Эффективность минеральных удобрений в различных почвенно-климатических условиях Челябинской области
заведующий лабораторией агрохимии. Мониторинга земель и массовых анализов ФГБНУ «Челябинский НИИСХ»
Уважаемые участники совещания!
Урожайность сельскохозяйственных культур и продуктивность земледелия всецело зависят от обеспеченности агроценозов продуктивной влагой и элементами питания, регламентирующими уровень плодородия почв.
В 2017 году запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы в лесостепных районах области ожидаются на уровне 130-150 мм.
В этих условиях особое внимание необходимо уделять рациональному применению минеральных удобрений, так как исходя из предполагаемых запасов влаги следует ожидать хорошей отдачи от удобрений.
К сожалению, в настоящее время на гектар пашни в области вноситься менее 10 кг действующего вещества минеральных удобрений, в то время как научно обоснованная потребность составляет около 100 кг.
Общеизвестно, что в силу специфических природных условий и высоких техногенных нагрузок в Челябинской области отчетливо проявляются такие негативные явления как эрозия и дефляция почвы, ее закисление, загрязнение токсикантами, уменьшение содержания органического вещества и основных элементов питания сельскохозяйственных культур.
Исходя из реальных возможностей хозяйств в основу работ по применению минеральных удобрений в текущем году должно быть положено удовлетворение потребности наиболее ценных культур в минеральном азоте, подвижном фосфоре и обменном калии, основываясь на достаточно известных положениях.
В современных адаптивно-ландшафтных системах земледелия должен соблюдаться балансовый принцип поступления и выноса элементов питания, прихода и расхода в почве запасов органического вещества.
Недостаток элементов питания в почвах и несвоевременное выполнение агротехнических приемов возделывания сельскохозяйственных культур является причиной нерационального использования растениями агроклиматических ресурсов.
Погодные условия 2016 года не благоприятствовали нитрификационным процессам. Осенние запасы нитратного азота в слое почвы 0-40 см по различным предшественникам были невысоки и составляли после зерновых предшественников 2-3 мг/кг, а по пару до 10-15 мг/кг почвы. В связи с этим, при разработке систем удобрений под культуры урожая текущего года следует учитывать сложившиеся условия, а еще лучше – определить содержание нитратного азота в почве по основным предшественникам, примерные запасы нитратного азота в зависимости от условий годы приведены в таблице 1
1. Весенние запасы нитратного азота (мг/кг) в слое почвы 0-30 см в различные по увлажнению годы
Режим увлажнения | Предшественник | |||
чистый пар | бобовые | зерновые | однолетние травы | |
Сухой | > 30 | > 20 | > 10 | > 15 |
Умеренно-влажный | 20 | 15 | 8 | 10 |
Переувлажненный | 10 | 8 | 4 | 6 |
Наибольшее количество нитратного азота накапливается в почве после пара и бобовых предшественников, при этом между содержанием нитратного азота и прибавкой урожая от азотного удобрения существует обратная связь, чем выше содержание нитратного азота, тем меньше прибавка урожая от азотного удобрения, что довольно четко видно на рисунке 1
Помимо запасов нитратного азота в почве, также большое значение имеет содержание подвижного фосфора. В этой связи представляет интерес исследования нашего института по эффективности азотных удобрений в зависимости от обеспеченности почвы подвижным фосфором.
Для получения наибольшей окупаемости единицы азотного удобрения содержание в почве подвижного фосфора должно быть не менее 100 мг/кг почвы, для сведения участников совещания хочу сказать, что на основной площади пашни в области содержание подвижного фосфора не превышает 50 мг/кг почвы.
В таблицах 2 и 3 представлены результаты исследований по эффективности азотных удобрений на посевах яровой пшеницы и ячменя в зависимости от содержания в почве подвижного фосфора и агроклиматических условий вегетационного периода полученные в многолетнем стационарном опыте нашего института.
Где четко видно, что наибольшая окупаемость единицы азотного удобрения получена при содержании в почве фосфора на уровне 110-150 мг/кг почвы.
2. Эффективность азотных удобрений на посевах яровой пшеницы в различных почвенно-климатических условиях
Внесено азота, кг/га | Уровень фосфорного питания (в слое 0-30 см) | |||||||
(70 мг/кг) | (110мг/кг) | (150 мг/кг) | (210 мг/кг) | |||||
уро- жай, т/га | на 1 кг азота, кг зерна | уро- жай, т/га | на 1 кг азота, кг зерна | уро- жай, т/га | на 1 кг азота, кг зерна | уро-жай, т/га | на 1 кг азота кг зерна | |
Сухой год | ||||||||
0 | 1,53 | - | 1,77 | - | 1,89 | - | 2,10 | - |
30 | 1,49 | - | 2,13 | 12,0 | 2,20 | 10,3 | 2,08 | - |
Достаточно-влажный год | ||||||||
0 | 2,23 | - | 2,43 | - | 2,32 | - | 2,71 | - |
30 | 2,98 | 25,0 | 3,06 | 21,0 | 3,05 | 24,3 | 3,08 | 12,3 |
Избыточно-влажный год | ||||||||
0 | 2,57 | - | 2,87 | - | 2,92 | - | 3,15 | - |
30 | 3,14 | 19,0 | 4,02 | 38,3 | 3,69 | 25,7 | 3,49 | 11,3 |
Установлены различия в эффективности азотного удобрения в зависимости от агроклиматических условий года, так в сухой год яровая пшеница в отличие от ячменя не реагирует на азотное удобрение при содержании в почве подвижного фосфора менее 100 мг/кг почвы. Однако при улучшении обеспеченности почвы подвижным фосфором эффективность азотного удобрения резко возрастает.
В условиях достаточного и избыточного увлажнения в период вегетации эффективность азотного удобрения существенно возрастает, при этом окупаемость единицы азотного удобрения достигает 20-38 кг зерна.
Ячмень самая отзывчивая на удобрения культура, в благоприятных условиях применение удобрений на посевах ячменя может привести к удвоению урожая зерна.
3. Эффективность азотных удобрений на посевах ярового ячменя в различных почвенно-климатических условиях
Внесено азота, кг/га | Уровень фосфорного питания (в слое 0-30 см) | |||||||
(60 мг/кг) | (110мг/кг) | (140 мг/кг) | (200 мг/кг) | |||||
уро-жай т/га | на 1 кг азота, кг зерна | урожай, т/га | на 1 кг азота, кг зерна | уро-жай, т/га | на 1 кг азота, кг зерна | уро-жай, т/га | на 1 кг азота, кг зерна | |
Сухой год | ||||||||
0 | 1,00 | - | 1,16 | - | 1,03 | - | 1,21 | - |
40 | 1,22 | 5,5 | 1,37 | 5,3 | 1,39 | 9,0 | 1,15 | - |
Достаточно-влажный год | ||||||||
0 | 2,29 | - | 2,44 | - | 2,56 | - | 2,44 | - |
40 | 3,16 | 21,8 | 3,54 | 27,5 | 3,40 | 21,0 | 3,73 | 32,2 |
Избыточно-влажный год | ||||||||
0 | 2,49 | - | 2,76 | - | 2,56 | - | 2,83 | - |
40 | 3,28 | 19,8 | 3,51 | 18,8 | 3,58 | 25,5 | 3,66 | 20,8 |
В отличие от пшеницы ячмень даже в сухой год может не плохо реагирует на азотное удобрение, однако с улучшением фона обеспеченности почвы фосфором применение азотного удобрения может привести к росту окупаемости удобрения до 9,0 кг зерна.
В условиях хорошей влагообеспеченности ячмень в первую очередь испытывает недостаток азота, поэтому в этих условиях окупаемость азотного удобрения может возрасти до 20-30 кг зерна на 1 кг азотного удобрения.
Следует отметить, что ограничивающим фактором дальнейшего повышения урожайности ячменя является слабая устойчивость существующих районированных сортов к полеганию, в результате чего снижается урожайность зерна, так во влажных и избыточно-влажных условиях урожайность ячменя в отдельных случаях снижалась по сравнению с оптимальным режимом увлажнения в два раза.
Говоря об эффективности удобрений необходимо отметить, что на фоне оптимальных доз удобрений даже бессменные посевы яровой пшеницы сформировали урожай зерна в среднем за 46 лет проведения опытов около 2,5 т/га.
Рентабельность применения азотных удобрений на посевах зерновых культур приведена в таблице 4 в зависимости от режима увлажнения вегетационного периода.
4. Рентабельность применения азотных удобрений в посевах зерновых культур в зависимости от режима увлажнения вегетационного периода
Культуры | Прибавка урожая т/га | Стоимость прибавки, руб | Затраты на удобрения, руб | Окупаемость 1 руб затрат | Рентабельность, % |
Яровая пшеница | Сухой год | ||||
0,36 | 1692 | 1102 | 1,5 | 53 | |
Достаточно-влажный год | |||||
0,73 | 3431 | 1512 | 2,3 | 127 | |
Избыточно-влажный год | |||||
1,12 | 5264 | 1512 | 3,5 | 248 | |
Ячмень | Сухой год | ||||
0,71 | 2982 | 1102 | 2,7 | 171 | |
Достаточно-влажный год | |||||
0,98 | 4116 | 1512 | 2,7 | 172 | |
Избыточно-влажный год | |||||
0,78 | 3276 | 1512 | 2,2 | 117 |
Наибольшая рентабельность применения азотных удобрений получена в условиях хорошей влагообеспеченности.
В настоящее время более половины всей площади пашни характеризуется низким содержанием подвижного фосфора – менее 50 мг на 1 кг почвы при оптимальном значении для зерновых культур 100-150 мг, силосных, картофеля и овощей – 200-250 мг. Так как основные площади пашни не соответствуют оптимальным критериям запасов фосфора в почве, фосфорные и фосфорсодержащие сложные удобрения эффективнее применять на полях хорошо обеспеченных азотом: на парах, после зернобобовых культур, рано убираемых на корм однолетних злаково-бобовых смесей.
В отличие от фосфора почвы области, как правило, хорошо обеспечены калием: на долю почв с повышенным содержанием калия приходится около 70 % площади пашни. В дополнительных источниках калия в первую очередь нуждаются картофель, кормовые и столовые корнеплоды, овощные культуры. При содержании подвижного калия в почве менее 10 мг на 100 г применение калийных удобрений целесообразно и под зерновые культуры, но в сочетании с азотными и фосфорными.
Основополагающим документом для определения потребности в фосфорных и калийных удобрениях являются агрохимические картограммы.
В хозяйствах, располагающих обновленной информацией об агрохимических свойствах почвы, дозы удобрений корректировать с учетом содержания азота, фосфора и калия в пахотном слое почвы, выноса их с урожаем и коэффициентов использования питательных веществ из почвы и удобрений.
Руководители коллективных и фермерских хозяйств, агрономы и другие практические работники могут получить квалифицированную консультацию по всем вопросам рационального применения удобрений у научных сотрудников лаборатории агрохимии, мониторинга почв и массовых анализов Челябинского научно - исследовательского института сельского хозяйства.
