Статья: Влияние запашки побочной продукции предшественников и доз минеральных удобрений на урожайность гречихи на дерново-подзолистой супесчаной почве

Влияние запашки побочной продукции предшественников и доз минеральных удобрений на урожайность гречихи на дерново-подзолистой супесчаной почве

Т.М. Кирдун, Т.М. Серая,

Е.Н. Богатырева, О.М. Бирюкова,

Ю.А. Белявская, М.М. Торчило,

Институт почвоведения и агрохимии

Введение

Гречиха является одной из основных крупяных культур, возделываемых в Республике Беларусь. Зерно гречихи используют для продовольственных, технических и кормовых целей, а в вегетационный период - это отличный медонос [1, 2].

Гречиха - культура малотребовательная к почвенному плодородию и способна формировать урожай даже на бедных почвах. Лучшие предшественники - удобренные озимые, зернобобовые, пропашные и многолетние травы [3].

В 2015 г. гречиха в Республике Беларусь возделывалась на площади 12,3 тыс. га (63,5% к 2014г.), урожайность зерна составила 9,1 ц/га. Важным условием формирования высокопродуктивных посевов гречихи является применение оптимальных доз минеральных удобрений. Однако, в связи с недостатком финансов в сельскохозяйственных организациях республики, дозы минеральных удобрений под сельскохозяйственные культуры снижаются. Так, в 2015 г. под гречиху на 1 га внесено с минеральными удобрениями 108 кг д. в. NРК или 52,7% к 2014 г. Поэтому назрела необходимость учитывать все альтернативные источники поступления элементов питания в почву.

В последние годы в республике измельчается на удобрение около 10 млн тонн соломы. С 1 тонной сухой соломы кроме 470 кг углерода в почву поступают элементы минерального питания, количество которых зависит от вида соломы: N - 4,7-12,0 кг, Р₂О₅ - 2,8-6,4 кг, К₂О - 14,9-25,0 кг [4, 5]. При этом высвобождаемый из соломы азот поглощается микроорганизмами, которые ее разлагают, и в первый год после запашки в питании растений практически не участвует. Содержащийся в послеуборочных остатках калий находится в легкодоступной для растений форме и может участвовать в питании последующей культуры. Исследованиями зарубежных ученых установлено, что не менее половины содержащегося в соломе злаковых культур фосфора представлено легкоусвояемыми соединениями, т.е. в год действия он может быть эффективнее даже водорастворимых форм фосфорных удобрений [6, 7]. Это позволило предположить, что при запашке соломы предшествующей культуры, можно существенно снизить дозы калийных и фосфорных удобрений под последующую культуру.

Учитывая, что ранее такие исследования в Республике Беларусь не проводились, усовершенствование системы удобрения гречихи, возделываемой по соломе предшественника, является актуальным.

Цель исследований - оценить влияние компенсирующей дозы азота по соломе ячменя и скорректированных доз фосфорных и калийных удобрений, с учетом их высвобождения в первый год из соломы, на урожайность гречихи.

Объекты и методы исследований

Стационарный технологический опыт заложен в 2010-2011 гг. в двух последовательно открывающихся полях в ГП "Экспериментальная база им. Суворова" Узденского района Минской области на дерново-подзолистой супесчаной, развивающейся на рыхлой супеси, подстилаемой с глубины 80 см моренным суглинком, почве. В опыте предусмотрено следующее чередование культур: кукуруза (2011, 2012 гг.) - подсолнечник (2012, 2013 гг.) - ячмень + сидеральный люпин (2013, 2014 гг.) - гречиха + сидеральный люпин (2014, 2015 гг.) - овес голозерный (2015, 2016 гг.). Дозы минеральных удобрений под изучаемые сельскохозяйственные культуры составляют: кукуруза - N₉₀₊₃₀P₆₀K₁₄₀; подсолнечник - N₉₀P₆₀K₁₂₀; ячмень - N₆₀₊₃₀P₆₀K₁₂₀; гречиха - N₄₀P₅₀K₉₀; овес голозерный - N₆₀₊₃₀P₅₀K₁₀₀. Предшественник кукурузы - ячмень. Схема опыта приведена в табл.1.

Повторность вариантов в опыте четырехкратная. Общая площадь делянки - 31,2 м² (2,6 Ч 12), учетная - 22,0 м² (2,2 Ч 10).

Почва опытного участка перед закладкой полевого опыта характеризовалась следующими агрохимическими показателями пахотного слоя: рН_KCl 5,7-6,0, содержание гумуса - 2,15-2,64%, подвижных форм Р₂О₅ - 120-160 мг/кг почвы, К₂О - 135-172 мг/кг, обменных форм СаО - 885-1031 мг/кг, МgО - 172-218 мг/кг почвы.

Согласно схеме опыта в 2014 и 2015 гг. под гречиху в среднем запахано 3,9т/га соломы ярового ячменя, внесена компенсирующая доза азота в виде карбамида (N₄₀), жидкого навоза КРС (30 т/га). Кроме этого под предшествующие культуры было запахано: в 2010-2011 гг. - 3,1 т соломы ячменя, в 2011-2012 гг. - 6,3 т/га растительных остатков кукурузы, в 2012-2013гг. - 6,1т/га растительных остатков подсолнечника, при этом внесены компенсирующие дозы азота в виде карбамида по 30 кг д. в. /га (по листостебельной массе подсолнечника 42 кг д. в. /га) и жидкого навоза КРС (далее ЖН КРС) по 30 т/га.

Применяемые в опыте органические удобрения имели следующие показатели (в расчете на сухое вещество): жидкий навоз КРС (ЖН КРС): N - 2,87%, Р₂О₅ - 2,27%, К₂О - 4,44%, углерод - 30%, влажность - 95%, отношение С/N - 10; солома ячменя (под кукурузу): N - 0,57%, Р₂О₅ - 0,39%, К₂О - 1,50%, углерод - 47,1%, влажность - 16%, отношение С/N - 83; солома кукурузы: N - 1,10%, Р₂О₅ - 0,49%, К₂О - 1,72%, углерод - 47%, влажность - 16%, отношение С/N - 43; листостебельная масса подсолнечника: N - 0,71%, Р₂О₅ - 0,29%, К₂О - 3,36%, углерод - 43,7%, влажность - 16%, отношение С/N - 49; солома ячменя (под гречиху): N - 0,71%, Р₂О₅ - 0,38%, К₂О - 1,41%, углерод - 47,6%, влажность - 16%; отношение С/N - 67.

Минеральные удобрения в виде карбамида, аммонизированного суперфосфата и хлористого калия внесены весной под предпосевную культивацию. В вариантах 5, 8, 12 и 15, где дозы фосфорных и калийных удобрений скорректированы с учетом содержания фосфора и калия в соломе предшественников, под кукурузу внесли N₉₀₊₃₀P₅₀K₁₀₀, под подсолнечник - N₉₀P₄₀К₄₀, под ячмень - N₆₀₊₃₀P₅₀K₀, под гречиху - N₄₀P₄₀K₄₀.

Исследования проводили с гречихой Сапфир. Посев гречихи произведен сеялкой "Sulky" с нормой высева - 2,5 млн шт. всхожих семян/га (80 кг/га). Проведена довсходовая обработка посевов против сорняков гербицидом Гезагард КС (1,2 л/га).

Химический анализ органических удобрений выполнен в соответствии с Государственными отраслевыми стандартами: определение рН_КCl по ГОСТ 27979-88; влаги и сухого остатка - по ГОСТ 26713-85; органического вещества - по ГОСТ 27980-88; общего азота - по ГОСТ 26715-85; общего фосфора - по ГОСТ 26717 - 85; общего калия - по ГОСТ 26718-85.

В растительных образцах общий азот, фосфор и калий определяли из одной навески после мокрого озоления серной кислотой; азот - методом Къельдаля (ГОСТ 13496.4-93), фосфор - на спектрофотометре (ГОСТ 28901-91 (ИСО - 6490/2-83), калий - на пламенном фотометре (ГОСТ 30504-97).

гречиха минеральное удобрение азот солома ячмень

Экономическая эффективность рассчитана согласно методике определения экономической эффективности [8]. Дисперсионный анализ экспериментальных данных выполняли согласно методике полевого опыта Б.А. Доспехова (1985) с использованием компьютерной программы MS Exel.

В период возделывания гречихи метеорологические условия в 2014 г. в целом были благоприятны для роста и развития растений: выпало 186 мм осадков, суммарная температура воздуха составила 1872^оС, ГТК 1,46; вегетационный период 2015 г. был засушливым: выпало 129 мм осадков, суммарная температура воздуха составила 1939^оС, ГТК 0,8.

Результаты исследований и их обсуждение

В 2014 г. при соблюдении элементов технологии возделывания гречихи, за счет плодородия дерново-подзолистой супесчаной почвы получено 20,0 ц/га зерна (табл.1). Запашка соломы предшествующих культур способствовала повышению урожайности гречихи на 3,8 ц/га по сравнению с неудобренным вариантом. Запашка сидеральной массы люпина увеличила урожайность гречихи на 4 ц/га. Осеннее внесение компенсирующей дозы азота по соломе в виде карбамида было не эффективным. Внесение аналогичной дозы азота весной под предпосевную культивацию обеспечило 2,7 ц/га зерна.

Таблица 1. Влияние удобрений и сроков дополнительного внесения азота при запашке соломы ячменя на урожайность гречихи (влажность 14%)

Внесение N₄₀P₅₀K₉₀ в варианте с минеральной системой удобрения не оказало достоверного влияния на урожайность гречихи. В погодных условиях 2014 г. эффективность внесения минеральных удобрений под гречиху выше была на фоне запашки соломы. Так, внесение N₄₀P₅₀K₉₀ на фоне запашки соломы увеличило урожайность гречихи на 2,6 ц/га. Максимальная урожайность гречихи 28,8-29,5 ц/га получена в вариантах с внесением минеральных удобрений на фоне запашки соломы и сидерата.

Вегетационный период 2015 г. характеризовался благоприятными погодными условиями в мае месяце и аномально сухим летом. В результате урожайность зерна гречихи в среднем по опыту была в 1,3 раза ниже по сравнению с 2014 г. Максимальный недобор урожая отмечен в неудобренном варианте и составил 45%, в варианте с минеральной системой удобрения - 36%.

Наибольшая прибавка урожая к неудобренному варианту в 2015 г. получена при удобрении соломой, соломой с жидким навозом КРС, осенним и весенним внесением азота по соломе и составила 7,0 - 8,3 ц/га зерна гречихи. Существенная прибавка урожайности гречихи в вариантах с запашкой соломы наиболее вероятно объясняется улучшением водно-физических свойств почвы.

В вариантах 5, 9, 12 и 15, где дозы фосфорных и калийных удобрений скорректированы с учетом содержания фосфора и калия в соломе ячменя, которая была запахана под гречиху, урожайность семян в годы исследований была практически на уровне полных доз минеральных удобрений в соответствующих вариантах (вар.4, 8, 11 и 14). В результате, снижение доз фосфорных удобрений на 10 кг и калийных на 50 кг позволило уменьшить затраты на удобрения на 17 USD/га и соответственно увеличить чистый доход и рентабельность (табл.2).

Таблица 2. Экономическая эффективность применяемых удобрений при возделывании гречихи на зерно, среднее за 2014-2015 гг.