CC BY
116
РАЗДЕЛ 3 МОДЕЛИ, СИСТЕМЫ, СЕТИ В ПРИРОДЕ И ОБЩЕСТВЕ
УДК 633.1:631.82
ЭФФЕКТИВНОСТЬ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ ОЗИМЫХ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР В ЗЕМЛЕДЕЛИИ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ
С. В. Жиленко, Н. И. Аканова, Л. Б. Винничек
THE EFFICIENCY OF MINERAL FERTILIZERS IN THE CULTIVATION OF WINTER GRAIN CROPS IN AGRICULTURE OF THE KRASNODAR TERRITORY
S. V. Zhilenko, N. I. Akanova, L. B. Vinnichek
Аннотация. Актуальность и цели. Определение влияния удобрений на продуктивность растений необходимо не только с целью прогнозирования урожайности, но и для совершенствования методов возделывания сельскохозяйственных культур. Цель исследования - провести оценку продуктивности озимых зерновых культур в зависимости от доз и форм удобрений. Материалы и методы. Исследования по эффективности применения различных норм минеральных удобрений, азотной подкормки во время вегетации озимой пшеницы и предпосевной обработки семян озимого ячменя микроэлементами проведены полевым методом на выщелоченном черноземе Западного Предкавказья Краснодарского края. Использовали сорт озимой пшеницы «Батько» и сорт озимого ячменя «Добрыня». Результаты. Определена степень влияния срока сева, сортовых особенностей и норм высева на урожайность ячменя, а также доз минеральных удобрений на наступление фаз развития растений. Предложенная система удобрений под озимые зерновые культуры основана на использовании содержания основных элементов питания в почвенном слое и обеспечивает планируемую экономически выгодную урожайность. Выводы. Система удобрений способствовала увеличению содержания аммонийного, нитратного азота, подвижного фосфора и обменного калия в выщелоченном черноземе, что обеспечило повышение продуктивности озимой пшеницы. Агрохимически обоснованная система удобрения озимого ячменя N90P9oK60 + Си способствует наиболее полной реализации потенциальной продуктивности растений.
Ключевые слова: озимая пшеница, озимый ячмень, урожай зерна, почва, плодородие, минеральные удобрения, предпосевная обработка семян, микроэлементы, качество зерна, фотосинтез.
Abstract. Background. Definition of influence of fertilizers on efficiency of plants is necessary not only for the purpose of productivity prediction, but also for perfecting of methods of cultivation of crops. A research objective - to carry out an assessment of efficiency of winter grain crops depending on doses and forms of fertilizers. Materials and methods. Researches on effectiveness of application of various norms of mineral fertilizers, nitric top dressing during vegetation of winter wheat and preseeding processing of seeds
microcells of winter barley are carried out by a field method on the lixivious chernozem of the Western Ciscaucasia of Krasnodar Krai. Used a grade of winter wheat of Batko and a grade of winter barley Dobrynya. Results. Extent of influence of term of sowing, high-quality features and norms of seeding on productivity of barley, and also doses of mineral fertilizers on approach of phases of development of plants is defined. The offered system of fertilizers under winter grain crops is based on use of the maintenance of basic elements of a delivery in a soil layer and provides the planned economic productivity. Conclusions. The system of fertilizers promoted increase in the content of ammoniyny, nitric nitrogen, relative frame phosphorus and exchange potassium in the lixivious chernozem that provided increase of efficiency of winter wheat. Agrokhimicheski reasonable system of fertilizer of winter N90P90K60 + Cu barley promotes the fullest realization of potential efficiency of plants.
Key words: winter wheat, winter barley, the harvest of grain, soil, fertility, the mineral fertilizers, the presowing working of seeds, microcells, the quality of grain, photosynthesis.
Введение
Основными озимыми зерновыми культурами Северного Кавказа являются пшеница и ячмень, продуктивность которых определяется, с одной стороны, генотипом, а с другой, - условиями выращивания. Поэтому научно обоснованное совершенствование агрохимических приемов, направленных на устойчивое высокопродуктивное производство зерна, должно учитывать как генотипические характеристики используемых сортов, так и почвенно-климатические особенности зоны возделывания. Оценка продуктивности растений важна не только как способ прогнозирования урожаев, но и как теоретическая основа совершенствования методов возделывания, а также выбора пути селекционного процесса при создании новых сортов сельскохозяйственных культур.
Зерновые культуры в полевых севооборотах занимают большую часть площади пашни, что определяется их значением как важнейших продовольственных культур, а также культур, обеспечивающих животноводство концентрированными кормами. На Кубани удельный вес, например, озимой пшеницы может достигать 30-40 % площади пашни. Несмотря на большое количество исследований, проведенных на черноземах региона, приемы по оптимизации питания зерновых культур разработаны еще недостаточно. Особенно это касается сбалансированности минерального питания по макро- и микроэлементам [1]. К числу последних относится медь; этот микроэлемент хотя и не входит в состав каких-либо органических соединений, но является активным регулятором метаболических процессов [2]. Применение микроудобрений в земледелии Краснодарского края пока не нашло должного развития, что обусловлено следующими причинами: недостаточным объемом производства микроудобрений в необходимом ассортименте и отсутствием разработанных технологий применения микроудобрений, показывающих на конкретных примерах их агроэкономическую целесообразность.
Кроме того, в большинстве случаев разработанные системы удобрений не учитывают изменение эффективности удобрений в зависимости от обеспеченности почвы элементами питания, влагой, складывающееся в разные годы [3, 4].
Объекты и методы исследований
Посевная площадь озимой пшеницы в Краснодарском крае составляет в настоящее время не менее 2 млн га. В Динском районе Краснодарского края площадь пашни, отведенная под зерновые культуры, составляет 4811 га, из них под озимую пшеницу - 2858 га и озимый ячмень - 660 га. При этом следует отметить, что климат зоны отличается неустойчивостью увлажнения, особенно в осенний период, холодной, часто бесснежной зимой при неустойчивом снежном покрове с резкими колебаниями температур в период перезимовки озимой пшеницы, а также ранней весной и периодическими засухами в сочетании с суховеями в период формирования и налива зерна. В связи с этим проблема совершенствования элементов технологии возделывания зерновых культур, способствующих наиболее полной реализации их генетического потенциала и снижения негативного влияния климата, в настоящее время является весьма актуальной.
На выщелоченном черноземе опытного поля Динского района Краснодарского края был заложен полевой опыт по исследованию системы питания озимой пшеницы. Механический состав почв преимущественно тяжелосуглинистый или глинистый. Выщелоченные черноземы обладают высоким потенциальным плодородием. Агрохимическая характеристика почвы включала следующие показатели: содержание гумуса в пахотном слое - 4,05 %, содержание общего азота - 0,35 %, подвижного фосфора (Р2О5) - 4,2 % (по Мачи-гину), калия (К2О) - 51мг/100 г почвы. Пахотный и подпахотный слои характеризуются нейтральной реакцией рН 6,7; сумма поглощенных оснований -39 мг-экв./100 г почвы. По схеме агроклиматического районирования Краснодарского края территория опытного участка входит в третий агроклиматический район, характеризующийся умеренно-континентальным климатом и относящийся к зоне неустойчивого увлажнения. Гидротермический коэффициент составляет 0,9^1,2. Погодные условия в годы исследований (2010-2013 гг.) были типичными для данной зоны и преимущественно благоприятными для возделывания озимой пшеницы. Исключение составил 2012 г., когда наблюдались сильные февральские заморозки и глубокое промерзание почвы.
В опытах применялась агротехника выращивания озимой пшеницы, рекомендованная для условий центральной зоны Краснодарского края с учетом предшествующей культуры. Норма высева - 5 млн всхожих семян на 1 га, посев проводился сеялкой «Гаспардо» на глубину заделки 5 см в первой декаде октября. Учет урожая проводили в фазу полной спелости зерна со всей учетной площади делянки с последующей очисткой и пересчетом на 14 %-ю влажность.
В качестве объекта исследований был выбран сорт озимой пшеницы «Батько». Схема опыта включала 4 варианта: контроль (без удобрений); минеральные удобрения К30Р30К30 под основную обработку почвы; минеральные удобрения К45Р45К45 под основную обработку + К50 - ранневесенняя подкормка; минеральные удобрения К60Р60К60 под основную обработку + К50 -ранневесенняя подкормка.
Исследования по разработке оптимальных норм минеральных удобрений и выявлению эффективности предпосевной обработки семян озимого яч-
меня медью были проведены в полевом опыте на черноземе, выщелоченном слабогумусном, сверхмощном легкоглинистом, на лессовидных тяжелых суглинках Динского района Краснодарского края. Агрохимическая характеристика почвы включала следующие показатели: содержание гумуса - 2,77 %, общего азота - 2,05, общего фосфора - 1,86 %, подвижного фосфора -18,2 мг/100 г, обменного калия - 31,8 мг/100 г, рНкс1 - 6,0, Нг - 44 ммоль-экв. / кг почвы, сумма поглощенных оснований - 329 ммоль-экв./кг почвы; степень насыщенности основаниями - 88,2 %.
Валовое содержание меди в выщелоченном черноземе Западного Предкавказья составляет 19,0-21,7 мг/кг, доля водорастворимой меди в среднем ~ 1,0 % от валового содержания, обменной меди в среднем 0,46-0,54 мг/кг. Обследование опытного поля за пятилетний период показало, что содержание подвижной формы меди в пахотном слое чернозема выщелоченного в среднем составляет 3,82 мг/кг, и это на 6,4 % ниже в сравнении с исходным содержанием. Наблюдается тенденция к снижению содержания подвижной формы меди.
Климат территории размещения экспериментального поля - умеренно-континентальный, степной с неустойчивым увлажнением, характеризуется мягкой непродолжительной зимой, длительным безморозным периодом, большой суммой положительных температур за вегетационный период. Погодные условия в годы проведения эксперимента практически не отличались как по влагообеспеченности, так и по температурному режиму.
Посевная площадь делянки 150 м2, учетная - 104 м2. Повторность опыта 3-кратная; предшественник - озимая пшеница. Объектом исследования был озимый ячмень сорта «Добрыня». Минеральные удобрения применяли в форме Рсд, Кх и Каа. Предпосевную обработку семян проводили 0,5 % раствором микроэлементов методом смачивания из расчета 10 л рабочего раствора на 1 т посевного материала. Уборку урожая проводили в фазу полной спелости зерна. Полученные данные подвергались математической обработке методом дисперсионного анализа. Семена ячменя обрабатывали перед посевом с целью создания более благоприятных условий для сохранения влаги в посевном и пахотном слоях.
Результаты и их обсуждение
Густота стояния растений озимой пшеницы является важным биологическим признаком, определяющим ее урожайность [5, 6]. В полевом опыте прослежена динамика изменчивости структуры урожая от всходов до созревания зерна. В зависимости от доз минеральных удобрений количество растений на 1 м варьировалось от 395 шт. (на варианте без удобрений) до 420 шт. (на варианте К60Р60К60 + К50). Установлено, что доля вклада доз минеральных удобрений составляет 25,4 %. Количество растений на 1 м2 в фазу созревания зерна варьировалось в среднем от 310 до 315 шт., общее варьирование составило 42,4 %, при этом доля влияния минеральных удобрений в формировании стеблестоя на 1 м2 составляет 11,6 %. С увеличением доз минеральных удобрений густота продуктивного стеблестоя перед уборкой озимой пшеницы увеличивалась (табл. 1).
Таблица 1
Влияние минеральных удобрений на формирование продуктивности озимой пшеницы, в среднем за 2010-2013 гг.
Вариант опыта Количество продуктивных Длина колоса, см Озерненность колоса, шт
стеблей, шт./м2 колосков в колосе, шт.
Контроль, б/уд. 395 15,3 7,5 28,1
N310^31^30 420 16,0 7,7 28,6
^5Р45К45 + N50 - подкормка 440 16,5 7,9 29,3
^0Р60К60 + N50 -подкормка 458 16,8 8,2 29,8
НСР05 6,1 0,6 0,19 0,4
Одним из важных показателей фотосинтетической деятельности посевов озимой пшеницы является величина их листовой поверхности, усваивающая световую энергию солнечной радиации, которая в процессе фотосинтеза преобразуется в потенциальную энергию органического вещества [6]. Анализ значений листовой поверхности показал, что под влиянием различных доз минеральных удобрений у растений сорта «Батько» формируется 1,03 м2/м2, при этом из всех факторов, влияющих на величину показателя, на долю минеральных удобрений приходится 11,8 %. Увеличение площади листьев при внесении минеральных удобрений по отношению к контролю в зависимости от дозы удобрений варьируется от 0,06 до 0,27 м2/м2. При этом следует отметить, что некорневая подкормка азотным удобрением способствует сохранению листьев и повышает их жизнедеятельность.
Также важным признаком, определяющим величину урожая, является количество зерен в колосе. Результаты дисперсионного анализа показали, что изменчивость признака под влиянием доз минеральных удобрений существенна. С увеличением доз минеральных удобрений статистически достоверно возрастает количество зерен в колосе в сравнении с контролем в среднем на 0,5 - 1,9 зерен. Применение К60Р60Кб0 + К50 обеспечило формирование максимального количества зерен. При этом масса зерна с колоса также варьируется от 1,08 г (б/уд.) до 1,28 г (К60Р60К60 + К50), разность массы зерна с колоса составляет до 0,2 г (табл. 2).
Таблица 2
Урожайность озимой пшеницы в зависимости от доз азотных удобрений,
в среднем за 2010-2013 гг.
Вариант опыта Масса, г Урожай зерна, т/га Прибавка Окупаемость 1 кг N зерном, кг
1000 зерен зерна с колоса т/га %
Контроль, б/уд. 39,1 1,08 6,1 - - -
N310^31^30 40,5 1,15 6,5 0,4 6,6 13,3
^5Р45К45 + N50 - подкормка 40,9 1,21 6,8 0,7 11,5 7,8
^0Р60К60 + N50 -подкормка 42,0 1,28 7,3 1,2 19,7 10,9
НСР05 1,1 0,03 0,21
Урожай зерна озимой пшеницы варьировался от 6,1 т/га (контроль) до 7,3 т/га (доза К60Р60К60 + К50). Прибавки урожая зерна от применения удобрений по вариантам опыта по отношению к контролю в среднем варьировались от 0,4 до 1,2 т/га и статистически достоверны. Результаты дисперсионного анализа показали, что влияние фактора «дозы минеральных удобрений» составляет 18,3 %.
Разработана система удобрений под озимую пшеницу, основанная на использовании содержания основных элементов питания в слое почвы 0-30 см и планируемой экономически обоснованной урожайности. Экономическая эффективность и конкурентоспособность возделывания озимой пшеницы зависит от множества факторов как внешней, так и внутренней среды, в том числе природно-климатических условий. При минимальной дозе минерального удобрения окупаемость затрат наибольшая. В вариантах средней и высокой дозы минерального удобрения показатели окупаемости хотя и положительные, но более низкие.
Озимый ячмень также является одной из наиболее урожайных зерновых культур. Он менее требователен к условиям возделывания, а по продуктивности конкурирует с основной зерновой культурой Краснодарского края -озимой пшеницей. Получение стабильно высоких урожаев зерна ячменя возможно только в условиях оптимизации системы удобрений, обеспечивающей сбалансированное питание и наиболее полную реализацию потенциала продуктивности культуры [7, 8]. В сложившихся в настоящее время экономических условиях уровень применения удобрений в большинстве хозяйств края снизился, что привело к сокращению урожайности сельскохозяйственных культур. В связи с этим большую актуальность приобретают исследования, направленные на совершенствование системы удобрения, в том числе озимого ячменя [9].
Озимый ячмень более урожайный, чем яровой. В годы, благоприятные для перезимовки, урожай зерна в Краснодарском крае достигает 50-55 ц/га, а на сортоучастках - 79-84 ц/га, средняя урожайность - 28-30 ц/га.
Выявлена степень влияния факторов на урожайность ячменя: срок сева -60 %, сортовые особенности - 17-18 %, а норма высева - 10-11 %. Предпосевная обработка семян озимого ячменя микроэлементами по-разному влияет на их посевные качества (табл. 3).
Таблица 3
Посевные качества семян озимого ячменя в зависимости от предпосевной обработки микроэлементами
Микроэлемент Энергия прорастания Всхожесть Дружность прорастания, шт./сут. Скорость прорастания, одного семени, сут.
%
Контроль (вода) 78,0 90,7 9,2 2,8
В 78,5 91,3 14,3 2,8
Со 83,6 93,9 14,7 2,9
Мп 87,1 92,7 14,2 2,8
гп 86,6 94,2 17,0 2,8
Мо 87,2 93,1 12,6 2,8
Си 87,5 95,0 17,5 2,9
НСР05 1,8 2,8 4,9 0,1
Микроэлементы - кобальт, марганец, медь, молибден и цинк - достоверно повышают как энергию прорастания, так и всхожесть семян ячменя [4, 8]. Марганец, цинк и молибден увеличивают энергию прорастания на 11,0-11,7 %, медь - более чем на 12,0 %. Наибольшее влияние на всхожесть семян (94,2 и 95,0 %) оказали цинк и медь, что выше контроля на 3,9 и 4,7 %. При их обработке медью и цинком практически в два раза увеличилась дружность прорастания семян.
При обработке микроэлементами скорость прорастания семян озимого ячменя изменялась несущественно, однако достоверно увеличивались число и высота ростков. Так, бор, кобальт, марганец, цинк увеличивали число ростков в среднем на 17-19 %, молибден - на 19,8 %, медь - на 21,9 %. Максимальное увеличение числа (85,6 шт./100 семян) и высоты проростков (8,0 см) наблюдалось при обработке семян медью. На контроле эти показатели, соответственно, составляли 70,2 шт./100 семян и 6,8 см. Установлено, что предпосевная обработка семян озимого ячменя медью улучшает их посевные качества, обеспечивая значительный стартовый эффект, способствует сокращению сроков прорастания и более дружному появлению всходов. Медь положительно влияла на формирование корневой системы: при обработке семян элементом длина корешка увеличилась более чем на 2 см, что на 30 % выше контроля.
Содержание аммонийного азота в почве в значительной степени зависело от нормы вносимых удобрений. Так, в фазу всходов на посевах озимого ячменя при естественном уровне плодородия почвы аммонийный азот обнаруживался в количестве 0,54-0,78 мг/кг почвы. При внесении низких (^30^ ^30^0 + Си), средних (^60^ N«^60^0 + Си) и повышенных (К90Р90К60; К90Р90К60 + Си) норм минеральных удобрений содержание аммонийного азота в почве увеличивалось по сравнению с контролем на 1,8 мг/кг; 2,4-2,5 и 2,8-2,9 мг/кг, соответственно. Максимальное его содержание 4,08 мг/кг в среднем за три года в фазу всходов определялось при внесении под озимый ячмень высоких норм удобрений (N12^12^0 КшРш^ + Си). Зависимость содержания аммонийного азота в почве от норм вносимых удобрений сохранялась на протяжении всей вегетации культуры.
Минеральные удобрения существенно изменяли нитратный режим почвы. Определение содержания в почве нитратного азота в фазу всходов озимого ячменя показало, что удобрения в низких, средних, повышенных и высоких нормах удобрений за все годы исследований увеличивали его количество, соответственно, до 20,8-22,5 мг/кг; 30,1-31,0; 33,6-33,9 и 36,9-38,1 мг/кг, тогда как на контроле обнаруживалось только 8,4 мг/кг.
Содержание нитратного азота в почве заметно возрастает к фазе кущения растений озимого ячменя. Наибольшее его количество обнаруживается на удобренных вариантах, причем чем выше норма внесенного азотного удобрения, тем больше нитратов содержалось в почве. Минимум нитратов в почве определялся к концу вегетации озимого ячменя.
Характер динамики содержания подвижного фосфора в почве по годам исследования не изменялся, в фазе всходов растений в слое 0-40 см выщелоченного чернозема содержалось 62,6 мг/кг подвижного фосфора. В период кущения его количество возрастало до 80,3 мг/кг, но в последующие фазы вегетации растений: колошение и полную спелость, содержание подвижного фосфора снижалось, соответственно, до 38,2; 42,6 мг/кг почвы.
Предпосевная обработка семян медью и внесение удобрений не изменяли характер динамики содержания подвижного фосфора в почве. Однако при внесении минеральных удобрений в течение всего периода вегетации ячменя наблюдалось повышенное его содержание по сравнению с контролем.
Удобрения увеличивали содержание обменного калия в слое 0-40 см по всем вариантам опыта в соответствии с нормами вносимых удобрений, в фазу всходов с предпосевной обработкой семян медью и без нее на контроле было 101,5-102,7 мг/кг почвы. При внесении низких норм удобрений увеличение элемента в почве составляло 19,8-18,7 %, средних - 44,0-46,6 %, повышенных - 65,9-71,9 %. Благоприятные погодные условия в фазу кущения растений способствовали максимальному его накоплению в почве. Содержание обменного калия в фазу кущения повышалось на контроле до 129,5 мг/кг почвы; при низких нормах - 144,4-149,5; средних - 207,5-203,8; повышенных - 235,2-241,4 и высоких - 256,7-260,3 мг/кг. В период колошения ячменя в почве снижалось содержание обменного калия по сравнению с предыдущей фазой развития растений. В фазу полной спелости зерна количество обменного калия в почве по всем вариантам опыта также сокращалось.
В вариантах ^0Р60К40 и ^0Р60К40 + Си содержание азота в зерне ячменя увеличивалось на 0,54-0,80 %, фосфора - 0,06-0,08 и калия 0,07-0,08 %, соответственно. Предпосевная обработка семян медью оказывает положительное влияние на потребление растениями и накопление в них азота, фосфора и калия. Видимо, поглощенные семенами ионы меди в процессе их смачивания, активизируя метаболические процессы, способствуют потреблению макроэлементов. Содержание меди в растениях изменялось в зависимости от уровня минерального питания и предпосевной обработки семян одноименным элементом. При низких ^30Р30К20), средних (К60Р60К40), повышенных ^90Р90К60) и высоких (^2оР12оК80) нормах внесения минеральных удобрений содержание меди в зерне было примерно одинаковое (4,71-4,75 мг/кг). Предпосевная обработка семян медью, активизируя физиолого-биохимические процессы в растениях, повышает содержание элемента в них при всех нормах внесения макроудобрений и усиливает потребность ячменя в элементах минерального питания. Максимальное содержание меди обнаруживалось на варианте с внесением повышенной нормы удобрений - 5,82 мг/кг меди, что выше контроля на 21,1 %.
В среднем за годы исследований сухая масса растений ячменя интенсивно нарастала с фазы кущения до полной спелости зерна. Большое значение в увеличении этого показателя принадлежит минеральным удобрениям. Так, на вариантах ^0Р60К^ и ^0Р90К60 + Си сухая масса растений превышала контроль в фазе кущения озимого ячменя, соответственно, на 62,5 и 69,7 %, колошения - 21,3 и 31,6 %, молочной спелости зерна - 52,2 и 55,1 %, полной спелости зерна - 94,3 и 133,9 %.
Вынос из почвы азота, фосфора и калия зависел от норм удобрений и от предпосевной обработки семян медью. Его наибольшая величина отмечалась на варианте ^0Р60К^. Предпосевная обработка семян медью на фоне повышенной нормы удобрений ^0Р90К60 + Си увеличивала вынос азота на 38,1 %, фосфора - 33,7 и калия - 30,6 % по сравнению с вариантом - ^0Р90К60.
Наблюдения за продолжительностью вегетационного периода показали, что минеральные удобрения существенно повлияли на наступление фаз
развития. Всходы на естественном уровне плодородия при внесении низких (^0Р30К20) и средних СК60Р60К/ю + Си) норм удобрений появлялись на 11-й день. Несколько позже, на 12-й день, появлялись всходы при внесении повышенных ^0Р90К60 и высоких ^20Р120К80 норм удобрений. Предпосевная обработка семян медью способствовала появлению дружных всходов на 9-й день после посева независимо от норм удобрений. В начальный период роста предпосевная обработка семян медью способствовала сокращению продолжительности их прорастания и более дружному появлению здоровых всходов. В конце вегетации она, наоборот, увеличивая продолжительность генеративного периода растений, способствовала повышению продуктивности посевов культуры.
В среднем за годы исследований дифференцированные нормы удобрений и предпосевная обработка семян медью оказали положительное действие на урожайность ячменя (табл. 4).
Предпосевная обработка семян медью без применения удобрений почв увеличивала урожай в среднем на 0,4-1,5 т/га. Низкие нормы ^0Р30К20 увеличивали урожай на 15,5 ц/га, средние (К60Р60К40) - на 24,9, повышенные (К90Р90Кб0) - на 22,8 и высокие (К120РшК80) несколько ниже - на 19,2 ц/га [10].
Предпосевная обработка семян повышала эффективность вносимых минеральных удобрений. Так, во всех вариантах опыта с внесением меди независимо от дозы NPK прибавка урожая по сравнению с одноименными вариантами, не содержащими медь, составила, соответственно, 1,6; 1,3; 6,0 и 3,1 ц/га. Повышение урожайности происходило в основном за счет увеличения массы 1000 зерен, числа продуктивных побегов на одно растение, количества колосков и зерен в колосе, а также снижения пустозерности озимого ячменя. Наибольшая выполненность зерна озимого ячменя (40,5 г), число зерен в колосе (48,5 шт.), масса зерна с одного колоса (1,9 г) выявлены при внесении удобрений в дозе ^0Р60К^. Возрастание массы зерна с одного колоса происходило за счет большего числа зерен и лучшего их налива.
Таблица 4
Урожайность озимого ячменя в зависимости от норм минеральных удобрений и предпосевной обработки семян медью, ц/га
Вариант опыта Урожайность, ц/га Прибавка
общая, ц/га % от меди
ц/га %
^Р0К0 27,8 - - - -
^Р0К0 + Си 28,8 1,0 4,0 - -
^сРэ0К20 43,3 15,5 55,8 - -
ад 60К40 52,7 24,9 89,6 - -
^90Р 90К60 50,6 22,8 82,0 - -
^20Р120К80 47,0 19,2 69,1 - -
^сРэ0К20 + Си 44,9 17,1 61,5 1,6 3,7
ад 60К40 54,0 26,2 94,2 1,3 2,5
^90Р 90К60 56,6 28,8 103,6 6,0 11,9
^20Р120К80 50,1 22,3 80,2 3,1 6,6
НСР05, ц/га 5,2
В среднем за годы исследований наибольшее содержание белка в зерне (14 %) определено на варианте К90Р90К60 + Си, что на 4,4 % выше, чем на контроле. На посевах семенами без предпосевной обработки внесение К60Р60К40 обеспечило содержание белка в зерне 12,7 %.
Данные по аминокислотному анализу показывают, что минеральные удобрения повышали содержание незаменимых аминокислот, а также положительно влияли на аминокислотный состав зерна озимого ячменя. Они увеличивали содержание лизина, аргинина, аспарагина, глутамина и пролина: 4,05-4,49 г/кг сухого вещества; аргинина - 5,03-5,83; аспарагина - 4,01-4,53; глутамина - 23,02-27,05; пролина - 10,34-12,87 г/кг. Максимальное увеличение по всему аминокислотному составу определено при внесении К90Р90К60 + + Си - 2,6; 3,63; 2,82; 14,03 и 7,15 г/кг.
Анализ экономических показателей выявил высокую эффективность применения макро- и микроудобрений на посевах озимого ячменя. Условно чистый доход на вариантах К60Р60К40 и К90Р90К60 + Си составил, соответственно, 11205 и 12960 руб./га, окупаемость одного рубля затрат - 2,10 и 2,14, уровень рентабельности производства - 108,3 и 114,4 %.
Выводы
Минеральные удобрения положительно влияли не только на содержание аммонийного, нитратного азота, подвижного фосфора и обменного калия в выщелоченном черноземе, но и на эффективность агрохимических приемов возделывания зерновых культур.
Применение некорневых азотных подкормок посева озимой пшеницы способствует увеличению урожая зерна (на 0,7-1,2 т/га), окупаемость 1 кг N зерном составила 7,8-10,9 кг. Использование некорневых азотных подкормок в технологии возделывания озимой пшеницы экономически оправдано.
Предпосевная обработка семян медью положительно влияла на содержание одноименного элемента в зерне. Максимальный урожай зерна получен при внесении К60Р60К40 и К90Р90К60 + Си, прибавки на этих вариантах составляли, соответственно, 24,9 и 28,8 ц/га. Наиболее экономически эффективно внесение минеральных удобрений в дозе К60Р60-К40, однако, агрохимически обоснованная система удобрения озимого ячменя К90Р90К60 + Си обеспечивает более полную реализацию генетического потенциала растений.
Список литературы
1. Андрияш, С. В. Влияние минеральных удобрений на обмен веществ и продуктивность озимого ячменя на обыкновенном черноземе / С. В. Андрияш, О. И. Гожинецкая / Агрохимия. - 1976. - № 9. - С. 59-65.
2. Жиленко, С. В. Агрохимические показатели почвы и продуктивность культур при внесении удобрений / С. В. Жиленко // Почва как связующее звено функционирования природных и антропогенных преобразовательных систем : материалы науч.-практ. конф. - Иркутск : Изд-во ИркутскГУ, 2006. - С. 531-534.
3. Агроэкологическая эффективность новой формы минерального удобрения / С. В. Кизинек, А. Х. Шеуджен, Н. И. Аканова, И. Н. Николаева // Образование, наука, практика: инновационный аспект : сб. материалов Междунар. науч.-практ. конф., посвященной 60-летию ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА»». - Пенза, 2011. - Т. I. - С. 70-72.
4. Винничек, Л. Б. Эффективность использования земельных ресурсов Республики Мордовия /Л. Б. Винничек, В. Н. Яшкина, И. В. Яшкина // Системное управление. - 2012. - № 4 (17). - С. 35.
5. Корсун, В. А. Продуктивность новых сортов озимого и ярового ячменя при разных дозах азотной подкормки в ранневесенний период на черноземе Западного Предкавказья / В. А. Корсун. - Краснодар, 2001. - 21 с.
6. Сергеева, М. Е. Удобрение ячменя на дерново-подзолистых почвах Ивановской области : автореф. дис. ... канд. с.-х. наук / Сергеева М. Е. - Казань, 1970. - 22 с.
7. Харитонов, Е. М. Рекомендации по применению микроудобрений и воздушно-тепловому обогреву семян риса / Е. М. Харитонов, А. Х. Шеуджен, С. В. Жи-ленко. - Майкоп : Афиша, 2006. - 20 с.
8. Экологически безопасные и энерго-ресурсосберегающие приемы известкования почв в земледелии / Г. Е. Шильников, Г. Е. Гришин, Н. А. Зеленов, Н. И. Акано-ва // Нива Поволжья. - 2010. - № 2 (15). - С. 40-45.
9. Повышение конкурентной способности производства продукции растениеводства на основе химической мелиорации почв / И. А. Шильников, Г. Е. Гришин, Н. И. Аканова, С. В. Кизинек // Нива Поволжья. - 2013. - № 2 (27). - С. 72-78.
10. Жиленко, С. В. Эффективность агрохимических приемов при возделывании озимых зерновых культур / С. В. Жиленко, Л. Б. Винничек, Н. И. Аканова // Нива Поволжья. - 2015. - № 2 (35). - С. 19-26.
Жиленко Сергей Викторович
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, кафедра агрохимии, Кубанский государственный аграрный университет E-mail: [email protected]
Аканова Наталья Ивановна доктор биологических наук, профессор, главный научный сотрудник лаборатории органических и известковых удобрений, Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии им. Д. Н. Прянишникова E-mail: [email protected]
Винничек Любовь Борисовна доктор экономических наук, профессор, заведующий кафедрой организации и информатизации производства, Пензенская государственная сельскохозяйственная академия E-mail: [email protected]
Zhilenko Sergey Viktorovich candidate of agricultural sciences, associate professor,
sub-department of agricultural chemistry, Kuban State Agrarian University
Akanova Natal'ya Ivanovna doctor of biological sciences, professor, chief researcher of the laboratory of organic fertilizers and lime, Scientific Research institute of Agrochemistry named after D. N. Pryanishnikov
Vinnichek Lyubov' Borisovna doctor of economic sciences, professor, head of sub-department of organization and informatization of production, Penza State Agricultural Academy
УДК 633.1:631.82 Жиленко, С. В.
Эффективность минеральных удобрений при возделывании озимых зерновых культур в земледелии Краснодарского края / С. В. Жиленко, Н. И. Акано-ва, Л. Б. Винничек // Модели, системы, сети в экономике, технике, природе и обществе. - 2015. - № 4 (16). - С. 216-226.
