Севообороты и эффективность систем удобрений

В засушливых условиях сухостепной зоны на каштановых почвах Забайкалья одним из главных условий повышения урожайности растениеводческой продукции является научно обоснованная система удобрений, рассчитанная на последовательное их применение в полях севооборотов с учетом особенностей питания культур, предшественника, продолжительности действия удобрений, а также влияния их на плодородие почвы и состояние окружающей среды.
Применение научно-обоснованной системы удобрения позволяет повысить продуктивность севооборотов на 30-40% и уменьшить негативное их воздействие па окружающую среду.
Применение оптимальной системы удобрения в зернопаровом севообороте (N30P167 в год на фоне 40 т/га навоза) на каштановых почвах Ставрополья увеличило его продуктивность на 37,7 ц/га к.е., или на 40%.
На аналогичных почвах в Бурятии применение оптимальной системы удобрения (N30P30 на 1 га пашни севооборота) повышало продуктивность зернопаровых севооборотов на 3,6-6,5 ц/га к.с, или на 15,7-30,7%.
В более увлажненных агропочвенных зонах Бурятии показатели продуктивности сельскохозяйственных культур выше, чем в сухостепной зоне. Так, по данным наших исследований, применение оптимальных систем удобрений в зернопаровых севооборотах (N30P30K30 на 1 га пашни севооборота) повысило их продуктивность в степной зоне (черноземные почвы) на 7,1-9,3 ц/га к.е., или на 40,3-59,1%, и лесостепной (серые лесные почвы) на 7,9-16,2 ц/га к.е., или на 40-96%.
Как показали результаты исследований в стационарном опыте, эффективность минеральных удобрений тесно связана с наличием усвояемых форм азота, фосфора и калия в почве. Урожайность культур от удобрений на территории Забайкалья преимущественно определяют условия увлажнения вегетационного периода.
В первой ротации шестипольного зернопаропропашного севооборота эффективность минеральных и органических удобрений изучалась на двух культурах - пшенице по пару и кукурузе. На других культурах севооборота учитывалось последействие этих удобрений.
Результаты длительных полевых опытов свидетельствуют, что основная роль в увеличении урожая культур севооборота и в повышении эффективности фосфорных и калийных туков принадлежит азотному удобрению (табл. 135). Это связано, как правило, с низким содержанием нитратного азота в пахотном слое почвы при посеве как на контрольном (P10), так и на вариантах с азотом перед его внесением. Так, урожайность зерна пшеницы от N40 в составе полного удобрения возросла на 4,9 ц/га, или на 28,5%, зеленой массы кукурузы от N60 - на 53 ц/га, или на 51,7%.
В опытах отмечается положительная роль фосфорного удобрения, вносимого совместно с азотом. При этом решающее влияние на увеличение урожая зерна пшеницы и зеленой массы кукурузы оказывает основная доза фосфора (P40 под пшеницу и P60 под кукурузу). Положительное влияние фосфорного удобрения связано с низким его содержанием в пахотном слое почвы (метод Мачигина) как перед закладкой опыта, так и в течение первой ротации на азотно-фосфорно-калийном варианте перед внесением в почву этих удобрений.

В среднем за 10 лет урожайность зерна пшеницы при внесении 40 кг/га P2O5 увеличилась на 2,5 ц/га к фону P10 + N40K40, или на 12,8%. Аналогично сбор зеленой массы кукурузы при внесении 60 кг/га P2O5 возрастал на 22,0 ц/га, или на 16,5%. Положительное действие фосфорного удобрения свидетельствует о том, что припосевное внесение фосфора в дозе 10 кг/га является недостаточным для формирования урожая культур. Такое количество фосфора используется в первоначальный период роста и развития растений и не обеспечивает полной потребности растений. Только сочетание основной в дозе 40 кг/га P2O5 с припосевной (10 кг/га) устраняло дефицит элемента на протяжении всего вегетационного периода.
Положительная роль основной и припосевной дозы на пшенице, размещаемой по пару, и основного внесения па кукурузе прослеживается при сравнении уровня урожаев этих культур на азотно-фосфорном и на азотно-калийном вариантах. Так, урожай зерна пшеницы по пару, полученный на азотно-фосфорном фоне, превысил урожай, полученный на азотно-калийном на 2,6 ц/га, или на 104%, зеленой массы кукурузы, соответственно по фонам на 10,0 ц/га, или на 27,8%.
Применение фосфорного удобрения в сочетании с калием под пшеницу и кукурузу без дополнительного внесения азота не обеспечивало прироста урожая этих культур, что связано с низким содержанием нитратного азота в почве перед посевом.
Калийное удобрение повышало урожай только зеленой массы в составе полного удобрения. В опыте отмечается значительное положительное последействие азотного и фосфорного удобрения на урожай пшеницы и овса. При этом дополнительный сбор зерна пшеницы после кукурузы был в два раза выше, чем по пшенице. Как показали результаты стационарного опыта, действие азотного удобрения не ограничилось одним годом, а оказало положительное влияние на урожай последующих культур севооборота, особенно это проявилось после внесения более высоких (чем под пшеницу) доз азота (N ), вносимых под кукурузу.
Так, в последействии урожайность зерна второй пшеницы от N40 (к фону P10 + P40K40) возросла на 2,3 ц/га, или 29,5%. Большие прибавки зерна пшеницы от N60 (к фону P10 + P60K60) - 4,9 ц/га (44,5%) получены после кукурузы, где перед посевом отмечено более высокое содержание нитратного азота.
Достоверное последействие фосфорного удобрения в составе полного удобрения (N40P40K40) характерно только на пшенице после кукурузы. Урожай зерна от P10 (к фону N60P60) возрос на 2,3 ц/га, или на 16,9%. Последействие фосфорного удобрения тесно связано с содержанием нитратного азота: при содержании N-NO3 в пахотном слое меньше 3,0 мг/кг последействие фосфорного удобрения (на второй пшенице и овсе) не проявилось. Слабая эффективность фосфорного удобрения в последействии на этих культурах также связана с выносом элемента предыдущей культурой севооборота. После урожайных лет последействие фосфорного удобрения снижается.
Как свидетельствуют результаты эффективности минеральных удобрений в первой ротации, решающую роль в повышении урожая культур севооборота и действия фосфорных и калийных удобрений оказывают азотные удобрения.
В первой ротации зернопаропропашного севооборота изучалось действие органических, эквивалентных по навозу минеральных (азотного, фосфорного, калийного) и органо-минеральных систем удобрений на урожай культур севооборота.
В зернопаровом звене севооборота из органических систем удобрений (P10 + навоз 20 и 40 т/га) по показателям урожайности и окупаемости более эффективным был вариант с большей дозой навоза - 40 т/га (табл. 136). С учетом действия и последействия прибавка зерна пшеницы составила 7,3 ц/га, окупаемость одной тонны навоза - 18,3 кг.
Минеральная система, эквивалентная 20 т/га навоза, по сбору урожая за 2 года в 3,5 раза превышала органическую систему.
Аналогичную особенность действия минеральных удобрений в первые годы внесения отмечал Д.П. Прянишников. По его мнению, это связано с меньшим поступлением азота из навоза, во-первых, в связи с газообразными потерями в процессе его использования и, во-вторых, с содержанием в навозе (или образованием в почве за счет навоза) азотистых соединений в почве, неспособных к минерализации, и тем самым увеличивающих мертвый запас азота в почве. Хотя, как отмечают В.Д. Панников, В.Г. Минеев, в проведенных длительных стационарных опытах страны отмечена равноценность действия органических и выравненных по навозу минеральных удобрений на продуктивность культур севооборота.

Преимущество минеральной системы удобрения (выравненной по навозу) перед навозной системой удобрения отмечено на черноземах Красноярского края.
Сравнение эффективности навоза (20 т/га) и навозно-минеральных удобрений (навоз 10 т/га + N59P39K64 - эквивалент 10 т/га навоза) также показало преимущество органо-минеральной системы как в год действия, так и в двухлетнем последействии: прибавки зерна составили, соответственно, 3,0 и 9,1 ц/га.
Как показали результаты исследований, положительное действие и последействие изучаемых систем удобрений тесно связано с обеспеченностью, прежде всего доступным азотом перед посевом.
Положительное действие и последействие удобрений проявилось и в зернопропашном звене зернопаропропашного севооборота (табл. 137). Из органических систем удобрений (навоз 20 и 40 т/га) наиболее продуктивным (с учетом действия и двух лет последействия) было внесение навоза в норме 40 т/га. Прибавка продукции за три года составила 15,2 ц/га, окупаемость одной тонны навоза - 38 кг зерновых единиц (з.ед.). При меньшей норме внесения навоза (20 т/га) получена большая окупаемость продукцией одной тонны навоза (52,5 кг з.ед.) при меньшей прибавке урожая (на 40%).

Минеральная система P10 + N118P78K128, эквивалентная 20 т/га навоза, так же как и в зернопаровом звене, по урожайности культур за три года превосходила органическую на 9,1 ц/га з.ед., или на 86,7%.
Органо-минеральная система удобрения (P10 + навоз 10 т/га + N59P39K64 - эквивалент 10 т навоза) по урожайности также превосходила органическую (P10 + навоз 20 т/га) на 4,3 ц/га з.ед., или на 40,9%.
В зернопропашном звене отмечается положительное последействие всех систем удобрений в течение двух лет на пшенице и овсе. Высокие равные прибавки зерна пшеницы и овса за два года - 7,6 и 8,6 ц/га -получены также от органоминеральной и минеральной систем.
Для оценки продуктивности севооборота при разных системах удобрений был определен выход продукции с 1 га севооборотной площади (табл. 138). Полученные данные свидетельствуют, что из минеральных систем удобрений по приросту урожая (4,1 ц/га з.ед.) и окупаемости (10,7 кг з.ед.) более выгодна азотно-фосфорная система удобрений -P10 + N40P40 под пшеницу по пару и N60P60 под кукурузу, или на 1 га пашни севооборота N17P22. Из органических систем удобрений больший прирост урожая - 4,1 ц/га з.ед., или 36,6%, получен от большей дозы навоза - 40 т/га под пшеницу по пару и кукурузу, или 13,3 т на 1 га пашни севооборота. Эту же систему следует считать оптимальной, так как по сравнению с меньшей дозой навоза - 20 т/га, она обеспечивала в два раза большую прибавку при незначительно меньшей (на 5,0 кг з.ед.) окупаемости продукцией 1 т навоза.

Из выровненных по азоту, фосфору и калию трех систем удобрений (варианты 7, 8, 9) равными и более эффективными были эквивалентные навозу минеральная (N40P26K43) и органоминеральная (навоз 3,3 т/ га + N20P13K21) системы удобрения, прирост урожая составил соответственно 5,4 и 4,3 ц/га з.ед.
Органическая система (P5 + навоз 6,7 т/га пашни) по эффективности была в два раза ниже, чем минеральная и органоминеральная системы удобрений.
Оптимальной минеральной системой следует считать азотно-фосфорную N17P12 на 1 га пашни. Эта система обеспечивает повышение продуктивности севооборота на 4,1 ц/га з.ед., или на 36,6%. Окупаемость 1 кг тука -10,7 кг з.ед. Из органических систем оптимальная доза навоза 13,3 т/га пашни. Эта система обеспечивает повышение продуктивности также на 4,1 ц/га з.ед., при окупаемости одной тонны навоза 30,8 кг з.ед.
Во второй ротации зернопаропропашного севооборота в отличие от первой ротации действие минеральных и органических удобрений изучалось на четырех культурах.
Засушливые погодные условия во второй ротации отрицательно повлияли на эффективность удобрений. Так, большее положительное влияние азотного удобрения (на фосфорно-калийном фоне) отмечено на ячмене и кукурузе, что связано с меньшим, чем по пару содержанием нитратного азота в почве перед внесением азотного удобрения (табл. 139). Так, урожай зерна ячменя от N40 (к фону P10 + P40K40) возрос на 3,7 ц/га, или на 67,3%. Урожай зеленой массы от N60 (к фону P60K60) увеличился на 20,7 ц/га, или на 28%. Прибавка зерна пшеницы по пару от N40 (к фону P10 + P40K40) получена незначительная - 1,4 ц/га.

Следует отметить, что из зерновых культур на варианте (N40) более эффективное использование азота имело место у ячменя, что связано с лучшим использованием им влаги июльско-августовских осадков.
Достоверная положительная эффективность фосфорного удобрения в составе полного удобрения отмечена на пшенице по пару и кукурузе. Так, урожай зерна пшеницы по пару от P40 (к фону P10 + N40K40) возрос на 3,3 ц/га, или на 23,4%, зеленой массы от P60 (к фону N60K60) на 13,2 ц/ га, или на 16,2%. На других культурах севооборота увеличение урожая от фосфорного удобрения не отмечено. Положительного влияния калия на урожай культур севооборота также не выявлено.
Обе органические системы удобрения (навоз 20 и 40 т/га) оказали равное незначительное влияние на повышение урожая всех культур в действии и на овсе в последействии (табл. 140).

Из трех выровненных по азоту, фосфору и калию систем удобрений (варианты 2,4, 5) более продуктивной была органическая система удобрения 20 т/га.
Урожай пшеницы по пару, ячменя, кукурузы, пшеницы после кукурузы и овса возрос, соответственно, на: -2,2 (15,0%); -2,6 (44,1%); -25,8 (36,9%); -1,6 (22,8%) и -1,4 (19,2%) ц/га.
Для оценки продуктивности севооборота при разных системах удобрений был определен выход продукции с 1 га севооборотной площади (табл. 141).

Полученные данные свидетельствуют, что по приросту урожая (2,2 ц/га з.ед.) и по окупаемости (3,4 кг з.ед.) из минеральных систем удобрений более выгодна азотно-фосфорная система удобрений P10 + N40P40 под зерновые культуры (кроме овса) и N60P60 под кукурузу, или N30P35 на 1 га пашни севооборота.
Из изучаемых двух доз навоза (при равном приросте урожая от этих доз 1,9-2,0 ц/га з.ед.) по окупаемости продукцией одной тонны навоза (15 кг з.ед.) во второй ротации оптимальной дозой следует считать меньшую - 13,3 т на 1 га пашни.
В последействии на овсе азотсодержащие комбинации удобрений обеспечили практически равные прибавки зерна - 1,7-2,1 ц/га (23,3-28,8%).
Из-за недостатка влаги не получено прибавки от азота зерна пшеницы при посеве после кукурузы и овса после пшеницы в последействии.
Из выровненных по азоту, фосфору и калию трех систем удобрений (варианты 7, 8, 9) более эффективной была органическая система удобрения навоз - 13,3 т/га, прибавка составила 2,0 ц/га з.ед.
Таким образом, исследования во второй засушливой ротации зернопаропропашного севооборота показали, что эффективность минеральных и органических систем удобрений была в два раза ниже, чем в первой.
Из минеральных систем удобрений оптимальной является азотнофосфорная система - NP. Эта система обеспечила повышение продуктивности севооборота на 2,2 ц/га з.ед., при окупаемости тука 3,4 кг з.ед.
Из двух органических систем удобрений оптимальной системой следует считать (как и в первой ротации) навоз в дозе 13,3 т/га пашни севооборота. Эта система обеспечила повышение продуктивности севооборота на 2,0 ц/га з.ед. и окупаемости 1 т навоза (15 кг з.ед.).
В среднем за две ротации зернопаропропашного севооборота из минеральных систем удобрений по приросту продукции (3,1 ц/га з.ед.) и по окупаемости единицы туков (6,1 кг з.ед.) более выгодно азотнофосфорное удобрение N23P28 нa 1 га пашни севооборота (табл. 142). Из органических систем удобрений оптимальной следует считать меньшую дозу навоза - 10 т на 1 га пашни севооборота, прибавка - 2,1 ц/га з.ед., окупаемость 1 тонны навоза -21 кг з.ед.
Из выровненных по азоту, фосфору и калию трех систем удобрений (варианты 7, 8, 9) большая прибавка - 3,3 ц/га (33,0%), получена на эквивалентной 10 т навоза минеральной системе (вариант 8).
Таким образом, как свидетельствуют результаты исследований в первой и второй ротациях зернопаропропашного севооборота, агрономически выгодно применение невысоких норм азотно-фосфорного удобрения N40P40 под зерновые культуры, N60P60 под кукурузу (N17 30P22 35 на 1 га пашни севооборота) и навоза в дозе 40 г/га под зерновые и кукурузу (13,3 т на 1 га пашни севооборота). Применение оптимальных минеральной и органической систем удобрений позволяет повысить продуктивность севооборота соответственно на 2,2-4,1 ц/га з.ед. (25,3-36,6%) и 2,0-4,1 ц/га (23,0-36,6%) при общей продуктивности севооборота в 10,7-15,3 ц/га з.ед.

В среднем за две ротации зернопаропропашного севооборота из минеральных систем удобрений оптимальной следует считать азотнофосфорную - N23P28, из органических - навоз в дозе 10 т на 1 га пашни. Их применение увеличивает продуктивность севооборота на 2,1-3,1 ц/ га з. ед. (21-31%) при общей продуктивности в 12,1-13,1 ц/га з.ед.
Как отмечено ранее, с 1982 года зернопаропропашной севооборот был преобразован в типичный для сухостепной зоны 4-польный зернопаровой севооборот, где было продолжено изучение влияния минеральных и органических удобрений на продуктивность культур севооборота.
По сравнению с зернопаропропашным севооборотом урожайность культур зернопарового севооборота за 16 лет проведения опыта (4 ротации) более высокая, что связано как с хорошей влагообеспеченностью вегетационного периода трех ротаций (12 лет), так и введением в опыт более продуктивного севооборота. Так же как и в зернопаропропашном севообороте недостаток азота в первую очередь определял уровень урожая и эффективность азотного, фосфорного, калийного удобрений и навоза.

В среднем за 4 ротации севооборота внесение азота в составе полного удобрения в дозе 40 кг/га (N40 к фону P20 + P40K40) повысило урожай зерна пшеницы и овса на 9,6 и 9,0 ц/га, или на 37,5 и 71,4%, зеленой массы овса на 72,6 ц/га, или на 79,6%, окупаемость 1 кг азота зерном пшеницы и овса составила соответственно 24,0 и 22,5 кг, зеленой массы - 181,5 кг (табл. 143).

Систематическое применение основной дозы фосфора (40 кг/га) в составе полного удобрения (P40 к фону P20 + N40K40) повысило урожай зерна пшеницы и овса на 4,7 и 2,3 ц/га, или на 15,4 и 11,9%, зеленой массы овса на 31,6 ц/га, или на 23,9 %. На этом варианте окупаемость 1 кг фосфора составила зерном пшеницы и овса 11,8 и 5,8 кг соответственно, а зеленой массы - 79,0 кг.
Положительная эффективность азотного и фосфорного удобрений по ротациям проявилась во все годы исследований, и уровень прибавок от этих удобрений определялся условиями увлажнения. Так, в засушливую четвертую ротацию прибавки урожая культур севооборота от азотного и фосфорного удобрений были ниже средних показателей, соответственно, на 36-57 и 36-62% (табл. 144).
Положительная эффективность калийного удобрения в составе полного удобрения (вариант P20 + N40P40K40) тесно зависела от возделываемой культуры севооборота, уровня урожая и содержания обменного калия в почве по ротациям. Так, во все годы исследований отмечалось положительное действие калия на повышение урожая зеленой массы овса.

В среднем за четыре ротации сбор зеленой массы при внесении калия в дозе 40 кг/га (K40 к фону P20 + N40P40) возрос на 21 ц/га, или на 15%. По ротациям севооборота меньшие прибавки зеленой массы от калия отмечены в первой (прибавка 14,0 ц/га) и четвертой (прибавка 12,0 ц/га) ротациях. В первой ротации меньшая прибавка (несмотря на общий высокий уровень урожая) связана со сравнительно высоким содержанием обменного калия (11,8 мг/100 г) на азотно-фосфорно-калийном варианте перед внесением этих удобрений в почву. В четвертой ротации низкая эффективность калия обусловлена невысокой общей продуктивностью этой культуры из-за засухи, хотя и отмечалось меньшее, чем в первой ротации, содержание обменного калия в почве (8,5 мг/100 г почвы). Более высокая эффективность калийного удобрения отмечена в увлажненных во второй и третьей ротациях: урожай возрос соответственно на 24,0 и 32,0 ц/га, или на 19,0 и 18,0%. В этих двух ротациях большая эффективность калия обусловлена как высоким уровнем урожая (и в связи с этим, большим выносом элемента), так и меньшим, чем в первой ротации содержанием обменного калия в почве: соответственно 10,5 и 9,5 мг/100 г почвы.
Положительное влияние калия на повышение урожая зерна пшеницы также зависело от уровня урожая этой культуры на азотно-фосфорно-калийном варианте и содержании обменного калия в почве. Так, достоверные прибавки зерна пшеницы от калия (1,6-2,0 ц/га) получены только при высоких уровнях урожайности, что проявилось во второй (38,7 ц/га) и третьей (35,8 ц/га) ротациях зернопарового севооборота. Исключение отмечено в первой ротации, где, несмотря на высокую урожайность пшеницы (46,1 ц/га), прибавки от внесения калия не получено, поскольку исходное содержание обменного калия было более высоким (в 1,2 раза), чем во 2-й и 3-й ротациях (9,5-10,0 мг/100 г почвы). Отсутствие эффекта от калия отмечено в засушливой четвертой ротации (урожайность пшеницы 20,2 ц/га), несмотря на снижение содержания обменного калия в почве до 8,5 мг/100 г почвы.
Из парных комбинаций азотного удобрения с фосфорным и калийным удобрениями (P20 + N40P40 и P20 + N40K40) более эффективным было сочетание азота и фосфора - P20 + N40P40. Прибавки зерна пшеницы и овса, а также зеленой массы овса (соответственно 10,7, 8,5 и 62,3 ц/га) превысили прибавки этих культур, полученных на варианте P20 + N40K40, соответственно на 62, 31 и 22%. Так же как и в зернопаропропашном севообороте, на азотно-калийном фоне отмечается положительная роль суммарной дозы фосфорного удобрения - P60 (P40 основная + P20 припосевная) по сравнению с припосевной P20. Так, прибавки зерна пшеницы, овса и зеленой массы овса, полученные на варианте P20 + N4()P40K40, были выше прибавок этих культур, полученных на варианте P10 + N40K40 соответственно на 71, 35 и 62%. Совместное внесение фосфорно-калийного удобрения P10 + P40K40 без азотного было неэффективно.
В зернопаровом севообороте было продолжено изучение действия и последействия двух органических, эквивалентных по навозу минеральных и органоминеральных (эквивалентных навозу) систем удобрений.
Как свидетельствуют результаты исследований, в среднем изучаемые разные дозы навоза (40 и 60 т/га) оказали равное влияние на повышение урожая зерна пшеницы по пару (прибавки 10,9 и 10,8 ц/га) и овса (прибавки 7,5 и 7,9 ц/га). На второй год последействия навоза преимущество было за большей дозой навоза, прибавки зеленой массы овса составили 64 и 75 ц/га (табл. 145).
Сравнительное изучение выровненных по азоту, фосфору и калию трех систем удобрений показало некоторое преимущество органоминеральной системы удобрения P10 + навоз 20 т/га + N118P78K128 эквивалент 20 т навоза. Урожаи зерна пшеницы и овса на этом варианте возросли на 11,4 и 8,8 ц/га, или на 47,7 и 68,8%, зеленой массы на 77 ц/га, или на 95%.

На варианте P10 + N136P156K256 (эквивалент 40 т навоза) отмечена меньшая урожайность пшеницы по пару (прибавка 3,8 ц/га), что связано с токсичным действием удобрений в засушливые годы на всхожесть семян.
Как показали результаты исследований за 2001-2005 годы (табл. 146), из изучаемых видов и сочетаний минеральных систем удобрений большее влияние на повышение урожая всех культур севооборота оказала высокая доза полного минерального питания (N60P40K40). Так, в среднем за 2001-2005 годы данный вариант обеспечил прибавку зерна пшеницы - 4,1 ц/га (контроль - 8,9 ц/га), овса по пшенице - 5,3 ц/га (контроль - 11,7 ц/га) и овса на зеленую массу - 70 ц/га (контроль - 45 ц/га). Однако более оптимальными под пшеницу по пару и овес по пшенице следует считать совместно вносимые азотно-фосфорные удобрения -N40P40 и N70P20, а на овес на зеленую массу меньшие дозы полного минерального питания N40P40K40 и N20P20K20.

Так, в среднем за пять лет (2001-2005 гг.) вариант азота с фосфором по 40 кг д.в. обеспечил прибавку зерна пшенице по пару - 3,8 ц/га, овса в среднем за четыре года (в 2003 году урожай зерна не получен) - 4,5 ц/ га, а вариант NP по 20 кг д.в., соответственно 3,1 и 3,9 ц/га. Прибавка зеленой массы овса от полного минерального удобрения N40P40K40 составила 63 ц/га, от NPK по 20 кг д.в. - 59 ц/га.
В составе изучаемых парных и тройных комбинаций систем минеральных удобрений в среднем за годы исследований отмечается положительная эффективность азотного удобрения на всех культурах севооборота, что обусловлено, как правило, малым содержанием нитратного азота в почве, как по пару, так и по зерновым предшественникам. Так, прибавки от N40 (сравнение уровней урожайностей культур севооборота на вариантах N40P40K и P40K40) составили: зерна пшеницы - 1,4 ц/га, зерна овса - 3,9 ц/га и зеленой массы овса - 47 ц/га. При этом 1 кг азота обеспечил получение зерна пшеницы 3,5 кг, овса - 9,8 кг и зеленой массы овса - 117,5 кг. Сравнение уровней урожайности на вариантах N10P10 и P10 также свидетельствуют в пользу азотного удобрения (прибавки урожая культур севооборота составили соответственно 1,8 ц/га, 4,0 и 13 ц/га).
В целом, за годы исследований положительное влияние фосфора на повышение урожайности всех культур севооборота отмечено в составе полного минерального удобрения. Так, от дозы P40 прибавки урожая (сравнение уровней урожаев, полученных на вариантах N40P40K40 и N40K40) составили: зерна пшеницы и овса - 2,3 ц/га и 1,7 ц/га, зеленой массы овса - 22 ц/га. При этом 1 кг фосфора обеспечил получение 5,8 кг зерна пшеницы, 4,3 кг овса и 55 кг зеленой массы овса.
Прибавка от калия (K40) зеленой массы овса в среднем за 2001-2005 гг. составила 22 ц/га (разница в урожайности на вариантах N40P40K40 и N40K40). Положительная роль калия в повышении урожайности отмечена и на вариантах с малыми дозами (сравнение N10P10K20 и N10P20), где прибавка зеленой массы овса от K20 составила 34 ц/га. Следовательно, применение калия в дозе 20 и 40 кг в сочетании с азотом и фосфором обеспечивает дополнительно 22-34 ц/га зеленой массы овса.
Сравнение эффективности разных уровней азотно-фосфорного удобрения (N20P2 и N40P40) на всех культурах показало незначительное преимущество больших норм - N40P40.
Сравнительное изучение вносимых на ротацию севооборота органических, органо-минеральных и эквивалентных по навозу минеральных удобрений в год действия на пшенице и первый год последействия на овсе показало преимущество органической системы. Во второй год последействия большую прибавку зеленой массы овса (52 ц/га) обеспечил вариант с эквивалентной, 20 т навоза, минеральной системой - N100P50K120.
Изучение двух доз навоза (20 и 40 т/га) показало равнозначное их влияние на все культуры севооборота.
Для объективной оценки эффективности удобрений нами рассчитана продуктивность зернопарового севооборота (табл. 147). Из минеральных систем удобрений наибольшую продуктивность севооборота - 25,3 ц/га з.ед. (прибавка 10,2 ц/га з.ед.) обеспечило полное удобрение N30P45K30 (P20 + N40P40K40 под каждую культуру севооборота), окупаемость 1 кг NPK составила 9,7 з.ед. Из органических систем удобрений более эффективно применение навоза в дозе 10 т на 1 га пашни, прибавка - 8,7 кг з.ед., окупаемость 1 т навоза - 87 кг з.ед.
Таким образом, систематическое применение минеральных и органических удобрений в севообороте приводит к повышению эффективного плодородия каштановых почв сухой степи Забайкалья, а также к значительному росту урожайности возделываемых культур и продуктивности севооборота в целом. Внесение минеральных удобрений в дозах N30P45K30 на 1 га севооборотной площади способствует повышению продуктивности севооборота на 10,2 ц/га зерновых единиц при окупаемости 1 кг д.в. удобрений 9,7 кг з.ед.

Оптимальная норма навоза, 10 т на 1 га пашни, обеспечивает повышение продуктивности севооборота на 8,7 ц/га з.ед., при окупаемости 1 т навоза 87 кг з.ед. С увеличением доз навоза до 15 т/га пашни продуктивность севооборота повышается, однако окупаемость единицы удобрений снижается. Следовательно, уровень насыщения севооборота удобрениями должен определяться задачами по стабилизации и повышению почвенного плодородия, росту урожайности возделываемых культур в соответствии с экономической целесообразностью.
Как было показано в зернопаропропашном и зернопаровом севооборотах в сухостепной зоне Бурятии, обеспечение растений влагой является решающим условием высокой эффективности удобрений на каштановых почвах. О необходимости орошения пахотных каштановых почв Бурятии для повышения эффективности удобрений указывали К.Л. Уфимцева, И.Г. Важенин, Е.А. Важенина.
Повышение эффективности минеральных удобрений на орошаемых пахотных каштановых почвах Бурятии, по сравнению с богарой, отмечено в работах Н.С. Хребтова, М.Д. Троцкой, Л.К. Емельяновой, М.С. Андреева, Г.Л. Колмакова, Д.Ф. Иннокентьевой.
Так, в опытах М.С. Андреева урожай зерна пшеницы, полученный при орошении на варианте с полным минеральным удобрением, превысил урожай этой культуры на аналогичном варианте в условиях богары на 9,6 ц/га, или на 52,5 %. В опытах Г.Л. Колмакова, Д.Ф.Иннокентьевой большее повышение урожая зерна яровой пшеницы в условиях богары и орошения обеспечивало полное минеральное удобрение, и ее урожайность на этом варианте превысила богарный фон на 10,5 ц/га, или на 62 % (табл. 148). В опыте четко прослеживается решающая роль в повышении урожая азотного и вносимого с ним фосфорного удобрений.
Как показали результаты наших исследований в длительном стационарном опыте, решающую роль в повышении урожая культур севооборота на каштановой почве при орошении (как и на богаре) оказало азотное удобрение (табл. 149). Высокая эффективность его связана с низким содержанием нитратного азота перед внесением азотного удобрения.

Так, внесение азота в дозе 60 кг/га повысило урожай зерновых культур на 4,2-9,9 ц/га, или на 31,3-81,8%, зеленой массы кукурузы, картофеля и корнеплодов соответственно на 66,9; 32,5 и 221,6 ц/га, или на 60,6, 34,9 и 105,1%.
Внесение азотного удобрения совместно с фосфорным обеспечивало повышение урожая культур севооборота по сравнению с одним азотом. Так, урожайность зерновых культур от дополнительного внесения фосфора в дозе 60 кг/га возросла на 36,3-164,3%, зеленой массы кукурузы, картофеля и корнеплодов, соответственно, на 27,2; 68,9 и 24,6%.
В целом, совместное внесение азотного и фосфорного удобрений обеспечило повышение урожая зерновых культур на 8,4-13,5 ц/га, или на 59,2-111,6%, зеленой массы кукурузы, картофеля и корнеплодов соответственно на 85,1; 54,9 и 276,1 ц/га, или на 77,1; 58,9 и 131,0%.
Для определения оптимальной дозы азотного удобрения в стационарном опыте были проведены исследования влияния возрастающих доз азота на урожай культур зернопропашного севооборота. Как показали результаты исследований, наибольшие прибавки зерна пшеницы по обоим предшественникам (11,5-15,3 ц/га) и ячменя (6,0 ц/га) получены при внесении азота в дозе 120 кг/га (табл. 150).

Следует отметить, что меньшая урожайность зерна ячменя на варианте N120, по сравнению с урожайностью зерна обеих пшениц, связана с большим полеганием этой культуры при высокой дозе азота и в связи с этим потерей урожая зерна при уборке.
Максимальные прибавки зеленой массы кукурузы (102,8 ц/га), картофеля (85,9 ц/га) и корнеплодов (420,0 ц/га) получены от азота в дозе 180 кг/га.
Как было отмечено, важным оценочным показателем эффективности азотного удобрения является его окупаемость дополнительным урожаем сельскохозяйственной продукции. Расчеты показывают, что при систематическом применении возрастающих доз азотного удобрения в зернопропашном севообороте наибольшее количество сельскохозяйственной продукции на каждый килограмм внесенного азота получено при дозе азота 60 кг/га. При этом количество зерна пшеницы по обоим предшественникам составило 14,5-20,8 кг, зерна ячменя - 7,8 кг, зеленой массы кукурузы - 108 кг, картофеля - 93,3 кг, корнеплодов - 416 кг.
С увеличением нормы внесения азотного удобрения этот показатель снижается. Так, при внесении азота в дозе 120 кг/га эти показатели по сравнению с дозой азота 60 кг/га снизились на 32-39%, а при дозах азота 180 и 240 кг/га, соответственно, на 44-61 и 59-73%.
Для оценки продуктивности севооборота при разных системах применения удобрений был определен среднегодовой выход общей продукции с 1 га орошаемой севооборотной площади, выраженный в зерновых единицах.
Анализ полученных данных показывает, что наибольшую продуктивность севооборота - 35,6 ц/га з.ед. (прибавка 18,7 ц/га), при окупаемости 1 кг д.в. удобрений 6,2 кг з.ед., обеспечил вариант N180P60K60. Дальнейшее увеличение дозы азота до 240 кг/га (фон P60K60) было неэффективно (табл. 151).
Сравнение продуктивности изучаемых полевых севооборотов в условиях богары и при орошении на вариантах с близкими по нормам внесения удобрений соответственно 173 и 180 кг/га пашни севооборота показывает, что при орошении его продуктивность в 1,5 раза выше, чем на богарном фоне и составляет 29,7 ц з.ед. при окупаемости 1 кг NPK - 7,1 кг з.ед. (табл. 152).

Таким образом, как свидетельствуют результаты наших исследований, орошение сельскохозяйственных культур на каштановых почвах позволяет повысить эффективность минеральных удобрений по сравнению с богарой почти в 1,5 раза и получить с их помощью до 30 ц з.ед. с 1 га пашни севооборота.