Россия
Россия
В статье представлены результаты агроэкологической оценки применения минеральных удобрений на посевах сахарной свеклы по Буинскому муниципальному району за последние восемь лет (2015-2022 гг.). Научная новизна заключается в рассмотрении вопроса с статистической обработкой фактических данных урожайности сахарной свеклы и уровнем применения минеральных удобрений под эту культуру применительно к конкретному муниципальному району, что безусловно имеет и практическую значимостьпри принятии управленческих решений определении структуры видового состава минеральных удобрений. В результате исследования была проанализирована зависимость урожайности сахарной свеклы от количества внесённых основных видов минеральных удобрений за период с 2015 по 2022 гг. Корреляционный анализ урожайности сахарной свеклы и количества внесённых под эту культуру различных видов минеральных удобрений выявил зависимость урожайности от количества внесенных калийных удобрений. Далее была определена формула регрессионного анализа зависимости урожайности сахарной свеклы от количества внесенных калийсодержащих минеральных удобрений.Проведенные регрессионный и корреляционный анализы возделывания сахарной свеклы показали, что уровень естественного плодородия пахотных почв Буинского района обеспечивают получение лишь 17,8 т/га корнеплодов. Внесение минеральных удобрений обеспечивает получение 35,5 т/га сахарной свеклы. Прибавка урожайности при этом составит 15,5 т/га. Наибольшая тесная связь между повышением урожайности и элементами питания отмечена у калийсодержащих удобрений (коэффициент корреляции 0,45).Слабая теснота зависимости по шкале Чеддока отмечена между повышением урожайности и уровнем внесения азотных и фосфорных удобрений (0,08 и 0,11). Это обуславливает то, что почвы под сахарной свеклой высокоплодородные и хорошо обеспечены данными элементами питания.
минеральные удобрения, урожайность, кореляционный анализ, азот, фосфор, калий, шкала Чеддока
Введение. Сахарная свёкла — важнейшая техническая культура, дающая сырьё для пищевой промышленности, востребованность которой резко выросла в последнее время [2]. Буинский муниципальный район традиционно является одним из самых главных свеклосеющих районов Татарстана, в последние годы под эту культуру ежегодно отводятся около 8 тыс. га пахотных земель района, что составляет порядка 10% пашни [1]. Одним из основных факторов определяющих сбор корнеплодов сахарной свеклы за счет увеличения ее урожайности в агроценозах на сегодняшний день является уровень применения минеральных удобрений и состояние почвенного плодородия [6]. Следует отметить, что в последние десятилетия прослеживается тенденция сокращения применения минеральных удобрений из-за дороговизны последних [4, 7]. По этой причине очень важно грамотное и эффективное использование минеральных удобрений на основе анализа общения практических результатов, полученных в растениеводстве сельскохозяйственных товаропроизводителей [8, 9, 10]. Такой анализ позволит выработать правильную стратегию планирования при принятии управленческих решений грамотного использования агрохимикатов применительно муниципального района [14, 19, 20].
Условия, материалы и методы. Объектом наших исследований были; статистические данные по количеству внесённых минеральных удобрений под сахарною свеклу в течении последних восьми лет (2015-2022 гг.) и урожайность данной культуры за соответствующий период в Буинском муниципальном районе. Статистические данные были взяты из открытых источников сайта Министерства сельского хозяйства и продовольствия Республики Татарстан. Статистическая обработка фактических данных проводилась методом корреляционногои регрессионного анализа по приложению пакет анализа Microsoft Office Excel 2016.
Результаты и обсуждения. Сахарная свекла как известно, культура очень требовательная к уровню плодородия почв. По данным агрохимических обследований ФГБУ «ЦАС «Татарский» на 1 января 2023 года в пахотных почвах Буинского муниципального района средневзвешенное содержание гумуса было 6,1%, фосфора - 130 мг/кг, калия - 140,9 мг/кг. В таблице 1 приводятся расчеты по определению возможных урожаев за счет почвенного плодородия. При расчетах были взяты максимальные коэффициенты использования из почвы: азот - 0,7 фосфор - 0,1, калий - 0,25. Расчеты проводились в соответствии с методическими указаниями кафедры агрохимии и почвоведения Казанского ГАУ [2].
Таблица 1 - Потенциал пашни Буинского муниципального района по сахарной свекле
|
Элементы питания |
Доступны в почве, кг |
Хозяйственный вынос на 1 т продукции, кг |
Возможный урожай за счет почвенного плодородия, т/га |
|
Азот |
105 |
5,9 |
17,8 |
|
Фосфор |
42 |
1,8 |
23,7 |
|
Калий |
173 |
7,5 |
23,1 |
Уровень естественного плодородия пахотных почв района по средневзвешенным агрохимическим показателям достаточно только для получения урожайности сахарной свеклы на уровне 17,8 т/га. Представленные в таблице 2 данные свидетельствую о высоких урожаях сахарной свеклы достигнутых в Буинском муниципальном районе за последние восемь лет. В отдельные годы урожайность сахарной свеклы по району превысила 40,0 т/га (табл. 2). В среднем за восемь последних лет урожайность сахарной свеклы составила 33,5 т/га, что значительно превысила естественный потенциал пахотных почв района.
Таблица 2 - Урожайность и площади посевов сахарной свеклы по Буинскому муниципальному району за 2015-2022 гг.
|
Годы |
Урожайность т/га |
Площади посевов га |
Валовый сбор т |
|
2015 |
35,2 |
7888 |
277657,6 |
|
2016 |
38,6 |
9087 |
350758,2 |
|
2017 |
37,4 |
9055 |
338657,0 |
|
2018 |
24,2 |
6192 |
149846,4 |
|
2019 |
40,4 |
8918 |
360287,2 |
|
2020 |
41,7 |
7011 |
292358,7 |
|
2021 |
31,4 |
7622 |
239330,8 |
|
2022 |
35,4 |
7958 |
281713,2 |
|
В среднем |
35,5 |
7966 |
286326,1 |
Многочисленными исследованиями установлено, что получение высоких и стабильных урожаев сахарной свеклы практически невозможно без применения агрохимикатов. Главная роль здесь отводится применению минеральных удобрений [15].
Таблица 3 - Применение минеральных удобрений на сахарной свекле по
Буинскому муниципальному району за 2015 - 2022 гг.
|
Годы
|
Внесено минеральных удобрений кг/га д.в. |
|||
|
Азотных |
Фосфорных |
Калийных |
Всего |
|
|
2015 |
84 |
43 |
43 |
170 |
|
2016 |
64 |
23 |
82 |
169 |
|
2017 |
175 |
116 |
119 |
410 |
|
2018 |
76 |
50 |
81 |
207 |
|
2019 |
74 |
53 |
102 |
229 |
|
2020 |
86 |
66 |
121 |
273 |
|
2021 |
94,8 |
56,6 |
104,5 |
255,9 |
|
2022 |
66,3 |
82,7 |
76,2 |
225,2 |
|
В среднем |
90,0 |
61,3 |
91,1 |
242,4 |
В таблице 3 приводятся данные по количеству внесенных минеральных удобрений на посевах сахарной свеклы за последние восемь лет по Буинскому муниципальному району. В среднем за восемь последних лет под сахарную свеклу было внесено 90 кг азота, 61,3 кг фосфора и 91,1 кг калия в целом насыщенность пашни минеральными удобрениями на посевах сахарной свеклы составила за последние восемь лет 242,4 кг д.в./га. Максимальное количество минеральных удобрений было применено в 2017 году, когда на каждый гектар посевов сахарной свеклы приходилось 410 кг д.в. питательных элементов, что более двух раз превышало уровень применения в 2015 и 2016 годов, когда на каждый гектар приходилось 170 и 169 кг д.в. Бесспорно, что применение минеральных удобрений является мощным фактором получения высоких и стабильных урожаев сахарной свеклы [15].
Для установления степени влияния внесения минеральных удобрений на урожайность сахарной свеклы был проведен корреляционный анализ. Полученные значения коэффициентов корреляции приведены в таблице 4.
Таблица 4 - Данные корреляционного анализа между количеством внесенных минеральных удобрений и урожайностью сахарной свеклы по Буинскому муниципальному району за2015-2022 гг.
|
|
Азот |
Фосфор |
Калий |
Всего |
Урожайность |
|
Азот |
1 |
|
|
|
|
|
Фосфор |
0,78 |
1 |
|
|
|
|
Калий |
0,48 |
0,49 |
1 |
|
|
|
Всего |
0,91 |
0,89 |
0,74 |
1 |
|
|
Урожайность |
0,08 |
0,11 |
0,45 |
0,19 |
1 |
Как видим из таблицы 4 урожайность сахарной свеклы в Буинском районе последние шесть лет мало зависела от количества внесенных азотных и фосфорных минеральных удобрений. Величина коэффициента корреляции между количеством внесенного минеральными удобрениями азота, фосфора и урожайностью сахарной свеклы составила 0,08 и 0,11 соответственно, что соответствует слабой тесноте зависимости по шкале Чеддока. Причиной слабой зависимости урожайности сахарной свеклы от применения азотных и фосфорных удобрений могло быть их сравнительно высокое содержание в почве. Под посевы сахарной свеклы в районе отводятся самые плодородные пойменные почвы на водоразделах рек Свияга и Кильна, которые преимущественно представлены степными и лесостепными черноземами [11, 12]. Однако была установлена средняя степень зависимости урожайности сахарной свеклы от количества внесенных калийных минеральных удобрений, где величина коэффициента корреляции составила 0,45 умеренная по шкале Чеддока. Данный факт, по всей вероятности, объясняется большей востребованностью элемента калия. Как известно, что из основных элементов питания сахарная свекла больше всего потребляет элемента калия [16]. Такпо данным ряда, авторов хозяйственный вынос у сахарной свеклы по калию превышает вынос азота 1,27 раз фосфора 4,1 раза [17, 18]. Для определения характера зависимости урожайности от количества внесенных калийсодержащих минеральных удобрений был проведен регрессионный анализ, который определил формулу зависимости урожайности сахарной свеклы в Буинском муниципальном районе за 2016-2022 годы, отколичества питательного элемента калия, внесенного с минеральными удобрениями за тот же временной интервал. Данная формула линейной регрессии зависимости урожайности сахарной свеклы от количества внесенных калийсодержащих минеральных удобренийимеет следующий вид;
У = 284,2 + 0,75 × Х
где У – урожайность сахарной свеклы;
Х – количество внесенных калийсодержащих удобрений в пересчете на действующие вещество оксида калия;
284,2 и 0,75 – коэффициенты регресии полученые при проведении статистической обработке фактических данных.
О точности предсказании и степени различий между предсказанными данными по указанной формуле и фактическими данными можно судить по графику подбора и графику остатков, представленных на рисунке 1.
Рисунок 1. Зависимость урожайности сахарной свеклы от количества внесенных калийных удобрений
Выводы. 1. Сложившийся за последние годы уровень естественного плодородия пахотных почв Буинского муниципального района по средневзвешенным агрохимическим показателям (гумуса, подвижного фосфора и обменного калия) достаточно только для получения урожайности сахарной свеклы на уровне около 17,8 т/га.
2. Уровень урожайности сахарной свеклы за последние восемь лет (2015-2022 гг.) составил 35,5 т/га. Одним из факторов достигнутого уровня урожайности сахарной свеклы является применение минеральных удобрений.
3. Статистическая обработка фактических данных внесенных минеральных удобрений и урожайности сахарной свеклыпоследние восемь лет в условиях Буинского муниципального района Республики Татарстан, указывает на зависимость урожайности сахарной свеклы в первую очередь от количества внесенных калийсодержащих минеральных удобрений.
1. Святова О. В., Полтарыхина Г. Б. Развитие рынка сахара: проблемы, резервы и приоритеты // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2016. № 1. С. 21-24.
2. Гилязов М. Ю. Роль удобрений в повышении устойчивости производства продукции растениеводства // Глобальные вызовы для продовольственной безопасности: риски и возможности: Научные труды международной научно-практической конференции. Казань: Казанский ГАУ. 2021. С. 133-140.
3. Шафран С. А., Ильюшенко И. В., Козеичева Е. С. Влияние агрохимических свойств почв на окупаемость минеральных удобрений прибавкой урожая сахарной свеклы // Плодородие. 2018. № 2 (101). С. 1-4.
4. Динамика плодородия почв Республики Татарстан / П. А. Чекмарев, А. А. Лукманов, С. Ш. Нуриев, Р. Р. Гайров // Достижения науки и техники АПК. 2014. № 4. С. 6-9.
5. Ахияров Б. Г., Ахиярова Л. М., Валитов А. В. Влияние калийных удобрений на продуктивность столовой свеклы // Тенденции развития современной науки и образования: традиции, опыт, инновации. Сборник научных статей по материалам Всероссийской научно-практической конференции (с международным участием). 2018. С. 10-13.
6. Оптимальные способы посева кормосмесей на рассчитанных фонах минерального питания в почвенно-климатических условиях лесостепи / Р. И. Сафин, М. Ф. Амиров, С. Р. Сулейманов, М. Ю. Гилязов // Вестник Казанского ГАУ №4 (51). 2019. С.72-76.
7. Миникаев Р. В., Сержанов И. М., Фатыхов Д. А. Оптимизация системы обработки почвы в условиях агроклиматических рисков Северной части лесостепи Поволжья // Научно-образовательные и прикладные аспекты производства и переработки сельскохозяйственной продукции: Сборник материалов Международной научно-практической конференции, посвященной 90-летию со дня рождения заслуженного деятеля науки Российской Федерации, Чувашской АССР, Почетного работника высшего профессионального образования Российской Федерации, доктора сельскохозяйственных наук, профессора Александра Ивановича Кузнецова (1930-2015 гг.). В 2-х частях, Чебоксары, 16 ноября 2020 года. Том Часть 1. Чебоксары: Чувашский государственный аграрный университет. 2020. С. 220-230.
8. Михайлова М. Ю., Миникаев Р. В. Динамика макроэлементов в серой лесной почве под посевами кукурузы на зеленую массу в условиях Предволжья Республики Татарстан при внесении повышенных доз минеральных удобрений // Плодородие. 2020. № 3 (114). С. 12-14.
9. Колесар В. А. Эффективность технологии использования органоминеральных удобрений для улучшения урожайности и фитосанитарного состояния посевов сои обыкновенной в Республике Татарстан // Биологическая защита растений с использованием геномных технологий: Сборник научных трудов по материалам I Всероссийской научно-практической конференции. Казань. 26-27 октября 2022 года. Казань. Казанский государственный аграрный университет. 2022. С. 185-193.
10. Ахрарова А. С., Гаффарова Л. Г. Сравнение эффективности различных способов внесения микроэлементов и их влияние на урожай и качество яровой пшеницы // Глобальные вызовы для продовольственной безопасности: риски и возможности: Научные труды международной научно-практической конференции Казань. 01-03 июля 2021 года. Казань: Казанский государственный аграрный университет. 2021. С. 52-59.
11. Лукманов А.А. Состояние плодородия почв Республики Татарстан и проблемы повышения их плодородия. Казань. 2020. 160 с.
12. Рыжих Л. Ю., Липатников А. И. Воспроизводство плодородия почв и продовольственная безопасность в современных условиях: Сборник трудов международной научно-практической конференции, посвященной 100-летию кафедры агрохимии и почвоведения Казанского ГАУ. Казань. 17 марта 2021 года. Казань: Казанский государственный аграрный университет. 2021. С. 41-44.
13. Миникаев Р. В., Фасхутдинов Ф. Ш., Михайлова М. Ю. Управление факторами почвенного плодородия в условиях Республики Татарстан // Агробиотехнологии и цифровое земледелие. 2022. № 4(4). С. 34-39.
14. Михайлова М. Ю. Роль листовых подкормок в формировании зеленой массы кукурузы // Воспроизводство плодородия почв и продовольственная безопасность в современных условиях: Сборник трудов международной научно-практической конференции, посвященной 100-летию кафедры агрохимии и почвоведения Казанского ГАУ. Казань. 17 марта 2021 года. Казань: Казанский государственный аграрный университет. 2021. С. 153-159.
15. Галаветдинов С. М. Гилязов М. Ю., Лукманов А. А. Эффективность листовых подкормок препаратом "Биополимик" на посевах яровой пшеницы // Воспроизводство плодородия почв и продовольственная безопасность в современных условиях: Сборник трудов международной научно-практической конференции, посвященной 100-летию кафедры агрохимии и почвоведения Казанского ГАУ, Казань, 17 марта 2021 года. Казань: Казанский государственный аграрный университет. 2021. С. 112-116.
16. Гилязов М. Ю., Миникаев Р. В., Гаффарова Л. Г. Влияние новых комплексных удобрений производства ООО «Инко-ТЭК агроАлабуга» на полевую всхожесть семян и первоначальный рост растений озимой пшеницы // Циркулярная экономика в сельском хозяйстве: международный опыт для Республики Татарстан: Сборник трудов по материалам круглого стола в рамках итоговой коллегии Министерства сельского хозяйства и продовольствия Республики Татарстан, Казань, 24-25 февраля 2022 года. Казань. Казанский ГАУ: Казанский государственный аграрный университет. 2022. С. 73-80.
17. Михайлова М. Ю. Возделывание кукурузы по зерновой технологии в условиях Республики Татарстан // Глобальные вызовы для продовольственной безопасности: риски и возможности: Научные труды международной научно-практической конференции, Казань, 01-03 июля 2021 года. Казань: Казанский государственный аграрный университет. 2021. С. 302-307.
18. Minikayev R., Gaffarova L. The effect of bacterial preparations on the growth, development and quality indicators of sugar beet yield // Bio web of conferences: International Scientific-Practical Conference “Agriculture and Food Security: Technology, Innovation, Markets, Human Resources” (FIES 2019). Kazan. 13-14 ноября 2019 года. EDPSciences: EDPSciences. 2020. P. 00250.
19. Агрономическая, энергетическая и экономическая оценка возделывания гибридов ярового рапса на расчетных фонах минерального питания в почвенно-климатических условиях Республики Татарстан / И. И. Габбасов, С. Р. Сулейманов, Ф. Н. Сафиоллин [и др.] // Агрохимический вестник. 2023. № 3. С. 64-69.
20. Особенности управления земельными ресурсами Республики Татарстан и приёмы повышения плодородия почв: Учебное пособие / С. Р. Сулейманов, Н. А. Логинов, С. В. Сочнева [и др.]. Казань: Казанский государственный аграрный университет. 2022. 64 с.
