Эффективность применения калийных удобрений в Западной Сибири

Согласно статистическим данным, под урожай 2010 г. сельскохозяйственными предприятиями Сибирского федерального округа было внесено около 6 кг N, 2 кг P₂O₅ и менее 1 кг К₂O на 1 гектар посевной площади (РОССТАТ, 2012). Безусловно, использование парового поля позволяет решить проблему азотного питания растений, но надо иметь в виду, что это может, в конечном итоге, отрицательно сказываться на запасах гумуса в почве. Судя по складывающейся ситуации с применением минеральных удобрений в Сибири, питание растений фосфором и калием в регионе обеспечивается, практически, только за счет почвенных резервов этих элементов. Таким образом, сибирское земледелие в настоящее время функционирует, в основном, за счет использования почвенного плодородия, что в целом представляет собой экстенсивный путь развития. Учитывая необходимость интенсификации агропроизводства в Западно-Сибирском регио­не, с одной стороны, и сложившуюся экономическую ситуацию, с другой, вопрос о целесообразности и эффективности применения минеральных и, в частности, калийных удобрений в современных условиях представляется весьма актуальным.
В настоящее время в регионе практически не проводится полевых опытов по изучению эффективности применения калийных удобрений. Поэтому в своем анализе мы будем опираться на результаты наиболее поздних исследований по этому вопросу. Данная экспериментальная база является очень важной наработкой специалистов в области питания растений.



В табл. 1 дается обобщение ряда полевых опытов по изучению эффективности применения калийных удобрений, проведенных в Западной Сибири в условиях без орошения. С учетом наименьшей обес­печенности дерново-подзолистых почв калием на данных почвах наблюдалась максимальная отзывчивость яровой пшеницы на применение калийных удобрений – относительная прибавка урожая составляла от 6 до 28%. В зоне распространения дерново-подзолистых почв эффект от внесения калия, безусловно, выше на почвах легкого гранулометрического состава в связи с их низкой обеспеченностью доступным калием. На серой лесной и темно-серой лесной почвах внесение в почву калия повышало урожай яровой пшеницы на 2-11%. На выщелоченных черноземах применение калийных удобрений способствовало росту урожайности зерновых культур максимум на 16%, но в ряде опытов внесение калия в почву не давало эффекта. Урожайность кукурузы при выращивании на зеленую массу при внесении калия на черноземах повышалась на 8-10%.
Безусловно, в каждом конкретном случае отзывчивость растений на калий на черноземах зависела от обеспеченности почв его доступными формами. Так, при очень высоком природном содержании обменного калия в черноземах, которое может достигать 600 мг К₂О/кг почвы и выше (по методу Масловой), вряд ли стоит ожидать эффекта от применения калийных удобрений, особенно на зерновых культурах. В многолетних исследованиях на серых лесных почвах было показано, что по сравнению с содержанием подвижного калия (по методу Чирикова) содержание обменного калия (по методу Масловой) является более информативным показателем, более чутко реагирующем на истощение почвы по калию или улучшение калийного состояния почв в результате применения калийных удобрений (Якименко, 2009). В этой связи, в дополнение к усовершенствованным классам обеспеченности почв лесостепной зоны подвижным калием с учетом их гранулометрического состава, были предложены и градации по обеспеченности почв обменным калием (табл. 2).



Важно отметить, что большинство проведенных опытов, в которых изучалось действие калия, были краткосрочными (до 3-4 лет), т.е. без длительного одностороннего внесения азотно-фосфорных удобрений и соответствующего истощения почв по калию. Чаще всего в опытах выращивалась яровая пшеница. Сравнительно мало экспериментальных данных по эффективности внесения калия под калиелюбивые культуры. Кроме того, во многих опытах достигался сравнительно невысокий уровень урожайности сельскохозяйственных культур, что являлось причиной низкой потребности растений в элементах минерального питания, включая и калий. Даже более ранние обобщения результатов исследований, проведенных в лесостепной и степной зонах Западной Сибири, свидетельствуют о том, что потребность в применении калийных удобрений возникает только при урожайности зернофуражных культур более 3 т/га (Гамзиков и др., 1989).
На многие вопросы по эффективности калийных удобрений в лесостепной зоне позволили ответить полевые мелкоделяночные опыты, которые были проведены в 1988-2005 гг. на целинной серой лесной среднесуглинистой почве со следующими исходными характеристиками (слой 0-20 см): содержание гумуса – 4.9%, ЕКО – 21 мг∙экв/100 г поч­вы, содержание обменного калия (по Масловой) – 145 мг К₂О/кг почвы (Якименко, 2006). Опыты параллельно проводились на двух участках – зерновом и овощном. На зерновом участке сначала провели три ротации четырехпольного зернокормового севооборота (яровая пшеница – яровая пшеница – ячмень – овсяно-гороховая смесь на зеленую массу), затем два года выращивали яровую пшеницу, а в последующие годы – кукурузу на силос. На овощном участке сначала провели три ротации четырехпольного овощного севооборота (капуста – томат – лук – морковь), а затем выращивали картофель.
Схема опытов включала следующие варианты: 1) контроль (без удобрений), 2) NP, 3) NPК₁, 4) NPК₂, 5) NPК₃, 6) NPK₄. Азот и фосфор применялись из расчета 100%-ной компенсации выноса данных элементов питания планируемым высоким урожаем, а четыре возрастающие дозы калия вносились из расчета компенсации выноса этого элемента планируемым высоким урожаем, соответственно, на 25, 50, 75 и 100%. В табл. 3 указаны конкретные дозы удобрений под все выращиваемые культуры. Удобрения вносились ежегодно весной перед посевом или высадкой рассады в виде аммиачной селитры, двойного суперфосфата и хлористого калия.



Анализ среднемноголетних данных по урожайности сельскохозяйственных культур, выращиваемых на зерновом участке опыта, свидетельствует о тенденции к увеличению урожайности 1-ой яровой пшеницы и ярового ячменя при применении калийных удобрений (табл. 4). У 2-ой пшеницы достоверная прибавка урожая зерна от калия по сравнению с вариантом, где вносились только NP-удобрения, получена при внесении максимальной дозы калия (90 кг К₂О/га). Внесение максимальных доз калия (соответственно, 108 и 225 кг К₂О/га) давало также дос­товерную прибавку урожая зеленой массы овсяно-гороховой смеси и кукурузы на силос. Что касается овощного участка, статистически значимое увеличение урожайности таких калиелюбивых культур, как картофель и морковь наблюдалось уже при внесении минимальных доз калия (соответственно, 64 и 81 кг К₂О/га). На капусте, томате и луке достоверные прибавки урожая были получены при внесении только высоких доз калия, но тенденция положительного влияния калийных удобрений на урожай данных овощных культур прослеживается при внесении практически всех возрастающих доз калия. Важно отметить, что максимальная эффективность калийных удобрений наблюдалась на картофеле – урожай клубней вырос в 1.8-2.4 раза при внесении четырех изученных доз калия. На втором месте по величине относительной прибавки урожая при внесении в поч­ву калия была кукуруза на силос – урожай зеленой массы вырос в 1.4 раза при внесении максимальной дозы калия (225 кг К₂О/га). Высокая эффективность применения калийных удобрений была получена и на моркови, урожайность которой повысилась в 1.3 раза также в результате внесения наиболее высокой дозы калия (256 кг К₂О/га).



При внесении калийных удобрений на зерновом участке в минимальных для данного опыта дозах (30-75 кг К₂О/га в зависимости от культуры) агрономическая эффективность калийных удобрений или окупаемость 1 кг К₂О прибавкой товарной части урожая составила (кг/кг): для 1-ой яровой пшеницы – 4.0, для 2-ой яровой пшеницы – 3.7, для ярового ячменя – 5.9, для овсяно-гороховой смеси – 27.8, для кукурузы на силос – 144.0. На овощном участке (при дозах калия 25-111 кг К₂О/га) данный показатель имел следующие значения (кг/кг): для капусты – 42.3, для томата – 100.0, для лука – 80.0, для моркови – 175.0 и для картофеля – 140.7. Безусловно, калийные удобрения очень хорошо окупаются при внесении под калиелюбивые культуры (овощи, картофель, кукуруза на силос), поскольку у данных культур были получены высокие прибавки урожая. Однако наибольший интерес представляет анализ окупаемости хлористого калия в современных экономических условиях на зерновых культурах, учитывая их большую долю в структуре посевов. Так, согласно нашим оценкам, в текущих условиях порог условной окупаемости хлористого калия и на яровой пшенице, и на ячмене составляет как минимум 2.4 кг зерна на 1 кг К₂O. При данном анализе мы учитывали средние цены на мягкую пшеницу 3-го класса и фуражный ячмень, а также поставку хлористого калия насыпью (при 30% наценке на дистрибуцию). Не учитывались затраты на доставку удобрений в хозяйство, их внесение в почву, а также уборку и доработку прибавки урожая. Таким образом, согласно нашим расчетам, применение калийных удобрений под зерновые культуры на серых лесных почвах Западной Сибири является экономически выгодным. При этом максимальную отдачу стоит ожидать на яровом ячмене по сравнению с яровой пшеницей.
В заключении следует отметить, что в каждом конкретном случае при решении вопроса о целесообразности использования калийных удобрений следует принимать во внимание обеспеченность почвы конкретного поля обменным калием, потребность выращиваемой культуры в этом элементе и предполагаемый уровень ее урожайности. С учетом еще недостаточно развитой дистрибьюторской сети минеральных удобрений в регионе и в целом несовершенной системы закупок продукции растениеводства у сельхозпроизводителей возможна ситуация, когда складывается не очень благоприятное соотношение цен на зерно пшеницы и калийные удобрения. В этом случае при хорошей обеспеченности почв обменным калием имеет смысл внести калийные удобрения в севообороте под калиелюбивые культуры в расчете на его дальнейшее последействие и на яровой пшенице.

Якименко В.Н. – ведущий научный сотрудник лаборатории агрохимии Института почвоведения и агрохимии СО РАН (г. Новосибирск), доктор биологических наук; e-mail: yakimenko@issa.nsc.ru. Носов В.В. – региональный директор по Югу и Востоку России Международного института питания растений, кандидат биологических наук; e-mail: vnosov@ipni.net.

Литература

РОССТАТ. 2012. http://www.gks.ru

Якименко В.Н. 2009. Плодородие, 4 (49): 8-10.
Гамзиков Г.П., Ильин В.Б., Назарюк В.М. и др. 1989. Агрохимические свойства почв и эффективность удобрений. Наука, Сиб. отд-ние, Новосибирск. 254 с.
Якименко В.Н. 2003. Калий в почвах агроценозов Западной Сибири: Дис. ... д-ра биол. наук. Новосибирск. 306 с.
Якименко В.Н. 2006. Агрохимия, 5: 3-11.