В статье приводятся 3-х летние результаты исследований по влиянию доступных минеральных фосфатов на урожайность поздней капусты, возделываемой в овощном севообороте, а также приводится экономическая эффективность применения минеральных удобрений. Прибавка урожая кочанов капусты 35-42 ц/га на варианте с двойными дозами фосфорного удобрения была получена при содержании в почве подвижного фосфора в интервале 50-55 мг и суммы фракций растворимых минеральных фосфатов 455-470 мг/кг почвы.
Введение
Почва является неотъемлемым компонентом биосферы, выполняющим важнейшие экологические функции, которые в значительной мере зависят от степени ее окультуренности. Уровень почвенного плодородия определяет устойчивость и продуктивность фитоценозов, разнообразного и здорового животного мира. Поэтому рациональное использование почв и защита их от деградации является важнейшей задачей не только сельского хозяйства, но и государства в целом. Удобрения - мощное средство воздействия на экологические функции почвы, урожайность сельскохозяйственных культур, сохранение и расширенное воспроизводство почвенного плодородия.
Хорошо известно, сколь многогранно действие удобрений на почву: они могут разнонаправлено влиять на реакцию среды в ней, на поглощение ионов или вытеснение их в почвенный раствор, на состояние гумуса, биогенных элементов, на микробоценоз.
Проблема фосфора в земледелии, как по всей стране, так и в условиях Казахстана, является весьма актуальной и все еще недостаточно разработанной. Она включает в себя задачи познания форм фосфора в почвах, путей мобилизации его для усвоения растениями, а также изучение условий более рационального применения фосфорных удобрений [1].
Фосфор как элемент питания в жизненном цикле растений играет значительную роль. Относительное и абсолютное содержание фосфора в растении, в несколько раз меньше, чем, например, азота и калия. Однако с точки зрения физиолого-биохимических функций, а тем более энергетических, удельный вес его в биологическом круговороте равноценен азоту. Мобилизация фосфора из почвы и удобрений в количестве 25-35% обусловливает возникновение проблемы управления фосфорным режимом почв как составной части общей проблемы, агрохимии - разработки систем управления минеральным питанием, потоками вещества и энергии в интенсивных агрофитоценозах. Достижение плановой продуктивности агрофитоценозов в современных условиях справедливо связывают со значительным научно- техническим прогрессом в земледелии, широким применением научных разработок в области химии почв и питания растений.
До недавнего времени на рубежах прошлого столетия считалось, что фосфор как элемент наиболее изучен агрохимической наукой. Не подвергая сомнению, это утверждение в целом, следует однако оговориться, что развитие агрохимии фосфора, особенно прикладное его значение, претерпевало и претерпевает значительные качественные изменения в соответствии с развитием производительных сил и эволюционизирует параллельно с развитием смежных отраслей сельскохозяйственных знаний и теоретических основ других фундаментальных, сопряжено с общим курсом глобальных социально- экономических метаморфоз в России.
В Казахстане вопросы использования фосфорных удобрений начали рассматриваться в конце 30-х годов. К числу первых работ этого периода относятся работы И.И. Синягина (1935, 1941), Г.М. Лобанова, К.И. Имангазиева (1936, 1938), П.К. Ажигоева (1940). Впоследствии К.И. Имангазиевым (1956, 1988) были обобщены основные принципы подхода эффективного применения фосфорных удобрений в свекловичных севооборотах орошаемой зоны Заилийского Алатау [2-7].
При внесении фосфорных удобрений в нормах, превышающих объем выноса фосфора растениями выращиваемых культур, в почвах отмечается улучшение фосфатного режима питания, что обусловлено накоплением остаточных форм фосфатов. При достижении оптимального уровня их содержания, обеспечивающего получение максимального урожая возделываемых культур, прибавка урожая от дополнительно вносимых фосфатов резко снижается. Для оптимизации доз фосфорных удобрений необходимо, знание уровня содержания подвижного фосфора и растворимых фракций минеральных фосфатов при которых могут быть достигнуты наибольшие урожаи возделываемых культур [8-12].
Материалы и методы
Научные исследования проводились на стационаре КазНИИ картофелеводства и овощеводства в условиях 4-польного интенсивного овощного севооборота на предгорной орошаемой темно-каштановой почве.
Чередование культур в 4-польном интенсивном овощном севообороте, заложенного в 1992 году: 1. Капуста белокочанная (поздняя); 2. Огурец; 3. Томат; 4. Корнеплоды (морковь или свекла столовая)
Севооборот развернут во времени и в пространстве. В севообороте изучали культуру – поздняя капуста, сорт Белоснежка. Площадь опытной делянки составила 67,2 м2 (4,2 м х 16 м), повторность 4-х кратная.
Схема опыта: 1. Контроль (без удобрений); 2. N60P30K30 (одинарная норма); 3.N120P60K60 (двойная норма); 4.N180P90K90 (тройная норма).
Виды удобрений, вносимые в интенсивном овощном севообороте: аммиачная селитра (34% д.в.), двойной суперфосфат (40% д.в.), хлористый калий (60 % д.в.). Все виды удобрения вносили ранней весной за 1,5-2 месяца перед высадкой рассады поздней капусты.
Результаты исследований
Анализ и группировка данных полевых опытов, на орошаемой темно-каштановой почве с поздней капустой, свидетельствуют о наличии прямой зависимости показателей фосфатного режима почв с урожаями культур до определенного предела, превышение которого перестает оказывать положительное действие на рост урожайности культур.
Овощные культуры очень требовательны к пищевому режиму почвы, особенно содержанию в почве фосфору (причем количество питательных элементов должно быть выше, чем для других сельскохозяйственных культур).
Максимальный средний урожай кочанов поздней капусты (42-47 т/га), возделываемой в интенсивном овощном севообороте на орошаемой темно-каштановой почве был получен при среднесезонном содержании подвижного фосфора 60-68 мг и суммы растворимых фракций 520-532 мг/кг почвы, при внесении тройной дозы (Р90) фосфорного удобрения (таблица 1).
Таблица 1 – Урожайность поздней капусты при различных уровнях фосфорного питания темно-каштановой почвы (слой почвы 0-20 см).
Однако наиболее достоверный вариант, где наблюдается ощутимая прибавка урожая от удобрений, отмечен в третьем варианте с двойными дозами удобрений (N120P60K60), где получена урожайность кочанов капусты 35-42 т/га, с содержание подвижного фосфора в интервале 50-55 мг и суммы фракций растворимых минеральных фосфатов 455-470 мг/кг почвы. На вариантах с одинарными дозами удобрений за 3 года исследования средняя урожайность кочанов капусты была в пределах 30-35 т/га при содержании в почве подвижного фосфора 40-48 мг и суммы растворимых фосфатов 415-427 мг/кг почвы. На варианте с тройными дозами минеральных удобрений эти показатели были следующими: 42- 47 т/га, 60-68 и 520-532 мг/кг почвы соответственно.
На контрольном варианте, при содержании в почве 10-15 мг подвижного фосфора и суммы растворимых фосфатов 310-320 для овощных культур, в частности для капусты считается низким и сказывается на урожайности кочанов, где она составила 28-30 т/га.
Для оценки использования минеральных и органических удобрений сельскохозяйственными культурами определяют их экономическую и энергетическую эффективность.
Экономическая оценка применения минеральных удобрений. Цены на удобрения и сельскохозяйственную продукцию меняются в зависимости от рыночной коньюктуры, поэтому их можно планировать только для краткосрочного планирования.
Большое решающее значение имеет общий уровень культуры земледелия, особенности агротехники, тип почвы, поливной режим, севооборот и другие факторы.
Расчеты экономической эффективности применения минеральных удобрений под капусту показали, что при применении удобрений прибавка урожая зависела от норм вносимых удобрений (таблица 2).
Таблица 2 – Экономическая эффективность применения удобрений под капусту в интенсивном овощном севообороте
Экономическая эффективность применяемых удобрений высокая. В частности, минеральные удобрения, внесенные в правильной дозе и надлежащем соотношении под ведущие сельскохозяйственные культуры, не только окупают все расходы при применении их в первый же год, но и дают существенную прибыль.
Окупаемость 1 кг д.в. НРК основной продукцией (кочаны капусты) составила на варианте с одинарной нормой удобрений 41,7 кг, двойные и тройные нормы окупились 44,2 и 38,9 кг основной продукцией. Наиболее эффективным вариантом в интенсивном овощном севообороте оказался вариант с применением двойной дозы удобрений (N2Р2К2), где окупаемость 1 кг д.в. НРК основной продукцией капусты (кочаны) среднее за 3 года исследований составила 44,2 кг.
Выводы
Наиболее эффективным оказался вариант, где наблюдается ощутимая прибавка урожая кочанов капусты 35-42 ц/га, с содержание в почве подвижного фосфора в интервале 50-55 мг и суммы фракций растворимых фосфатов 455-470 мг/кг почвы.
В опытах, за 3 года исследования, окупаемость 1 кг д.в. NРК кочанами капусты составила на варианте с одинарной нормой удобрений 41,7 кг, двойные44,2 и тройные нормы 38,9 кг. Наиболее эффективным вариантом оказался с применением двойной дозой минеральных удобрений.
Литература
- Иванов А.И. Фосфатный режим и превращение фосфорных удобрений в орошаемых светлых сероземах предгорной равнины Заилийского Алатау: Дисс. на соиск. уч. степени 06.01.04 к.б.н., Алма-Ата, 1984. -24 с.
- Синягин И.И. Применение химических удобрений в Казахстане //Народное хозяйство Казахстана. № 3. С. 123-125.
- Синягин Н.И. Характеристика почв сероземной зоны в связи с задачами дифференцированного применения агротехнических приемов // Вестник сельскохозяйственной науки. Вып. 1. С. 122-125.
- Лобанов Г.М.. Имангазиев К.И. Отчеты агрохимической лаборатории Алматинского свекловичного опытного поля за 1936-1908 гг. (рукопись библиотеки КазНИИЗ). 114 с.
- Ажигоев Ю.П. Минеральные удобрения под сахарную свеклу в условиях юга Казахстана // Свекловичное полеводство. № 12. с.31-36.
- Имангазиев К.И. Система удобрений растений свекловичного севооборота в орошаемом земледелии. Алма-Ата: Казгосиздат, 1956. 295 с.
- Имангазиев К.И., Басибеков Б.С. Влияние фосфорных удобрений на урожай сахарной свеклы и пшеницы в севообороте на светло-каштановой почве//Агрохимия. № 8. С. 68- 78.
- Зверева Е.А., Бортникова Л.А. Влияние длительного применения удобрений на плодородие предкавказского карбонатного чернозема при орошении // Плодородие чернозема России. М., 1998. С. 452-508.
- Елешев Р.Е., Иванов А.Л., Перевертин К.А. Принципы оптимизации доз средств химизации в земледелии. Сообщение Оптимизация доз удобрений по критерию экономической рентабельности и выходу урожая // Вестник сельскохозяйственной науки Казахстана. 1990. №3. С 50-59.
- Хватов А.Д. Удобрение культур овощного севооборота. – Алма-Ата: «Кайнар», – С. 140-135.
- Амиров Б.М. Эффективность азотных удобрений и диагностика азотного питания белокочанной капусты на орошаемой темно-каштановой почве юго-востока Казахстана: автореферат канд. с.-х.наук. – Алматы, 1990. – 18 с.
- Булаткин Г.А. Энергетическая эффективность применения удобрений в агроценозах: Методические рекомендации. Пущено: ОНТИ НЦБИ АН СССР. 1983. 46 с.