54 |
N10P10K10 + навоз 2.8 т/га | |||||
15.2 | 15.4 | 2.03 | 3.91 | 2.53 | 1.89 |
N20P20K20 + навоз 2.8 т/га | |||||
16.2 | 13.2 | 2.32 | 3.51 | 3.55 | 1.69 |
N30P30K30 + навоз 2.8 т/га | |||||
16.7 | 17.5 | 3.53 | 4.37 | 3.50 | 2.39 |
N26.7P26.7K26.7 + навоз 5.6 т/га | |||||
16.8 | 15.5 | 2.81 | 4.61 | 2.88 | 2.27 |
N42.2P42.2K42.2 | |||||
18.6 | 18.8 | 3.51 | 3.67 | 3.35 | 2.62 |
НСР05 | |||||
0.8 | 0.8 | 0.14 | 0.19 | 0.13 | 0.10 |
Наибольшую урожайность в обеих звеньях отмечали в варианте N42.2P42.2K42.2 в клеверном звене. В неудобренном варианте показатель был на 1.2 т/га больше вследствие азотфиксации клевера и дополнительного азотного питания. Поэтому рост продуктивности относительно контроля в паровом звене был выражен в большей степени и составил 46.1–78.9%, в клеверном – в меньшей или 13.8–62.1%. Данный процесс отчетливо прослежен и при оценке урожайности соломы озимой пшеницы: в паровом звене увеличение этого показателя составило 8.92–65.7%, в клеверном – 11.7– 28.1%, в целом в вариантах в клеверном звене ее было собрано на 0.16–1.88 т/га больше. Система N30P30K30 + навоз 2.8 т/га обеспечивала наибольшую урожайность соломы озимой пшеницы в обеих звеньях, N42.2P42.2K42.2 – также и в паровом, N26.7P26.7K26.7 + навоз 5.6 т/га – в клеверном.
Последействие удобрений в паровом звене повышало урожайность соломы ячменя на 17.8–62.8% относительно контроля, урожайность соломы овса (3-й культуры после удобренной сахарной свеклы в клеверном звене) увеличивалась на 9.74–70.1%; системы N20P20K20 + навоз 2.8 т/га и N30P30K30 + + навоз 2.8 т/га максимально повышали этот показатель для ячменя, N42.2P42.2K42.2 – для овса.
Общая оценка действия удобрений на продуктивность побочной продукции выявила, что в наибольшей степени они влияли на сахарную свеклу в паровом звене и овес, в меньшей степени – на озимую пшеницу в клеверном звене, прямое действие N42.2P42.2K42.2 максимально влияло на этот показатель.
В сахарной свекле, выращенной в паровом звене, сухого вещества содержалось на 1.0–4.3 абс. % больше, чем в клеверном, в листьях – на 1.5–4.7 абс. %, с ростом доз удобрений различия в основном увеличивались. Если в корнеплодах наиболее высокие показатели отмечены при низких дозах удобрения, то в листьях – при высоких (табл. 3).
Таблица 3. Содержание сухого вещества в продукции севооборота, %
Сахарная свекла | Однолетние травы | Клевер | |||
корнеплоды | листья | ||||
пар | клевер | пар | клевер | ||
Без удобрений | |||||
22.9 | 21.9 | 19.3 | 17.7 | 27.2 | 28.7 |
N10P10K10 + навоз 2.8 т/га | |||||
25.1 | 21.1 | 19.5 | 18.0 | 28.3 | 28.6 |
N20P20K20 + навоз 2.8 т/га | |||||
24.7 | 22.3 | 19.3 | 16.1 | 27.6 | 27.9 |
N30P30K30 + навоз 2.8 т/га | |||||
24.7 | 20.6 | 19.7 | 15.0 | 26.3 | 27.3 |
N26.7P26.7K26.7 + навоз 5.6 т/га | |||||
24.3 | 21.1 | 19.8 | 17.8 | 27.3 | 27.5 |
N42.2P42.2K42.2 | |||||
24.6 | 20.3 | 19.0 | 18.6 | 26.6 | 27.2 |
НСР05 | |||||
1.1 | 1.0 | – | 0.3 | – | 1.3 |
Удобрения в значительной мере изменяли содержание сухого вещества в основной и побочной продукции севооборота. В корнеплодах сахарной свеклы, выращенной в паровом звене, оно снижалось на 1.4–1.8% (кроме варианта N10P10K10 + навоз 2.8 т/га), листьях – на 1.6–2.7% только в вариантах N20P20K20 + навоз 2.8 т/га и N30P30K30 + навоз 2.8 т/га, в звене с клевером – на 0.8– 1.6% (кроме варианта N20P20K20 + навоз 2.8 т/га), в клевере – на 0.8–1.5% (кроме варианта N10P10K10 + навоз 2.8 т/га). В сухом веществе однолетних трав и листьев сахарной свеклы в паровом звене изменений показателя не отмечено.
Максимальная продуктивность 1 га пашни в 10-й ротации составила в варианте N30P30K30 + навоз 2.8 т/га – 5.66 т/га, минимальная была в варианте N10P10K10 + навоз 2.8 т/га – 4,85 т/га, относительно контроля повышение составило 16.3–35.7% (рис. 2).
Рис. 2. Сбор сухого вещества (ССВ) основной и побочной продукции севооборота, т/га
Наибольший прирост показателя (на 16.3%) был отмечен при увеличении дозы от N0P0K0 до N10P10K10 + навоз 2.8 т/га, до N20P20K20 + навоз 2.8 т/га – на 12.2%, до N30P30K30 + навоз 2.8 т/га – на 4.04%, а более высокие дозы немного снижали ее, что свидетельствовало об их меньшей эффективности.
Прямое действие удобрений повышало сбор сухого вещества (ССВ) корнеплодами сахарной свеклы в паровом звене на 32.6–46.1% (табл. 4), сахарной свеклы в клеверном звене – на 13.1– 23.6%. Последействие удобрений в 1-й год увеличивало урожайность ячменя на 59.8, однолетних трав – на 20.2– 70.9%, во 2-й год – клевера на 10.8– 17.9 и овса – на 10.5–41.4%, прямое действие навоза – на 16.5–48.2, общее повышение плодородие – озимой пшеницы в клеверном звене – на 9.44–31.3%. Наибольшее повышение было отмечено в варианте N30P30K30 + навоз 2.8 т/га, зерновые, кроме озимой пшеницы в клеверном звене, имели высокий показатель в варианте N42.2P42.2K42.2 (табл. 4).
Таблица 4. Сбор сухого вещества основной продукции севооборота, т/га
Сахарная свекла (пар) | Сахарная свекла (клевер) | Озимая пшеница (пар) | Озимая пшеница (клевер) | Ячмень | Овес | Травосмесь горох + овес | Клевер | Сумма |
Контроль | ||||||||
7.5 | 7.58 | 2.49 | 2.33 | 1.79 | 1.81 | 2.03 | 7.20 | 32.7 |
N10P10K10 + навоз 2.8 т/га | ||||||||
9.9 | 8.57 | 2.90 | 2.55 | 2.00 | 2.00 | 2.44 | 7.98 | 38.3 |
N20P20K20 + навоз 2.8 т/га | ||||||||
10.8 | 9.63 | 3.28 | 2.89 | 2.63 | 2.32 | 3.05 | 8.40 | 43.0 |
N30P30K30 + навоз 2.8 т/га | ||||||||
11.3 | 8.69 | 3.69 | 2.99 | 2.86 | 2.44 | 3.47 | 8.49 | 43.9 |
N26.7P26.7K26.7 + навоз 5.6 т/га | ||||||||
10.5 | 9.37 | 3.24 | 3.06 | 2.36 | 2.38 | 3.05 | 8.14 | 42.1 |
N42.2P42.2K42.2 | ||||||||
10.9 | 8.63 | 3.88 | 2.79 | 2.73 | 2.56 | 2.74 | 7.10 | 41.3 |
НСР05 | ||||||||
1.8 | ||||||||
Общий сбор сухого вещества основной продукции повышался относительно контроля на 17.1–34.3%, минимум был отмечен в варианте N10P10K10 + навоз 2.8 т/га, максимум – в варианте N30P30K30 + навоз 2.8 т/га.
Сбор сухого вещества побочной продукцией был в несколько раз меньше, чем основной. Самое тесное соотношение, свидетельствующее о преобладании основной продукции, было отмечено в варианте N20P20K20 + навоз 2.8 т/га, широкое – в варианте N42.2P42.2K42.2. Прирост суммы ССВ относительно контроля составил 21.8–52.4%, при этом в паровом звене: сахарной свеклы – на 47.3–75.6, озимой пшеницы – на 8.85–65.6, ячменя – на 17.5–64.9%, в клеверном звене: сахарной свеклы – на 3.41–70.7, озимой пшеницы – на 14.7– 35.2, овса – 22.3–69.8% (табл. 5).
Таблица 5. Сбор сухого вещества побочной продукции, т/га
Сахарная свекла (пар) | Сахарная свекла (клевер) | Озимая пшеница (пар) | Озимая пшеница (клевер) | Ячмень | Овес | Сумма |
листья | солома | |||||
Контроль | ||||||
2.01 | 2.05 | 1.92 | 3.07 | 1.94 | 1.39 | 12.4 |
N10P10K10 + навоз 2.8 т/га | ||||||
2.96 | 2.77 | 1.83 | 3.52 | 2.28 | 1.70 | 15.1 |
N20P20K20 + навоз 2.8 т/га | ||||||
3.13 | 2.12 | 2.09 | 3.16 | 3.20 | 1.52 | 15.2 |
N30P30K30 + навоз 2.8 т/га | ||||||
3.29 | 2.62 | 3.18 | 3.93 | 3.15 | 2.15 | 18.3 |
N26.7P26.7K26.7 + навоз 5.6 т/га | ||||||
3.33 | 2.76 | 2.53 | 4.15 | 2.59 | 2.04 | 17.4 |
N42.2P42.2K42.2 | ||||||
3.53 | 3.50 | 3.16 | 3.30 | 3.02 | 2.36 | 18.9 |
Максимальный сбор сухого вещества с 1 га севооборотной площади обеспечивался применением системы N30P30K30 + навоз 2.8 т/га (6.91 т/га), минимальный – системы N10P10K10 + навоз 2.8 т/га (5.93 т/га), повышение относительно контроля составило 20.4–37.9%. Последовательное увеличение удобренности в наибольшей степени повышало ССВ в варианте N10P10K10 + навоз 2.8 т/га на 8.99 и 6.87% соответственно относительно меньших доз, доза N26.7P26.7K26.7 + навоз 5.6 т/га снижала ССВ на 4.34%, доза N42.2P42.2K42.2 – незначительно увеличивала.
Окупаемость 1 кг NPK урожаем сахарной свеклы в паровом звене была несколько больше на 13.9–70.8%, чем в клеверном, с ростом доз удобрений различия увеличивались, что свидетельствовало о более выраженном эффекте удобрений в паровом звене, за исключением варианта N26.7P26.7K26.7 в клеверном звене, где вследствие отсутствия навоза оплата 1 кг NPK была больше, чем в паровом (на 54.0%) (табл. 6).
Таблица 6. Оплата 1 кг NPK урожаем, кг з. е.
Прямое действие | Последействие | |||||
в 1-й год | во 2-й год | |||||
Сахарная свекла (пар) | Сахарная свекла (клевер) | Озимая пшеница (пар)-навоз | Ячмень | Травосмесь горох + овес | Клевер | Овес |
N10P10K10 + 2.8 т/га навоза | ||||||
13.1 | 11.5 | 3.84 | 3.78 | 18.2 | 38.5 | 17.1 |
N20P20K20 + навоз 2.8 т/га | ||||||
10.9 | 8.29 | 7.36 | 10.2 | 22.4 | 33.5 | 23.0 |
N30P30K30 + навоз 2.8 т/га | ||||||
8.35 | 4.89 | 11.2 | 10.5 | 20.1 | 26.2 | 19.0 |
N26.7P26.7K26.7 + навоз 5.6 т/га | ||||||
4.59 | 7.07 | 2.68 | 4.11 | 16.6 | 22.4 | 19.4 |
N42.2P42.2K42.2 | ||||||
5.33 | 3.61 | – | 11.4 | 7.14 | 31.1 | 16.1 |
Оценка оплаты 1 кг NPK урожаем, выраженная в кг з. е., выявила, что наиболее эффективным было последействие удобрений на 2-й год, что связано с минимальным поступлением NPK удобрений (для клевера – 22.4–38.5, овса – 16.1– 23.0 кг з. е.), несколько меньше – для однолетних трав (7.14– 22.4 кг з. е.) при последействии в 1-й год, менее эффективным – для ячменя и озимой пшеницы в паровом звене (2.68–10.5 кг з. е.) (рис. 3).
Рис. 3. Продуктивность 1 га пашни севооборота и оплата 1 кг NPK
Первый год действия удобрений на сахарной свекле обеспечивал средние величины показателя (3.61–13.1 кг з. е.), при этом в паровом звене он был на 13.9–70.8% больше, чем в клеверном звене (кроме варианта N26.7P26.7K26.7 + навоз 5.6 т/га). Возрастающая насыщенность удобрениями способствовала уменьшению этого показателя для всех культур.
Максимальный показатель продуктивности 1 га пашни в 10-й ротации обеспечивался дозой N30P30K30 + навоз 2.8 т/га – 5.66 т/га, минимальный – дозой N10P10K10 + навоз 2.8 т/га – 4.85 т/га, относительно контроля повышение составило 16.3– 35.7%. Наибольший рост показателя на 16.3% был отмечен при увеличении дозы от N0P0K0 до N10P10K10 + навоз 2.8 т/га, до N20P20K20 + навоз 2.8 т/га – на 12.2%, до N30P30K30 + навоз 2.8 т/га – на 4.04%, а более высокие дозы немного снижали его. Оплата 1 кг NPK продукцией севооборота, выраженная в з. е., была максимальной в варианте N20P20K20 + навоз 2.8 т/га (13.0 з. е.), минимальной – N26.7P26.7K26.7 + навоз 5.6 т/га (8.13 з. е.), разница в вариантах составляла 11.1–59.9%. Усиление удобренности от N10P10K10 + навоз 2.8 т/га до N20P20K20 + навоз 2.8 т/га способствовало повышению показателя, дальнейшее насыщение удобрениями снижало его с некоторым повышением в варианте N42.2P42.2K42.2.
По результатам математического анализа, связи величин урожайности культур севооборота с уровнем удобренности 1 га пашни выявили, что наибольшая зависимость между этими показателями была отмечена для сахарной свеклы в обеих звеньях, овса и озимой пшеницы в клеверном звене (R2 = 0.836–0.889) (табл. 7).
Таблица 7. Уравнения линейной регрессии зависимости величин урожайности от уровня удобренности пашни
Культура | Уравнение | R2 | Культура | Уравнение | R2 |
Сахарная свекла (пар) | Y = 0.080х + 33.9 | 0.836 | Сахарная свекла (клевер) | Y = 0.059х + 33.6 | 0.889 |
Озимая пшеница (пар) | Y = 0.009х + 2.94 | 0.637 | Озимая пшеница (клевер) | Y = 0.005х + 2.69 | 0.890 |
Ячмень | Y = 0.007х + 2.12 | 0.616 | Овес | Y = 0.005х + 2.09 | 0.836 |
Клевер | Y = 0.027х + 25.7 | 0.405 | Однолетние травы | Y = 0.055х + 14.7 | 0.701 |
Наибольшее влияние насыщение удобрениями оказало на урожайность сахарной свеклы в паровом звене, наименьшее – озимой пшеницы и овса в клеверном звене.
Выводы
Примененные в течение 85 лет в севообороте удобрения в большей степени увеличивали урожайность культур при последействии в 1-й год (ячменя и однолетних трав) – на 12.0–71.0% Их прямое действие на сахарной свекле было несколько слабее (увеличение на 20.9–39.9%), наиболее слабое – во 2-й год последействия (на зеленой массе клевера – на 4.0–23.9%). Прямое действие удобрений на урожайность сахарной свеклы в большей степени отмечалось в паровом звене (+20.9–39.9% к контролю), в звене с клевером – в меньшей степени (+22.2–28.3%).
Действие удобрений на продуктивность побочной продукции в наибольшей степени проявилось на сахарной свекле и овсе в паровом звене, в меньшей степени – на озимой пшенице в клеверном звене, прямое действие дозы N42.2P42.2K42.2 в наибольшей степени влияло на этот показатель.
Максимальное изменение содержания сухого вещества было отмечено в листьях и корнеплодах сахарной свеклы в паровом звене, где его накопление было более интенсивным, чем в клеверном звене.
Сбор сухого вещества основной продукции большинства культур, так же как и суммарный сбор (основная + побочная продукция) обеспечивался применением дозы N30P30K30 + навоз 2.8 т/га (на 34.3 и 37.9% соответственно). Увеличение сбора сухого вещества (ССВ) побочной продукции культур севооборота относительно контроля было примерно одинаковым, но несколько меньше у зерновых, использовавших последействие, и у озимой пшеницы в клеверном звене.
Максимальную продуктивность 1 га севооборотной площади обеспечила система N30P30K30 + навоз 2.8 т/га (+35.7% к контролю), но при этом вследствие меньших затрат наиболее окупаемой была система N20P20K20 + навоз 2.8 т/га (13.0 кг з. е./кг д. в. NPK).
Математически доказано, что увеличение насыщенности 1 га севооборотной площади удобрениями оказывало наибольшее влияние на урожайность сахарной свеклы, наименьшее – овса и озимой пшеницы в клеверном звене.
В результате оценки основных показателей продуктивности зерносвекловичного севооборота (урожайности большинства культур, сбора сухого вещества основной и общей продукции, продуктивности 1 га пашни) установлено, что наибольшую производительность обеспечивала система N30P30K30 + навоз 2.8 т/га (применение 2 раза за ротацию N135P135K135 + навоз 25 т/га в пару). Система N20P20K20 + навоз 2.8 т/га (применение 2 раза за ротацию N90P90K90 + навоз 25 т/га в пару) обеспечила наибольшую окупаемость 1 кг NPK-удобрений. Оплата 1 кг NPK этой системы была максимальной для ячменя и однолетних трав в 1-й год последействия.
About the authors
O. A. Minakova
Mazlumov All-Russian Research Institute of Sugar Beet and Sugar
Author for correspondence.
Email: olalmin@mail.ru
Russian Federation, VNIISS village 86, Voronezh region, Ramonsky district 396030
L. V. Alexandrova
Mazlumov All-Russian Research Institute of Sugar Beet and Sugar
Email: olalmin@mail.ru
Russian Federation, VNIISS village 86, Voronezh region, Ramonsky district 396030
T. N. Podvigina
Mazlumov All-Russian Research Institute of Sugar Beet and Sugar
Email: olalmin@mail.ru
Russian Federation, VNIISS village 86, Voronezh region, Ramonsky district 396030
V. M. Vilkov
Mazlumov All-Russian Research Institute of Sugar Beet and Sugar
Email: olalmin@mail.ru
Russian Federation, VNIISS village 86, Voronezh region, Ramonsky district 396030
References
- Чеботарев Н.Т., Броварова О.В. Мелиоранты и минеральные удобрения как факторы повышения продуктивности агроценозов Европейского Севера. Сыктывкар: Коми республ. Акад. гос. службы и управ-я, 2021. 96 с.
- Лапа В.В. Удобрения как фактор повышения продуктивности земледелия и воспроизводства плодородия почв – состояние и перспективы // Почвовед. и агрохим. 2005. № 1(34). С. 38–42.
- Воронкова Н.А., Балабанова Н.Ф. Влияние длительного применения удобрений в зернотравяном севообороте на агрохимические свойства чернозема выщелоченного и урожайность сельскохозяйственных культур // Достиж. науки и техн. АПК. 2013. № 5. С. 30–32.
- Saparov A.S., Ustemirova A.M., Aitbaev T.E., Saparov G.A., Buribaeva L.A. Impact of fertilizers on soil fertility in vegetable crop rotation // Почвовед. и агрохим. 2016. № 3. С. 53–61.
- Лукин С.М., Мерзлая Г.Е. Сравнительная эффективность различных систем удобрения при длительном их применении в севооборотах // Плодородие. 2016. № 5(92). С. 42–47.
- Стулин А.Ф. Влияние длительного применения удобрений на урожайность и качество культур севооборота в условиях Центрального Черноземья / Итоги выпол. програм. фунд. научн. исслед-й гос. акад. на 2013–2020 гг. М.: ВННИА, 2018. С. 271–277.
- Кошеляев В.В., Сальников В.И., Кошеляева И.П. Агрохимическая активность сортов озимой пшеницы при различных уровнях минерального питания // Нива Поволжья. 2020. № 4(57). С. 25–29.
- Никитин В.В., Карабутов А.П., Мельников В.И., Вовк А.М. Эффективность удобрений в производственных условиях Центрального Черноземья // Инновации в АПК: пробл. и перспект. 2016. № 3(11). С. 85–95.
- Шеуджен А.Х., Онищенко Л.М., Суетов В.П., Дроздова В.В., Бондарева Т.Н., Лебедовский И.А., Жиленко С.В., Осипов М.А., Есипенко С.В., Булдыкова И.А. Плодородие и продуктивность чернозема выщелоченного при длительном применении удобрений в севообороте // Мат-лы Всерос. совещ. научн. учреждений-участников Географ. сети опытов с удобр. М.: ВНИИА, 2016. С. 326–336.
- Елешев Р.Е., Рамазанова С.Б., Балгабаев А.М., Салыкова А.С. Продуктивность культур свекловичного севооборота при длительном и систематическом применении минеральных удобрений // Почвовед. и агрохим. 2015. № 2. С. 54–59.
- Парамонов А.В., Пасько С.В. Влияние систематического применения удобрений на плодородие почвы в длительном стационарном полевом опыте / Мат-лы Всерос. совещ. научн. учреждений-участников Географ. сети опытов с удобрениями. М.: ВНИИА, 2016. С. 204–209.
- Дзанагов С.Х., Лазаров Т.К., Калоев Б.С., Кубатиева З.А., Калагова Р.В. Влияние длительного применения удобрений на показатели роста, урожайность и качество зерна озимой пшеницы // Агрохимия. 2019. № 4. С. 31–38.
- Мазалов В.И., Небытов В.Г. Влияние длительного применения удобрений на плодородие выщелоченного чернозема и урожайность культур за две ротации севооборота // Зернобоб. и круп. культуры. 2020. № 4(36). С. 156–162.
- Ионина Н.В. Влияние длительного применения различных систем удобрения в севообороте на плодородие почвы и урожай сельскохозяйственных культур в северо-западной зоне Курганской области // Итоги выполнения Программы фунд. науч. исслед-й гос. академий на 2013–2020 гг. М.: ВНИИА, 2018. С. 95–106.
- Минакова О.А., Александрова Л.В., Подвигина Т.Н. Изменение физико-химических свойств чернозема выщелоченного и урожайности сахарной свеклы при длительном применении удобрений в ЦЧР // Агрохимия. 2021. № 2. С. 37–46.
Supplementary files
