Эффективность удобрения азотом яровой пшеницы и ячменя в лесостепи Западной Сибири Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

О/

ПОЛЕВОДСТВО И ЛУГОВОДСТВО

УДК 631.811.1 : 633.1

Эффективность удобрения азотом яровой пшеницы и ячменя в лесостепи Западной Сибири

A.Н. ВЛАСЕНКО, доктор сельскохозяйственных наук, академик РАН, директор И.Н. ШАРКОВ, доктор биологических наук,

зам. директора

B.Н. ШОБА, доктор биологических наук, зам. директора

C.А. КОЛБИН, старший научный сотрудник

Сибирский НИИ земледелия и химизации сельского хозяйства, пос. Краснообск, а/я 356, Новосибирский район, Новосибирская область, 630501, Россия

E-mail: [email protected]

В 8-летнем полевом опыте, проведенном в центральной лесостепи Приобья на черноземе выщелоченном в севообороте пшеница - ячмень, изучена отзывчивость указанных культур на применение возрастающих доз азотного удобрения - N30-^0. Территория характеризуется среднегодовым количеством осадков около 400 мм, суммой температур воздуха выше 10оС - 1800оС, продолжительность вегетационного периода 120 дн. В опыте использовали сорта сибирской селекции - пшеница Новосибирская 29 и ячмень Ача. При всех уровнях азотного питания (N0^90) урожайность зерна ячменя (2,28-4,21 т/га) была значительно выше, чем пшеницы (2,113,16 т/га), причем с увеличением дозы азотного удобрения разница в пользу ячменя за -метно возрастала. В среднем под влиянием доз азота ячмень повысил урожайность примерно на 30% больше, чем пшеница. Расход азота на формирование 1 ц зерна с соответствующим количеством соломы в вариантах полевого опыта Ш-Ш0 изменялся у пшеницы с 2,9 до 3,7 кг, ячменя - с 2,5 до 3,3 кг. Ячмень обеспечивал значительно более высокую окупаемость 1 кг азота прибавкой зерна - 21-35 кг против 12-18 кг у пшеницы. Более эффективное использование ячменем азотного удобрения обусловлено в основном повышенной продуктивной кустистостью и большим количеством зерен в колосе.

Ключевые слова: яровая пшеница, яровой ячмень, азотные удобрения, окупаемость азота прибавкой зерна.

Для цитирования: Эффективность удобрения азотом яровой пшеницы и ячменя в лесостепи Западной Сибири / А.Н. Власенко, И.Н. Шарков, В.Н. Шоба, С.А. Колбин // Земледелие. 2015. №1. С. 25-27.

На долю яровой пшеницы и ярового ячменя в сибирском регионе приходится до 80% площади посевов зерновых и зернобобовых культур. Поэтому эффективность технологий их возделывания оказывает решающее влияние на экономику всей земледельческой отрасли.

Ведущее средство интенсификации земледелия на старопахотных почвах -азотные удобрения [1]. На черноземах Западной Сибири по непаровым предшественникам азот, наряду с почвенной влагой, систематически выступает в качестве фактора, лимитирующего продуктивность зерновых культур [2]. Выявление особенностей их реакции на применение азотных удобрений важно для понимания возможностей повышения эффективности технологий возделывания и совершенствования методов диагностики питания растений этим элементом.

Цель исследования заключалась в сравнительной оценке в многолетнем полевом опыте эффективности применения азотного удобрения под яровую пшеницу и ячмень на черноземе выщелоченном в условиях центральной лесостепи Приобья.

культивацию азот в виде аммиачной селитры в дозах 30, 60 и 90 кг д.в./га. Зяблевая обработка почвы - ежегодная вспашка на глубину 25-27 см. Яровую пшеницу сорта Новосибирская 29 и ячмень сорта Ача во всех вариантах опыта выращивали с применением пестицидов для защиты растений от сорняков, болезней и вредителей. Урожай зерна учитывали сноповым методом. В процессе уборки урожая комбайном солому измельчали и разбрасывали по полю.

Почва - чернозем выщелоченный среднесуглинистого гранулометрического состава. Содержание гумуса в пахотном слое - 5,8%, общего азота -0,35%, реакция среды - близкая к нейтральной. Почва хорошо обеспечена фосфором и калием, содержание Р2О5 и К2О (по Чирикову) - 23 и 18 мг/100 г почвы соответственно.

Среднегодовое количество осадков на территории проведения исследований составляет примерно 400 мм, сумма температур воздуха выше 10оС - около 1800оС при продолжительности периода вегетации 120 дн. Метеоусловия в годы исследования (2006-2013 гг.) были различными. Показано [3], что в лесостепи Приобья наиболее адекватная оценка влияния погоды на урожайность яровой пшеницы возможна с использованием гидротермического коэффициента Селянинова (ГТК) за июнь-июль, сред-немноголетнее значение которого для района исследования составляет 1,05. За 8 лет проведения опыта величина этого показателя изменялась от 0,18 до 1,67, в том числе 3 года были благоприятными (ГТК > 1), 4 года - умеренно засушливыми (0,7-1,0) и 1 год - сильно засушливым (0,18).

Урожаи пшеницы и ячменя в годы исследований формировались при достаточно высоких стартовых запасах влаги и низком содержании нитратного азота в почве (табл. 1).

1. Запасы продуктивной влаги и нитратного азота в почве на вариантах опыта без применения азотного удобрения в 2006-2013 гг.

Слой почвы, см Влага, мм N - NO3, кг/га

среднее lim среднее lim

0-40 70 59-84 28 13-41

0-100 157 126-190 48 27-86

Исследования проводили в стационарном полевом опыте СибНИИЗиХ, заложенном в 2004 г. на землях ФГУП «Элитное» в пригороде Новосибирска. В севообороте пшеница - ячмень под каждую культуру ежегодно вносили вразброс под предпосевную

При всех уровнях азотного питания сбор зерна ячменя была значительно выше, чем пшеницы, причем с увеличением дозы азотного удобрения разница в пользу ячменя заметно возрастала, достигая одной трети (табл. 2).

Ы (D 3 ь

(D д

(D Ь 5

(D

М О

сл

2. Среднегодовые урожаи пшеницы и ячменя по вариантам опыта в 2006-2013 гг.

Культура Доза азота НСР05

N0 N30 N60 N90

Пшеница, т/га 2,11 2,65 2,97 3,16 0,46

Ячмень, т/га 2,28 3,34 3,90 4,21 0,58

Превышение урожая ячменя в сравнении с пшеницей, % 8 26 31 33

Под влиянием наименьшей дозы удобрения (N30) урожай пшеницы увеличился на 26%, ячменя - на 47%. При больших дозах азота такое различие в пользу ячменя было выражено еще сильнее (см. табл. 2). Более значительный рост урожайности ячменя при повышении уровня азотного питания обусловливался увеличением продуктивной кустистости и количества зерен в колосе. Например, даже в относительно засушливом 2010 г (ГТК 0,61) под воздействием N30, N60 и N90 число продуктивных стеблей пшеницы возросло соответственно на 4, 9 и 7%, ячменя - на 30, 55 и 59 %. Количество зерен в колосе пшеницы под влиянием азотного удобрения повысилось в среднем на 14%, ячменя - на 20%, масса 1000 зерен - на 7 и 4% соответственно.

Вынос азота надземной биомассой растений в фазе полной спелости изменялся аналогично урожайности культур: в варианте опыта без дополнительного внесения этого элемента он был несколько больше у пшеницы, но при повышении уровня азотного питания картина изменялась на противоположную (табл. 3).

У обеих культур отмечены достаточно большие величины окупаемости азотного удобрения прибавкой зерна (табл. 4), причем у ячменя она была примерно в 2 раза выше (21-35), чем у пшеницы (12-18). По мере увеличения дозы удобрения окупаемость азота прибавкой урожая заметно уменьшалась - факт хорошо известный в агрохимии. Более высокая окупаемость азота прибавкой зерна ячменя, в сравнении с пшеницей, как в неудобренном варианте опыта, так и на фоне с N30 и N60, свидетельствует о возможностях этой культуры более эффективно использовать повышенные уровни азотного питания.

Ранее проведенное обобщение результатов преимущественно одногодичных полевых опытов на черноземах Западной Сибири показало значительно меньшие величины окупаемости - 3-4 кг прибавки зерна на 1 кг азота удобрения [5]. Причина более высоких значений в нашем эксперименте кроется в том, что расчет осуществляли по данным многолетнего опыта и, следовательно, полученные результаты включали

3. Среднегодовой вынос азота (кг/га) надземной биомассой пшеницы и ячменя (зерном и соломой) в фазу полной спелости в 2006-2013 гг.

Культура Доза азота НСР05

N0 I N30 N60 N90

Пшеница 62 87 105 118 22

Ячмень 56 89 117 138 17

Превышение выноса азота ячменем по отношению к пшенице, % -10 2 11 17

■л

о

СЧ

Ф ^

Ф

4

ф

^

5

Ф

СО

Вынос азота культурами в варианте N0 характеризует так называемую текущую минерализацию почвенного азота. В нашем опыте среднегодовая величина этого показателя для чернозема выщелоченного, используемого в севообороте без пара и бобовых культур, составляла примерно 60 кг/га.

На основании полученных результатов можно рассчитать расход азота на формирование 1 ц зерна и соответствующего количества соломы. По мере увеличения доз с N0 до N90 величина этого показателя у пшеницы изменялась с 2,9 до 3,7 кг ячменя - с 2,5 до 3,3 кг (средние значения по культурам 3,3 и 2,9 кг соответственно).

ту часть прибавки зерна, которая формировалась благодаря последействию. При ежегодном применении азотного удобрения на протяжении нескольких лет оно может быть весьма значительным, поскольку, как было установлено с помощью меченных ^ азотных удобрений [4], в сибирских почвах закрепляется (иммобилизуется) около 50% внесенной дозы этого элемента. Между закреплением азота в органическом веществе и его минерализацией через несколько лет устанавливается равновесие, что обеспечивает значительное увеличение содержания в почве доступных растениям форм элемента.

4. Среднегодовая окупаемость азота удобрения прибавкой зерна пшеницы и ячменя в 2006-2013 гг., кг/кг

Культура

Окупаемость азота в диапазоне урожаев культур по вариантам опыта

N0^30

N0^60

N0^90

N30^60

N60^90

Пшеница Ячмень

17,9 35,1

14,3 26,9

11,6 21,4

10.7

18.8

6,2 10,4

Интерес представляет минимальная величина окупаемости азота удобрения прибавкой урожая, при которой хозяйству будут компенсированы затраты на приобретение туков. По данным ЗАО «Агродоктор» -основной фирмы, реализующей удобрения и средства защиты растений хозяйствам Новосибирской области, цена 1 кг азота в аммиачной селитре в 2014 г. составляла около 40 руб. При средней цене реализации 1 т зерна 7000 руб. для компенсации затрат на покупку удобрения необходимо, чтобы 1 кг азота удобрения обеспечивал формирование примерно 5,7 кг зерна. Для того чтобы за счет удобрения получать не только большую урожайность, но и устойчивую прибыль, эта величина должна быть больше, как минимум, в два раза - 10-11 кг зерна на каждый килограмм азота удобрения. Для хозяйств, которые только начинают применять удобрения, достижение такой окупаемости представляется весьма сложной задачей. Однако при многолетнем использовании азотного удобрения формирование на 1 кг азота 10 кг зерна и более, особенно при возделывании ячменя, задача вполне достижимая (табл. 4).

Таким образом, под влиянием азотного удобрения ячмень значительно сильнее (примерно на 1/3) повышает урожайность, чем яровая пшеница. Обе культуры обеспечивают достаточно высокую окупаемость 1 кг азота прибавкой зерна, которая в диапазоне доз N30^90, с учетом последействия удобрения, у пшеницы составила 12- 18 кг/ кг у ячменя - 21-35 кг/кг Значительно большая окупаемость азота зерном ячменя, в том числе при повышенных дозах удобрения, свидетельствует о существенно более эффективном использовании культурой высоких фонов азотного питания. Поэтому даже при несколько меньших ценах на зерно ячменя в случае дефицита азотных удобрений, в первую очередь их необходи -мо вносить под посевы этой культуры, которые обеспечат получение более высокого дохода, в сравнении с возделыванием пшеницы.

Литература

1. Адаптивно-ландшафтные системы земледелия Новосибирской области / Под ред. Кирюшина В.И., Власенко А.Н. Новосибирск: РАСХН. Сиб. отд-ние, 2002. 388 с.

2. Холмов В.Г., Юшкевич Л. В. Интенсификация и ресурсосбережение в земледелии Лесостепи Западной Сибири. Омск: Омский гос. аграрный ун-т, 2006. 388 с.

3. Шарков И.Н., Колбин С.А. Связь показателей погоды с урожайностью яровой пшеницы в центральной лесостепи Приобья // Аграрная наука - с.-х. производству Монголии, Сибирского региона,

УДК 633.18

Особенности агротехники раннеспелых сортов риса в Приморском крае

Казахстана и Болгарии /Сб. науч. докладов XVI междунар. науч.- практич. конф. Улан-Батор: Тип. МГАУ, 2013. Ч.1. С.191-192.

4. Гамзиков Г.П., Кострик Г.И., Емельянова В.Н. Баланс и превращение азота удобрений Новосибирск: Наука, 1985. 161 с.

5. Державин Л.М. Эффективность азотных удобрений в различных почвенно-климатических регионах СССР (по данным полевых опытов агрохимической службы) // Химия в сельском хоз-ве, 1982. Т.20. № 9. С. 6-9.

Efficiency of fertilizer spring wheat nitrogen and barley in forest-steppe of Western Siberia

A.N. Vlasenko, I.N.Sharkov, V.N. Shoba, S.A. Kolbin

Siberian Research Institute of Soil Management and Chemicalization of Agriculture, Krasnoobsk, box 356, Novosibirsk Region, 630501, Russia

Summary. In a 8-year-old field experiment spent in the central Ob forest steppe on leached chernozem in a crop rotation wheat - barley, responsiveness of the given cultures on application of increasing doses of nitric fertilizer - N30-N90 is studied. The territory is characterized by the mean annual precipitation is about 400 mm; the sum of the air temperatures above 10°C is about 1800C during a period of 120 days. In experience used breeds of the Siberian selection - wheat Novosibirsk 29 and barley of Acha. At all levels of a nitrogen nutrition (N0-N90) productivity of grain of barley (2,28-4,21 t/ha) was considerably above, than wheat (2,11-3,16 t/ha), and with increase of a dose of nitric fertilizer the difference in favour of barley considerably increased. On the average under the influence of doses of nitrogen barley has raised productivity approximately on 30 % more than wheat. The consumption of nitrogen on formation 1 hkg grains with corresponding quantity of straw on variants of field experiment N0-N90 changed at whea t from 2,9 to 3,7 kg, barley - 2,5 to 3,3 kg. Barley provided much higher response of nitrogen of 1 kg with a grain increase -21-35 kg against 12-18 kg at wheat. More the effective utilization barley of nitric fertilizer was caused basically by the raised productive of tilling capacity and increase in quantity of grains in an ear.

Keywords: spring wheat, summer barley, nitric fertilizers, a response of nitrogen by grain increase.

Author Details: A.N.Vlasenko, Dr. Agricultural Sci., Acad. RAS Director; I.N. Sharkov, Dr. Biol. Sci., Deputy Director (e-mail: [email protected]); V.N.Shoba, Dr. Biol. Sci., Deputy Director, S.A.Kolbin, Senior Researcher.

For citation: Vlasenko A.N., Sharkov I.N., Shoba V.N., Kolbin S.A. Efficiency of fertilizer spring wheat nitrogen and barley in forest-steppe of Western Siberia. Zemledelie. 2015. №1. pp. 25-27 (In Russ)

М.В. АНИЩЕНКО Ю.И. СЛАБКО, доктор биологических наук

Приморский НИИ сельского хозяйства, ул. Воложенина, 30, п.Тимирязевский, Уссурийский район, Приморский край, 692539, Россия

E-mail: [email protected]

Исследованы элементы агротехники районированных сортов риса Приозерный 61, Ханкайский 429 и Луговой - нормы высева и дозы минеральных удобрений. Установлено, что сорта по-разному реагируют на эти приемы возделывания.

Ключевые слова: сорт, норма высева, доза удобрений, урожайность.

Для цитирования: Анищенко М.В., Слабко Ю.И. Особенности агротехники раннеспелых сортов риса в Приморском крае //Земледелие. 2015. №1. С. 27-29.

На Дальнем Востоке рис возделывают в основном в Приморском крае на площади около 30 тыс. га. Сданные в эксплуатацию в советское время и ныне не используемые по прямому назначению рисовые оросительные системы после небольшой реконструкции позволяют увеличить посевные площади более чем в 2 раза. По мнению Б.А. Неунылова [1] зону рисосеяния также можно расширить за счет низменных и заболоченных земель южных районов Хабаровского края и Амурской области, на которых богарное земледелие невозможно или сопряжено с риском из-за периодического избыточного увлажнения почвы. Площадь таких земель - около 400 тыс. га.

В местных условиях плодородие почв обеспечивает проектную урожайность риса 3,0-3,5 т/га при сравнительно недорогой поливной воде. Для того чтобы повысить ее в 2 раза есть необходимые ресурсы: достаточное количество водных источников, удовлетворительный температурный режим, раннеспелые сорта. Сумма активных температур более 10 оС в основных районах рисосеяния колеблется в пределах 2300-2450 оС, а безморозный период составляет 125-145 дн., что с 90 %-ной вероятностью обеспечивает условия для гарантированного вызревания сортов местной селекции с периодом вегетации 105-110 дн.

Рост урожайности и соответственно снижение затрат энергии и денежных средств на производство продукции в

основном сдерживает низкое плодородие низинных луговых оглеенных и лугово-болотных почв, расположенных в основном в Уссуро-Ханкайской равнине и акватории оз. Ханка. Отрегулировать его можно с помощью минеральных удобрений, однако нет точных рекомендаций по применению их доз на таких почвах, сведений о реакции возделываемых сортов на улучшение условий минерального питания, а также данных, в какой степени тарифы на доставку удобрений из европейской части России повлияют на экономическую эффективность и рентабельность производства риса. Поэтому разработка сортовой агротехники актуальна не только с агрономической, но и с экономической и энергетической стороны.

Раннеспелые сорта с продолжительностью вегетации до 110 дн. в Приморском крае возделывают по единой технологии, не учитывающей их биологические особенности по отношению к агрофону, что при высоких дозах минеральных удобрений часто вызывает проявлениеболезней, слабое или, наоборот, избыточное кущения, полегаемость, недружное созревание. Нуждается в уточнении рекомендуемая норма высева (7 млн всхожих семян на 1 га) и доза минеральных удобрений ^60Р60К60).

С урожаем зерна риса 5,0 т/га из почвы выносится 125-140 кг азота, 5055 кг фосфора и 110-130 кг калия [2]. Наибольшая потребность растений в азоте объясняет высокую эффективность азотный удобрений. В то же время переизбыток минеральных форм этого элемента при недостатке тепла стимулирует заболевание растений пирикулярией. Повышенная способность риса к кущению на фоне высоких доз удобрений может быть причиной полегаемости, неравномерного и неполного вызревания зерна отдельных сортов и, как следствие, снижения урожайности [2, 3].

Полевые мелкоделяночные опыты е по оптимизации питания риса прово- | дили в 2009 г на экспериментальном ® участке РОС ООО «Луговой», а в 2010- л 2012 гг. - РОС Приморского НИИСХ, | на лугово-бурой оглеенной почве с № близкими агрохимическими показа- ю телями. Содержание гумуса в пахот- м ном слое первого и второго участков 1 составляло соответственно 3,46 и 5