Удобрения
УДК 631.816.12:633.11"324":631.41:632.116
О ВОЗМОЖНОСТИ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ АЗОТНОЙ ПОДКОРМКИ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ ПО АГРОХИМИЧЕСКИМ СВОЙСТВАМ ПОЧВ И ВЕЛИЧИНЕ ОСАДКОВ
© 2013 г. С.А. Шафран, В.А. Прошкин, Е.В. Шаброва
Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии им. Д.Н. Прянишникова 127550Москва, ул. Прянишникова, 31а, Россия E-mail: shafran38@ mail.ru
Поступила в редакцию 10.06.2013 г.
Обобщение многочисленных полевых опытов агрохимической службы показало, что на эффективность азотной подкормки озимой пшеницы наибольшее влияние на всех типах и подтипах почв оказывают: сумма осадков за осенне-зимний период, содержание доступных соединений азота и подвижного фосфора в почвах. Связь между этими факторами носила криволинейный характер: корреляционные отношения составили соответственно 0.68-0.95; 0.76-0.94 и 0.74-0.88. Полученные результаты позволяют прогнозировать эффективность азотной подкормки озимой пшеницы для конкретного вегетационного периода.
Ключевые слова: прогноз эффективности, азотная подкормка, озимая пшеница, агрохимические свойства почв, величина осадков.
ВВЕДЕНИЕ
В технологии возделывания озимых зерновых культур большое значение имеет применение азотных удобрений, оптимальным сроком для внесения которых является весенний период возобновления вегетации растений. Положительное влияние азотных удобрений на урожайность озимой пшеницы выявлено во всех природно-климатических зонах ее возделывания в России. Средняя прибавка урожайности озимой пшеницы от внесения азота в подкормку в дозе N60 составляет 3.9 ц/га с изменениями между типами почв от 9.1 (дерново-подзолистые) до 2.4 (каштановые). Более существенна разница в эффективности азотных удобрений внутри каждого типа почв в зависимости от их агрохимических свойств и доз внесения. На дерново-подзолистых почвах прибавка урожая озимой пшеницы варьирует от 3.8 до 13.6 ц/га, на черноземах выщелоченных -от 2.2 до 9.4 ц/га, на черноземах мицеллярно-карбонатных - от 1.0 до 5.1 ц/га, на каштановых почвах - от 1.8 до 3.0 ц/га [1].
Обобщение многочисленных полевых опытов Географической сети ВНИИА и агрохимической службы показало, что на дерново-подзолистых и серых лесных почвах наибольшее влияние на
эффективность азотных удобрений оказывают содержание в них минерального азота, подвижных форм фосфора и калия, а также реакция почвенной среды, на черноземах выщелоченных - содержание минерального азота, подвижного фосфора и отчасти подвижного калия, на черноземах типичных, обыкновенных, мицеллярно-карбо-натных и каштановых почвах - содержание минерального азота и подвижного фосфора [2]. Приведенные данные позволяют составить прогноз эффективности азотных удобрений в подкормку озимой пшеницы, исходя из среднемноголетних агрометеорологических условий основных зон возделывания данной культуры в России. Такой прогноз по основным типам почв Европейской части страны был составлен на весну 2012 г., в нем приведены максимальные дозы азота, при которых затраты на применение азотного удобрения могли бы окупиться стоимостью прибавки урожая озимой пшеницы при соотношении цен на зерно и удобрения, сложившиеся весной 2012 г. [3]. В данных рекомендациях сделана попытка использовать данные Гидрометцентра России по агрометеорологическому прогнозу состояния озимых зерновых культур и запасов влаги. Однако в полной мере применить эту информацию не представилось возможным, поскольку сведения
по влагозапасам не привязаны к типам почв, на которые были ориентированы рекомендации.
Несмотря на достаточное количество сведений, характеризующих влияние уровня влагообеспе-ченности почв и количества выпавших осадков, не удалось разработать надежные модели, учитывающие в единой системе агрохимическую и агрометеорологическую информацию при определении доз удобрений. Ретроспективный анализ результатов полевых опытов позволяет в конечном итоге разработать соответствующие градации. Например, для условий засушливого Поволжья эффективность азотных удобрений выделена отдельно для влажных и засушливых лет [4]. Эти данные не позволяют прогнозировать эффективность азотных удобрений, т. к. трудно предусмотреть, какие погодные условия будут в конкретном вегетационном периоде. Более приемлемым для таких целей может быть прогноз в зависимости от количества осадков, выпавших за осенне-зимний период, которое сравнивают со среднемного-летними данными и с учетом этого корректируют дозу азота [5]. Аналогичный подход к определению доз азотных удобрений в подкормку озимой пшеницы применяют для условий Молдавии, где эффективность азота увязывается с обеспеченностью почв нитратным азотом и количеством выпавших осадков за сентябрь-март. С учетом этих факторов разработана соответствующая шкала, которая дает возможность определить дозу азота исходя из сложившихся условий [6].
Для Московской обл. предложено корректировать дозу азотного удобрения по количеству осадков в период возобновления вегетации озимой пшеницы. Расчеты показали, что максимум прироста урожайности на единицу внесенного азота пропорционален сумме апрельских осадков, что позволяет скорректировать дозу азотного удобрения на ранних этапах вегетации [7]. Отметим, что сроки проведения подкормки в данном регионе могут меняться в зависимости от погодных условий. В одних случаях проведение данного агро-приема может осуществляться в 1-й декаде апреля, в других - в 3-й, и поэтому ориентир на сумму апрельских осадков может привести к ошибочному результату.
В связи с этим представляется целесообразным изучить влияние суммы осадков за различные периоды на эффективность азотных удобрений на разных почвах в зависимости от содержания в них доступных для растений соединений азота и других питательных веществ и оценить возможность использования полученных данных для
прогнозирования эффективности подкормки озимой пшеницы.
Цель работы - изучить связи между прибавками урожайности от азотных удобрений и суммой осадков за период вегетации и осенне-зимний период (август-февраль); установить влияние азотных удобрений на их окупаемость прибавкой урожайности озимой пшеницы в зависимости от содержания доступных для растений форм азота в почве, подвижных форм фосфора и калия; составить модель прогноза эффективности азотной подкормки озимой пшеницы.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
Для решения поставленных задач был использован метод математического моделирования, который применяли ранее при обобщении опытов по эффективности азотных, фосфорных и калийных удобрений [8-11].
Исходной информацией для расчетов послужили полевые опыты Агрохимической службы, в которых изучали эффективность азотной подкормки озимой пшеницы на различных типах почв. К обобщению принимали опыты, в которых были данные о помесячном количестве осадков за вегетационный период, содержании доступных для растений соединений азота в почвах и степени обеспеченности их подвижными формами фосфора и калия. В конечном итоге представилось возможным сформировать достаточно представительную выборку, состоящую из 424 наблюдений, охватывающих основные типы и подтипы почв, исключая дерново-подзолистые (табл. 1).
Для установления степени обеспеченности почв азотом в опытах использованы различные методы определения его содержания: щелочно-гидролизуемого - по Корнфилду, легкогидроли-зуемого - по Тюрину-Кононовой, нитрификаци-онной способности - по Кравкову и нитратного азота. Для анализа полученных данных использовали существующие градации [5]. Выборки формировали по типам и подтипам почв и методам определения содержания азота в почвах. Количество наблюдений в каждой выборке было достаточным для проведения статистической обработки. Для того чтобы составить модель прогноза эффективности внесения азотных удобрений под озимую пшеницу был использован принцип концептуального моделирования, достоинством которого является возможность комплексной оценки факторов, участвующих в продукционном процессе и выявлении влияния каждого из них
Таблица 1. Характеристика полевых опытов по изучению эффективности азотной подкормки озимой пшеницы
Почвы, федеральный округ Число Осадки, мм Содержание в почве Дозы
наблюдений вегетационный период август-февраль азот Р2О5 К2О азота, кг/га
Щелочногидролизуемый азот (по Корнфилду)
Серые лесные, Центральный округ 41 472-780 318-510
Черноземы выщелоченные, опод- 88 431-872 238-521
золенные, типичные, Центральный округ
Легкогидролизуемый азот (по Тюрину-Кононовой)
66- 168 56- 106 46- 104
61- 185 52- 118 56- 132
Черноземы выщелоченные, Приволжский округ
Черноземы мицеллярно-карбонат-ные, Южный и Северо-Кавказский округа
Каштановые, Южный округ
62 51
38 49
Нитратный азот
Черноземы мицеллярно-карбонат-ные, Южный и Северо-Кавказский округа
Каштановые, Северо-Кавказский округ
Нитрификационная способность почв (по Кравкову)
72
437-677
339-660
213-457
216-402
30-90 30-70
739 354- 503 40- 66 36- 90 80- 250 20- 40
660 258 361 12- 54 10 31 360 -670 30 60
660 220- -356 10- 37 10- 69 240- -670 30- 60
9-42 5- 30 168- 420 23 -120
8-41 11 -41 220- 457 23 -120
Черноземы мицеллярно-карбонат- 23 572-748 317-444 4-45 13-63 120-500 30-40
ные, Южный округ
в формировании урожайности (или ее прибавки) [12]. Влияние отдельных факторов на величину прибавки урожайности оценивали коэффициентом корреляции и корреляционным отношением, долю изменчивости урожайности определяли по коэффициентам и индексам детерминации.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Результаты исследования показали, что влияние вариации суммы осадков за весь период вегетации на эффективность азотной подкормки озимой пшеницы неустойчиво как по форме, так и по тесноте связи. На серых лесных, каштановых почвах, черноземах выщелоченных и мицелляр-но-карбонатных связь между суммой осадков за вегетацию и величиной прибавки урожайности от внесения азота проявилась как линейная по форме и как слабая и средняя по тесноте. Вклад суммы осадков в прибавку урожайности составил 0.003-0.27. В остальных случаях связь величины прибавки с количеством осадков за вегетационный период носила нелинейный характер и была
значи
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.