Факторы повышения эффективности удобрений

15-03-2014, 20:32
Действие удобрений на урожай сельскохозяйственных культур в условиях сухой степи зависит от ряда факторов, среди которых наиболее лимитирующими являются увлажнение и обеспеченность нитратным азотом. Уровень прибавок урожая пшеницы по пару зависит от ГТК за июнь-июль, зерна овса, зеленой массы овса и кукурузы за июль-август. По мере улучшения гидротермических условий эффективность удобрений закономерно возрастает (табл. 110). Так, при увеличении ГТК с 0,2-0,6 до 1,3-1,9 прибавки зерна пшеницы по пару возрастали с 3,3 до 13,3 ц/га, овса с 3,6 до 14,2 ц/га, зеленой массы кукурузы и овса соответственно с 14 до 106 ц/га и с 29 до 132 ц/га.
Факторы повышения эффективности удобрений

Орошение сельскохозяйственных культур в сухой степи на каштановой почве является решающим фактором эффективности удобрений. Как свидетельствуют опытные данные М.С. Андреева, Г.П. Колмакова, Д.Ф. Иннокентьевой и наши исследования, эффективность удобрений на каштановых почвах при поливе по сравнению с богарой возрастает в 1,5-2,3 раза (табл.111).
Факторы повышения эффективности удобрений

Эффективность азотного удобрения тесно связана с наличием нитратного азота в почве перед посевом сельскохозяйственных культур. Так, при содержании нитратного азота в почве перед посевом менее 5 мг/кг действие тука обеспечивало прибавку зерна пшеницы и овса 12,0 и 9,0 ц/га, зеленой массы кукурузы и овса 36 и 73 ц/га (табл. 112). Как правило, во всех полях севооборота, кроме парового накопления N-NO3 не превышает 5 мг/кг.
Факторы повышения эффективности удобрений

Одним из факторов эффективного использования азотного удобрения является выбор его оптимальной дозы. В стационарном опыте (в первой ротации шестипольного зернопаропропашного севооборота) изучение влияния возрастающих доз азотного удобрения на урожай культур севооборота позволило выявить оптимальные дозы азота под пшеницу по пару (к фону P10 + P40K40), под кукурузу (к фону P60K60) и определить продуктивность севооборота на изучаемых системах. Так, в зернопаровом звене зернопаропропашного севооборота (пар-пшеница-пшеница) большее повышение урожая пшеницы зерна за 2 года на 10,5 ц/га, или на 40,4%, отмечено на варианте с внесением в пар азота в дозе 80 кг/га (табл. 113). Увеличение дозы азота до 120 кг/га не приводило к росту урожая этих культур.
Факторы повышения эффективности удобрений

Следует отметить, что в год действия на пшенице по пару дозы N40 и N80 обеспечили равные прибавки урожая зерна (по 5,4 ц/га) и только в последействии от дозы N80 получена большая прибавка - 5,1 ц/га. При этом с учетом действия и последействия урожай зерна за 2 года от N40 возрос к фону на 8,5 ц/га или на 32,7%, от дозы N80 соответственно на 10,5 ц/га, или 40,4%. То есть, превышение урожая от N80 к N40 составило всего 2,0 ц/га, или 7,7%. При большей суммарной прибавке урожая зерна от N80 окупаемость зерном 1 кг азота на этом варианте была в два раза меньше, чем на варианте с дозой N40 и составила соответственно 13,1 и 21,3 кг. Несомненно, выгоднее вносить меньшую норму азота, удобряя большую площадь.
В зернопропашном звене севооборота (кукуруза-пшеница-овес) более продуктивным был вариант с дозой азота 120 кг/га: урожай продукции севооборота за три года (год действия и два года последействия) возрос на 19,6 ц/га з.ед., или на 54,6% (табл. 114). Увеличение дозы азота с N120 до N180 не приводило к росту урожая культур севооборота. Вариант с дозой азота 120 кг/га хотя и обеспечивал больший урожай культур севооборота, однако применение азота в такой норме было нерационально.
Так, если на варианте с дозой азота 60 кг/га урожай всех культур севооборота за три года возрос на 14,6, или на 40,7%, то на варианте N120 урожай в сравнении с уровнем урожая, полученном на варианта N60, увеличился на 5,0 ц/га з.ед., или на 13,9%. То есть, эффективность дополнительно внесенного 60 кг/га (вариант N120) азота была в три раза меньше, чем на варианте с дозой N60 По величине урожая продукции, полученной на 1 кг азота - 24,3 кг з.ед., преимущество было так же за вариантом с меньшей дозой азота N60.
Факторы повышения эффективности удобрений

Для оценки продуктивности севооборота при разных системах азотного удобрения был определен среднегодовой выход общей продукции с 1 га севооборотной площади, выраженный в зерновых единицах.
Полученные данные свидетельствуют, что больший прирост продукции - 5,4 ц/га, или 48,2% (табл. 115), получен на варианте с внесением на 1 га пашни севооборота 33 кг азота N80 под пшеницу и Npo под кукурузу.
Факторы повышения эффективности удобрений

Однако, учитывая, что по сравнению с меньшей дозой азота N17, продуктивность севооборота от N35 возросла всего на 1,3, или на 11,4%, и принимая во внимание меньшую окупаемость 16,2 кг з.ед., более выгодные дозы внесения азотного удобрения под пшеницу - N40 и под кукурузу - N60, или 17 кг азота на 1 га пашни севооборота.
Засушливые условия во второй ротации зернопаропропашного севооборота отрицательно повлияли на эффективность возрастающих доз азотных удобрений. При общем низком уровне урожая культур севооборота незначительные прибавки зерна пшеницы по пару 1,4 ц/га, ячменя 3,7, зеленой массы кукурузы 20,7 и овса 1,7 ц/га (последействие) получены на варианте с азотом в дозе 40 кг/га (табл. 116). Увеличение доз азота под зерновые до N80-128 и N120 под кукурузу было неэффективно и даже отмечалось токсическое действие азотного удобрения на урожай культур севооборота.
По результатам исследований двух ротаций зернопаропропашного севооборота на каштановой почве сухой степи Забайкалья оптимальной дозой азота под зерновые культуры следует считать 40 кг/га, под кукурузу - 60 кг/га.
В зернопаровом севообороте, так же как в зернопаропропашном, было продолжено изучение возрастающих доз азота под культуры севооборота.
Как свидетельствуют результаты исследований, увеличение доз азота под овес и под овес, используемый на зерносенаж, с 40 до 70 кг/га не приводило к росту урожайности этих культур по сравнению с меньшей дозой азота (табл. 117). Прибавки зерна овса, зеленой массы овса от доз 40 и 70 кг/га получены практически равные: соответственно овса - 8,8 и 8,5 ц/га, зеленой массы овса - 83 и 78 ц/га.
Факторы повышения эффективности удобрений

He приводило к росту урожайности зерна пшеницы увеличение дозы азота с 40 кг (фон Р20+Р40К40) до 180 кг/га (фон P2Q+P120K120). He выявлено преимущества высокой дозы азота в последействии на второй и третьей культурах севооборота. Отмечено снижение эффективности высокой дозы азота во второй год его последействия, урожай зеленой массы овса по сравнению с урожаем этой культуры, полученного па варианте с дозой азота 70 кг/га, был ниже на 25%.
He выявлено преимущества более высоких доз азота в повышении продуктивности севооборота. Прибавки на азотных вариантах составили соответственно 10,2; 9, 7 и 8,4 ц/га з.ед. (табл. 118). Наименьшая окупаемость 1 кг NPK (7,0 кг з.ед.) получена на варианте с разовой высокой дозой азота N180 (фон P20 + P120K120) на ротацию наибольшая (9,7 кг з.ед.) при ежегодном внесении N40 (фон P20 + P40K40).
Факторы повышения эффективности удобрений

Следовательно, как свидетельствуют результаты исследований, основным фактором, лимитирующим уровень урожайности сельскохозяйственных культур и эффективность фосфорного и калийного удобрений на каштановых почвах Забайкалья, является недостаток азота.
В зернопаропропашном севообороте оптимальной дозой азота под зерновые культуры следует считать 40 кг/га (в сочетании с P10 + P40K40), под кукурузу - 60 кг/га (в сочетании с P60K60).
В зернопаровом севообороте под зерновые культуры (пшеница по пару, овес) и под овес, используемый на зерносенаж, оптимальная доза азота 40 кг/га (в сочетании с P20 + P40K40).
Как свидетельствуют литературные данные о фосфорном питании, недостаток азота, как правило, ограничивает использование фосфора и соответственно снижает эффективность фосфорных удобрений.
Оптимальное соотношение между азотом и фосфором приводит к лучшему усвоению и неутилизации фосфора растениями. Кроме того, под влиянием аммиака и нитратов, возрастает подвижность и доступность почвенных фосфатов и улучшается усвоение фосфорных удобрений.
Многолетние исследования действия фосфорных удобрений в Сибири показывают, что наиболее высокая отдача от них наблюдается при внесении по паровому предшественнику. Запасы влаги и нитратного азота в пару определяют как уровень урожая, так и величину прибавки урожая от суперфосфата.
Зависимость действия суперфосфата от предшественника отмечена на каштановых почвах Бурятии. Так, в опытах Бурятской CXOC положительная эффективность суперфосфата в большей степени проявилась на пшенице, размещаемой по пару: урожай зерна от припосевного внесения суперфосфата P10 и P10 возрос на 1,2-5,0 и/ га, или на 4,2-17,4%, а от основного - P40 и P80 на 3,1-4,6 ц/га, или на 10,8 и 16,0% (табл. 119).
Факторы повышения эффективности удобрений

При этом припосевные дозы суперфосфата (P10, P20) по эффективности не уступали основным его дозам (P40, Pgo). Следует отметить, что в опытах Г.П. Колмакова, Д.Ф. Иннокентьевой положительная эффективность основного фосфорного удобрения (P40) проявилась в равной мере по обоим предшественникам: прибавки зерна составили 3,1 и 3,3 ц/га.
На второй пшенице в опытах А.М. Емельянова положительное влияние фосфорного удобрения (припосевного и основного) по сравнению с действием его на пшенице по пару, снизилось в два раза, а в опытах Г.П. Колмакова достоверной прибавки зерна от припосевного внесения суперфосфата не получено.
Как показали наши исследования в стационарном опыте, эффективность суперфосфата при посеве его с семенами закономерно снижается при недостатке в почве азота. Достоверные прибавки от суперфосфата получены лишь при содержании нитратного азота более 5 мг/ кг почвы (табл. 120).
Факторы повышения эффективности удобрений

На черноземах Западной Сибири высокие прибавки зерна пшеницы (свыше 2 ц/га) от суперфосфата можно получить лишь при содержании нитратного азота более 10 мг/кг почвы.
Таким образом, из приведенных материалов следует, что обеспеченность растений перед посевом азотом определяет уровень отдачи от суперфосфата, оправдываемость прогноза эффективности фосфорных удобрений на основе определения P2O5 в почвах и усвояемость фосфатов почв и удобрений. Применение суперфосфата может быть эффективным лишь при достаточной обеспеченности растений доступными почвенными соединениями азота или за счет вносимых азотных удобрений.
Среди природных и агротехнических факторов, способствующих повышению эффективности удобрений и росту продуктивности сельскохозяйственных культур, большая роль принадлежит сорту.
В научной литературе имеется значительное количество фактов, свидетельствующих о необходимости дифференцированного подхода к выбору уровня минерального питания в зависимости от сорта культуры. Обобщенные данные но этому вопросу приведены в ряде работ.
Проведенными к настоящему времени исследованиями установлено, что способность значительного повышения использования элементов питания из удобрений и соответственно окупаемости их урожаем принадлежит сорту, специфика корневого питания которого генетически контролируется. Существуют сорта, способные не только поглощать из почвы и удобрений значительно больше азота, фосфора и калия, но и синтезировать на единицу поглощенного элемента больше органического вещества. Различные сорта в силу генетически жестко зависимых особенностей функционирования ферментативных систем, поглощающих и фотосинтезирующих органов, неодинаково относятся к видам, формам и дозам удобрений, реакций среды почвенного раствора и других факторов, прямо или косвенно влияющих на процессы поглощения и ассимиляции отдельных питательных элементов. В связи с этим значение особенностей питания растений определенного сорта является важным средством повышения эффективности применяемых под культуру минеральных удобрений. Применение минеральных удобрений без учета особенностей сорта приводит к непроизводительному расходу удобрений. Все это указывает на большую научную и практическую значимость проблемы корневого питания в связи с генотипической вариабельностью меры отзывчивости растений на условия минерального питания. Это важно как с экономической, так и экологической точки зрения.
Особенности минерального питания в сортовой агротехнике давно привлекают внимание ученых. В этой связи имеется большое количество исследований, в результате которых выявлены существенные различия между сортами и гибридами одной и той же культуры в реакции на условия минерального питания.
Обобщая результаты исследований, Э.Л. Климашевский отметил, что различные сорта имеют неодинаковые потребности в условиях минерального питания, обусловленные различными генетическими возможностями для поглощения ионов из среды, их транспорта и последующего метаболизма.
В исследованиях, проведенных в нашей стране и за рубежом, были вскрыты многие особенности неодинаковой отзывчивости различных сортов сельскохозяйственных культур на минеральные удобрения.
Исследованиями О.И. Гамзиковой, Н.А. Калашник, О.И. Гамзиковой установлено, что реакция мягкой пшеницы на условия минерального питания координируется сложной системой генов, развернутой во времени и находящейся в сильной зависимости от фактора среды.
Продуктивность сорта является одним из основных показателей генотипа при взаимодействии его с внешней средой. Максимально возможную продуктивность сорт может проявить только при оптимальных условиях увлажнения, аэрации и обеспеченности элементами минерального питания. В связи с этим, испытывая сорта на различных уровнях минерального питания, представляется возможность установить количественную меру реакции генотипа на эти уровни питания. Урожайность в таких случаях является главным показателем реакции сорта на условия минерального питания.
В многолетних опытах Бурятского НИИСХ CO РАСХН, проведенных на каштановых почвах Бурятии (исполнители: Дудникова, Денисенко, Батоев, Дарханова, Травкина) с разными сортами яровой мягкой пшеницы на богарном и орошаемом фонах, получена четкая зависимость урожая от сортовых особенностей (табл. 121). Показано, что позднеспелые сорта (как более интенсивные) более отзывчивы на минеральное питание, чем сорта с более коротким вегетационным периодом. Их применение обеспечивает повышение урожайности зерна по сравнению со стандартом (Онохойская 4) при поливе на 4,3-5,8 ц/га, или на 13,4-18,1%, в богарных условиях на 2,4-3,7 ц/га, или на 11,1-17,1%.
Факторы повышения эффективности удобрений

Меньшая отзывчивость скороспелых сортов на улучшение минерального питания по сравнению с сортами более длинного вегетационного периода отлична в опытах, проведенных с яровой пшеницей в различных регионах страны.
По данным З.Б. Дамбаевой, В.И. Осипова, повышение урожая двух среднеспелых сортов яровой мягкой пшеницы на каштановых почвах Бурятии обеспечивало азотное и азотно-фосфорное удобрения (табл. 122). Так, внесение в пар под пшеницу азота в дозе 60 кг/га обеспечило повышение урожая зерна пшеницы сортов Бурятская-79 и Селенга соответственно на 3,2 и 3,1 ц/га, а от совместного внесения азота и фосфора по 60 кг/га, соответственно, на 4,9 и 5,6 ц/га. Дополнительное внесение калия совместно с азотом и в составе полного удобрения было неэффективно. Высокая эффективность азотного и фосфорного удобрений (на фоне азотного удобрения) в этих опытах связана с низким содержанием нитратного азота перед посевом (6-8 мг/кг почвы) и подвижного фосфора (с 1,7-2,0 мг/кг почвы по Мачигину).
Внесение фосфорного (P60), калийного (K60) удобрений и их смеси (P60K60) без азотного удобрения было неэффективно из-за низкого содержания N-NO3 в почве перед посевом этой культуры.
Факторы повышения эффективности удобрений

При этом припосевные дозы суперфосфата (P10, P20) по эффективности не уступали основным его дозам (P40, P80). Следует отметить, что в опытах Г.П. Колмакова, Д.Ф. Иннокентьевой положительная эффективность основного фосфорного удобрения (P40) проявилась в равной мере по обоим предшественникам: прибавки зерна составили 3,1 и 3,3 ц/га.
На второй пшенице в опытах А.М. Емельянова положительное влияние фосфорного удобрения (припосевного и основного) по сравнению с действием его на пшенице по пару, снизилось в два раза, а в опытах Г.П. Колмакова достоверной прибавки зерна от припосевного внесения суперфосфата не получено.
Как показали наши исследования в стационарном опыте, эффективность суперфосфата при посеве его с семенами закономерно снижается при недостатке в почве азота. Достоверные прибавки от суперфосфата получены лишь при содержании нитратного азота более 5 мг/ кг почвы.
Известно, что ценность сорта определяется не только количеством, но и качеством получаемой продукции. Основным показателем качества зерна пшеницы является содержание в нем протеина. В связи с тем, что содержание протеина в зерне того или иного сорта подвержено большой изменчивости под влиянием внешних условий, некоторые исследователи считают, что белковость зерна злаковых культур является генотипическим признаком, но склонным к модификационной изменчивости. Л.П. Павлов, П.В. Мосолов, В.П. Крищенко с соавт. в своих работах отмечают наличие обратной зависимости между продуктивностью генотипа и его белковостью. Вместе с тем Е.В. Седова, Б.П. Плешков, Н.В. Верховцева указывают, что благодаря модификационной изменчивости содержания протеина в зерне можно повышать агротехническими приемами одновременно с повышением урожая.
Как свидетельствуют результаты исследований, белковость зерна пшеницы зависит как от сортовых особенностей, так и условий минерального питания. Высокая обеспеченность растений элементами минерального питания (главным образом азотом) за счет удобрений значительно повышала количество протеина в зерне всех изучаемых сортов пшеницы (табл. 123). При этом четко прослеживается большее содержание белка на богарном фоне, хотя за счет большей урожайности больше белка с 1 га получено на орошаемом фоне. Заметно больше белка отмечается в зерне яровой мягкой сильной пшеницы Тулунская-12.
Факторы повышения эффективности удобрений

Применение азота в дозе 60 кг/га по сравнению с контролем повышало содержание протеина в зерне обоих сортов пшеницы Селенга и Бурятская-79 соответственно на 0,7-1,2% (табл. 124).
Дополнительное применение с азотом фосфора и калия по сравнению с одним азотом, не оказывало влияния на повышение содержания протеина. По сравнению с Бурятской-79 в зерне пшеницы сорта Селенга белка содержится меньше на 1,2-1,3%.
Таким образом, испытание сортов пшеницы на различных агротехнических уровнях показало четкую генотипическую специфику. Изучаемые сорта различались между собой как по уровню продуктивности, так и по отзывчивости на удобрения. Наиболее отзывчивыми на улучшение условий минерального питания (в основном азотного) были среднеспелые сорта селекции Бурятского НИИСХ - Лютесценс-937, Бурятская-79, Селенга.
Сортовые особенности в реакции на удобрения проявились не только по урожаю зерна, но и по содержанию и сбору протеина с единицы площади. Максимальный сбор протеина обеспечили среднеспелые сорта селекции Бурятского НИИСХа. Следовательно, подбором соответствующих сортов можно значительно повысить эффективность удобрений, обеспечивая при этом существенный рост продуктивности культуры при улучшении качества получаемой продукции.
Факторы повышения эффективности удобрений

Как свидетельствуют результаты исследований, недостаток азота в каштановых почвах (даже после парования) определяет уровень урожая сельскохозяйственных культур и эффективность фосфорного, калийного удобрений и навоза. В полевых севооборотах под зерновые культуры (и по пару), под овес, используемый на зерносенаж, оптимальная доза азота 40 кг/га (в сочетании с Р10-20+ P40K40), под кукурузу -60 кг/га (в сочетании с P60K60). Ежегодное внесение азота более эффективно, чем запасное.
Положительная эффективность суперфосфата на пшенице по пару (прибавки зерна 2,1-2,7 ц/га) отмечается при содержании нитратного азота в почве более 5 мг/кг почвы.
Эффективность удобрений при возделывании новых сортов по сравнению со стандартом возрастает на 11-17%.
Четко выраженная генетическая реакция отдельных сортов на условия минерального питания свидетельствует о необходимости целенаправленной разработки систем удобрений для конкретных сортов с целью надежного обеспечения максимальной продуктивности агрофитоценозов в определенных почвенно-климатических условиях.
Таким образом, эффективное действие удобрений зависит от культур севооборота, предшественника в севообороте, обеспеченности доступными соединениями, обеспеченности влагой (годы по увлажнению, орошение) и сорта.

  • Продуктивность севооборотов
  • Севообороты и эффективность систем удобрений
  • Удобрение и обработка почвы
  • Баланс элементов питания в севооборотах
  • Использование элементов питания сельскохозяйственными культурами
  • Содержание и вынос элементов питания
  • Удобрение и баланс питательных веществ в почве
  • Удобрение и содержание гумуса в почве
  • Действие и последействие удобрений
  • Фосфатный режим

  • Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

    Министерство сельского хозяйства Оренбургской области

    Правительство Оренбургской области

    Визитка компании - сайт компании

    Ильинка





    Юг Агро Акцент

     

    • Рейтинг@Mail.ru
    • Яндекс.Метрика
    • Индекс цитирования