CC BY
14
https://doi.Org/10.30766/2072-9081.2021.22.2.254-263 УДК 631.82:633.16
Эффективность возрастающих доз минеральных удобрений при возделывании ярового ячменя сорта Новичок
О 2021. Ф. А. Попов Л. М. Козлова, Е. Н. Носкова, Е. В. Светланова
ФГБНУ «Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени Н. В. Рудницкого», г. Киров, Российская Федерация
Результаты исследований получены в 2019-2020 гг. на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве в условиях центральной зоны Евро-Северо-Востока РФ. Изучали 18 вариантов возрастающих доз минеральных удобрений в диапазоне от 30 до 150 кг действующего вещества на гектар. В условиях вегетационного периода 2019 г. на величину урожая ячменя сорта Новичок в большей степени влияли азотные удобрения (У = 0,67 - 0,11х2 + 1,33х, R2 = 0,92), в 2020 г. - фосфорные (У = 1,48 - 0,02х2 + 0,48х, R2 = 0,99). В среднем за 2 года исследований урожайность в контрольном варианте без применения удобрений составила 0,87 т/га Прибавки урожайности зерна ячменя от применения возрастающих доз удобрений варьировали от 1,38 до 3,90 т/га Окупаемость 1 кг действующего вещества удобрений прибавкой урожая ячменя снижалась при увеличении доз: с 15,3 (ЫзоРзоКзо) до 8,3 кг (NmPmKm). В среднем за два года исследований возрастающие дозы и соотношения минеральных удобрений не оказали существенного влияния на технологические свойства зерна ярового ячменя Содержание сырого протеина в зерне с увеличением доз удобрений возрастало (г = 0,55), для получения зерна 2 класса качества необходимо вносить не менее 90 кг д. в./га аммиачной селитры. По содержанию сырой клетчатки получен 1 класс качества зерна, данный показатель не зависел от применения удобрений. Высокая рентабельность возделывания ярового ячменя сорта Новичок (от 54,2 до 59,1 %) отмечена при внесении минеральных удобрений в дозах NmPm, N120, NeoPeoKeo и X1211P1211K1211.
Ключевые слова: возрастающие дозы, прибавка урожая, окупаемость, экономическая эффективность, технологические показатели качества, физико-химические показатели качества
Благодарноспш: работа выполнена при поддержке Минобрнауки РФ в рамках Государственного задания ФГБНУ «Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени Н. В. Рудницкого» (тема №0528-2019-0100).
Авторы благодарят рецензентов за вклад в экспертную оценку работы.
Конфликт интересов: авторы заявили об отсутствии конфликта интересов.
Для ципшрования: Попов Ф. А., Козлова JI. М., Носкова Е. Н., Светлакова Е. В. Эффективность возрастающих доз минеральных удобрений при возделывании ярового ячменя сорта Новичок. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2021;22(2):254-263. DPI: https://doi.Org/10.30766/2072-9081.2021.22.2.254-263
Поступила: 03.02.2021 Принята к публикации: 21.03.2021 Опубликована онлайн: 19.04.2021
Effectiveness of increasing doses of mineral fertilizers in the
cultivation of spring barley of the Novichok variety
© 2021. Fyodor A. PopovEl, Lyudmila M. Kozlova, Eugenia N. Noskova, Elena V. Svetlakova
Federal Agricultural Research Center of the North-East named N. V. Rudnitsky, Kirov, Russian Federation
The resubs of the research were obtained in 2019-2020 on sod-podzolic nuddle-loam soil in the conditions of Euro-North-East of the Russian Federation. There were studied 18 variants of increasing doses of mineral fertilizers in the range from 30 to 150 kg of active ingredient per hectare. Under the conditions of 2019 growing season, nitrogen fertilizers influenced the value of yield of Novichok barley variety to a greater extent (Y = 0.67 - 0. llx2 + 1.3 3x, R2 = 0.92), in 2020 - phosphorus fertilizers (¥ = 1.48 - 0.02x2 + 0.48x, R2 = 0.99). On average, over 2 years of research, the yield in the control variant mthout the use offertilizers was 0.87 t/ha Held increase of barley grains because of enlarged fertilizer doses ranged from 1.38 to 3.90 t/ha The payback of 1 kg of active ingredient offertilizers with increase of barley yield decreased due to enlarged doses: from 15.3 (N30P30K30) to 8.3 kg (NisoPisoKiso). On average for tn'o years of the research the increasing doses and ratios of mineral fertilizers had no significant effect on technological properties of spring barley seeds. The content of crude protein in grain gren' with increase in fertilizer doses (r = 0.55). To obtain grain of the 2nd class of quality it is necessary to apply not less than 90 kg of active ingredient/hectare of ammonium nitrate. According to the content of crude cellulose, the 1st class of grain quality has been obtained, and this indicator did not depend on the application offertilizers. High profitability of cultivation of the Novichok spring barley variety (from 54.2 to 59.1 %) has been recorded by application of mineral fertilizers in doses N60P60, N120, NmPmKm and NnoPnoKna
Keywords: increasing doses, yield increase, payback, economic efficiency, technological quality indicators, physical-and-chemical quality indicators
Acknowledgement: the research was carried out under the support of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation within the state assignment of Federal Agricultural Research Center of the North-East named N. V. Rudnitsky (theme No. 0528-2019-0100).
The authors thank the reviewers for their contribution to the peer review of this work.
Conflict of interest: the authors stated no conflict of interest.
For citations: Popov F. A., Kozlova L. M., Noskova E. N. , Svetlakova E. V. Effectiveness of increasing doses of mineral fertilizers in the cultivation of spring barley of the Novichok variety. Agramava nauka Evro-Severo-Vostoka = Agricultural Science Euro-North-East. 2021;22(2):254-263. (In Russ.). DOI: https://doi.Org/10.30766/2072-9081.2021.22.2.254-263
Received: 03.02.2021 Accepted for publication: 21.03.2021 Published online: 19.04.2021
Минеральное питание растений имеет принципиальное значение в оценке и управлении параметрами эффективного плодородия, функционирования и устойчивого развития агроценозов. Высокая и стабильная продуктивность подзолистых почв, характеризующихся низким естественным плодородием, в условиях короткого вегетационного периода и дефицита тепла возможна при систематическом научно обоснованном применении агрохимических средств [1]. Среди факторов, повышающих эффективность зернового комплекса, на долю известковых, минеральных и органических удобрений приходится 65-75 % [2]. Значение удобрений в увеличении урожайности сельскохозяйственных культур, приумножении и сохранении плодородия почвы доказано многочисленными опытами и подтверждено практикой мирового земледелия. Кроме того, научно обоснованное применение удобрений позволяет управлять качеством сельскохозяйственной продукции и предотвращает загрязнение окружающей среды. При этом особенно велика их роль на дерново-подзолистых почвах, имеющих невысокий природный потенциал [3, 4, 5]. Полностью отказаться от использования минеральных удобрений нельзя даже на высокоплодородных почвах, длительное время получавших достаточное их количество. На бедных питательными элементами почвах при отрицательном их балансе в системе почва-растение ограничение применения всех видов удобрений приводит к резкому снижению продуктивности пашни1.
В Волго-Вятском регионе яровой ячмень относят к проверенной, высоконадёжной культуре, которая максимально использует свой биологический потенциал для формирования устойчивых урожаев. Главное направление использования ярового ячменя в регионе -
зернофуражное [6]. В 2017-2018 гг. мировые посевные площади ячменя составили 48,1 млн га, а в Российской Федерации - 7,85 млн га2. Урожайность и качество зерна ярового ячменя во многом зависят от минерального питания растений, агрохимических свойств почвы, сортовых особенностей и других факторов [7]. Управление минеральным питанием ячменя -один из основных факторов повышения его урожайности [8, 9, 10].
Для обеспечения продовольственной безопасности и независимости РФ, конкурентоспособности отечественной продукции на мировых рынках продовольствия, снижения технологических рисков в агропромышленном комплексе актуальной является разработка высокоэффективных, экологически безопасных систем интегрированного применения агрохимических средств в агротехнологиях различной интенсификации.
Научная новизна проводимых исследований заключается в том, что впервые установлены закономерности влияния различных доз, видов и соотношений минеральных удобрений на величину и качество урожая ярового ячменя сорта Новичок в условиях Кировской области.
Цель исследований - изучить влияние возрастающих доз минеральных удобрений на урожайность и качество зерна ярового ячменя сорта Новичок и выявить экономически эффективные дозы.
Материал и методы. Полевой стационарный опыт по изучению различных видов, доз и соотношений минеральных удобрений заложен более 48 лет назад, в 1972 г. (вторая закладка - в 1973 г., третья - в 1974 г.) на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве, сформированной на элювии пермских глин. Агрохимическая характеристика пахотного слоя (0-20 см) при закладке опыта: рНка 4,80,
Региональная система земледелия Смоленской области. Смоленск: Агронаучссрвис. 2013. 277 с.
2World agricultural production. United States Department of Agriculture, Foreign Agricultural Service, Circular
Series, 2021. 40 p. URL: https://apps.fas.usda.gov/psdonline/circulars/production.pdf
гумус - 1,50 % (по Тюрину), подвижный фосфор - 46 мг/кг, обменный калий - 160 мг/кг почвы (по Кирсанову). В настоящее время идет восьмая ротация шестипольного севооборота с типичным для Кировской области чередованием сельскохозяйственных культур: озимая рожь по чистому пару; яровой ячмень с подсевом клевера лугового; клевер луговой 1 г. п.; яровая пшеница по пласту многолетних трав; яровой овес - по обороту пласта.
Возделываемый в опыте сорт ярового ячменя Новичок включен в Государственный реестр селекционных достижений РФ с 2002 г. Главное достоинство сорта - толерантность к кислым дерново-подзолистым почвам. На почвах, подверженных эдафическому стрессу, средняя урожайность сорта составляла 5,6 т/га. Сорт среднеспелый, зернофуражного использования. Зерно средней крупности. Масса 1000 зерен достигает 45 г. Устойчивость к полеганию хорошая, однако при высоких дозах азота сорт склонен к полеганию. Сорт практически устойчив к черной и твердой головне, средневосприимчив к корневым гнилям.
Органические удобрения в опыте не применяли, известкование почвы не проводили. Минеральные удобрения во всех ротациях севооборота вносили под озимую рожь и яровые зерновые культуры перед посевом, весенние и летние подкормки не применяли.
Почвенные пробы для агрохимического анализа отбирали в начале 8-й ротации севооборота в чистом пару до посева озимой ржи (2017-2018 гг.) с определением следующих показателей: обменная кислотность потенцио-метрически (ГОСТ 26483-85), содержание гумуса по методу Тюрина в модификации Никитина (ГОСТ 26213-91), содержание подвижных соединений фосфора и калия по Кирсанову в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26207-91).
Схема факториального опыта включает 54 варианта, повторность двукратная. Площадь варианта 140 м2, учетная площадь - 58,8 м2. В данной статье использованы результаты исследований по 18 вариантам опыта с применением различных соотношений аммиачной селитры, двойного гранулированного суперфосфата и хлористого калия. Внесение минеральных удобрений осуществляется поделя-ночно вручную, непосредственно перед предпосевной культивацией. Уборка урожая
выполнена в фазу полной спелости ячменя путем прямого комбайнирования Sampo 500. Анализ технологических качеств зерна ячменя проводили по общепринятой в агрохимических исследованиях методике3. Анализ физико-химических свойств зерна ячменя выполняли на приборе INFRAMATIC. Экономическую эффективность применения минеральных удобрений рассчитывали по типовым технологическим каратам согласно методическим указаниям4. Дисперсионный, корреляционный и регрессионный анализы данных выполнены с использованием пакета программ Microsoft Office Excel 2007.
Метеоусловия вегетационных периодов сильно различались по годам исследований, особенно в критические моменты развития растений ячменя. В период посева и формирования всходов ячменя в мае 2019 г. выпало всего 68 % от нормы осадков, тогда как в мае 2020 г. этот показатель составил 165 %. При этом сумма активных температур на конец мая 2019 г. была равна 292 °С, а в мае 2020 г. -несколько ниже, 227 °С. Всё это способствовало более раннему и дружному появлению всходов и развитию посевов ячменя во второй год исследований. В целом к моменту уборки ячменя в августе 2019 г. сумма активных температур достигла 1220 °С, сумма осадков -252 мм. В аналогичный период 2020 г. сумма активных температур составила 1328 °С, сумма осадков - 290 мм. Таким образом, сложившиеся метеоусловия позволили в 2020 г. получить большую урожайность зерна ячменя по сравнению с 2019 г.
Результаты и их обсуждение. В длительном полевом опыте в течение семи ротаций шестипольного зернопарового севооборота вносили возрастающие дозы минеральных удобрений под зерновые культуры. Агрохимические свойства пахотного слоя дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы после 43 лет ведения опыта представлены в таблице 1.
В исследованиях Н. Е. Завьяловой с соавторами [3] на дерново-подзолистых почвах содержание гумуса в варианте без применения удобрений снизилось за 40 лет на 13 % от исходного значения. В наших исследованиях за 43 года снижение составило 24 относительных процента: с 1,50 до 1,14%. В варианте с малой дозой удобрения (30 кг д. в./га)
3Оценка качества зерна: справочник. М.: Агропромиздат, 1987. 208 с.
4Методические указания по расчету экономической эффективности использования в сельском хозяйстве результатов НИР для условий Северо-Востока европейской части РФ. Киров: НИИСХ Северо-Востока, 2008. 65 с.
содержание гумуса уменьшилось на 0,17 %, со мальной дозы удобрений (150 кг д. в./га) обес-средними и повышенными дозами (60-120 д. в. /га) печило сохранение содержания гумуса в почве - на 0,05-0,09 абс. %. Только внесение макси- на исходном уровне.
Таблица 1 - Агрохимические свойства дерново-подзолистой почвы в основных вариантах длительного стационарного опыта (среднее за 2017-2018 гг.) /
Table 1 - Agrochemical properties of sod-podzolic soil in the main variants of long-term stationary experiment (average for 2017-2018)
Доза удобрений / Fertilizer dose рНка Гумус, % / Humus, % P2O3 K2O
мг/кг / mg/kg
N0P0K0 - контроль / NoPoKo - control 4,8 1,14 60 176
N30P30K30 4,7 1,33 84 205
N50P60K60 4,7 1,41 122 213
N90P90K90 4,6 1,43 147 230
N120P120K120 4,5 1,45 197 242
Nl50Pl50Kl50 4,5 1,54 205 249
HCP05/LSD05 0,2 0,17 10 25
С увеличением доз минеральных удобрений до 90-150 кг д. в./га наблюдалось существенное возрастание кислотности пахотного слоя дерново-подзолистой почвы на 0,2-0,3 единицы рНка относительно контрольного варианта.
Во всех вариантах с внесением доз ЫРК отмечено достоверное увеличение содержания подвижного фосфора относительно контроля на 23-145 мг/кг, обменного калия - на 29-73 мг/кг.
Внесение минеральных удобрений оказало существенное влияние на урожайность ярового ячменя сорта Новичок. В 2019 г. на величину урожая ячменя в большей степени влияли азотные удобрения (У = 0,67 - 0,11х2 + 1,33х, Я2 = 0,92) на фоне фосфорно-калийных и фосфорные (У = 1,31 - 0,09х2 + 1,05х, Я2 = 0,83) на фоне азотно-калийных удобрений. В 2020 г. в большей степени влияли фосфорные удобрения (У = 1,48 - 0,02х2 + 0,48х, Я2 = 0,99) на фоне азотно-калийных и калийные (У = 2,27 - 0,01х2 + 0,23х, Я2 = 0,93) на фоне азотно-фосфорных удобрений, а влияние азотных удобрений на фоне применения фосфорно-калийных снизилось (У = 2,42 - 0,02х2 + 0,22х, Я2 =0,63).
Урожайность ячменя в 2019 г. в контрольном варианте составила всего 0,28 т/га (табл. 2). Это связано с тем, что в начале вегетации ячменя наблюдалась недостаточная
влагообеспеченность его посевов. После выпадения необходимого количества осадков питательные элементы стали доступны растениям в вариантах опыта с внесением удобрений, чего в контрольном варианте, где удобрения не применялись, не произошло. Самую высокую урожайность обеспечила доза Ni5oPi5oKi5o - 5,22 т/га. Применение только калийных удобрений, пусть и в возрастающих дозах, не приводило к увеличению урожайности ячменя. Внесение двойных сочетаний удобрений выстраивалось в следующую цепочку по снижению их эффективности: азотно-фосфорные, азотно-калийные, фосфор-но-калийные. Данную тенденцию наблюдали и при увеличении доз удобрений.
Самую большую прибавку урожайности зерна ячменя обеспечила доза минеральных удобрений Ni5oPi5oKi5o - 4,94 т/га при достаточно низкой окупаемости 1 кг д. в. (11 кг зерна). Максимальная окупаемость 1 кг д. в. минеральных удобрений прибавкой зерна составила 36 кг при внесении аммиачной селитры в дозе N60. Примерно равная окупаемость 1 кг д. в. наблюдалась при применении аммиачной селитры с двойным суперфосфатом в дозе N60P60 (26,7 кг) и при внесении всех видов удобрений в дозе N30P30K30 (25,1 кг зерна ячменя). Самая низкая окупаемость зерном получена при внесении хлористого калия в дозе К6о (4,2 кг).
Таблица 2 - Урожайность ярового ячменя сорта Новичок и окупаемость минеральных удобрений зерном / Table 2 - Yield of spring barley of the Novichok variety and payback of mineral fertilizers with grain
Доза удобрений / 2019 г. 2020 г. Среднее за 2 года / Average for 2 vears
Fertilizer dose Г П" О*" У П О У П О
NoPoKo - контроль / NoPciKo - control 0,28 - - 1,46 - - 0,87 - -
Neo 2,44 2,16 36,0 2,20 0,74 12,3 2,32 1,45 24,2
РбО 1,35 1,07 17,8 1,81 0,35 5,8 1,58 0,71 11,8
Кбо 0,82 0,54 9,0 1,59 0,13 2,2 1,21 0,34 5,6
NeoPeo 3,48 3,20 26,7 2,70 1,24 10,3 3,09 2,22 18,5
N50K60 2,28 2,00 16,7 2,60 1,14 9,5 2,44 1,57 13,1
РбоКбо 2,12 1,84 15,3 1,70 0,24 2,0 1,91 1,04 8,7
Ni 20 2,76 2,48 20,7 3,12 1,66 13,8 2,94 2,07 17,3
Pi 20 2,41 2,13 17,8 2,03 0,57 4,8 2,22 1,35 11,3
Kl 20 0,78 0,50 4,2 1,62 0,16 1,3 1,20 0,33 2,8
N120P120 3,78 3,50 14,6 3,40 1,94 8,1 3,59 2,72 11,3
N120K120 3,22 2,94 12,3 3,19 1,73 7,2 3,21 2,34 9,7
P120K120 2,7 2,42 10,1 2,67 1,21 5,0 2,69 1,82 7,6
N30P30K3O 2,54 2,26 25,1 1,95 0,49 5,4 2,25 1,38 15,3
N50P60K6O 4,07 3,79 21,1 2,75 1,29 7,2 3,41 2,54 14,1
N90P90K9O 4,43 4,15 15,4 3,17 1,71 6,3 3,80 2,93 10,9
N120P120K120 4,98 4,70 13,1 4,55 3,09 8,6 4,77 3,90 10,8
NI50PI50KI50 5,22 4,94 11,0 3,98 2,52 5,6 4,60 3,73 8,3
HCP05 / LSD05 0,62 0,62 - 0,74 0,74 - - - -
* У - урожайность, т/га, **П - прибавка урожайности, т/га, ***0 - окупаемость 1 кг д. в. удобрений прибавкой урожая, кг / * У - yield, t/ha, П - yield increase, t/ha, О - payback of 1 kg a.i. of fertilizers by yield increase, kg
В 2020 г. урожайность ячменя без применения удобрений составила 1,46 т/га, при внесении удобрений в дозе N120P120K120 она была наибольшей - 4,55 т/га. Как и в предыдущий год исследований, наименьшую прибавку урожайности зерна ячменя получили при внесении хлористого калия (Кбо-эо) и двойного суперфосфата с хлористым калием (РбоКбо): 0,13-0,16 и 0,24 т/га соответственно. Окупаемость основной продукцией 1 кг д. в. удобрений оказалась самой высокой при внесении одной аммиачной селитры в дозах Neo и N120 - 12,3 и 13,8 кг зерна.
В среднем за два года урожайность ячменя в контрольном варианте составила 0,87 т/га, наибольшая прибавка урожайности зерна получена при внесении максимальных доз NPK по 120 и 150 кг д. в./га - 3,90 и 3,73 т/га с окупаемостью 1 кг. д. в. 10,8-8,3 кг зерна. Окупа-
емость основной продукцией минеральных удобрений была самой высокой при внесении аммиачной селитры в дозе N60 - 24,2 кг зерна.
Согласно ГОСТ 28672-20 1 95, натура зерна ячменя 1 класса должна быть не менее 630 г/л, 2 класса - не менее 570 г/л, для 3 класса без ограничений. В наших исследованиях в 2019 г. натура зерна ячменя сорта Новичок соответствовала 1 классу качества и находилась в пределах 646-665 г/л и не имела достоверных различий по вариантам. В 2020 г. этот показатель был несколько выше и находился в пределах 664-678 г/л, что так же соответствует 1 классу качества, без существенных различий по изучаемым вариантам.
Согласно Е. Д. Казакову6, зерно ячменя с большей массой 1000 зерен имеет лучшие технологические свойства, и, как следствие, больший выход готовой продукции - крупы.
ТОСТ 28672-2019. Ячмень. Технические условия. М.: Стандартинформ, 2019. 12 с. URL: https://allgosts.ru/67/060/gost_28672-2019
6Казаков Е. Д. Методы оценки качества зерна. М.: Агропромиздат, 1987. 215 с.
В исследованиях И. Н. Щенниковой [11] сорт ярового ячменя Новичок имел массу 1000 зерен, равную 45,3 г. По данным А. Мийи [12], применение удобрений увеличивало урожайность ячменя, высоту растений и массу 1000 семян в 50-56 % случаев. В наших исследованиях в 2019 г. получена масса 1000 зерен в интервале 47,2-49,8 г без существенных различий по вариантам внесения минеральных удобрений, в 2020 г. этот показатель варьировал от 44,3 до 46,3 г.
Таким образом, в среднем за 2 года исследований возрастающие дозы и соотношения минеральных удобрений не оказали существенного влияния на технологические свойства зерна ярового ячменя. При проведении корреляционного анализа полученных данных установлено, что с возрастанием доз минеральных удобрений натурный вес зерна ячменя снижался (г = -0,46, р = 0,05), а масса
1000 зерен возрастала (г = 0,47). Между массой 1000 зерен и натурой зерна ячменя установлена слабая отрицательная связь (г = -0,28).
Согласно ГОСТ Р5 3900-20107, зерно ячменя, предназначенное для фуражного использования, делится на три класса качества по содержанию сырого протеина и сырой клетчатки. Фуражное зерно ячменя первого класса должно содержать в пересчете на 1 кг более 130 г сырого протеина и менее 70 г сырой клетчатки, второго класса - соответственно 120-130 г и 70-90 г, третьего класса - менее 120 г сырого протеина и более 90 г клетчатки.
В 2019 г. в вариантах с внесением N60, N120, №2оР12о, N120^20 и возрастающих доз NPK получено зерно ячменя 2 класса с содержанием сырого протеина от 120,3 до 129,3 г/кг (табл. 3). В остальных вариантах содержание протеина существенно ниже - 99,4-119,5 г/кг зерна, что соответствовало 3 классу качества.
Таблица 3 - Физико-химические показатели качества зерна ярового ячменя сорта Новичок, г/кг / Table 3 - Physical-and-chemical quality indicators of spring barley of the Novichok variety grain, g/kg
Доза удобрений/ Fertilizer dose Сырой протеин / Crude protein Сырая клетчатка / Crude fiber
2019 г. 2020 г. среднее / average 2019 г. 2020 г. среднее / average
NoPoKo - контроль / NoPoKo - control 105,2 118,3 111,8 37,2 26,1 31,7
Neo 123,3 113,4 118,4 38,2 27,1 32,7
РбО 119,5 113,2 116,4 34,1 27,1 30,6
Кбо 101,2 115,8 108,5 36,3 32,0 34,2
NeoPeo 104,0 108,4 106,2 39,0 30,2 34,6
N50K60 105,6 117,7 111,7 36,8 34,3 35,6
РбоКбо 104,3 101,9 103,1 36,9 32,9 34,9
Ni 20 120,3 119,6 120,0 36,7 35,7 36,2
Pi 20 119,1 111,4 115,3 35,9 31,1 33,5
Kl 20 99,4 112,9 106,2 38,1 30,9 34,5
N120P120 129,3 119,4 124,4 31,7 30,0 30,9
N120K120 124,9 117,3 121,1 35,3 35,9 35,6
P120K120 116,6 118,8 117,7 35,3 30,6 33,0
N30P30K30 123,9 113,8 118,9 38,2 35,5 36,9
N50P60K6O 120,7 111,4 116,1 39,4 31,9 35,7
N90P90K90 128,4 118,4 123,4 36,9 32,0 34,5
N120P120K120 129,5 119,8 124,7 35,5 33,6 34,6
NI50PI50KI50 123,9 114,6 119,3 34,9 29,0 32,0
HCP05 / LSD05 11,2 F,},<FT - F,},<FT F,},<Ft -
7ГОСТ Р53900-2010. Ячмень кормовой. Технические условия. М.: Стандартинформ, 2011. 1 с. URL: http://www.gostedu.ni/50191 .html
В 2020 г. во всех изучаемых вариантах содержание сырого протеина соответствовало 3 классу качества зерна и не превышало 120 г/кг.
В среднем за 2 года исследований только варианты N120, ТЧшРт, ТЧшКш, КэоРэоКю, ТЧшРтКш обеспечили содержание сырого протеина, соответствующее 2 классу качества. Установлена средняя положительная связь роста этого показателя с увеличением доз минеральных удобрений (г = 0,55).
По содержанию сырой клетчатки в оба года исследований получено зерно 1 класса. В 2019 г. содержание сырой клетчатки варьировало от 34,9 до 39,4 г/кг зерна и от 26,1 до 35,9 г/кг в 2020 г., без существенных различий по изучаемым вариантам. В среднем за 2 года этот показатель находился в пределах
30,6-36,9 г/кг зерна. Корреляционной связи содержания сырой клетчатки и возрастающих доз минеральных удобрений не установлено.
Экономическую эффективность возделывания ярового ячменя определяли по типовым технологическим картам. Цена за 1 тонну минеральных удобрений на декабрь 2020 г. составляла: аммиачная селитра 15 тыс. руб., двойной гранулированный суперфосфат 23 тыс. руб., хлористый калий 20,1 тыс. руб.
При цене реализации 1 т фуражного зерна ячменя 10 тыс. руб. стоимость основной продукции в контрольном варианте составила всего 8700 руб/га (табл. 4). Внесение NPK по 120 и 150 кг д. в. повысило стоимость основной продукции до 46000-47650 руб/га.
Таблица 4 - Экономическая эффективность возделывания ярового ячменя сорта Новичок / Table 4 - Economic efficiency of spring barley of the Novichok variety cultivation
Доза удобрений / Fertilizer dose Стоимость продукции, руб/га / Production cost, rub/ha Затраты, руб/га / Costs, rub/ha Прибыль, руб/га / Profit, rub/ha Себестоимость, руб/т / Prime cost, rub/t Рентабельность, % / Profitability, %
N0P0K0 - контроль / N0P0K0 - control 8700 13003 -4303 14946 -33,1
N60 23200 16087 7113 6934 44,2
РбО 15800 16330 -530 10335 -3,2
Кбо 12050 15220 -3170 12631 -20,8
NeoPeo 30900 19422 11478 6285 59,1
N50K60 24400 18277 6123 7491 33,5
РбоКбо 19100 18548 552 9711 3,0
N120 29400 19061 10339 6483 54,2
PI 20 22200 19648 2552 8850 13,0
K120 12000 17396 -5396 14497 -31,0
N120P120 35900 25614 10286 7135 40,2
N120K120 32050 23446 8604 7315 36,7
P120K120 26850 24059 2791 8961 11,6
N30P30K30 22450 17335 5115 7722 29,5
N50P60K60 34100 21639 12461 6346 57,6
N90P90K90 38000 25841 12159 6800 47,1
N120P120K120 47650 30119 17531 6321 58,2
Nl50Pl50Kl50 46000 34247 11753 7445 34,3
Производственные затраты в пересчете на 1 га с увеличением доз вносимых удобрений возрастали. В случае использования одного вида минерального удобрения затраты были наименьшими при внесении
К60 (15220 руб.) и К120 (17396 руб.). При внесении двух видов минеральных удобрений снижение производственных затрат обеспечили азотно-калийные в дозах Н,иК,,и (18277 руб.) и N120^20 (23446 руб.).
В вариантах с тройным сочетанием удобрений минимальная доза №оРзоКзо обеспечила наименьшие производственные затраты (17335 тыс. руб.), с увеличением дозы этот показатель возрастал до 34247 тыс. руб.
Совсем не получили условный чистый доход (прибыль) в контрольном варианте, при внесении 60 кг д. в./га двойного суперфосфата, 60 и 120 кг д. в./га хлористого калия. Незначительный условный чистый доход отмечен при внесении фосфорно-калийных удобрений в дозе РбоКбо - 552 руб./га. Наибольший условный чистый доход получен при внесении азотно-фосфорно-калийных удобрений из расчета 120 кг д. в./га - 17531 тыс. руб.
Себестоимость 1 т основной продукции напрямую зависела от полученной урожайности зерня ячменя. Низкая урожайность в контрольном варианте без применения удобрений и при внесении хлористого калия в дозах Кво и К120 способствовала увеличению себестоимости до 12631-14946 тыс. руб./т. Себестоимость 1 т зерна ячменя ниже 6,5 тыс. руб. получена при внесении КбоРбо, N120, ^оРбоКбо и N12оР 120К120.
Нерентабельно выращивать ячмень без применения минеральных удобрений, а также при внесении только 60 кг д. в./га двойного суперфосфата или 60-120 кг д. в./га хлористого калия. Высокую рентабельность показало внесение азотно-фосфорных удобрений Н,пР„и (59,1%), аммиачной селитры N120 (54,2%), азотно-фосфорно-калийных в дозах ^оРбоКбо (57,6 %) и N120Р120К12о (58,2 %). По результатам исследований можно рекомендовать сельхозтоваропроизводителям, которые применяют только азотные удобрения, при возделывании ячменя вносить аммиачную селитру в дозе N120. При применении азотно-фосфорных удобрений можно вносить аммиачную селитру и двойной суперфосфат в дозе ^оРбо. Использование азотно-фосфорно-калийных удобре-
ний под ячмень рекомендуется в оптимальной по действующему веществу дозе NeoPeoKeo.
Выводы. Применение в течение 43 лет возрастающих доз NPK (по 30... 150 кг д. в./га) существенно увеличило в пахотном слое дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы содержание подвижного фосфора (на 40-242 %), обменного калия (на 16-41 %) и гумуса (на 0,19-0,40 абс. %) относительно варианта без удобрений. Отмечено подкисление почвы при внесении NPK в дозах по 90-150 кг д. в./га.
Урожайность ячменя в среднем за 20192020 гг. в контрольном варианте составила 0,87 т/га, наибольшая прибавка урожайности зерна получена при внесении N120P120K120 -3,90 т/га, самая высокая окупаемость зерном 1 кг действующего вещества минеральных удобрений получена при внесении Neo - 24,2 кг.
В среднем за два года исследований возрастающие дозы и соотношения минеральных удобрений не оказали существенного влияния на технологические свойства зерна ярового ячменя.
Содержание сырого протеина в зерне ячменя с увеличением доз минеральных удобрений возрастало (г = 0,55), однако для достижения 2 класса качества по этому показателю необходимо внесение не менее 90 кг д. в./га аммиачной селитры. По содержанию сырой клетчатки получено зерно 1 класса качества, данный показатель не зависел от применения удобрений.
Высокую рентабельность показало внесение азотно-фосфорных удобрений NeoPeo (59,1 %), азотного удобрения N120 (54,2 %), азотно-фосфорно-калийных удобрений в дозах NeoPeoKeo и N120P120K120 (57,6 и 58,2 %). Для производства зерна ячменя сорта Новичок рекомендуется внесение 120 кг д. в./га аммиачной селитры или 60 кг д. в./га аммиачной селитры с 60 кг д. в./га двойного суперфосфата, или сложных азотно-фосфорно-калийных удобрений в дозах, эквивалентных 60, 120 кг д. в./га по каждому элементу питания.
Список литературы
1. Елькина Г. Я. Оптимизация минерального питания растений на подзолистых почвах. Екатеринбург: УрО РАН, 2008. 278 с.
2. Гаврилова А. Ю., Конова А. М., Понкратенкова И. В., Мёрзлая Г. Е., Самойлов JL Н. Эффективное использование органических и минеральных удобрений на дерново-подзолистых почвах Смоленской области. Итоги выполнения программы фундаментальных научных исследований государственных академий на 2013-2020 гг.: мат-лы Всеросс. координационного совещ. научных учреждений-участников Геосети опытов с удобрениями. М.: ВНИИА; 2018. С. 63-72. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=35672851
3. Завьялова Н. Е., Шишков Д. Г., Иванова О. В. Влияние минерального питания на урожайность и качество зерна озимой ржи в условиях Предуралья. Плодородие. 2020;(2(113)):23-26.
DPI: https://doi.org/10.25680/S19948603.2020.113.Q7
4. Алиев А. М., Самойлов Jl. Н., Цимбалист Н. И. Эффективность комплексного применения средств химизации в Нечерноземной зоне (итоги лет исследований в длительном полевом опыте). Агрохимия. 2016;(2):20-30. Режим доступа: https://elibrarv.ru/item.asp?id=26019034
5. Ко нова А. М, Таврило ва А. Ю. Влияние длительного применения возрастающих доз минеральных удобрений на продуктивность севооборота. Международный научно-исследовательский журнал. 2016;(11-5(53)):27-30. Режим доступа: https://elibrary.ni/item.asp?id=27379575
6. Жилин Н. А., ЩенниковаИ. Н. Методы и результаты селекции ячменя в Волго-Вятском регионе. Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. 2020;60(1):79-82. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=42652494
7. Кирпичников Н. А., Бижан С. П. Влияние фосфорных и цинковых удобрений на урожай и качество зерна ярового ячменя в зависимости от известкования дерново-подзолистой почвы. Плодородие. 2020;(5(116)):36-38. DOI: https://doi.org/10.25680/S19948603.2020.116.10
8. Jones J. L, Allen Е. J. Development in barley (Hordeum sativum). The Journal of Agricultural Science. 1986;107(1):187-213. DOI: https://doi.org/10.1017/S0021859600Q66946
9. Procházková В., Málek J., Dovrtcl J. Effect of different straw management practices on yields of continuous spring barely. Plant Soil Environ. 2002;48:27-32. DOI: https://doi.org/10.17221/4204-PSE
10. Ruchkina A., Ushakov R., Golovina N.. Aseev V. Bobrakov F. Prospects for the development and use of a clay-nitrogen mixture as a fertilizer. E3S Web of Conferences. 2020;222:02043.
DOI: https://doi.org/10.1051/e3sconf/202022202Q43
11. Щенникова И. H. Методы и результаты селекции ячменя на устойчивость к кислым почвам. Создание сортов овса и ячменя для кислых почв. Теория и практика. Saarbracken: LAP, 2012. С. 307-333. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=36939767
12. Mutlu A. The effect of oiganic fertilizers on grain yield and some yield components of barley (Hordeum vulgare L.). Fresenius Environmental Bulletin. 2021;29(12):10840-10846. URL: https://www.prt-parlar.de/download feb 2020/
References
1. El'kina G. Ya. Optimizatsiya mineral'nogo pitaniya rasteniv na podzolistvkh pochvakh. [Optimization of mineral nutrition of plants onpodzolic soils]. Ekaterinburg: L'rO R. IV. 2008. 278 p.
2. Gavrilova A. Yu., KonovaA. M., Ponkratenkova I. V., Merzlaya G. E„ SamoylovL. N. Effektivnoe ispol'zovanie organicheskikh i mineral'nvkh udobreniv na dernovo-podzolistvkh pochvakh Smolenskov oblasti. [Effective use of organic and mineral fertilizers on sod-podzolic soils of the Smolensk region], Itogi vypolneniya programmy fundamental'nvkh nauchnykh issledovaniv go sudarst\'ennykh akademiy na 2013-2020 gg.: mat-lv Vse-ross. koordinatsionnogo soveshch. nauchnykh uchrezhdeniv-uchastnikov Geoseti opytov s udobreniyami. [Results of the implementation of the program of fundamental scientific research of state academies for 2013-2020: Proceedings of All-Russian coordination session of scientific institutions participating in the Geoset of Fertilizer Experiments]. Moscow: ГЛ//.1. 2018. pp. 63-72. URL: https://elibrarv.ru/item.asp?id=35672851
3. Zavyalova N. E., Shishkov D. G., Ivanova О. V Vlivanie mineral'nogo pitaniya na urozhaynost' i kachest\'o zerna ozimov rzhi v usloviyakh Predural'ya. [Influence of mineral nutrition on yield and quality of winter rye grain inpreurals]. Plodorodie. 2020;(2(113)):23-26. (InRuss.). DOI: https://doi.org/10.25680/S19948603.2020.113.d7
4. Aliev A. M., Samoylov L. N., Tsimbalist N. I. EJfektivnost' kompleksnogo primeneniva sredst\> khimizatsii v Nechernozemnov zone (itogi let issledovaniv v dlitel'nom polevom opyte). [The efficiency of complex application of chemicals in the Non-chernozem zone (the results of 55 years of research in long-tenn field experiment)]. Agrokhimiva. 2016;(2):20-30. (InRuss.). URL: https://elibrarv.ru/item.asp?id=26019034
5. KonovaA. M, Gavrilova A. Yu. Vlivanie dlitel'nogo primeneniva vozrastayushchikh doz mineral'nvkh udobreniv na produktivnost' sevooborota. [Influence of long application of increasing doses of fertilizers on efficiency of crop rotation], Mezhdunarodnvy nauchno-issledovatel'skiv zhurnal = International Research Journal. 2016;(ll-5(53)):27-30. (InRuss.). URL: https://elibrarv.ni/item.asp?id=27379575
6. ZhilinN. A., Shchennikova I. N. Metody i rezul'taty selektsii yachmenva v Volgo-Vvatskom regione. [Barley breeding methods and results in the Volga-Vyatka region], VestnikMichurinskogo gosudarsh'ennogo agrar-nogo universiteta. 2020;60(l):79-82. (InRuss.). URL: https://elibrary.m/item.asp?id=42652494
7. Kirpichnikov N. A., Bizhan S. P. Vlivanie fosfornvkh i tsinkovykh udobreniv na urozhay i kachest\'o zerna yarovogo vachmenva v zavisimosti ot iz\>estkovaniva dernovo-podzolistov pochvv. [Influence of phosphoric and zinc fertilizers on yields and grain quality of spring barley depending on the liming of sod-podzolic soil]. Plodorodie. 2020;(5(116)):36-38. (InRuss.). DOI: https://doi.org/10.25680/S19948603.2020.116.lQ
8. Jones J. L, Allen E. J. Development in barley (Hordeum sativum). The Journal of Agricultural Science. 1986;107(1):187-213. DOI: https://doi.org/10.1017/S0021859600Q66946
9. Procházková В., Málek J., Dovrtcl J. Effect of different straw management practices on yields of continuous spring barely. Plant Soil Environ. 2002;48:27-32. DOI: https://doi.org/10.17221/4204-PSE
10. Ruchkina A., Ushakov R., Golovina N.. Aseev V. Bobrakov F. Prospects for the development and use of a clay-nitrogen mixture as a fertilizer. E3S Web of Conferences. 2020;222:02043.
DPI: https://doi.org/10.1051/e3sconf/202022202Q43
11. Shchennikova I. N. Metodv i rezul'tatv selektsii yachmenya na ustoychivost' к kislym pochvam. [Methods and results of barley breeding for resistance to acidic soils]. Sozdanie sortov ovsa i yachmenya diva kislvkh pochv. Teoriva i praktika. [Breeding of varieties of oats and barley for acidic soils. Theory and practice]. Saarbracken: LAP, 2012. pp. 307-333. URL: https://www.elibrarv.ru/item.asp?id=36939767
12. Mutlu A. The effect of organic fertilizers on grain yield and some yield components of barley (Hordeum vulgare L.). Fresenius Environmental Bulletin 2021:29(12): 10840-10846. URL: https://www.prt-parlar.de/download_feb_2020/
Сведения об авторах
И Попов Фёдор Александрович, кандидат с.-х. наук, старший научный сотрудник, зав. лабораторией агрохимии и кормопроизводства, ФГБНУ «Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени Н. В. Рудницкого», д. 166а, ул. Ленина, г. Киров, Российская Федерация, 610007,
e-mail: [email protected]. ORCID: htti)s://orcid.org/0000-0002-9801-3453. e-mail: zemledel [email protected]
Козлова Людмила Михайловна, доктор с.-х. наук, ведущий научный сотрудник, заведующая отделом земледелия, агрохимии и кормопроизводства, ФГБНУ «Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени Н. В. Рудницкого», д. 166 а, ул. Ленина, г. Киров, Российская Федерация, 610007, e-mail: [email protected], ORCID: htti)s://orcid.org/0000-0002-6363-0996
Носкова Евгения Николаевна, кандидат с.-х. наук, научный сотрудник лаборатории земледелия, ФГБНУ «Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени Н. В. Рудницкого», д. 166а, ул. Ленина,
г. Киров, Российская Федерация, 610007, e-mail: [email protected]. ORCID: htti)s://orcid.org/0000-0002-4685-7865
Светлакова Елена Вячеславовна, младший научный сотрудник лаборатории агрохимии и кормопроизводства, ФГБНУ «Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени Н. В. Рудницкого»,
д. 166а, ул. Ленина, г. Киров, Российская Федерация, 610007, e-mail: [email protected]. ORCID: htti)s://orcid.org/0000-0002-4904-697X
Information about the authors
El Fyodor A. Popov, PhD in Agricultural science, senior researcher. Head of the Laboratory of Agrochemistry and Fodder Production, Federal Agricultural Research Center of the North-East named N. V. Rudnitsky, Lenin str., 166a, Kirov, Russian Federation, 610007, e-mail: [email protected]. ORCID: htti)s://orcid.org/0000-0002-9801-3453. e-mail: zemledel [email protected]
Lyudmila M. Kozlova, DSc in Agricultural science, leading researcher. Head of the Department of Crop Fanning, Agrochemistry and Fodder Production, Federal Agricultural Research Center of the North-East named N. V. Rudnitsky, Lenin str., 166a, Kirov, Russian Federation, 610007, e-mail: [email protected]. ORCID: htti)s://orcid.org/0000-0002-6363-0996
Eugenia N. Noskova, PhD in Agricultural science, researcher, the Laboratory of Soil Management, Federal Agricultural Research Center of the North-East named N. V. Rudnitsky, Lenin str., 166 a, Kirov, Russian Federation, 610007, e-mail: [email protected]. ORCID: htti)s://orcid.org/0000-0002-4685-7865
Elena V. Svetlakova, junior researcher, the Laboratory of Agrochemistry and Fodder Production, Federal Agricultural Research Center of the North-East named N. V. Rudnitsky, Lenin str., 166 a, Kirov, Russian Federation 610007, e-mail: [email protected]. ORCID: htti)s://orcid.org/0000-0002-4904-697X
И - Для контактов / Corresponding author
