Агрохимические основы повышения эффективности систем удобрений полевых культур на дерново-подзолистых почвах Среднего Предуралья тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 06.01.04, доктор сельскохозяйственных наук в форме науч. докл. Башков, Александр Степанович

• Башков, Александр Степанович
• доктор сельскохозяйственных наук в форме науч. докл.
• 2000

Заключение диссертации по теме «Агрохимия», Башков, Александр Степанович

Выводы

1. В Среднем Предуралье более 70 % пашни заняты подзолистыми и дерново-подзолистыми почвами, которые имеют низкое естественное плодородие и требуют, для получения высоких урожаев, системного внесения удобрений и регулярного известкования.

2. На дерново-подзолистых почва Среднего Предуралья со средним содержанием подвижных форм фосфора и калия наибольшая продуктивность полевых севооборотов обеспечивается по органо-минеральной системе применения удобрений. Порядок минимумов элементов минерального питания по фону навоза (10 т/га севооборотной площади), в зерно-пропашном севообороте, как N,P,K,Mg, а на фоне без навоза: N,K,P,Mg.

По эффективности использования минеральных удобрений основные полевые культуры располагаются в следующем нисходящем порядке: а - для азотных удобрений: озимая рожь, ячмень, картофель, однолетние травы; б - для фосфорных удобрений: озимая рожь, картофель, ячмень, однолетние травы; в - для калийных удобрений: ячмень, картофель, однолетние травы, озимая рожь.

3. По влиянию на продуктивность полевых культур, качества продукции, плодородия дерново-подзолистых суглинистых почв, а также с учетом окупаемости удобрений следует считать предпочтительной средне ежегодную дозу удобрений - 80 N. 80 Р, 80 К (по фону без навоза) и 80 Ы, 80-60 Р, 40 К (по фону навоза - 10 т/га севооборотной площади), что составляет 89-118 % азота, 264-324% фосфора и 89-116% калия к выносу их с урожаем культур севооборота. .

Такая система удобрения на фоне систематического внесения извести обеспечивает получение высокой продуктивности полевых культур в зерно-пропашном севообороте (50% зерновых, 25% пропашных): однолетних трав -2,01-2,18 т з. е./га, озимой ржи - 3,25-3,68 т з. е./га, картофеля - 4,79-5,25 т з. е./га и ячменя; - 3,37-3,57 т з.е./га. . .

4. Многолетнее (20 лет) применение навоза (10 т/га севооборотной площади) в сочетании с минеральными удобрениями и известкованием в зерно-пропашных севооборотах обеспечивает высокую окупаемость (31,1 кг з.е. на 1 тонну навоза) и положительный баланс гумуса (+ 0,52% при НСР05- 0,22%).

Внесение одних минеральных удобрений (в среднем за 20 лет ежегодно 80 кг/га N. 80 кг/га Р и 80 кг/га К) на фоне систематического известкования стабилизирует содержание гумуса на исходном уровне.

5. Систематическое внесение минеральных удобрений в сочетании с.яа-возом и известкованием повышает плодородие почвы и улучшает ее пищевой режим при балансовых коэффициентах азота - 71-81%, фосфора — 29-36%, ка-лия-85-96%.

Под влиянием органо-минеральной системы применения удобрений к концу V ротаций севооборота достигнуты следующие параметры свойств почвы: Нг - 1,6-2,0 мг экв./ЮОг почвы; Б - 13,6-14,2 мгэкв./ЮОг почвы; V - 8990%; рНКС! 5,65-5,90; подвижного фосфора 173-219 мг на кг почвы; обменного калия 113-176 мг/кг почвы; щелочногидролизуемого азота 61,3-67,6 мг/кг почвы. .

6. Корреляционно-регрессионный анализ результатов многолетних и других полевых ощ>ггов позволил установить закономерности изменения величины урожайности озимой ржи, ячменя, картофеля, однолетних трав, кукурузы и яровой пшеницы в зависимости от взаимодействия доз минеральных удобрений и показателей обеспеченности почв подвижными элементами питания.

Предложены уравнения регрессии для расчета возможной урожайности клубней картофеля, сенаоднолетних трав, зерна озимой ржи и ячменя по показателям содержания в почве подвижного фосфора обменного калия, а также степени подвижности фосфора и калия. .

7. Известь, снижав кислотность и поддерживая физико-химические свойства на оптимальном уровне, увеличивает урожайность однолетних трав на 8 %, ячменя - на 10 % и слабо влияет на продуктивность озимой ржи и картофеля. Положительное действие извести устойчиво проявилось в течение восьми лет.

Минеральные удобрения, при систематическом внесении без извести, достоверно снизили степень насыщенности основаниями на 13 %, сумму обменных оснований - на 3,5 мг-экв./100 г почвы, а гидролитическую кислотность увеличили на 1,4 мг-экв./100 г почвы.

8. Бентонитовая глина, в результате комплексного положительного действия на свойства и питательный режим почв увеличивает урожайность картофеля на дерново-подзолистой супесчаной среднеокультуренной почве почти на 20 %, а на слабоокультуренной почве обеспечивает повышение продуктивности картофеля, озимой ржи и кукурузы на 70 %.

Возделывание картофеля при использовании бентонитовой глины и удобрений экономически выгодно: на слабоокультуренной супесчаной почве уровень рентабельности повысился на 76%, себестоимость выращивания 1т картофеля снизилась на 1339 р., коэффициент эффективности увеличился до 9,8; на среднеокультуренной супесчаной почве эти показатели составили соответственно 23%, 112р. и 4,6.

Энергетические затраты на внесение бентонитовой глины окупаются полученной валовой биологической энергией: на слабоокультуренной супесчаной почве коэффициент энергетической эффективности увеличился на 0,26-0,50, а затраты полной энергии снизились в 1,5 раза.

9. Органо-минеральная система удобрения в сочетании с известкованием способствует получению более стабильных урожаев всех изучаемых культур, снижает амплитуду колебаний урожайности по годам от погодных условий у однолетних трав на 73%, озимой ржи 20%, картофеля 7% и ячменя на 28%.

10. Внесение навоза увеличивает продуктивность севооборота почти на 1/3. Картофель и ячмень при внесении навоза (10 т/га пашни) обеспечивают прибавку урожайности на 36 %; однолетние травы - на 34 %; озимая рожь - на 24 %. Полное минеральное удобрение снижает эффективность навоза примерно в два раза. В среднем за севооборот окупаемость 1 т навоза, без минеральных удобрений, составила 63,6 кг з.е., по фону КРК - 31,1 кг з.е.

11. Органо-минеральная система на фоне извести увеличивает содержание сырого протеина в сене однолетних трав на 3,07 %. На количество каротина положительно влияют известь и навоз (5,2-6,2 %). Азотные удобрения заметно увеличивают белковость зерна озимой ржи и способствуют снижению содержания крахмала в озимой ржи и ячмене. Фосфорно-калийные удобрения положительно влияют на накопление крахмала в зерне ржи и ячменя (2,19 %). Повышенные нормы минеральных удобрений снижают накопление крахмала в клубнях картофеля (1,2-2,3 %).

Высокие дозы азотных удобрений заметно увеличивают, а калийные -достоверно снижают содержание нитратов в сене однолетних трав и соломе зерновых культур (соответственно- 1339 мг/кг и 119 мг/кг).

12. Вынос основных элементов питания 1т основной продукции, с учетом побочной, значительно отличается на удобренных и неудобренных вариантах. В среднем по четырем культурам, на удобренных посевах, относительный вынос на единицу продукции увеличивается по азоту в среднем на 13,6 %, фосфору - на 8,8 % и калию - на 25,8 %.

Коэффициенты использования NPK существенно зависели от доз внесения удобрений. С их увеличением коэффициенты использования элементов снижались, поэтому КИУ азота колебался от 24,5 до 75,8 %, фосфора - 4,6-38,6, калия 17,2-100%.

13. Без внесения калийных удобрений, несмотря на отрицательный баланс калия в почве (338-1163 кг/га); содержание обменного калия мало изменялось в сравнении с контролем, т.е. происходило постоянное его восстановление. В тоже время при отрицательном балансе калия, особенно при внесении NP-удобрений, в почве значительно снизилось содержание необменно-фиксированного калия по Важенину (на 150 мг/кг), уменьшилась его доля ЕКО в два раза и снизилась его степень подвижности на 20%. Для более полной и корректной оценки калийного состояния дерново-подзолистых суглинистых почв, наряду с показателями обменного калия, следует определять, активно участвующие в питании растений, менее подвижные формы и интенсивность их трансформации.

14. При положительном балансе фосфора в почве от внесения высоких норм фосфорных удобрений наблюдалось значительное увеличение содержания в почве подвижного Р205. В IV и V ротации содержание фосфора (Р2О5) ежегодно увеличивалось на 8 мг/кг почвы. Это сопровождалось существенным возрастанием степени его подвижности - до 0,31-0,79 мг/л. В почве с высокой насыщенностью основаниями и кислотностью, близко к нейтральной, доля фосфатов связанных с кальцием и магнием, преобладает над фосфатами полуторных окислов, даже при высоком положительном балансе фосфора в севообороте.

15. Результаты стационарных и краткосрочных исследований в течении более 30 лет позволяют рекомендовать следующие дифференцированные параметры содержания доступных элементов питания в почве для различных уровней продуктивности полевых севооборотов Среднего Предуралья:

Продуктивность Содержание по Кирсанову, мг/кг севооборота, т з.е./га Р2О5 КгО

2,0 35 50

2,1-3,0 100 100

3,1-3,5 160 130

3,5 190 160

Предложения производству

1. Для продуктивности полевых севооборотов 3,5 и более т з.е./га на дерново-подзолистых почвах Среднего Предуралья рекомендуется органомине-ральная система удобрений в сочетании с известкованием и насыщенностью органическими удобрениями 10 т/га севооборотной площади и КРК 240 кг/га с соотношением N : Р : К, как 1:1: 0,5.

2. Внесение фосфоритной муки в запас на дерново-подзолистых почвах со степенью насыщенности основаниями 62 % и ниже, сильно и очень сильно кислых, проводить после известкования по полной норме. При необходимости фосфоритовния и известкования на одном поле сильно, средне и слабо кислых почв, фосфоритную муку целесообразно вносить на 1-2 года раньше или, в крайнем случае, в один год, но в разные слои пахотного горизонта,

3. Для улучшения агрофизических и агрохимических свойств дерново-подзолистых почв, особенно легкого гранулометрического состава, повышения урожайности и эффективности удобрений, следует применять бентонитовую глину в дозе 8т/га, перемешивая ее с пахотным слоем почвы.

4. При систематическом внесении минеральных удобрений на дерново-подзолистых суглинистых почвах проявляется дефицит магния в питания растений; требуется вносить, магнийсодержащие удобрения.

5. На супесчаных дерновогподзолистых почвах навоз более эффективно вносить весной, чем осенью. Способ заделки существенно не влияет на действие навоза.

6. Для более полного представления о калийном состоянии почвы требуется определять не только содержание обменного калия, но и степень его подвижности и необменно-поглощенные формы.

7. Рекомендовать агрохимической службе, специалистам сельского, хозяйства учитывать полученные нормативы затрат удобрений на повышение плодородия дерново-подзолистых почв, а при расчете баланса питательных веществ, доз внесения удобрений использовать дифференцированные данные выноса элементов питания на удобренных и не удобренных посевах.

При расчете норм удобрений на планируемую урожайность предлагается следующий вынос питательных веществ (кг) в расчете на 1 тонну основной продукции с учетом побочной:

Культура N Р205 К20

Ячмень 47,1/39,5 14,6/13,8 36,7/28,4

Озимая рожь 30,3/28,0 12,1/11,6 35,6/31,2

Картофель 6,1/5,4 1,7/1,4 7,9/6,2

Однолетние травы 22,2/19,5 5,8/5,6 26,6/20,0

Примечание: в числителе для удобренных растений, в знаменателе для неудобренных.

Список публикаций по теме диссертации

Книги .

1. Озимая рожь: Рекомендации по технологии выращивания в Удмуртии урожая зерна 30-40 ц/га. - Свердловск, 1984. - 107с (в соавторстве).

2. Агрохимические основы применения удобрений и повышения плодородия почв Удмуртской АССР. - Ижевск, 1987. - 162с (в соавторстве).

3. Производство зерна яровой пшеницы на производственные цели в Среднем Предуралье. - Ижевск, 1998. - 124с (в соавторстве).

4. Агроэкологические основы воспроизводства плодородия почв. - Ижевск, 1999. - 173с (в соавторстве).

Научные статьи

5.Действие калийных удобрений // Сельскохозяйственное производство Урала.-1967. №4. С.60.

6. Изучение доз калийных удобрений на дерново-подзолистой суглинистой почве в звене севооборота // Вопросы генезиса и рационального использования почв и удобрений. - Казань: Изд-во Казан. Ун-та, 1968. - С.231-232 (в соавторстве).

7.Изучение доз и форм калийных удобрений на дерново-подзолистой суглинистой почве под озимую рожь // Труды ИжСХИ. - Ижевск, 1969. - вып. XVII. - С.231-240 (в соавторстве).

8.Влияние условий почвенного питания на поступление калия в листья и урожай картофеля // Тезисы докладов Всесоюз. семинара-симпозиума молодых ученых сельского хозяйства. - М., 1969. - С.200.

9. Динамика и формы калия в дерново-подзолистых суглинистых почвах // Вестник сельскохозяйственной науки. -М., 1969. - №9. - С.112-116 (в соавторстве).

10. Калийный режим и эффективность калийных удобрений в длительном опыте на дерново- подзолистой суглинистой почве в Удмуртской АССР // Тезисы докладов Всесоюз. отчетно-методического совещания участников Геосети опытов с удобрениями. - М., 1971. С-260-263 (в соавторстве).

11. Дозы и сроки внесения водного аммиака под картофель // Наука - производству: Сборник научных тр. / Удм.ГСХОС. - Ижевск, 1972. - Вып. Ш. -С.296-302 (в соавторстве).

12. Влияние различных форм и доз калийных удобрений на урожай картофеля на легких почвах Удмуртской АССР // Вопросы изучения почв, повышения их плодородия и эффёктивного применения удобрений: Сб. трудов регион. Конференции почвоведов и агрохимиков. - Куйбышев, 1972. - С.526-528 (в соавторстве).

13. Значение фосфора в земледелии Удмуртии // Уральские нивы. — 1973. -№5. - С.63 (в соавторстве).

14. К вопросу о методах определения обеспеченности дерново-подзолистых почв доступным калием // Вопросы почвоведения и применения удобрений в Удмуртской АССР: Сб. научн. трудов ИжСХИ. - Ижевск, 1974. - Вып. 23. -С.290-300 (в соавторстве).

15. Некоторые вопросы повышения эффективности использования удобрений // Материалы зонального совещания: Сб. трудов Удм.ГСХОС. - Ижевск, 1974. - Том 4. - С.62-70 (в соавторстве).

16. Эффективность применения водного аммиака под озимую рожь и картофель // Материалы зонального совещания: Сб. трудов Удм.ГСХОС. - Ижевск, 1974.-Том 4.-С85-89 (в соавторстве).

17. Влияние удобрений на продуктивность севооборота и плодородие дер-ново-подаолистой почвы // Материалы зонального совещания: Сб. трудов Удм.ГСХОС. - Ижевск, 1974. - Том 4. - С. 106-109 (в соавторстве).

18. Научные основы химизации земледелия Удмуртии // Химизация земледелия: Сб. науч. Трудов Удм. ГСХОС. - Ижевск, 1976. - Вып. 5. - С.3-36 (в соавторстве).

19. Сравнительная эффективность систем удобрения озимой ржи // Химизация земледелия: Сб. науч. Трудов Удм. ГСХОС. - Ижевск, 1976. - Вып. 5. -С.37-44 (в соавторстве).

20. Влияние сроков внесения и способов заделки навоза под картофель на урожай, его качество и свойства почвы // Бюллетень ВИУА. — М., 1976. - №32. -С.§7-100 (в соавторстве).

21. Эффективность суперфосфата и фосфоритной муки при ежегодном и периодическом внесении // Тезисы докладов регионального совещания участников геосети опытов с удобрениями. - М., 1977. - С.63-64 (в соавторстве).

22. Эффективность суперфосфата и фосфоритной муки в звене севооборота при ежегодном и разовом внесении // Труды НИИСХ СВ. - Киров, 1977. -С.64-66 (в соавторстве).

23. Деятельность Удмуртской ГСХОС в области растениеводства // Интенсификация растениеводства: Сб. научн. тр. Удм. ГХОС. - Ижевск, 1978. - Вып. 7. - СЗ-18 (в соавторстве).

24. Влияние систем удобрений на урожайность озимой ржи // Селекция и семеноводство, сортовая агротехника озимой ржи и яровых зерновых культур: Материалы конференции НИИСХ СВ. - Киров, 1978. - С. 133-137 (в соавторстве).

25. Эффективность периодического внесения фосфорных удобрений на дерново-подзолистых почвах УАССР // Агротехника и биологические основы повышения урожайности с.-х. культур. - Пермь, 1978. - С: 109-113 (в соавторстве).

26. Как удобрить озимую рожь: Листовка. - Ижевск, 1981. - С.1 (в соавтор- -стве).

27. Система удобрений: Научные основы системы земледелия Удмуртской АССР. - Ижевск: Удмуртия, 1982. - С.20-37 (в соавторстве).

28. Эффективность фосфоритования почв в Удмуртской АССР // Эффективность удобрений в полевом севообороте / Тр. УралНИИСХ. - Свердловск, 1982. - Т. 32. - С.63-66 (в соавторстве).

29. Почвы и удобрения // Ваш сад и огород: Советы садоводам любителям. -^Ижевск: Удмуртия, 1984.-С.3-11 (в соавторстве).

30. Удобрение картофеля на дерново-подзолистых почвах Удмуртской АССР // Труды НИИСХ СВ. - Киров, 1984. - С. 147-151 (в соавторстве).

31. Диагностика доступности калия на основе показателя буферности и калийного потенциала // Тезисы докл. VII делегатского съезда Всесоюз. общества почвоведов. - Ташкент, 1985. - часть III, - С.46.

32. Продуктивность севооборота при различных системах удобрения дерново-подзолистых почв // Известия ТСХА. - М., 1985. - №5. - С.80-87 (в соавторстве).

33. Интенсивные технологии на полях Удмуртии / Опыт и рекомендации. — Устинов: Удмуртия, 1986. - С.47-53 (в соавторстве).

34. Интенсивная технология возделывания ячменя и овса // Информационный листок, Устинов, 1986. — 5с (в соавторстве).

35. Содержание некоторых микроэлементов в почве и в зерне озимой ржи на фоне различных норм фосфорных удобрений // Микроэлементы в биологии и их применение в медицине и сельском хозяйстве: Тезисы и доклады X Все-союз. конференции. - Чебоксары, 1986. - Т. I. - 120с (в соавторстве).

36. Интенсивность использования удобрений в звене севооборота: занятый пар - озимая рожь на дерново-подзолистой почве // Известия ТСХА. - М., 1987. - №3. - С.62-68 (в соавторстве).

37. Микробиологическая активность дерново-подзолистой почвы при интенсивном земледелии: Тезисы докладов VIII Всесоюз. Съезда почвоведов. -Новосибирск, 1989. - Т. 8. - 300с (в соавторстве).

38. Содержание нитратов в зеленых кормах в зависимости от внесенных удобрений: Тезисы докладов на научно-практической конференции «Человек и окружающая среда». - Ижевск, 1989. - 209с (в соавторстве).

39. Почвы и удобрения // Сад и огород: Советы садоводам любителям. — Ижевск: Алфавит, 1993,- С.6-22. «

40. Калий в почвах и эффективность калийных удобрений в Удмуртской Республике // Материалы юбилейной конференции, посвященной 50-летию института. - Ижевск, 1995. - Часть I, Агрономия. - 76с.

41. Продуктивность севооборота в зависимости от применения фосфорсодержащих комплексных удобрений на дерново-подзолистой почве // Материалы юбилейной конференции, посвященной 50-летию института. — Ижевск, 1995. - Часть I, Агрономия. - 76с (в соавторстве).

42. Действие калийных удобрений на продуктивность полевого севооборота при систематическом их внесении // Тезисы докладов научно-производственной конференции профессорско-преподавательского коллектива Ижевск, 1995.- С. 3.

43. Влияние систематического известкования дерново-подзолистых суглинистых почв Удмуртии на их агрохимические свойства// Тезисы докл. II съезда общества почвоведов (27-30 июня 1996 г.). - С. Пб.,1996. - кн.2. - С. 322.

44. Сравнительная продуктивность полевых культур на дерново-подзолистой почве в зависимости от внесения удобрений и извести// Труды научно-практической конференции. Актуальные проблемы аграрного сектора. -Ижевск, 1997. -С. 8- 10.

45. Зависимость урожайности полевых культур от некоторых показателей плодородия дерново-подзолистых суглинистых почв// Труды научно-практической конференции ИжГСХА. - Ижевск, 1998. - С. 9-11 (в соавторстве).

66

46. Особенности питания и система удобрений льна-долгунца// Материалы научно-практической конференции агрофака ИжГСХА, посвященной 45-летию его основания. - Ижевск, 1999. - С. 33-37 (в соавторстве).

47. Факторы эффективности фосфорсодержащих удобрений на почвах Удмуртской Республики// Материалы научно-практической конференции агрофака ИжГСХА, посвященной 45-летию его основания. - Ижевск, 1999. - С. 37-42 (в соавторстве).

48. Использование бентонитовой глины для повышения урожайности сельскохозяйственных культур и эффективности удобрений (в печати, в соавторстве).

49. Влияние органических и минеральных удобрений и извести на продуктивность полевых культур в севообороте (в печати).

50. Рациональные пути воспроизводства плодородия и сохранения продуктивности пахотных угодий Удмуртии в современных условиях (в печати).

Рекомендации производству показаны в общей характеристике работы.