Эффективность удобрений при сочетании с различными

обработками почвы

Изучение эффективности сочетания различных способов и глубины обработки почвы и удобрений имеет большое практическое и теоретическое значение. Особое место в системе агротехники сельскохозяйственных культур должно быть отведено выяснению связей между обработкой почвы и удобрениями.

Судя по результатам многих исследований, эффективность вносимых удобрений определяется в основном наиболее активной частью почвенных слоев 0-20 см, максимум 0-25 см.

Данные наших исследований не подтверждают высказывание некоторых ученых, что сочетание глубоких обработок почвы с более глубокой заделкой удобрений приведет к взаимному повышению их эффективности, лучшему развитию надземной массы и корневой системы растений и, как следствие, к повышению плодородия почвы и урожайности.

В юго-восточных районах Центрально-Черноземной зоны (НИИСХ им. В.В. Докучаева) увеличение глубины вспашки свыше 20-22 см приводило к снижению урожайности почти всех культур.

Так, при возделывании ячменя наибольший урожай получен по вспашке на 20-22 см в сочетании с удобрениями - 34,2 ц/га. Увеличение глубины вспашки снижало не только эффективность обработки почвы, но и эффективность удобрений (табл. 41).

41. Влияние различных способов обработки почвы и удобрений на урожайность ячменя, ц/га (среднее за две ротации)

Если при сочетании вспашки на глубину 20-22 см с удобрением получена прибавка зерна от удобрений - 11,4 ц/га, то увеличение глубины обработки почвы до 25-27 см снизило ее до 10,8 ц/га. По вспашке на глубину 30-32 см прибавка зерна была еще меньшей - 9,0 ц/га. Наименьший урожай зерна даже с внесением удобрений получен по безотвальным обработкам почвы: по плоскорезной обработке - 31,3 ц/га и рыхлению плугом без отвалов (Т.С. Мальцева) на 25-27 см - 3,28 ц/га.

Снижение эффективности удобрений составило соответственно 2,9 ц/га и 1,4 ц/га, а комплексное влияние обработки почвы и минеральных удобрений на микробиологическую активность почвы и ее воднофизические свойства привело к падению урожайности по этим вариантам на 3,7 ц/га и 1,6 ц/га.

Аналогичные данные получены и при изучении современных способов обработки почвы. Результаты учета урожайности ячменя и подсолнечника показали, что применение безотвальных приемов обработки почвы при любом характере воздействия на обрабатываемый слой с использованием чизельных орудий, орудия типа «параплау», стоек СибИМЭ, а также и обработки черноземов по типу «No-til» приводит к снижению продуктивности сельскохозяйственных культур и эффективности применяемых удобрений. Так, в среднем за четыре года, снижение урожайности ячменя от применения чизелевания на глубину 20-22 см независимо от удобрений составило - 7,0 %, обработки почвы орудием типа «параплау» -7,8 %, плоскорезного рыхления и обработки стойками СибИМЭ - 6,4 % и 7,6 %. Увеличение глубины безотвальной обработки также не приводило к росту урожайности ячменя. Урожайность была на уровне безотвальных обработок на глубину 20-22 см (табл. 42).

Обработка почвы плоскорезом на глубину 20-22 см без внесения удобрений, где эффект непосредственно от способа обработки почвы прослеживается наиболее четко, снизила урожайность подсолнечника по сравнению со вспашкой на глубину 20-22 см на 3,2 %, стойками СибИМЭ - на 5,6 %, орудием типа «параплау» - на 10,1 %. При обработке почвы орудием типа «параплау» это достоверное снижение урожайности подсолнечника.

Увеличение глубины безотвальной обработки чернозема обыкновенного и сочетание вспашки с глубоким чизелеванием не оказывало существенного влияния на повышение продуктивности сельскохозяйственных культур (табл. 42). Из безотвальных приемов обработки чизелева-ние на глубину 20-22 см приводит к наименьшему снижению урожайности подсолнечника.

Исключение основной обработки почвы приводит к уменьшению продуктивности сельскохозяйственных культур, особенно значительное падение отмечается в годы с высоким уровнем урожайности. Обработка почвы по типу «No-til» приводила к достоверному снижению даже урожайности подсолнечника как с применением удобрений (NPK по 60 кг/га д. в.), так и без них. Однако во влажные годы при хорошем качестве предпосевной обработки почвы и проведении междурядных обработок продуктивность подсолнечника снижалась незначительно.

Влияние минеральных удобрений на уровень урожайности ячменя было существенным по всем приемам основной обработки почвы. Однако необходимо отметить, что, как и в стационарном опыте, безотвальные способы обработки почвы при любом характере воздействия на обрабатываемый слой снижали эффективность взаимодействия обработки и удобрений по сравнению со вспашкой на глубину 20-22 см. При

обработке плоскорезом и стойками СибИМЭ урожайность подсолнечника снизилась на 1,9 ц/га и 1,7 ц/га, а на варианте без основной обработки почвы на 5,7 ц/га.

42. Урожайность культур при различных способах и глубине основной обработки почвы в сочетании с удобрениями, ц/га

Способы и глубина основной обработки почвы оказывали влияние и на качество получаемой продукции. Даже при краткосрочном применении прослеживается тенденция снижения содержания белка в зерне ячменя по рыхлению почвы без оборота пласта орудием типа «параплау», плоскорезом, стойками СибИМЭ и при исключении основной обработки почвы по сравнению со вспашкой на глубину 20-22 см. При исключении основной обработки почвы содержание белка в зерне ячменя находится на уровне безотвальных способов обработки.

Чизелевание в меньшей степени снижает содержание белка в зерне по сравнению с другими безотвальными обработками (рис. 11).

• 11,6 -11,4 -11,2 -
• 10,8
• 10,6
• 10,4
• 10,2

• ? с удобрен.
• ? без удобр.

Рис. 11. Содержание белка в зерне ячменя при различных способах и глубине обработки почвы в сочетании с удобрениями, %

(1988-1989 гг.)

По обработкам почвы без оборота пласта на удобренном и неудобренном фоне сбор белка с 1га посева снижается по сравнению со вспашкой. При чизелевании на глубину 20-22см - на 9,5 %, на глубину 45 см - на 7,8 %, обработке почвы орудием типа «параплау» - на 10,7 %, плоскорезом - на 8,2 %, стойками СибИМЭ - на 14,0 %, при исключении основной обработки почвы - на 46,5 %. Также отмечается снижение выхода масла по обработке орудием типа «параплау» на 8,9 %, плоскорезом - на 1,6 %, стойками СибИМЭ - на 3,2 %.

Горох, являясь азотофиксатором, на всех глубинах и способах обработки почвы несколько повышал урожай зерна от внесения удобрений, в первой ротации прибавки были меньше, чем во второй (табл. 43).

Как показали наши исследования, при многолетней обработке почвы без применения удобрений в почве складывается равновесное состояние, при котором при низком плодородии формируются низкие урожаи культуры. В первом десятилетии прибавки зерна гороха от удобрений колебались в зависимости от обработки почвы от 0,21 т/га до 0,06 т/га, во втором десятилетии в связи с повышением плодородия почвы на фоне применения удобрений от 0,45 т/га до 0,23 т/га. Самый низкий уровень продуктивности гороха получен по плоскорезной обработке почвы с применением удобрений и без них. Увеличение глубины обработки почвы и безотвальные рыхления снижали эффективность удобрений и явление синергизма при сочетании обработки с удобрениями.

43. Влияние различных способов обработки почвы и удобрений на урожайность гороха, ц/га (среднее за две ротации)

В среднем за двадцатилетний период в многофакторном стационарном опыте плоскорезная обработка почвы в севообороте под горох снижала эффективность удобрений почти на 0,30 т/га, а уровень урожайности без применения удобрений на 0,51 т/га. Наибольшая эффективность удобрений достигалась по вспашке на глубину 20-22см (табл. 43). В северо-западных районах Центрально-Черноземной полосы России (район деятельности Шатиловской СХОС) при внесении минеральных удобрений (Х₄₅Р45К45 кг/га) под вспашку на глубину 20-22 см получена урожайность пшеницы - 23,7 ц/га, увеличение глубины обработки до 30-32 см снизило урожайность до 22,7 ц/га и при дальнейшем углублении (вспашка на 25 + 15 см почвоуглубитель) - 22,0 ц/га.

Отрицательное действие безотвальных приемов обработки почвы и мелких рыхлений на урожай, как показывают данные многих опытов, нельзя исправить внесением одних только минеральных удобрений.

Урожай на почве, обработанной плоскорезом с применением удобрений и без удобрений, бывает ниже, чем по вспашке на нормальную глубину.

Как показали наши исследования, плоскорезная обработка и рыхление почвы достоверно снижают урожайность пропашных культур. Внесение полной дозы минеральных удобрений (КГ₆₀РбоКбо) под сахарную свеклу по этим обработкам приводило к потере урожая в 20 ц/га по сравнению со вспашкой на 20-22 см, где окупаемость 1 кг д. в. составила 40,9 ц/га (табл. 44).

44. Влияние различных способов обработки почвы и удобрений на урожайность сахарной свеклы, ц/га (среднее за две ротации)

В опытах с горохом и ячменем наблюдается четкое снижение эффективности удобрений по мере углубления вспашки.

Судя по данным многих опытов, эффективность удобрений выше там, где более активна микробиологическая жизнь в почве. Внесение минеральных удобрений в более глубокие слои почвы или на землях с малой биологической активностью в большинстве случаев приводит к снижению эффективности удобрений.

В связи с большей микробиологической активностью в почве при обработке с оборотом пласта (вспашке) на глубину 20-22 см создаются лучшие агрофизические и химические условия, оптимальные условия питания растений, что, в свою очередь, способствует интенсивному образованию корневой массы растений и приводит в конечном результате, с одной стороны, к получению большего урожая сельскохозяйственных культур, с другой - к повышению плодородия почвы.

Сочетание минеральных удобрений с более глубокой вспашкой не повышает эффективность этого вида обработки почвы и урожайность сельскохозяйственных культур. Видимо, некоторое угнетение микробиологической активности в почве при более глубоких вспашках, наблюдаемое в первые периоды после их проведения, приводит к ослаблению использования растениями вносимых удобрений. Как правило, эффективность минеральных удобрений связана с уровнем биологической активности: чем выше биологическая активность, тем выше полезное действие удобрений.

Аналогичные результаты были получены в опытах Липецкой сельскохозяйственной опытной станции. Внесение удобрений под вспашку на нормальную глубину повысило урожайность озимой пшеницы на

12,2 ц/га, при урожае на фоне без удобрений - 23,7 ц/га. Увеличение вспашки до 40 см (вспашка на 25 см + 15 см почвоуглубитель) не повышало эффективности ни удобрений, ни более глубокой обработки почвы. Урожайность пшеницы по рыхлению плугом Т.С. Мальцева получена ниже, чем по отвальным вспашкам.

Отсутствие эффективности более глубоких обработок при внесении минеральных удобрений по сравнению с отвальной вспашкой на глубину 20-22 см подтверждает ранее высказанную нами мысль о том, что процесс окультуривания почв, увеличения их эффективного и потенциального плодородия должен осуществляться воздействием не на более глубокие слои, а на слои, лежащие ближе к поверхности, где больше тепла, воздуха (кислорода), хорошее соотношение между воздухом и влагой почвы, активнее протекают биологические и физико-химические процессы, то есть воздействием на пахотный 20-25- сантиметровый слой, максимум до 25-27 см.

В чем же причина сравнительно высокой эффективности отвальных обработок на глубину 20-22 см выщелоченных черноземов северо-западной части и от 20-22 до 25-27 см типичных, обыкновенных черноземов юго-востока Центрально-Черноземной полосы России и слабой эффективности углубления пахотного слоя?

Прежде всего, почвы северо-западных районов в большинстве случаев бедны подвижным фосфором и минеральными формами азота (несмотря на то, что выщелоченные и типичные черноземы содержат гумуса 6-8 %), а также имеют пониженную активность микробиологических процессов, особенно нитрификации. В этой связи, на северо-западе зоны, как правило, лимитирующим урожай фактором является не влага, а пища, безусловно, исключая годы с резким недостатком осадков. Поэтому агротехнические приемы, которые направлены на активизацию микробиологических процессов в почве, всегда будут высокоэффективными.

Большая роль в повышении и поддержании плодородия черноземов принадлежит обороту пласта, сложению пахотного слоя почвы и греб-нистости зяби. Несомненно, что вопросам сохранения и накопления влаги в почве, во всех районах зоны должно уделяться максимальное внимание.

В центральных и юго-восточных районах зоны, где в первом минимуме находятся азот и фосфор и в большинстве лет ощущается недостаток влаги, все элементы технологий возделываемых культур должны быть направлены на накопление и сохранение влаги, и максимальную активизацию микробиологических процессов в почве.

Так как на северо-западе зоны наиболее благоприятно складываются условия для микробиологической деятельности в почве по отвальной вспашке на глубину 20-22 см, а на юго-востоке по вспашке на 20-22 и 25-27 см (в зависимости от условий года), внесение минеральных удобрений должно сочетаться с этими обработками почвы.

Сочетание удобрений со вспашкой на нормальную глубину позволит создать наиболее благоприятные условия для развития растений и приведет в конечном результате к повышению плодородия и получению все возрастающих урожаев всех сельскохозяйственных культур. В основу всего агротехнического комплекса должны быть положены: оборот пласта, объемный вес, водопрочная структура почвы и в качестве синтезирующего фактора - микробиологическая активность и гумус почвы.