Агрохимия, 2022, № 7, стр. 24-32

ВВЕДЕНИЕ

Одним из основных вопросов агрохимии и земледелия в целом является эффективное и экономное использование удобрений и химических мелиорантов в целях достижения в конкретных агроклиматических условиях возможно высокой продуктивности сельскохозяйственных культур и поддержки или повышения плодородия почвы. В этой связи система применения удобрений должна предусматривать получение требуемого уровня урожайности сельскохозяйственных культур высокого качества, сохранение и повышение плодородия почвы, охрану окружающей среды от загрязнения [1].

Оптимальное сочетание всех агроэкологических факторов в требуемых для сельскохозяйственных культур режимах (водного, теплового, воздушного) с учетом их биологических потребностей, почвенно-климатических и погодных условий, фитосанитарного состояния почв и посевов является одним из основных условий высокой продуктивности и устойчивости земледелия [2]. В современном земледелии удобрения являются важнейшим средством целенаправленного регулирования питания растений, круговорота и баланса биогенных веществ, последовательного повышения плодородия и фитосанитарного состояния почв и получения на этой основе высокой продуктивности агроценозов и поддержания экологического равновесия в природе [3].

Исследователи отмечают [4], что несмотря на длительность процесса изучения эффективности удобрений, их влияния на плодородие почв и продуктивность культур, очень многие вопросы этой разноплановой проблемы не получили должного окончательного решения. Возникает необходимость теоретического обоснования и разработки систем удобрения, которые более адаптивны, менее энергоемки, экологически безопасны, разумно сочетают природные ресурсы и агротехнические приемы.

Решению некоторых вопросов изучения отзывчивости культур полевого севооборота на минеральную и органо-минеральную системы удобрения, их влиянию на показатели плодородия дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почвы в условиях длительного их применения служил стационарный полевой опыт на Центральной опытной станции ВИУА в Домодедовском р-не Московской обл. [5–7]. Перед закладкой опыта почва характеризовалась кислой реакцией среды при очень низком содержании подвижного фосфора и калия. Подобные почвы занимали в те годы ≈70% всей пахотной площади Нечерноземной полосы РФ [5], значительные площади таких почв имеются и в настоящее время [8]. Таким образом, несмотря на удаленность приводимых материалов во времени, эти сведения не потеряли своей актуальности. Цель работы – установить влияние минеральной и органо-минеральной систем удобрения на фоне известкования кислой, бедной питательными веществами дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почвы, на урожайность культур и продуктивность полевого севооборота в течение длительного периода его прохождения, а также воздействие извести и удобрений на состояние плодородия почвы и баланс питательных веществ.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Перед закладкой опыта в слое почвы в 0–20 см содержание гумуса (по Тюрину) составило 1.61–1.92%, Р₂О₅ (по Кирсанову) – 21–30 мг/кг, K₂О (по Масловой) – 105–124 мг/кг, рН_КСl 4.2–4.3, S_основ – 7.7–8.5 мг-экв /100 г почвы.

Опыт проводили в течение 4-х ротаций 7‑польного севооборота. Севооборот включал зерновые, кормовые культуры и картофель. В опыте применяли N_аа, Р_ф при основном внесении и Р_сг при посеве зерновых в рядки с семенами (1-, 2-я ротации) или Р_сд (3-, 4-я ротации), К_х и полуперепревший навоз КРС. Известковый материал – известняковая мука.

Сроки и способы внесения удобрений: под яровые зерновые – NPК- удобрения вносили весной под предпосевную культивацию; под озимую пшеницу – РK-удобрения, N20 – под плуг осенью, остальной азот – весной в подкормку; под картофель – весной под перепашку зяби, навоз осенью; под викоовcяную смесь – навоз осенью. Известь вносили под озимую пшеницу в предпосевную культивацию и под ячмень – осенью. Высевали сорта сельскохозяйственных культур, районированные в те годы. Технология возделывания культур – типичная для зоны, совершенствовавшаяся с течением времени.

Опыт проводили в 4-х полях, повторность четырехкратная. Размещение вариантов внутри повторений – систематическое. Площадь опытной делянки 174 м², учетная – 100 м².

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Действие различных систем удобрения на урожайность культур и продуктивность севооборота в течение 4-х ротаций представлено в табл. 1, 2. Урожайность по годам значительно менялась (особенно в 1-й и 2-й ротациях) в зависимости от метеорологических условий, но закономерность действия удобрений сохранялась. Во 2-й и последующих ротациях урожайность викоовсяной смеси, озимой пшеницы и ячменя в большинстве вариантов, включая контроль, последовательно повышалась по сравнению с 1-й ротацией в связи с ростом окультуренности почвы. Урожайность картофеля повышалась от 1-й ротации ко 2-й, в 3-й ротации находилась на уровне, близком урожайности во 2-й ротации, затем снова повышалась в 4-й ротации. Продуктивность севооборота, как обобщающий показатель эффективности удобрений, последовательно возрастала от 1-й ротации к 4-й также во всех вариантах опыта.

Влияние извести на урожайность культур оказалось незначительным, наиболее значимым для озимой пшеницы, идущей после клевера. В целом за севооборот прибавки от извести по сравнению с фоном без удобрений от 1-й к 3-й ротации составили: 1.8, 2.8 и 2.9 ц к.е./га, на фоне минеральных удобрений (вариант 7) соответственно – 1.2, 1.3, 2.0 ц к.е./га (отметим, в 4-й ротации известь вносили общим фоном во всех вариантах). Из сочетаний  минеральных удобрений наиболее эффективными были системы с наличием в их  составе фосфора: NP, PK, NPK. Например, в 1-й ротации прибавки продуктивности соответственно составляли: 8.0, 7.2 и 10.1 ц к.е./га. Сочетание NK обеспечивало прибавку лишь 3.2 ц к.е./га. Таким образом, на бедной по содержанию подвижного фосфора почве полевые культуры испытывали первоочередную потребность в фосфоре, именно фосфор находился в первом сильно выраженном минимуме [5, 6]. В среднем за ротацию прибавка от фосфора в дозе 40–46 кг/га составляла 6.9 ц к.е./га в 1-й, 10.4 – во 2-й ротации, при дозе Р69–9.5 ц в 3-й и 12.5 ц к.е./га – в 4-й ротации.

Применение полной минеральной системы в дозе N43P44K47 в среднем за год 1-й и 2-й ротаций на фоне известкования позволило поднять продуктивность севооборота с 16.7 до 26.8 ц к.е./га в 1-й и с 18.6 до 32.9 ц к.е./га во 2-й ротации, в 3‑й ротации при дозе N77P69K77 – с 23.2 до 39.7 ц к.е./га. В 4-й ротации, в результате окультуривания почвы в течение 3-х ротаций, на первое место по эффективности выходили азотное и калийное удобрения, несколько уступало им фосфорное. Прибавка от N77 составляла 14.4, P69–12.5, K77–14.2 ц к.е./га, или на 1 кг азота – 18.7, фосфора – 18.1, калия – 18.5 к.е., т.е. эффективность разных видов удобрений практически выравнивалась. Органо-минеральные системы еще более повышали урожайность культур и продуктивность севооборота. Система удобрения, рассчитанная по балансу, обеспечивала продуктивность от 29.6 ц в 1-й ротации до 33.5 ц – во 2-й, 41.8 ц – в 3-й и 54.1 ц к.е./га – в 4-й ротации. Система удобрения с двойной дозой навоза + NPK (вариант 10) имела продуктивность в 3-й ротации, равную 42.5, в 4-й – 58.5 ц к.е./га.

По мере прохождения ротаций севооборота вместе с ростом продуктивности культур под влиянием удобрений изменялись агрохимические показатели почвы (табл. 3). Содержание гумуса (по Тюрину) снижалось от исходного уровня при всех системах удобрения, наиболее сильно во 2-й ротации севооборота. По окончании 3-й ротации севооборота отмечено незначительное увеличение содержания гумуса по сравнению со 2-й ротацией, причем не только в вариантах с удобрениями (это можно объяснить увеличением доз в 1.5 раза в 3-й ротации). Но даже в контроле без удобрений различий между содержанием гумуса на фоне без удобрений и на фоне внесения Са между 1-й и 2-й ротациями не отмечено. При применении парных сочетаний удобрений более высокое содержание гумуса отмечено в варианте NK, а также в варианте NPK без Са. Наиболее высокие показатели содержания гумуса наблюдали при применении органо-минеральных систем. В 4-й ротации содержание гумуса в большинстве вариантов находилось на уровне показателей за 3‑ю ротацию, а в варианте органо-минеральной системы с двойной дозой навоза (вариант 10) – даже близкие исходной величине. Содержание подвижного фосфора по Кирсанову в контроле и в вариантах без внесения фосфорного удобрения имело тенденцию к повышению от исходного уровня в 4-й ротации, через некоторое его понижение в 1-й и 2-й ротациях. В вариантах с фосфорным удобрением в составе содержание подвижного фосфора в почве от ротации к ротации повышалось, причем наиболее значительно в варианте РK (что, вероятно, было связано с меньшим потреблением фосфора на формирование урожая, чем в вариантах NР и NPK). Наиболее высокое содержание подвижного фосфора отмечено в варианте органо-минеральной системы с двойной дозой навоза (вариант 10) –128 и 126 мг/кг в 3-й и 4-й ротациях соответственно. Отметим, что это происходило при формировании самой высокой продуктивности севооборота – 58.8 ц к.е./га в 4-й ротации.

Несмотря на достаточно большой вынос фосфора в вариантах без внесения фосфорных удобрений (варианты 2, 4) – 374 и 446 кг/га, содержание подвижного фосфора в почве в 4-й ротации не уменьшилось, а даже несколько возросло. Отмеченное явление, возможно, было обусловлено влиянием внесенной извести, а также повышением подвижности фосфора за счет менее растворимых почвенных фосфатов [5]. В вариантах с использованием в составе удобрения фосфора (варианты 3, 5–7) содержание подвижного фосфора в почве от ротации к ротации последовательно возрастало. Наибольший прирост за 4 ротации получен в варианте 5 (РK) – 85 мг/кг, несколько меньший – в варианте 3 (NP) – 65 мг/кг. Полное минеральное удобрение на фоне Са (вариант 6) имело некоторое преимущество перед вариантом NPK без Са: 74 и 56 мг Р₂О₅/кг соответственно. Наиболее высокие прибавки содержания подвижного фосфора получены при применении органо-минеральной системы: вариант 18 – 80, вариант 10 – 102 мг/кг почвы в слое 0–20 см. За 4 ротации севооборота по содержанию подвижного фосфора почва перешла в группу среднего и повышенного содержания. Следует обратить внимание, что от внесенного за 4 ротации количества фосфора с удобрениями растения использовали только менее половины: в варианте NP – 37, РK – 39, NPK – 44, органо-минеральная системы (вариант 18) – 36%. Другая часть внесенного фосфора влияла на повышение потенциального плодородия почвы.

Содержание обменного калия (по Масловой) в вариантах без внесения калийного удобрения (варианты 1–3) в 4-й ротации по сравнению с исходным уровнем снижалось, хотя и не последовательно во всех ротациях. В вариантах с внесением калийного удобрения (варианты 4–7) в итоге за 4 ротации его содержание в почве оставалось на уровне, близком к исходному. Заметное повышение содержания обменного калия наблюдали только в варианте 10 с удвоенной дозой навоза в 3-й и 4-й ротациях (NPK + двойная доза навоза): со 116 до 172 мг K₂О/кг.

Реакция почвенной среды (рН_KCl) без внесения извести (варианты 1, 7) не изменялась от исходной величины до конца 3-й ротации (в 4-й ротации известь внесли фоном во всех вариантах). Уже после 1-й ротации почва под влиянием извести из группы сильнокислых перешла в группу среднекислых почв. Применение полной минеральной системы удобрения без извести приводило к незначительному подкислению почвы. При совместном внесении извести и минеральных удобрений в вариантах применения всех систем удобрения положительное действие извести перекрывало отрицательное влияние физиологически кислых минеральных удобрений.

В среднем в вариантах с внесением извести за 1-ю ротацию кислотность почвы снизилась: рН_KCl повысился на 0.5 ед., гидролитическая и обменная кислотность также снижались. В 3-й ротации отмечена стабилизация показателей кислотности в вариантах по сравнению со 2-й ротацией севооборота. В 4-й ротации при удвоении дозы извести (8 т/га) и ее внесении общим фоном заметно снизились по сравнению с 3-й ротацией все виды кислотности: рН_KCl в среднем повысился на 0.05 ед., Н_г снизилась на 0.09 мг-экв/100 г. По показателям кислотности почва перешла в группу слабокислых, а в отдельных вариантах 2, 10, 18 – в близкую к нейтральной. Сумма поглощенных оснований за 4 ротации севооборота в среднем при внесении извести повысилась от 8.2 до 12.3 мг-экв/100 г, степень насыщенности почвы основаниями – от 64.0 до 86.6%. По этим показателям почва перешла из группы слабоокультуренных в группу хорошо окультуренных почв. Зависимость урожайности изученных культур и продуктивности севооборота от комплекса агрохимических показателей (рН, содержания гумус, подвижных Р₂О₅, K₂О, S_осн) характеризовалась средним уровнем тесноты связи. Коэффициенты множественной корреляции в ротациях севооборота составили: за 1-ю ротацию – 0.79, 2-ю – 0.51, 3-ю – 0.70, 4-ю – 0.64.

Наряду с изучением влияния систем удобрения в севообороте на урожайность сельскохозяйственных культур, продуктивность севооборота и агрохимические свойства почвы в опыте рассчитаны балансы элементов питания в ротациях севооборота (табл. 4).

При составлении азотного баланса за 1-ю ротацию было принято включать в расходную статью азота только вынос азота урожаем небобовых культур, включая в их число викоовсяную смесь на сено, а также 1/3 общего содержания азота в урожае зерна и соломы гороха. Вынос азота из почвы с урожаем клевера включал вынос этого элемента и сорняками. Количество биологически связанного азота под клевером было принято равным 2/3 его общего содержания в чистом клеверном сене, пожнивных и корневых остатках (без сорняков) [5]. Баланс фосфора и калия определяли по разности между поступлением их с удобрениями и выносом урожаями. Было установлено, что наиболее высокие размеры дефицита по тем элементам, которые не вносили с удобрениями, получены в вариантах парных сочетаний удобрений. При прохождении 1-й ротации севооборота дефициты элементов, не внесенных с удобрениями, заметно превышали таковые по сравнению с вариантом без удобрений. В 1-й ротации эти среднегодовые дефициты отдельных элементов питания растений составляли: азота – 26.1, фосфора – 10.6 и калия – 36.0 кг/га.

Баланс питательных веществ при внесении полного минерального удобрения (варианты 6, 7) показал, что в бедной элементами питания почве значительная часть удобрений не использовалась на формирование урожая, а пошла на повышение потенциального плодородия и окультуривание почвы. Например, в 1-й ротации севооборота избыток фосфора, внесенного с минеральными удобрениями, превышал вынос его урожаями за ротацию в 2 раза (202 кг Р₂О₅ против 103 кг) или составлял 28.8 кг Р₂О₅ в среднем за год. Для азота этот избыток составлял уже 1/3 часть выноса урожаями, калия – немногим >1/7 его общего выноса.

Баланс питательных веществ при применении органической системы удобрения при внесении навоза 40 т/га за 1-ю ротацию (вариант 9) сложился положительным только для азота и фосфора, а для калия оказался отрицательным, хотя и незначительным по своим размерам: +6.6 кг N/га, +5.6 кг Р₂О₅/га и –9.1 кг K₂О/га в среднем за год. Удвоение дозы навоза до 80 т/га (вариант 10) обеспечило положительный баланс уже всех 3-х элементов питания, причем превышение поступления над выносом достигало значительных величин: 32 кг N/га, 22 кг Р₂О₅/га и 15 кг K₂О/га в среднем за год.

При применении органо-минеральной системы, рассчитанной на получение заданных урожаев (вариант 18), также сложился положительный баланс всех 3-х элементов питания, и особенно с большим избытком фосфора над его выносом урожаями. Для азота этот избыток составлял ≈1/2, фосфора – 4/5 и калияю – 1/6 общего выноса этих элементов питания урожаями.

Таким образом, результаты исследования баланса питательных веществ показали, что по сравнению с минеральной системой удобрения при применении органо-минеральной системы относительный избыток элементов питания оказался несколько меньшим: для фосфора – 4/5 против 2, заметно большим для азота (1/2 против 1/3) и отчасти для калия (1/6 против 1/7). При этом растениеводческая продукция при применении минеральной системы удобрения была значительно меньшей, чем при применении органо-минеральной системы. Результаты изучения балансов питательных веществ в вариантах различных систем удобрения показали, что для существенного повышения урожаев всех культур в 1-й ротации севооборота на бедных в отношении содержания подвижных форм фосфатов дерново-подзолистых почвах недостаточно вносить удобрения, исходя из размеров выноса питательных веществ с планируемыми урожаями и обычных поправок к ним (–14 кг N, +4–6 кг Р₂О₅ и +20–25 кг K₂О в среднем на 1 га в год).

В последующие ротации севооборота в соответствии с ростом урожайности культур и выносом элементов питания изменялись размеры баланса питательных веществ. Например, после 2-й и последующих ротаций севооборота увеличивался по сравнению с 1-й ротацией отрицательный баланс фосфора и калия в варианте без удобрений, а также в вариантах с парными сочетаниями элементов питания, в которых соответствующие удобрения не применяли и увеличивался положительный баланс в вариантах, где соответствующие удобрения были внесены. На фоне известкования без внесения удобрений (вариант 2) этот дефицит от 1-й ротации к последующим изменялся в среднем за год по-разному: фосфора – 10.0, 11.1, 14.0, 18.3 кг/га, калия – 29.9, 30.7, 33.3, 35.6 кг/га. При применении удобрений в вариантах с парными сочетаниями элементов дефицит элементов питания от ротации к ротации увеличивался следующим образом: фосфора – 10.6, 12.1, 15.4, 25.6 кг/га, калия – 35.9, 44.3, 41.1, 50.6 кг/га. Баланс азота в 1-й, 2-й и 4-й ротациях был дефицитным, причем в 1-й ротации – довольно значительным, в 3-й ротации он был небольшой и положительный. В среднем за год баланс азота составлял в ротациях на фоне известкования (вариант 2): –18.6, –6.3, +12.7, –7.0 кг/га. В варианте парного сочетания элементов без участия азота (вариант 5 – РK) баланс азота был следующим: –26.1, –15.9, +12.3, ‒10.9 кг/га. Небольшой положительный баланс азота, сложившийся в 3-й ротации, был связан со значительным повышением урожайности клевера и соответственно накоплением биологического азота в 3-й ротации по сравнению со 2-й ротацией.

В вариантах полной минеральной системы (варианты 6, 7) во всех ротациях севооборота сложился положительный баланс азота и фосфора и небольшой отрицательный баланс калия во 2-й и 4-й ротациях. В варианте NPK + Ca (вариант 6) размеры баланса в среднем за год в ротациях составили: азота – 10.9, 7.6, 37.0, 23.0, фосфора – 28.9, 25.9, 43.4, 28.0, калия – –5.7, –13.7, 9.9, –17.6 кг/га.

В вариантах применения органической системы удобрения при внесении за 1-ю и 3-ю ротации навоза 40 т/га (вариант 9, в среднем за год 5.7 т навоза/га) сложился положительный баланс азота и фосфора и отрицательный – калия в 1-ю ротацию. Во 2-й ротации сформировался положительный баланс азота и фосфора, в 3-й ротации (в связи с ростом продуктивности) – отрицательный баланс фосфора и калия. В 4-й ротации, когда доза навоза была удвоена (80 т/га за ротацию или 11.7 т/га в среднем за год), сложился положительный баланс всех 3-х элементов питания. Размеры баланса от 1-й ротации к 4-й в среднем за год составляли: азота – +6.6, +6.4, +24.3, +21.0, фосфора – +5.6, +3.6, –3.6, +6.4, калия – –9.1, –1.6, –5.1, +18.4 кг/га.

При применении органо-минеральной системы, рассчитанной на получение планируемых урожаев (вариант 18) во всех ротациях севооборота для всех элементов питания балансы были положительными. Баланс при органо-минеральной системе удобрения во всех ротациях характеризовался следующими величинами: азота – 18.9, 7.7, 61.7, 43.9, фосфора – 31.1, 27.9, 58.7, 56.4, калия – 8.1, 10.1, 34.1, 19.0 кг/га (следует иметь в виду, что дозы минеральных удобрений в 3-й и 4-й ротациях были увеличены в 1.5 раза, а единичная доза навоза в 4-й ротации – в 2 раза). При внесении удвоенной дозы навоза (11.4 т/га в среднем за год в 1-й–3-й ротациях и 22.8 т/га – в 4-й ротации) совместно с полной минеральной системой (в 3-й и 4-й ротациях) во всех ротациях севооборота питательные вещества использовались растениями не полностью. Оставалось неиспользованным в среднем за год: азота – 32.0, 21.7, 86.1, 76.7, фосфора – 22.0, 18.9, 74.4, 83.9, калия – 15.0, 32.3, 99.4, 110 кг/га.

В сумме за 4 ротации севооборота дефицит на фоне без удобрений составил: азоту – –184, фосфора – –319, калия – –861 кг/га, на фоне известкования – соответственно –148, –374, –920 кг/га. При применении парных сочетаний элементов дефицит отсутствующего в удобрении элемента составил: азота – –284, фосфора – –446, калия – –1200 кг/га.

При применении минеральной системы удобрения на фоне известкования образовался небольшой дефицит калия, значительный избыток фосфора и в меньшей мере азота: N – +549, Р₂О₅ – +883 (31.5 кг/га в год), K₂О – –110 кг/га.

При применении органической системы с единичной дозой навоза (5.7 т/га в год в 1-й и 3-й и 11.4 т/га – в 4-й ротациях, вариант 9) баланс азота был положительным (+408 кг/га или 14.6 кг в год), выявлен небольшой избыточный баланс фосфора (84 кг/га, 3.0 кг в год) и совершенно незначительный баланс калия (18 кг/га, 0.6 кг в год).

В вариантах органо-минеральной системы с единичной дозой навоза (5.7 т/га в год) в течение первых 3-х ротаций и с двойной дозой навоза (11.4 т/га) в 4-й ротации и единичной дозой NPK в 1-й и 2-й ротациях и полуторной дозой NPK в 3-й и 4-й ротациях (вариант 18) складывался положительный баланс всех 3-х элементов: азота – +925 (33.0 кг в среднем за год), фосфора – +1219 (43.5 кг в год) и калия – +500 кг/га (17.9 кг в год). Еще более значительный избыток элементов питания отмечен при применении системы удобрения с двойной дозой навоза (11.4 т в год в течение 3-х ротаций и 22.8 т – в 4-й ротации) и полуторной дозой NPK в 3-й и 4-й ротациях (вариант 10): азота – 1516 кг/га (54 кг в год), фосфора – 1394 кг (50 кг в год) и калия – 1794 кг (64 кг в год).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, в полевом стационарном опыте показано, что урожайность викоовсяной смеси, озимой пшеницы и ячменя в полевом севообороте на исходно кислой, бедной элементами питания дерново-подзолистой почве последовательно повышалась от 1-й ротации 7-польного севооборота к 4-й ротации. Урожайность картофеля повышалась от 1-й ротации ко 2-й, в 3-й ротации находилась на уровне 2-й ротации, затем повышалась в 4-й ротации. Продуктивность севооборота последовательно возрастала во всех вариантах от 1-й к 4-й ротации. Действие извести на урожайность культур оказалось незначительным, наиболее значимым для озимой пшеницы, идущей в севообороте после клевера.

Из сочетаний минеральных удобрений в 1–3-й ротациях наиболее эффективными были системы с внесением фосфорного удобрения (NP, РK, NPK). Из отдельных видов удобрений ведущую роль играло фосфорное удобрение. В 4-й ротации различия эффективности отдельных видов минеральных удобрений были незначительными.

В пахотном слое почвы содержание гумуса снижалось от исходного состояния по мере прохождения 4-х ротаций севооборота при применении всех систем удобрения. Наиболее высокое содержание гумуса отмечено при внесении двойной дозы навоза + NPK.

Содержание подвижного фосфора в почве повышалось под влиянием систем, имеющих в своем составе фосфорное удобрение, а также возрастало по мере прохождения ротаций севооборота. После прохождения 4-х ротаций севооборота почва из состояния очень бедной фосфором перешла в группу среднего и повышенного содержания подвижного фосфора.

Содержание обменного калия в почве изменялось под влиянием удобрений незначительно, оставаясь в 4-й ротации на исходном уровне. Заметное повышение содержания обменного калия выявлено только при применении системы NPK + двойная доза навоза в 3-й и 4-й ротациях.

Кислотность почвы без внесения извести в 1–3-й ротациях не изменялась от исходного уровня, под влиянием извести все формы кислотности снижались. В 3-й ротации по показателям кислотности почва из группы сильнокислых почв перешла в группу слабокислых, а в вариантах 2, 18, 10 – в близкую к нейтральной. В результате действия извести и удобрений почва по показателю содержания поглощенных оснований перешла из группы слабоокультуренных в группу хорошоокультуренных почв.

Корреляционная зависимость урожайности культур и продуктивности севооборота от комплекса агрохимических показателей почвы характеризовалась средней теснотой связи.

Расчет баланса элементов питания показал, что из бедной питательными веществами почвы значительная часть удобрений не использовалась на формирование урожая, а пошла на окультуривание почвы. Для существенного повышения урожаев культур полевого севооборота на такой почве недостаточно вносить удобрения, исходя из размеров их выноса. По мере роста окультуренности почвы урожайность культур и размеры выноса питательных веществ возрастали, изменялись и размеры баланса питательных элементов.

Наиболее высокая продуктивность севооборота среди вариантов минеральной системы удобрения получена при применении полного минерального удобрения на фоне известкования, при слабо положительном балансе азота, слабо отрицательном балансе калия и положительном балансе фосфора во всех ротациях севооборота.

При применении органо-минеральной системы удобрения с единичной дозой навоза более высокая продуктивность севооборота, чем при минеральной системе, была достигнута при слабо положительном балансе азота и калия (кроме слабо отрицательного баланса азота во 2-й ротации) и всегда положительном балансе фосфора. Наиболее высокая продуктивность севооборота получена при применении органо-минеральной системы удобрения с двойной дозой навоза и положительном балансе азота, фосфора и калия.