Агрономическая, энергетическая и экономическая эффективность в зависимости

Агрономическая, энергетическая и экономическая эффективность в зависимости

от условий питания и сортовых особенностей картофеля (1998 – 1999 гг.)

В настоящее время большое внимание уделяется изучению эффективности препаратов, созданных на основе корневых диазотрофов, являющихся ассоциативными азотфиксаторами. Они развиваются в зоне корней многих небобовых растений и играют важную роль в азотном балансе почвы.

Важной задачей является поиск активных форм ризосферных диазотрофов и создание на их основе бактериальных препаратов, приспособленных к возделываемым культурам и почвенно-климатическим условиям. Большой интерес в этом отношении представляют бактерии p. Azospirillum. наряду со связыванием молекулярного азота азоспириллы оказывают влияние на растение как продуценты различных соединений: фитогормонов, антибиотиков, витаминов и т.п. Фитогормоны способствуют росту и разветвлению корневой системы, увеличению их поверхности, образованию корневых волосков, что способствуют повышению степени использования растениями элементов питания. Способность азоспирилл продуцировать антибиотические вещества повышает устойчивость растений к грибным и бактериальным заболеваниям.

Большое влияние на активность ассоциативной азотфиксации оказывают такие факторы как видовая и штаммовая характеристика используемых бактерий, видовые и сортовые особенности растений, тип почвы и ее влажность, уровень аэрации, содержание гумуса и подвижных форм элементов питания, реакция почвы и другие условия. Лучший рост бактерий наблюдается при рН 6,9 – 7,8, но они способны проявлять некоторую активность и при рН около 5,6.

Очень важное практическое значение имеет выявление оптимальных доз азотных удобрений для сельскохозяйственных культур, обеспечивающих максимальный уровень азотфиксации.

Изучение бактериального препарата азобактерина, полученного на основе бактерий p. Azospirillum в Белорусском НИИ почвоведения и агрохимии, проводилось с ячменем сорта Тутэйшы на опытном поле “Тушково” Белорусской государственной сельскохозяйственной академии на дерново-подзолистой почве, развивающейся на легком лессовидном суглинке, подстилаемом с глубины около 1 м моренным суглинком.

Почва опытного участка перед закладкой полевого опыта имела в 1993 и 1994 годах слабокислую, а в 1995 году близкую к нейтральной реакцию. Содержание гумуса по годам исследований было низким, подвижных форм фосфора средним и повышенным и калия средним.

Семена, соответствующие норме высева, обрабатывались рабочей смесью, состоящей из 250 г гектарной порции биопрепарата и 1,0 – 1,5 л прилепателя (2% растворов натриевой соли карбоксилметиллюлозы техничес-кой).

Минеральные удобрения вносились в форме мочевины, двойного суперфосфата и хлористого калия.

Предшественником ячменя была гороха-овсяная смесь.

Обработка семян азобактерином способствовала по сравнению с фоном Р₆₀К₉₀ более интенсивному накоплению сухого вещества. наиболее интенсивно накопление сухой биомассы происходило в вариантах с максимальными дозами азотных удобрений.

В 1993 году азотные удобрения существенно повышали урожайность зерна ячменя. При внесении мочевины максимальная урожайность (43,4 ц/га) была получена при применении 60 кг/га азота (табл. 26). Увеличение доз азота до 90 кг/га приводило к полеганию посевов ячменя и снижению урожайности.

При совместном применении мочевины в дозе N₃₀ и азобактерина был получен такой же максимальная урожайность ячменя (43,4 ц/га), как и варианте, где применялось 60 кг/га азота в форме мочевины.

В 1994 и 1995 годах с недостаточным количеством осадков в летние месяцы по сравнению со среднемноголетними данными эффективность азобактерина оказалось несколько ниже. Урожайность ячменя за счет инокуляции семян повысилась по сравнению с фоном Р₆₀К₉₀ в 1994 и 1995 годах соответственно на 7,4 ц и 8,3 ц/га, а в среднем за 1993 - 1995 годы на 9,1 ц/га. В среднем за три года действие бактериального удобрения на урожай ячменя было эквивалентным 30 кг/га азота.

При совместном применении азобактерина и 30 кг/га азота была получена в среднем за 1993 - 1995 годы такая же приближающаяся к максимальной урожайность ячменя (38,9 ц/га), как и в варианте, где применялось 60 кг/га азота. таким образом, процессы ассоциативной азотфиксации происходили наиболее интенсивно при невысоких дозах минерального азота - N₃₀.

Азотные удобрения и азобактерин способствовали увеличению содержания «сырого» протеина в зерне ячменя (табл. 26). Так, только за счет обработки семян азобактерином содержание «сырого» протеина в зерне по сравнению с фоном Р₆₀К₉₀ возросло на 1,5%. Максимальное содержание «сырого» протеина отмечено в варианте с внесением максимальных доз азотных удобрений (N₉₀Р₆₀К₉₀) и обработкой семян азобактерином.

Существенного влияния на массу 1000 зерен азотные удобрения и азобактерин по сравнению с фоном Р₆₀К₉₀ не оказали. Это, по-видимому, связано со значительным увеличением репродуктивных органов (репродуктивных стеблей, колосков при инокуляции семян).

Применение азотных удобрений и азобактерина обеспечивало высокую окупаемость удобрений (табл. 27). Наибольший чистый доход был получен при инокуляции семян ячменя бактериальным препаратом и применении N₃₀ на фоне Р₆₀К₉₀ .

Таблица 27

Экономическая эффективность применения азотных удобрений

и азобактерина при возделывании ячменя.

Варианты опыта	Прибавка урожая зерна к фону, ц/га	Стоимость прибавки урожая зерна, у.ед/га	Затраты, у.ед/га	Условный чистый доход, у.ед./га	Рентабель-ность, %
1. Р60К90 – фон	-	-	-	-	-
2. N30	8,3	79,4	18,1	61,3	340
3. N60	12,1	115,8	30,7	85,1	280
4. N90	8,7	83,2	34,7	48,5	130
5. Азобактерин	9,1	87,0	13,8	73,2	530
6. N30 + азобактерин	11,9	113,8	25,3	88,5	350
7. N60+ азобактерин	10,9	104,3	32,2	72,1	220
8. N90+ азобактерин	11,2	107,1	40,6	66,5	160

Нами была рассчитана энергетическая эффективность применения азотных удобрений и азобактерина при возделывании ячменя в соответствии с методикой, разработанной Белорусским НИИ почвоведения и агрохимии [158]. Энергозатраты на производство гектарной порции азобактерина, по данным института почвоведения и агрохимии, составляют 90 МДж, а на обработку семян – 9 МДж.

С энергетической точки зрения применение азотных удобрений и азобактерина было выгодным во всех вариантах опыта. Однако наиболее высоким выход энергии с 1 га был в варианте, где применяли под ячмень N₃₀Р₆₀К₉₀ в сочетании с обработкой семян азобактерином (табл. 28).

Наиболее высокой энергоотдача удобрений была в вариантах с применением инокуляции семян азобактерином на фоне Р₆₀К₉₀ и N₃₀Р₆₀К₉₀, где она соответственно составляла 6,2 и 3,4.

Таким образом, применение бактериального препарата азобактерина является важным элементом энергосберегающей системы удобрения ячменя.

Из зерновых культур озимая пшеница является одной из наиболее требовательных к условиям минерального питания, и в первую очередь к азотному питанию. Эффективность применения азотных удобрений под озимую пшеницу в значительной мере зависит от дозы и сроков внесения. Так, в зависимости от почвенно-климатических условий рекомендуют различные уровни оптимальных доз. Например: в Великобритании оптимальная доза азотных удобрений под озимую пшеницу составляет от 160 до 200 кг/га [160], в Голландии около 200 кг/га [161], для Нечерноземной зоны России и запада Украины - в пределах 90 кг/га [162]. В Белоруссии в зависимости от планируемых уровней урожайности, гранулометрического состава почв и предшественников рекомендуются дозы азота от 70 до 150 кг/га [163,164].

Большинство исследователей [162,163,165,166] указывают на большую эффективность дробного внесения азотных удобрений под озимую пшеницу. Выделяются следующие основные стадии развития растений при проведении азотных подкормок: весеннее кущение, начало трубкования, начало колошения. При необходимости предусматривается и осеннее внесение азота под предпосевную культивацию. Считается, что при внесении рекомендуемых доз в оптимальные сроки на суглинистых почвах можно полностью устранить потери азота удобрений от вымывания [167].

Отзывчивость растений на применение азотных удобрений обусловлена многими факторами, но наиболее важными из них в условиях дерново-подзолистых почв Беларуси являются запасы органического вещества, реакция почвенной среды и обеспеченность растений другими элементами питания.

Удобрения после разных предшественников в неодинаковой степени повышают урожай озимой пшеницы. По пласту многолетних трав и гороху эффективность их бывает ниже, по однолетним травам и кукурузе на силос – выше. При насыщении севооборота зерновыми культурами озимая пшеница в большей степени нуждается в азоте, а при насыщении зерновыми и техническими – в азоте и калии [169], после клевера - калии [170], на фосфорные удобрения по зернобобовому предшественнику, в частности по гороху.

Согласно исследований В.В. Лапы и др. [171], при возделывании озимой пшеницы на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве после бобово-злаковых предшественников оптимальная доза азота составляет - 90-120 кг/га при обязательном дробном ее внесении в течение вегетации: N₆₀ весной в начале вегетации, N_30-60 в начале трубкования.

Учитывая значение предшественников, при разработке ресурсосберегающей системы удобрения озимой пшеницы в зернотравяно-пропашном севообороте в своих исследованиях мы определяли последействие удобрения, внесенного под картофель на урожайность зерна озимой пшеницы сорта Мироновская остистая – селекции Мироновского НИИ (Украина). Система удобрений минеральная и органо-минеральная, внесение основного удобрения вразброс и лентами. При минеральной системе удобрения изучалось последействие органических удобрений, внесенных под предшественник. Дозу минерального азота 60 и 90 кг/га д.в. вносили дробно:

N₄₀ весной в начале вегетации + N₂₀ в начале выхода в трубку;

N₃₀ осенью под культивацию + N₄₀ весной в начале вегетации + N₂₀ в начале выхода в трубку.

Урожайность озимой пшеницы на контроле, только с учетом последействия предшественника, составила 2,61 т/га. В зависимости от условий питания в удобренных вариантах прибавка урожайности колебалась от 0,84 до 1,97 т/га (табл. 29).

Ниже прибавка урожайности в вариантах, где не применяли в основное внесение минеральный азот, а доза 60 кг/га д.в. внесена дробно: в подкормку рано весной 40 кг/га и в фазе выхода в трубку 20 кг/га д.в.