ФАКТОРЫ ПОЛУЧЕНИЯ УСТОЙЧИВЫХ УРОЖАЕВ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР В ВЕРХНЕВОЛЖЬЕ Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

of winter wheat straw, spring triticale, barley and their yield. Research was conducted between 2012-2019 on soddy podzolic sandy loam soil (Vladimir oblast, pos. Vyatkino, trial field Russian Research Institute of Organic Fertilizers and Peat) and grey forest soil (Vladimir oblast, Yuryev-Polsky State breeding field). It has been established by experimental means that the destructor effect is quite short and visible during the initial period (1-2 months) of straw decomposition in soil. These bioagents show greater effectiveness under (in) laboratory conditions (favourable temperature and soil moisture) compared to field tests. Cereal straw, characterized by a high ratio C:N, does not provide sufficient nitrogen level for the metabolism of microorganisms with their high activity. Therefore, the maximum additive effect to the transformation of the organic matter of straw is noted when using both bioagents and mineral nitrogen. Yield increase for spring triticale on soddy podzolic soil is 1.4-1.7 dt/ha with Bags, for barley 2.7-3.6 dt/ha with Barkon and Mikobak respectively. Treatment of barley stubble with Altasol increases winter wheat yield by 3.3 dt/ha.

Keywords: bioagent destructor, after harvest crop residues, straw decomposition, yield, cereal crops.

Author details: I.V. Rusakova, Candidate of Sciences (biology), deputy director for scientific work, (e-mail: [email protected]).

For citation: Rusakova I.V Efficiency of microbial destructors of after harvest residues in laboratory and field experiments // Vladimir agricolist. 2021. №2. pp. 34-40. DOI:10.24412/2225-2584-2021-2-34-40.

DOI:10.24412/2225-2584-2021-2-40-47 УДК 631.51:582

ФАКТОРЫ ПОЛУЧЕНИЯ УСТОЙЧИВЫХ УРОЖАЕВ ЗЕРНОВЫХ

КУЛЬТУР В ВЕРХНЕВОЛЖЬЕ

О.С. ЧЕРНОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник (e-mail: ivan.shchukin@mail.

И.Ю. ВИНОКУРОВ, кандидат химических наук, ведущий научный сотрудник

Верхневолжский федеральный аграрный научный центр

ул. Центральная, д. 3, п. Новый, Суздальский р-н, Владимирская обл., 601261, Российская Федерация

Резюме. На серых лесных почвах Верхневолжья изучено влияние систем удобрения и севооборотов на урожайность зерновых культур в пяти шестипольных севооборотах. Урожайность озимой пшеницы при размещении по чёрному пару на фоне органоминеральной системы удобрения в зернопаротравяном севообороте имела самые высокие показатели - 52,5-52,7 ц/га. При посеве по другим предшественникам урожайность колебалась от 23,1 до 36,6 и/га. Окупаемость 1 кг удобрений составила от 7,4 до 14,2 кг зерна/кг туков. Озимая рожь при посеве по различным предшественникам и фонам удобрения сформировала урожайность 42,5-47,5 ц/га. Увеличение нормы удобрения на 30 кг NPK увеличило урожайность до 55,9 ц/га, отдача одного кг удобрения составила 14,9 кг зерна. Влияние предшественника оказалось определяющим для формирования урожайности яровой пшеницы. При норме удобрения на 1 га N60-90P60-90K60-90 и посеве после картофеля в севообороте с минеральной системой удобрения получены самые высокие в опыте показатели урожайности культуры - 39,8-40,7 ц/га зерна. Ячмень положительно реагировал увеличением урожайности на применение минеральных удобрений. При посеве в севообороте после яровой пшеницы или картофеля по (NPK) 30-45 сформировал урожайность 35,7-42,3 ц/га зерна. Максимальная урожайность овса (45,6-49,2 ц/га) получена в зернотравяном севообороте с минеральной системой удобрения при посеве в звене озимая рожь - яровая пшеница - овес. Внесение (NPK) 30 под ячмень и овёс в первом зернопаротравяном севообороте позволило получить прибавку урожайности, соответственно, 13,7 ц и 9,6 ц/га; при окупаемости 1 кг туков 15,2 кг зерна ячменя и 10,6 кг зерна овса. Самый высокий показатель выхода зерна получен в зернотравяном севообороте при 66,7% насыщении зерновыми на фоне минеральной системы удобрения - 24,7- 26,5 ц зерна с 1 га севооборотной площади.

Ключевые слова: зерновые культуры, урожайность, севооборот, предшественник, система удобрения.

Для цитирования: Чернов О.С., Винокуров И.Ю. Факторы получения устойчивых урожаев зерновых культур в Верхневолжье //Владимирский земледелец. 2021. № 2. С. 40-47. D0I:10.24412/2225-2584-2021-2-40-47.

В большинстве природных экосистем способность растений поглощать элементы питания обычно выше, чем минерализация органического вещества микроорганизмами. Производство продуктов питания и сырья изменяет структуру природной системы и ограничивает последующие взаимодействия между производителем и потребителем в управляемой агроэкосистеме. Для многих сельскохозяйственных систем доходность производства становится мерой выхода продукции. На её величину оказывает влияние не только биологические и технологические процессы, а также внешние факторы, которые зависят от изменения цен и себестоимости. Ю. Одум отмечает, что когда растущие цены на сельскохозяйственную продукцию заставляют относиться к ней как к товару, а не как к необходимой человеку пище, то доля однолетних товарных культур возрастает ценой снижения долговременной устойчивости сельскохозяйственного производства, и агросистемы из системы жизнеобеспечения превращаются в пути утечки необходимых ресурсов [1].

Акцент производителей на возделывание яровых культур может привести к потере питательных веществ по причине вымывания, а также смыва и выдувания частиц почвы в результате водной и ветровой эрозии в нашей опольной зоне. При монокультуре в течение года минерализуется больше питательных веществ, чем используется растениями, по причине длительных промежутков времени, в течение которых почва не занята растениями.

На основании результатов научных исследований Верхневолжского федерального аграрного научного центра (ФАНЦ) для нашей зоны установлено оптимальное соотношение озимых и яровых зерновых в севообороте -40 к 60 % соответственно [2, 3].

Внешнее воздействие на агроэкосистемы тесно связано со сбалансированным развитием земледелия и животноводства. Только при наличии скотоводства есть возможность обеспечить эффект чередования зерновых с пропашными и многолетними травами. Встаёт вопрос о правильном построении системы севооборотов, когда

снижается потребность в кормовых культурах. При отсутствии скотоводческого направления в хозяйстве в рациональной структуре посевных площадей должно быть минимальное наличие пропашных силосных культур и чистых паров [4, 5].

В настоящее время определён приоритет в производстве быстро окупающихся товарных культур над земледелием, которое основано на получении стабильной продуктивности и сохранении почвенного плодородия, оптимизации севооборотов по условиям природопользования, и по своей сути являющегося экологизированным, почвозащитным. Все природоохранные агротехнические мероприятия приближают агроэкосистемы к природным системам. При этом при применении элементов природоохранного земледелия может снижаться как урожайность, так и выход товарной продукции. В то же время по мнению Ю. Одума, применение природоохранных приёмов агротехники должно способствовать как увеличению отдачи питательных веществ и снижению расхода удобрений, так и увеличению разнообразия культур и севооборотов. В общем случае повышение эффективности работы системы сводится к улучшению соответствующих взаимосвязей между выходом продукции и затратами в системе [1].

Оценка роли полевых культур в обеспечении экологической устойчивости агроэкосистемы зависит от их способности обогащать почву органическим веществом, количеством корневых и пожнивных остатков и содержанием в них азота. Эта способность, в свою очередь, определяется биологическими особенностями культуры, технологией её возделывания. На основании многолетних исследований доктором сельскохозяйственных наук А.Т. Волощуком для Владимирского ополья построен ряд приоритетности по поступлению растительных остатков в почву: многолетние бобовые травы или смеси бобово-злаковых трав - озимая рожь - озимая пшеница - овёс - ячмень - яровая пшеница - рапс - кукуруза на зелёную массу - картофель - кормовые корнеплоды - лён [6].

Исследованиями, начатыми с 1980 года во Владимирском НИИСХ, установлено, что при запашке всей соломы в севооборотах, насыщенных зерновыми культурами, получен положительный прирост органического вещества в почве [7].

При организации севооборотов с преобладанием в них зерновых культур следует шире учитывать зерновые культуры второй и третьей групп, так как отдельные из них отличаются способностью использовать для питания трёх замещённые фосфаты кальция или даже более сложные по составу и менее растворимые фосфаты природного происхождения - 3Са3(РО4)СаF2. К этой группе принадлежат люпин, гречиха, горчица. Выявлена такая способность и у гороха, донника, эспарцета и конопли [8].

При оценке севооборотов следует учитывать свойства природных экосистем, приветствовать агротехнику, имитирующую эти признаки, если этому не препятствуют экономические факторы и чрезмерное засорение

посевов. Поэтому при обосновании севооборотов следует применять в его структуре культуры с различной корневой системой, потребностями в питательных веществах, сопротивлением неблагоприятным внешним факторам. Уменьшить промежуток времени, когда почва не покрыта растительностью, вводя в севооборот многолетние травы, клевер и культуры озимого сева.

Цель исследований - оценить влияние предшественников и уровня питания сельскохозяйственных культур в шестипольных севооборотах на урожайность и выход зерна с 1 га севооборотной площади.

Условия материалы и методы. С целью изучения влияния систем удобрения и севооборотов на урожайность зерновых культур и выход зерна в севооборотах проводились исследования в многолетнем комплексном стационарном эксперименте. Полевой опыт заложен в 1996 году на серых лесных почвах Владимирского ополья. Исследования были проведены в зернопаротравяном (1 с/о), двух зернотравяных (2 с/о и 3 с/о), зернотравянопропашном (4 с/о) и плодосменном (5 с/о) севооборотах, на двух фонах удобрения (табл. 1). В первом, втором и пятом севооборотах изучались органоминеральные системы удобрения, в третьем и четвёртом севооборотах - минеральные системы удобрения.

Агрохимическая характеристика почвы опытного участка: содержание гумуса варьировало от 1,98 до 3,85 %, рНкс1 - 5,2 - 5,6; Нг - 2,27-3,95 и сумма поглощенных оснований 17,85 - 23,96 мг -экв/100 г почвы; содержание подвижных форм фосфора (по Кирсанову) - 86 - 176 мг/кг, а обменного калия (по Масловой) - 163 - 375 мг/кг почвы, что соответствует повышенному и высокому классам обеспеченности.

Исследования проводились на фоне общепринятой для зоны обработки почвы. После уборки каждой культуры производилось дисковое лущение на глубину 10-12 см в сочетании с основной обработкой почвы плугом с культурным отвалом на глубину 20-22 см через 10-15 дней после лущения стерни. Удобрения вносились под основную обработку почвы.

Повторность опыта 4-х кратная. Площадь делянки 140

м2.

Исследования проводились в 2014-2019 гг. на озимой ржи, овсе, озимой пшенице, ячмене, яровой пшенице. В качестве предшественников, кроме зерновых, изучались однолетние травы (викоовсяная смесь), картофель, многолетние травы двух лет пользования, клевер первого года пользования. Многолетние травы были представлены клеверо - тимофеечной смесью.

Влагообеспеченность периодов активной вегетации 2014-2016 гг. была близкой, а ГТК (по Селянинову) несколько ниже средних многолетних: в 2014 г. - 1,25, 2015 г. - 1,34, 2016 г. - 1,29. Однако в 2014 г. половина осадков выпала в июне месяце, в 2016 г. их половина пришлась на август. Лучшие условия для роста и развития культур были

1. Схема размещения культур и нормы удобрения в севооборотах

Год Севообороты

1 зернопаротра-вяной 2 зернотравяной 3 зернотравяной 4зернотравяно-пропашной 5 плодосменный

Фоны удобрения (1 и 2)

1 2 1 2 1 2 1 2 1 2

2013* Ячмень Яровая пшеница Озимая рожь Озимая пшеница Горох

Норма удобрения - N30 Р30 К30 N40 Р40 К40 N60 Р60 К60 N60 Р60 К60 N90 Р90 К90 N60 Р60 К60 N90 Р90 К90 N40 Р30 К30 N40 Р50 К70

2014 Черный пар Занятый пар Яровая пшеница Картофель Яровая пшеница

Норма удобрения - - N40 N60 N60 Р60 К60 N90 Р90 К90 N90 Р90 К90 N120 Р120 К120 N60 Р40 К40 N90 Р60 К60

2015 Озимая пшеница Озимая рожь Овёс Яровая пшеница Картофель

Норма удобрения Навоз 40 т + N30 Навоз 40 т + N60 Навоз 40 т + N60 Навоз 40т + N60 + ^РК)40 N60 Р60 К60 N80 Р80 К80 N60 Р60 К60 N90 Р90 К90 N90 Р60 К60 N120 Р80 К80

2016 Овёс + мн.травы Овёс + мн. травы Ячмень + мн. травы Ячмень + мн. травы Ячмень+ клевер

Норма удобрения - N30 Р30 К30 N30 Р30 К30 N45 Р45 К45 N45 Р45 К45 N45 Р45 К45 N45 Р45 К45 N45 Р45 К45 N30 Р30 К30 N45 Р45 К45

2017 Мн. травы 1 г.п. Мн. травы 1 г.п. Мн. травы 1 г.п. Мн. травы 1 г.п. Клеверный пар

Норма удобрения - - - - - - - - - -

2018 Мн. травы 2 г.п. Мн. травы 2 г.п. Мн. травы 2 г.п. Мн. травы 2 г.п. Однолетние травы**

Норма удобрения - - - N30 N60 N60 N60 N60 - -

2019 Ячмень Яровая пшеница Озимая рожь Озимая пшеница Озимая пшеница

Норма удобрения - N30 Р30 К30 N40 Р40 К40 N60 Р60 К60 N60 Р60 К60 N90 Р90 К90 N60 Р60 К60 N90 Р90 К90 N60 Р60 К60 + Навоз 60 т N110 Р80 К80 + Навоз 80 т

Примечание. * Предшественники яровой пшеницы; **промежуточная культура.

в 2017 и 2019 гг. (ГТК 1,54 и 1,41 соответственно). В 2017 г. на фоне умеренных температур мая - июля выпал весь объём осадков, а сухая погода августа благоприятствовала как посеву озимых, так и уборочным работам по зерновым. В 2019 г. основные осадки пришлись на июнь-август, причём 30% на июль месяц. Условия 2018 г. были острозасушливыми, при показателе ГТК 0,85 осадков выпало почти на 100 мм меньше, в сравнении с средними многолетними данными.

Статистическую обработку полученных данных проводили методом дисперсионного анализа с помощью пакета программ Statistica 6.

Результаты и обсуждение. Исследованиями, проведёнными в течение ротации пяти шестипольных севооборотов, установлена различная реакция озимой пшеницы на условия питания и место в севообороте (табл. 2).

В изучаемый период озимая пшеница высевалась в трёх севооборотах по различным предшественникам и фонам удобрения. Высокие показатели урожайности (52,5-

52,7 ц/га) получены в зернопаротравяном севообороте (1 с/о) при посеве ее по чёрному пару, в который вносились органические удобрения в сочетании с ранневесенней подкормкой азотными удобрениями в дозе 30 и 60 кг/га. Реакции по урожайности на различия в дозе минерального удобрения при подкормке не отмечено.

Размещение культуры в плодосменном севообороте (5 с/о) по однолетним травам, после уборки которых вносился навоз и основное минеральное удобрение, обеспечило уровень урожайности озимой пшеницы 23,8-36,6 ц/га. Прибавку урожайности в 12,8 ц/га обеспечили различия в уровне питания - подкормка азотными удобрениями в дозе 80 кг/га в сравнении с нормой 30 кг/га. Этим подтверждается эффективность применения высоких доз удобрения при весенней подкормке культуры, по своей биологии чувствительной к обеспечению питанием азотом в первые фазы развития.

При посеве озимой пшеницы по пласту многолетних трав в зернотравянопропашном севообороте (4 с/о) при дозе минерального удобрения N60P60K60 урожайность

2. Влияние предшественников и уровня питания на урожайность (ц/га) озимой пшеницы в севооборотах

№ севооборота, год Предшественник Фактор А Уровень питания на 1 га Фактор В Урожайность Прибавка от Окупаемость, кг зерна / кг туков

предшественника удобрений

1 (2015 г.) Чёрный пар 40 т навоза + N30 52,7 - - -

40 т навоза + N60 52,5 - -

Среднее 52,6 22,4-26,6 - -

НСР05 Фактор В Fфакт. < Fтеор.

4 (2019 г.) Многолетние травы 2 года пользования N60P60K60 23,1 - - -

N90P90K90 29,8 - +6,7 7,4

Среднее 26,0 - - -

НСР05 Фактор А 4,0 ц

5 (2019 г.) Однолетние травы на зелёный корм 60 т навоза + N60P60K60 23,8 - - -

80 т навоза + N1^80^0 36,6 - +12,8 14,2

Среднее 30,2 +4,2 - -

НСР05 фактор В 3,7 ц НСР05 фактор А 3,2 ц (2019 г.) НСР05 фактор А 6,7 ц

3. Влияние предшественников и уровня питания на урожайность (ц/га) озимой ржи в севооборотах

№ с/о, год Предшественник Фактор А Уровень питания на 1 га Фактор В Урожайность Прибавка от Окупаемость, кг зерна /кг туков

предше-ственни-ка удо-бре-ний

2 2015г. занятый пар 40т навоза +N60 44,9 - - -

40т навоза +N100P40K40 47,5 - -

Среднее 46,2 - - -

НСР05 фактор В Fфакт. ^теор.

3 2019г. Мн. травы 2 года пользования N60P60K60 42,5 - - -

N90P90K90 55,9 - +13,4 14,9

Среднее 49,2 - - -

НСР05 фактор В 3,9 ц НСР05 фактор А 4,6 ц

озимой пшеницы составила 23,1 ц/га зерна. Увеличение дозы до N90P90K90 повысило урожайность до 29,8 ц/га.

Окупаемость 1 кг туков при применении минеральной системы удобрения (4 с/о) составила 7,4 кг зерна. При применении органоминеральной системы удобрения в севообороте 5 этот показатель выше - 14,2 кг.

Озимая рожь высевалась в двух севооборотах: при посеве по занятому пару (2 с/о) и по пласту многолетних трав (3 с/о). Внесение в занятый пар навоза перед посевом культуры и полного минерального удобрения в дозе ^РК)40 на втором фоне не повлияло на показатели урожайности (табл. 3). Ранневесенняя подкормка в дозе N60 на обоих фонах в сочетании с внесением удобрений перед посевом обеспечили уровень урожайности озимой ржи 44,9 - 47,5 ц/га. При посеве озимой ржи по пласту

многолетних трав на фоне минеральной системы удобрения выявлена отзывчивость культуры на увеличение дозы удобрения (3 с/о). Количество внесенного ^РК)60 явилось достаточным для обеспечения урожайности 42,5 ц/га. Увеличение дозы минерального удобрения до ^РК)90 обеспечило прибавку в 13,4 ц/га, отдача одного кг удобрения составила 14,9 кг зерна.

Следует отметить, что озимая рожь сформировала стабильно высокий уровень урожайности при посеве по различным предшественникам и при различном уровне питания, создаваемого как минеральной, так и органоминеральной системой удобрения.

Исследованиями установлена высокая отзывчивость ячменя на уровень питания и влияние предшествующей культуры в севообороте (табл. 4). В опыте под ячмень вносились поддерживающие нормы удобрения, то есть 3045 кг действующего вещества каждого элемента питания, урожайность при этом варьировала от 30,3 до 42,3 ц/га зерна.

Наиболее высокие показатели урожайности - 41,442,3 ц/га - получены при возделывании ячменя по предшественнику яровая пшеница. При посеве по картофелю показатель урожайности культуры составил 35,738,2 ц/га. Посев ячменя после овса и по пласту многолетних трав двух лет пользования по обоим фонам показал снижение урожайности до 30,3 - 32,6 ц/га.

В первом севообороте, где удобрения не применялись, урожайность культуры при посеве по пласту многолетних трав двух лет пользования составила 16,6 ц/га. Внесение минеральных удобрений в дозе ^РК)30 обеспечило

4. Влияние предшественников и уровня питания на урожайность (ц/га) ячменя в севооборотах

№ с/о, год Предшественник Фактор А Уровень питания на 1 га Фактор В Урожайность Прибавка от Окупаемость, кг зерна / кг туков

предше-ствен-ника удо-бре-ний

3 2016г. Овёс N45P45K45 32,6 - - -

N45P45K45 32,0 - - -

Среднее 32,3 - - -

4 2016г. Яровая пшеница N45P45K45 41,4 +5,7 +8,8 - -

N45P45K45 42,3 +4,1 +10,3 - -

Среднее 41,3 +4,3 +9,0 +17,9 - -

5 2016г. Картофель N30P30K30 35,7 +5,5 - -

N45P45K45 38,2 +6,2 +3,2 7,1

Среднее 37,0 +4,7 - -

НСР05 фактор В 2,1 ц (2016 г.) НСР05 фактор А 3,9 ц (2016 г.)

1 2019г. Мн. травы 2 года пользова ния - 16,6 - - -

N30P30K30 30,3 - +13,7 15,2

Среднее 23,4 - - -

НСР05 фактор В 3,2 ц/га (2019 г.)

5 и применение близких к указанным норм удобрения, обеспечило урожайность культуры 24,9-27,2 ц/га.

Овёс наиболее высокую урожайность сформировал при посеве после яровой пшеницы - 45,6-49,2 ц/га в зернотравяном севообороте 3 с применением минеральной системы удобрения (табл. 6). Различия в норме удобрения по фонам на величину урожайности существенного влияния не оказали. При посеве овса после озимой пшеницы в зернопаротравяном севообороте (1 с/о) в варианте без применения минеральных удобрений получена урожайность 27,4 ц/га. Внесение удобрений в дозе ^РК)30 способствовало увеличению урожайности культуры на 9,6 ц/га на фоне применения органоминеральной системы удобрения. Показатель окупаемости 1 кг удобрений составил 10,6 кг зерна на 1 кг туков.

Овес после озимой ржи (2 с/о) при применении органоминеральной системы удобрения сформировал урожайность 29,1-30,5 ц/га, различия в норме удобрения по фонам не оказали влияния на величину урожайности.

Урожайность зерновых культур в севообороте и показатель выхода зерна с 1 га севооборотной площади в пяти изучаемых в опыте севооборотах зависели от системы удобрения, видового

существенное повышение урожайности ячменя до 30,3 ц/га.

Показатель окупаемости применения удобрений на органоминеральной системе удобрения составил при этом 15,2 кг зерна на 1 кг туков (1 с/о). Ячмень на фоне органоминеральной системы удобрения положительно реагировал уровнем урожайности на увеличение нормы удобрения при посеве его по картофелю в севообороте 5. Прибавка составила 3,2 ц/га при показателе окупаемости 7,1 кг зерна на 1 кг туков.

В отличие от озимой пшеницы, яровая пшеница слабо реагировала уровнем урожайности на изменение нормы удобрения, вносимой под культуру при посеве по изучаемым предшественникам (табл. 5). Посев культуры по пласту многолетних трав двух лет пользования и применение доз удобрения 40 и 60 кг NРК определило наиболее низкие показатели урожайности в опыте - 20,223,3 ц/га. Самый высокий урожай яровой пшеницы получен при посеве её после картофеля в зернотравянопропашном севообороте (4 с/о) - 39,8-40,7 ц/га. Здесь применялась минеральная система удобрения с дозой по фонам ^РК)60 и ^РК)90 соответственно.

Посев яровой пшеницы после озимой ржи с применением тех же норм удобрения позволил культуре сформировать урожайность на уровне 24,1-25,9 ц/га. Возделывание яровой пшеницы после гороха в севообороте

5. Влияние предшественников и уровня питания на урожайность(ц/га) яровой пшеницы в севооборотах

№ сев-та, год Предшественник Фактор А Уровень питания на 1 га Фактор В Урожайность Прибавка от предшественника

3 (2014г.) Озимая рожь N60P60K60 24,1 -

N90P90K90 25,9 -

Среднее 25,0 -

5 (2014г.) Горох N60P40K40 24,9 -

N90P60K60 27,2 -

Среднее 26,0 -

НСР05 фактор В 1,7 ц/га; НСР05 фактор А 2,3 ц/га;

4 (2015г.) Картофель N60P60K60 39,8 +15,7; +16,5*

N90P90K90 40,7 +14,8**

Среднее 40,2 +15,2 - 19,4

НСР05 фактор В Fфакт. ^теор.

2 (2019г.) Мн. травы 2 года пользования N40P40K40 20,2 -

N60P60K60 23,3 -

Среднее 21,8 -

НСР05 фактор В 4,0 ц/га;

Примечание. *при норме удобрения N60P60K60; ** при норме - N90P90K90.

Земледелие, агрохимия и почвоведение 45

их урожайность, соответственно, 37,0 и 30,3 ц/ га. Посев озимой пшеницы по чёрному пару, в который вносился навоз 40 т/га, сформировал урожайность 52,5 ц/га.

В третьем севообороте изучалась минеральная система удобрения с внесением на 1 га севооборотной площади 162 кг NPK. Высокую урожайность с 1 га севооборотной площади показали: озимая рожь - 55,9 ц/га, овёс - 49,2 ц/га, ячмень - 32,0 ц/га.

Во втором зернотравяном севообороте при внесении на 1 га 52-98 кг NPK в сочетании с навозом показатели урожайности зерновых культур значительно снижались (31,9-33,3 ц/га зерна), в частности, по причине низкой урожайности яровой пшеницы при посеве её по пласту многолетних трав двух лет пользования. То есть, видовой состав культур: озимая пшеница, овёс, ячмень в севообороте при применении низких норм удобрения

состава культур в севообороте, степени насыщения следует считать предпочтительнее, чем °зимая

севооборота зерновыми культурами (табл. 7). рожь, овёс, яровая пшеница.

Наиболее высокие показатели урожайности зерновых при насыщ,ении севооборота зерновыми культурами

культур получены на втором, более интенсивном удачным можно считать звено: озимая рожь - яровая

фоне первого зернопаротравяного (1 с/о) и третьего пшеница - овёс - ячмень. К сожалению, посевы таких

зернотравяного (3 с/о) севооборотов. Они составили 39,9 высокоурожайных кУльтУP, как озимая Pожь, ячмень, овёс

и 39,8 ц/га зерна соответственно. В первом севообороте занимают всё меньшее место в зерновом клине Ополья.

при применении органоминеральной системы удобрения, При анализе четвёртого зернотравянопропашного и

внесение под посев овса и ячменя по 90 кг NPK обеспечило пятого плодосменного севооборотов видно, что они имеют

одинаковый видовой состав зерновых

культур: озимая пшеница, яровая пшеница,

ячмень.

Однако следует признать более удачной структуру севооборота 4, в котором картофель по классическим рекомендациям размещен по обороту пласта многолетних трав двух лет пользования. Это обеспечило высокий уровень урожайности, следующих в севообороте за картофелем, яровой пшеницы и ячменя, соответственно, 39,8-40,7 и 41,4-42,3 ц/га зерна на фоне применения минеральной системы удобрения. Однако в этом севообороте высокая урожайность обеспечивалась внесением на 1 га 138-162 кг NPK. Такое положение в обеспечении питательными элементами можно связать с невысокой скоростью трансформации органической массы пласта многолетних трав под озимой рожью, по причине плотности сложения не менее 1,30 г/см3 и ограниченной аэрации верхнего 0-20 см слоя, и, как следствие, снижения микробиологической активности почвы [9]. В посадках картофеля

6. Влияние предшественников и уровня питания на урожайность овса в севооборотах, ц/га

№ с/о, год Предшественник Фактор А Уровень питания на 1 га Фактор В Урожайность Прибавка от Окупаемость, кг зерна / кг туков

предше-ствен-ника удобрений

3 2015г. Яровая пшеница N60P60K60 49,2 - - -

N80P80K80 45,6 - - -

Среднее 47,4 +15,2 +17,6 - -

1 2016г. Озимая пшеница - 27,4 - - -

N30P30K30 37,0 +6,5 + 9,6 10,6

Среднее 32,2 - - -

2 2016г. Озимая рожь N30P30K30 30,5 - - -

N45P45K45 29,1 - -

Среднее 29,8 - - -

НСР05 фактор А 4,8 ц/га; НСР05 фактор В (2016 г.) 1,7 ц/га; НСР05 фактор В (20155 г.) Fфакт. ^теор.

7. Урожайность зерновых и выход зерна в севообороте в зависимости от видового состава культур и системы удобрения

Севооборот, % зерновых

1 с/о зерно-паротравя-ной, 50 % 2 с/о зер-нотравяной 50 % 3 с/о зерно-травяной, 66,6 % 4 с/о зерно-травянопро-пашной 50 % 5 с/о плодосменный 50 %

Видовой состав зерновых культур в севообороте

Озимая пшеница, овёс, ячмень Озимая рожь, овёс, яровая пшеница Озимая рожь, овёс, яровая пшеница, ячмень Озимая пше-ница,яровая пшеница, ячмень Озимая пшеница, яровая пшеница, ячмень

Поступление NРК на 1 га севооборотной площади из навоза

Фон удобрения

1 2 1 2 1 2 1 2 1 2

N33 P17 М0 N33 P17 М0 N33 P17 М0 N33 P17 М0 - - - N50 P26 ^0 N66 P34 ^0

Поступление NРК на 1 га севооборотной площади из туков

N5 NPK 40 NPK 52 NPK 98 NPK 122 NPK 162 NPK 138 NPK 182 NPK 120 NPK 176

Урожайность зерновых культур в севообороте, ц/га

32,2 39,9 31,9 33,3 37,1 39,8 34,8 37,6 27,6 33,4

Выход зерна на 1 га севооборотной площади, ц

16,1 | 20,0 | 15,9 | 16,6 | 24,7 26,5 17,4 18,8 13,8 16,7

создавались благоприятные условия для трансформации свежего органического вещества. Лабильные формы в результате распада органической массы могли служить питанием для последующих культур севооборота.

Урожайность зерновых культур в четвёртом зернотравянопропашном севообороте имела высокий показатель (37,6 ц/га) на втором, более интенсивном фоне применения минеральных удобрений.

Структура плодосменного севооборота 5 (при том же наборе зерновых культур) не способствовала получению их высокой урожайности на фоне внесения значительного количества элементов питания на 1 га севооборотной площади: 180 кг NPK с навозом и 176 кг NPK с минеральными удобрениями. Средняя урожайность зерновых здесь составила 33,4 ц/га. Тот же уровень урожайности (33,3 ц/га) обеспечили озимая рожь, овёс, яровая пшеница в зернотравяном (2 с/о) севообороте при значительно более низкой норме внесения элементов питания - 90 кг NPK с навозом и 98 кг NPK с минеральными удобрениями. Этот факт указывает на более эффективное использование элементов питания из удобрений при низкой норме их внесения и важности подбора культур, в том числе, как предшественников.

Выход зерна с 1 га севооборотной площади зависел от уровня урожайности зерновых культур и степени насыщения ими севооборота. Самый высокий показатель выхода зерна получен в зернотравяном севообороте 3 с 66,7% насыщением зерновыми на фоне минеральной системы удобрения и составил 24,7 - 26,5 ц зерна с 1 га севооборотной площади. Высокий показатель выхода зерна в севооборотах с 50% насыщением зерновыми отмечен в зернопаротравяном (1 с/о) -20,0 и зернотравянопропашном (4 с/о) - 18,8 ц с 1 га севооборотной площади на интенсивном фоне 2 применения минеральных удобрений.

Выводы. 1. Чёрный пар следует признать лучшим предшественником для озимой пшеницы. При посеве культуры после многолетних и однолетних трав для получения отдачи от внесения удобрения следует применять высокие дозы азотных удобрений - 90-110 кг/га, а в занятом пару - в сочетании с внесением навоза

при норме 80 т/га.

2. Посев озимой ржи по различным предшественникам и фонам удобрения позволяет получить высокую урожайность культуры от 42,5 - 47,5 ц/га до 55,9 ц/га, отдача 1 кг удобрения составила 14,9 кг зерна.

3. Из изучаемых яровых культур ячмень наиболее отзывчив на условия питания и влияние предшественников. При посеве его в севообороте после яровой пшеницы или картофеля на фонах внесения ЫРК30-45 кг/га, ячмень формирует урожайность на уровне 35,742,3 ц/га зерна. Показатель окупаемости 1 кг удобрений при различных органоминеральных системах удобрения составлял от 7,1 до 15,2 кг зерна на 1 кг туков.

4. Влияние предшественника оказалось определяющим для формирования урожайности яровой пшеницы. При норме удобрения на 1 га Ы60-90Р60-90К60-90 и посеве после картофеля в севообороте с минеральной системой удобрения получены самые высокие в опыте показатели урожайности культуры -39,8-40,7 ц/га зерна.

5. Овёс сформировал наиболее высокую урожайность (45,6-49,2ц/га) в зернотравяном севообороте 3 с минеральной системой удобрения при посеве в звене озимая рожь

- яровая пшеница - овёс. Различия в норме применения удобрения в севообороте по фонам на величину урожайности существенного влияния не оказали.

6. Относительно высокие показатели урожайности зерновых культур с 1 га севооборотной площади

- 39,9 и 39,8 ц/га, получены на более интенсивном фоне применения удобрений в зернопаротравяном (1 с/о) и зернотравяном (3 с/о) севооборотах. В первом севообороте при наборе зерновых культур: озимая пшеница, овёс, ячмень; в третьем при наборе культур: озимая рожь, ячмень, овёс, яровая пшеница.

7. Выход зерна с 1 га севооборотной площади зависел от уровня урожайности зерновых культур и степени насыщения ими севооборота. Самый высокий показатель выхода зерна получен в зернотравяном севообороте 3 с 66,7% насыщением зерновыми на фоне минеральной системы удобрения, он был в диапазоне 24,7 - 26,5 ц зерна с 1 га севооборотной площади.

Литература.

1. Одум Ю. Свойства агроэкосистем //Сельскохозяйственные экосистемы /под ред. Л.О. Карпачевского. М.: Агропромиздат, 1987. С. 12-18.

2. Эседуллаев С.Т. Ресурсосберегающие приёмы повышения производства сельскохозяйственной продукции на дерново-подзолистых почвах//Владимирский земледелец. 2016. №1. С. 43-50.

3. Винокуров И.Ю., Чернов О.С., Корчагин АА., Ильин Л.И. Оптимизация севооборотов в адаптивно-ландшафтных системах земледелия Владимирского ополья//Владимирский земледелец. 2016. №3. С. 2-8.

4. Косолапов В.М., Трофимов И.А., Трофимова Л.С., Яковлева Е.П. Рациональное природопользование в сельском хозяйстве // Владимирский земледелец. 2014. №2-3. С. 2-4.

5. Тютюнов С.И., Соловиченко В.Д. Биологизация земледелия как фактор роста плодородия почв, продуктивности культур и сохранения окружающей среды/Современные тенденции в научном обеспечении агропромышленного комплекса: Коллективная монография. Иваново: ПресСто, 2019. С. 13-17.

6. Волощук А.Т. Современные севообороты для перспективных технологий//Владимирский земледелец. 2002. №1. С. 3-9.

7. Воспроизводство плодородия почв за счёт приоритета биологического фактора в зоне Владимирского ополья / под ред. А.Т. Волощука. Владимир, 2006.104 с.

8. Петербургский А.В. Агрохимия и физиология питания растений. М.: Россельхозиздат, 1971. 334 с.

9. Зинченко С.И. Изменение плотности сложения в агросистемах серой лесной почвы//Владимирский земледелец. 2020. №4. С.

4-7.

References.

1. Odum Yu. Properties of agroecosystems//Agricultural ecosystems/ed. by L. O. Karpachevsky. M.: Agropromizdat, 1987. pp. 12-18.

2. Esedullaev S.T. Resource-saving techniques to increase agricultural production on soddy podzolic soil // Vladimir agricolist. 2016. No. 1. pp. 43-50.

3. Vinokurov I.Yu., Chernov O.S., Korchagin A.A., Ilyin L.I. Optimization of crop rotation in the landscape agriculture of Vladimir Opole. 2016. No. 3, pp. 2-8.

4. Kosolapov V.M., Trofimov I.A., Trofimova L.S., Yakovleva E.P. Environmental management in agriculture // Vladimir agricolist. 2014. No. 2-3. pp. 2-4.

5. Tyutyunov S.I., Solovichenko V.D. Biologization of agriculture as a factor increasing soil fertility, crop productivity and maintenance of the environment/ Modern trends in the scientific support of the agro-industrial complex: A collective monograph. Ivanovo: PresSto, 2019. pp. 13-17.

6. Voloshchuk A.T. Modern crop rotation for promising technologies //Vladimir agricolist. 2002. No. 1. pp. 3-9.

7. Recovery of soil fertility due to the priority of the biological factor in Vladimir Opole / ed. by A.T. Voloshchuk. Vladimir, 2006.104 p.

8. Peterburgskiy A.V. Agrochemistry and plant nutrition physiology. Moscow: Rosselkhoizdat, 1971. 334 p.

9. Zinchenko S.I. Change in bulk density of grey forest soil //Vladimir agricolist. 2020. No. 4. pp. 4-7.

FACTORS TO PRODUCE SUSTAINABLE CROPS IN UPPER VOLGA O.S. CHERNOV, I.YU. VINOKUROV

Upper Volga Federal Agrarian Research Center ul. Tsentralnaya 3, poselok Noviy, Suzdalskiy rayon, Vladimir Oblast, 601261, Russian Federation Abstract. The article presents the impact of fertilizer and crop rotation on the yielding capacity of grain crops within five and six rotations on grey forest soil of Upper Volga. The yield of winter wheat on bare fallow with fertilizers within grain-and-fallow rotation with grass has the highest rates 52.5-52.7 dt/ha. Other forecrops enable it between 23.1 to 36.6 dt/ha. The payback of 1 kg of fertilizers ranged from 7.4 to 14.2 kg of grain/ kg of fertilizer. The yield of winter rye in terms of various forecrops and fertilizers is 42.5-47.5 dt/ha. An increase of fertilizers by 30kg NPN boosts the yield up to 55.9 dt/ha, the efficiency of 1 kg fertilizers is 14.9 kg grain. The impact of forecrop determines the yielding capacity of spring wheat. With a rate of 1 ha N60-90P60-90K60-90 and cultivation after potato in rotation with mineral fertilizers, the highest yield is 39.8-40.7 kg/ha of grain. Barley reacts positively on mineral fertilizers showing better yield. After potato or spring wheat with NPK30-45 barley reaches 35.7-42.3 dt/ ha grain. The maximum yield of oats (45.6-49.2 dt/ha) is received in grain-and-grass rotation with mineral fertilizers in order winter rye - spring wheat - oats. Use of NPK30 for barley and oats in the first year of grain-and-fallow rotation with grass leads to yield gain 13.7 and 9.6 dt/ha respectively; payback of 1 kg fertilizer is 15.2 kg of barley and 10.6 kg of oats. The highest grain output is reached in grain-and-grass rotation with 66.7% grain saturation in terms of mineral fertilizer system - 24.7-26.5 kg of grain per 1 hectare of rotation area. Keywords: grain crops, yield, crop rotation, forecrop, fertilizer system.

Author details: O.S. Chernov, Candidate of Sciences (agriculture), leading research fellow (e-mail: [email protected]); I.Yu. Vinokurov, Candidate of Sciences (chemistry), leading research fellow.

For citation: Chernov O.S., Vinokurov I.Yu. Factors to produce sustainable crops in Upper Volga // Vladimir agricolist. 2021. №2. pp. 40-47. D0I:10.24412/2225-2584-2021-2-40-47.

D0I:10.24412/2225-2584-2021-2-47-52 УДК 631.559: 631.445.24

РОЛЬ НЕТРАДИЦИОННЫХ КОРМОВЫХ КУЛЬТУР В ВОСПРОИЗВОДСТВЕ И ПОВЫШЕНИИ ПЛОДОРОДИЯ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ ВЕРХНЕВОЛЖЬЯ

Н.В. ШМЕЛЕВА, старший научный сотрудник, (e-mail: [email protected])

Ивановский научно-исследовательский институт сельского хозяйства - филиал ФГБНУ «Верхневолжский ФАНЦ»

ул. Центральная, д. 2, с. Богородское, Ивановский р-н,Ивановская обл., 153045, Российская Федерация

Резюме. Целью данных исследований являлась разработка адаптивной ресурсосберегающей технологии возделывания нетрадиционных многолетних кормовых культур в чистых и смешанных посевах на дерново-подзолистых почвах для получения готового корма высокого качества и улучшения плодородия почвы. Основные показатели технологии: хорошая адаптивность к почвенно-климатическим условиям, стабильно высокие урожаи сбалансированной по питательным веществам зеленной массы, повышение плодородия почвы за счет накопления значительного количества биологических остатков и азота, особенно симбиотического, экономичность и эффективность. Работа выполнялась на опытном поле Ивановского НИИСХ в 2004-2020 гг. Научными исследованиями установлено, что наличие в хозяйствах Верхневолжья травосмесей, в состав которых входят козлятник или люцерна, позволит получать не только корма высокого качества, но и существенно улучшить плодородие дерново-подзолистых почв. Максимальный выход пожнивно-корневых остатков получен в травосмесях с козлятником восточным - 28,5 т/га. С этим количеством органических остатков в почву поступило

общего азота до 251 кг/га, фосфора - до 86 и калия - до 179 кг/га. От травосмесей на основе люцерны было получено несколько меньше растительных остатков - 26,7 т/га с содержанием азота 241 кг/га, фосфора - 85 и калия -168 кг/га. В смешанных посевах злаковый компонент использует часть накопленного бобовыми травами азота, что позволяет отказаться от дорогостоящих удобрений. Включение в клеверозлаковые травосмеси козлятника восточного и люцерны увеличивают их продуктивное долголетие, обеспечивает получение максимальных сборов качественного корма и улучшает агрофизические и агрохимические свойства почвы.

Ключевые слова: козлятник восточный, люцерна изменчивая, травосмеси, пожнивно-корневые остатки, симбиотический азот.

Для цитирования: Шмелева Н.В. Роль нетрадиционных кормовых культур в воспроизводстве и повышении плодородия дерново-подзолистых почв Верхневолжья // Владимирский земледелец. 2021. №2. С. 47-52. DOI:10.24412/2225-2584-2021-2-47-52.

Многолетние бобовые травы в энергосберегающей системе земледелия выступают в роли основной культуры. Они не только сохраняют и повышают плодородие почвы, но и способны давать дешевый высококачественный белок без внесения азотных удобрений [1,2].