CC BY
13ОБЩИЕ ВОПРОСЫ АГРОХИМИИ
УДК 631.811:633.14
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ И ФЛАВОБАКТЕРИНА НА ОЗИМОЙ РЖИ В ЗВЕНЕ ПОЛЕВОГО СЕВООБОРОТА
В.В. Суров, О.В. Чухина, к.с.-х.н., Вологодская ГМХА
Показано, что на дерново-подзолистой легкосугпинистой почве Вологодской области применение удобрений существенно повышапо урожайность зерна озимой ржи как на фоне флавобактерина, так и без инокуляции им. Расчётные дозы азотных, фосфорных, катимых удобрений увеличит/ вынос азота, фосфора и капия, соответственно, в 1,5—1,8, 1,5—1,8 и 1,7-2,0 раза по сравнению с контролем. Получена высокая оплата удобрений - 4,2-9,5 кг зерна озимой ржи на 1 кг д. в. Флавобактерин увеличил вынос азота, фосфора, капия с урожаем, оплату удобрений, фактические балансовые коэффициенты использования азота, фосфора и капия.
Кпючевые слова: озимая рожь, урожайность, бапансовые коэффициенты, доза удобрений, оплата удобрений.
В последние годы посевы озимой ржи составляют 2 млн га, валовые сборы зерна - 3,5^1 млн т, а в структуре зерновых культур она занимает не более 5 % (в 1990 г. 12,5 %). Резкий спад в производстве ржи негативно отражается на стабильности валовых сборов других зерновых культур, что фактически подтверждается в сильно засушливые годы. Причина заключается в том, что рожь дает более стабильные урожаи по годам в сравнении с другими зерновыми культурами. Страховой потенциал у нее самый высокий, что подтверждает более высокая ее урожайность на низкоплодородных почвах, а также в морозные и сильно засушливые годы. Кроме того, производство ржи требует относительно низких прямых затрат, из-за чего ее по праву называют культурой низкого экономического риска. Поэтому в Нечерноземной зоне России нельзя допускать резких изменений структуры посевов зерновых культур, необоснованно сокращая озимые в целом и озимую рожь в частности [21.
В Вологодской области под урожай 2013 г. было посеяно 2,2 тыс. га озимых зерновых культур, в том числе озимой ржи 1,4 тыс. га. Под урожай 2014 г. посевы озимой ржи увеличились до запланированных 1,8 тыс. га, что составило 140% к уровню предыдущего года [6].
В районах достаточного увлажнения, к которым относится Вологодская область, озимую рожь размещают по занятым парам. Рожь - хороший предшественник для многих культур, в частности картофеля [7].
Известно, что удобрения обеспечивают до 70% прибавки урожайности зерна озимой ржи [8]. Особенно велика их роль в Северо-Западной зоне Нечерноземья, где условия для роста и развития культуры благоприятны, а почвы бедные.
Установлено, что биопрепараты существенно (на 10-40 %) повышают урожайность различных культур на фоне снижения негативного эффекта экстремальных экологических условий. Исследования А.П. Кожемякова показали, что эффективность биопрепаратов определяется главным образом агроклиматическими факторами, генотипами используемого микроорганизма и растения, а также взаимодействием генотипов растения и микроорганизмов [4].
Цель исследований - изучить агрономическую эффективность применения различных доз удобрений и микробиологического препарата флавобактерина на озимой ржи в звене полевого севооборота в условиях Вологодской области.
Методика. В 2010 г. на опытном поле ВГМХА имени Н.В. Верещагина был заложен 7-польный полевой севооборот: 1-викоовсяная смесь, 2- озимая рожь, 3- картофель, 4- ячмень с подсевом клеверотимофеечной смеси, 5- клевер с тимофеевкой 1-го года пользования, 6- клевер с тимофеевкой 2-го года пользования, 7- лён-долгунец. Озимую рожь изучают в звене 7-польного севооборота: 1- викоовсяная смесь, 2- озимая
рожь (сорт Волхова), 3- картофель, 4- ячмень. Технология возделывания культур - общепринятая для Северо-Западной зоны. Почва опытного участка дерново-подзолистая легкосуглинистая. Перед закладкой опыта она имела следующую характеристику: рНКс1 5,4, содержание гумуса - 1,54%, подвижного фосфора - 270 мг/кг, обменного калия - 124 мг/кг почвы.
Схема опыта под озимую рожь включала варианты: 1 - без удобрений (контроль); 2 - Р45К50 - Фон 1; 3 - Фон 1 + М110; 4 -Р40К45 + N¡00 + последействие торфонавозного компоста; 5 -Фон 1 + N¡35, причём 5-й вариант по количеству вносимого действующего вещества эквивалентен 4-му (табл. 1). Содержание элементов питания в торфонавозном компосте (%): N -0,45, Р205 _ 0,19, К20 - 0,56. Дозы удобрений изучали как без обработки зерна озимой ржи перед посевом флавобактерином (1), так и с обработкой зерна микропрепаратом (2). Инокуляцию семян озимой ржи осуществляли в день посева (непосредственно перед высевом семян) из расчёта 600 г препарата на гектарную норму высева. Протравливание семян фунгицидами не проводили.
Исследуемые на 3-5-м вариантах дозы удобрений, рассчитывали с помощью балансовых коэффициентов использования питательного вещества из удобрений и почвы (Кб) на получение планового уровня урожайности зерна озимой ржи 4,0 т/га.
Расчеты производили по формуле: Д = (Ву/ Кб) ■ 100, где Д
- доза элемента в удобренном варианте, кг/га; Ву - вынос с урожаем элемента питания в удобренном варианте, кг/га; Кб -балансовый коэффициент использования элемента, %; 100 -коэффициент перевода из % [3].
По всем вариантам Кб по фосфору и калию соответствовали 100 и 200%, по азоту в 3-м варианте Кб=110%, в 4- и 5-м вариантах Кб=90%.
В опыте изучали микробиологический препарат флавобактерин (ФБ). Входящие в состав препарата бактерии фиксируют азот из атмосферного воздуха и питают им растения, продуцируют высокоактивный антибиотик флавоцин с широким спектром действия на фитопатогенные грибы и бактерии. Препарат стимулирует рост и развитие растений за счет продуцирования физиологически активных веществ, позволяет получать экологически безопасную продукцию, улучшая её качество [9].
Площадь опытной делянки 11м2 (5,5 мх2 м). Повторность
- 4-кратная, размещение делянок систематическое. Обработка данных проведена дисперсионным анализом по Б.А. Доспе-хову [1].
Учёт урожайности определяли сплошным методом. Урожай зерна и соломы определяли по пробному снопу. Урожай приведен к стандартной влажности: зерно - 14%, солома -16% [5].
Результаты и их обсуиадение. В 2011-2013 г. исследований погодные условия несколько отличались от среднемного-летних значений, но были благоприятны для роста и развития озимой ржи. Во все годы исследований в период вегетации озимой ржи количество осадков было ниже среднемноголет-них значений. Температурный режим исследуемых периодов характеризовался значением, близким и превысившим многолетнее. Что касается осадков, то наибольший их недостаток наблюдался в июле - августе, когда процессы фотосинтеза и реутилизации питательных веществ в растениях озимой ржи уже закончились. Поэтому урожайность озимой ржи по годам исследований была стабильной и высокой. В 2011-2013 гг.
исследований плановый уровень урожайности зерна озимой ржи был достигнут в 4-м варианте, а в 5-м варианте только на фоне флавобактерина (табл. 1).
Во все годы исследований внесение удобрений существенно повышало урожайность зерна озимой ржи как на фоне флавобактерина, так и без него.
1. Урожайность зерна озимой ржи, т/га
№ вар-та По фактору А (удобрения) 2011г. | 2012 г. | 2013 г. Среднее по ф. В
По факто] эу В (ФБ)*
1 2 1 2 1 2 1 2
1 Без удобрений (контроль) 2.2 2.5 2.3 2.5 2.5 2.6 2.4 2.5
2 Р45К50 2.8 3.2 2.9 3.3 2.8 3.5 2.8 3.3
3 Р45К50 + N110 3.5 3.7 3.5 3.9 3.5 4.2 3.5 3.9
4 Р40К45 + N100 + последействие торфонавозного компоста 4.0 4.5 4.1 4.7 4.2 4.8 4.1 4.7
5 Р45К50 + N135 3.8 4.2 3.9 4.4 3.9 4.8 3.9 4.4
Среднее по ф. А 3.3 3.6 3.3 3.8 3.4 3.9 3.3 3.8
НСРо, НСРД=0.23 НСРВ=0.14 НСРд=0.20 НСРВ=0.12 НСРд=0.14 НСРВ=0.08 НСРдв=0.06
*3десь и в последующих таблицах: 1 - без обработки флавобактери-ном (ФБ). 2 - при обработке ФБ.
Применение азотных удобрений в дозе 135 кг д.в/га имело существенное преимущество перед дозой 110 кг д.в/га при использовании как органоминеральной, так и минеральной системы удобрения. Органоминеральная система удобрения на озимой ржи обеспечила существенную прибавку зерна озимой ржи во все годы исследований, за исключением 2013 г. на фоне флавобактерина. Во все годы исследований инокуляция семян зерна озимой ржи флавобактерином во всех вариантах существенно повышала урожайность культуры.
В 2011-2012 гг. влияния взаимодействия флавобактерина и различных доз удобрений (фактор АВ) не выявлено (Рф.<Рт.). Во все годы исследований наибольшая урожайность зерна, с превышением плановой, отмечена в 4-м варианте (органоминеральная система удобрения), причём как без инокуляции, так и при применении флавобактерина.
В среднем за 2011-2013 гг. исследований фосфорно-калийные удобрения обеспечили прибавку урожая зерна озимой ржи 0,4 т/га без инокуляции флавобактерином и 0,8 т/га при использовании препарата.
Расчётные системы удобрения (3-5 вар.) обеспечили прибавку 1,1-1,7 т/га без применения флавобактерина и 1,4-2,2 т/га при инокуляции им семян.
Хозяйственный вынос азота, фосфора и калия из удобрений и почвы с урожаем в среднем за 3 года исследований возрастал с повышением вносимых доз удобрений (табл. 2).
2. Хозяйственный вынос азота, фосфора и калия из удобрений и
почвы с урожаем озимой эжи (в среднем за 2011-2013 г.), кг/га
№ вар- та По фактору А (удобрения) Азот | Фосфор | Калий
По фактору В (ФБ)
1 2 1 2 1 2
1 Без удобрений (контроль) 52 60 26 32 44 57
2 Р45К50 66 90 30 41 51 71
3 Р45К50+М1Ю 87 107 39 51 74 93
4 Р40К45 +N100+последействие торфонавозного компоста 106 135 47 64 89 116
5 Р45К50 + N135 99 133 46 61 87 115
Расчётные дозы азотных, фосфорных и калийных удобрений увеличили вынос азота, фосфора и калия, соответственно, в 1,5-1,8, 1,5-1,8 и 1,7-2,0 раза по сравнению с контролем. Применение флавобактерина увеличило вынос азота с урожаем на 15-36%, фосфора - на 23-37, калия - на 25-40%.
Изучаемые дозы удобрений в среднем за годы исследований обеспечили высокую агрономическую эффективность,
прибавка от них колебалась от 400 до 2200 кг/га (табл. 3, рис. 1). В среднем за 3 года исследований в опыте получена высокая оплата удобрений, составляющая 4,2-9,5 кг зерна озимой ржи на 1 кг д.в. Эта оплата превысила нормативную (3,5 кг) во всех изучаемых вариантах, особенно при применении флавобактерина. Причём, с повышением доз вносимых удобрений оплата не снижалась и находилась на высоком уровне. Применение флавобактерина увеличило оплату удобрений на 1,4-4,2 кг зерна озимой ржи.
3. Оплата 1 кг д.в. удобрений прибавкой урожая зерна
озимой ржи, кг
№ вар -та По фактору А (удобрения) Доза удобрения, кг д.в/га Прибавка урожая, кг/га Оплата, кг/кг д.в.
По фактору В (ФБ)
1 2 1 2 1 2
1 Без удобрений (контроль) - - - - - -
2 Р45К50 95 95 400 800 4.2 8.4
3 Р45К50 + N110 205 205 1100 1400 5.4 6.8
4 Р40К45 +N100+по-
следействие торфо- 230 230 1700 2200 7.4 9.5
навозного компоста
5 Р45К50 + N135 230 230 1500 1900 6.5 8.3
Рис. 1. Оплата 1 кг д.в. удобрений прибавкой урожайности зерна озимой ржи, кг
Фактические балансовые коэффициенты (Кб) использования азота из удобрений и почвы были ниже плановых во всех вариантах (3-5 вар.) на 8-31%. Следовательно, значительное количество азота удобрений не использовано растениями, скорее всего, из-за недостаточного количества влаги (табл. 4, рис. 2).
4. Балансовые коэффициенты (Кб) использования азота, фосфора
и калия из удобрений и почвы, %
№ вар -та По фактору А (удобрения) Фактические Кб Плановые Кб
азот | фосфор | калий
По факто ру В (ФБ)
1 2 1 2 1 2 азот фосфор калий
1 Без удобрений (контроль) - - - - - - - - -
2 Р45К50 - - 67 91 102 142 - 100 200
3 Р45К50 + N110 79 97 87 113 148 186 110 100 200
4 Р40К45 + N100 + последействие торфонавозного компоста 78 100 104 142 178 232 90 100 200
5 Р45К50 + N135 73 98 102 135 174 230 90 100 200
Фактические балансовые коэффициенты использования фосфора из удобрений и почвы без применения препарата были близки к плановому уровню в 3-5 -м вар. Применение флавобактерина увеличило вынос фосфора из удобрений и почвы на 23-37%, следовательно, увеличило Кб использования калия фосфора на 24-38%. Фактические Кб использования из удобрений и почвы были ниже плановых на 98% без применения флавобактерина и азотных удобрений (2 -й вар.), на 22-52% при их применении (3-5 -й вар.). Видимо, лимитирующим фактором в опыте является содержание в пахотном
слое почвы доступных форм азота. А биопрепарат за счёт ассоциативных диазотрофов способствует доступности растениям азота атмосферы, что улучшает азотный режим и содержание других элементов в почве. Применение флавобак-терина увеличило фактические балансовые коэффициенты использования азота, фосфора и калия, соответственно, на 1825%, 24-38 и 38-56%.
250 200 150 100 50 0
1,11
Г Г
N -1
N - 2
Р205 -1 I Р205 - 2
Р45К50 Р45К50 + Р40К45 + Р45К50 + К20 -1 N110 N100 + т- N135
н.к. ■ К20 - 2
Рис. 2. Фактические балансовые коэффициенты использования азота, фосфора и калия из удобрений и почвы
Заключение. В годы исследований применение удобрений существенно повышало урожайность зерна озимой ржи как на фоне флавобактерина, так и без инокуляции им. Инокуляция семян зерна озимой ржи флавобактерином во всех вариантах
существенно повышала урожайность культуры, и даже при внесении высоких доз удобрений - Р45К50 + Nno-135. Расчётные дозы азотных, фосфорных и калийных удобрений увеличили вынос азота, фосфора и калия, соответственно, в 1,5-1,8, 1,51,8 и 1,7-2,0 раза по сравнению с контролем. Получена высокая оплата удобрений - 4,2-9,5 кг зерна озимой ржи на 1 кг д.в. Применение флавобактерина увеличило вынос азота с урожаем на 15-36%, фосфора - на 23-37, калия на 25-40%; оплату удобрений на 1,4-4,2 кг зерна; фактические балансовые коэффициенты использования азота, фосфора и калия, соответственно, на 18-25%, 24-38 и 38-56%.
Литература
1. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта,- М.: Агропромиздат, 1985.-351с.
2. Гончаренко A.A. Производство и селекция озимой ржи в России (обзор) // Зерновое хозяйство России,- №4. - 2010. С.26-33.
3. Жуков Ю.П. Система удобрения в хозяйствах Нечерноземья,- М.: Московский рабочий, 1983. - 144 с.
4. Кожемяков А.П.. Белоброва С.Н.. Орлова А.Г. Создание и анализ базы данных по эффективности микробных биопрепаратов комплексного действия // Сельскохозяйственная биология,- №3. - 2011,- С. 112-115.
5. Минеев В.Г. Практикум по агрохимии. - М.: Изд-во МГУ, 2001. -689 с.
6. Официальный портал правительства Вологодской области [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://vologda-oblast.ru
7. Пегова H.A.. Холзаков В.AI. Эффективность различных видов паров // Земледелие,- №3. - 2008,- С. 14-15.
8. Чухина О.В.. Жуков Ю.П. Плодородие дерново-подзолистой почвы и продуктивность культур в севообороте при применении различных доз удобрений // Агрохимия,- №11. - 2013,- С. 10-18.
9. ЭКОС биопрепараты [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.ekosspb.ru/
AGRONOMIC EFFICIENCY OF FERTILIZERS AND FLAVOBAKTERIN FOR WINTER RYE IN THE LINK
OF FIELD CROP ROTATION V. V. Surov, O. V. Chukhina, Vereschagin Vologda State Dairy Academy, ul. Shmidta 2, Molochnoe, Vologda oblast, 160555 Russia
It has been shown that the use offertilizers significantly increased the grain yield of winter rye on light loamy soddy-podzolic soil in the Vologda region with and without of inoculation with flavobacterin. The calculated application rates of nitrogen, phosphorus, and potassium fertilizers increased the removal of nitrogen, phosphorus, and potassium by 1.5-1.8, 1.5-1.8, and 1.7-2.0 times, respectively, compared to the control. A high return offertilizers has been obtained: 4.2-9.5 kg of winter rye grain per 1 kg a.i. Flavobacterin increased the removal of nitrogen, phosphorus, and potassium with crop, the return offertilizers, and the actual balance coefficients of utilization of nitrogen, phosphorus, and potassium.
Keywords: winter rye, crop yield, balance coefficients, fertilizer rates, return of fertilizers.
