АгроСборник.Ру

Эффективность адаптивной системы применения азотных удобрений

Семененко Н.Н., доктор с.-х. наук, Институт мелиорации и луговодства НАН Беларуси, г. Минск, Беларусь

Важнейшей задачей земледелия страны в настоящее время является увеличение валовых сборов продукции растениеводства при снижении затрат на ее производство. Опыт развитых стран Западной Европы показывает, что в наибольшей степени решению этой проблемы способствуют адаптивная интенсификация земледелия, растениеводства и технологий возделывания сельскохозяйственных культур.

Среди техногенных факторов интенсификации земледелия по своему воздействию на урожайность и качество растениеводческой продукции, плодородие почв и окружающую среду особое место занимают азотные удобрения. Для увеличения продуктивности пашни и луговых угодий ежегодное применение азотных удобрений по расчетам Белорусского НИИ почвоведения и агрохимии, уже в ближайшие годы должно достигнуть 600 тысяч тонн действующего вещества, стоимость которых составляет более 100 млн. долларов США. Поэтому разработка приемов более эффективного использования этого вида удобрений имеет большое народно-хозяйственное значение.

Научными исследованиями и передовой практикой доказано, что в сложившихся за последние годы традиционных подходах в применении азотных удобрений под сельскохозяйственные культуры (в том числе и  возделываемых по интенсивным технологиям) имеется ряд существенных недостатков:

- коэффициент полезного действия азота удобрений низкий – 30 – 40, а на песчаных почвах – около - 20%, в то же время потери его высокие – в среднем около 30, а на песчаных почвах - до 50% от внесенной дозы;

-    избыточное азотное питание культур на отдельных полях (так как удобрения применяют без учета содержания азота в почвах и растениях) снижает урожайность и качество продукции, в ней накапливаются нитраты и нитриты, радионуклиды, которые способствуют онкологическим и другим заболеваниям, значительно снижают продуктивности животных, усиливают полегание посевов, поражения их болезнями, увеличивают затрат при уборке и себестоимости произведенного зерна;

-    более интенсивно минерализуется органическое вещество и возрастают потери   азота   почвы,   что способствует снижению ее плодородия и загрязнению окружающей среды азотистыми  соединениями.

Учитывая значительное разнообразие почвенных и погодных условий, неритмичность в потреблении азота в течение вегетации растениями, используемая в земледелии Беларуси система применения азотных удобрений под сельскохозяйственные культуры должна быть более прогрессивной, гибкой и строиться на принципах адаптивной интенсификации. Она должна обеспечивать продуктивность возделываемых культур не ниже чем при интенсивных технологиях, но лучшего качества, с меньшими затратами на единицу продукции.

Первый вариант такой системы применения азотных удобрений под сельскохозяйственные культуры был разработан и издан в 1988 году в виде методических указаний (1), апробирован и в производственных условиях использовался на значительных площадях еще в 1986 – 1990 гг. С учетом новых результатов исследований эта разработка существенно переработана, дополнена и переиздана в 2003 году (2).

Результаты широкой производственной проверки показали высокую эффективность адаптивной системы применения азотных удобрений. Так, на посевах зерновых культур применение азотных удобрений по такой системе позволяет повысить урожайность в среднем на  5 ц/га, снизить дозы азота на 20 – 30 кг/га и удельные энергозатраты – на 20 – 40% (табл. 1, 2).

На посевах картофеля при средней урожайности клубней на суглинистых, супесчаных и песчаных почвах соответственно 370, 296 и 272 ц/га снижается оптимальная доза азота на 30 – 50 кг/га за счет более высокой окупаемости удобрений, улучшается качество клубней, уменьшаются удельные энергозатраты на 18 (почвы суглинистые) – 48% (супесчаные и песчаные) (табл. 3).

При разработке способов повышения эффективности применения азотных удобрений важнейшее значение имеет также и оценка параметров их потерь, поиски путей снижения влияния технического азота на минерализацию органического вещества почвы. Применение в исследованиях изотопа 15N позволило установить параметры статей баланса (использование растениями, иммобилизация почвой и потери) применяемых азотных удобрений в зависимости от гранулометрического состава и уровня плодородия почв, а также величину общей и чистой минерализации органических соединений азота почвы, использование его растениями и потери.

Таблица 1 Эффективность способов применения азотных удобрений на посевах ячменя

Почвы

Способ применения,

азотных удобрений

Вариант опыта

Доза азота*, кг/га

Урожай-ность, ц/га

Содержа-ние белка, %

Оплата

1 кг азота зерном, кг

Удельные энерго-затраты, Мдж/ц

Суглинистые

(дробно)

базовый

Р60К120N130

130

52,0**

11,0

9,2

580

дробно по диагностике

Р60К120N76

76

59,9

10,4

26,2

415

± к базовому

- 54

+ 7,9

- 0,6

+ 17,0

- 165

Супесчаные

в 1 прием

Р90К120N120

120

65,4

12,6

21,0

555

дробно (базовый)

Р90К120N120

120

63,8

13,2

19,7

590

дробно по диагностике

Р90К120N115

115

70,4

12,2

26,3

490

± к базовому

- 5

+ 6,6

- 1,0

+ 6,6

- 100

* - на фоне РК; ** - полегание

 

Таблица 2 Эффективность адаптивной системы применения азотных удобрений под зерновые культуры (производственные опыты)

Культура

Количество опытов

Способ применения

N-удобрений

Доза азота, кг/га

Урожайность, ц/га

Удельные энерго-затраты, МДж/ц

Озимая

рожь

9

базовый

114

49,3

876

по диагностике

85

50,2

624

 

± к базовому

- 29

+ 0,9

- 252

Ячмень

10

базовый

102

50,1

716

по диагностике

71

52,4

577

 

± к базовому

- 31

+ 2,3

- 139

 

Таблица 3 Сравнительная эффективность систем применения азотных удобрений под картофель

Вариант опыта

Доза азота, кг/га*

Урожай-ность, ц/га

Содержание в клубнях

Оплата

1 кг азота,

кг клубней

Удельные энергозатраты, МДж/ц

крахмала, %

3, мг/кг

Почвы суглинистые

Базовый

120

366

16,1

118

68

197

По диагностике

90

370

16,6

58

96

161

± к базовому

- 30

+ 4

+ 0,5

- 60

+ 28

- 36

Супесчаные на песках

Базовый

120

284

14,8

109

25

413

По диагностике

70

296

15,9

84

60

214

± к базовому

- 50

+ 12

+ 1,1

- 25

+ 35

- 119

Песчаные

Базовый

110

266

15,8

70

21

479

По диагностике

60

272

15,7

50

50

243

± к базовому

- 50

+ 6

- 0,1

- 20

+ 29

- 236

* Азотные удобрения применялись на фоне органических и РК

 

Приведенные в табл. 4 данные показывают, что при внесении азотных удобрений с учетом требований адаптивной системы ежегодные средние потери азота снижаются на суглинистых почвах на 17,2; супесчаных – 19,7 и песчаных – 23,5 кг/га д. в. При расчете на посевную площадь зерновых, картофеля, кукурузы и многолетних злаковых трав (около 4 млн. га) и внесении средних доз азотных удобрений общие потери составляют не менее 60 тыс. тонн действующего вещества азота, стоимость на закупку и внесение которых превышает 11 млн. долларов США ежегодно.

Установлено, что при адаптивной системе применения азотных удобрений снижается минерализация органического вещества и вовлечение в активный круговорот азота почвы: суглинистые – на 47 – 109, супесчаные – 69 – 120  и песчаные – 112 – 119 кг/га в зависимости от их уровня плодородия.

 

Таблица 4 Потери азота в звене севооборота (а – удобрений, б – почвы, в – общие), среднее за 6 лет, кг/га

Способ применения

азотных удобрений

Почвы суглинистые

Супесчаные

Песчаные

а

б

в

а

б

в

а

б

в

N0

-

36,4

36,4

-

43,2

43,2

-

59,5

59,5

Базовый (традиционный)

25,8

40,0

65,8

29,7

46,0

75,7

37,8

56,4

94,2

По диагностике

8,6

12,1

20,7

10,0

12,1

22,1

14,3

18,3

32,6

± к базовому, %

- 17,2

- 27.9

- 45.1

-19,7

- 33,9

- 53,6

- 23,5

- 38,1

- 61,6

 

Данные, представленные в табл. 4, также показывают, что при такой системе применения азотных удобрений средние ежегодные потери азота почвы снижаются (в сравнении с традиционным способом) в почвах суглинистых на 27,9; супесчаных – 33,9 и песчаных – 38,1 кг/га. Это составляет соответственно 279, 339 и 381 кг/га углерода или эквивалентно внесению 5,6 т/га соломистого навоза КРС на суглинистых; около 7,0 – супесчаных и 7,6 т/га – песчаных почвах, стоимость которых составляет соответственно 24,9; 31,1 и 33.7 долларов США на гектар.

Общие потери азота удобрений и почвы при адаптивной системе применения азотных удобрений можно снизить на почвах суглинистых – на 45,1 кг/га, супесчаных – 53,6 и песчаных – 61,6 кг/га. В расчете на посевную площадь (около 4-х млн. га) это составляет около 200 тыс. тонн азота, что с одной стороны эквивалентно ежегодному увеличению сбора кормовых единиц около 3,4 млн. тонн при незначительных дополнительных затратах на проведение диагностики. С другой же стороны – такие потери азота в виде газообразных соединений и миграции нитратов за пределы корнеобитаемого слоя и в грунтовые воды приводят к существенному загрязнению окружающей среды и снижению плодородия почв.

Таким образом, адаптивная система применения азотных удобрений обеспечивает получение урожайности зерновых культур 4,0 – 5,0 на супесчаных подстилаемых песком и 6,0 – 7,0 и более тонн с гектара - на супесчаных на морене и суглинистых почвах при снижении затрат азота удобрений на прибавку урожая на 20 – 30% и уменьшение потерь азота удобрений и почвы в виде нитратов и газообразных соединений в 2 – 3 и более раз. При этом повышается устойчивость зерновых к полеганию и поражению болезнями, улучшается качество продукции, сохраняется плодородие почв.

Важно, что дифференцированное применение азотных удобрений в основное внесение и в подкормки по этапам органогенеза с учетом результатов почвенной и растительной диагностики, почвенных и погодных условий позволяет оптимизировать режим азотного питания и формирование компонентов продуктивности растений в течение их вегетации и тем самым управлять продукционным процессом сельскохозяйственных культур.

Расчеты показывают, что при обеспечении другими необходимыми ресурсами реализация в производстве адаптивной системы применения азотных удобрений под зерновые культуры  позволит уже в ближайшие годы достигнуть средней по стране урожайности 35 – 40 ц/га при средних дозах удобрений 80 – 90 кг/га.

В заключение следует отметить, что несмотря на очевидные экономические и экологические выгоды, наличие методических разработок и многолетний опыт стран Западной Европы, в Беларуси в последние 10 лет  адаптивная система применения азотных удобрений практически не используется в производстве  из-за не решения ряда организационных вопросов.

 

Литература

1. Методические указания по проведению комплексной почвенно-растительной диагностики азотного питания зерновых культур в БССР. – Минск: «Ураджай», 1988. – С. 32.

2. Семененко Н.Н. Адаптивные системы применения азотных удобрений. – Минск: «Хата», 2003. – С. 163.

Добавить комментарий

Вы можете оставить свой комментарий авторизовавшись при помощи любой из представленный социальных сетей:

       


Защитный код
Обновить

Поделиться!

Понравилась статья? Расскажите о ней знакомым или оставьте комментарий!

Написать в Facebook Поделиться ВКонтакте В Google Buzz Записать себе в LiveJournal Показать В Моем Мире В дневник на LI.RU Поделиться ссылкой в Моем Круге

Сотрудничество|Связаться с нами

АгроСборник.Ру © 2011-2018. Все Права Защищены.


Яндекс.Метрика