626

Рис. 12. Влияние доз минеральных удобрений на содержание калия в зерне, где 0, 1, 2 … - дозы внесения элементов питания (0, 30, 60, … кг/га)

Рис. 13. Влияние доз минеральных удобрений на содержание калия в соломе, где 0, 1, 2 … - дозы внесения элементов питания (0, 30, 60, … кг/га)

6.4 Вынос N, P2O5, K2O и коэффициенты использования элементов питания из удобрений

Ежегодно с урожаем сельскохозяйственных культур из почвы выносится значительное количество элементов питания, что составляет одну из основных статей расхода при балансовых расчѐтах питательных веществ в почве. Разме-

111

ры выноса азота, фосфора и калия растениями дают представление о почвенном плодородии и круговороте веществ (Соколов А.В., 1974).

В.А. Безносиков (1977) считает, что усредненные справочные данные по выносу основных элементов питания не отражают конкретных особенностей данной зоны и дают лишь ориентировочную информацию.

По мнению А.В. Морозовой (1966), В.В. Церлинг (1990) в формировании урожаев большое значение имеет содержание в почве усвояемых питательных веществ (N, Р, К).

Нами установлена определенная зависимость в потреблении N, P2O5 и K2O при разном уровне минерального питания (табл. 76). Для построения своего урожая ячмень больше всего использовал азот и калий и меньше фосфор, что согласуется с литературными данными (Соколов А.В., 1974, Журбицкий З.И., 1975, Безносиков В.А., 1977). Под действием удобрений увеличивался вынос азота и калия 10 ц основной продукции с соответствующим количеством побочной и всем урожаем (см. табл. 76). Наибольший вынос азота 1 т у всех сортов отмечался в варианте N90Р90К90, калия в варианте N120Р120К120. Потребление фосфора на единицу продукции в большей степени зависело от сорта и в меньшей степени от удобрений.

Вынос элементов питания зависел и от сорта. Сорт Сонет характеризовался большим выносом, что связано с развитием более мощной вегетативной массы, на создание которой используется значительное количество элементов питания.

Одним из важных показателей при оценке эффективности удобрений являются коэффициенты использования питательных элементов. В наших исследованиях коэффициенты использования азота, фосфора, калия из удобрений определялись разностным методом, что не мешает установить относительную доступность элементов питания.

Коэффициенты использования элементов из удобрений зависели от сорта и доз удобрений (табл. 77). Использование элементов питания сортом Экологом снижалось с увеличением доз удобрений: азота с 73 до 30 %, фосфора с 25 до 12% и калия с 90 до 48%. Сорт Биос 1 имел обратную закономерность, с увеличением доз минеральных удобрений повышались коэффициенты использования питательных веществ. У сорта Сонет была прямая зависимость коэффициентов использования калия от доз и обратная относительно коэффициентов использования азота и фосфора.

112

Таблица 76

Влияние доз минеральных удобрений на вынос азота, фосфора и калия

6.5 Окупаемость минеральных удобрений при высоком содержании подвижного фосфора в почве

Конечным итогом эффективности удобрений является окупаемость 1 кг д.в. удобрений прибавкой урожая. Наибольшая окупаемость 1 кг калия 8,17 кг зерна на сорте Эколог получена при внесении первой дозы (30 кг/га) (табл. 78). Дальнейшее увеличение доз калия приводит к снижению окупаемости.

113

Таблица 78

Окупаемость 1 кг калия прибавкой урожая на сорте Экологе, кг зерна

К2О, кг/га

Окупаемость 1 кг д.в. удобрений на Сонет составила 0,53-2,67 кг зерна,

на Биос 1 – 0,73-3,67 кг (табл. 79, 80).

Таблица 79

Окупаемость 1 кг азотно-фосфорных удобрений прибавкой урожая сорта Сонет, кг зерна

Таблица 80

Окупаемость 1 кг азотно-фосфорных удобрений прибавкой урожая сорта Биос 1, кг зерна

Низкая окупаемость минеральных удобрений обусловлена тем, что применение удобрений и особенно в высоких дозах (N120-150Р120-150) способствовало интенсивному развитию вегетативной массы, что приводило к полеганию растений в период налива и созревания зерна, и снижению урожайности.

114

6.6 Энергетическая эффективность возрастающих доз минеральных удобрений на дерново-мелкоподзолистой тяжелосуглинистой почве с высоким содержанием подвижного фосфора

Расчѐты показывают, что наиболее выгодным с учѐтом энергетической эффективности выращивать ячмень сорта Эколог на почве с высоким содержанием фосфора. При возделывании на окультуренных дерново-подзолистых почвах после клевера он прекрасно отзывался на почвенное плодородие и на калийные удобрения. Однако самый высокий уровень рентабельности получен в варианте без удобрений. При применении калийных удобрений по всем дозам получен равный биоэнергетический коэффициент (табл. 81), но наименьшая энергетическая себестоимость (4,8 ГДж) 1 т зерна (табл. 82).

Таблица 81

Энергетическая эффективность применения калийных удобрений на ячмене сорта Эколог при высоком содержании подвижного фосфора в почве,

средняя за 2000-2002 гг.

Применение возрастающих доз минеральных удобрений на сортах Сонет и Биос 1 приводило к существенному снижению энергетической эффективности (табл. 83). Выход валовой энергии, обеспеченный минеральными удобрениями, составил для Сонет – 101,5-126,3, Биос 1– 936-129,8 ГДж/га, а энергозатраты 24,3- 37,7 и 24,0-37,9 ГДж/га соответственно. В варианте N150Р150, обеспечившем максимальную урожайность, получен самый низкий биоэнергетический коэффициент (1,7 и 1,8) и наибольшая энергетическая себестоимость зерна (9,3 и 9,4) ГДж/т (табл. 84). При оценке энергетической эффективности на сортах Сонет и Биос 1 лучший результат получен при возделывании данных сортов без внесения удобрений.

115

Таблица 83

Энергетическая эффективность применения азотных и фосфорных удобрений на сортах Сонет и Биос 1 при высоком содержании подвижного фосфора, средняя за 2001-2002 гг.

Таким образом, на дерново-мелкоподзолистых тяжелосуглинистых почвах с высоким содержанием подвижного фосфора после клевера наиболее выгодно применять на сорте Эколог – К60-90, а сорта Биос 1 и Сонет возделывать без внесения удобрений. Наибольшая урожайность ячменя сортов Эколог, Биос 1, Сонет получена за счет продуктивного стеблестоя, о чѐм свидетельствуют коэффициенты корреляции (r=0,96, 0,97, 0,70). Для сорта Эколог положительное влияние на данный показатель оказали только калийные удобрения, для Сонет – азотные и азотно-фосфорные и для Биос 1- азотно-фосфорные. Не ме-

116

нее важным является то, что при повышенном и высоком содержании фосфора в почве увеличиваются коэффициенты использования азота и калия из удобрений.

117

ГЛАВА VII. ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ СООТНОШЕНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ ПИТАНИЯ В УДОБРЕНИИ НА УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО ЯЧМЕНЯ

Вопрос о влиянии соотношения трех основных элементов - азота, фосфора и калия на урожай растений изучен недостаточно, а сведения, имеющиеся в литературе, не лишены противоречий. Существует мнение, что при высоких дозах удобрений соотношение этих элементов в питании растений не существенно для урожая (Ниловская Н.Т., Арбузова И.Н., 1978; Ниловская Н.Т., Арбузова И.Н., Осипова Л.В., 1984). Между тем, данные ряда исследователей показывают, что урожай и его качество зависят не только от общего уровня питания азотом, фосфором и калием, но и от соотношения между ними (Ринькис Г.Я. и др., 1977; Вахмистров Д.Б., 1982).

Исследованиями Ф.А. Турчина (1936), Д.А. Сабинина (1971), И.В. Мосолова (1974) выявлено, что несоблюдение требуемых соотношений элементов питания приводит к нарушению роста и развития растений, которое отрицательно сказывается на уровне урожайности зерна. При оптимальном соотношении увеличивается количество РНК и ДНК, создаются благоприятные условия для накопления белка и нуклеопротеидов. По мнению Н.П. Евграфовой, П.Ф. Ярковой (1967) при правильном соотношении элементов питания создаются благоприятные условия для роста и развития растений ячменя. Повышается урожайность, благодаря увеличению количества, размера и массы зерна в колосе, продуктивных стеблей на единицу площади (Борисоник З.Б., 1974; Ро-

дина Н.А., 1975; Мосолов И.В., 1974).

В условиях Черкасской области на чернозѐме деградированном среднесуглинистом максимальный средний прирост урожая зерна ячменя получен от полного удобрения с соотношением элементов питания 1:1:1 и составил 42,7 ц/га при 33,2 ц/га в варианте без удобрений (Першак И.Т. и др., 1976). Для условий Свердловской области А.Н. Сильнягин и др. (1971) считают также оптимальным соотношение 1:1:1. Такого же мнения А.В. Ивойлов (1995). Аналогичные данные получены в опытах Ю.Ю. Урбелиониса (1977). Однако, по его мнению, под сорта интенсивного типа, устойчивых к полеганию, дозу азота можно увеличить на половину (1,5:1:1).

И.В. Мосолов (1974) рекомендует применять удобрения в соотношении (NPK) 1,0:1,0:0,5. Примерно такое соотношение рекомендуют В.Д. Панников и В.Г. Минеев (1987), но калий, по их мнению, нужно вносить несколько больше

(1:1:0,7).

118

В.А. Бугреев, на основании проведѐнных исследований, рекомендует на дерново-подзолистых почвах для ячменя соотношение NРК: 1:1:1 или 1,5:1:1 (по Корлякову Н.А. и др., 1972). Такого же мнения придерживается В.Ф. Се-

левцев (1975).

М. Шахджахан (1992) считает, чтобы получить урожайность ячменя 2830 ц/га необходимо внести минеральные удобрения в дозе N50Р95К34 (при суммарной дозе 8 кг–экв. и соотношении N:P:K = 41:50:9). Применение N60Р60К30 (N+Р+К=8 кг-экв./га, N:Р:К = 55:35:10) обеспечивает урожайность порядка 2224 ц/га; а рекомендуемые в литературе дозы N90Р90К60 (N+ Р+ К = 12 кг-экв./га; N:Р:К = 55:35:10) – 25-28 ц/га.

К.Г. Бондарева и др. (1981) рекомендуют на темно-серых лесных почвах вносить под ячмень N60Р60К30 (1:1:0,5) при окупаемости 1 кг д.в. прибавкой урожая 5,6 кг. Максимальная доза N120Р120К90 увеличивала урожайность по сравнению с оптимальной, но окупаемость единицы действующего вещества резко снижалась.

С.И. Попова и др. (1975), И.П. Дерюгин (1975) считают, что оптимальное соотношение азота к фосфору как 1:1,5 и 1:2. На фоне азота (от 30 до 180 кг/га) эффективность фосфорных удобрений значительно возрастает: прибавка составила 1,4-4,7 ц/га. При этом с повышением доз N и Р эффекты их взаимодействия растут.

И.М. Стребков и др. (1981) рекомендует устанавливать соотношение N:Р в полном минеральном удобрении в зависимости от обеспеченности почв подвижным фосфором. Агрохимической наукой установлено, что лучшее соотношение азота и фосфора в среднем по стране составляет для зерновых культур

1:1,2 (Трапезников В.К. www.fertilizers.ru/publications/lokalnoe_pitanie).

По мнению А.А. Прошлякова и др. (1971) оптимальное соотношение К2О: N в удобрении, вносимом под ячмень на почвах с низким содержанием обменного калия, является 1:1,7-1,8. Э.Д. Неттевич и др. (1981) такое соотношение рекомендуют вносить для получения зерна с высоким содержанием белка, пригодного для фуражного назначения.

Иного мнения придерживается Н.М. Карманенко (1967). Он считает, что усиленное калийное питание приводит к снижению урожая зерна и некоторому увеличению массы соломы. Оптимальным соотношением в условиях сухого года он рекомендует считать повышенный уровень азотно-фосфорного питания на относительно низком фоне калия (1:1:0,5), во влажный холодный год увеличение урожая зерна достигается внесением повышенных доз фосфора в удобрении на низком фоне азота и калия. Активное снабжение растений азотом при-

119

водит к увеличению содержания этого элемента в листьях и колосе, и способствует повышению урожая зерна и его белковости.

Применением удобрений в оптимальном соотношении можно увеличить не только урожайность, но и качество продукции (Найдин П.Г., 1963; 1965; Берестов И.И., 1974; Прокошев В.Н., Корляков Н.А., 1979; Жуков и др., 1992; Андрианов С.Н., 1999; Ивойлов А.В. и др., 2003; Кириллова Г.Б. и др., 2003).

По мнению Н.М. Карманенко (1967), для обеспечения лучшего кормового качества зерна ячменя азот и фосфор следует вносить в равных дозах. В противоположность этому Л.П. Воллейдт и др. (1985) считает, что для увеличения содержания белка в зерне азот должен преобладать над фосфором в два раза. И.В. Мосолов (1974) уточняет, что преобладание азота над фосфором особенно важно для скороспелых сортов, для позднеспелых же, наоборот, в удобрении должно быть больше фосфора, ускоряющего созревание зерна.

И.Т. Першак и др. (1976) выявили, что удобрения слабо влияли на содержание клетчатки (4,32-4,59%). Минимальное количество жира (1,29%) в зерне отмечалось в варианте с пониженной дозой калия (20 кг/га), а максимальное при соотношении элементов питания 1:1:1 и составило 2,05%.

Обычно в урожае ячменя солома и зерно имеют равное соотношение (1:1); на хорошо удобренных полях при общем абсолютном росте урожая масса соломы превышает массу зерна (отношение зерна к соломе бывает 1,0:1,2). Н.П. Богомазов и др. (1992; 1993) установили, что внесение азота повышало содержание азота, фосфора и калия в основной и побочной продукции. При этом уменьшалось содержание крахмала, золы, сырой клетчатки и экстрактивность, увеличилось количество сырого белка в зерне ячменя, повышались кормовые достоинства и снижались пивоваренные качества.

По данным В.Ф. Мальцева (1984; 1991) некоторое увеличение зольности отмечается при внесении возрастающих доз калийных удобрений. Количество фосфора в зерне возрастает с повышением доли фосфора в полном минеральном удобрении. Аналогично действуют и азотные удобрения, но их эффективность ниже. Зерно, полученное с удобренных вариантов, отличается повышенным содержанием калия и кальция.

В зависимости от соотношения NPK в удобрении, меняются и некоторые элементы структуры урожая ячменя. В исследованиях Н.С. Алметова (1994) наибольшая масса 1000 зѐрен получена при соотношении NPK 1:2:1.

Анализ имеющихся в литературе данных дает основание заключить, что поиск оптимальных соотношений между ними в удобрении требует уточнения. В то же время известно, что применение возрастающих доз минеральных удоб-

120