Влияние агротехнических факторов на урожайность и качество культур травяного звена полевого севооборота и плодородие дерново-подзолистой почвы в условиях Центрального Нечерноземья

Образование и науки | Эта статья также находится в списках: , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , | Постоянная ссылка

Сведения о предстоящей защите диссертации

ГЕРАСИМОВА Серафима Александровна

«Влияние агротехнических факторов на урожайность и качество культур травяного звена полевого севооборота и плодородие дерново-подзолистой почвы в условиях Центрального Нечерноземья».

06.01.01

сельскохозяйственные науки

Д 006.049.01

Московский научно-исследовательский институт сельского хозяйства «Немчиновка»

143026, Московская область, Одинцовский район, пос. Немчиновка-1, ул. Калинина, дом 1, Московский НИИСХ «Немчиновка»

Тел. 591-83-91 и 591-87-54.

Адрес электронной почты диссертационного совета –

Email: dissovet@nemchinowka. ru

Дата защиты диссертации – 21 сентября 2010 года, в 14 часов.

Герасимова Серафима Александровна

ВЛИЯНИЕ АГРОТЕХНИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО КУЛЬТУР ТРАВЯНОГО ЗВЕНА ПОЛЕВОГО СЕВООБОРОТА И ПЛОДОРОДИЕ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ В УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНОГО НЕЧЕРНОЗЕМЬЯ

Специальность 06.01.01 – «Общее земледелие»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата сельскохозяйственных наук

Москва 2010

Работа выполнена в Московском научно-исследовательском институте

сельского хозяйства «Немчиновка» в 2005–2010 гг.

Научный руководитель доктор сельскохозяйственных наук

Конончук Вадим Витальевич

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор

Афанасьев Рафаил Александрович

кандидат сельскохозяйственных наук

Афанасьева Валентина Карповна

Ведущая организация: Российский государственный аграрный заочный

университет (РГАЗУ)

Защита диссертации состоится «21» сентября 2010 года в 14 часов на

заседании диссертационного совета Д 006.049.01 при Московском научно-исследовательском институте сельского хозяйства «Немчиновка»

Адрес: 143026, Московская обл., Одинцовский р-н, п. о. Немчиновка 1,

ул. Калинина, д. 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан « 10 » августа 2010 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета А. С. Мерзликин

Общая характеристика работы

Актуальность темы. В последние годы в земледелии Центрального Нечерноземья создались условия для сочетания биологических и традиционных методов его ведения. Повышение доли бобовых культур в севооборотах с 25 до 50 %, расширение видового разнообразия сеяных травяных агрофитоценозов увеличивает урожайность многолетних трав, улучшает качество и энергетическую ценность объемистых кормов, способствует росту устойчивости полевого кормопроизводства в регионе, оказывает окультуривающее воздействие на обрабатываемый слой почвы. Поэтому возникает необходимость дальнейшего изучения и уточнения научных положений, связанных с изменением физических, биологических и агрохимических свойств почвы, накоплением и трансформацией органического вещества и биологического азота многолетних бобовых трав, его взаимодействия с «техническим» азотом удобрений, а также в проработке некоторых диагностических аспектов управления азотным питанием возделываемых культур.

Решение этих вопросов позволит не только повысить продуктивность отдельных культур полевых севооборотов, но и улучшить экономические показатели производства, плодородие зональных почв, создать условия для формирования благоприятной экологии агроценозов и прилегающих территорий.

Цель исследований – совершенствование технологии возделывания ячменя и подпокровных трав в звеньях паротравянозерновых севооборотов с разной насыщенностью бобовыми культурами.

В задачи исследований входило:

- изучить влияние разной насыщенности севооборотов бобовыми культурами, состава травосмесей, систем обработки почвы, удобрений и биопрепарата на урожайность и качество ячменя и многолетних трав двух лет пользования;

- выявить и предложить производству агроприемы, обеспечивающие наиболее высокую продуктивность, качество ячменя и многолетних трав;

- изучить динамику ботанического состава в зависимости от возраста и укосов бобовых и бобово-злаковых травостоев;

- установить размеры азотфиксирующей способности многолетней бобовой травосмеси, количество фиксированного из атмосферы азота, вовлекаемого в биологический круговорот, и вклад его в плодородие почвы и баланс азота;

- изучить влияние возделывания многолетних трав на показатели потенциального и эффективного плодородия среднеокультуренной дерново-подзолистой почвы и баланс питательных веществ;

- определить направленность сезонных изменений содержания подвижных форм элементов питания в обрабатываемом слое почвы в годы возделывания ячменя и многолетних трав в зависимости от систем удобрения и применения биопрепарата.

- дать экономическую и балансовую оценку изучаемым элементам технологии возделывания ячменя и многолетних трав в травяном звене паротравянозерновых севооборотов.

Научная новизна и практическая значимость. Впервые на среднеокультуренных дерново-подзолистых почвах Центрального Нечерноземья в условиях многолетнего полевого опыта проведено комплексное изучение элементов технологии возделывания ячменя и подпокровных многолетних трав различного видового состава в звене полевых севооборотов с разным насыщением бобовыми культурами и определено их оптимальное сочетание для формирования урожайности достигнутого максимального уровня и качества.

Изучена азотфиксирующая способность клеверо-люцерновой смеси, установлены коэффициенты азотфиксации в зависимости от возраста травостоев, систем удобрения, применения биопрепарата и выявлены условия ее максимального проявления.

Использование установленных эффективных сочетаний агротехнических факторов и приемов биологизации при выращивании ячменя и многолетних трав в зависимости от их состава позволит повысить величину и устойчивость урожаев, улучшить качество и энергетическую ценность продукции. Полученные показатели почвенной диагностики азотного питания ячменя делают возможным контроль за его состоянием в период вегетации.

Апробация. Материалы диссертации ежегодно докладывались на заседаниях НТС Технологического центра по земледелию Московского научно-исследовательского института сельского хозяйства. Участие и сообщение на конференции «Управление продукционным процессом в агротехнологиях XXI века: реальность и перспективы» (к 35-летию Белгородского НИИСХ).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 8 глав, выводов, предложений производству и приложений. Изложена на 171 странице компьютерного текста, содержит 47 таблиц, 4 рисунка, 42 приложения. Список литературы включает 311 наименований, в том числе 22 на иностранных языках. По материалам диссертации опубликовано 6 печатных работ, в том числе 2 в изданиях, рекомендованных ВАК.

Условия, объекты и методы исследований

Полевые исследования проводили в 2005–2007 гг. на опытном участке Московского НИИСХ, расположенном в Одинцовском районе Московской области, в длительном стационарном полевом севооборотном опыте в травяном звене двух 8-польных паротравянозерновых севооборотов с разным насыщением бобовыми культурами. Чередование культур: ячмень + многолетние травы, многолетние травы 1 года пользования, многолетние травы 2 года пользования (на один укос).

Климат зоны умеренно-континентальный. Гидротермический коэффициент 1,2–1,6. Влагообеспеченность – достаточная. Среднегодовая температура воздуха + 4,2оС. Безморозный период – 120–140 дней. Среднегодовая сумма осадков – 650 мм, в том числе за период активной вегетации (май-сентябрь) – 336 мм. Сумма положительных температур за вегетацию – 2200оС. В годы исследований вегетационный период 2005 года отличался избыточным, а 2007 года – недостаточным увлажнением. Вегетационный период 2006 года по количеству осадков приближался к средним многолетним показателям. Во все годы среднесуточная температура воздуха в течение весенне-летней вегетации на 1–4оС превышала среднюю многолетнюю величину.

Почва – дерново-подзолистая среднесуглинистая, средней окультуренности. Осенью 2004 года после уборки предшественников (яровая пшеница при 25 % насыщении бобовыми и пелюшка при 50 % насыщении) в 0–20 см слое почвы соответственно содержалось: гумуса – 1,62–1,74 % и 1,69–1,83 %, Nобщ. – 0,082–0,094 % и 0,084–0,104 %, подвижного фосфора – 205–275 и 153–205 мг/кг, подвижного калия – 78–115 и 75–128 мг/кг, рН – 6,7–6,8 и 6,0–6,4, Нr – 0,56–0,59 и 0,87–1,23 мг-экв/100 г (Соболев, 2007). Опыт четырехфакторный.

Фактор А – доля бобовых культур (состав травосмесей) в севообороте.

Градации фактора: 1 – 25% (клевер + люцерна + тимофеевка).

2 – 50% (клевер + люцерна)

Фактор В – способы основной обработки почвы.

Градации фактора: 1 – вспашка (обычная)

на 20–22 см,

2 – комбинированная обработка

(сочетание вспашки с мелким

разноглубинным рыхлением)

Фактор С – применение биопрепарата.

Градации фактора: 1 – да, 2 – нет

Фактор D – системы удобрения

Градации фактора: 1 – сидерат (последействие)

2 – сидерат + Р60К60

3 – сидерат + N60Р60К60

Опыт заложен в двух полях с последовательным вхождением. Повторность – 4-х-кратная. Общая площадь делянки – 144 м2. Способ уборки – сплошной поделяночный: для ячменя – комбайном Sampo – 130, для трав – вручную.

Фаза уборки ячменя – полная спелость зерна, многолетних трав – начало цветения бобового компонента.

Удобрения (Nаа, Рдс, Кх) вносили весной перед посевом ячменя и трав под культивацию. Многолетние травы 1–2 годов пользования выращивали по последействию удобрений. Биологически активный препарат (азоризин, штамм 8) вносили с семенами ячменя. Агротехника общепринятая за исключением изучаемых элементов.

Сорта: ячменьЭльф, клевер луговой (Trifolium pratense) – ВИК 7, люцерна (Medicago sativa) – Вега, тимофеевка луговая (Phleum pratense) – ВИК 85.

При анализе почвы и растений использовали гостированные методики, принятые в агрохимической службе. Содержание гумуса – метод Тюрина в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26213-91), P2O5 и K2O в одной вытяжке по Кирсанову (ГОСТ 26207-84), рН и N-NO3 – потенциометрически (ГОСТ 265483-95), Нг – по Каппену (ГОСТ 26212-84). Плотность сложения почвы определяли методом врезных колец в модификации НИИСХ ЦРНЗ, массу пожнивно-корневых остатков – по методу Станкова (1951), размеры симбиотической азотфиксации бобовой травосмеси – методом сравнения с небобовой культурой (Трепачев и др., 1982). Качество многолетних трав – согласно «Методическим указаниям по оценке качества кормов» (М., 1990), интенсивность выделения СО2 почвой – по Штатнову (1952), нитрафикационную способность – по Кравкову (1975), активность окислительных ферментов в почве – по Корягиной (1986).

Дисперсионный анализ результатов учетов урожаев проводили с помощью компьютерных программ, разработанных в лаборатории методики опытов с удобрениями ВИУА (1979), экономическую эффективность возделывания культур травяного звена рассчитывали по методике Базарова и Глинки (1983), накопление обменной энергии по Новоселову и др. (1989).

Результаты исследований

1. Физические свойства почвы

Плотность сложения 0–20 см слоя почвы в течение вегетации покровного ячменя в среднем за два года по фону комбинированной системы основной обработки почвы, заключающейся в данном случае в проведении обычной вспашки, не зависела от систем удобрения и доли бобовых культур в севообороте и в начале вегетации (трубкование) составляла 1,27–1,29 г/см3. К уборке урожая за счет самоуплотнения величины ее увеличивались до 1,34–1,36 г/см3. Наиболее высокие показатели наблюдались во влажном 2005 году – 1,37–1,40 г/см3, при нормальном увлажнении (2006г.) плотность сложения была ниже – 1,14–1,18 г/см3 в начале и 1,27–1,32 г/см3 в конце вегетации. Высокая плотность сложения почвы под ячменем в год избыточного увлажнения могла оказывать негативное влияние на величину его урожайности. При нормальном увлажнении наименьшей плотностью характеризовалась верхняя часть обрабатываемого слоя (0–10 см) почвы, где величина ее составляла 1,08–1,27 г/см3 в зависимости от срока определения. В нижней (10–20 см) части почва была плотнее – 1,20–1,37 г/см3.

В годы возделывания многолетних трав происходило дальнейшее повышение плотности сложения почвы вследствие самоуплотнения, а также уплотняющего воздействия проходов уборочной техники. К распашке пласта в средине 2-го года пользования трав (лето 2007г.) плотность сложения 0–20 см слоя почвы варьировала в интервале 1,44–1,45 г/см3, в том числе в 0–10 см слое – 1,40–1,44 г/см3, в 10–20 см слое – 1,46–1,48 г/см3. Показатели указанного уровня не лимитировали величину урожайности сухой массы трав, которая в среднем по двум полям в сумме за 4 укоса изменялась от 11 до 15 т/га.

2. Режим питания

Биологическая активность почвы в годы исследований находилась под влиянием всех изучаемых агротехнических факторов. В почве под ячменем в условиях переувлажнения независимо от предшественника преобладали процессы новообразования гумуса (Кгум. = 1,41–1,43), при нормальном увлажнении – усиливались минерализационные тенденции (Кгум. = 0,90–1,09). «Дыхание» почвы находилось под влиянием погодных условий, уровня агрофона и применения удобрений. При избыточном увлажнении на низком агрофоне под влиянием NPK – удобрений происходил рост выделения СО2 на 12% в сравнении с контролем (вар. сидерат), на высоком агрофоне – его снижение на 11%. В нормальных условиях увлажнения удобрения не оказывали существенного влияния на величину рассматриваемого показателя.

Азотные удобрения в составе NPK повышали нитрификационную способность почвы, независимо от погодных условий на 12–14%.

Использование биопрепарата в нормальных условиях увлажнения, независимо от предшественника, стабилизировало процессы трансформации органического вещества в почве, незначительно усиливало нитрификацию. При избытке влаги на низком агрофоне под влиянием биопрепарата уменьшалась общая биологическая активность и нитрификационная способность почвы, соответственно на 10% и 34%, усиливался распад органического вещества (Кгум. уменьшался с 1,03 до 0,70).

В почве под многолетними травами 1 года пользования в целом в сравнении с ячменем, независимо от состава травосмесей, активнее протекала нитрификация, усиливалось гумусонакопление, особенно под двойной бобовой травосмесью.

Удобрения в последействии не влияли на размеры выделения СО2 почвой. РК – удобрения уменьшали интенсивность нитрификации под бобово-злаковой травосмесью на 12–16%, а полное удобрение обеспечивало ее рост. Оно же в последействии под обеими травосмесями стабилизировало процессы новообразования гумуса (Кгум. = 1,11–1,32).

Биопрепарат в последействии усиливал минерализацию органического вещества в почве, независимо от состава травосмесей, а также уменьшал способность почвы образовывать нитраты.

В сезонной динамике содержания нитратного азота в почве во все годы и под всеми культурами четко прослеживалось наличие двух периодов: максимума, приходящегося на начало и минимума – на середину или конец вегетации.

При запасах N-NO3 в 0–90 см слое почвы под ячменем в нормальных условиях увлажнения весной в кущение, на естественном азотном фоне, равных 70 кг/га после яровой пшеницы и 90 кг/га после пелюшки, каждые 100 кг/га N, внесенных перед посевом, повышали количество его в почве в этот период на 130 и 250 кг/га соответственно по предшественникам. Затраты азота удобрений на увеличение запасов N-NO3 в почве на 100 кг/га составили соответственно 80 и 40 кг/га. Найденные величины следует использовать при расчетах доз азотных удобрений на планируемый уровень урожайности. К последующим фазам развития ячменя запасы N-NO3 в почве резко снижались, особенно в слоях 0–30 и 30–60 см. К уборке урожая ячменя остаточное количество азота в 0–90 см слое почвы по злаковому предшественнику составило 15–25 кг/га, по зернобобовому – 16–31 кг/га. В почве под многолетними травами характер сезонной динамики запасов N-NO3 имел аналогичную направленность при значительно меньших количественных показателях. При этом в начале весеннего отрастания трав 1–2 годов пользования запасы N-NO3 в 0–60 см слое почвы составляли 9–14 и 8–26 кг/га соответственно под бобово-злаковой и бобовой травосмесями, а после последнего укоса уменьшались до 3–7 кг/га. Это указывает на решающую роль биологического азота в обеспечении многолетних бобовых и бобово-злаковых трав азотным питанием.

Характер сезонных изменений содержания подвижного фосфора и калия при соответственно высокой и средней исходной обеспеченности почвы этими элементами в годы исследований имел аналогичную направленность. При этом варианты с длительным систематическим внесением фосфорных и калийных удобрений отличались более высоким содержанием подвижного фосфора и калия. В осенние периоды 1–3 годов исследований превышение в сравнении с естественным фоном (вар. сидерат) составляло 50–100 мг/кг Р2О5 и 10–15 мг/кг К2О.

В многолетней динамике содержания Р2О5 и К2О в почве отмечается снижение количества их в почве от первого к третьему году исследований, особенно заметное в отношении фосфора и значительно менее выраженное в отношении калия. Слабая выраженность сезонных и многолетних изменений содержания подвижного калия в почве, несмотря на вынос К2О урожаями, свидетельствует о заметном участии необменных форм его в калийном питании растений.

3. Урожайность ячменя и многолетних трав в зависимости

от агротехнических факторов и приемов биологизации

Урожайность зерна покровного ячменя при избыточном увлажнении в зависимости от изучаемых агроприемов варьировала в диапазоне 0,32–2,46 т/га, в нормальных условиях увлажнения возрастала до 1,90–4,75 т/га, а в среднем составляла 1,14–3,49 т/га. Во все годы независимо от предшественника предпосевная обработка семян азоризином достоверно уменьшала урожайность, особенно по зернобобовому предшественнику, который в сложившихся условиях был для ячменя наиболее предпочтительным. В силу своих биологических особенностей ячмень достоверно увеличивал урожайность по фону систематической вспашки в сравнении с комбинированной системой основной обработки почвы (табл. 1).

Основным фактором, определяющим величину урожайности ячменя, было применение удобрений и в первую очередь – азотных в составе NPK. Предпосевное внесение N60 + РК повышало урожайность зерна к фосфорно-калийному фону в среднем по двум полям на 94% по злаковому и на 90% по зернобобовому предшественникам. Но наиболее заметно их влияние проявилось во влажный год, когда урожайность зерна возрастала на 255% и 197% соответственно (табл. 1).

Увеличение урожайности под влиянием азотных удобрений происходило за счет роста общей и продуктивной кустистости на 75–100% и 120–140% соответственно, массы зерна с колоса на 25–70% в зависимости от предшественников. Применение азота в составе полного минерального удобрения независимо от условий увлажнения способствовало повышению густоты стояния при уборке на 7–12%.

Таблица 1. Урожайность зерна ячменя (в среднем за 2005–2006 гг.)

Доля

бобовых, %

(факторА)

Урожайность*, т/га

Системы основной обработки почвы (факторВ)

Урожайность, т/га*

Применение биопрепарата (факторС)

Урожайность, т/га*

Системы удобрения (факторD)

Урожайность, т/га*

25

1,98

вспашка

2,08

нет

1,98

сидерат

1,31

сидерат+

Р60К60

1,58

комбинированная

1,88

да

2,00

сидерат+

N60Р60К60

3,06

50

2,06

вспашка

2,16

нет

2,12

сидерат

1,51

сидерат+

Р60К60

1,62

комбинированная

1,98

да

2,02

сидерат+

N60Р60К60

3,08

НСР0,5, т/га 0,07 0,09 0,09 0,06

НСР0,5, т/га для частных различий 0,15

*) Урожайность в среднем по факторам, кроме изучаемого. То же и в табл. 2.

При нормальном увлажнении (2006 г.) установлена корреляционная связь урожайности зерна ячменя с запасами нитратного азота в почве (слой 0–60 см) по всходам. Она имеет затухающий характер и выражается уравнением У=3,4Nп0,5, r=0,82; где: У – урожайность, ц/га; Nп – запасы N–NO3 в почве, кг/га, 1Nп=1кг/га N–NO3. Согласно установленной зависимости с ростом запасов N–NO3 в почве с 30 кг/га до 50–170 кг/га урожайность зерна возрастала с 18,3 ц/га до 23,6–43,5 ц/га, а близкий к максимальному уровень ее 38–41 ц/га (80–86 % к максимуму) создавался при запасах 130–150 кг/га, которые на 55–56 % превышали суммарный вынос азота урожаем зерна и соломы (рис. 1).

Рис. 1. Зависимость урожая зерна покровного ячменя от запасов нитратного азота в почве по всходам. Слой 0–60 см. 2006 г. Расчетные показатели.

Сбор сухого вещества смеси клевера и люцерны с тимофеевкой за 2 года пользования в среднем по двум полям изменялся от 11,17 т/га до 14,72 т/га, смеси клевера с люцерной – от 10,67 т/га до 15,15 т/га. На 1-й год пользования приходилось 48–56% общего урожая, на год посева и 2-й год пользования – 11–32% и 21–33% соответственно.

По суммарной урожайности бобово-злаковая травосмесь превосходила бобовую (13,45 т/га против 12,84 т/га). В системе основной обработки почвы для обеих травосмесей предпочтительнее комбинированный способ (+ 0,57 т/га и + 0,69 т/га или 4 и 6 %, к фону обычной вспашки).

Биопрепарат в последействии обеспечивал за 4 укоса рост общего сбора сухого вещества бобовой травосмеси на 11%, бобово-злаковой – на 3%.

Использование азота в составе полного минерального удобрения перед посевом оказывало отрицательное влияние на урожайность обеих травосмесей, уменьшая ее на 10–11% к фосфорно-калийному фону. При этом максимальная урожайность как бобовой, так и бобово-злаковой травосмесей создавалась на вариантах без внесения минеральных азотных удобрений (сидерат, сидерат + Р60К60) и составляла 14,25 и 14,31 т/га соответственно (табл. 2).

От первого к третьему году жизни трав в составе рассматриваемых смесей существенно уменьшалась доля клевера лугового: в двойной бобовой – с 74% до 6%, в тройной бобово-злаковой – с 55% до 1%, замещаемого люцерной, содержание которой возрастало с 45 до 87% и с 15 до 35% соответственно. Доля тимофеевки луговой в составе тройной бобово-злаковой травосмеси с возрастом увеличивалась с 10% в 1-й год жизни до 58% к распашке пласта.

Таблица 2. Урожайность сухой надземной массы многолетних трав в

зависимости от агротехнических факторов и приемов биологизации.

Сумма за 2005–2007 гг.

Состав травосмесей (факторА)

Урожайность, т/га

Системы основной обработки почвы (фактор В)

Урожайность, т/га

Применение биопрепарата (фактор С)

Урожайность, т/га

Системы удобрения (фактор D)

Урожайность, т/га

 

Клевер +люцерна +тимофеевка

13,45

вспашка

13,17

нет

13,22

сидерат

13,24

сидерат+

Р60К60

14,31

комбинированная

13,74

да

13,66

сидерат+

N60Р60К60

12,79

Клевер+

люцерна

12,84

вспашка

12,53

нет

12,22

сидерат

14,25

сидерат+

Р60К60

12,83

комбинированная

13,22

да

13,52

сидерат+

N60Р60К60

11,55

НСР0,5, т/га 0,22 0,22 0,22 0,28

НСР0,5, т/га для частных различий 0,78

4. Качество зерна ячменя и многолетних трав в зависимости

от агротехнических факторов и приемов биологизации

Содержание сырого белка в зерне ячменя в благоприятных условиях возделывания в 2006 году варьировало в пределах 7–11%. Более высокими величинами, в среднем 8,45% против 8,22%, отличалось зерно после зернобобового предшественника. Азотные удобрения, повышая урожайность, уменьшали количество белка в зерне на 0,38% в сравнении с контролем, но повышали сбор его с 1,91–1,96 ц/га до 3,51 ц/га по злаковому и с 1,95–2,38 ц/га до 3,80 ц/га – по зернобобовому предшественнику. Они также способствовали росту накопления обменной энергии в урожае с 12,3–16,7 ГДж/га до 32,0–32,1 ГДж/га (табл. 3).

Таблица 3.Содержание и накопление сырого белка и обменной энергии в урожае зерна покровного ячменя в зависимости от предшественников и удобрений 2006 г. В среднем по способам обработки почвы и биопрепарату.

Системы удобрений

Предшественник

яровая пшеница

пелюшка

сырой белок

обменная энергия

сырой белок

обменная энергия

%

ц/га

МДж/кг

ГДж/га

%

ц/га

МДж/кг

ГДж/га

Сидерат

8,86

1,96

10,38

12,3

9,16

2,38

10,90

15,0

Сидерат +

Р60К60

7,33

1,91

10,55

15,3

7,42

1,95

11,01

16,7

Сидерат +

N60Р60К60

8,48

3,51

10,42

32,1

8,78

3,80

10,92

32,0

Лучшим качеством компоненты обеих травосмесей отличались во 2-й год жизни. В этот период содержание сырого белка в массе клевера лугового независимо от состава составляло 16,3%, в массе люцерны – 20,2–21,0%, тимофеевки – 8%. Люцерна превосходила клевер и тимофеевку по содержанию жира, клетчатки и золы – 2,88–3,26%, 33,8–36,2% и 7,57–8,18% против 2,76–2,97%, 32,6–35,4% и 7,46–7,49% соответственно.

В год посева надземная масса изучаемых травосмесей, как правило, характеризовалась несколько более высоким содержанием сырой золы и меньшим количеством клетчатки. К распашке пласта в 3-й год жизни размеры рассматриваемых показателей уменьшались (табл. 4).

Биопрепарат азоризин повышал содержание сырого белка в надземной массе компонентов тройной бобово-злаковой травосмеси только в год посева на 1,6–4,4% и не влиял на величину этого показателя в компонентах двойной бобовой травосмеси. Под его влиянием уменьшалось содержание клетчатки в сухой массе клевера, люцерны и тимофеевки в 1–2 годы жизни трав на 0,6–4,2%, но наиболее заметно в первый год. Содержание жира в бобовом компоненте повышалось только в год посева на 0,10–0,43%, а у тимофеевки – в течение всего периода исследований на 0,18–0,30%.

Биопрепарат увеличивал количество сырой золы у клевера лугового в составе бобовой травосмеси во все годы жизни на 0,16–0,91%, в обоих травосмесях у люцерны – на 0,22–0,94%, во 2-й год – содержание сырого жира в обоих компонентах на 0,34–0,38% и уменьшал количество клетчатки на 1,3–4,8%.

Таблица 4. Качество сухой надземной массы компонентов травосмесей в зависимости от их состава и возраста. В среднем по способам обработки почвы, биопрепарату и удобрениям. 2005–2007 гг.

Доля бобовых в севообороте, %

Виды многолетних трав

Сырой белок, %

Сырой жир, %

Сырая

клетчатка, %

Сырая зола, %

Годы жизни трав

1

2

3

1

2

3

1

2

3

1

2

3

25

Клевер

луговой

15,0

16,3

15,9

2,95

2,76

1,69

28,9

32,6

31,8

7,50

7,46

7,18

Люцерна

18,2

20,2

16,8

2,58

2,88

1,59

30,4

33,8

33,2

7,51

8,18

6,32

Тимофеевка

8,5

8,0

6,9

2,90

2,77

1,61

33,2

35,4

34,2

9,14

8,82

7,00

50

Клевер

луговой

16,0

16,3

16,2

2,78

2,97

1,47

26,9

33,6

31,8

7,60

7,49

6,45

Люцерна

17,5

21,0

16,7

2,56

3,26

1,89

30,6

36,2

31,9

7,71

7,57

6,51

Улучшение фосфорно-калийного питания бобового компонента обеих травосмесей под влиянием РК-удобрений повышало содержание сырой золы в 1-й и 3-й годы жизни на 0,06–0,82% в зависимости от возраста и вида трав, во 2-й и 3-й годы уменьшало уровень содержания клетчатки на 0,3–2,0%. У тимофеевки при этом отмечался рост содержания сырого белка в надземной массе во 2–3-й годы жизни на 0,5–1,1%, которое достигало 7,0–8,5%. Во 2-й год фосфорно-калийное удобрение способствовало повышению содержания сырого жира на 0,26%, золы – на 1,24%, уменьшало количество клетчатки на 3,6%.

Полное минеральное удобрение, ухудшая условия произрастания подпокровных трав, в целом негативно влияло на все рассматриваемые показатели качества надземной биомассы обеих травосмесей.

Накопление обменной энергии в отчуждамой части урожая, рассчитанное по показателям качества многолетних трав, не зависело от их состава и варьировало в близких пределах – 106–130 ГДж/га по бобово-злаковой и 98–141 ГДж/га по бобовой и в среднем составляло 121 и 118 ГДж/га (табл. 5).

Таблица 5. Накопление обменной энергии в надземной массе

многолетних трав в зависимости от состава, агротехнических факторов и приемов биологизации. Сумма за 2005–2007 гг., ГДж/га

Системы удобрения

Клевер + люцерна + тимофеевка

Клевер + люцерна

вспашка

комбинированная почвообработка

вспашка

комбинированная почвообработка

применение биопрепарата

нет

да

нет

да

нет

да

нет

да

Сидерат

111,3

123,6

119,5

118,3

126,3

137,2

124,1

141,0

Сидерат +

Р60К60

123,3

129,9

123,7

129,4

105,8

103,7

128,8

122,7

Сидерат +

N60Р60К60

105,8

118,2

127,3

117,3

97,8

99,5

107,5

120,8

Судя по величинам этого показателя, обе травосмеси больше энергии накапливали по фону комбинированной системы основной обработки почвы, особенно бобовая (в среднем +11% к фону вспашки). Применение биопрепарата обеспечивало тенденцию роста (+4–5%) накопления обменной энергии независимо от состава травосмесей. В отличие от ячменя максимальное количество обменной энергии в сумме за 3 года жизни трав, равное в среднем 127 и 132 ГДж/га отмечалось на вариантах систем удобрения, свободных от минерального азота (сидерат и сидерат + Р60К60). Полное минеральное удобрение уменьшало величину рассматриваемого показателя на 7% и 20% соответственно по бобово-злаковой и бобовой травосмесям (табл. 5).

5. Продуктивность травяных звеньев севооборотов в зависимости от

состава травосмесей и агротехнических факторов их возделывания

В сложившихся условиях возделывания состав травосмесей не оказывал существенного влияния на продуктивность изучаемых звеньев. При этом сбор зерновых единиц и накопление ОЭ изменялись в близких пределах 2,85 и 2,90 т/га з. е., 46,5 и 46,8 ГДж/га в среднем в год. Однако по сбору сырого белка предпочтительнее выглядела смесь клевера с люцерной – 7,98 ц/га против 6,90 ц/га. Обе травосмеси незначительно повышали продуктивность под влиянием биопрепарата стимулирующего и азотфиксирующего действия, что свидетельствует о возможности использования этого агроприема при возделывании подпокровных многолетних трав.

В качестве способа основной обработки почвы при выращивании культур травяного звена весьма эффективна комбинированная система. Она обеспечивала более высокое накопление обменной энергии в сравнении с фоном

Таблица 6. Продуктивность травяного звена севооборотов. Среднегодовые показатели за 2005–2007 гг.

В среднем по факторам, кроме изучаемого.

Состав

травосмесей

Сбор зерновых единиц, га

Сбор сырого белка, ц/га

Накопление

ОЭ, ГДж/га

Использование биопрепарата

Сбор зерновых единиц, га

Сбор сырого белка, ц/га

Накопление

ОЭ, ГДж/га

Способы основной обработки почвы

Сбор зерновых единиц, га

Сбор сырого белка, ц/га

Накопление

ОЭ, ГДж/га

Системы

удобрения

Сбор зерновых единиц, га

Сбор сырого белка, ц/га

Накопление

ОЭ, ГДж/га

Клевер +

люцерна +

тимофеевка

2,90

6,90

46,8

нет

2,87

6,78

46,1

вспашка

2,89

6,88

46,6

сидерат

2,64

6,84

43,5

сидерат +

Р60К60

2,92

7,06

47,3

да

2,94

7,02

47,6

комбинированная

2,92

6,92

47,1

сидерат +

N60Р60К60

3,16

6,80

49,7

Клевер + люцерна

2,85

7,98

46,6

нет

2,74

7,73

45,8

вспашка

2,82

7,84

44,8

сидерат

2,92

8,93

49,0

сидерат +

Р60К60

2,68

7,67

44,2

да

2,95

8,22

47,2

комбинированная

2,88

8,11

48,2

сидерат +

N60Р60К60

2,95

7,33

46,2


систематической вспашки, особенно по бобовой травосмеси (+8%) при близких значениях среднегодового сбора зерновых единиц и сырого белка (табл.6).

При возделывании смеси клевера и люцерны с тимофеевкой под покровом ячменя из изучаемых систем удобрения предпочтительнее выглядела биологизированная система сидерат + Р60К60. Она создавала условия для максимального накопления сырого белка – 7,06 ц/га в среднем в год, зерновых единиц и обменной энергии – 2,92 т/га з. е. и 47,3 ГДж/га или 92% и 95% от достигнутого максимума. В звене с участием смеси клевера с люцерной максимальная продуктивность по всем показателям получена по органической системе удобрения (вар. сидерат). Остальные системы удобрения были менее эффективными, снижая продуктивность на 6–18% (табл. 6).

Таким образом, при возделывании многолетних бобовых и бобово-злаковых травосмесей с высокой долей бобового компонента с участием клевера лугового, люцерны и тимофеевки в травяных звеньях полевых севооборотов на среднеокультуренных дерново-подзолистых почвах Центрального Нечерноземья продуктивность максимального уровня обеспечивалась по фону комбинированной системы основной обработки почвы с использованием биопрепарата и систем удобрения, без минерального азота.

Среднегодовая прибыль от реализации продукции при создании благоприятных условий для получения продуктивности достигнутого максимального уровня составляла в среднем от 4,32–4,36 тыс. руб./га до 5,08 тыс. руб./га при уровне рентабельности 50–60%.

6. Потребление азота, фосфора, калия ячменем и многолетними травами и баланс их в почве

Вынос питательных веществ урожаями культур значительно варьировал в зависимости от систем удобрения, предшественников, уровней урожайности, состава травосмесей. На величину выноса N, Р2О5 и К2О урожаем ячменя влиял прежде всего азот, вносимый в составе полного удобрения, который повышал урожайность зерна и соломы, содержание общего азота в них. Калийные удобрения увеличивали содержание К2О в соломе. Размеры выноса N, Р2О5 и К2О в расчете на тонну зерна с учетом соломы определялись внесением удобрений и при урожае 4,3–4,7 т/га, полученном на варианте с внесением N60Р60К60 на фоне последействия сидерата, составляли в среднем 18, 13 и 28 кг соответственно по элементам. Полученные нами нормативные показатели вполне согласуются с величинами, установленными другими исследователями в близких почвенно-климатических условиях.

Азотфиксирующая способность смеси клевера с люцерной была достаточно высокой. Коэффициенты азотфиксации в год посева варьировали в диапазоне 0,66–0,92, во 2-й и 3-й годы жизни уменьшались до 0,76–0,86 и до 0,54–0,74. Во все годы жизни трав наиболее высокими показателями – 0,92, 0,84–0,86 и 0,71–0,74 отличалась органическая система удобрения (вар. сидерат). Азот, внесенный перед посевом, оказывал сильное отрицательное влияние на азотфиксирующую способность, снижая Кф в год посева с 0,92 до 0,66, во 2-й и 3-й годы с 0,84 до 0,79 и с 0,74 до 0,59. Биопрепарат несколько ослаблял отрицательное влияние азотного удобрения, особенно в год посева.

При накоплении в общем урожае от 336 до 484 кг/га общего и 243–388 кг/га фиксированного азота коэффициенты азотфиксации в среднем за 3 года изменялись от 0,72 до 0,85, подчиняясь отмеченным выше закономерностям. При этом в расчете на 1 т сухой надземной биомассы накапливалось 27–34 кг общего и 22–29 кг симбиотически связанного азота (табл. 7), что свидетельствует о ведущей роли этого источника в обеспечении травосмеси азотным питанием. С учетом указанных коэффициентов суммарный за 3 года вынос азота из почвы урожаем тройной бобово-злаковой травосмеси составил 83–118 кг/га, двойной бобовой – 59–85 кг/га, а общий за 3 года вынос азота в звене с бобовой травосмесью – 93–152 кг/га, с тройной бобово-злаковой – 113–180 кг/га или 31–51 кг/га и 38–60 кг/га в среднем в год. В целом вынос Р2О5 в зависимости от агротехнических факторов колебался в пределах 95–146 кг/га и 105–141 кг/га, К2О – 263–404 кг/га и 254–354 кг/га соответственно по звеньям, в том числе смесью клевера и люцерны с тимофеевкой – 236–338 кг/га, двойной бобовой – 208–312 кг/га или в расчете на 1 т сухой массы трав – 5,6–6,9 кг и 5,9–8,4 кг Р2О5, 17–25 кг и 17–22 кг К2О. Удельный расход элементов питания из почвы на вариантах, обеспечивших сбор сухой массы трав максимального уровня, составлял: N общ. – 22 и 28 кг, в том числе из почвы – 7 и 5 кг, Р2О5 – 6,3 кг и 6,7 кг, К2О – 20 кг соответственно по травосмесям. С учетом газообразных потерь азота, равных 20% от используемой дозы (Варюшкина и др., 1974) общий расход азота в звене с тройной бобово-злаковой травосмесью изменялся в пределах 114–192 кг/га, в звене с бобовой – 93–192 кг/га или 38–64 и 31–64 кг/га в среднем в год.

Таблица 7. Азотфиксирующая способность смеси клевера с люцерной в зависимости от применения биопрепарата и удобрений.

В среднем по системам почвообработки. Сумма за 2005–2007 гг.

Использование биопрепарата

Системы

удобрения

Накоплено в урожае, кг/га

Кф

N, в расчете на 1 т сухой надземной массы, кг

Nобщ.

Nфикс.

общий

фиксиро-ванный

Нет

сидерат

463

388

0,84

32

27

сидерат +

Р60К60

363

284

0,78

31

24

сидерат +

N60Р60К60

336

243

0,72

31

23

Да

сидерат

484

411

0,85

34

29

сидерат +

Р60К60

376

307

0,82

27

22

сидерат +

N60Р60К60

387

291

0,75

31

24

В приходную часть баланса азота помимо поступления азота с удобрениями включали также приход его с семенами, осадками, несимбиотической и симбиотической N2-фиксацией. Размеры последней определяли по массе пожнивно-корневых остатков трав к распашке пласта.

Установлено, что при сухой массе пожнивно-корневых остатков тройной бобово-злаковой травосмеси трех лет жизни 8,2–11,6 т/га доля бобового компонента составляла 2,79–4,52 т/га. К распашке пласта двойной бобовой травосмеси в 0–20 см слое почвы накапливалось 9,60–11,60 т/га сухого вещества ПКО, в том числе бобового компонента – 8,26–10,31 т/га. С ними в почву дополнительно поступало 36–56 кг/га и 87–146 кг/га биологически связанного азота соответственно по травосмесям (табл. 8). Общее поступление азота в почву за счет всех источников составило 123–207 кг/га в звене с бобово-злаковой и 225–255 кг/га в звене с бобовой травосмесью или 41–69 кг/га и 75–85 кг/га в год соответственно.

Таблица 8. Накопление симбиотически связанного азота в корнях и

пожнивных остатках многолетних трав в зависимости от состава

травосмесей и применения удобрений. Слой 0–20 см. 2007 г.

Состав травосмесей

Системы

удобрения

Корни +пожнивные

остатки, т/га *)

Накоплено биологического азота, кг/га

всего

в том числе бобовый компонент

всего

в том числе

корни

пожнивные остатки

Клевер +

люцерна +

тимофеевка

сидерат

8,20

2,79

36

18

18

сидерат +

Р60К60

11,60

4,52

56

27

29

сидерат +

N60Р60К60

11,60

3,94

38

19

19

Клевер +

люцерна

сидерат

11,60

10,26

146

101

45

сидерат +

Р60К60

11,20

10,31

139

99

40

сидерат +

N60Р60К60

9,60

8,26

87

56

31

*) С поправкой на полноту учета, равной 2 (Трепачев и др., 1982).

Баланс азота с учетом всех статей прихода и расхода в звене с бобово-злаковыми травами складывался уравновешенным от – 1 до +6 кг/га N в год при доле Nсимб. в балансе 36–60%, которая не обеспечивала обогащения почвы фиксированным из атмосферы азотом. В звене с бобовой травосмесью баланс азота положительный + 19–52 кг/га в год при доле Nсимб. в балансе 54–72% и обогащении им почвы 7–22 кг/га в год. Наиболее высокое обогащение 16–22 кг/га отмечено на вариантах без внесения азотного удобрения, где величина положительного сальдо в балансе составила 38–52 кг/га, а доля Nсимб 66–72% (табл. 9).

Таблица 9. Баланс азота в почве в травяных звеньях севооборотов в зависимости от состава травосмесей, удобрений и биопрепарата. Среднегодовые показатели за 2005–2007 гг. В среднем по способам основной обработки почвы.

Использование биопрепарата

Системы удобрений

Насыщение севооборотов бобовыми, %

25

50

состав травосмесей

клевер + люцерна + тимофеевка

клевер + люцерна

приход, кг/га

расход, кг/га

баланс, кг/га,

+, -

доля Nсимб.

в балансе, %

приход, кг/га

расход, кг/га

баланс, кг/га,

+, -

доля Nсимб.

в балансе, %

всего

в т. ч. с Nсимб.

всего

в т. ч.

вынос, кг/га

всего

в т. ч.

с Nсимб.

всего

в т. ч. вынос,

кг/га

Нет

сидерат

42

12

38

38

4

55

78

48

32

32

46

72

сидерат +

Р60К60

48

19

44

44

4

54

76

45

38

38

38

66

сидерат +

N60Р60К60

62

12

63

59

-1

36

80

29

61

57

19

54

Да

сидерат

44

14

38

40

6

55

78

46

35

35

43

72

сидерат +

Р60К60

52

22

48

39

4

60

86

56

34

34

52

70

сидерат +

N60Р60К60

68

18

64

58

4

42

82

31

56

52

26

58


Баланс Р2О5 и К2О в почве в рассматриваемых звеньях севооборотов складывался отрицательным независимо от состава изучаемых травосмесей. Дефицит баланса определялся дозой вносимых фосфорных и калийных удобрений. Наибольших величин 33–44 кг/га в год дефицит баланса Р2О5 достигал на варианте органической системы удобрения. При дозе Р60, возмещавшей вынос на 42–56%, величина его несколько снижалась, но все же была достаточно высокой – 16–28 кг/га.

При отрицательном сальдо в балансе калия на естественном калийном фоне, равном 88–110 кг/га предпосевное внесение К60 совместно с Р60 или в составе полного удобрения, возмещавшее вынос К2О лишь на 15–22% не влияло на величину дефицита К2О в балансе, которая на этих вариантах варьировала в пределах от 70 до 114 кг/га (табл. 10).

Таблица 10. Баланс фосфора и калия в почве в травяных звеньях севооборотов. Среднегодовые показатели за 2005–2007 гг.

В среднем по системам почвообработки.

Использование биопрепарата

Системы удобрения

Доля бобовых в севообороте, %

25

50

клевер + люцерна + тимофеевка

клевер + люцерна

Р2О5

К2О

Р2О5

К2О

баланс, кг/га +, -

возмещение выноса, %

баланс, кг/га +, -

возмещение выноса, %

баланс, кг/га +, -

возмещение выноса, %

баланс, кг/га +, -

возмещение выноса, %

Нет

сидерат

-38

-88

-44

-105

сидерат +

Р60К60

-20

50

-88

18

-16

55

-70

22

сидерат +

N60Р60К60

-22

48

-114

15

-24

46

-95

18

Да

сидерат

-33

-92

-38

-110

сидерат +

Р60К60

-18

52

-98

17

-16

56

-94

18

сидерат +

N60Р60К60

-28

42

-112

15

-23

46

-93

18

Следовательно, при продуктивности травяных звеньев севооборотов порядка 3 т/га з. е., накоплении сырого белка 6–8 ц/га и обменной энергии 47–49 ГДж/га в среднем в год изучаемые дозы фосфорных и калийных удобрений не обеспечивали положительного баланса Р2О5 и К2О, но за счет создания благоприятных условий для N2-фиксации способствовали формированию уравновешенного или положительного баланса азота. Азотные удобрения в составе NРК, подавляя азотфиксацию, ухудшали состояние баланса азота. Они снижали долю биологического азота в балансе с 55–72% до 36–58%, а положительное сальдо в звене с бобовой травосмесью с 38–52 кг/га до 19–26 кг/га в год и не приводили к обогащению почвы симбиотически связанным азотом.

Содержание гумуса в почве в конце звена с тройной бобово-злаковой травосмесью несмотря на уравновешенный баланс азота в основном снижалось в сравнении с начальным периодом на 0,06–0,1% и составляло 1,53–1,68%. В звене с бобовой травосмесью в соответствии с балансом происходил рост количества его в почве за исследуемый период на 0,05–0,27%. Азотные удобрения независимо от состава травосмесей способствовали уменьшению содержания гумуса в почве на 0,01–0,06%.

Содержание подвижного фосфора в почве от начала к концу исследований в соответствии с балансом уменьшалось, а почва переходила из групп с очень высокой и высокой обеспеченностью в группы с высокой и повышенной обеспеченностью.

Содержание подвижного калия в почве за трехлетний период, несмотря на высокий отрицательный баланс К2О изменилось незначительно, вследствие пополнения из необменных форм.

Выводы

1.  Урожайность зерна покровного ячменя достигнутого максимального уровня, равного 2,0–2,4 т/га при избыточном увлажнении и 4,5–4,7 т/га в нормальных условиях создавалась предпосевным внесением N60P60K60 по последействию сидератов соответственно по вспашке и комбинированной системе основной обработки почвы. В нормальных условиях увлажнения при этом запасы N–NO3 в 0–60 см слое почвы по всходам составляли 130–150 кг/га или на 55–56 % выше общего выноса азота урожаем. Урожайность сухой массы подпокровных трав за 3 года жизни (4 укоса) достигала 14–15 т/га независимо от состава травосмесей и обеспечивалась без применения азотных минеральных удобрений по фону комбинированной системы основной обработки почвы и биопрепарата.

2.  Среднегодовая продуктивность травяных звеньев близкая к достигнутому максимуму по сухому веществу и обменной энергии – 2,8–2,9 т/га и 46–47 ГДж/га, создавалась без удобрений или при предпосевном внесении P60K60 на фоне последействия сидератов и биопрепарата по комбинированной системе основной обработки почвы. По накоплению сырого белка в лучшую сторону выделялась бобовая травосмесь 8,02 ц/га против 6,90 ц/га по бобово-злаковой.

3.  Уровень содержания сырого белка в зерне ячменя определялся погодными условиями вегетационного периода и внесением полного минерального удобрения. При избыточном увлажнении и низкой урожайности его применение обеспечивало содержание белка в пределах 8,5–9,5%. При нормальном увлажнении и высокой урожайности количество белка в зерне уменьшалось до 7,0–8,5%. Наилучшее качество надземной массы обеих травосмесей отмечалось на пике урожайности во 2-й год жизни. Средневзвешенное содержание сырого белка, жира, золы и клетчатки при этом составляло 14,8%, 2,80%, 8,12%, 33,9% в бобово-злаковой и 18,6%, 3,12%, 7,53% и 34,5% в бобовой травосмесях.

4.  Предпосевная обработка семян ячменя биопрепаратом азоризин повышала содержание сырого белка в урожае только бобово-злаковой травосмеси и только в год посева на 1,4–4,4%. В обеих травосмесях во все годы под влиянием последействия биопрепарата содержание жира возрастало на 0,1–0,8%, золы – на 0,3–0,9%, клетчатки уменьшалось на 0,15–0,45% в зависимости от возраста и вида трав. Накопление обменной энергии урожаем сухого вещества при оптимальных системах удобрения для бобово-злаковой смеси составляло 50,2 ГДж/га, бобовой – 51,8 ГДж/га в среднем в год, что удовлетворяет требованиям высокопродуктивных животных.

5.  Азотфиксирующая способность смеси клевера с люцерной от первого года жизни к третьему уменьшалась от 0,66–0,92 до 0,54–0,74 и в среднем за 3 года составляла 0,68–0,83. Вносимый с удобрениями азот уменьшал коэффициент азотфиксации травосмеси в сравнении с фоном PK в среднем на 0,15–0,22. Использование биопрепарата увеличивало Кф на удобренных PK – и NPK вариантах на 0,10–0,22 только в год посева.

6.  Расход элементов питания из почвы и удобрений на формирование 1 т зерна ячменя с соответствующим количеством соломы в благоприятных условиях возделывания при урожайности порядка 4–5 т/га составил: N – 20–24кг, P2O5 – 14–15кг, K2O – 30–36 кг. На 1 т сухой надземной биомассы бобово-злаковых трав при урожайности за 3 года 14–15 т/га расходовалось: N – 22–24 кг (в т. ч. фиксированного из атмосферы – 15–16 кг), P2O5 – 6,6–6,9 кг, K2O – 20–23 кг, бобовых трав – 26–30 кг (23–25 кг), 8,0–8,4 кг и 20–22 кг соответственно по элементам.

7.  Масса пожнивно-корневых остатков в 0–20 см слое почвы к распашке пласта бобово-злаковой и бобовой травосмесей при максимальной урожайности изменялась от 11,2 до 11,6 т/га. В них накапливалось порядка 80 и 200 кг/га общего, 60 и 150 кг фиксированного из атмосферы азота соответственно.

8.  Изучаемые системы удобрения при достигнутом уровне среднегодовой продуктивности не обеспечивали положительного баланса фосфора и калия в почве, среднегодовой дефицит которых составлял 15–40 кг/га P2O5 и 90–135 кг/га K2O при возмещении выноса внесением на 41–57% и 15–23% соответственно. Баланс азота в звене с бобово-злаковой травосмесью складывался уравновешенным (–1+14 кг/га в год), в звене с бобовой – положительным (+16–53 кг/га в год). Доля Nсимб. в балансе соответственно по травосмесям составляла 38–61% и 46–72%. Внесение 20 кг/га N в среднем в год в составе NPK уменьшало долю фиксированного азота в балансе с 56–61% до 38–42% и с 63–72% до 31–46%, возмещая вынос азота из почвы на 33–34% и 34–39% соответственно указанным травосмесям. Обогащение почвы фиксированным азотом на оптимальных по урожайности двойной бобовой смеси вариантах составляло 15–21 кг/га в год, в звене с бобово-злаковой смесью – отсутствовало.

9.  Содержание подвижного фосфора в почве от первого к третьему году исследований в соответствии с балансом уменьшалось со 153–275 мг/кг до 105–215 мг/кг, оставаясь, тем не менее, в пределах повышенной обеспеченности по принятым градациям. Содержание подвижного калия в слое почвы 0–30 см несмотря на отрицательный баланс K2O в течение трех лет варьировало в пределах близких к исходному, вследствие пополнения из необменных форм.

10.  Биологическая активность почвы (продуцирование CO2, нитрификационная способность) под культурами травяных звеньев повышалась от покровного ячменя к травам на 13% и 12% соответственно. Направленность трансформации органического вещества изменялась в сторону усиления новообразования гумуса (Кгум. возрастал от 0,98 до 1,40).

11.  В сезонной динамике запасов нитратного азота и подвижного фосфора в почве в течение вегетации ячменя и трав наблюдается четкий максимум, приходящийся на начало и минимум – на середину или конец вегетации культур. В расчете на 100 кг/га азота удобрений запасы N–NO3 в слое почвы 0–90 см к фазе всходов ячменя возрастали на 250 кг/га после пелюшки и на 130 кг/га после яровой пшеницы, что свидетельствует о сильной мобилизации почвенного азота.

12.  Содержание гумуса в почве в конце звена с бобовой травосмесью возрастало в сравнении с исходным на 0,05–0,27% в зависимости от системы удобрения. В звене с бобово-злаковой травосмесью количество его в основном снижалось. Стабилизация его на исходном уровне отмечалась лишь в варианте сидерат+P60K60. За годы исследований наметилась тенденция роста показателей актуальной и гидролитической кислотности почвы под влиянием возделываемых культур и вносимых удобрений на 0,3–0,7 единиц рН и 0,13–0,55 мг-экв./100г, что указывает на проявление подзолообразовательного процесса.

13.  В травяных звеньях полевых севооборотов зернокормового назначения на дерново-подзолистых почвах Центрального Нечерноземья средней окультуренности экономически целесообразно возделывание как бобовой, так и бобово-злаковой травосмесей из клевера, люцерны и тимофеевки по фону комбинированной системы основной обработки почвы с использованием биопрепарата и систем удобрения без внесения минерального азота, что обеспечивает получение 4,3–5,1 тыс. руб/год условного чистого дохода и рентабельности 48–61%.

Предложения производству

1.  На среднеокультуренных дерново-подзолистых почвах Центрального Нечерноземья с содержанием гумуса 1,6–1,8%, высокой обеспеченностью подвижным фосфором и средней – калием для обеспечения среднегодовой продуктивности травяных звеньев полевых севооборотов зернокормового направления порядка 3 т/га зерновых единиц, в том числе зерна ячменя 2,2–2,6 т/га, многолетних трав за 3 года жизни 14–15 т/га сухого вещества следует возделывать под покровом ячменя бобовые или бобово-злаковые травосмеси с участием клевера, люцерны и тимофеевки.

2.  При подпокровном посеве многолетних трав на дерново-подзолистых среднесуглинистых почвах предпочтительнее использовать наиболее экономичный комбинированный способ основной обработки почвы.

3.  При достигнутой максимальной продуктивности ячменя и многолетних трав на высоко обеспеченных фосфором дерново-подзолистых почвах Центрального Нечерноземья фосфорные удобрения можно не вносить, но требуется систематический контроль за содержанием подвижного фосфора.

4.  Для предотвращения дальнейшего падения содержания подвижного калия в почве со средней обеспеченностью калием и создания положительного баланса K2O в зернотравяном звене севооборота дозы калийных удобрений следует увеличить до размеров, превышающих вынос K2O урожаями на 30–50 %.

5.  Для повышения стимулирующего эффекта при возделывании многолетних бобово-злаковых травосмесей под покровом ячменя необходимо использовать биологически активные микробные препараты.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Конончук В. В., Герасимова С. А., Бородуля М. В. Зависимость урожая озимой пшеницы и ячменя от содержания нитратов в почве // Плодородие. 2007, № 6 (39). Приложение С. 1–2.

2. Конончук В. В., Герасимова С. А. Урожайность ячменя и многолетних трав в звене севооборота в зависимости от агротехнических факторов и приемов биологизации земледелия // Агрохимический вестник. 2008, № 1, С. 23–25.

3. Конончук В. В., Герасимова С. А. Эффективность агротехнических факторов и приемов биологизации земледелия в травяном звене паротравянозернового севооборота // Проблемы селекции и технологии возделывания зерновых культур / Материалы науч. конф. Новоивановское (Немчиновка). 2008. С. 320–323.

4. Герасимова С. А. Влияние агротехнических факторов и приемов биологизации на урожайность ячменя и его структуру в разных условиях увлажнения // Проблемы селекции и технологии возделывания зерновых культур / Материалы науч. конф. Новоивановское (Немчиновка). 2008. С. 423–427.

5. Конончук В. В., Назарова Т. О., Герасимова С. А. Биологическая активность почвы в травяном звене севооборота в зависимости от агротехнических факторов и приемов биологизации земледелия // Проблемы селекции и технологии возделывания зерновых культур / Материалы науч. конф. Новоивановское (Немчиновка). 2008. С. 303–310.

6. Конончук В. В., Герасимова С. А. Баланс азота в травяных звеньях севооборотов в зависимости от насыщения их бобовыми культурами, состава травосмесей и применения удобрений // Управление продукционным процессом в агротехнологиях XXI века: реальность и перспективы (к 35-летию Белгородского НИИСХ). Белгород, 2010. С. 135–137.



Архивы pandia.ru
Алфавит: АБВГДЕЗИКЛМНОПРСТУФЦЧШЭ Я

Новости и разделы


Авто
История · Термины
Бытовая техника
Климатическая · Кухонная
Бизнес и финансы
Инвестиции · Недвижимость
Все для дома и дачи
Дача, сад, огород · Интерьер · Кулинария
Дети
Беременность · Прочие материалы
Животные и растения
Компьютеры
Интернет · IP-телефония · Webmasters
Красота и здоровье
Народные рецепты
Новости и события
Общество · Политика · Финансы
Образование и науки
Право · Математика · Экономика
Техника и технологии
Авиация · Военное дело · Металлургия
Производство и промышленность
Cвязь · Машиностроение · Транспорт
Страны мира
Азия · Америка · Африка · Европа
Религия и духовные практики
Секты · Сонники
Словари и справочники
Бизнес · БСЕ · Этимологические · Языковые
Строительство и ремонт
Материалы · Ремонт · Сантехника