Агрохимия, 2022, № 8, стр. 17-21
Влияние различных уровней удобренности на урожайность льна-долгунца и культур льняного севооборота
Н. Н. Кузьменко *
Федеральный научный центр лубяных культур
172002 Торжок, Тверская обл., ул. Луначарского, 35, Россия
* E-mail: kuzmenko.nataliya2010@mail.ru
Поступила в редакцию 21.02.2022
После доработки 28.03.2022
Принята к публикации 16.05.2022
- EDN: KWWFNI
- DOI: 10.31857/S0002188122080105
Аннотация
В Центральном районе Нечерноземной зоны России в 2012–2018 гг. на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве с низким содержанием гумуса, повышенным содержанием подвижного фосфора и среднем калия в 7-польном льняном севообороте изучили эффективность 3-х уровней удобренности при минеральной системе удобрения. Показано, что при возделывании льна-долгунца в севообороте после многолетних трав максимальную урожайность льносоломы 67.1 ц/га с номером 3.00 и урожайность льносемян 11.1 ц/га обеспечила доза N15P25K65. Для возделываемых в севообороте культур (озимая рожь, ячмень, овес и многолетние травы) и в целом для севооборота оптимальным уровнем удобренности было применение среднегодовой дозы N38P26.4K69.3 (за ротацию севооборота в сумме N265P185K485). Среднегодовая продуктивность севооборота составила 41.1 ц з.е./га при окупаемости 1 кг NPK прибавкой продуктивности в размере 13.8 кг з.е. Применение среднегодовой дозы N31P21.4K56.4 (в сумме N315P220K590) привело к снижению среднегодовой продуктивности севооборота на 6.2 ц з.е./га (на 15.1%) и снижению окупаемости удобрений на 6.1 кг з.е. (в 1.8 раза).
ВВЕДЕНИЕ
Повышение эффективности сельскохозяйственного производства в значительной мере определяется научно-обоснованным применением минеральных удобрений, обеспечивающим сбалансированность питания сельскохозяйственных культур при надлежащем выполнении других агротехнических приемов [1].
В условиях острого дефицита удобрений важно определить оптимальные дозы удобрений, обеспечивающие максимальную их оплату дополнительным урожаем продукции, снижение затрат на их применение и эффективное использование достигнутого потенциала почвенного плодородия. Рекомендуется дифференцированно подходить к применению минеральных удобрений с учетом достигнутого уровня содержания их в почве [2]. Научные исследования, проведенные на льне-долгунце, показали, что при его возделывании на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве с содержанием подвижного фосфора от повышенного до очень высокого и средним содержанием калия возможно снижение дозы фосфорных удобрений при основном внесении в 4.1 раза, калия – в 1.4 раза без снижения урожайности [3].
При разработке системы удобрения в севообороте важно определить оптимальную насыщенность севооборота органическими и минеральными удобрениями, обеспечивающую сохранение плодородия почвы, создание оптимальных условий почвенного питания и получение высоких и устойчивых урожаев всех культур севооборота. Для того чтобы сохранить исходный уровень плодородия, как правило, требуются более высокие дозы удобрений, но с экономической точки зрения они не всегда оправдываются [4–6]. Например, применение в льняном севообороте удобрений из расчета 360–370 кг д.в./га севооборотной площади способствует сохранению плодородия дерново-подзолистой почвы, но не обеспечивает существенного роста продуктивности в сравнении с дозой 200 кг д.в./га и приводит к снижению качества продукции [5].
Цель работы – выявление оптимального уровня удобренности льняного севооборота при минеральной системе удобрения, обеспечивающей максимальную урожайность льнопродукции с хорошим качеством и высокую продуктивность севооборота на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве в условиях Центрального района Нечерноземной зоны России.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследование провели в стационарном опыте ФНЦ ЛК в Тверской обл. в 2012–2018 гг. на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве в севообороте со следующим чередованием культур: пар чистый – озимая рожь с подсевом многолетних трав (клевер красный и тимофеевка) – многолетние травы 1-го года пользования – многолетние травы 2-го года пользования – лен-долгунец – ячмень – овес.
В севообороте изучали 3 уровня удобренности: низкий – N31P21.4K56.4, средний – N38P26.4K69, повышенный – N45P31.4K84. Варианты систем удобрения и дозы удобрений под культуры севооборота представлены в табл. 1. В качестве контрольного варианта использовали вариант без внесения удобрений.
Таблица 1.
Культура | Уровень удобренности, NPK | ||
---|---|---|---|
низкий | средний | повышенный | |
Озимая рожь | 75–30–65 | 90–40–80 | 105–50–95 |
Многолетние травы 1-го года пользования | 0–25–80 | 0–30–100 | 0–35–120 |
Многолетние травы 2-го года пользования | 0–25–80 | 0–30–100 | 0–35–120 |
Лен-долгунец | 10–20–50 | 15–25–65 | 20–30–75 |
Ячмень | 65–25–60 | 80–30–70 | 95–35–90 |
Овес | 65–25–60 | 80–30–70 | 95–35–90 |
Внесено за севооборот | 215–150–395 | 265–185–485 | 315–220–590 |
На 1 га севооборотной площади | 31–21.4–56.4 | 38–26.4–69 | 45–31.4–84 |
Почва перед закладкой эксперимента характеризовалась следующими агрохимическими показателями: рНKCl 4.4, P2O5 по Кирсанову – 131, K2O – 91 мг/кг, содержание гумуса по Тюрину – 1.10%. Общая площадь делянки в опыте составляла 72 м2, учетная – 36 м2, повторность трехкратная.
Использовали следующие виды минеральных удобрений: Nаa, Рс (N6P26) и Kх. Удобрения вносили вразброс вручную под первую весеннюю культивацию. В опыте возделывали районированные в Тверской обл. сорта в соответствии с рекомендованной технологией для Нечерноземной зоны России с максимальным использованием серийных машин и оборудования. Учет урожая осуществляли поделяночно, сплошным методом, с приведением его к стандартной влажности и чистоте. Урожайные данные обработаны методом дисперсионного анализа. Наблюдения и исследования в опыте, химические анализы почвы осуществляли в соответствии с методическими указаниями [7–9] и ГОСТ 26204-84-ГОСТ 26213-84 [10].
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Определяющим фактором в формировании урожайности льнопродукции является высота растений. Проведенные в опыте наблюдения показали, что наибольшая высота растений льна на протяжении всего периода вегетации отмечена при среднем уровне удобренности, что соответствовало дозе удобрения под лен N15P25K65. В фазе цветения высота растений в этом варианте составила 79.2 см, прирост высоты по отношению к неудобренному варианту был равен 10.3 см. Повышение дозы удобрения приводило к снижению высоты растений, при этом воздушно-сухая масса растений увеличивалась. Она была наибольшей (57.2 г/100 растений) и сформировалась при повышенном уровне удобренности, что соответствовало дозе N20P30K75, что было на 20.8 г больше, чем в контрольном варианте (табл. 2).
Таблица 2.
Уровень удобренности | Высота растений, см | Воздушно-сухая масса, г/100 растений | ||||
---|---|---|---|---|---|---|
“елочка” | быстрый рост | цветение | “елочка” | быстрый рост | цветение | |
Без удобрения | 6.9 | 28.7 | 68.9 | 2.4 | 8.5 | 36.4 |
Низкий | 10.4 | 38.1 | 76.4 | 4.9 | 14.7 | 50.1 |
Средний | 12.5 | 43.1 | 79.2 | 5.8 | 13.2 | 54.6 |
Повышенный | 12.1 | 40.8 | 76.9 | 5.2 | 16.1 | 57.2 |
Погодные условия при возделывании льна-долгунца были благоприятными, что позволило даже в контрольном варианте без внесения удобрений получить высокую урожайность: льносоломы – 43.8 и льносемян – 9.4 ц/га. Наибольшую прибавку урожая льносоломы в размере 23.3 ц/га получили при среднем уровне удобренности при дозе удобрения N15P25K65. Качество льносоломы в этом варианте за счет наиболее высокого содержания луба (36%) было самым высоким с интерполированным номером 3.19 ед. (табл. 3).
Таблица 3.
Уровень удобренности | Урожайность, ц/га | Показатели инструментальной оценки качества льносоломы | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
льно-солома | льно-семена | горстевая длина, см | содержание луба, % | прочность, кгс | общий показатель качества | номер по ГОСТ | интерполи-рованный номер | |
Без удобрения | 43.8 | 9.4 | 76 | 35 | 39 | 140 | 2.50 | 2.69 |
Низкий | 63.5 | 12.1 | 80 | 33 | 45 | 138 | 2.50 | 2.88 |
Средний | 67.1 | 11.1 | 81 | 36 | 45 | 143 | 3.00 | 3.19 |
Повышенный | 58.5 | 10.9 | 82 | 34 | 45 | 140 | 3.00 | 3.00 |
НСР05 | 13 | 1.8 |
Применение повышенной дозы удобрения N20P30K75 на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве с повышенным содержанием подвижного фосфора и средним калия привело к снижению урожайности льносоломы на 12.8% (на 8.6 ц/га) в сравнении со средней дозой. При самой низкой дозе удобрения N10P20K50 снижение урожая льносоломы было меньше (на 5.4% или на 3.6 ц/га), но при этом снизилось качество соломы на 1 сортономер с 3.00 до 2.50.
Урожайность льносемян в опыте была высокой – 9.4 ц/га в контрольном варианте и 10.9–12.1 ц/га – в удобренных. При этом отмечена четкая закономерность снижения семенной продуктивности льна с повышением уровня удобренности с 12.1 до 10.9 ц/га или на 8.3 и 9.9% соответственно.
Окупаемость минеральных удобрений на льне прибавкой основной продукции снижалась по мере увеличения доз удобрений: с 2.5 до 2.1 и 1.2 кг/кг соответственно.
На других культурах севооборота эффективность примененных удобрений была также достаточно высокой. При этом прослежена четкая закономерность получения максимальной урожайности при среднем уровне удобренности севооборота – N38P26,4K69. Урожайность ячменя при низком уровне снизилась на 5.3, озимой ржи – на 16.7%. При повышенном уровне удобренности урожайность снижалась в большей степени: озимой ржи – на 10.2 многолетних трав 1-го года пользования – на 18.8%. Наибольшее снижение урожайности отметили для овса – на 31.0% при низком уровне удобренности и на 36.6% при повышенном уровне (табл. 4). Достоверное снижение урожайности при повышенном уровне удобренности отметили для 3-х культур севооборота: многолетних трав 1-го года пользования при применении удобрений в дозе N0P35K120, а также ячменя и овса при применении N95P35K90.
Таблица 4.
Уровень удобренности | Озимая рожь | Многолетние травы 1-го года пользования | Многолетние травы 2-го года пользования | Ячмень | Овес |
Без удобрения | 13.2 | 35.9 | 34.6 | 19.5 | 15.5 |
Низкий | 22.9 | 60.8 | 62.9 | 38.2 | 20.3 |
Средний | 27.5 | 65.3 | 66.4 | 41.8 | 32.0 |
Повышенный | 24.7 | 53.0 | 58.4 | 37.1 | 22.0 |
НСР05 | 3.5 | 2.6 | Fф < F05 | 2.5 | 3.6 |
Установлены оптимальные дозы минеральных удобрений для культур льняного севооборота при возделывании на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве с повышенным содержанием подвижного фосфора и средним калия: для озимой ржи – N90P40K80, для многолетних трав – N0P30K100, для льна-долгунца – N15P25K65, для ячменя и овса – N80P30K70.
Наиболее высокая продуктивность севооборота – 41.1 ц з.е./га и самая высокая окупаемость удобрений прибавкой продуктивности – 13.8 кг з.е. получена при среднем уровнем удобренности. Суммарная доза удобрений за ротацию составила N265P185K485, среднегодовая доза – N38P26.4K69. При низком уровне удобренности (среднегодовая доза N31P21.4K56.4) продуктивность севооборота снизилась на 12.4%, при повышенном (N45P31.4K84) – на 15.1% в сравнении со средним уровнем (табл. 1, 5).
Таблица 5.
Уровень удобренности | Внесено NPK, кг д.в./га севооборотной площади | Продуктивность севооборота, ц з.е./га | Окупаемость 1 кг NPK прибавками продуктивности севооборота, кг з.е. |
---|---|---|---|
Без удобрения | 0 | 22.7 | – |
Низкий | 31–21.4–56.4 | 36.0 | 12.5 |
Средний | 38–26.4–69 | 41.1 | 13.8 |
Повышенный | 45–31.4–84Ф | 34.9 | 7.7 |
Полученные данные согласовались с результатами других экспериментов, показавшие, что использование агротехнологий с высоким уровнем применения удобрений на почвах легкого гранулометрического состава с низким содержанием физической глины и органического вещества не обеспечивало существенного роста урожайности культур льняного севооборота [6].
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, результаты исследования на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве с повышенным содержанием подвижного фосфора и средним калия показали, что при возделывании льна-долгунца в севообороте после многолетних трав с урожайностью сена на уровне 60 ц/га оптимальной дозой удобрения является N15P25K65. Урожайность льносоломы составила 67.1 ц/га, оцененной номером 3.00, урожайность льносемян – 11.1 ц/га. Применение повышенной дозы удобрения N20P30K75 привело к снижению урожайности льносоломы на 12.8% в сравнении с оптимальной без снижения ее качества. Меньшая доза удобрения N10P20K50 обеспечивала наиболее высокую семенную продуктивность – 12.1 ц/га, но привела к снижению урожайности льносоломы на 5.4% и его качества на 1 сортономер.
Наиболее высокую продуктивность 7-польного льняного севооборота – 41.1 ц з.е./га обеспечило применение среднегодовой дозы N38P26.4K69 (за ротацию в сумме N265P185K485). Окупаемость 1 кг NPK прибавкой продуктивности составила 13.8 кг з.е.
Повышение уровня удобренности до N45P31.4K84 на легкосуглинистой почве с низким содержанием органического вещества привело к снижению среднегодовой продуктивности севооборота на 6.2 ц з.е./га (на 15.1%) и снижению окупаемости удобрений на 6.1 кг з.е. (в 1.8 раза).
Список литературы
Кириллова Г.Б., Жуков Ю.П. Продуктивность культур севооборота при различных дозах удобрений на дерново-подзолистой почве // Агрохимия. 2004. № 1. С. 65–70.
Жуков Ю.П., Чухина О.В., Токарева Н.В., Куликова Е.И. Влияние различных доз удобрений на урожайность культур севооборота и агрохимические свойства дерново-подзолистой почвы // Плодородие. 2015. № 2. С. 14–20.
Кузьменко Н.Н. Сравнительная эффективности разных доз удобрений при возделывании льна-долгунца // Юбилей сб. научн. тр. XIII Международ. научн.-практ. конф., посвящ. 90-летию Донского гос. техн. ун-та (Ростовского-на-Дону ин-та сельхозмашиностроения), в рамках XXIII Агропромышл. форума юга России и выставки “Интерагромаш”. В 2-х т. 2020 С. 633–636. https://doi.org/10.23947/interagro.2020.1.633-636
Kosolapova A., Yamaltdinova V., Mitrofanova E., Fomin D., Teterlev I. Yields of field crops and sod-podzolic soil fertility of West Ural depending on fertilizer system // Bulgar. J. Agricult. Sci. 2016. V. 22. № 3. P. 381–385.
Кузьменко Н.Н. Оценка эффективности разной насыщенности льняного севооборота удобрениями // Плодородие. 2020. № 2(113). С. 6–9. DOI: 10.25680/S19948603.2020.113.02
Белоусов Н.М., Драганская М.Г., Бельченко С.А. Изменение параметров плодородия песчаных почв в результате длительного применения удобрений // Результаты длительных исследований в системе Географической сети опытов с удобрениями (К 70-летию Геосети). Вып. 1. М., 2011. С. 95–103.
Методические указания по проведению исследований в длительных опытах с удобрениями. Ч. 1. М.: ВАСХНИЛ, 1986. 146 с.
Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Колос, 1979. 415 с.
Методические указания по проведению полевых опытов со льном-долгунцом. Торжок: Ржевская типография, 1979. 71 с.
ГОСТ 26204-84-ГОСТ 26213-84. Почвы. Методы анализа. М.: Изд-во стандартов, 1984. 54 с.
Дополнительные материалы отсутствуют.