Дозы, вынос, баланс элементов питания в связи с урожайностью

АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
В конечном счёте показатель площади листьев
определяет массу сформированного плода. При
этом повышение средней массы плодов коррелирует с увеличением площади листьев (до
определённого значения последнего показателя).
У сорта Флорина минимальная масса плода отмечается при площади листьев, равной 0,05 м2.
С увеличением площади листьев повышается
и средняя масса плодов, достигающая максимальных значений при сохранении 40 листьев,
приходящихся на один плод.
Выводы. Таким образом, при производстве
высококачественных плодов яблони в традиционных насаждениях целесообразно использовать
обработку деревьев гетероауксином в концентрации 0,01% в фазе начала цветения. Применение гетероауксина в концентрации 0,001% в
указанной фазе способствует увеличению урожая
плодов в 1,4 раза.
При ручном нормировании плодовой нагрузки в органическом саду необходимо учитывать
аттрагирующую способность сортов. Меро-
приятия по нормированию следует проводить
после июньского опадения завязей и добиваться
следующих соотношений «плод – лист»: для
сортов с высокой аттрагирующей активностью
плодов (Флорина) – «один плод – 40 листьев»
(общая площадь листьев – 0,20 м2); для сортов
с менее выраженной аттрагирующей активностью генеративных органов (Либерти) – «один
плод – 20 листьев» (общая площадь листьев –
0,10 м2).
Литература
1. Рекомендации по регулированию роста и плодоношения
яблони в современных садах / Сост. Дорошенко Т.Н. и др.
Краснодар, КубГАУ, 1999. 39 с.
2. Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и
орехоплодных культур / под ред. В.И. Потапова. Мичуринск,
1973. 78 с.
3. Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и
орехоплодных культур / под ред. Е.Н.Седова и Т.П. Огольцовой. Орел: Изд-во ВНИИСПК,1999. 608 с.
4. Дорошенко Т.Н., Чумаков С.С., Захарчук Н.В. и др. Возможности регуляции генеративной деятельности яблони
// Плодоводство и ягодоводство России: сб. науч. работ /
ГНУ ВСТИСП Россельхозакадемии. М., 2011. С. 159–164.
5. Тарчевский И.А. Основы фотосинтеза: учебное пособие для
биологических специальностей вузов. М.: Высшая школа,
1977. 253 с.
Дозы, вынос, баланс элементов питания в связи
с урожайностью яровой твёрдой пшеницы
А.Г. Крючков, д.с.-х.н., профессор,
В.И. Елисеев, к.с.-х.н., Р. Р. Абдрашитов, соискатель,
Оренбургский НИИСХ РАСХН
Их анализ позволил выявить существование
связей урожайности на уровне средних (ηух =
0,324) с дозами азота и фосфора и слабых (ηух =
0,285) с дозами калия. Но уравнений, адекватно
описывающих эти связи, получено не было.
Расчёты показали, что и дозы вносимых
удобрений не зависят от уровня полученной
урожайности яровой твёрдой пшеницы (ηух =
0,130–0,263).
Это объясняется влиянием погодных факторов, поскольку урожайность варьирует сильнее,
чем дозы элементов питания, и кроме того, потреблением растениями яровой твёрдой пшеницы запасов элементов питания, содержащихся в
почве. Поэтому ежегодное внесение одной и той
же лучшей дозы удобрения, ориентированной на
наибольшую прибавку урожайности, не совсем
обосновано.
Этот факт подтверждается при анализе связей
урожайности с выносом элементов питания.
Вынос элементов питания с урожаем зерна
и соломы оказался независимым от доз применённых элементов питания по фосфору и калию
(ηух = 0,541 и 0,443, Fфакт.<Fтеор.). Вынос азота
коррелировал с дозами азота в средней степени
(ηух = 0,644), а полученное уравнение регрессии
было адекватно для 41,47% случаев (табл. 1).
Согласно полученному уравнению общий
вынос азота составляет 38,3 кг с 1 га как без
В степных зонах основное внимание уделяется
динамике гумуса, азота, фосфора и калия. Даются
рекомендации по применению доз удобрений в
целях поддержания плодородия почв и получения желательной урожайности возделываемых
культур [1].
Нас интересовали связи между уровнем урожайности и дозами вносимых минеральных удобрений, т.е. можно ли по уровню урожайности
яровой твёрдой пшеницы рассчитывать дозы
N, P, K; в какой степени связан с дозами азота,
фосфора и калия общий вынос этих элементов
с урожайностью зерна и соломы; как зависит
величина их общего выноса от урожайности; как
зависит баланс основных элементов питания от
их доз во внесённых удобрениях.
Материалами для получения ответов на поставленные вопросы нам служили фактические
данные, полученные на многолетнем (с 1972 г.)
стационарном опыте по схеме ВИУА за последние
годы (2006–2010 гг.). В исследованиях применялся нелинейный корреляционно-регрессионный
анализ.
Результаты исследований показали несколько
неожиданный результат.
42
АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
1. Зависимость общего выноса элементов питания яровой твёрдой пшеницей
от доз вносимых удобрений (2006–2010 гг.)
Коррелируемая
величина
Доза азота, кг д.в. на 1 га
Параметры
ν%
ηух
величин (М±G)
0–80
73,55
–
(х)
37,8±27,8
11,1–45,3
Общий вынос азота, кг с 1 га
20,78
0,644
35,7±7,4
(у)
1,136Е − 15
у = 38,329 –
±5,77 кг с 1 га, для 41,47% случаев
х
Доза фосфора, кг д.в. на 1 га
0–80
73,55
–
(х1)
37,8±27,8
Общий вынос фосфора, кг с 1 га
11,1–18,26
13,06
0,541
(у1)
14,6±1,9
Функция не удовлетворяет критерию Фишера
Доза калия, кг д.в. на 1 га
0–40
70,26
–
(х2)
16,7±11,7
Общий вынос калия, кг с 1 га
29,6–51,7
14,15
0,443
(у2)
39,1±5,5
Функция не удовлетворяет критерию Фишера
F
факт.
теор.01
–
–
1,66
1,46
–
–
1,37
1,46
–
–
1,17
1,46
2. Зависимость общего выноса элементов питания от уровня урожайности зерна
яровой твёрдой пшеницы в центре оренбургского Предуралья (2006–2010 гг.)
Коррелируемая
величина
Урожайность, ц с 1 га
Параметры
ν%
ηух
величин (М±G)
1,6–21,0
55,33
–
(х)
11,5±6,37
Общий вынос (зерно + солома) азота, кг с 1 га
12,0–55,5
41,39
0,957
(у)
36,9±15,3
2
у = 6,2913 +3,6117х – 6,3717Е -02х ± 4,55 кг с 1 га, для 91,63% случаев
Общий вынос фосфора, кг с 1 га
4,72–23,0
41,50
0,938
(у1)
14,64±6,07
у1 = 0,7747 + 2,135х1 – 6,23Е -02х12 ± 2,18 кг с 1 га, для 87,90% случаев
Общий вынос калия, кг с 1 га
22,5–76,6
42,14
0,954
(у2)
39,8±16,8
2
у2 = 28,8329 – 1,9872х2 + 0,1989х2 ± 5,18 кг с 1 га, для 90,96% случаев
внесения азота, так и при внесении дозы 80 кг
на 1 га.
Итак, из полученных результатов видно, что
общий вынос элементов питания, его величина
не определяется дозой внесённых элементов
питания.
Судя по результатам корреляционно-регрессионного анализа, общий вынос (зерном и
соломой) основных элементов питания сильно
зависит от уровня получаемой урожайности зерна. Корреляционные отношения складываются в
пределах 0,957 × 0,938, вследствие чего он может
быть рассчитан по полученным уравнениям,
адекватным для 91,63–87,9% случаев (табл. 2).
Согласно полученным уравнениям рост урожайности зерна яровой твёрдой пшеницы с 1,6
до 21 ц с 1 га сопровождается последовательным
нарастанием общего выноса азота с 11,9 до 54,4
кг с 1 га, фосфора с 4,03 (при 1,6 ц с 1 га) до
19,64 кг с 1 га и калия с 23,9 (при 5,0 ц с 1 га)
до 74,83 кг с 1 га (рис. 1).
Учитывая сильные зависимости общего
выноса от уровня урожайности, логично пола-
F
факт.
теор.01
–
–
11,27
1,76
7,79
1,76
10,43
1,76
гать, что дозы каждого вида удобрения в целях
сохранения и поддержания (нулевой баланс)
плодородия поля можно бы рассчитывать по
полученным уравнениям.
Но уровень урожайности непостоянен даже в
регионах, где она не лимитируется недостатком
влаги, а в регионах, где влага в лимите, он резко колеблется и при отсутствии долгосрочных
прогнозов погоды на сезон невозможно хотя
бы приближенно рассчитывать дозу удобрения,
обеспечивающую поддержание плодородия и
компенсирующую вынос элементов из почвы.
Поскольку доза нужного удобрения нуждается в уточнении ещё и в связи с поступлением
элементов питания в почву с семенами и осадками, мы исследовали связь доз азота, фосфора
и калия с балансом этих элементов питания в
слое 0–60 см.
Исследование показало, что баланс элементов питания находится в тесной зависимости
от дозы внесённого удобрения по азоту и фосфору (ηух = 0,971–0,981) и в сильной по калию
(ηух = 0,859) (табл. 3).
43
АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
Рис. 1 – Зависимость общего выноса элементов питания
яровой твёрдой пшеницей от её урожайности
разного уровня
Рис. 2 – Зависимость баланса питательных веществ в слое
почвы 0–60 см от доз внесённых удобрений
3. Зависимость баланса основных элементов питания от их доз при возделывании
яровой твёрдой пшеницы (2006–2010 гг.)
Коррелируемая
величина
Доза азота, кг д.в. на 1 га
Параметры
ν%
ηух
величин (М±G)
0–80
73,55
–
(х)
37,8±27,8
Баланс азота, кг/га
-19,7–62,5
151,6
0,971
(у)
15,8±24,0
у = -14,3996 + 0,7085х + 1,585Е -03х2 ± 5,9 кг/га, для 94,32% случаев
Доза фосфора, кг д.в. на 1 га
0–80
72,05
–
(х1)
38,3±27,6
Баланс фосфора, кг/га
-10,9–69,9
104,2
0,981
(у1)
24,8±25,9
у1 = -10,4156 + 0,9199х1 ± 5,1 кг/га, для 96,25% случаев
Доза калия, кг д.в. на 1 га
0–40
70,26
–
(х2)
16,7±11,7
Баланс калия, кг/га
-45,7 – -9,2
37,59
0,859
(у2)
-24,2±9,08
2
у2 = -36,707 + 0,9685х2 – 8,743Е + 03х2 ± 4,8 кг/га, для 73,86% случаев
Согласно полученным уравнениям баланс
азота в почве под посевами яровой твёрдой
пшеницы по мере увеличения дозы удобрения
от 0 до 80 кг на 1 га улучшается от -14,4 кг на
1 га до +52,4 кг на 1 га. При дозе в 20 кг на
1 га он становится нулевым.
Баланс фосфора возрастает с -10,42 до
+68,2 кг на 1 га при увеличении дозы удобрения
от нуля до 80 кг на 1 га.
F
факт.
теор.01
–
–
16,60
1,76
–
–
25,89
1,76
–
–
3,60
1,76
Что же касается баланса калия, то он при
дозах внесённого удобрения от 0 до 40 кг на
1 га улучшается с -36,7 до -11,95 кг на 1 га , т.е.
остаётся отрицательным (рис. 2).
Для уточнения норм внесения каждого из
изученных элементов питания в почву необходимо было выяснить ещё и зависимость их
баланса от уровня получаемой урожайности
яровой твёрдой пшеницы.
44
АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
4. Зависимость баланса основных элементов питания от уровня урожайности
яровой твёрдой пшеницы (2006–2010 гг.)
Параметры
ν%
ηух
величин (М±G)
1,6–20,3
55,86
–
(х)
11,0±6,1
-10,5–49,76
133,86
0,817
(у)
14,3±19,1
у = 41,9349 – 3,01х + 2,871Е -02х2 ± 11,18 кг/га, для 66,76% случаев
1,6–20,1
56,2
–
(х)
10,4±5,8
14,4–76,0
52,4
0,932
23,7±12,4
(у1)
у1 = 33,947 – 2,409х1 + 8,616Е – 02х12 ± 1,98 кг/га, для 86,9% случаев
1,6–21,0
55,33
–
(х)
11,5±6,4
-60,8 – -2,49
73,10
0,944
(у2)
-22,96±16,78
у2 = -11,2116 + 1,8927х2 – 0,195х22 ± 5,7 кг/га, для 89,11% случаев
Коррелируемая величина
Урожайность, ц с 1 га
Баланс азота, кг/га
Урожайность, ц с 1 га
Баланс фосфора, кг/га
Урожайность, ц с 1 га
Баланс калия, кг/га
F
факт.
теор.01
–
–
2,82
1,76
–
–
7,14
1,76
–
–
8,66
1,76
Баланс фосфора снижается с 30,3 до 17 кг/га
по мере роста урожайности с 1,6 до 14 ц с 1 га,
а затем изменяется незначительно.
Что же касается баланса калия, то при урожайности 4,6 ц с 1 га он минимально отрицательный
(-6,6 кг/га), а затем последовательно ухудшается
и при 21 ц с 1 га достигает -57,4 кг/га.
Заключение. Подводя итоги исследования,
можно заключить, что прежние рекомендации
по применению азотных, фосфорных и калийных
удобрений были построены на величинах прибавок урожайности яровой твёрдой пшеницы от
доз применяемых элементов питания без учёта
их связей с уровнем урожайности и наоборот.
Эти связи или слабые, или отсутствуют, что
объясняется влиянием потребления растениями
запасов элементов питания за счёт почвенного
плодородия.
Общий вынос питательных веществ оказался
в средней степени связанным с дозами азота (в
41,47% случаев), а с дозами фосфора и калия
адекватных уравнений не было получено. Можно
говорить лишь о тенденциях к проявлению таких
связей (ηух = 0,541 и 0,433).
Сильные связи (ηух азот = 0,957, ηух фосфор = 0,938
и ηух калий = 0,954) проявляются между уровнем
урожайности зерна яровой твёрдой пшеницы и
общим выносом элементов питания.
Рост её урожайности с 1,6 до 21 ц с 1 га сопровождается увеличением общего выноса азота с
11,9 до 54,4 кг с 1 га, фосфора с 4,03 до 19,64 кг
с 1 га и калия с 23,9 кг с 1 га (при 5 ц с 1 га)
до 74,83 кг с 1 га. Этот факт свидетельствует о
необходимости уточнения доз с учётом средней
многолетней урожайности.
Непостоянство погодных факторов, отсутствие надёжных прогнозов погоды на сезон не
позволяют придерживаться рекомендованных
доз ежегодно. Кроме того, элементы питания
могут поступать с дождями, семенами, органи-
Рис. 3 – Зависимость баланса элементов питания от уровня
урожайности яровой твёрдой пшеницы
Корреляционно-регрессионный анализ показал, что такая зависимость существует. Она
сильна для баланса по азоту (ηух = 0,817) и тесна
по фосфору (ηух = 0,932) и калию (ηух = 0,944)
(табл. 4).
В соответствии с рисунком 3 баланс азота
в почве последовательно падает с 37,2 до -8,6
кг/га по мере увеличения урожайности с 1,6 до
21 ц с 1 га.
45
АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
ческими остатками предшественника. В этих
условиях лучше и правильнее ориентироваться
на баланс элементов питания под культурой в
системе севооборота с учётом ориентации на его
параметры в резко различные годы в целях поддержания нулевого или положительного баланса.
Полученные уравнения могут дать ответ о
лучших нормах удобрений, которые будут поддерживать нужный баланс элементов питания
в почве, рассчитанный за несколько различных
по урожайности лет.
Но для каждого сельскохозяйственного поля
и каждой сельскохозяйственной культуры их
нужно разработать. Это откроет пути к более
рациональному применению удобрений.
Литература
1. Ряховский А.В., Батурин И.А., Березнев А.П. Агрономическая химия // В приложении к условиям степных районов
Российской Федерации. Оренбург, 2004. С. 283.
Оптимизация полевых севооборотов
в агроландшафтах Нижнего Поволжья
В.Ю. Мисюряев, к.пед.н., Волгоградский ГАУ
– севообороты должны быть адаптированы к
природным условиям территории и обеспечивать
средо- и ресурсовосстановление;
– в севооборотах на ландшафтной основе
такие показатели, как гидрохимический сток,
баланс гумуса, NРК, суммарный сток и смыв
почвы с пашни, наличие вредных объектов, не
должны превышать нормативные показатели;
– должна обеспечиваться экологическая
безопасность и применяться энерго- и ресурсосберегающие технологии при производстве
высококачественного зерна [1].
Динамика структуры пашни и посевных площадей показывает, что за последний 30-летний
период площадь пашни в Волгоградской области
сократилась на 10%. Однако если площадь под
зерновыми уменьшилась на 30%, то площадь
под подсолнечником увеличилась почти в три
раза (табл. 1).
Перевод аграрного природопользования на
ландшафтный уровень предполагает реорганизацию искусственно созданных агрофитоценозов и
прежде всего введение и освоение севооборотов
нового поколения, отвечающих в наибольшей
степени агроландшафтным требованиям: максимальной адаптации к конкретным почвенноклиматическим условиям, пластике рельефа и к
запросам рынка зерна.
На стадии подбора культур, их чередования
и правильного построения специализированных
зерновых севооборотов необходимо строго учитывать следующие агроландшафтные требования:
– уровень продуктивности вводимых в севооборот культур и сортов, а также севооборота в
целом должен соответствовать ресурсному потенциалу пахотных земель ландшафтного района;
1. Площадь обрабатываемых земель и структура посевных площадей
в Волгоградской области
Год
Общая структура
пашни и посевных площадей
Площадь земли в обработке, тыс. га
Структура, %
Площадь неиспользуемой пашни, тыс. га
Чистые пары
Зерновые культуры
из них: озимые
яровая пшеница
ячмень
овес
зернобобовые
крупяные
Технические культуры
из них: подсолнечник
Кормовые культуры
из них: мн. травы
Картофель, овощи, бахчи
1990
1980
1985
по системе
сухого
земледелия
фактически
1995
2000
2010
6076
6072
6045
5839
5708
5535
5599
–
7,2
64,4
14,2
14,8
30,9
0,7
0,6
3,2
6,3
3,6
20,6
3,9
1,2
–
21,0
44,5
12,4
5,0
21,6
–
1,1
3,6
6,3
3,5
26,9
3,8
1,1
–
22,4
50,4
24,8
3,3
10,5
1,7
2,7
3,3
6,4
3,6
19,9
10,1
0,8
–
22,2
45,7
20,2
2,4
14,6
1,1
0,7
4,6
7,5
4,3
24,5
4,8
1,3
16,9
18,6
40,6
10,7
4,5
17,9
0,9
0,2
4,1
7,2
4,8
17,0
3,4
0,9
24,0
15,5
27,9
12,7
2,5
8,7
0,6
0,3
6,0
9,8
7,0
7,7
2,8
2,0
24,2
26,1
34,8
17,6
4,2
8,4
0,7
0,9
2,8
9,7
8,7
4,1
2,7
1,1
46