CC BY
10
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
9. Оценка адаптивности сортов и гибридов сладкого перца и баклажанов в условиях капельного орошения Астраханской области / Н. В. Тютюма, А. Н. Бондаренко, Т. В. Мухортова, С. А. Койка // Теоретические и прикладные проблемы АПК. 2016. № 1 (26). С. 9-15.
10. Результаты и перспективы Астраханской селекции овощных и бахчевых культур / О. П. Кигашпаева, А. В. Гулин, Р. Х. Капанова, С. А. Володина // Овощи России. 2021. № 6. С. 16-21.
11. Селекция перца сладкого для различных направлений использования / А. Ю. Авдеев, О. П. Кигашпаева, Ф. К. Бажмаева, С. Т. Сисенгалиева // Проблемы развития АПК региона. 2020. № 2 (42). С. 6-9.
12. Ушачев И. Г., Чекалин В. В. Импортозамещение и обеспечение продовольственной безопасности России // Овощи России. 2019. № 2. С. 3-8.
13. Элементы технологии возделывания овощных культур (томат, огурец, перец) в Астраханской области: монография / Ш. Б. Байрамбеков, В. Н. Бочаров, Н. Н. Киселева, Г. Ф. Соколова [и др.]. Астрахань: Издатель: Сорокин Роман Васильевич, 2017. С. 40-52.
14. Brighton F., Matsulevich L. Morphological and organoleptic properties of a nutritious product - dried sweet pepper // Biotechnology. Agricultural industry. 2015. № 7. Р. 98-99.
Информация об авторах Кигашпаева Ольга Петровна, заведующий отделом селекции и семеноводства ВНИИООБ - филиала ФГБНУ «ПАФНЦ РАН» (416341 г. Камызяк ул. Любича д.16), кандидат сельскохозяйственных наук, ORCID 0000-0003-4578-6177 e-mail:[email protected]
Гулин Александр Владимирович, ведущий научный сотрудник, директор ВНИИООБ - филиал ФГБНУ «ПАФНЦ РАН» (416341 г. Камызяк ул. Любича д.16), кандидат сельскохозяйственных наук, ORCID 0000-0001-6000-5311 e-mail: [email protected]
Каракаджиев Алтынбек Сансызбаевич, младший научный сотрудник отдела селекции и семеноводства ВНИООБ - филиала ФГБНУ «ПАФНЦ РАН» (416341, г. Камызяк, ул. Любича, д. 16), аспирант, ORCID 0000-0001-7572-3578 e-mail: [email protected]
Джабраилова Вера Юрьевна, младший научный сотрудник отдела селекции и семеноводства ВНИООБ - филиала ФГБНУ «ПАФНЦ РАН» (416341, г. Камызяк, ул. Любича, д. 16), e-mail: [email protected]
Лаврова Лариса Петровна, младший научный сотрудник отдела селекции и семеноводства ВНИООБ -филиала ФГБНУ «ПАФНЦ РАН» (416341, г. Камызяк, ул. Любича, д. 16), e-mail: [email protected]
DOI: 10.32786/2071-9485-2022-03-20 THE EFFECTIVENESS OF THE USE DIFFERENT FERTILIZER SYSTEMS UNDER THE CONDITIONS OF RAIN-FED AND IRRIGATED AGRICULTURE FOR CROPPING ROTATION IN THE STEPPE ZONE OF THE CENTRAL CAUCASIAN REGION
A.Z. Kushkhabiev, A.I. Sarbasheva, O.A. Batyrova
Institute ofAgriculture - the branch of the Federal State Budget Scientific Institution «Federal Scientific Center «Kabardino-Balkarian Scientific Center of the Russian Academy of Sciences», Nalchik
Received 09.06.2022 Submitted 01.09.2022
The work was carried out with the financial support of the Ministry of Education and Science of the Russian Federation within the framework of the State Task of the Federal State Budgetary Institution "Federal Scientific Center "Kabardino-Balkarian Scientific Center of the Russian Academy of Sciences" (topic No. FMEW-2022-0049)
Abstract
Introduction. The article presents the results of research for the 7th rotation of crop rotation (20102019) in a long stationary experiment in 1948. According to the assessment of the use of different fertilizer systems, the soil of the experimental site is ordinary carbonate heavy loamy chernozem, the parent rock is micellar-carbonate loess-like loam of predominantly Aeolian origin. Object. The object of the
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
study were: winter soft wheat, corn, sunflower and alfalfa. The purpose of the research is to determine the effect of recommended and calculated mineral and organo-mineral fertilizers on the yield of winter wheat, corn, sunflower, alfalfa in the grain-grass crop rotation and the productivity of a hectare of ordinary carbonate chernozem arable land in rain-fed and irrigated conditions under various mineralogical indicators of the growing seasons, based on monitoring of the corresponding indicators for the period of 7 rotation in the crop rotation. Materials and methods. The experience is laid down in the form of a 10-full crop rotation on rain-fed and irrigated conditions, in a twofold repetition. Alternation of crops: alfalfa for hay 1 and 2 years of use, winter wheat, corn, corn, sunflower, winter wheat, corn, corn, winter wheat. Results and conclusion. Studies have found that the systematic use of different fertilizer systems has increased the yield of crop rotation crops. On average, during the rotation, the effect of using the recommended mineral fertilizer system (in the form of an increase in yield) for all crops, on rain and irrigation, respectively, was: 40-90 % and 59-93 %; the recommended organo-mineral system - 57-110 % and 89116 %. The use of the calculated mineral fertilizer system in irrigated conditions provided an increase in crop yields by 70-103%, the calculated organo-mineral - 110-132%. Crop rotation productivity was also higher when using the recommended and calculated organo-mineral fertilizer systems for irrigation, respectively, 60.4 and 66.6 c.z. units/ha. The data obtained can be used to develop a model for the use of mineral and organic fertilizers and forecast crop yields.
Key words: Central Caucasian region, long-term stationary experience, crop rotation, fertilizer systems, irrigation, crops, yield.
Citation. Kushkhabiev A.Z., Sarbasheva A.I., Batyrova O.A. The effectiveness of the use of different fertilizer systems under the conditions of rain-fed and irrigated agriculture for cropping rotation in the steppe zone of the Central Caucasian region. Proc. of the Lower Volga Agro-University Comp. 2022. 3(67). 170-180 (in Russian). DOI: 10.32786/2071-9485-2022-03-20.
Author's contribution. All authors of this research paper have directly participated in the planning, execution, or analysis of this study. All authors of this paper have read and approved the final version submitted.
Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.
УДК 631.81
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ РАЗНЫХ СИСТЕМ УДОБРЕНИЯ В УСЛОВИЯХ БОГАРНОГО И ОРОШАЕМОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ ЗА РОТАЦИЮ СЕВООБОРОТА В СТЕПНОЙ ЗОНЕ ЦЕНТРАЛЬНОГО ПРЕДКАВКАЗЬЯ
А. З. Кушхабиев, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник А. И. С арбашева, старший научный сотрудник, зав. лабораторией агрохимии и биологических исследований О. А. Батырова, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник
Институт сельского хозяйства - филиал ФГБНУ «Федеральный научный центр «Кабардино-Балкарский научный центр Российской академии наук», КБР, г. Нальчик
Дата поступления в редакцию 09.06.2022 Дата принятия к печати 01.09.2022
Работа выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки РФ в рамках Государственного задания ФГБНУ «Федеральный научный центр «Кабардино-Балкарский научный центр Российской академии наук» (тема № FMEW-2022-0049)
Актуальность. В статье представлены результаты исследований за 7 ротацию севооборота (2010-2019 годы) в длительном стационарном опыте 1948 г. по оценке применения разных систем удобрения. Почва опытного участка - чернозём обыкновенный карбонатный тяжелосуглинистый, материнской породой является мицеллярно-карбонатный лессовидный суглинок преимущественно эолового происхождения. Объектом исследования явились: озимая мягкая пшеница, кукуруза, подсолнечник и люцерна. Цель исследований - определить влияние рекомендуемых и расчетных ми-
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
неральных и органоминеральных удобрений на урожайность озимой пшеницы, кукурузы, подсолнечника, люцерны в зернотравяно-пропашном севообороте и продуктивность гектара пашни чернозема обыкновенного карбонатного в богарных и орошаемых условиях при различных минералогических показателях вегетационных периодов, исходя из мониторинга соответствующих показателей за период 7 ротации в севообороте. Материалы и методы. Опыт заложен в виде 10-польного севооборота на богаре и орошаемых условиях, в двукратном повторении. Чередование культур: люцерна на сено 1 и 2 года пользования, озимая пшеница, кукуруза, кукуруза, подсолнечник, озимая пшеница, кукуруза, кукуруза, озимая пшеница. Результаты и выводы. Исследованиями установлено, что систематическое применение разных систем удобрения повысило урожайность культур севооборота. В среднем за ротацию эффект от применения рекомендуемой минеральной системы удобрения (в виде прибавки урожая) по всем культурам, на богаре и при орошении соответственно, составил: 40-90 % и 59-93 %; рекомендуемой органоминеральной системы - 57-110 % и 89-116 %. Использование в орошаемых условиях расчётной минеральной системы удобрения обеспечило повышение урожайности культур на 70-103 %, расчётной органоминеральной - 110-132 %. Продуктивность севооборота также была выше при применении рекомендуемой и расчётной органоминеральных систем удобрения при орошении, соответственно, 60,4 и 66,6 ц. з. ед./га. Полученные данные могут быть использованы для разработки модели использования минеральных и органических удобрений и прогноза получения урожаев сельхозкультур.
Ключевые слова: Центральное Предкавказье, севообороты, системы удобрения, орошение сельхозкультур, богарное земледелие.
Цитирование. Кушхабиев А. З., Сарбашева А. И., Батырова О. А. Эффективность применения разных систем удобрения в условиях богарного и орошаемого земледелия за ротацию севооборота в степной зоне Центрального Предкавказья. Известия НВ АУК. 2022. 3(67). 170-180. DOI: 10.32786/2071-9485-2022-03-20.
Авторский вклад. Все авторы настоящего исследования принимали непосредственное участие в планировании, выполнении или анализе данного исследования. Все авторы настоящей статьи ознакомились с представленным окончательным вариантом и одобрили его.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Введение. Многолетний полевой опыт был заложен в 1948-1950 гг. на МалоКабардинской опытно-оросительной станции Терского района Кабардино-Балкарии, профессором П. Е. Простаковым, научная деятельность которого была посвящена изучению динамики запаса влаги и режима питательных веществ в почвах Северного Кавказа и проблемы их регулирования (Простаков П. Е., Агрономическая характеристика почв Северного Кавказа, Том 1, 2. 1964).
Данный стационарный опыт внесен в Географическую сеть опытов, регистрационный номер № 037 и является одним из старейших в истории опытов с удобрениями на Северном Кавказе (Романенков В. А. и др. Реестр аттестатов длительных опытов с удобрениями и др. агрохимическими средствами РФ, 2002).
Географическая сеть опытов была создана по инициативе академика Д. Н. Прянишникова в 1941 году с целью мониторинга воздействия агрохимических средств на плодородие почв, продуктивность и качество сельхозкультур, экологические последствия их применения и т.д. Координация работы Геосети, схемы опытов и методических указаний по их проведению были возложены на Всесоюзный институт удобрений и агропочвоведения (ВНИИ агрохимии им. Д. Н. Прянишникова), которая включает опыты свыше 40 научно-исследовательских институтов [5, 9].
Стационарный опыт с удобрениями - это полевой опыт с систематическим внесением удобрений в севообороте. Стационарный опыт проводится на специально выделенном участке. Особенно ценны в научном и практическом плане длительные стационарные опыты, продолжающиеся более одной ротации севооборота. В них изучается воздействие длительного применения удобрений на урожайность культур и качество
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
сельскохозяйственной продукции, плодородие почвы, анализируется влияние степени окультуренности почвы на эффективность удобрений, устанавливаются оптимальные параметры агрохимических свойств почвы [2, 3].
Многочисленные исследования, проводимые в системе Геосети, показали, что длительное применение удобрений и средств химизации в оптимальных дозах приводят к накоплению и перераспределению необходимых для роста растений элементов питания, улучшению свойств почвы и повышению почвенного плодородия [6, 7].
Длительный стационарный опыт, проводимый на опытных участках ИСХ КБНЦ РАН, показывает, что научно обоснованное применение минеральных, органических удобрений и мелиорантов, совместно с химическими средствами защиты растений, способствует направленному регулированию плодородия почв, повышению урожайности и, соответственно, продуктивности севооборотов.
Материалы и методы. Опыт заложен в виде 10-польного севооборота на богаре и орошаемых условиях, в двукратном повторении. Проводится с целью изучения эффективности разных систем удобрения, изменения урожайности культур, продуктивности пашни, динамики пищевого и водного режимов почвы и показателей ее плодородия (Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1985. 352 с.). Площадь опытного севооборота составляет 1 га.
В 1-й ротации опыта наблюдения за водным и пищевым режимом почвы проводили под следующими культурами полевого севооборота: чёрный пар, озимая пшеница, люцерна первого года пользования, люцерна второго года пользования, яровая пшеница, хлопчатник, овёс, картофель летней посадки, кукуруза, озимый ячмень. С начала 2-й ротации по настоящее время в опытных севооборотах возделывали четыре культуры: кукурузу на зерно (4 поля или 40 %), озимую пшеницу (3 поля или 30 %), люцерну на сено (2 поля или 20 %), коноплю на зеленец (1 поле или 10 %) до 1976 г. включительно. С 1977 г. вместо конопли в севооборот было введено поле подсолнечника. Агротехника возделывания полевых культур соответствовала зональным рекомендациям. В связи с потеплением климата производилось по два вегетационных полива кукурузы поливными нормами 680-550 м3/га, два вегетационных полива люцерны - 730-580 м /га, один вегетационный полив подсолнечника - нормой 400 м3 /га. С 2010 г. началась 7-я ротация севооборота [4, 10].
Схема опыта и дозы удобрений под культуры представлены в таблицах 1 и 2.
Таблица 1 - Дозы удобрений в неорошаемом севообороте (минеральные, кг/га д.в., навоз, т/га) Table 1 - Doses of fertilizers in non-irrigated crop rotation (mineral, kg/ha a.s., manure, t/ha)
№ поля Чередование культур Без удобрений Система удобрения
рекомендуемая
минеральная органоминеральная
N P2O5 K2O навоз N P2O5 K2O
1 Люцерна 1 г. - - - - - - - -
2 Люцерна 2 г. - 60 - - - 60 - -
3 Оз. пшеница - 90 90 60 - 60 60 30
4 Кукуруза - 90 90 90 20 60 60 60
5 Кукуруза - 90 90 60 20 45 60 30
6 Подсолнечник - 90 90 30 20 45 60 30
7 Оз. пшеница - 90 90 60 - 60 60 30
8 Кукуруза - - - - - - - -
9 Кукуруза - 90 90 90 20 45 60 30
10 Оз. пшеница - 90 90 60 - 60 60 30
Всего за севооборот - 690 630 450 80 435 420 240
На 1 га пашни - 69 63 45 8 44 42 24
Уровень удобренности севооборота 0 177 207
Таблица 2 — Дозы удобрений в орошаемом севообороте (минеральные, кг/га д.в., навоз, т/га)
Table 2 - Fertilizer doses in irrigated crop rotation (mineral, kg/ha, manure, t/ha)
№ поля Чередование культур Без удобрений Система удобрения
рекомендуемая расчётная
минеральная органо-минеральная минеральная органо-минеральная
N Р2О5 К20 навоз N Р2О5 К20 N Р2О5 К20 навоз N Р2О5 К20
1 Люцерна 1 г. - - - - - - - - 60 60 — — — 40 —
2 Люцерна 2 г. - 60 - - - 60 - - 60 ... — ... 60 ... ...
3 Оз, пшеница - 90 90 60 - 60 60 30 100 80 60 60 40
4 Кукуруза - 90 90 90 20 60 60 60 200 80 80 30 130 40 —
5 Кукуруза - 90 90 60 20 45 60 30 200 80 70 30 120 40 —
6 Подсолнечник - 90 90 30 20 45 60 30 130 60 100 30 70 40 70
7 Озимая пшеница - 90 90 60 - 60 60 30 130 80 70 ... 90 40 ...
8 Кукуруза - - - - - - - - 200 80 80 30 130 40 ...
9 кукуруза - 90 90 90 20 45 60 30 200 80 70 30 120 40 ...
10 Озимая пшеница - 90 90 60 - 60 60 30 130 80 70 ... 90 40 ...
Всего за севооборот - 690 630 450 80 435 420 240 1410 680 600 150 870 360 70
На 1 га пашни - 69 63 45 8 44 42 24 141 68 60 15 87 36 7
Уровень удобренности севооборота 0 177 207 269 310
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Со 2-й ротации под культуры севооборота применяли рекомендуемые минеральные и органо-минеральные системы удобрения, используемые в опыте по настоящее время. Расчётные системы удобрения (варианты 7 и 8) ввели в схему опыта в 1986 г. методом расщепления делянок для повышения продуктивности орошаемого севооборота и воспроизводства плодородия орошаемой почвы. Расчёт доз удобрений был произведен на основе балансового метода с учётом собственных экспериментальных данных [1, 8, 11]. После расщепления площадь опытной делянки составила 166,5 м . Учетная площадь изменялась от 52,8 до 67,2 м в зависимости от культуры. Количество вариантов в опыте - 100. Количество делянок - 200.
Опыт включен в Реестр длительных опытов, исследования координируются Географической сетью опытов с удобрениями и другими агрохимическими средствами Российской Федерации и проводятся согласно классическим методам (Панников В. Д. Методические указания по проведению исследований в длительных опытах с удобрениями, Ч. 1,2. 1975, 1983). Ежегодно отчёты о НИР представляются в Географическую сеть, где пополняется Федеральная база данных.
Севооборот - зернопропашной, десятипольный. Число культур - 4. Чередование культур: люцерна на сено 1 и 2 года пользования, озимая пшеница, кукуруза, кукуруза, подсолнечник, озимая пшеница, кукуруза, кукуруза, озимая пшеница.
Результаты и обсуждение. Главной причиной неустойчивости урожаев, валовых сборов зерна и другой сельскохозяйственной продукции, как показывают многочисленные исследования, является засушливость климата степной зоны Центрального Предкавказья. Температурный режим, сумма осадков и другие природные факторы оказывают значительное влияние на рост, развитие и урожайность всех культур неорошаемого севооборота.
Сравнивая показатели среднесуточной температуры воздуха за 2010-2019 гг. с показателями за 60-летний период (1950-2010 гг.), видим, что они на 10-19 % выше средних.
о
Так, среднесуточная температура воздуха за годы ротации составила 10,5 С при показате-
о
ле среднесуточной температуры воздуха за 60 лет - 10,1 С. Для каждого месяца вегетационных периодов в 2010-2019 гг. отмечено превышение температуры в сравнении со сред-
о
ними многолетними показателями за 60 лет на 0,8-2,8 С. Что касается относительной влажности воздуха, её средние показатели за 2010-2017 гг. помесячно и в среднем за год значительно меньше средних показателей за 60-летний период. Такие климатические изменения свидетельствуют об ужесточении условий возделывания полевых культур в богарном земледелии в сравнении с предыдущими десятилетиями (485,0 мм).
Озимая пшеница в опыте занимает до 30 % в структуре посевов и является одной из основных зерновых культур. В результате исследований было отмечено, что урожайность озимой пшеницы Южанка (2010-2012 гг.), Васса (2013, 2014 гг.), Южанка (2015, 2016 гг.) и Чегет (2017-2019 гг.) в контрольном варианте без внесения удобрений в богарном севообороте изменялась по годам от 17,7 до 29,7 ц/га при средней урожайности за 10 лет - 23,5 ц/га, что превышало среднюю урожайность культуры за предыдущие годы исследований в ротациях севооборота на 2,9-8,8 ц/га (табл. 3). Это зависело от сортосмены и потенциальных возможностей новых сортов пшеницы, способных в неблагоприятных условиях минерального питания формировать большие урожаи.
Внесение рекомендуемой дозы минеральных удобрений - ^0Р90К60 -увеличило урожайность озимой пшеницы в среднем за 10 лет исследований в 1,9 раза по сравнению с контролем, и составляла 44,7 ц/га (вариант 2). Последействие систематического внесения навоза под пропашные культуры совместно с минеральными удобрениями под озимую пшеницу - ^0Р90К60 - по сравнению с минеральным фоном обеспечило
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
среднюю прибавку урожайности 5,0 ц/га при среднем урожае 49,4 ц/га. Урожайность озимой пшеницы в варианте 3 за период ротации изменялась от 31,5 (2012) в сухой год до 65,1 ц/га во влажный год (2014).
В условиях богарного земледелия возделывание пропашных культур всегда рискованно. В засушливые годы - 2015 и 2017 - климатические условия для кукурузы и подсолнечника благоприятно складывались до середины вегетации - появления метелок и цветения початков кукурузы и цветения и образования корзинок подсолнечника. Наличие влаги в почве соответствовало 55-65 % НВ, что было вполне удовлетворительным. Начиная с середины июня запасы почвенной влаги стремительно убывали до конца вегетации, в начале августа отмечалось отсутствие доступной влаги в почве. За период вегетации пропашных культур с апреля по август 2015 г. выпало 237,7 мм, в
2017 - 247,5 мм осадков при среднемноголетнем их количестве 291,7 мм, т.е. на 54,0 и 44,0
о
мм, соответственно, меньше нормы. Высокая среднесуточная температура - на 1,9 - 3,1 С выше средних многолетних показателей, низкая относительная влажность воздуха, отсутствие запасов почвенной влаги и быстрый их расход до критических показателей влажности, недостаточное количество осадков стали причиной прекращения вегетации растений кукурузы и подсолнечника в богарном севообороте.
В сухой 2012-2013 гг. для июня и июля было характерно распределение осадков значительно больше нормы, что обеспечило достаточно высокую урожайность кукурузы и подсолнечника в вариантах богарного севооборота. Во влажный 2016 г. урожайность кукурузы и подсолнечника составляла в варианте без удобрений 22,6 и 13,2 ц/га, соответственно. Применение рекомендуемой минеральной системы удобрения - непосредственно под кукурузу вносили ^0Р90К60, под подсолнечник - N9oP9oKзo - позволило получить 47,5 ц/га зерна кукурузы и 16,6 ц/га семян подсолнечника.
Анализируя данные урожайности кукурузы за ротацию в условиях естественного увлажнения, необходимо отметить, что применение минеральной системы удобрения увеличило урожайность данной культуры на 10,9 ц/га (вариант 2), в сравнении с контролем (17,7 ц/га). При использовании органоминеральной системы удобрения была получена урожайность 33,7 ц/га в среднем за годы исследований (2010-2019 гг.), что превосходило контроль в 1,9 раз (вариант 3).
Аналогичные результаты были получены за годы ротации по подсолнечнику. Применение минеральной и органоминеральной систем удобрения дало прибавку урожая 3,6 и 5,2 ц/га, соответственно (варианты 2 и 3).
Формирование урожая люцерны в богарном севообороте за годы исследований определялось также не только климатическими показателями, но и условиями минерального питания. В неорошаемых условиях 2012 и 2013 гг. (отмечены как сухие) люцерна 1 и 2 года наращивала один полноценный укос, который отличался от последующих укосов количеством зеленой массы. В 2010-2019 годах люцерна сформировала два полноценных укоса, масса которых была в 1,2-1,8 раза больше массы первого укоса. За годы ротации при применении рекомендуемой минеральной системы удобрения урожайность люцерны была в 1,8 раза больше, чем в контрольном варианте - без удобрений (вариант 2). При систематическом применении органоминеральной системы удобрения (навоз 8 т/га + М^фР^КгД где также под люцерну вносились только азотные удобрения, урожайность культуры в 1,9 раза была больше, чем на контроле (вариант 3). Эффективность применяемых систем удобрения возрастала по мере увеличения обеспеченности осадками.
Анализируя изменение урожайности сельхозкультур в севообороте за ротацию, можно отметить, что применение удобрений в орошаемых условиях является лимитирующим фактором получения высоких урожаев. Так применение рекомендуемой мине-
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
ральной системы удобрения в среднем за ротацию обеспечило урожай озимой пшеницы 44,7 ц/га, что в 1,9 раза выше урожайности на контроле (23,2 ц/га). Рекомендуемая органоминеральная система удобрения способствовала получению урожая 50,1 ц/га, что превысило урожай озимой пшеницы на 26,9 ц/га (варианты 5 и 6).
Применение расчетной минеральной системы удобрения (вариант 7) способствовало увеличению урожайности озимой пшеницы за ротацию в среднем на 23,8 ц/га в сравнении с вариантом без удобрения (вариант 4). По расчетной органоминеральной системе удобрений наибольший урожай озимой пшеницы - 53,9 ц/га - был получен в варианте 8, что оказалось почти в 3 раза выше урожайности пшеницы на контроле.
Таблица 3 - Влияние систем удобрения и орошения на урожайность сельхозкультур и продуктивность севооборота в опыте 1948 г. за 7 ротацию в степной зоне Центрального Предкавказья
Table 3 - The effect of fertilizer and irrigation systems on crop yields and crop rotation productivity _in the 1948 experiment for 7 rotations in the steppe zone of the Central Caucasus_
Варианты удобрений 2010-2019 гг.
Озимая пшеница, ц/га Кукуруза ц/га, Подсолнечник ц/га, Люцерна ц/га, Продуктивность (средняя), ц.з.ед./га
Без орошения 1. Без удобрений 23,5 17,7 9,1 37,0 21,8
2. Рекомендуемая минеральная система удобрения ^9РбзК45 44,7 28,6 12,7 64,8 37,7
3. Рекомендуемая органоминеральная система удобрения навоз 8 т/га +N44Р42К24 49,4 33,7 14,3 73,3 42,7
Орошение 75-80% НВ 4. Без удобрений 23,2 29,4 11,2 57,0 30,2
5. Рекомендуемая минеральная система удобрения ^9РбзК45 44,7 50,7 17,8 96,9 52,5
6. Рекомендуемая органоминеральная система удобрения навоз 8 т/га + N44Р42К24 50,1 59,5 21,2 110,8 60,4
7. Расчетная минеральная система удобрения ^41Р68К60 47,0 57,9 19,0 105,7 57,4
8. Расчетная органо-минеральная система удобрения навоз 15 т/га +^7Р36 К7 53,9 68,1 24,4 119,9 66,6
НСР 0,5 1,82 2,27 1,04 1,99/4,40
Одной из важнейших зерновых культур в степной зоне Центрального Предкавказья является кукуруза, она потребляет большое количество воды, хорошо использует естественное плодородие почвы. На орошении в среднем за ротацию был получен урожай 29,4 ц/га (вариант 4), что выше урожайности на абсолютном контроле (вариант 1) на 11,7 ц/га или на 66,1 %. Применение удобрений также положительно сказывалось на урожайности кукурузы. Рекомендуемая минеральная система удобрения способствовала получению урожая кукурузы в среднем за 2010-2019 гг. - 50,7 ц/га (вариант 5), рекомендуемая органоминеральная система удобрений - 59,5 ц/га (вариант 6), прибавка урожая по этим вариантам составила - 21,3 ц/га и 30,1 ц/га, соответственно. По расчет-
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
ной минеральной системе удобрения получили урожай за ротацию - 57,9 ц/га (вариант 7) и в варианте с применением навоза - 68,1 ц/га (вариант 8), что выше контроля на
38.7 ц/га или составляет 132 %.
Орошение неудобренной почвы за ротацию обеспечило урожай подсолнечника 11,2 ц/га (вариант 4), прибавка в результате полива составила 2,1 ц/га, по сравнению с контрольным вариантом - 9,1 ц/га (без орошения и удобрения). Применение удобрений при орошении значительно повысило урожай подсолнечника. Рекомендуемая система удобрений и органоминеральная система удобрения повысили урожай подсолнечника до 17,8 и 21,2 ц/га (варианты 5 и 6), соответственно. При применении расчетной минеральной и ор-ганоминеральной системы удобрения (варианты 7 и 8) урожай подсолнечника составил 19,0 и 24,4 ц/га, соответственно, что было выше урожая на контроле почти в 2 раза.
Урожай сена люцерны в орошаемых условиях за 10 лет исследований составил в среднем 57,0 ц/га (вариант 4 - без удобрения). Применение рекомендуемых минеральных и органо-минеральных удобрений за ротацию увеличило урожай сена на 39,9 и
53.8 ц/га (варианты 5 и 6), соответственно. Урожай сена люцерны по расчетной минеральной системе составил 105,7 ц/га (вариант 7), по расчетной органоминеральной системе удобрения - 119,9 ц/га.
В зависимости от погодных условий и согласно полученной урожайности культур севооборота, складывалась и продуктивность 1 га севооборота в неорошаемых условиях при разных применяемых системах удобрения. Естественно, самая малая продуктивность 1 га богарного севооборота отмечена на контроле, в варианте без применения удобрений. В среднем за 10 лет исследований она составила 21,8 ц зерн.ед./га, увеличиваясь при применении рекомендуемых минеральной и органоминеральных систем удобрения в естественных условиях до 37,7 и 42,7 ц зерн.ед./га, соответственно. В условиях орошения рекомендуемые системы удобрения увеличили продуктивность севооборота на 22,3 и 30,2 ц зерн.ед./га, в сравнении с контролем. Наибольшая продуктивность севооборота за ротацию была получена при применении расчётной органоми-неральной системы удобрения (навоз 15 т/га +^7Р36 К7), что было выше продуктивности на контроле в 2,2 раза (таблица 3).
Кабардино-Балкария расположена на северных склонах Главного Кавказского хребта и является частью Центрального Предкавказья. По геоморфологическому строению республика делится на три вертикальные зоны: горную, предгорную и степную. Степная зона Кабардино-Балкарии включает Прохладненский, Майский и Терский районы, которые отличаются по климату, растительности и почвенному покрову.
Климат степной зоны КБР резко континентальный. Многолетняя среднегодовая
о
температура воздуха составляет +10,1 °С, сумма активных температур - 3200-3400 С, среднегодовое количество осадков - 466 мм.
Территория опытного участка находится в зоне неустойчивого увлажнения.
Почвы - чернозем обыкновенный карбонатный, по своей характеристике идентичный черноземам обыкновенным всего Центрального Предкавказья (Простаков, 1964; Трофименко, 1971; Фиапшев, Хачетлов, 1971).
В связи с тем, что в республике орошаемые земли занимают около 127 тыс. га при общей площади пашен 300 тыс. га, необходима разработка технологии рационального использования оросительной воды, обоснование агросистемы с оптимальным режимом питания и орошения, которые были бы направлены на увеличение продуктивности сельхозкультур и обеспечение сохранения почвенного плодородия. Учитывая актуальность обозначенной проблемы, в 1948 г. на Мало-оросительной опытной станции степной зоны (Терский район) заложили стационарный опыт. Исследования ведутся по настоящее время.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
В результате научных исследований установлена эффективность длительного применения разных систем удобрения (минеральных и органо-минеральных) в неорошаемых и орошаемых условиях степной зоны Центрального Предкавказья на черноземах обыкновенных карбонатных.
Определено влияние систематического применения минеральной - N69P63K45 - и ор-ганоминеральной - навоз 8 т/га + N44P42K24 - систем удобрения на урожайность изучаемых культур севооборота и его продуктивность в неорошаемых условиях и при орошении. Установлены расчетные системы удобрения для сохранения почвенного плодородия на богаре и при орошении.
Выводы. В степной зоне Центрального Предкавказья в условиях естественного увлажнения урожайность сельскохозяйственных культур во многом определяется по-годно-климатическими условиями, особенно количеством выпавших осадков. Исходя из результатов исследований, можно заключить следующее:
1. Систематическое применение рекомендуемой минеральной системы удобрения на богаре и при орошении увеличило урожайность культур севооборота, соответственно: озимой пшеницы в 1,9 раз, кукурузы - 1,6-1,7, подсолнечника - 1,4-1,6, люцерны - 1,8-1,7 раз.
2. Использование рекомендуемой органоминеральной системы удобрения в естественных условиях и на поливе позволило увеличить урожайность, соответственно: озимой пшеницы в 2,1-2,2 раза, кукурузы - 1,9-2,0, подсолнечника - 1,6-1,9, люцерны - 2,01,9 раз.
3. При расчётных минеральной и органоминеральной системах удобрения, применяемых в условиях орошения, урожайность культур за ротацию севооборота повысилась, соответственно: озимой пшеницы и кукурузы в 2,0-2,3 раза, подсолнечника -1,7-2,2, люцерны - 1,9-2,1 раза.
4. Продуктивность севооборота за ротацию при применении рекомендуемых минеральной и органоминеральной систем удобрения на богаре увеличилась в 1,7-2,0 раза, на орошении - 1,7-2,0, а расчётных минеральной и органоминеральной - 1,9-3,1 раза, соответственно.
5. Наиболее высокую эффективность имела расчётная органоминеральная система удобрения (навоз 15 т/га +N87P36 К7) на всех культурах, где урожайность увеличивалась в 2,3-2,1, продуктивность севооборота в 3,1 раза.
Библиографический список
1. Влияние органо-минеральных систем удобрения на урожайность полевых культур и изменение продуктивности севооборота на орошаемых чернозёмах обыкновенных карбонатных Центрального Предкавказья / Р. В. Бижоев, С. Р. Конова, А. И. Сарбашева [и др.] // E3S Web of Conferences. 2021. Т. 262.
2. Влияние удобрений на плодородие орошаемых темно-каштановых почв Поволжья и продуктивность сельскохозяйственных культур / В. В. Пронько, Н. А. Проньков, О. В. Рухович, М. В. Беличенко [и др.] // Агрохимия. 2020. № 6. С. 53-63.
3. Влияние удобрений на продуктивность культур севооборота и вынос элементов питания в Вологодской области / О. В. Чухина, Р. А. Глазов, Д. Е. Смирнов, Е. Н. Кузовлев, Е. И. Куликова // Плодородие. 2019. № 1 (106). С. 22-25.
4. Лифаненкова Т. П., Бижоев Р. В., Бижоев М. В. Мониторинг плодородия чернозёма обыкновенного при длительном орошении и применении систем удобрения в агроланд-шафтном земледелии Кабардино-Балкарии: результаты длительных исследований в системе Географической сети опытов с удобрениями Российский Федераций (к 70-летию Геосети). М.: ВНИИА, 2011. С. 352-368.
5. Минеев В. Г. Вклад Д. Н. Прянишникова в развитие агрохимии (к 150-летию со дня рождения - 1865-1948) // Проблемы Агрохимии и экологии. 2015. № 2. С. 3-14.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
6. Приемы комплексного использования средств химизации и биологических ресурсов в агротехнологии на черноземах обыкновенных карбонатных Центрального Предкавказья / Т. П. Бижоева, Р. В. Бижоев, А. И. Сарбашева, Р. А. Гажева // Известия КБНЦ РАН. 2020. № 6 (98). С. 121-132.
7. Продуктивность севооборота при длительном применении удобрений и их окупаемость в зависимости от влагообеспеченности / Т. П. Лифаненкова, Р. В. Бижоев, М. В. Бижоев, А. И. Сарбашева // Международные научные исследования. 2019. № 3-4 (40-41). С. 49-52.
8. Продуктивность севооборота в зависимости от применяемых систем удобрения и их окупаемость на чернозёмах обыкновенных карбонатных Центрального Предкавказья / Р. В. Бижоев, А. И. Сарбашева, А. З. Кушхабиев, Р. А. Гажева // Вестник аграрной науки. 2021. № 6 (93). С. 53-61.
9. Сычев В. Г, Беличенко М. В., Романенков В. А. Этапы развития, результаты исследований и актуальные проблемы длительных агрохимических полевых опытов Географической сети опытов судобрениями // Агрохимия. 2018. № 1. С. 3-16.
10. Формирование урожая сельскохозяйственных культур зернотравяно-пропашного и зернопропашного севооборотов в различных условиях водного и минерального питания в степной зоне Центрального Предкавказья / Т. П. Бижоева, Р. В. Бижоев, А. И. Сарбашева, А. З. Кушхабиев // Известия КБНЦ РАН. 2020. № 6 (98). С. 133-142.
11. Эффективность применения разных систем удобрения в богарном и орошаемом севооборотах на чернозёмах обыкновенных карбонатных Центрального Предкавказья / Т. П. Бижоева, Р. В. Бижоев, А. И. Сарбашева, А. З. Кушхабиев [и др.] // E3S Web of Conferences. 2021. Т. 262.
Информация об авторах Кушхабиев Асланбек Зулимбиевич, ведущий научный сотрудник ИСХ КБНЦ РАН, кандидат сельскохозяйственных наук. Тел.: 8(8662) 44-21-70, 8-903-425-95-22; ORCID: 0000-0002-0505-1849, e-mail: [email protected]
Сарбашева Асият Идрисовна, старший научный сотрудник, заведующий лабораторией агрохимии и биологических исследований ИСХ КБНЦ РАН. Тел.: 8(8662) 44-21-70, 8-903-497-09-39; ORCID: 0000-0003-4708-1293, e-mail: [email protected]
Батырова Ольга Александровна, старший научный сотрудник ИСХ КБНЦ РАН, кандидат сельскохозяйственных наук. Тел.: 8(8662) 77-29-98, 8-960-422-86-89; ORCID: 0000-0002-6041-9626, email: [email protected]
DOI: 10.32786/2071-9485-2022-03-21 THE INFLUENCE OF MICROELEMENTS ON THE FORMATION OF BARLEY SEEDS IN CONDITIONS OF OPTIMAL AND INSUFFICIENT MOISTURE
A.A. Neverov1, A.S. Vereshchagina1
1Federal Scientific Center for biological Systems and agricultural Technologies of Russian Academy of Sciences, Orenburg
Received 29.05.2022 Submitted 14.07.2022
The research "The effect of trace elements on the formation of barley seedlings in conditions of optimal and insufficient moisture " was carried out in accordance with the research plan for 2021-2030 of the Federal State Budgetary Research Center of the BST RAS on the topic
(No. 0526-2022-0014).
Summary
The article presents the results of laboratory studies of seed treatment with aqueous solutions of iron and magnesium sulfates for the formation of barley seedlings in conditions of optimal moisture and water deficiency. The positive results obtained allow us to recommend the use of these techniques to increase the resistance of barley crops to water stress.
