EFFECTIVE NUTRITION OF LEGUME-GRASS CROPS
EFFECTIVE NUTRITION OF LEGUME-GRASS CROPS
Abstract
The most effective mineral fertiliser rates for legume-grass crops used for fodder, grass meal, and on peat-gley polder soils were obtained in variants where increased rates of nitrogen fertilisers N120P180K240 and N180P180K240 were applied. The yield of absolutely dry substance here was 105.7 and 106.6 cwt/ha, or 112.7 and 114.5% more than in the control. The application of only phosphorus-potassium fertilisers (P120K120) on polder soils increased the grass yield by 51.1% compared to the control (without fertilisers). It is advisable to apply nitrogen fertilisers in small doses, 30–60 kg per hectare for each cut, and potassium and phosphorus fertilisers twice during the growing season. The conditional net income was 4,650.61 and 4,620.60 roubles, respectively, and the return on one rouble of additional costs was 70.32 and 60.25 roubles.
1. Введение
Калининградская область по наличию мелиорированных земель среди других регионов Российской Федерации уникальна. На ее территории свыше 730 тыс. гектаров сельхозугодий, из которых осушаются 94%. В регионе имеется 98 тыс. гектаров высокопродуктивных польдерных земель (70% польдеров России), в том числе в Славском районе 68 тыс., гектаров и в Полесском районе 15 тыс. гектаров, которые защищены водозащитными дамбами протяженностью 725 км (в том числе в Славском районе 440 км и в Полесском районе 113 км). Избыточные воды отводятся 122 электрифицированными насосными станциями (в том числе в Славском районе — 56 и в Полесском районе -20) , .
Польдерные земли в Калининградской области составляют около 12% площади всех сельскохозяйственных угодий. Они расположены вдоль Куршского и Калининградского заливов, а также в долинах рек Неман, Дейма, Инструч и Преголя. Это пониженные, довольно выровненные участки, огражденные от нагонных и паводковых вод мощными земляными валами (дамбами). Большая часть польдерных земель осушается с помощью открытой осушительной сети.
Почвы Калининградской области имеют промывной характер. Все минеральные удобрения, которые были не усвоены растениями попадают в закрытые дренажные системы, затем в открытые каналы, а через них оказываются в Куршском заливе и в конце пути — в Балтийском море. Поэтому так важно вносить минеральные удобрения именно в том количестве, которое усвоится в течение 2-3 дней и покажет максимальную отдачу от их использования. На польдерных землях Калининградского НИИСХ — филиале ФНЦ ВИК им. В.Р. Вильямса исследовалось влияние минеральных удобрений на урожай бобово-злакового травостоя, используемого на травяную муку .
Травяная мука относится к грубым кормам, то есть стоит в одном ряду с сеном, соломой и т.д., хотя по своей энергетической ценности витаминно-травяная мука приближается к концентратам (0,65 — 1,1 к. ед.). Правильно приготовленная травяная мука по общей питательности мало уступает зерновым кормам и содержит в одном килограмме 100-140 г переваримого протеина, 180-300 мг каротина. В ней сохраняются почти все незаменимые аминокислоты , . Для производства травяной муки используют свежескошенную траву бобовых, злаков и разнотравную зеленую массу. В зависимости от того, из какого вида травы, в какую фазу ее роста и по какой технологии получают муку, ее питательные характеристики и содержание в ней витаминов могут значительно варьировать , , .
Цель — установить оптимальные значения основных питательных элементов (NPK) для получения максимальной отдачи при возделывании бобово-злаковой смеси на травяную муку в польдерных землях.
Новизна — впервые определены оптимальные соотношения основных питательных элементов (NPK) для получения максимальной отдачи при возделывании бобово-злаковой смеси на травяную муку в польдерных землях
2. Методы и принципы исследования
Деляночные опыты проводили на торфянисто-подзолисто-глеевых польдерных почвах по общепринятой методике в четырехкратной повторности. Площадь опытной делянки составляла 100 м2.
Анализ питательности зеленых кормов определяли в лаборатории Агрохолдинга «Залесье», пос. Высокое Полесского района Калининградской области под кураторством ООО «Ярвет» , , .
Реакция почвенной среды опытного участка — слабокислая (pH — 5,5), азота NH4 — 1,6 мг, NО3 — 1,1 мг, фосфора Р2О5 содержалось 136 мг (оптимальное значение 200), 142 мг — К2О на 1 кг почвы (оптимальное значение 188). Поскольку данный тип почвы имеет промывной характер, обеспеченность основными питательными веществами оказалось фактически ниже среднего уровня для аналогичных почв Калининградской области. Поэтому было принято решение о повышенных дозах внесения минеральных удобрений в исследованиях. Бобово-злаковый травостой составляли такие культуры: ежа сборная сорт «Аста» (норма высева семян 6 кг/га; овсяница тростниковидная сорт «Балтика» (10 кг/га)); клевер гибридный розовый сорт «Даубяй» (8 кг/га); и клевер белый сорт «Парус» (4 кг/га). Смесь посеяна летом 2016 года под покров овса. Норма высева покровной культуры — 200 кг/га. Обработка почвы опытного участка была следующей: дискование тяжелыми дисками в два следа; вспашка болотным плугом на 30 см; дискование в два следа; внесение минеральных удобрений; прикатывание тяжелыми катками; предпосевное дискование в два следа; прикатывание тяжелыми катками; посев травосмесей и покровной культуры; прикатывание посева. Под покровную культуру удобрения были внесены в дозе N30P30K30 в форме аммиачной селитры, гранулированного суперфосфата, хлористого калия.
Опыт был заложен по следующей схеме:
1. Без удобрений — контроль.
2. Р120К12О.
3. N60P120K120 (N30P120K120 весной+N30 после второго укоса).
4. N60P120K240 (N30P120K120 весной+N30К120 после второго укоса).
5. N60P180K120 (N60P180K60 весной+К60 после второго укоса).
6. N60P180K240 (N60P180K120 весной+К60 после первого укоса+ N30К60 после второго укоса).
7. N120P180K240 (N60P180K120 весной+N30 после первого укоса+ N30К120 после второго укоса).
8. N180P180K240 (N60P180K240 весной+N60 после первого укоса+ N60 после второго укоса).
Под покровную культуру удобрения были внесены в дозе N30P30K30 в форме аммиачной селитры, гранулированного суперфосфата, хлористого калия.
За период вегетации проводилось по три укоса в фазе конца выхода в трубку злаковых трав и начала бутонизации бобовых. Урожайность определялась по выходу абсолютно сухого вещества с 1 га.
В работе использовали стандартные методы статистической обработки в программе Excel 2016.
3. Основные результаты
Исследования показали высокую эффективность внесения минеральных удобрений на польдерных землях под бобово-злаковый травостой, используемый на травяную муку (табл. 1).
Таблица 1 - Влияние удобрений на урожайность бобово-злаковых травосмеси
Варианты | Урожай абсолютно сухого вещества, Ц/га | Прибавка урожая | Окупаемость 1 кг д. в. NPK в виде прибавки абсолютно сухим веществом бобово-злаковой травосмеси, кг | ||
ц/га | % | ||||
1. | Без удобрений | 49,7 | - | - | - |
2. | Р120 К120 | 75,1 | 25,4 | 51,1 | 10,6 |
3. | N60 Р120 К120 | 84,7 | 34,0 | 70,4 | 11,6 |
4. | N60 Р120 К240 | 91,9 | 42,2 | 84,9 | 10,0 |
5. | N60 Р180 К120 | 85,3 | 35,6 | 71,6 | 10,0 |
6. | N60 Р 180 К240 | 97,2 | 47,5 | 95,6 | 10,0 |
7. | N120 Р180 К240 | 105,7 | 56,0 | 112,7 | 10,4 |
8. | Nl80 Р180 К240 | 106,6 | 56,9 | 114,5 | 9,5 |
Р, % =2,5-3,1 НСР05 7,7 | |||||
Примечание: 2017-2019 гг
Самые высокие урожаи и прибавки были получены в вариантах, где вносились повышенные нормы азотных удобрений N120P180K240 и N180P180K240. Урожай абсолютно сухого вещества здесь составил 105,7 и 106,6 ц/га или на 112,7 и 114,5% больше, чем в контроле. Оплата 1 кг действующего вещества удобрений в этих вариантах составляла 9,5 и 10,4 кг абсолютно сухого вещества.
Повышенные нормы фосфорно-калийных удобрений в вариантах N60Р180К120 и N60P180K240 не оказывали существенного влияния на урожайность трав по сравнению с внесением N60P120K120 , . Внесение лишь фосфорно-калийных удобрений (Р120К120) на польдерных почвах повышало урожай трав на 51,1% по сравнению с контролем (без удобрений).
Минеральные удобрения улучшают химический состав бобово-злакового травостоя . Азотные удобрения на фоне фосфорно-калийных увеличили содержание сырого протеина в первом укосе на 0,53–1,22%, во втором укосе — на 0,74–1,43 и в третьем укосе — на 2,76–4,19%. Фосфорные удобрения в сочетании с азотными и калийными увеличили содержание фосфора в первом укосе — на 0,34–0,46%, во втором укосе — на 0,04–0,37 и в третьем укосе — на 0,10–0,25%. Калийные удобрения на фоне азотно-фосфорных увеличили содержание калия в первом укосе — на 1,22–2,09%, во втором укосе — на 0,43–1,19 и в третьем укосе — на 0,10–1,00%. (табл. 2).
Таблица 2 - Влияние удобрений на химический состав трав
№ п/п | Варианты | Содержание питательных веществ, % | % | |||||
Сырой протеин | Р2О5 | К2О | СаО | Mg | клетчатка | |||
Первый укос | ||||||||
1 | Без удобрений | 15,44 | 0,46 | 1,49 | 0,63 | 0,40 | 23,42 | |
2 | Р120 К120 | 15,55 | 0,82 | 2,71 | 0,53 | 0,43 | 23,99 | |
3 | N60 Р120 К|20 | 16,66 | 0,87 | 2,71 | 0,47 | 0,48 | 24,72 | |
4 | N60 Р120 Кг« | 16,32 | 0,80 | 3,04 | 0,49 | 0,37 | 24,62 | |
5 | N60P180K120 | 16,84 | 0,91 | 2,33 | 0,50 | 0,48 | 25,63 | |
6 | N60 Р180 К240 | 15,97 | 0,92 | 2,91 | 0,45 | 0,46 | 24,61 | |
7 | N120 Р180 К240 | 15,91 | 0,81 | 3,22 | 0,39 | 0,38 | 26,39 | |
8 | N180 Р180 К240 | 16,27 | 0,86 | 3,58 | 0,45 | 0,33 | 25,06 | |
Второй укос | ||||||||
1 | Без удобрений | 15,99 | 0,49 | 1,43 | 0,75 | 0,55 | — | |
2 | Р120 К120 | 16,96 | 0,74 | 2,50 | 0,67 | 0,53 | — | |
3 | N6o Р120 К120 | 16,22 | 0,69 | 2,20 | 0,66 | 0,51 | — | |
4 | N60P120K240 | 17,21 | 0,66 | 2,35 | 0,62 | 0,48 | — | |
5 | N60P180K120 | 16,84 | 0,79 | 1,86 | 0,64 | 0,52 | — | |
6 | N60P180K240 | 16,42 | 0,53 | 2,62 | 0,64 | 0,47 | — | |
7 | N120P180K240 | 16,24 | 0,81 | 2,20 | 0,62 | 0,52 | — | |
8 | N180P180K240 | 16,19 | 0,86 | 2,59 | 0,50 | 0,44 | — | |
Третий укос | ||||||||
1 | Без удобрений | 12,00 | 0,56 | 1,84 | 0,42 | 0,72 | — | |
2 | Р120К120 | 15,83 | 0,71 | 1,45 | 0,55 | 0.80 | — | |
3 | N60 Р120 К120 | 15,41 | 0,73 | 1,47 | 0,46 | 0,74 | — | |
4 | N60P120K240 | 15,27 | 0,74 | 2,84 | 0,45 | 0,61 | — | |
5 | N60P180K120 | 16,19 | 0,81 | 2,28 | 0,46 | 0,73 | — | |
6 | N60P180K240 | 16,15 | 0,80 | 2.48 | 0,46 | 0,67 | — | |
7 | N120P180K240 | 14,92 | 0,66 | 1,94 | 0,46 | 0,68 | — | |
8 | N180P180K240 | 14,76 | 0,73 | 2,26 | 0,39 | 0,71 | — | |
Минеральные удобрения увеличивают содержание клетчатки в первом укосе, но не оказывают никакого влияния на содержание кальция и магния во всех трех укосах. Существенно увеличивается содержание магния во втором и третьем укосах. В вариантах опыта, где калийные удобрения вносились один раз за сезон, содержание калия в растениях резко снижается во втором и третьем укосах. Наиболее высокий сбор питательных веществ в среднем за три года с 1 га посева был получен в вариантах, в которых применялись удобрения в нормах N60Р180К240, N120P180K240 и N180P180K240 (табл. 3).
Таблица 3 - Сбор питательных веществ при использовании различных норм минеральных удобрений
Варианты | Сырой протеин, кг/га | Р2О5, кг/га | К2О, кг/га | СаО, кг/га | MgO, кг/га | |
1. | Без удобрений | 757 | 29,4 | 63,9 | 30,4 | 19,8 |
2. | Р120 К120 | 1238 | 63,1 | 168,9 | 46,0 | 33,5 |
3. | N60 Р120 К|20 | 1383 | 71,6 | 179,9 | 48,1 | 38,0 |
4. | N60 Р120 К240 | 1521 | 88,6 | 222,8 | 50,0 | 35,1 |
5. | N60 Р180 К120 | 1376 | 83,6 | 164,3 | 48,3 | 39,3 |
6. | NT60 Р180 К240 | 1573 | 101,8 | 233,0 | 55,0 | 41,8 |
7. | N120 Р180 К240 | 1667 | 96,8 | 243,8 | 55,4 | 44,5 |
8. | N180 Р180 К240 | 1699 | 99,2 | 287,7 | 51,4 | 39,6 |
НСР0,5 | 77,5 | 8,9 | 25,1 | 3,1 | 2,3 | |
Примечание: 2017-2019 гг
В этом случае с 1 га было получено 1573–1699 кг сырого протеина, 96,8–101,8 кг фосфора, 233–288 кг калия, 51,4–55,4 кальция, 39,6–44,5 кг магния.
Структурный состав урожая бобово-злаковой травосмеси показал, что под влиянием удобрений, особенно азотных, содержание бобовых культур резко падает, а злаковых — увеличивается в течение трехлетнего использования (табл. 4).
Таблица 4 - Влияние минеральных удобрений на ботанический состав травостоя
Варианты | Содержание абсолютно сухого вещества, % | |||||
ежа сборная | овсяница тростниковая | клевер гибридный | клевер ползучий | другие злаки | разнотравье | |
Первый год пользования |
|
|
| |||
1. Без удобрений | 24,3 | 28,9 | 27,8 | 4,2 | 3,0 | 11,9 |
2. Р120 К120 | 20,8 | 20,5 | 34,4 | 7,4 | 3,3 | 13,6 |
3. N60 Р120 К120 | 38,6 | 23,5 | 8,6 | 14,5 | 1,2 | 13,6 |
6. N60P180K240 | 28,2 | 23,2 | 23,8 | 12,2 | 4,8 | 7,8 |
7. N120Р180К240 | 27,4 | 20,8 | 9,0 | 16,8 | 4,4 | 21,6 |
8. N180Р180К240 | 44,4 | 17,8 | 13,8 | 6,2 | 6,2 | 11,6 |
Третий год пользования | ||||||
Без удобрений | 50,4 | 29,4 | 3,0 | 1,4 | 5,4 | 10,4 |
Р120 К120 | 50,8 | 28,4 | 1,8 | 8,8 | 4,2 | 6,0 |
N60 Р120 К120 | 56,4 | 31,4 | 0,8 | 1,4 | 3,4 | 6,6 |
N60 P180 К.240 | 62,0 | 29,8 | 1,0 | 1,2 | 1,4 | 4,6 |
N120 P180 К240 | 63,4 | 28,6 | — | 2,0 | 1,4 | 4,6 |
N180 Р180 К240 | 77.2 | 22,6 | — | 0,2 | — | — |
Примечание: 2017—2019 гг
4. Обсуждение
Так, в вариантах, где минеральные удобрения были внесены в норме N60P180K240, содержание ежи сборной в травостое увеличилось на 32,8–36,0%, овсяницы тростниковой — на 5,8–7,8%. Содержание клевера гибридного уменьшилось на 22,8%, а клевера ползучего – на 11,0%.
Экономический анализ показывает, что применение минеральных удобрений на бобово-злаковых травостоях на польдерных землях экономически эффективно (табл.5).
Таблица 5 - Экономическая эффективность применения минеральных удобрений
Варианты | Прибавка урожая, ц/га | Стоимость прибавки урожая, руб/га | Дополнительные затраты на приобретение и внесение удобрений, руб/га | Условный чистый доход, руб. | ||
на 1 га | на 1 руб. дополнительных затрат | на 1 ц питательных веществ | ||||
Без удобрений | — | — | — | — | — | — |
Р120 К120 | 25,4 | 2390,03 | 250,36 | 2130,67 | 80,43 | 890,03 |
N60 Р120 К120 | 35,0 | 3300,75 | 360,48 | 2940,27 | 80,07 | 980,09 |
N60 Р120 К240 | 42,2 | 3980,79 | 430,36 | 3550,43 | 80,20 | 840,63 |
N60 P180 К120 | 35,6 | 3360,42 | 460,92 | 2890,50 | 60,17 | 800,42 |
N60 Р180 К240 | 47,5 | 3480,77 | 520,58 | 2960,19 | 50,63 | 610,71 |
N120 Р180 К240 | 56,0 | 5290,20 | 630,59 | 4650,61 | 70,32 | 860,22 |
N180 Р180 К240 | 56,9 | 5370,70 | 740,00 | 4620,60 | 60,25 | 770,10 |
5. Заключение
Исследования показали высокую эффективность внесения минеральных удобрений на польдерных землях под бобово-злаковый травостой, используемый на травяную муку. В посевах кормовых бобово-злаковых травосмесей наиболее эффективным оказалось внесение норм N120P180K240 и N180P180K240, Самые высокие прибавки были получены в вариантах, где вносились повышенные нормы азотных удобрений N120P180K240 и N180P180K240. Урожай абсолютно сухого вещества здесь составил 105,7 и 106,6 ц/га или на 112,7 и 114,5% больше, чем в контроле. Внесение лишь фосфорно-калийных удобрений (Р120К120) на польдерных почвах повышало урожай трав на 51,1% по сравнению с контролем (без удобрений).
Азотные удобрения на фоне фосфорно-калийных увеличили содержание сырого протеина в первом укосе на 0,53–1,22%, во втором укосе — на 0,20–1,22 и в третьем укосе — на 2,76–4,19%. Незначительное снижение содержание сырого протеина при втором укосе, очевидно, связано с ошибкой опыта. Фосфорные удобрения в сочетании с азотными и калийными увеличили содержание фосфора в первом укосе — на 0,34–0,46%, во втором укосе — на 0,04–0,37 и в третьем укосе — на 0,10–0,25%. Калийные удобрения на фоне азотно-фосфорных увеличили содержание калия в первом укосе — на 1,22–2,09%, во втором укосе — на 0,43–1,19 и в третьем укосе — на 0,1–1,0%.
Структурный состав урожая бобово-злаковой травосмеси показал, что под влиянием удобрений, особенно азотных, содержание бобовых культур резко падает, а злаковых - увеличивается в течение трехлетнего использования.
Условный чистый доход составил соответственно 4650,61 и 4620,60 руб., а окупаемость одного рубля дополнительных затрат составила 70,32 и 60,25 руб. Наибольшая прибавка на рубль дополнительных затрат и центнер действующего вещества удобрений была получена в вариантах со внесением Р120К120 и N60P120K120.
Эффективной нормой минеральных удобрений на бобово-злаковых культурах, используемых на травяную муку на торфяно-глеевых почвах польдерных почвах, является NI20P180K240. Азотные удобрения целесообразно вносить дробно, по 30-60 кг д. в. под каждый укос, а калийные и фосфорные — два раза за вегетацию.
