CC BY
14
ЗЕМЛЕДЕЛИЕ, АГРОХИМИЯ, МЕЛИОРАЦИЯ
УДК: 633.1:633.2:633.31/37:631.821.1:581.192.6:631.81.095.337
Действие макро- и микроудобрений по фону известкования в зернотравяно-пропашных севооборотах с люцерной и кострецом
Прокина Людмила Николаевна, кандидат с.-х. наук, зав. лабораторией, Пугаев Сергей Васильевич, кандидат биол. наук, ст. научный сотрудник ФГБНУ Мордовский НИИСХ, г. Саранск, Россия
E-mail: niish-mordovia@mail.ru
В статье представлены результаты исследований за 2004-2012 гг. по изучению сравнительной продуктивности сельскохозяйственных культур в севооборотах с бобовыми и злаковыми многолетними травами при использовании комплекса агрохимических средств. Исследования проведены в условиях Республики Мордовия в длительном стационарном опыте на черноземе выщелоченном тяжелосуглинистом. Изучались 4 фактора (3х2х2х5): известкование, севообороты, микроудобрения, минеральные удобрения. Дозы известкования рассчитывались по 0,5 и 1,0 гидролитической кислотности (г.к.). Севообороты различались выращиванием многолетних трав: люцерна и кострец. Обработку вегетирующих растений проводили жидким удобрительно-стимулирующим составом микроэлементов (ЖУСС-2) 2,5 л/га. Варианты с удобрениями включали три дозы азота на фоне фосфорно-калийных удобрений. Последовательность культур в зернотравяно-пропашных севооборотах - яровая пшеница с подсевом многолетних трав, травы 1-го, 2-го и 3-го годов пользования, затем по обороту пласта - озимая, яровая пшеница, соя, овес. Среднегодовая продуктивность бобового севооборота в среднем по опыту больше на 0,35 т з.е./га по сравнению со злаковым (2,51 т з.е./га). Действие извести наиболее значимым было в бобовом севообороте, где прибавка на фоне известкования по 0,5 г.к составила 0,13 т з.е./га. Эффективность обработки посевов препаратом ЖУСС-2 была равноценна в обоих севооборотах (0,15 т з.е./га).
Ключевые слова: зерновые единицы, микро- и макроудобрения, известкование, зерновые и зернобобовые культуры, кострец, люцерна
Производство растениеводческой продукции постоянно совершенствуется, разрабатываются элементы агротехники, направленные на повышение урожайности и качества сельскохозяйственных культур. В зоне неустойчивого увлажнения, к которой относится Республика Мордовия, совершенствуются ресурсосберегающие адаптивные к данному региону приемы, среди которых существенное место отводится системам севооборотов, в том числе с многолетними травами. Показано положительное последействие трав на последующие культуры и весь севооборот [1]. Изучалось влияние отдельных средств химизации на урожайность культур и продуктивность севооборотов в целом [2]. Однако отсутствуют исследования по влиянию комплекса агрохи-микатов на продуктивность севооборотов с травами разных семейств. Ранее были показаны результаты по отдельным культурам [3, 4].
Цель исследований - изучение влияния известкования, макро- и микроудобрений на зерновую продуктивность культур и севооборотов, различающихся травяным компонентом: люцерна или кострец.
Материал и методы. Исследования проводили в Мордовском НИИСХ в период
2004-2012 гг. на полях стационара. Расположение вариантов в опыте рендомизированное, наложение факторов методом расщепленных делянок, повторность трехкратная. Число факторов в эксперименте - 4 (3^2^2x5). Общая площадь делянки - 75 м2 (7,5x10); учетная для зерновых - 60 м2 (6х 10), для трав - 22,5 м2 (3x7,5).
Почва опыта - чернозем выщелоченный тяжелосуглинистый с агрохимической характеристикой (1972-1973 гг.): гумус 8,6%, общий азот - 0,49%, Р2О5 - 65 и К2О - 119 мг/кг, рН 5,5, микроэлементы (извлекаемые ААБ с рН 4,8): Мо - 0,23 и Ой - 4,1 мг/кг, Нг - 6,5 и S - 32,5 мг-экв./100 г почвы, V - 84%.
Культуры севооборотов и их сорта: пшеница яровая Прохоровка (2004-2005 гг.), люцерна посевная Вега 87, кострец безостый Пензенский I, пшеница яровая Тулайковская 10 (2009-2010 гг.), пшеница озимая Мироновская 808, соя культурная Магева, овес посевной Горизонт.
Минеральные удобрения (аммиачная селитра, двойной суперфосфат и хлористый калий) вносили вручную под основную обработку почвы. Под травы РК-удобрения применяли в запас с учетом лет использования,
а азотные весной. Дозы удобрений под люцерну и сою: 1) без удобрений; 2) Р50К80 (фон); 3) фон + N30; 4) фон + N45; 5) фон +N60; под кострец и зерновые: 1) без удобрений; 2) Р50К80 (фон); 3) фон + N30; 4) фон + N60; 5) фон + N90. Под яровую пшеницу в первом звене внесено Р40К40.
Обработку посевов препаратом ЖУСС-2 с массовой концентрацией ^ 32-40 г/л, Mо 14-22 г/л проводили дозой 2,5 л/га у трав в фазу кущения костреца и ветвления люцерны, озимой пшеницы - кущения (весной), яровой пшеницы - начала цветения, сои - бутонизации, овса - выметывания метелки. Расход рабочего раствора - 150-200 л/га. Почву известковали осенью 1989 и 1990 гг.; 1999 и 2000 гг. по 0,5 и по 1,0 гидролитической кислотности (г.к.).
Агротехника культур - региональная, кроме изучаемых факторов. Многолетние травы высевали под покров яровой пшеницы. Зерновые и сою убирали комбайном «Дон-1500», травы скашивали вручную и взвешивали. Метеорологические условия опыта - типичные для зоны возделывания, кроме засушливого 2010 года.
Результаты исследований обрабатывали дисперсионным методом по [5] программой Stat-3 с НСР при Р005. Зерновые единицы рассчитаны по [6].
Результаты и их обсуждение. Для сравнения продуктивности разных культур и севооборотов при использовании комплекса средств химизации ее выражали в зерновых единицах (т. з.е./га) (табл.). У яровой пшеницы (2004-2005 гг.) в севообороте с люцерной получены самые высокие и равноценные сборы урожая при внесении умеренных и повышенных доз азота в составе полного минерального удобрения (вар. 4 и 5) по фону без известкования с микроудобрениями и достоверные прибавки от ЖУСС-2 по 0,42 и 0,31 т з.е./га соответственно. В севообороте с кострецом максимальные сборы у пшеницы выявлены в вариантах 4 и 5 с микроудобрениями и без них по фону известкования по 0,5 г.к. с прибавками от удобрений по 1,12 т з.е./га в варианте 4 и 1,20 и 1,18 т з.е./га в варианте 5. Обработка ЖУСС-2 способствовала получению достоверных прибавок в вариантах 3 и 4 по фону известкования по 1,0 г.к. - 0,12 и 0,16 т з.е./га.
Продуктивность люцерны, выраженная в эквиваленте зерновых единиц, была выше костреца во всех вариантам. Её максимум получали в вариантах 3 и 4 с умеренными дозами азота по фону известкования по 1,0 г.к. с обра-
боткой ЖУСС-2 - 3,49 т з.е./га. Наибольшие прибавки были: от удобрений в варианте 4 по фону без извести с микроэлементами - 0,83, без микроэлементов - 0,77 т з.е./га; от микроудобрений - в варианте 2 по фону известкования по 0,5 г.к. - 0,50 т з.е./га; от совместного действия известкования по 1,0 г.к. и ЖУСС-2 до 0,54 т з.е./га.
Наибольшую продуктивность костреца получили при повышенной дозе азота (вар. 5) в комплексе с другими агрохимикатами. Достоверные прибавки от удобрений здесь оказались практически одинаковыми на фонах без извести и известкования: 46-45-42% без микроэлементов и при их использовании -42-42-45%. В этом варианте по фону известкования по 1,0 г.к., кроме как от удобрений (1,47 т з.е./га), максимальными оказались прибавки от микроэлементов (0,30 т з.е./га) и известкования - 0,27 т з.е./га.
Озимая пшеница в бобовом севообороте дала наибольшие сборы в вариантах 5, существенно не различающиеся на фонах без извести и известкования по 0,5 г.к. как с микроэлементами, так и без них. Здесь также были получены самые высокие прибавки от удобрений с максимумом по фону без извести 1,081,16 т з.е./га. Продуктивность (4,50 т з.е./га) и прибавка от удобрений (0,93 т з.е./га) у этой культуры после костреца были максимальными при повышенной дозе азота в составе полного минерального удобрения без внесения извести с опрыскиванием посевов микроэлементами (вар. 5). Наибольшая прибавка от микроэлементов была в варианте 2 по фону без извести и с известкованием по 0,5 г.к. и 1,0 г.к. -0,36, 0,44 и 0,42 т з.е./га соответственно.
Яровая пшеница в среднем за 2009-2010 гг., один из которых засушливый, показала более низкую продуктивность. Её максимальная величина в севообороте с люцерной (3,28 т з.е./га) сопоставима с максимумом в первом звене в варианте 5 по фону известкования по 0,5 г.к. с обработкой посевов ЖУСС-2, где совпали наибольшие прибавки от макро- (1,1 т з.е./га) и микроудобрений (0,30 т з.е./га), известкования (0,28 т з.е./га). В севообороте с кострецом урожай яровой пшеницы оказался ниже, чем в первом звене. Наибольшая продуктивность этой культуры (2,90 т з.е./га) была в варианте 5 по фону без извести с микроэлементами, где максимальная прибавка от микроудобрений составила 0,14 т з.е./га. Максимум от минеральных удобрений (1,04 т з.е./га) получен без применения ЖУСС-2 по фону известкования по 0,5 г.к.
Таблица
Зерновая продуктивность культур севооборотов с люцерной и кострецом, т з.еЛ~а
Варианты Яровая пшеница, 2004-2005 гг. Многолетни* травы 2005-2007 гг. Озимая тиеница. 2008-2009 гг. Яровая пшеница, 2009-2010 гг. Соя, 2010-2011 гг. Овес, 2011-2012 гг.
Севооборот
люцерна кострец люцерна кострец люцерна кострец люцерна кострец люцерна кострец люцерна кострец
1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Без известкования
1 1,97 2,14 2,37 1,51 3,72 3,40 2,01 1,81 1,02 0,94 2.30 2.16
Й 1 Ч 2 2.45 2,70 2,71 1.84 4.07 3,54 2,14 1,92 1,05 0,99 2,53 2,38
3 2.91 2.95 2.87 2,31 4.39 3,88 2,48 233 1,37 131 2,86 2,68
§ 5 Ю К 4 2,96 3,10 2.86 2,60 4.69 3,96 2,70 2,60 1,44 1.31 2,94 2,72
5 3,09 3,27 2,88 2,81 4,88 4,19 2,90 2,76 1,45 1,39 3,06 2,90
2,10 2,11 2,46 1.71 3,84 3.57 2,04 1,93 1,03 0.94 2,42 230
А 7 N 11 § 2 2,62 2,68 2,87 1,97 4,20 3,90 2,30 2,02 1,09 0,97 2,63 2,48
3 3,06 3,11 3,19 2,53 4,41 4,13 2.54 2,52 1.43 1,31 2,85 2,74
* « с о ёК 4 3,38 3,19 3,29 2,83 4,81 4,26 2,76 2,67 1.52 139 2,94 2,76
5 3,40 3,21 3,19 2,99 4,92 4,50 3,00 2,90 1,50 1.45 3,12 2,79
Известкование по 0,5 гл
1 2.04 2,12 2,55 1.63 3,77 3.50 2,16 1,84 1,08 0,94 2.31 2,17
м 2 2,44 2,75 2,81 1,93 4,21 3,57 2,22 1,94 1,16 1,01 2,56 2,36
I1 3 2.91 3.14 3,17 2,42 4.39 3,89 2.54 2,41 1,39 1,22 2.92 2,62
4 3,06 3,24 3,23 2,76 4,64 3,97 2,80 2,72 1,46 1,33 3,10 2,70
5 3,34 3,32 3,32 2,98 4.81 4.09 2,98 2.88 1,49 1.47 3.20 2,77
1 2,10 2.16 2,70 1,83 3,87 3,66 2,18 1,88 1,08 0,94 2,38 2,20
¿И 2 2,54 2,78 3,31 2,04 4,16 4,01 2.41 1,98 1,13 1,01 2,57 2,38
3 3,12 3,17 3,36 2,54 4,68 4,08 2,76 2,44 1,44 139 2.99 2,66
* * С и 4 3,22 3.28 3,39 2,96 4,69 4,19 2,93 2,79 1,49 1.38 3,12 2,76
5 3,34 3.34 3,29 3,17 4,97 4,19 3,28 2,82 1,52 1.43 3.20 2,79
Неблагоприятные условия 2010 г. отразились на урожае сои. Видимо, этим и можно объяснить, что в севообороте с люцерной и кострецом он был практически одинаковым на фонах с внесением извести и без нее (вариант 5 с повышенной дозой азота), как и прибавки от №К: 0,38-0,43 т з.е./га без ЖУСС-2 и 0,47-0,51 т з.е./га с его использованием. Прибавки от микроэлементов были достоверными практически во всех вариантах с азотными удобрениями.
Сбор урожая овса был максимальным в вариантах 5 в бобовом севообороте по фону известкования по 0,5 г.к. с микроэлементами и без них (3,20 т з.е. /га). Наибольшая прибавка от удобрений в этом севообороте была на фоне без внесения извести и микроэлементов -0,76 т з.е./га. Прибавки от известкования по 0,5 г.к. в бобовом севообороте оказались достоверными с максимумом в вариантах 4 с микроэлементами и без них (0,18 и 0,16 т з.е./га). Сбор урожая овса в злаковом севообороте получен ниже, чем в бобовом и был максимальным на фоне без извести и без обработки микроудобрениями. Прибавка от удобрений составила 0,74 т з.е./га. Прибавки от ЖУСС-2 практически всегда были достоверными с максимумом в вариантах 3 и 4 по всему севообороту.
Среднегодовая продуктивность злакового севооборота в среднем по опыту на 0,35 т з.е./га меньше по сравнению с бобовым (2,86 т з.е./га) (рис.).
В среднем по опыту прибавки от известкования по 0,5 и 1,0 г.к. в бобовом севообороте составили 0,13 и 0,07 т з.е./ га, а в злаковом - 0,05 и 0,04 т з.е./га по сравнению с фонами без извести (2,79 и 2,48 т з.е./га соответственно). Прибавки от внесения полного минерального удобрения составили в севообороте с кострецом 0,66-0,98 т з.е./га по сравнению с вариантом без удобрений (1,96 т з.е./га), от различных доз азота 0,40-0,73 т з.е./га по сравнению с вариантом с фосфорно-калийными удобрениями (2,22 т з.е./га). По зерновой продуктивности культуры злакового севооборота можно расположить в следующем порядке: озимая пшеница>яровая пшеница первого го-да>овес>кострец (среднее за 3 года) >яровая пшеница второго года>соя.
Без известкования
3,50 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00
И г~
1 2 3 4 5
3,50 3,00 2,50 2,00 +1,50 \-1,00 0,50 f-0,00
Известкование по 0,5 г.к.
3,50 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00
3,50 3,00 2,50 2,00 -I-1,50 — 1,00 — 0,50 -I-0,00
Известкование по 1,0 г.к.
3,50 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00
1
2
3
4
5
3,50 3,00 2,50 2,00 +1,50 — 1,00 — 0,50 \-0,00
1
2
3
4
5
Без микроэлементов ЖУСС-2
Севообороты: 111 11 - бобовый, - злаковый; 1 - 5 - варианты опыта
Рис. Среднегодовая продуктивность бобового (с люцерной) и злакового (с кострецом) севооборотов, т з.е./га
В бобовом севообороте овес по зерновой продуктивности оказался на 4-й позиции, так как яровая пшеница первого года уступила свое место люцерне и перешла на порядок ниже. Прибавки от минеральных удобрений в севообороте с люцерной составили 0,33-0,77 т з.е./га по сравнению с вариантом без удобрений (2,37 т з.е./га) и 0,28-0,44 т з.е./га от различных доз азота в составе полного минерального удобрения
по сравнению с вариантом РК-удобрений. Действие ЖУСС-2 было наиболее значимо в удобренных вариантах (0,14-0,17 т з.е./га).
Заключение. Таким образом, продуктивность зернотравяно-пропашных севооборотов значительно зависела от наличия в своем составе люцерны или костреца и применяемых агро-химикатов. Бобовый севооборот превосходил по сбору зерновых единиц злаковый на 14%.
2
3
4
5
2
3
4
5
2
3
4
5
Наибольшие прибавки от минеральных удобрений получены на фоне обработки ЖУСС-2 (0,79-0,65 т з.е./га) и без обработки (0,75-0,58 т з.е./га). Действие РК-удобрений (вар. 2) наиболее значимо в бобовом севообороте (прибавка 0,33 т з.е./га), а полного минерального удобрения в севообороте с кострецом (прибавки 0,660,98 т з.е./га). Увеличение дозы азота в составе полного минерального удобрения не всегда способствовало достоверным прибавкам урожая, особенно это характерно для бобового севооборота. Рекомендуемые удобрения для бобового севооборота: фосфорно-калийные и полное минеральное удобрение с умеренной дозой азота, а для злакового - с повышенной дозой азота (60-90 кг/га д.в.).
Список литературы 1. Моисеев А.А., Ахметов Ш.И. Симбиотиче-ский азот и продуктивность земледелия в условиях
южной лесостепи. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2008. 212 с.
2. Ивойлов А.В. Эффективность удобрения и известкования выщелоченных черноземов. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2015. 264 с.
3. Прокина Л.Н. Влияние минеральных удобрений и микроэлементов на фоне известкования почвы на урожайность и качество зерна озимой пшеницы в зернотравяном севообороте // Достижения науки и техники АПК. 2015. №3. С. 13-15.
4. Пугаев С.В., Прокина Л.Н. Продуктивность овса в полевом севообороте в условиях Нечерноземной зоны // Ресурсосберегающие экологически безопасные технологии производства и переработки сельскохозяйственной продукции: Материалы IX Международной науч.-практ. конф., 18-19 апреля 2013 года. Ч. 2. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2013. С. 236-239.
5. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. Под ред. проф. В.Е. Егорова. М.: Колос, 1985. 423 с.
6. Об утверждении коэффициентов перевода в зерновые единицы сельскохозяйственных культур. Министерство сельского хозяйства Российской Федерации. Приказ от 11 февраля 2013 года № 26965. 3 с.
Action of macro- and micronutrients on the background of liming in grain-grass-tilled crop rotation with alfalfa and rump
Prokina L.N., PhD in agriculture, head of laboratory, Pugaev S.V., PhD in biology, senior researcher Mordovian Agricultural Research Institute, Saransk, Russia
The article presents the results for 2004-2012 on study of comparative productivity of agricultural crops in crop rotations with legumes and cereals perennial grasses when using complex of agrochemicals. A study conducted in the Republic of Mordovia in the long-term stationary experiment on leached heavy loamy chernozem. Four factors were studied (3x2x2x5): liming, crop rotation, micronutrient fertilizers, mineral fertilizers. Doses of lime were calculated according to 0.5 and 1.0 hydrolytic acidity (GK). Rotations varied with cultivation of perennial grasses: lucerne and rump. Treatment of vegetative plants was carried out by liquid fertilizing-stimulating composition of trace elements (ZhUSS-2), 2.5 l/ha. Variants with fertilizers included three doses of nitrogen on the background of phosphorus-potassium fertilizer. The sequence of crops in grain-grass-till crop rotations - spring wheat with sowing of perennial grasses, grasses of 1st, 2nd and 3rd years of use, then the turnover of the soil - winter, spring wheat, soybeans, oats. The average annual productivity of legume crop rotation on the average for experience was 0.35 m GU/ha higher in compare with cereals crop rotation (2.51 t GU/ha). The action of lime was the most significant in the bean crop rotation, where the increase on the background of liming 0.5 GK was 0.13 t GU/ha. The effectiveness of crops treatment with preparation ZhUSS-2 was equivalent in both crop rotation (0.15 t GU/ha).
Key words: grain unit, micro- and macrofertilizers, lime, grains and legumes, rump, alfalfa References
1. Moiseev A.A., Akhmetov Sh.I. Simbioti-cheskiy azot i produktivnost' zemledeliya v usloviyakh yuzhnoy lesostepi. [Symbiotic nitrogen and productivity of agriculture in the conditions of southern forest-steppe zone]. Saransk: Izd-vo Mordov. un-ta, 2008. 212 p.
2. Ivoylov A.V. Effektivnost' udobreniya i izvestkovaniya vyshchelochennykh chernozemov. [The effectiveness of fertilizer and liming on leached chernozems]. Saransk: Izd-vo Mordov. un-ta, 2015. 264 p.
3. Prokina L.N. Vliyanie mineral'nykh udob-reniy i mikroelementov na fone izvestkovaniya pochvy na urozhaynost' i kachestvo zerna ozimoy pshenitsy v zernotravyanom sevooborote. [Influence of fertilizers and micronutrients in the background of soil liming on the yield and quality of winter wheat in grain-grass rotation]. Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2015. no. 3. pp. 13-15.
4. Pugaev S.V., Prokina L.N. Produktivnost' ovsa v polevom sevooborote v usloviyakh Necherno-zemnoy zony. [Productivity of oats in a field rotation in the conditions of the Non-chernozem zone]. Resur-sosberegayushchie ekologicheski bezopasnye techno-logii proizvodstva i pererabotki sel'skokhozyay-stvennoy produktsii: Materialy IX Mezhdunarodnoy nauch.-prakt. konf., 18-19 aprelya 2013 goda. Saransk: Izd-vo Mordov. un-ta, 2013. Iss. 2. pp. 236-239.
5. Dospekhov B.A. Metodika polevogo opyta. [Methods of field experiment]. Pod red. prof. V.E. Egorova. Moscow: Kolos, 1985. 423 p.
6. Ob utverzhdenii koeffitsientov perevoda v zernovye edinitsy sel'skokhozyaystvennykh kul'tur. [Approval of the transfer coefficients in the grain units for agricultural crops]. Ministerstvo sel'skogo khozyaystva Rossiyskoy Federatsii. Prikaz ot 11 fevralya 2013 goda. no. 26965. 3 p.
