CC BY
66
УДК 581.133.12
РЕАКЦИЯ СМЕШАННЫХ БОБОВО-ЗЛАКОВЫХ АГРОЦЕНОЗОВ НА ВНЕСЕНИЕ АММИАЧНОЙ СЕЛИТРТЫ В УСЛОВИЯХ СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВ ЮГА-ЗАПАДА РОССИИ
О. Н. Шкотова
В результате исследований было установлено, что внесение азота в виде аммиачной селитры в смешанные посевы увеличивает рост стебля ячменя в среднем на 9 % при этом урожайность биомассы возрастает на 17% по сравнению с посевами без удобрений. Содержание NPK в люпино-злаковых посевах увеличилось в среднем в 1,5 раза, в горохо-злаковых посевах в 1,3 раза и в соево-злаковых посевах в 1,2 раза по сравнению со средней суммой NPK в смешанных посевах - контроль. Суммарная биомасса в смешанных посевах люпина с ячменём при внесении аммиачной селитры возросла в среднем на 12 %, у гороха с ячменём на 9 %, у сои с ячменём на 10 % соответственно по сравнению с контролем. Ключевые слова: смешанные посевы, аммиачная селитра, вегетативная масса, азот, фосфор, калий, серые лесные почвы.
В Государственной программе развития сельского хозяйства Российской Федерации существенная роль отводится кормопроизводству, поэтому совершенствование и развитие отрасли является одной из важнейших задач экономики АПК. Увеличить производство кормов можно за счёт расширения посевов культур с высоким содержанием белка и энергии. Смешанные бобово-злаковые посевы, выгодно отличаются от других экономным расходованием влаги, относительной неприхотливостью к почвам, относительно невысокой требовательностью к питательным веществам. Поэтому изучение реакции различных культур и сортов на уровни минерального питания, особенно внесения азотных удобрений, направленных на повышение урожайности вегетативной массы и питательной ценности корма из бобово-злаковых агроценозов, является актуальной научной и практической задачей [1,2].
Методика исследований. Полевые исследования проводились на опытном участке БГУ в 2011-2012гг. Почвы серые лесные легкосуглинистые с содержанием гумуса по Тюрину 2,4-3,1 %, подвижного фосфора (Р2О5) по Кирсанову — 22-28 мг и обменного калия (К2О) по Масловой — 14-20 мг на 100 г почвы, рНсол. 5,2-5,8. Структура почвы комковато-зернистая, переходящая в верхнем слое в комковато-пылеватую, способную заплывать после дождей.
Климатические условия района исследований благоприятны для ведения сельского хозяйства. Осадки в течение года выпадают относительно равномерно, отсутствует длительное переувлажнение и систематические засухи. Годовая сумма осадков составляет 550-600 мм, за вегетационный период (апрель-сентябрь) — 320-350 мм, гидротермический коэффициент 1,3-1,6, сумма активных температур от 1970 до 2340 °С. Однако в отдельные месяцы возможны как засушливые условия, так и избыточное увлажнение, что отрицательно сказывается на формировании урожая в смешанных посевах.
Объектами исследований были наиболее распространенные в юго-западной части Нечерноземной зоны сорта: люпин узколистный (Lupinus angustifolius L.) Белозерный 110, горох (Pisum arvense) Малиновка, соя (Glycine hispida) Магева и ячмень (Hordeum sativum L.) Зазерский 85. Схема опыта включает 6 вариантов, площадь делянки - 1 м2, повторность 5 кратная. Минеральные удобрения вносили в виде аммиачной селитры в дозе N60, после посева вручную.
Учёты и наблюдения проводили по методике [3]. Содержание общего азота определяли по Кьельдалю (ГОСТ 13496.4-93), фосфора — ванадо-молибдатным методом (ГОСТ 26657-97), калия — пламенно-фотометрическим методом (ГОСТ 30504-97) [4,5,6] .
Результаты работы. Наши наблюдения показывают, что минеральное питание оказало существенное влияние на продуктивность вегетативной массы растений, содержание питательных веществ, устойчивость к абиотическим факторам. Так, заметным было влияние азотных удобрений на продолжительность вегетационного периода при формировании надземной массы. В контрольных вариантах (без удобрений) растения имели жёлто-зелёную окраску листьев и стеблей и их вегетационный период (всходы - полная спелость зерна) составило 90-105суток. На вариантах с внесением аммиачной селитры - растения имели тёмно-зелёную окраску, а основные фазы роста и развития проходили более длительное время, особенно кущение-выход в трубку и в среднем этот период был на 5-7 суток длиннее, чем в вариантах без внесения удобрений. Эта общая тенденция сохранилась и до конца вегетации на всех бобово-злаковых посевах.
В течение вегетации, проведённые фенологические наблюдения показали, что фаза кущения ячменя совпадала с фазой листовой розетки у бобовых, трубкования - с фазой стеблевания, фаза колошения - с фазой бутонизации, молочной спелости и сизых бобов, фазы цветения также совпадали.
Результаты исследований показали, что внесение минеральных удобрений способствовало повышению высоты растений и интенсивности побегообразования. Так в смешанных посевах с внесением аммиачной селитры высота стебля растений злакового компонента-ячменя увеличилась, примерно в среднем на 8 см, у люпина на 11 см, у сои на 11,5 см и у гороха на 7,5 см больше, чем в смешанных посевах -контроль (рис.1).
>5
* I
3 I
.0 о
т ®
ш ю
х >
<и м
м со
ф >5
Ш 5
I I
5 6
а
О
я а
120
100
О
ю"
О Ю
80--
60--
40--
20--
О*'
№
О*"
□яч мен ь(Я)
□Я! опин(Л)
□ го рох (Г)
□ со я(С)
0
Рис. 1. Влияние аммиачной селитры на рост растений в бобово-злаковом агроценозе, см
Наиболее высокий рост ячменя в смешанных посевах с аммиачной селитрой был в посевах с люпином - 99,5 см, что больше на 8 % по сравнению с таким же посевом без удобрений (рис.1). Отмечается общая тенденция благоприятного влияния азота на ячмень в смешанных посевах. Посевы характеризовались более высокорослыми побегами и интенсивным кущением злаковых растений.
Было установлено, что наибольший урожай надземной зелёной массы с 1 га при внесении удобрений сформировали смешанные посевы ячменя с люпином - 243 ц/га или на 11% больше по сравнению с контролем. По данному показателю смешанные посевы ячменя с горохом были менее урожайные, чем посевы ячменя с соей на 15% и люпином на 23% ниже. Следует отметить, что наибольшая существенная разница отмечена между вариантами с внесением минерального азота без его внесения, где разница в среднем составила 16-25 ц/га.
Л 1 60
1 40
>5"
1 20
н
Р 1 00
О
Л 80
а
л 60
о
о л 40
2
о 20
ш 0
1—1 — —
— _ □ячм
1- — □лю
_ — Щ-ор
□соя
|ень(Я) 1ин(Л) ох (Г) (С)
ср
с*"1
С*'
л*"1
О*'
Рис. 2. Влияние аммиачной селитры на биомассу растений в бобово-злаковом агроценозе, в ц/га
Продуктивность смешанного посева и качество продукции в значительной степени определяется соотношением компонентов смеси. В фазе молочной спелости ячменя и сизых бобов у бобовых отмечено снижение доли злакового компонента в общей биомассе смешанного посева до 39% и увеличение доли бобового компонента в люпино-ячменном агроценозе до 57%, в горохо-ячменном до 61% и в соя-ячменном до 59%, что связано с биологическими различиями изучаемых культур и, вероятно, с усилением конкуренции бобовых культур к фазе сизых бобов (рис.2). В связи с этим при выращивании на зелён-ную массу уборку смеси лучше проводить в период цветения - молочную спелость ячменя и цветения -сизых бобов у бобовых культур, так как за счёт увеличения доли бобового компонента выше будет обеспеченность корма белком и урожайностью культур.
В результате проведённых исследований установлено, что доля азота в воздушно-сухом ве-
ществе вегетативной массы в бобово-злакововых агроценозах при внесении минерального азота в дозе составила в среднем - 1835 г/м2 (рис.3). Содержание азота в сухом веществе биомассы люпина составило - 1167 г/м2 , гороха - 987 г/м2 и сои - 1188 г/м2, что на 30-70% больше по сравнению с контролем. Средне содержание азота в растениях ячменя на фоне аммиачной селитры составляло 721 г/м2, что на 21% больше по сравнению с контролем. Наиболее благоприятное воздействие на накопление азота в ячмене в смешанных посевах с внесением аммиачной селитры было установлено в посеве с люпином. Количество азота в сухом веществе биомассы ячменя составило 832 г/м2, и было на 25 % больше по сравнению с таким же посевом, но без удобрений.
Было установлено, что в смешанных бобово-злаковых агроценозах с внесением минеральных удобрений наблюдается высокое потребление азота минерального и биологического. Таким образом содержание азота в люпино-злаковых посевах составляло 1999 г/м2 или в 1,4 раза больше по сравнению с такими же посевами, но без удобрений, в соево-злаковых - 1972 г/м2 или в 1,3 раза больше и в горохово-злаковых - 1535 г/м2 в 1,5 раза больше по сравнению с контролем (рис.3).
>5
0
1
т
I-
Р £
т 2 т "с
3500
Ш 2
I
И
а
а
о
О
Рис. 3.Влияние аммиачной селитры на содержание NPK в вегетативной массе,г/м2
Сравнивая накопление азота в одновидовом и смешанных агроценозах, установлено, что в смешанных посевах накопление азота примерно на 18-50% больше по сравнению с одновидовым посевом ячменя. Внесение минерального азота в смешанных посевах повысил содержание азота на 629% по сравнению со смешанными посевами без азота в аммиачной форме.
Эффективность биологического азота в смешанных посевах выше, чем поглощение нитратного азота в смешанных посевах в виде восстановленного до аммиака молекул воздуха, так как напрямую используются растениями для образования азота содержащих соединений, в то время как нитратный азот дополнительно внесённый в посевы, требует затрат на ферментативное превращение. Следовательно, усвоение нитратного азота в смешанных посевах ниже, чем эффективность усвоения симбиотического азота культур-компонентов. Это очевидно связанно, с некоторым подавлением симбиотических азотфиксаторов у бобовых культур, в частности у люпина, гороха и сои при внесении минерального азота в смешанные посевы.
Суммарное содержание калия в смешанном люпино-ячменном посеве составило - 662 г/м2. При внесении аммиачной селитры содержание калия в люпино-злаковых посевах повысилось и составило 848 г/м2 или на 28 % больше по сравнению с такими же посевами но без удобрений. В соево-злаковых - 886г/м2 или на 8 % больше и в горохово-злаковых - 820 г/м2 или на 30 % больше, чем на контроле. Следовательно, наиболее благоприятное воздействие на накопление калия в растениях ячменя оказывали растения люпина и гороха на фоне внесения аммиачной селитры в дозе
По содержанию фосфора в смешанных посевах - контроль и в присутствии минеральных удобрений существенных различий не установлено (рис.3).
Таким образом, результаты исследований динамики накопления основных элементов питания NPK в растениях ячменя и бобовых показали, что лучше развиваются агроценозы при достаточном азотном питании, при применении аммиачной селитры наблюдается тенденция к увеличению содержания азота, фосфора и калия в смешанных посевах в течении вегетации. Это связано со стимулирующим влиянием на микроорганизмы и улучшением элементов питания из почв.
Заключение. Нами было установлено, что внесение аммиачной селитры в дозе благоприятно влияло в смешанных посевах на рост стебля, на повышение урожайности вегетативной массы и питательной ценности корма. При внесении аммиачной селитры в посевы рост растений у злаковых культур уве-
личился на 9 % , у люпина на 15%, у сои на 24 % и у гороха на 8,6% по сравнению с контролем.
Установлено, что в смешанных посевах с аммиачным минеральным азотом содержание NPK в люпино-злаковых посевах увеличилось в среднем в 1,5 раза, в горохо-злаковых посевах в 1,3 раза и в соево-злаковых посевах в 1,2 раза по сравнению с суммой NPK соответствующих посевах, но без удобрений.
Суммарная биомасса в смешанных посевах люпина с ячменём при внесении аммиачной селитры возросла в среднем на 12 %, у гороха с ячменём на 9 %, у сои с ячменём на 10 % соответственно по сравнению с контролем.
Было установлено, что в агроклиматических условиях Брянской области использование аммиачной селитры на серых лесных почвах позволяет более полно реализовать генетический потенциал биологической продуктивности смешанных бобово-злаковых агроценозов.
As a result of researches it has been established that the introduction of nitrogen in the form of ammonium nitrate in mixed-wide crops increases the growth of the stem of barley on average by 9 % while the yield of biomass increases by 17% in comparison with crops without fertilizers. The content of NPK in lupine-cereal crops increased by 1.5 times on average, in grouchy-cereal crops in 1.3 times and in soy-cereal crops in 1,2раза compared with the average of NPK in mixed crops - control. The total biomass in the mixed crops lupines with barley with the introduction of ammonium nitrate increased on average by 12 %, in peas with barley on 9 %, in soy with barley-time at 10 % respectively in comparison with the control.
The key words: mixed crops, ammonium nitrate, vegetative mass, nitrogen, phosphorus, potassium, gray forest soils.
Список литературы
1. Гуляева, Г.В. Справочник агронома Нечернозёмной зоны. - Москва. 1990.575с.
2. Прохоров, В.Н. Физиолого-экологические основы оптимизации продуктивного процесса агрофитоценозов (поликура в растениеводстве). - Минск: право и экономика. 2005.370с.
3. Кононов, А.С. Агрофитоценоз и методы его исследования / А.С. Кононов. - Брянск. 2009.
299с.
4. ГОСТ 13496.4-93 Межгосударственный стандарт. Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определения содержания азота и сырого протеина. Издание официальное. Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации. - Минск.1993.13с.
5. ГОСТ 26657-97 Межгосударственный стандарт. Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определения содержания фосфора. Издание официальное. Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации. - Минск.1999.10с.
6. ГОСТ 30504-97 Межгосударственный стандарт. Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Пламенно-фотометрический метод определения содержания калия. Издание официальное. Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации. - Минск.1997.8с.
Об авторах
Шкотова О.Н. - аспирант Брянского государственного университета имени академика И.Г. Петровского, [email protected]
