Влияние систем удобрения на продуктивность краткоротационного зерно-пропашного севооборота в Западной Лесостепи Украины

Влияние систем удобрения на продуктивность краткоротационного зерно-пропашного севооборота в Западной Лесостепи Украины

Рациональные системы удобрения являются важным фактором для поддержания высокой продуктивности севооборотов. Основным требованием к рациональному использованию удобрений должно быть повышение их окупаемости, снижение энергетических и экономических затрат на их применение и эффективное использование достигнутого потенциала плодородия почв [5].

Оценить эффективность систем удобрения можно только в условиях их длительного применения в севооборотах [1; 5].

Анализ источников

В длительном полевом опыте на дерново-подзолистой почве наиболее эффективной являлась органо-минеральная система удобрения (N90P40K86 + навоз 12 т/га), которая обеспечила среднегодовую продуктивность севооборотов на уровне 81,6 ц/га к. е. Однако при этом ухудшались агрохимические показатели почвы [2].

В результате других исследований установлена положительная зависимость между возрастанием почвенного плодородия под действием длительного применения удобрений и увеличением продуктивности сахарной свеклы, озимой пшеницы, ячменя, многолетних трав, гороха [7]. При проведении исследований на черноземных почвах в четырехпольном севообороте показано, что наибольшую продуктивность (8,17 т/га к. е.) обеспечили варианты с совместным заделыванием соломы и сидератов [4].

В семипольном плодосменном севообороте наибольший выход кормовых единиц (5,7 ц/га) обеспечила органо-минеральная система удобрения с насыщением N56P49K69 + навоз 15 т/га [3].

Исследованиями в четырехпольном зерновом севообороте установлена высокая эффективность органо-минеральной системы удобрения (N45P42K50 + навоз 10 т/га), которая обеспечила наибольший сбор зерновых единиц (5,52 т/га). В условиях опыта органическая система удобрения, биологизация режима минерального питания приводила к снижению общей продуктивности севооборота на 12,6−20,2% в сравнении с органо-минеральной и ухудшению качества продукции растениеводства [8].

Исследования в Западной Лесостепи Украины показали высокую эффективность совместного применения органических удобрений, в том числе сидератов, что обуславливало наибольший выход кормовых и зерновых единиц [2].

Положительное влияние удобрений на продуктивность культур и севооборотов общеизвестно, но исследователи часто расходятся в суждениях об эффективности минеральной, органической и органо-минеральной систем удобрения.

Целью наших исследований было изучение влияния различных систем удобрения на темно-серой оподзоленной почве на продуктивность краткоротационного зерно-пропашного плодосменного севооборота в Западной Лесостепи Украины.

Методы исследования

Полевые исследования проведены в условиях стационарного полевого опыта кафедры почвоведения, земледелия и агрохимии Львовского национального аграрного университета, который заложен с 1984 г. и в свое время входил в Географическую сеть ВИУА.

С 2000 г. схема опыта включает такие варианты: 1) контроль (без удобрений); 2) минеральную систему удобрения N390P210K430 (сумма NPK-1030); 3) органо-минеральную систему удобрения N390P210K430, из них N270P150K260 внесено с минеральными удобрениями (сумма NPK-1030), насыщенность севооборота органическими удобрениями — 6,25 т/га севооборотной площади); 4) органо-минеральную систему удобрения N390P210K430 (сумма NPK-1030), из них внесено с минеральными удобрениями N100P170K170, насыщенность севооборота органическими удобрениями — 12,5 т/га; 5) органо-минеральную систему удобрения N390P210K430 (сумма NPK-1030), из них внесено с минеральными удобрениями N50P85K110, степень насыщения органическими удобрениями — 15,0 т/га площади севооборота; 6) органическую систему удобрения N390P210K430 (сумма NPK-1030), степень насыщения органическими удобрениями — 17,5 т/га.

Из минеральных удобрений в опыте использовали основное удобрение суперфосфат простой гранулированный и калийную соль. Аммиачную селитру вносили под предпосевную обработку и в подкормки. Как органические удобрения в основное удобрение под сахарную свеклу использовали навоз крупного рогатого скота, редьку масличную на сидерат и солому озимой пшеницы.

Краткоротационный зерно-пропашной плодосменный севооборот смоделирован из четырех культур с таким чередованием: пшеница озимая — сахарная свекла — яровой ячмень с подсевом клевера — клевер луговой одного года использования. Площадь опытного участка — 400 м², учетная — 374 м², повторность опыта трехкратная, размещение систематическое.

На основе данных урожая и лабораторных опытов рассчитывали показатели продуктивности, а также сбора зерновых единиц.

1. Основная часть

В наших исследованиях систематическое внесение удобрений при ротации зерно-пропашного севооборота позволило не только существенно улучшить параметры плодородия темно-серой оподзоленной почвы, [6], но и обеспечило существенное повышение урожая (табл.).

Влияние систем удобрения на урожай сельскохозяйственных культур в зерно-пропашном плодосменном севообороте (среднее за три ротации), ц/га.

В контрольном варианте отмечалось снижение общего уровня урожая всех культур с каждой ротацией севооборота. Только в поле клевера лугового отмечена определенная стабильность урожайности зеленой массы, которая за три ротации колебалась в пределах 370−380 ц/га. По нашему мнению, это отображает определенный фитомелиоративный эффект культуры, который способствует стабильности биопродуктивности темно-серой оподзоленной почвы.

Минеральная система удобрения обеспечивала повышение урожая всех сельскохозяйственных культур за три ротации севооборота. В поле озимой пшеницы отмечено возрастание урожайности от 32,5 ц/га до 44,1 ц/га, или на 11,6 ц/га после первой ротации. Однако после второй ротации прирост урожая замедлялся. Разница между средней урожайностью озимой пшеницы за третью и вторую ротацию составляет лишь 2,6 ц/га. Это объясняется сравнительно низким уровнем эффективности внесения минеральных удобрений на фоне ухудшения агрохимических свойств почвы.

Подобные закономерности отмечались также в поле сахарной свеклы и ячменя ярового.

В поле клевера лугового нами отмечалось повышение среднего урожая — на 25,1 ц/га после первой ротации севооборота и некоторое снижение — на 9,0 ц/га после второй. Это также связано с ухудшением агрохимических характеристик почвы.

Варианты, где применяли органические удобрения, отмечались ростом урожая всех без исключения культур севооборота. Причем, с увеличением нормы внесения органических удобрений повышалась разница между показателями среднего урожая за севооборот между ротациями.

Наибольшими показателями урожая отмечался вариант 5 — органо-минеральная система удобрения с внесением 15 т/га органических удобрений. За третью ротацию севооборота такая система удобрения обеспечивала урожай озимой пшеницы на уровне 61,2 ц/га, или на 14,5 ц/га больше в сравнениии с неудобреным вариантом. Эта система удобрения обеспечивала возрастание урожая сахарной свеклы после каждой ротации севооборота. За третью ротацию севооборота средний урожай сахарной свеклы был 521,0 ц/га и преобладали показатели органической системы удобрения на 40,5 ц/га, минеральной — на 108,2 ц/га и контроля — на 217 ц/га.

Динамика урожая ячменя ярового в этом варианте также была выше в сравнении с другими вариантами и преобладали показатели минеральной системы на 1,3 ц/га за третью ротацию в сравнении со второй.

Урожай зеленой массы клевера лугового за третью ротацию севооборота был самым высоким также в варианте 5 и достигал 518,2 ц/га, что на 51 ц/га больше, чем за вторую ротацию севооборота. В этом варианте также отмечен значительный прирост урожая в сравнении с органической системой удобрения (вариант 6) — в пределах 22,7 ц/га и минеральной (вариант 2) — на 98,5 ц/га, а также вариантом без удобрений — на 143,2 ц/га.

Это свидетельствует, что именно органо-минеральная система удобрения варианта 5 способствует оптимизации не только минерального питания, но и улучшению других почвенных факторов роста и развития растений, что обеспечивает высокие показатели урожайности сельскохозяйственных культур и продуктивности краткоротационного зерно-пропашного севооборота (рис.).

Рис. 1 Сбор зерновых единиц за ротацию севооборота в зависимости от систем удобрения, ц/га

Органо-минеральная система удобрения (вариант 5) обеспечила после третьей ротации средние сборы — 84,4 ц/га зерновых единиц, что на 34,7 ц/га больше в сравнении с контролем.

Заключение

Определение продуктивности краткоротационного зерно-пропашного плодосменного севооборота после трех ротаций показало:

• 1. Без применения удобрений по всем культурам происходит снижение общего уровня продуктивности севооборота с каждой ротацией.
• 2. Посевы клевера лугового отмечаются определенной стабильностью показателей урожайности от ротации к ротации в пределах 360−380 ц/га зеленой массы. Это указывает на определенный фитомелиоративной эффект культуры, обеспечивающей общий рост биопродуктивности темно-серой почвы.
• 3. Минеральная система удобрения обеспечивает рост урожая всех сельскохозяйственных культур за первую ротацию севооборота. Однако после второй и третьей ротации происходит резкое снижение прироста урожая. В этом варианте снижалась также эффективность последействия удобрений.
• 4. Органо-минеральная система удобрения, с насыщением в севообороте 15 т/га органических удобрений, обеспечивала достоверные приросты урожая сельскохозяйственных культур и наибольшие сборы зерновых единиц за три ротации севооборота с положительной динамикой после каждой ротации.

• 1. Брагин, А. М. Влияние длительного применения различных систем удобрения в севообороте на изменение агрохимических свойств и окультуренность почвы / А. М. Брагин // Эффективность удобрений, урожайность сельскохозяйственных культур и плодородие почв. — Горки: БСХА, 1989. — С. 9−23.
• 2. Волощук, М. Д. Продуктивність короткоротаційних сівозмін західного регіону України / М. Д. Волощук, Л. В. Дука, Г. Й. Сеньків // Вісник аграрної науки. — 2001. — № 4. — С. 27−31.
• 3. Гриник, І. В. Вплив добрив і засобів захисту рослин на продуктивність сівозмін Полісся / І. В. Гриник, Ю. О. Бакун, О. І. Бакун // Вісник аграрної науки. — 2002. — № 5. — С. 29−32.
• 4. Система удобрения, продуктивность культур и плодородие чернозема выщелоченного / А. В. Дедов, Н. И. Придворев, В. В. Верзилин [и др.] // Агрохимия. — 2004. — № 5. — С. 36−46.
• 5. Лапа, В. В. Продуктивность севооборотов и изменение плодородия дерново-подзолистой супесчаной почвы при длительном применении удобрений / В. В. Лапа, Н. Н. Ивахненко // Агрохимия, 2012. — № 9. С. 41−48.
• 6. Лопушняк, В. І. Динаміка фракційно-групового складу темно-сірого опідзоленого ґрунту під впливом різних систем удобрення / В. І. Лопушняк // Передгірне та гірське землеробство і тваринництво: міжвід. темат. наук. зб. — Львів-Оброшино, 2012. — Вип. 54, ч. 2. — С. 58−64.
• 7. Минакова, О. А. Влияние применения удобрений в севообороте с сахарной свеклой на плодородие чернозема выщелоченного и продуктивность севооборота в условиях Лесостепи Центрально-Черноземного региона РФ / О. А. Минакова. — Известия ТСХА. — 2012. — Вып. 3. — С. 99−106.
• 8. Єрмолаєв, М. М. Продуктивність сівозмін з короткою ротацією залежно від рівня насичення зерновими культурами / М. М. Єрмолаєв, Д. В. Літвінов, Г. М. Єрмолаєва, М. П. Товстенко // Землеробство: міжвід. темат. наук. зб. — Киев, 2010. — Вип. 82. — С. 3−8.