CC BY
3
Changes in yield and grain quality of spring barley varieties depending on doses of mineral fertilizers
E. V. Logvinova, D. V. Dubovik, S. I. Krivosheev, A. A. Emel'janova
Federal Agricultural Kursk Research Center, ul. Karla Marksa, 70 b, Kursk, 305021, Russian Federation
Abstract. The research aimed to study the responsiveness of spring barley varieties to increasing doses of mineral fertilizers and to determine their optimal and effective doses. The work was carried out in 2019-2021 in the Kursk region. The following varieties were studied in the experiments: Suzdalets, Prometey, Avtoritet, Annabel, Explorer, Despina, Belana, Xanadu, Traveler; doses of mineral fertilizers - no fertilizers (control), N P K N P K N P K N P K
30 30 30* 60 60 60' 90 90 90' 120 120 120'
When applying any studied dose of mineral fertilizers, the most productive varieties were Explorer (4.16-5.74 t/ha), Belana (4.315.80 t/ha) and Despina (3.96-5.72 t/ha). The grain yield of the Xanadu and Traveler varieties at all doses was at the level of the Suzdalets standard (3.60-4.89 t/ha). The lowest yield, regardless of the fertilization level, was formed by the Prometey variety (2.73.75 t/ha). The grain yield of the Avtoritet and Annabel varieties at all studied fertilizer doses was reliably below the standard. Regardless of the fertilizer dose, the maximum protein content in the spring barley grain in the experiment was observed in the Prometey (14.8-15.9 %) and Annabel (14.5-15.2 %) varieties, the highest barley grain nature was observed in the Annabel and Despina varieties (on average, 15 and 17 g/l higher than the standard, respectively). For the standard Suzdalets variety, only the N30P30K30 dose compensated for the yield increase. For the Prometey, Avtoritet and Annabel varieties, the costs of mineral fertilizers, regardless of the dose, did not pay off, unlike the Explorer, Despina and Belana varieties, when cultivating which all doses of fertilizers paid off. The greatest profit (6467rubles) was provided by the application of N90P90K90 under the Despina variety. When cultivating barley of the Despina
and Belana varieties, the dose of N P K
60 60 60
is comparable in terms of the level of cost
recovery to N90P90K90.
Keywords: spring barley; variety; yield; mineral fertilizers; grain quality; test value; payback.
Author Details: E. V. Logvinova, research fellow (e-mail: [email protected]); D. V. Dubovik, D. Sc. (Agr.), chief research fellow (e-mail: [email protected]); S. I. Krivosheev, Cand. Sc. (Agr.), senior research fellow; A. A. Emel'janova, senior research fellow.
For citation: Logvinova EV, Dubovik DV, Krivosheev SI, et al. [Changes in yield and grain quality of spring barley varieties depending on doses of mineral fertilizers]. Zemledelie. 2024;(6):13-17. Russian. doi: 10.24412/0044-3913-2024-6-13-17.1
doi: 10.24412/0044-3913-2024-6-17-21 УДК 631.8.002.3 631.87
Эффективность
биологизированной технологии возделывания пшеницы мягкой озимой в Среднем Поволжье
Г. В. ЕРМОЛАЕВА1, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник (e-mail: [email protected]) А. Х. КУЛИКОВА2, доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Е. А. БОРИСОВ1, научный сотрудник
А. Н. ЛАЩЕНКОВ2, соискатель
Ульяновский научно-исследовательский институт сельского хозяйства - филиал Самарского научного центра РАН, ул. Институтская, 19, пос. Тимирязевское, Ульяновский р-н, Ульяновская обл., 433315, Российская Федерация 2Ульяновский государственный аграрный университет, б-р Новый Венец, 1, Ульяновск, 432017, Российская Федерация
Исследования проводили в 2019-2022 гг. с целью разработки биологизированной технологии возделывания озимой пшеницы, не уступающей по продуктивности интенсивной технологии с применением химических средств, и сохранения плодородия почвы. Работу выполнял в условиях Среднего Поволжья в посевах пшеницы мягкой озимой сорта Марафон, предшественник - горох посевной. Изучали различные по уровням интенсификации и биологизации технологии: интенсивную; интегрированную; био-логизированную. Интенсивная технология основана на применении минеральных удобрений, химических средств защиты и стимуляторов роста. Интегрированная предусматривала максимальную замену химических средств на биологические, кроме применения гербицида. В биологи-зированной технологии применяли только биологические препараты, средства и удобрения. Использование последней из перечисленных технологий создавало более благоприятные условия для деятельности почвенной микрофлоры. Биологическая активность почвы, определяемая методом аппликаций, в этом варианте была выше, чем при интенсивной технологии, в среднем за 3 года на 3,6 %. Содержание Р2О5 в пахотном слое почвы в течении вегетации культуры при применении интенсивной технологии было выше исходного на 18 мг/кг, К2О - на 10 мг/кг. Биологизированная технология способствовала сохранению агрохимических показателей (pHKC,, содержание
гумуса) чернозема выщелоченного на исходном уровне. Отказ от применения минеральных удобрений и средств защиты растений и замена их биологическими не приводили к заметному снижению урожайности культуры: в среднем за 3 года при интенсивной технологии она составила 3,20 т/га, при биологизированной -3,19 т/га. В острозасушливом 2020 г. био-логизированная технология обеспечила значительную прибавку урожайности к интенсивной на уровне 0,22 т/га.
Ключевые слова: интенсивная, интегрированная, биологизированная технологии; пшеница мягкая озимая; урожайность.
Для цитирования: Эффективность биологизированной технологии возделывания пшеницы мягкой озимой в Среднем Поволжье/Г. В. Ермолаева, А. Х. Куликова, Е. А. Борисов и др.// Земледелие. 2024. № 6. С. 17-21. doi: 10.24412/00443913-2024-6-17-21.
В современных сложных финансово-экономических условиях дороговизны технических ресурсов и экологической напряженности для обеспечения устойчивого функционирования агроценозов, получения экологически безопасной продукции необходимы альтернативные подходы к разработке технологий возделывания сельскохозяйственных культур, базирующихся на биологизации земледелия [1, 2, 3]. Решение проблемы возможно в системах земледелия с преимущественным использованием в технологиях возделывания культур биологических (а не химических и технических) факторов формирования урожайности [4, 5, 6]. Биологизация земледелия служит основой стратегического направления развития агропромышленного комплекса развития АПК страны на период 2020-2030 гг. (Прогноз научно-технологического развития агропромышленного комплекса Российской Федерации на период до 2030 г. URL: sk2017/ (дата обращения: 30.05.2024)). Высшее проявление биологизации - органическое земледелие, что закреплено законодательным актом в январе 2020 г. (Федеральный закон «Об органической продукции и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской фе-
со
(D 3 ü
(D
д
(D
5
(D
О) 2 О м -ь
1. Агротехнические приёмы с учетом технологии возделывания пшеницы
мягкой озимой
Прием Технология
интенсивная интегрированная Iбиологизированная
Предпосевная обработка семян химический протравитель семян Табу, ВСК; ВиалТрасТ, ВСК; Агростимулин, ВСР биологический протравитель семян Фитоспорин-М, Ж (АС), микроудобрение Ризоагрин, прилипатель Биолипостим, Борогум-М Комплексный
Обработка посевов для гербицид Балерина, СЭ; инсек- гербицид Балерина, СЭ
защиты растений тицид Борей Нео, СК; фунгицид Колосаль Про, КМ биофунгицид Фитоспорин-М, Ж (АС); биоинсектицид BioSleep В\\
Минеральные удобрения при посеве 30 % М16Р16К16 (18,0 кг/га д.в.); 1-я подкормка 35 % МН4М03 (24 кг/гад.в.); ¡2-я подкормка 15 % М30 (10 кг/га физическом весе); 3-я подкормка 20 % Мм (16 кг/га) регулятор роста Агростимулин, ВСР без применения минеральных удобрений
Листовая подкормка биостимулятор роста Борогум-М Комплексный
Разложение растительных остатков деструктор стерни МН4М03 из расчета М 10 кг/т соломы (масса соломы 4,1 т/га) деструктор стерни Стерня-12 масса соломы масса соломы 4,0 т/га 4,0 т/га
'¡Г СЧ О СЧ (О
Ф
S ^
Ф
4
ш ^
5
ш СО
дерации» от 03.08.2018 № 280-ФЗ (последняя редакция) URL: http:// publication.pravo.gov.ru/Document/ View/0001201808030066?ysclid=lz8 7x4yjzx834501355(дата обращения: 30.07.2024).
В научной литературе достаточно много публикаций, свидетельствующих об эффективности применения отдельных приемов биологиза-ции земледелия - использование соломы, сидератов, растительных остатков в качестве удобрений; биологических приемов подавления вредителей и болезней; расширение посевов многолетних трав и др. [7, 8, 9]. Однако практически отсутствуют сведения об эффективности полностью биологизированных технологий возделывания культур.
Цель исследований - разработать биологизированную технологию возделывания пшеницы мягкой озимой, не уступающую по продуктивности интенсивной технологии с применением химических средств, и обеспечивающую сохранение плодородия почвы в условиях Среднего Поволжья.
Работу проводили с 2019 по 2022 гг. на базе стационарного опыта Ульяновского НИИСХ - филиала СамНЦ РАН (пос. Тимирязевский, Ульяновский район, Ульяновская область). Семипольный зернотравяной севооборот содержал следующее чередование культур: горох посевной - пшеница мягкая озимая + горчица(промежуточный посев) - пшеница мягкая озимая - ячмень яровой + многолетние травы (люцерна) - многолетние травы (люцерна) 1 года пользования - многолетние травы (люцерна) 2 года пользования - пшеница мягкая яровая. Исследования про-
водили в посевах пшеницы мягкой озимой сорта Марафон в первом звене севооборота (предшественник горох посевной). Опыт закладывали в трехкратной повторности с систематическим размещением делянок, размер учетных делянок составлял 100 м2.
В опыте изучали различные по уровням интенсификации и био-логизации технологии: интенсивная; интегрированная; биологизи-рованная.
Интенсивная технология предусматривала применение расчет-
ных норм минеральных удобрений на программируемый уровень урожайности зерна 4,0 т/га: М16Р16К16 (с осени) + 1-я подкормка МН4М06 (весной в фазе кущения) + 2-я подкормка М30 (выход в трубку) + --я подкормка М-0 (колошение); средства защиты растений (табл. 1). По результатам фитоэкспертизы семян использовали химический протравитель.
Интегрированная технология -без применения минеральных удобрений (М0Р0К0). Все химические средства защиты заменили биологическими, кроме защиты от сорняков, для подавления которых использовали гербицид Балерина, СЭ (действующее вещество 2,4-Д кислоты, 410 г/л + флорасулам, 15 г/л). Технология введена в схему опыта в 2020 г.
Биологизированная технология предусматривала полную замену химических средств формирования урожайности биологическими, без применения минеральных удобрений.
Почва опытного поля - чернозем выщелоченный тяжелосуглинистый среднегумусированный (содержание гумуса в пахотном слое 5,69 %), с высокой обеспеченностью подвижным фосфором и калием (по Чирикову) (Р205 235...291 мг/кг, К20 95.138 мг/кг почвы), близкой к нейтральной реакцией среды (рНКС|5,7...5,9), суммой поглощенных оснований 29,7.32,2 мг-экв./100 г почвы.
Закладку полевого опыта, анализы почвенных образцов, учеты
I
30 25 20 15 10 5
шШ
Ни
с и £ 1 С III 1 » » 1 » „1 1 Ш „1
£ май июнь июль август сентябрь
2020 12,2 11,6 14,9 17,4 19,4 16,8 24,8 22,2 20,6 19,8 15 18,7 17,7 13,4 12,1
OK 2021 12 22,7 20,8 18,5 22 27,1 21,8 23,7 20,7 23,7 25,3 19,8 12,9 11,5 9
2022 3,7 10,4 11,2 1S,4 19 18 19,9 22,6 21,8 22,7 19,8 22,6 11,2 13,6 13,5
—— средними. 12,2 13,3 14,9 17,1 18,3 19,1 19,1 19,7 19,8 19 15,6 15,7 14,4 11,7 8,9
а)
I
о
о
120 100
80 60 40 20
0 Tff 1* май Т| три июнь 1 II июль III август 1 Т 7Г сентябрь
—♦—2020 3,3 28,3 20,3 101 8 12,8 4,5 4,5 1,6 31,9 68,9 1.3 3,8 9,9 0,5
ЧВ-2021 22,3 0 32,3 0 0,9 5 32,6 17 17,8 0,5 4,8 10,4 11,3 0 45, Б
- --2022 17,4 39,5 8,8 10,4 21,2 13,1 19,3 92,7 27,9 2 0 0 2,3 13,4 32,3
——среди емн. 13 13 13 19 19 20 23 23 23 20 20 20 18 18 17
б)
Рисунок. Метеоусловия вегетационного периода 2020-2022 гг.: а) среднесуточная температура воздуха; б) сумма осадков.
2. Биологическая активность в слое почвы 0...30 см под посевами пшеницы мягкой озимой в зависимости от технологии возделывания, %
Период Технология возделывания Период нахождения полотна в почве
посев-цветение посев-уборка
2020 г. интенсивная 35,6 47,4
интегрированная биологизированная 37,1 55,4
2021 г. интенсивная 13,7 19,5
интегрированная 16,5 21,3
биологизированная 18,5 22,5
2022 г. интенсивная 19,2 57,2
интегрированная биологизированная 23,3 25,8 56,6 55,6
2020-2022 гг. интенсивная 22,8 41,4
интегрированная 26,3 45,2
биологизированная 27,2 45,0
НСР05 2020 г. 1,0 3,5
2021 г. 1,1 1,3
2022 г. 1,0 1,8
2020-2022 гг. 2,7 2,5
и наблюдения за ростом и развитием культуры проводили по соответствующим методикам (Методические указания по проведению исследований в длительных опытах с удобрениями / под общ. ред. В. Д. Панникова ч. 2. Программа и методы исследования почв М.: ВИУА-1993, 1994.Ч. 1-11, 171 с.), в том числе: содержание гумуса в пахотном слое почвы по ГОСТ 2613-91; подвижных форм фосфора и калия по ГОСТ 26204-91; рНКС|по ГОСТ 26483-85; сумму поглощенных оснований по ГОСТ 27821-88; целлюлозолитическую активность по интенсивности разложения льняного полотна методом аппликаций (закладку полотна проводили после посева и извлекали перед уборкой культуры); учет урожая - методом сплошного обмолота с пересчетом на 100 % чистоту и 14 % влажность, в соответствии с ГОСТ 27548-97.
Статистическую обработку осуществляли методом однофак-торного дисперсионного анализа (р=0,05) с вычислением величины средних, НСР и критерия Фишера с использованием программы AGROS209.
В годы исследований (2020-2022 гг.) температурный режим и количество осадков за вегетацию были неодинаковы и отличались по годам исследований, что позволило выявить реакцию экспериментальной культуры на изучаемые факторы при разных погодных условиях (см. рисунок). В 2020 г. среднесуточная температура периода вегетации слабо отличалась от среднемноголетней, за исключением июля, когда наблюдали превышение нормы на 3,0 °С. Количество осадков в конце мая - начале июня и в августе отмечено на 7,3...82,0 мм выше среднего. Погодные условия 2021 г. характеризовались повышенными относительно нормы температурами в мае - на 5,0 °С,
июне - 4,3 °С, июле - на 2,6 °С и в августе - на 5,8 °С. При этом в конце мая - июне и в августе выпадало большое количество осадков - в среднем на 18,8 и 14,8 мм выше среднемесячных. Температура в 2022 г. практически не отличалась от среднемноголетнего уровня, осадков выпадало выше нормы лишь во второй декаде мая (на 26,5 мм) и июля (на 69,7 мм). Значительный дефицит влаги относительно среднемесячного количества осадков наблюдали в июне (на 4,4 мм меньше) и в августе (на 19,3 мм).
Любые внешние воздействия на почвенную среду, в том числе путём агротехнических приемов, прежде всего отражаются на состоянии её живого населения. Почвенные микроорганизмы обладают мощной ферментативной активностью, выполняют многочисленные многообразные функции в круговороте всех биогенных элементов и определяют питательный режим почвы [10]. Поэтому биологическая активность почвы служит одной из важнейших ее характеристик как среды обитания растений.
Для определения общей биологической активности почвы использовали аппликационный метод, по которому определяли целлюло-
золитическую активность по степени разложения льняного полотна. Этот показатель активности микроорганизмов отличался широкой вариабельностью в зависимости как от складывающихся климатических условий вегетации, так и от применяемых технологий возделывания культур (табл. 2).
Прежде всего, обращает на себя внимание сильная зависимость активности почвенной биоты от условий вегетации: за период посев - уборка она менялась (по шкале Д. Г. Звягинцева) от слабой - в 2021 г. до сильной - в 2020 и 2022 гг.
В 2021 г. сложились наименее благоприятные условия для деятельности почвенной микрофлоры, что обуславливалось, прежде всего, недостаточной влагообеспе-ченностью. Запасы продуктивной влаги в метровом слое уже в начале вегетации пшеницы мягкой озимой в связи с длительным отсутствием осадков не превышали 10 мм. Неблагоприятный гидротермический режим сохранился до конца вегетации культуры в 2021 г. В таких условиях процент разложения льняного полотна в слое 0.30 см за период посев - уборка составил всего 19,5.22,5 %. В 2020 и 2022 гг. условия увлажнения были наиболее благоприятными для деятельности микроорганизмов и общая биологическая активность в среднем варьировала в пределах 47,4 и 57,2 %.
В среднем за годы опыта биологическая активность чернозема выщелоченного при применении биологизированной технологии в течение всей вегетации культуры не имела существенных отличий от интегрированной и значимо превышала интенсивную: в период посев - цветение на 4,4 %, посев -уборка - на 3,6 %.
Исследованиями доказано, что главная роль почвенных микроорганизмов заключается в ферментативной и иной химической способности их переводить труднорастворимые (малодоступные) формы элементов питания в соединения, которые спо-
3. Агрохимические показатели чернозема выщелоченного при различных технологиях возделывания пшеницы мягкой озимой в 2019 и 2022 гг.
Технология Год РНКС| Гумус, % мг/кг К20, мг/кг Са, мг-экв./ Мд, мг-экв./
почвы почвы 100 г 100 г
Интенсивная 2019 5,60 5,70 220,0 148,0 21,4 3,90
2022 5,70 5,71 238,0 158,0 21,8 4,10
Интегрированная 2019 - - - - -
2022 5,70 5,65 219,0 138,0 17,6 3,70
Биологизированная 2019 5,60 5,70 201,0 138,0 19,7 3,70
2022 5,90 5,70 202,0 138,0 20,8 3,90
Среднее интенсивная 5,65 5,70 229,0 153,0 21,6 4,0
за годы интегрированная 5,70 5,65 219,0 138,0 17,6 3,70
биологизированная 5,75 5,70 201,5 138,0 20,3 3,80
НСР05 2019 0,02 0,01 4,8 6,0 0,5 0,04
2022 0,03 0,03 5,6 9,0 0,4 0,01
2019-2022 0,02 0,01 7,6 5,0 0,7 0,03
(О Ф
Ш, ь
Ф
д
ф ь
Ф
О) 2 О м -ь
'¡Г СЧ О СЧ «О
Ф ^
Ш
4
Ф ^
5
ш СО
собны усваивать корневая система растений [11, 12, 13].
Согласно разработанной схеме опыта при интенсивной технологии возделывания пшеницы мягкой озимой применяли расчетные дозы минеральных удобрений, проводили ими подкормку посевов, что способствовало поддержанию в пахотном слое почвы достаточно высокого уровня содержания элементов питания. В частности, количество доступных растениям фосфора и калия превысило исходное их содержание на 18 и 10 мг/кг почвы соответственно (табл. 3). Прибио-логизированной технологии возделывания культуры содержание наблюдалитенденцию увеличения к исходному уровню (2019 г.) соединений фосфора (на 1,0 мг/кг почвы), кальция (на 1,1 мг-экв./100 г) и магния (на 0,2 мг-экв./100 г). Последнее, несомненно,обусловлено усилением активности почвенных микроорганизмов.
Почва опытного поля обладала высокой степенью насыщенности основаниями и, соответственно, хорошей буферностью, поэтому подкисления почвы при применении минеральных удобрений в интенсивной технологии не произошло. В то же время, при биологизированной технологии в течение 2019-2022 гг. произошел достоверный сдвиг реакции почвенного раствора относительно исходного в сторону снижения кислотности на 0,3 единицы рНКС|.
В среднем за годы проведения опыта содержание гумуса в пахотном слое почвы как при применении интенсивной,так и полностью био-логизированной технологий сохранилось на исходном уровне - 5,70 %.
Следовательно, биологизиро-ванная технология возделывания пшеницы мягкой озимой по поддержанию питательного режима почвы на оптимальном уровне уступала интенсивной с применением минеральных удобрений, однако при этом не происходило снижения содержания в пахотном слое основных элементов питания относительно исходного уровня в изучаемых вариантах.
Одним из определяющих факторов урожайности любых сельскохозяйственных культур служит фотосинтетическая деятельность посевов, которая характеризуется сформированной площадью листьев, фотосинтетическим потенциалом (ФП), чистой продуктивностью фотосинтеза (ЧПФ).
Различия в состоянии посевов между вариантами опыта начинают проявляться уже в начале вегетации растений: площадь листьев в фазе кущения изменялась в пределах 5,6.6,4 тыс. м2/га (табл. 4).
4. Ассимиляционная поверхность листьев и фотосинтетический потенциал посевов пшеницы мягкой озимой в зависимости от технологии возделывания
Период Технология Площадь листовой поверхности, тыс. м2/га ФП, млн м2 сутки/га ЧПФ, г/м2 в сутки
возделывания кущение выход в трубку колошение
2020 г. интенсивная 7,1 25,9 47,0 2,8 6,1
интегрированная биологизированная 6,7 24,3 46,4 2,7 5,3
2021 г. интенсивная 3,0 14,9 27,3 1,3 4,8
интегрированная 2,8 14,0 22,4 1,2 3,9
биологизированная 2,5 14,0 22,6 1,2 4,3
2022 г. интенсивная 9,1 27,7 51,1 2,5 6,5
интегрированная биологизированная 8,5 7,5 26,6 24,7 50,3 49,7 2,5 2,4 5.6 5.7
Среднее интенсивная 6,4 22,8 41,8 2,2 5,8
за годы интегрированная 5,7 20,3 36,4 1,8 4,8
биологизированная 5,6 21,0 39,6 2,1 5,1
НСР05 2020 г. 0,1 1,0 0,4 0,1 0,5
2021 г 0,2 0,7 0,8 0,3 0,3
2022 г. 0,5 2,0 0,5 0,8 0,2
2020-2022 гг. 0,3 0,9 0,7 0,6 0,5
Нарастание листовой поверхности посевов культуры продолжалось до фазы колошения, затем уменьшалось в связи с пожелтением и отмиранием нижних листьев. При этом в среднем за годы проведения опыта развитие листовой поверхности растений как в начале вегетации (фаза кущения), так и по мере роста и развития культуры (фаза выход в трубку и колошение) при интенсивной технологии заметно превосходила биологизированную. Разница площади листовой поверхности посевов пшеницы мягкой озимой между интенсивной и биологизованной технологиями в фазе кущения составляла 13 % (на 0,8 тыс. м2/га), в фазах выхода в трубку и колошения 8 и 5 % соответственно (на 1,8 и 2,2 тыс. м2/га). Интегрированная система по величине образованной площади листьев культуры не имела существенных отличий от био-логизированной. По формированию фотосинтетического потенциала посевов интенсивная и полностью биологизированная технологии возделывания культуры практически не отличались и варьировали в пределах 2,1.2,2 млн м2 сутки/га.
Наиболее интенсивный процесс фотосинтеза растений пшеницы мягкой наблюдали в период выхода в трубку-колошение и в среднем за 3 года ЧПФ составил 4,8.5,8 г/м2. При этом более высокую ЧПФ фиксировали при интенсивной технологии возделывания культуры, где применяли минеральные удобрения, химические средства защиты растений и регуляторы роста -на 0,7.1,0 г/м2 в сутки выше, чем в остальных вариантах технологий.
В богарных условиях лесостепи Поволжья метеорологические условия вегетации имеют решающее значение для формирования урожайности культур.
Наиболее благоприятным для возделывания пшеницы мягкой озимой были вегетационные периоды 2019-2020 и 2021-2022 гг. с оптимальными температурным режимом, количеством осадков (ГТК=1,1) и удовлетворительными условиями перезимовки. Вегетационный период 2020-2021 гг. начался с аномально сухой погоды. Запасы продуктивной влаги составили менее 10 мм в метровом слое, что привело к изреживанию всходов и сказалось на перезимовке культуры. В период вегетации 2021 г., отличавшийся высокими температурами воздуха, превышавшими норму, наблюдали суховейные явления. На фоне небольшого количества осадков в таких условиях полноценного налива зерна не произошло, оно было щуплое, что в дальнейшем сказалось на урожайности культуры, которая составила всего 2,14.2,36 т/га (табл. 5). Снижение интенсивности использования удобрений и средств защиты растений в благоприятные по погодным условиям годы (2020 и 2022 гг.) не оказало существенного влияния на формирование зерна: в оба года исследований достоверной разницы урожайности между двумя вариантами не отмечали. Биологизированнаятехнология возделывания имела значимое преимущество в резко засушливом 2021 г., обеспечив достоверную прибавку сбора зерна (0,22 т/га) относительно интенсивной, что обусловлено соз-
5. Урожайность пшеницы мягкой озимой в зависимости
Технология 2020 г. 2021 г. I 2022 г. Среднее
Интенсивная 3,69 2,14 3,78 3,20
Интегрированная - 2,20 3,71 2,96
Биологизированная 3,54 2,36 3,67 3,19
НСР05 0,21 0,20 0,13 0,14
даваемыми при ней оптимальными условиями водного, биологического и питательного режима почвы. При этом биологическая активность почвы в варианте с применением биологизированной технологии превышала интенсивную в период посев - цветение на 4,8 %, в период посев - уборка 3,0 % (см. табл. 2).
Таким образом, биологизированная технология обеспечила формирование лучших условий для деятельности целлюлозоразлагающих микроорганизмов в почве и в среднем за 3 года повышала интенсивность биологической активности почвы на 3,6 % (посев - уборка).
Содержание основных элементов питания в пахотном слое почвы при применении минеральных удобрений в интенсивной технологии больше исходного в начале вегетации на 15.19 %, в конце - на 9 %. Биологизированная технология возделывания культуры в среднем за годы исследований способствовала сохранению агрохимических показателей чернозема выщелоченного на исходном уровне.
Более высокие фотосинтетический потенциал и чистую продуктивность фотосинтеза наблюдали при применении интенсивной технологии возделывания культуры (соответственно 2,2 млн м2 в сутки/га и 5,8 г/м2в сутки). При биологизированной технологии ЧПФ была существенно ниже на 0,7 г/м2 в сутки, ФП находился уровне интенсивной.
Замена минеральных удобрений и средств защиты растений при возделывании пшеницы мягкой озимой на биологические не оказали существенного влияния на размеры урожая. Достоверное преимущество биологизированной технологии отмечали в острозасушливом году: прибавка сбора зерна по отношению к интенсивной составила 0,22 т/га. В среднем за 3 года исследований урожайность пшеницы мягкой озимой, достигнутая при ее возделывании как по интенсивной, так и по биологизированной технологии не имела существенных различий. Она составила 3,20 и 3,19 т/га соответственно.
Финансирование работы
Работа финансировалась за счет средств бюджета Ульяновского научно-исследовательского института сельского хозяйства - филиала Самарского научного центра РАН. Никаких дополнительных грантов на проведение или руководство данным конкретным исследованием получено не было.
Конфликт интересов
Авторы работы заявляют, что у них нет конфликта интересов.
Литература
1. Лошаков В. Г. Зеленые удобрения в земледелии России. М.: ВНИИА, 2015. 300 с.
2. Зеленский Н.А.Приемы биоло-гизации при возделывании кукурузы на светло-серых лесных почвах Нижегородской области // Земледелие. 2019. № 8. С. 3-5. doi: 10.24411/0044-39132019-10801.
3. Постников П. А., Попова В. В., Тихан-ская Е. Л. Влияние биологических факторов на накопление элементов питания и на урожайность зерновых // Агрохимический вестник. 2020. № 2. С. 32-36.
4. Тойгильдин А. Л. Бобовые предшественники, обработка почвы и защита растений в агротехнологиях яровой пшеницы Среднего Поволжья // Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. 2021. № 5. С. 77-88.
5. Дедов А. В., Несмеянова М. А. Влияние приемов биологизации на плодородие черноземных почв ЦЧР // Вестник Воронежского государственного университета. 2022. Т. 15. № 3(74). С. 41-50.
6. Поляков Д. Г., Бакиров Ф. Г. Органическая мульча и No-till в земледелии: обзор зарубежного опыта // Земледелие. 2020. № 1. С. 3-7.
7. Икоева Л. П. Эффективность применения органоминерального удобрения «Биоклад» на смешанном посеве овса с горохом в условиях лесостепной зоны РСО-Алания // Аграрный вестник Урала. 2020. № 10(201). С. 22-28.
8. Дридигер В. К. Ошибки при освоении технологии No-till // Земледелие.
2016. № 3. С. 5-9.
9. Toigildin А., Morozov V., Podsevalov M. Biologization of farming and rejuvenation of soil fertility in the forest-steppe zone of the Volga region // Ambient Science. 2019. Т. 6. No. 2. Р. 21-25.
10. Kulikova A., Nikitin S., Toigildin A. Biopreparations in the spring wheat fertilization system / Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences.2017. Vol. 8. No. 1. Р. 1796-1800.
11. Джанаев Г. Г., Фарниев А. Т., Джа-наев З. Г. Влияние системы удобрения на интенсивность микробиологических процессов, агрохимические свойства чернозема выщелоченного и продуктивность севооборота // Агрохимия. 2006. № 12. С. 3-10.
12. Белюченко И. С. Сравнительный анализ микробиологических процессов в системах аграрных ландшафтов // Экологический вестник Северного Кавказа.
2017. Т. 14. № 1. С. 76-86.
13. Русакова И. В. Микробиологиче-скиеи экофизиологические параметры дерново-подзолистой почвы при длительном применении соломы и минеральных удобрений, их связь с урожайностью // Сельскохозяйственная биология. 2020. Т. 55. № 1. С. 153-162.
Efficiency of biologized technology of soft winter
wheat cultivation in the Middle Volga region
G. V. Ermolaeva1, A. H. Kulikova2, E. A. Borisov1, A. N. Lashhenkov2
Ulyanovsk Research Agricultural Institute, branch of Samara Scientific Center, Russian Academy of Sciences, ul. Institutskaya, 19, pos. Timiryazevskoe, Ul'yanovskii r-n, Ul'yanovskaya obl., 433315, Russian Federation
2Ulyanovsk State Agrarian University, b-r NovyjVenec, 1, Ul'janovsk, 432017, Russian Federation
Abstract. The studies were conducted in 2019-2022 to develop a biologized technology for winter wheat cultivation that would be as productive as intensive technology using chemicals and to preserve soil fertility. The work was carried out in the Middle Volga region in soft winter wheat crops of the Marathon variety, the forecrop of which was common pea. The technologies with different levels of intensification and biologization were studied: intensive; integrated; biologized. The intensive technology is based on the use of mineral fertilizers, chemical pesticides and growth stimulants. The integrated technology provided for the maximum replacement of chemicals with biological ones, except for the use of a herbicide. The biologized technology used only biological preparations, products and fertilizers. The use of the latter technology created more favourable conditions for the activity of soil microflora. The biological activity of the soil, determined by the application method, was higher in this variant than in the intensive technology by an average of 3.6% over 3 years. The content of P2O5 in the arable soil layer during the crop vegetation period when using intensive technology was higher than the initial one by 18 mg/kg, K2O - 10 mg/kg. Biologized technology contributed to the preservation ofagrochemicalparameters (pHKCl, humus content) of leached chernozem at the initial level. The refusal to use mineral fertilizers and plant protection products and their replacement with biological ones did not lead to a noticeable decrease in crop yield: on average, over 3 years, with intensive technology, it amounted to 3.20 t/ha, with biologized technology - 3.19 t/ha. In the extremely dry 2020, biologized technology provided a significant increase in yield to intensive technology at the level of 0.22 t/ha.
Keywords: intensive, integrated, biologized technologies; soft winter wheat; yield.
Author Details: G. V. Ermolaeva, Cand. Sc. (Agr.), senior research fellow(e-mail: [email protected]); A. H. Kulikova, D. Sc. (Agr.), prof.; E. A. Borisov, research fellow; A. N. Lashhenkov, applicant.
For citation: Ermolaeva GV, Kulikova AH, Borisov EA, et al. [Efficiency of biologized technology of soft winter wheat cultivation in the Middle Volga region]. Zemledelie. 2024;(6):17-21. Russian. doi: 10.24412/0044-3913-2024-6-17-21.1
Ы (D S ü
(D
g
(D S S
(D
O) 2 О N> -b
