Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по сельскому хозяйству
На правах рукописи
Суржик Мария Михайловна
ПРОДУКТИВНОСТЬ КОРМОВОГО СЕВООБОРОТА
В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УДОБРЕНИЙ
В УСЛОВИЯХ ПРИМОРСКОГО КРАЯ
06.01.01 - общее земледелие
06.01.04 - агрохимия
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата сельскохозяйственных наук
Барнаул - 2012
Работа выполнена на кафедре земледелия и растениеводства ФГБОУ ВПО Приморская государственная сельскохозяйственная академия
Научный руководитель: д. с.-х. н., профессор Моисеенко Алексей Алексеевич
Официальные оппоненты: д.с.-х.н. Курсакова Валентина Сергеевна
к.с.-х.н. Гаркуша Алексей Анатольевич
Ведущая организация - Омский научно-исследовательский институт сельского хозяйства
Защита диссертации состоится 15.03.2012 в 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д.220.002.01 при ФГБОУ ВПО Алтайский государственный аграрный университет по адресу: 656049 г. Барнаул, пр-т Красноармейский, 98. Факс: (385-2) 62-83-96
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО Алтайский государственный аграрный университет
Автореферат разослан 14 февраля 2012 года
Ученый секретарь диссертационного совета Е.Г. Пивоварова
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКАРАБОТЫ
Актуальность темы. В Приморском крае развитие животноводства является стратегической задачей. Согласно Закону Приморского края от 15.11.2001 № 163 КЗ О продовольственной безопасности Приморского края, реализующемуся через краевую целевую Программу развития сельского хозяйства Приморского края на 2008-2012 годы необходимо восстанавливать мясное и молочное животноводство, повышая продуктивность скота. За 2002-2010 гг. продуктивность скота в Приморском крае возросла на 25%. Однако этот показатель увеличился в основном за счет улучшения породного состава, а продуктивность и качество кормов остались на прежнем уровне - 21 ц/га к.е. при содержании 8-9% сырого протеина. Естественные кормовые угодья используются только на 20% и их урожайность составляет 6 ц/га. Поэтому в настоящее время самообеспечение Приморского края мясом не превышает 40%, а молоком составляет всего лишь 16% от потребности.
Успешное развитие этой отрасли будет возможно только при высоком уровне снабжения животноводческих хозяйств полноценными кормами, проблема обеспечения которыми в последнее время обострилась в связи с сокращением площадей, занятых под кормовыми культурами и по ряду причин экономического характера. Несмотря на достаточные для существующего поголовья скота объемы заготовки кормов, содержание протеина в них остается на уровне 80 г/кг при норме 110 г. Практически возможным путем увеличения производства мясной и молочной продукции является повышение продуктивности ценных кормовых культур за счет введения и освоения специализированных севооборотов и широкого использования удобрений. Это позволит также сохранить и повысить существующий уровень почвенного плодородия, а также увеличить продуктивность пашни.
Развитие животноводства в регионе должно базироваться на хорошо организованном полевом кормопроизводстве на основе севооборота с интенсивным производством кормов. Разработка кормовых севооборотов предполагает детальное изучение энергетической и протеиновой ценности культур, установление реакции на предшественники и удобрения, а также их продуктивной устойчивости по годам.
В последние годы урожайность многолетних и однолетних трав, кукурузы на силос сократилась на 15-23% [Ващенко, Чайка, 2003]. Основная причина низкой урожайности кормовых культур в Приморском крае кроется в нарушении севооборотов, критическом снижении количества вносимых удобрений и отсутствии комплекса агроэкономически обоснованных и доступных мероприятий по повышению их эффективности. При этом вопросы использования удобрений, агроэкономической эффективности кормового севооборота изучены недостаточно, что обусловлено отсутствием необходимого научно - практического обоснования использования удобрений в кормовых севооборотах.
Цель исследований Ц выявить влияние различных систем удобрений (минеральных, органоминеральных) на продуктивность кормовых культур в севообороте.
Задачи исследований:
- Изучить баланс гумуса и питательный режим почвы в кормовом севообороте в зависимости от культуры на фоне применения удобрений.
- Выявить влияние удобрений на урожайность и качество культур кормового севооборота.
- Определить содержание сырого протеина в зеленой массе культур кормового севооборота при использовании удобрений.
- Дать энергетическую оценку продуктивности культур в кормовом севообороте при использовании удобрений.
Научная новизна. Впервые в условиях Приморского края проведен анализ продуктивности кормового севооборота с использованием удобрений. В результате применения минеральных и органических удобрений в кормовом севообороте установлено достоверное повышение содержания гумуса на 1,12 т/га, подвижного фосфора на 58-118%, обменного калия на 22-43%, а также увеличение продуктивности кормовых культур до 735 ц/га. Использование минеральных и органоминеральных систем удобрений увеличило питательность кормовых культур на 106 ц/га к.е., а содержание сырого протеина на 18,9%. Проведенными опытами определены условия применения удобрений, обеспечивающие приращение валовой энергии по сравнению с контролем на 16-75 ГДж и уровень энергетического коэффициента более 5,9.
Положения, выносимые на защиту.
1. Кормовой севооборот с использованием удобрений способствует повышению уровня плодородия почвы.
2. Применение минеральных и органоминеральных удобрений повышает урожайность и качество кормовых культур в севообороте.
Практическая значимость. Для хозяйств, специализирующихся на производстве продуктов животноводства предложен кормовой севооборот с системой удобрений, позволяющей при средних энергетических затратах15,4-26,6 ГДж/га получить 7,9-10,6 т/га к. е. при сохранении почвенного плодородия. Результаты исследований будут использованы в сельскохозяйственных предприятиях Приморского края для совершенствования существующих севооборотов путем введения дополнительных высокопродуктивных культур и их совместных посевов в сочетании с предлагаемыми нормами удобрений. Данные рекомендации позволят хозяйствам увеличить питательность кормовых культур до 106 ц к.е. с га. Выявленные закономерности также могут быть полезны при составлении научно-практических рекомендаций и методических пособий по соответствующим дисциплинам в Приморской ГСХА.
Результаты исследований прошли производственную проверку в ФГУП Учебно-опытное хозяйство ФГБОУ ВПО Приморской ГСХА.
Работа выполнялась в составе общероссийской программы Фундаментальные и приоритетные прикладные исследования по научному обеспечению развития Агропромышленного комплекса Российской Федерации на 2001-2005 гг..
Апробация работы. Материалы исследований были доложены на ежегодных отчетных заседаниях кафедры Земледелие и растениеводство Института земледелия и природообустройства ПГСХА (2002-2010 гг.), Международной научно-практической конференции Устойчивое землепользование в экстремальных условиях (г. Улан-Удэ, 2003), Региональной научно-практической конференции Проблемы развития регионального АПК (г. Благовещенск, 2003), Международной научно-методической конференции Актуальные проблемы агрообразования в Азиатско-Тихоокеанском регионе: проблемы и перспективы (г. Уссурийск, 2010), X межвузовской научно-практической конференции Молодые ученые - агропромышленному комплексу Дальнего Востока (г. Уссурийск, 2010).
Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 9 работ, в том числе 3 статьи - в ведущих изданиях ВАК.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 119 страницах машинописного текста, состоит из введения, 4 глав, общих выводов, рекомендаций производству, списка литературы, включающего 228 источников, из которых 10 на иностранном языке, иллюстрирована 12 рисунками, содержит 18 таблиц.
УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
Исследования проводились в 2002-2008 гг. на опытном поле Приморской государственной сельскохозяйственной академии, где был заложен интенсивный шестипольный кормовой севооборот на лугово-бурой оподзоленной почве.
Исследования проводились в севообороте со следующим чередованием культур:
1) многолетние травы (клевер красный, тимофеевка луговая) первого года пользования с запашкой отавы;
2) однолетние травы (викоовсяная смесь) на зеленый корм, сенаж и сено, озимая рожь;
3) озимая рожь на зеленый корм + кукуруза поукосно на зеленый корм;
4) кукуруза на силос;
5) однолетние травы (горохоовсяная смесь) на зеленый корм, сенаж и сено + соепайзовая смесь поукосно на зеленый корм;
6) ячмень на зерно с подсевом многолетних трав.
Повторность опыта - четырехкратная. Площадь делянки 240 м2, учетная 150 м2. Размещение вариантов рендомизированное. Почва опытного участка тяжелосуглинистая среднеокультуренная, с кислой реакцией среды (рН - 4,9), средним содержанием гумуса (3,62%). Содержание общего азота составило - 0,23%, подвижного фосфора 1,87-2,10 мг/100 г, а обеспеченность обменным калием 9,77-11,73 мг/100 г почвы. Почвы достаточно типичны по своим свойствам для большинства почв Приморского края. Дозы удобрений рассчитывали балансовым методом на планируемую урожайность культур с учетом агрохимических показ ателей почвы в начале ротации севооборота [Федоров, 1998]. Определяли баланс гумуса [Лыков, 1982; Федоров, 1998].
В период вегетации растений проводили фенологические наблюдения, учет зеленной массы, учет урожая зерна ячменя. Урожай определяли поделяночно путем скашивания и обмолота растений ячменя комбайном Сампо-500 с учетной площади. Зеленую массу кормовых культур убирали вручную с последующим взвешиванием урожая с каждой учетной делянки. Массу побочной продукции (соломы) у ячменя определяли по соотношению зерна и соломы путем разборки биометрического снопа, взятого с учетных площадок площадью 1 м2. Урожай зерна ячменя пересчитывали на 14%-ю влажность и 100%-ю чистоту, кормовых культур - на 75%-ю влажность.
Схема внесения удобрений по вариантам приведена в таблице 1.
Таблица 1 - Схема внесения минеральных и органических удобрений по вариантам шестипольного кормового севооборота кг/га д.в., навоз т/га
Вариант | Культура | Среднее на 1 га | ||||||||
Многолетние травы (клевер + тимофеевка) | Викоовсяная смесь | Озимая рожь на зеленый корм | Кукуруза поукосная на зеленый корм | Кукуруза на силос | Горохоовсяная смесь | Соя с пайзой поукосная на зеленый корм | Ячмень (зерно) | |||
1 поле | 2 поле | 3 поле | 4 поле | 5 поле | 6 поле | |||||
2 | N | 120 | 40 | 150 | 160 | 195 | 40 | 42 | 40 | 112 |
P2O5 | 120 | 100 | 60 | 50 | 120 | 100 | 90 | 60 | 169 | |
K2O | 240 | 75 | 130 | - | 145 | 75 | - | 70 | 80 | |
3 | навоз | - | - | - | - | 30 | - | - | - | 5 |
N | 45 | 45 | 45 | 45 | 150 | 45 | 45 | 45 | 78 | |
P2O5 | 60 | 60 | 60 | 60 | 200 | 60 | 60 | 60 | 103 | |
K2O | 45 | 60 | 60 | 60 | 165 | 60 | 45 | 45 | 88 | |
4 | навоз | - | - | - | - | 90 | - | - | - | 15 |
N | 120 | 40 | 150 | 160 | 97 | 40 | - | - | 87 | |
P2O5 | 120 | 100 | 60 | 50 | 80 | 100 | 83 | 53 | 158 | |
K2O | 240 | 75 | 130 | - | - | 75 | - | 52 | 53 | |
5 | N | 166 | 124 | 63 | 42 | 214 | 124 | 75 | 162 | 162 |
P2O5 | 185 | 234 | 143 | 72 | 343 | 234 | 139 | 206 | 252 | |
K2O | 162 | 103 | 83 | 46 | 243 | 103 | 55 | 110 | 151 | |
Примечание. Варианты: 1 - без удобрений (контроль); 2 - N112P169K80 - расчетная доза минеральных удобрений; 3 - N78P103K88 +навоз 5 т/га - расчетная органоминеральная доза; 4 - N87P158K53 +навоз 15 т/га - расчетная повышенная органоминеральная доза; 5 - N162P252K151 - расчетная высокая доза минеральных удобрений.
В растительных образцах надземной массы определяли содержание азота, фосфора, калия, нитраты, основные показатели качества корма (согласно ГОСТ Р 52838-2007); в растительных остатках - содержание азота, фосфора, калия; в почвенных образцах - содержание нитратного и аммиачного азота, фосфора, калия [Федоров, 1998; Петербургский, 1968].
Определяли экономическую эффективность применяемых удобрений [Ярушин, 2002; Посыпанов, 1992]. При статистической обработке урожайных данных использовали дисперсионный анализ по Б.А. Доспехову [1985].
Количество выпавших осадков за ротацию севооборота (2002-2007 гг.) и распределение их по месяцам вегетационного периода отличалось от средних многолетних показателей. Во все годы, кроме 2004 года, в апреле-мае отмечался недостаток влаги. В 2002 году создались неблагоприятные условия для всех культур севооборота. Температура воздуха за годы исследований в период вегетации культур имела несущественные различия (13,3-14,7С) и была близка к средней многолетней (13,9С).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Динамика изменения элементов питания в почве и растениях в зависимости от применяемых удобрений
Наиболее динамичными показателями, отражающими меру интенсивности использования средств химизации, являются агрохимические свойства почв. Согласно полученным данным возделывание кормовых культур в севообороте с одним полем многолетних трав (клевер + тимофеевка) без применения удобрений (контроль) привело к постепенному уменьшению в почве запасов органического вещества на 3,64 т/га за ротацию или около 0,6 т/га в год (табл. 2). Систематическое применение минеральных удобрений в различных дозах приостановило процесс снижения гумуса и уменьшило его потери по сравнению с неудобренной почвой до 1,63-3,08 т/га за ротацию или 0,27-0,51 т/га в год. Очевидно, это связано с увеличением количества растительных остатков, поступающих в почву.
Таблица 2 - Баланс гумуса за ротацию кормового севооборота (2002-2007 гг.)
Вариант | Удобрение | Содержание гумуса, % | Запасы гумуса, т/га | Изменение | |||
начало | конец | начало | конец | % | т/га | ||
1 | Без удобрений (контроль) | 3,37 | 3,24 | 94,36 | 90,72 | -0,13 | -3,64 |
2 | N112Р169К80 | 3,47 | 3,36 | 97,16 | 94,08 | -0,11 | -3,08 |
3 | N78Р103К88+30т навоза | 3,53 | 3,43 | 98,84 | 96,04 | -0,10 | -2,80 |
4 | N87Р158К53+90т навоза | 3,39 | 3,43 | 94,92 | 96,04 | +0,04 | +1,12 |
5 | N162Р259К151 | 3,41 | 3,35 | 95,48 | 93,80 | -0,06 | -1,68 |
Накопление гумуса в почве произошло на варианте с внесением навоза в дозе 90 т/га в год на фоне минеральных удобрений. Наименьшее снижение его количества (-0,06%, или 1,68 т/га за ротацию) отмечено на варианте с внесением высоких доз минеральных удобрений. По остальным вариантам, включая вариант без удобрений, эта величина была практически одинаковой. На удобренных вариантах одновременно с ростом урожая увеличивалось количество растительных остатков, поступающих в почву, и несколько повышалась степень их гумификации. За счет этого увеличилось количество новообразованного гумуса в среднем на 28-37%. Анализ динамики элементов питания показал тенденцию к их снижению в процессе вегетации по всем вариантам.
В среднем за вегетацию суммарное содержание минерального азота в контроле составило 9,86 мг/100г почвы, подвижного фосфора - 3,34 мг/100 г, а обменного калия - 7,38 мг/100 г (табл. 3).
Таблица 3 - Содержание питательных элементов в почве в зависимости от удобрений, в среднем за ротацию
Показатель | Вариант | Содержание питательных элементов, мг/100г (среднее за вегетацию) | +/- к контролю, % |
N-NO3 | Без удобрений (контроль) | 6,09 | - |
N112Р169К80 | 9,52 | +11,0 | |
N78Р103К88+30т навоза | 10,46 | +21,9 | |
N87Р158К53+90т навоза | 12,97 | +51,1 | |
N162Р259К151 | 12,18 | +42,0 | |
N-NH4 | Без удобрений (контроль) | 3,77 | - |
N112Р169К80 | 4,51 | +26,1 | |
N78Р103К88+30т навоза | 4,81 | +34,4 | |
N87Р158К53+90т навоза | 4,83 | +34,9 | |
N162Р259К151 | 4,93 | +37,8 | |
P2O5 | Без удобрений (контроль) | 3,34 | - |
N112Р169К80 | 5,18 | +58,1 | |
N78Р103К88+30т навоза | 6,01 | +84,4 | |
N87Р158К53+90т навоза | 6,55 | +100,5 | |
N162Р259К151 | 7,05 | +118,5 | |
K2O | Без удобрений (контроль) | 7,38 | - |
N112Р169К80 | 8,81 | +22,0 | |
N78Р103К88+30т навоза | 10,03 | +38,9 | |
N87Р158К53+90т навоза | 10,36 | +43,5 | |
N162Р259К151 | 10,36 | +43,5 |
При внесении удобрений содержание доступных веществ в почве увеличивалось, но неравномерно. Так, если количество азота повысилось на 11,0-51,1%, калия - на 22,0-43,5%, то фосфора - более чем в два раза (на 58,1-118,5 %). При этом в наиболее удобренных вариантах увеличение составило не менее 34,9% по сравнению с контролем.
Продуктивность культур в севообороте в зависимости от удобрений
Нами установлены различия в росте и развитии растений ячменя в зависимости от применяемых систем удобрений. Наблюдениями выявлено, что полевая всхожесть культуры в период проведения исследований достигала 92,6-97,4%. Внесение удобрений, кроме варианта с внесением N40P60K70, обеспечило достоверное увеличение всходов на 7-37% по сравнению с контролем. Однако, недостаток влаги в почве в апреле-мае способствовал снижению полевой всхожести культур. Увеличение сохранности растений отмечено только при внесении минеральных удобрений совместно с навозом, а при высоких дозах минеральных удобрений сохранность снижалась на 8-12% (рис. 1).
Рис. 1 Всхожесть и сохранность растений ячменя в зависимости от удобрений, %.
Формирование урожая в значительной степени зависит от площади листьев и от продолжительности их функционирования. В наших опытах оптимальный индекс листовой поверхности сформировался в благоприятные по погодным условиям годы (2004-2007 гг.) на удобренных вариантах. Внесение минеральных удобрений на фоне навоза (3 и 4 варианты) обеспечило более интенсивный рост площади листьев по сравнению с контролем. Дополнительное внесение минеральных удобрений способствовало увеличению площади листьев у кукурузы на 52%. Под действием удобрений фотосинтетический потенциал посевов ячменя и кукурузы увеличился в 2,1-2,5 раза и достиг 1179-1396 тыс. м2 дней/га. Такие посевы по продуктивности относятся к средним, что можно объяснить неблагоприятными погодными условиями в отдельные периода вегетации.
Во все годы исследований проявлялась зависимость кормовых культур от уровня минерального питания, сочетания и распределения удобрений в полях севооборота. В среднем за ротацию внесение удобрений под многолетние травы повысило выход зеленой массы по отношению к неудобренному варианту на 8,0-100,3%, озимой ржи + кукурузы поукосно - на 40,7-48,5%, кукурузы на силос - на 23,0-56,8%, викоовсяной смеси - на 17,5-32,8 %, горохоовсяной смеси + сои с пайзой поукосно - на 54,7-170,5%. Выход зерна ячменя увеличился на 15-35% (табл. 4).
Таблица 4 - Урожайность кормовых культур в севообороте, ц/га (в среднем за 2002-2007 гг.)
Культура | Вариант | ||||||||
Без удобрений (контроль) | N112P169K80 | N78P103K88 + навоз 30 т/га | N87P158K53 + навоз 90 т/га | N162P252K151 | |||||
ц/га | прибавка, ц/га | ц/га | прибавка, ц/га | ц/га | прибавка, ц/га | ц/га | прибавка, ц/га | ||
Многолетние травы (клевер + тимофеевка) | 324,7 | 350,7 | 26,0 | 571,7 | 247,0 | 523,2 | 198,5 | 649,7 | 325,0 |
Викоовсяная смесь | 216,2 | 253,9 | 37,7 | 245,7 | 29,5 | 263,9 | 47,7 | 287,0 | 70,8 |
Озимая рожь на зеленый корм + кукуруза (поукосно) на зеленый корм | 519,6 | 732,0 | 212,4 | 735,9 | 216,3 | 771,9 | 252,3 | 734,6 | 215,0 |
Кукуруза на силос | 415,6 | 511,7 | 96,1 | 527,9 | 112,3 | 619,6 | 204,0 | 652,3 | 236,7 |
Горохоовсяная смесь + соя с пайзой (поукосно) на зеленый корм | 239,7 | 370,4 | 130,7 | 376,9 | 137,2 | 465,1 | 225,4 | 647,3 | 407,6 |
Ячмень (зерно) | 34,8 | 39,9 | 5,1 | 43,2 | 8,4 | 46,3 | 11,5 | 46,7 | 11,9 |
Общий сбор зеленой массы за ротацию, ц | 1716 | 2219 | 503 | 2458 | 742 | 2644 | 928 | 2971 | 1255 |
НСР 095 | 49,9 | ||||||||
Урожай зеленой массы при использовании удобрений (N112P169K80) и (N78P103K88 + навоз 30 т/га) сохранялся на одном уровне у всех культур кроме многолетних трав, но по отношению к контролю он был выше на 29%. Увеличение дозы органических удобрений до 90 т/га севооборотной площади позволило, в зависимости от культуры, повысить урожай зеленой массы на 35-57%. Применение высоких доз минеральных удобрений обусловило рост урожайности культур в среднем на 73%. В то же время, урожайность зерна ячменя при таких дозах удобрений не возрастала.
Внесение минеральных и органических удобрений способствовало росту продуктивности не только отдельных культур, но и увеличению сбора кормовых единиц в целом по севообороту. Так, по сравнению с контролем повышение составило 25-61%, а выход кормовых единиц на контроле достиг 62,4 ц/га. По вариантам он увеличился на 17-42 ц к.е. (рис. 2).
Рис. 2 - Сбор кормовых единиц в зависимости от удобрений в среднем за ротацию севооборота, ц/га к.е.
Следует отметить, что между удобренными вариантами прослеживались различия. По сравнению с расчетной нормой минеральных удобрений (2 вариант), внесение навоза совместно с минеральными удобрениями (3 и 4 вариант) способствовало повышению сбора кормовых единиц на 11-20%, а применение высоких норм минеральных удобрений (5 вариант) позволило увеличить этот показатель до 34%.
Изменение качества кормов в зависимости от применяемых удобрений
При заготовке кормов большое значение придается оценке качественного состава, питательности и биологической полноценности, содержанию минеральных веществ и других компонентов, которые существенно изменяются от условий произрастания культур, применяемых удобрений, метеорологических условий, фазы развития растений и срока уборки урожая. Поэтому одной из задач нашего исследования являлось выявить изменения качества выращиваемых культур в севообороте при использовании удобрений.
Важнейшими показателями при сравнительной оценке качества кормовых культур являются выход сухого вещества, обменной энергии и протеина с единицы площади, а также содержание азота, фосфора и калия в растительной массе. С увеличением урожайности кормовых культур наблюдались существенные изменения химического состава и питательной ценности продукции. Количество сухого вещества в растительной массе кормовых культур является важным показателем их питательности. Изменение содержания сухого вещества в кормах влияет на их питательность, а также продуктивность животных. Результаты наших исследований показали, что наибольший выход сухого вещества в севообороте получен на поле с озимой рожью и кукурузой поукосной на зеленый корм: на контроле он составил 118,5 ц/га, а на удобренных вариантах - 160,9-176,3 ц/га. Затем по убывающему ряду идут: кукуруза на силос, многолетние травы, викоовсяная смесь, горохоовсяная смесь и смесь сои с пайзой поукосно, ячмень. Нами установлено, что совместное применение минеральных удобрений и навоза повысило выход сухого вещества в среднем на 28-56% по сравнению с вариантом без удобрений. В тоже время, на фоне применения высоких норм минеральных удобрений получено сухого вещества на 71% больше по сравнению с контролем.
Содержание основных элементов питания в растительной массе культур севооборота зависело от количества внесенных удобрений (рис. 3).
Рис. 3 Содержание азота, фосфора и калия в растительной массе культур севооборота в зависимости от удобрений, % к контролю
Содержание азота в растительной массе многолетних трав при применении удобрений было выше на 0,24-0,68% по сравнению с не удобренным вариантом. У кукурузы на силос этот показатель превысил контрольный вариант на 0,38-0,48% от сухого вещества. Накопление азота в растительной массе ячменя достоверно возросло с применением всех систем удобрений на 0,32-0,47% по сравнению с контролем, но между вариантами существенной разницы не отмечено.
На удобренных вариантах отмечена тенденция к повышению сырого протеина у всех культур. В среднем по севообороту этот показатель увеличился на 5-12% по сравнению с контролем (табл. 5).
Таблица 5 - Содержание сырого протеина в урожае, % от сухого вещества в среднем за ротацию
Культура | Вариант | ||||||||
Без удобрений (контроль) | N112P169K80 | N78P103K88 +навоз 30 т/га | N87P158K53 + навоз 90 т/га | N162P252K151 | |||||
% | прибавка, ц/га | % | прибавка, ц/га | % | прибавка, ц/га | % | прибавка, ц/га | ||
Многолетние травы | 14,2 | 14,5 | 0,3 | 14,8 | 0,6 | 14,5 | 0,3 | 15,2 | 1,0 |
Викоовсяная смесь | 13,5 | 13,9 | 0,3 | 14,4 | 0,9 | 14,2 | 0,7 | 14,3 | 0,7 |
Озимая рожь + кукуруза поукосно | 12,8 | 12,9 | 0,1 | 12,8 | 0,0 | 13,4 | 0,6 | 13,5 | 0,7 |
Кукуруза на силос | 12,2 | 13,7 | 1,5 | 14,1 | 1,9 | 14,2 | 2,0 | 15,2 | 3,0 |
Горохоовсяная смесь + соя с пайзой | 17,7 | 17,9 | 0,2 | 18,6 | 0,9 | 19,8 | 2,1 | 18,9 | 1,3 |
Ячмень (зерно) | 12,2 | 14,8 | 2,6 | 14,2 | 2,0 | 14,4 | 2,2 | 15,9 | 3,7 |
Среднее, % | 14,3 | 14,9 | 0,57 | 15,1 | 0,81 | 15,7 | 1,32 | 15,8 | 1,45 |
Наибольшее увеличение сырого протеина от применения удобрений получено в зерне ячменя (21,7-30,8%) и у кукурузы на силос (12,5-25,0%). У остальных культур отмечена меньшая прибавка: горохоовсяной смеси + сои с пайзой поукосно (1,0-11,6%), многолетних трав (2,1-7,1%), викоовсяной смеси (2,3-6,4%) и озимой ржи + кукурузы поукосно (до 5%). Незначительное увеличение содержания сырого протеина в сухой массе некоторых культур объясняется более ранними сроками уборки (однолетних трав и кукурузы на зеленый корм), которая проходила до периода максимального накопления питательных веществ. Наибольшее содержание сырого протеина в растениях (15,7 - 15,8% от сухого вещества) отмечено на вариантах с применением органоминеральных (N87P158K53 + навоз 90 т/га) и высоких минеральных (N162P252K151) доз удобрений.
Энергетическая эффективность выра щивания кормовых культур в севообороте с использованием удобрений
При оценке культур кормового севооборота по энергетической и протеиновой питательности важнейшими показателями эффективности являются выход обменной энергии и протеина с единицы площади, а также затраты совокупной энергии на их возделывание. Нами установлено, что суммарные затраты совокупной энергии увеличиваются при внесении минеральных удобрений в чистом виде в 2,1-2,4 раза, а органоминеральных в 1,4-1,8 раза, что указывает на снижение затрат при замене части минеральных удобрений на органические (табл. 6). Наибольшие затраты энергии отмечены в вариантах с применением минеральных удобрений (51 и 60% в структуре энергозатрат и 34,7 и 42,2 ГДж/га в среднем по севообороту). В вариантах с органоминеральной системой энергетические затраты оказались ниже (36 и 47%; 26,2 и 31,9 ГДж/га). Наименьшие затраты совокупной энергии отмечены на варианте без применения удобрений - 18,1 ГДж/га.
Наибольший выход валовой энергии получен у многолетних трав (224,8-300,1 ГДж/га), а наименьший - у ячменя (52,4-66,6 ГДж/га) и сои с пайзой поукосной (18,8-40,0 ГДж/га).
Таблица 6 - Энергетическая оценка кормового севооборота в зависимости от удобрений в среднем за ротацию
Показатель | Вариант | ||||
Без удобрений (контроль) | N112P169K80 | N78P103K88 +навоз 30 т/га | N87P158K53 +навоз 90 т/га | N162P252K151 | |
Сбор сухого вещества | 7,0 | 8,8 | 9,9 | 10,9 | 12,0 |
Затраты совокупной | 11,3 | 26,6 | 15,4 | 20,7 | 26,1 |
Выход валовой энергии | 125,2 | 156,6 | 177,1 | 195,1 | 215,0 |
Затраты энергии для | 1,6 | 3,0 | 1,5 | 1,9 | 2,2 |
Обменная энергия, ГДж | 74,3 | 91,3 | 101,7 | 109,8 | 120,2 |
Приращение валовой | 114,0 | 130,0 | 161,7 | 174,4 | 188,9 |
Энергетический | 11,1 | 5,9 | 11,5 | 9,4 | 8,2 |
Применение удобрений обеспечило получение такого количества энергии, которое превысило затраты энергии на выращивание урожая во всех вариантах опыта. Однако с увеличением объемов применения минеральных удобрений на всех культурах снижаются энергетические коэффициенты, а с применением органоминеральных систем - возрастают.
Выводы
1. Внесение минеральных удобрений в дозах N112P169K80 и N162P252K151, а также органоминеральных в дозахN78P103K88 + 30 т/га навоза и N87P158K53 + 90 т/га навоза уменьшает потери гумуса по сравнению с неудобренной почвой до 1,63-3,08 т/га за ротацию или 0,27-4,76 т/га в год. При внесении удобрений содержание доступных веществ в почве увеличивалось неравномерно. Количество азота повысилось на 11,0-51,1%, калия - на 22,0-43,5%, а фосфора - более чем в два раза (на 58,1-118,5 %).
2. На фоне ежегодного внесения минеральных удобрений в дозе N162P252K151 под кормовые культуры наиболее высокую прибавку обеспечил вариант озимая рожь на зеленый корм + кукуруза поукосно (734,6 ц/га), несколько ниже - вариант горохоовсяная смесь + соя с пайзойпоукосно (647,3 ц/га).
4. Применение сниженной нормы минеральных удобрений (N78P103K88) совместно с 30 т/га навоза обеспечило прибавку не более 247,0 ц/га (многолетние травы). Повышение нормы органических удобрений до 90 т/га (по фону N87P158K53) способствовало росту урожайности озимой ржи + кукурузы поукосно, кукурузы на силос, горохоовсяной смеси + соя с пайзой поукосно, обеспечивая прибавку урожая зеленой массы в 1,9 раза выше по сравнению с внесением минеральных удобрений в дозе N112P169K80.
5. Питательная ценность получаемых в севообороте кормов в сравнении с контролем, возрастала до 43,6 ц/га к.е. по повышенному минеральному фону (N162P252K151). Содержание сырого протеина при применении удобрений увеличивалась в среднем на 0,6-1,5% от сухого вещества.
6. Приращение обменной энергии при использовании удобрений составило 23-62%. Наибольший выход обменной энергии получен при внесении высоких доз минеральных удобрений (N162P252K151) - 120,2 МДж/га. Высокий коэффициент энергетической эффективности получен по всем вариантам с внесением удобрений: у органоминеральных - 9,4 -11,5, по минеральному фону - 5,9-8,2 единиц.
Предложения производству
1. В кормовом севообороте при внесении минеральных удобрений в дозе N162P252K151 целесообразно выращивать озимую рожь с кукурузой поукосно, а при использовании органоминеральных удобрений (N87P158K53 + 90 т/га) - многолетние травы и горохоовсяную смесь + сою с пайзой поукосно, которые обеспечивают получение кормов с содержанием сырого протеина не менее 13,4% от сухого вещества.
2. Для увеличения выхода кормовых единиц с гектара и повышения энергетической окупаемости затрат до 8,2 необходимо вносить под кормовые культуры N162P252K151 кг д.в. минеральных удобрений (при отсутствии органических удобрений).
По материалам диссертации опубликованы следующие работы:
1. Демин А.А.Влияние удобрений на урожай и продуктивность кормовых культур на мелиорируемых землях в условиях муссонного климата Приморского края / А.А. Демин, М.М.Суржик // Проблемы развития регионального АПК. (Региональная научно-практическая конференция 17-18 июня 2003 г.). - Благовещенск: ДальГАУ. - 2003. - С. 27-29.
2. Рыжук С.Г. Эффективность производства кормовых культур в интенсивном кормовом севообороте на мелиорируемых почвах Приморья / С.Г. Рыжук, М.М. Суржик // Проблемы развития регионального АПК. (Региональная научно-практическая конференция 17-18 июня 2003 г.). - Благовещенск: ДальГАУ. - 2003. - С. 85-87.
3. Федчун А.А. Разработка системы удобрений для производства кормовых культур на мелиорируемых землях Приморского края / А.А. Федчун, А.А. Демин, М.М. Суржик // Проблемы развития регионального АПК. (Региональная научно-практическая конференция 17-18 июня 2003 г.). - Благовещенск: ДальГАУ. - 2003. - С. 93-95.
4. Федчун А.А. Эффективность многолетних трав на мелиорированной лугово-бурой оподзоленной почве в условиях муссонного климата Приморья / А.А. Федчун, М.М. Суржик, Д.М. Ефремкина // Устойчивое землепользование в экстремальных условиях. (Международная научно-практическая конференция). - Улан-Удэ. - 2003. - С. 148 - 150.
5.Суржик М.М.Экономическая модель оптимизации структуры посевных площадей кормовых культур / М.М.Суржик // Проблемы земельного законодательства, рационального землеустройства и природообустройства, ресурсного почвоведения в дальневосточном Федеральном округе (Труды Дальневосточного отделения Докучаевского общества почвоведов). - Владивосток. - 2008. - Т.4. - С.123-128.
6. Суржик М.М. Влияние различных систем удобрений на качество кормов / М.М. Суржик // Аграрные проблемы агрообразования в Азиатско-Тихоокеанском регионе: проблемы и перспективы (Международная научно-методическая конференция 6-11 сентября 2010 г.) - Уссурийск. - 2010. - С. 299-303.
7. Суржик М.М. Зависимость продуктивности кормового севооборота от различных систем удобрений в условиях Приморского края / М.М. Суржик // Вестник КрасГАУ. - Красноярск. - 2011. - Вып. 9. - С.72-76.
8. Суржик М.М. Изменение содержания гумуса в почве кормового севооборота в зависимости от удобрений и культур / М.М. Суржик // Аграрный вестник Урала. - 2011. - №12. - С. 6-7.
9. Суржик М.М. Энергетическая эффективность удобрений в кормовом севообороте в условиях Приморского края / М.М. Суржик // Агро XXI век. - 2011. Ц№12 . - С. 39-40.
Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по сельскому хозяйству