В наших опытах, на почвах того же типа на фоне высокой обеспеченности растений фосфором и калием и низкой азотом (таблица 7), удобрения при разных дозах и сочетаниях увеличили урожайность зерна ячменя на 0,46 – 1,04 т/га (таблица 8). Самая высокая их эффективность достигнута при внесении N105P54K100, благодаря которым в среднем за три года с 1 га собрали 3,01 т зерна, что на 69 % больше варианта без удобрений.
Данные таблицы 8 свидетельствуют и о том, что главная роль в получении такого прироста урожая зерна ячменя принадлежит азотным удобрениям. Увеличение их дозы с N70 до N105 на фоне Р54К50 обеспечило прибавку урожайности 0,25 т/га или 9 % относительно варианта N70Р54К50 в среднем за 3 года. По годам от 0,14 в 2000 году до 0,40 в 1998 году при НСР от 0,28 до 0,27 соответственно, что говорит о доказуемости полученного результата. По соломе наибольший эффект от применения удобрений достигнут в шестом и седьмом вариантах, где урожайность на них составила 4,21 т/га, что превышает контроль на 65% (таблица 8).
Применение фосфорных и калийных удобрений также оказало положительное действие. По фосфору увеличение дозы с Р36 до Р54 на фоне N70K50 обеспечило прибавку урожайности 0,38 т/га или 16 % относительно варианта N70P36K50 в среднем за три года. По годам от 0,10 в 2000 году до 0,83 в 1998 году при НСР от 0,28 до 0,27 соответственно, что говорит о доказуемости полученного результата.
Роль калийных удобрений рассмотрим при сравнении вариантов системы удобрений ячменя № 5 и 6, где на фоне N105Р54 доза калийных туков увеличена в два раза. Уровень урожайности также увеличился, это говорит о положительном действии калия, но в 1998 и 1999 годах, показатель прибавки находится в пределах ошибки – прибавка 0,17 т/га и 0,15 т/га, НСР05 = 0,27 т/га и 0,12 т/га соответственно. На третий год внесения расчётных норм прибавка математически доказана и составляет 0,10 т/га при НСР05=0,28 т/га. На основании этого можно сделать предварительный вывод о том, что положительное действие калийных удобрений проявляется на фоне больших доз азотных и средних норм фосфорных удобрений на третий–четвёртый год (таблица 8).
8 – Действие минеральных удобрений на урожай ячменя в условиях высокой обеспеченности почвы фосфором и калием
| Вариант | Состав удобрений,кг д.в./га | Урожайность зерна по годам, т/га | Средняя урожайность зерна | Урожайность соломы по годам, т/га | Средняя урожайность соломы | ||||||
| 1998 | 1999 | 2000 | т/га | % | 1998 | 1999 | 2000 | т/га | % | ||
| N0 P0 K0 | 2,13 | 1,96 | 1,27 | 1,78 | 100 | 3,06 | 2,75 | 1,83 | 2,54 | 100 | |
| 2 | N70 P36 K50 | 2,52 | 2,32 | 1,90 | 2,24 | 125 | 3,37 | 3,46 | 3,59 | 3,47 | 136 |
| 3 | N35 P36 K50 | 2,33 | 2,10 | 1,87 | 2,06 | 115 | 3,22 | 3,13 | 3,16 | 3,17 | 124 |
| 4 | N70 P54 K50 | 3,35 | 2,52 | 2,00 | 2,62 | 147 | 4,48 | 3,70 | 3,66 | 3,94 | 155 |
| 5 | N105 P54 K50 | 3,75 | 2,74 | 2,14 | 2,87 | 161 | 4,87 | 3,98 | 3,18 | 4,01 | 157 |
| 6 | N105 P54 K100 | 3,92 | 2,89 | 2,24 | 3,01 | 169 | 4,53 | 4,22 | 3,89 | 4,21 | 165 |
| 7 | N105 P108 K100 | 3,64 | 2,77 | 2,05 | 2,82 | 158 | 4,63 | 4,10 | 3,90 | 4,21 | 165 |
| НСР05, т/га | 0,27 | 0,12 | 0,28 | 0,36 | 0,26 | 0,81 | |||||
3.4 Действие удобрений на содержание в растениях и вынос урожаем ячменя азота, фосфора и калия
Содержание азота в зерне и соломе ячменя находилось в прямой зависимости от дозы этого элемента, внесённой с удобрениями (таблица 9).
Концентрация его в зерне увеличилась с 1,90 % на контроле без удобрений до 1,97 – 2,19 % при внесении N70 и до 2,30 – 2,36 %, когда применили N105 на фоне различных сочетаний фосфорных и калийных удобрений.
Такая же зависимость от норм удобрений наблюдается в содержании азота в соломе: в варианте без удобрений его концентрация составила 0,68 %, тогда как при внесении N105 – 1,13-1,30 %.
Концентрация фосфора и калия в зерне практически не зависела от вносимых удобрений. По количеству Р2О5 колебания были в пределах 0,76 – 0,86 % и К2О – 0,48-0,58 %. При этом минимальные показатели наблюдались не в варианте без удобрений.
В соломе наблюдается закономерность увеличения содержания Р2О5 при недостаточной обеспеченности растений ячменя азотом, то есть в варианте без удобрений, при внесении минимальной дозы азота (N35Р36К50) и в варианте с повышенной дозой фосфорных удобрений. Концентрация Р2О5 в соломе в этих вариантах была максимальной – 0,26-0,29 %. При преобладании азота в составе удобрений (N70Р36К50, N105Р54К50(100)) она снижалась до 0,21 – 0,25 %.
Применение минеральных удобрений под ячмень и предшествующие культуры способствовали накоплению К2О в побочной продукции. Его содержание увеличилось с 1,41 % (без удобрений) до 1,66 % (при внесении N105Р54К100).
Значительный рост урожайности ячменя, концентрации азота, в меньшей степени фосфора и калия в основной и побочной продукции обусловили увеличение их выноса (таблица 9).
При урожайности зерна без удобрений 1,78 т/га растениями ячменя на формирование основной и побочной продукции использовано 60 кг/га азота, 21 кг/га Р2О5 и 45 кг/га К2О. В вариантах с максимальной урожайностью зерна – 3,01 т/га вынос элементов питания составил соответственно 125, 36 и 87 кг/га. Вынос азота превышал контрольный вариант в 2,1 раза, фосфора на 71 % и калия на 93 % (таблица 9). Одним из важных нормативных показателей, при планировании систем удобрения, является вынос элементов питания в расчёте на 1 тонну основной продукции. Нами на основании хозяйственного выноса и предложенного состава удобрений по вариантам опыта рассчитано необходимое количество элементов для формирования 1 тонны зерна ячменя. Этот показатель по азоту находится в пределах от 30,1 кг до 41,5 кг и увеличивается при увеличении норм азотных удобрений. По фосфору и калию он более стабильный и составляет – 10 кг/т и 26 кг/т соответственно (таблица 9). По балансу азота, фосфора и калия наиболее оптимальным является вариант с дозами N105P54K100 (таблица 9), где вынос азота превысил вносимую дозу его с удобрениями на 16 %, что находится в допустимых пределах по балансу данного элемента (20 %).
По фосфору и калию баланс положительный, из-за чего повышение урожайности ячменя не сказывается на содержании этих элементов в почве.
Таким образом, на почвах с повышенным содержанием подвижного фосфора и обменного калия применение минеральных удобрений под ячмень – высоко эффективный приём, обеспечивающий рост урожайности зерна на 15 - 69 %. При этом на первом месте по величине прибавок урожайности стоят азотные удобрения. Положительная роль фосфорных и калийных удобрений проявляется на фоне высоких доз азота. Концентрация и вынос азота находится в прямой зависимости от состава и доз удобрений (прежде всего азотных). Содержание фосфора и калия в растениях формировалось в основном за счёт их почвенной обеспеченности и колебалось в узких пределах. Рост выноса этих элементов обусловлен, прежде всего, ростом урожайности ячменя.
9 – Содержание, вынос и баланс элементов питания ячменя
| Вариант | Составудобрений,кг д.в./га | Урожайность, т/га(ср. 3 года) | Содержание элементов питания, % | Вынос | Баланс ±,кг/га | |||||||||||||
| хозяйственный, кг/га | на 1 тонну зерна, кг | |||||||||||||||||
| N | P2O5 | K2O | N | P2O5 | K2O | N | P2O5 | K2O | N | P2O5 | K2O | |||||||
| зерно | солома | зерно | солома | зерно | солома | зерно | солома | |||||||||||
| 1 | N0P0K0 | 1,78 | 2,54 | 1,90 | 0,68 | 0,85 | 0,25 | 0,52 | 1,41 | 60 | 21 | 45 | 33,7 | 11,7 | 25,2 | -60 | -11 | -45 |
| 2 | N70P36K50 | 2,24 | 3,47 | 1,97 | 0,79 | 0,76 | 0,21 | 0,48 | 1,46 | 71 | 24 | 83 | 31,6 | 10,7 | 37,0 | -1 | 12 | -33 |
| 3 | N35P36K50 | 2,06 | 3,17 | 2,00 | 0,77 | 0,82 | 0,26 | 0,48 | 1,36 | 65 | 25 | 53 | 31,5 | 12,1 | 25,7 | -30 | 11 | -3 |
| 4 | N70P54K50 | 2,62 | 3,94 | 2,19 | 0,97 | 0,80 | 0,23 | 0,58 | 1,62 | 92 | 30 | 79 | 65,6 | 11,4 | 30,1 | -22 | 24 | -29 |
| 5 | N105P54K50 | 2,87 | 4,01 | 2,30 | 1,13 | 0,82 | 0,25 | 0,53 | 1,62 | 111 | 34 | 80 | 38,6 | 26,1 | 38,3 | -6 | 20 | -30 |
| 6 | N105P54K100 | 3,01 | 4,21 | 2,36 | 1,30 | 0,85 | 0,25 | 0,58 | 1,66 | 125 | 36 | 87 | 41,5 | 11,9 | 30 | -20 | 18 | 13 |
| 7 | N105P108K100 | 2,82 | 4,21 | 2,31 | 1,10 | 0,86 | 0,29 | 0,58 | 1,65 | 111 | 36 | 85 | 30,1 | 12,7 | 30,1 | -6 | 78 | 15 |
3.5 Агрономические показатели эффективности использования минеральных удобрений
Эффективность использования удобрений характеризуется отдачей дополнительной продукции на один килограмм действующих веществ и коэффициентом использования удобрений.