Первые результаты научного проектапо совершенствованию рекомендаций по внесению калийных удобрений в России

Уровень использования калийных удобрений - один из показателей интенсивности земледелия. К сожалению, в сельском хозяйстве России за последние 10-15 лет внесение К-удобрений сократилось до 1-2 кг К₂О/га пашни, ежегодный дефицит калия в среднем по стране варьирует от -16 до -30 кг К₂О/га (Сычев, Шафран, 2013).
В России в настоящее время калий вносится главным образом в виде сложных удобрений, которые не всегда могут обеспечить сбалансированное калийное питание растений. При постоянном отчуждении калия с урожаем и неполным возвратом элемента с удобрениями происходит медленное, но постоянное снижение содержания доступного калия в почве, уменьшается его подвижность и способность поч­вы к восстановлению исходного уровня содержания калия в легкодоступной для растений форме, что, в конечном итоге, приводит к недобору урожая и снижению его качества. Кроме этого, при некомпенсируемом отчуждении значительных количеств калия с урожаем сельскохозяйственных культур в почвах появляется повышенная калийфиксирующая способность, в связи с чем внесенный в небольших дозах калий в составе сложных удобрений практически не работает на урожай.
Известно, что благоприятный режим калия в агроэкосистемах - одно из условий их эффективного функционирования. Тем не менее, в настоящее время оптимизации калийного состояния пахотных почв в отечественном земледелии уделяется недостаточно внимания. Такое отношение во многом обусловлено несовершенством существующей диагностики плодородия пахотных почв в отношении калия, которая в немалой степени зависит от используемого метода определения содержания доступных для растений форм калия в почве. Для более объективного представления об обеспеченности почвы калием предпочтительно использовать сочетание различных методов, что позволит с большей степенью точности предсказать целесообразность внесения калийных удобрений, а также определить научно обоснованные дозы. Поэтому исследование оптимизации доз калийных удобрений, а также проверка диагностических возможностей стандартных методов определения доступных для растений форм калия в почве стали основой совместного научного проекта Международного Института Питания Растений и Всероссийского НИИ агрохимии имени Д.Н. Прянишникова, стартовавшего осенью 2012 года. Проект направлен на совершенствование рекомендаций по внесению калийных удобрений и корректировке существующих градаций обеспеченности почв калием в интенсивных технологиях возделывания сельскохозяйственных культур. Особенность проекта – комплексный подход, который включает:
• определение влияния калийных удобрений на урожайность и качество сельскохозяйственных культур при высоком уровне урожайности;
• изучение последействия калийных удобрений, внесенных под наиболее требовательную к калию культуру звена севооборота;
• сопоставление диагностических возможнос­тей стандартных методов определения калия, используемых для оценки плодородия чернозёмных почв;
• оценку баланса и выноса калия в опытах;
• определение экономической эффективности применения калийных удобрений.
Методическая основа проекта – трехлетние производственные опыты с возрастающими дозами калийных удобрений, вносимых под культуры, имеющие высокие потребности в калии (сахарная свекла, кукуруза на зерно, соя и рапс) и возделываемые по интенсивным технологиям в Центрально-Чернозёмном и Северо-Кавказском регионах. Опыты проводятся в Липецкой, Воронежской, Белгородской и Ростовской областях региональными агрохимслужбами на черноземах выщелоченном (Воронежская обл.), типичном (Белгородская обл., Воронежская обл.), оподзоленном (Липецкая обл.), обыкновенном карбонатном (Ростовская обл.), а также на темно-серой лесной почве (Липецкая обл.). Для участия в проекте были выбраны хозяйства с уровнем урожайности выше среднего по региону. Так, например, для опытов с сахарной свеклой в ЦФО средний уровень урожайности в отобранных хозяйствах превышает 55 т/га. Необходимо отметить, что для такого высокого уровня урожайности научно обоснованной методической основы для определения адекватной дозы калийных удобрений в настоящее время не существует, что делает результаты этого проекта источником уникальной информации, прежде всего, для сельхозпроизводителей, нацеленных на получение высокой урожайности.
После первого года реализации проекта были получены обнадеживающие результаты для всех изученных культур.
В этой статье мы подробно рассмотрим результаты опытов только с сахарной свеклой и кукурузой на зерно, полученные в первый год реализации проекта (осень 2013 г.) в Центрально-Чернозёмном регионе.
Сахарная свекла. Производственные опыты с сахарной свеклой были проведены в Липецкой и Воронежской областях на почвах с повышенным исходным содержанием подвижного калия, определенного по методу Чирикова. Опыты включают следующие варианты: абсолютный контроль (без удобрений), фон – NР в оптимальных дозах для хозяйства, обеспечивающие высокий уровень урожайности (NP), фон +70 кг K₂O/га (NPК1), фон+140 кг K₂O/га (NPК2), фон +210 кг K₂O/га (NPК3), фон +280 кг K₂O/га (NPК4). Калийные удобрения вносились в виде хлористого калия. Дозы калийных удобрений запланированы с учетом изучения их последействия в двух последующих сезонах вегетации. Технология возделывания свеклы была обычной для каждого хозяйства.
В опытах с сахарной свеклой решалась задача получения не только высокой урожайности корнеплодов, но и достаточного уровня содержания сахара в корнеплодах (не менее 14%).
В опыте, проводимом в Воронежской области, при внесении калийных удобрений был достигнут высокий уровень урожайности (более 80 т/га), при сохранении уровня содержания сахара более 14%. Максимальная урожайность корнеплодов и сбор сахара получены при дозе калийных удобрений 140 кг K₂O/га, прибавка урожайности корнеплодов по сравнению с фоном (NP) составила 14 т/га или 21%. Калийные удобрения повышали не только урожайность корнеплодов, но и содержание в них сахара. Сбор сахара с гектара возрос на 2.5 т/га, что составляет более высокую прибавку урожая от внесенного калия – 25% (табл.1 и рис.1).





Сравнение экономической эффективности показало, что при достижении максимальной урожайности (80 т/га) рост рентабельности по сравнению с фоном составил 34%, что позволило получить чис­тый доход 22 тыс. руб./га при снижении себестоимости на 130 руб. с 1 т продукции (табл. 2).
В опыте, проводимом в Липецкой области, достигнутая максимальная урожайность корнеплодов сахарной свеклы была несколько ниже, чем в Воронежской области – около 57 т/га. Достоверная прибавка от внесения разных доз калийных удобрений наблюдалась на всех вариантах с внесением калийных удобрений. Максимальная урожайность корнеплодов и сбор сахара с гектара были достигнуты при внесении 280 кг K₂O/га. Прибавка урожая корнеплодов от калия составила 12.4 т/га или 22%, а сбор сахара увеличился на 2.5 т/га или 28% к фону.
Сравнение экономической эффективности показало, что при достижении максимальной урожайности (57 т/га) рост рентабельности по сравнению с внесением только азотных и фосфорных удобрений (фон – NP) составил 23%, что позволило получить чистый доход 12 тыс. руб./га при снижении себестоимости на 142 руб. с 1 т продукции (табл. 2).



В опытах в Воронежской области дополнительно изучали динамику содержания сахара в корнеплодах в процессе вегетации сахарной свеклы до уборки урожая осенью 2013 года. В этот сезон в Воронежской области был продолжительный период с обильными осадками (практически весь сентябрь), что не позволило сельхозпроизводителям своевременно убрать сахарную свеклу. Каждую декаду, начиная с 7 августа, проводилось определение содержания сахара в корнеплодах во всех вариантах опыта. Анализ динамики накопления сахара показал, что в конце августа в вариантах с внесением хлористого калия по сравнению с фоном содержание сахара было выше на 0.2-0.9%, а к концу сентября резко снизилось на 1.9-2.9% (табл.3), оставаясь на приемлемом для сельхозпроизводителей уровне (выше 14%). Снижение содержания сахара произошло в течение сентября за счет интенсивного роста сахарной свеклы в период обильных осадков.



Макимально высокое содержание сахара в корнеплодах было зафиксированно в конце августа (27 августа) в варианте с внесением 280 кг K₂O/га. В сентябре рост сахарной свёклы привёл к снижению различий между вариантами по накоплению сахара, что обусловило максимальный выход сахара в момент уборки (начало октября) в варианте с внесением более низкой дозы калийных удобрений (140 кг K₂O/га). Полученные данные позволяют сделать важный практический вывод о том, что внесение калийных удобрений позволяет достигнуть содержания сахара в корнеплодах более 16% даже при высоком уровне урожайности. Таким образом, погодные условия года и сроки уборки – важные факторы, оказывающие влияние на содержание сахара в корнеплодах в момент уборки урожая, и это необходимо учитывать при планировании работ.
Кукуруза на зерно. Опыты с кукурузой включали следующие варианты: абсолютный контроль (без удобрений), фон (NР) – азотные и фосфорные удоб­рения в оптимальных дозах для хозяйства, обеспечивающие высокий уровень урожайности, фон + 4 возрастающие дозы калийных удобрений (60-280 кг K₂O/га).
В опыте с кукурузой на зерно в Воронежской области максимальная урожайность (9.4 т/га) была достигнута в варианте с внесением 120 кг K₂O/га. При этом прибавка урожая от калия составила 1.9 т/га или 25% по сравнению с внесением только азотных и фосфорных удобрений (табл. 4). Таким образом, каждый внесенный килограмм К₂О обеспечил получение дополнительных 7 кг зерна кукурузы. При этой же дозе калийных удобрений были достигнуты лучшие показатели по экономической эффективности применения удобрений: рентабельность увеличилась на 27%, а рост чистого дохода составил 7974 руб./га, при этом себестоимость продукции снизилась на 70 руб. с 1 т зерна (табл. 2).



В опыте с кукурузой на зерно в Белгородской области максимальная урожайность (9.1 т/га) была достигнута в варианте с внесением 280 кг K₂O/га. При этом прибавка урожая от калия составила 0.9 т/га или 12% относительно варианта с внесением только азотных и фосфорных удобрений (табл.5).
Таким образом, каждый внесенный килограмм К₂О обеспечил получение дополнительных 3 кг зерна кукурузы. При этой же дозе калийных удобрений были достигнуты лучшие показатели по экономической эффективности применения удобрений: рентабельность увеличилась на 10%, а рост чистого дохода составил 3300 руб./га, при этом себестоимость продукции снизилась на 100 руб. с 1 т зерна (табл. 2).
Обобщая первые результаты опытов с сахарной свеклой и кукурузой на зерно, можно сделать практический вывод о том, что полученное значимое увеличение урожайности во всех вариантах с внесением калийных удобрений по сравнению с фоном (NP), свидетельствует о значительном недоборе урожая при невнесении калийных удобрений даже на почвах с повышенной и высокой обеспечен­ностью калием.

Иванова С.Е.- кандидат биологических наук, вице- президент Международного Института Питания Растений по Восточной Европе, Центральной Азии и Ближнему Востоку. e-mail: sivanova@ipni.net.

В.А. Романенков - доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник, Всероссийский НИИ агрохимии им. Д. Н. Прянишникова, 127550 Москва, ул. Прянишникова, 31а. e-mail: viua@online.ru

Никитина Любовь Васильевна - кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник, Всероссийский НИИ агрохимии им. Д. Н. Прянишникова, 127550 Москва, ул. Прянишникова, 31а. e-mail: kalinik@bk.ru

Литература

Сычев В.Г., Шафран С.А. Агрохимические свойства почв и эффективность минеральных удобрений. М: ВНИИА, 2013. - 296 с.
С.Е. Иванова - к.б.н., вице-президент Международного Института Питания Растений в Восточной Европе, Центральной Азии и Ближнему Востоку.
В.А. Романенков - д.б.н., ведущий научный сотрудник НИИА имени Д.Н. Прянишникова
Л.В. Никитина - к.б.н., ведущий научный сотрудник НИИА имени Д.Н. Прянишникова