CC BY
9
УДК 631.524.84 + 631.8
ФОРМИРОВАНИЕ ПРОДУКТИВНОСТИ КУЛЬТУР ЗЕРНОПАРОВОГО СЕВООБОРОТА ПОД ВЛИЯНИЕМ ПРАЕСТОЛА 650 И УДОБРЕНИЙ
А. Н. Арефьев, канд. с.-х. наук, доцент;
Е. Н. Кузин, доктор с.-х. наук, профессор
ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА», т. 8 (412) 628-367
Приводятся результаты изучения влияния различных норм Праестола 650 в чистом виде и в сочетании с навозом и минеральными удобрениями на структуру урожая и фотосинтетическую деятельность, установлено изменение урожайности культур зерно-парового севооборота под действием Праестола 650 и его сочетаний с навозом и минеральными удобрениями.
Ключевые слова: листовой аппарат, фотосинтетический потенциал, масса 1000 зерен, озерненность колоса, урожайность.
Интегральным показателем эффективности использования мелиорантов является продуктивность сельскохозяйственных культур. Химическая мелиорация и удобрения являются мощным техногенным фактором, влияющим на свойства и режимы почвы, определяющие ее плодородие, которые, в конечном итоге, реализуются в продуктивности растений.
В связи с этим нами было изучено влияние различных норм Праестола 650, их сочетаний с навозом и минеральными удобрениями на продуктивность культур зернопарового севооборота.
Для реализации поставленной цели в 2008 году на опытном поле ФГУП «Учхоз "Рамзай" Пензенской ГСХА» был заложен полевой опыт по следующей схеме: 1. Без
Нива Поволжья № 2 (23) май 2012 7
полимера и удобрений (контроль); 2. Навоз 7 т/га (фон 1); 3. NPK эквивалентно 7 т/га навоза (фон 2); 4. Полимер 5 кг/га; 5. Полимер 10 кг/га; 6. Полимер 15 кг/га; 7. Фон 1 + полимер 5 кг/га; 8. Фон 1 + полимер 10 кг/га; 9. Фон 1 + полимер 15 кг/га; 10. Фон 2 + полимер 5 кг/га; 11. Фон 2 + полимер 10 кг/га; 12. Фон 2 + полимер 15 кг/га. Повтор-ность опыта четырехкратная, делянки в опыте размещались методом рендомизи-рованных повторений.
Объектом исследований являлся чернозем выщелоченный среднемощный сред-негумусный тяжелосуглинистый. В опыте в качестве искусственного структурообразо-вателя использовался полимер «Праестол 650» ТУ 2216-001-40910172-98 (полимер проп-2-енамида С^ N, ^триметил-3[(1-оксопроп-2-енил) амино-1-пропанаминий-хлорид]). В качестве органических удобрений использовался полуперепревший навоз КРС. Норма навоза соответствовала рекомендуемой для черноземных почв лесостепного Поволжья (7 т/га севооборотной пашни). Из минеральных удобрений в опыте использовались аммиачная селитра, суперфосфат, хлорид калия. Нормы минеральных удобрений эквивалентны содержанию азота, фосфора и калия в 7 т/га севооборотной пашни навоза и составляли N170P85K210 кг д. в. на 1 гектар. Показатели фотосинтетической деятельности растений в посевах определяли по методике А. А. Ничипоровича [10, 11], чистую продуктивность фотосинтеза - по формуле, предложенной L. Bridds, F. Kidd, C. West (1920).
Известно , что листьям принадлежит ведущая роль в процессе фотосинтеза [1, 7]. В результате проведенных исследований было установлено, что навоз, минеральные удобрения, повышенные нормы Праестола и сочетания удобрений с Прае-столом способствовали более энергичному росту растений, увеличению листового аппарата и повышению фотосинтетической деятельности посевов озимой пшеницы.
На варианте без полимера и удобрений площадь листовой поверхности у озимой пшеницы сорта Безенчукская 380 составляла 25,7 тыс. м2/га.
Навоз и минеральные удобрения увеличивали площадь листового аппарата на 20,6...26,1 %. На вариантах с односторонним действием Праестола площадь листового аппарата в зависимости от нормы полимера возрастала на 2,7 (Праестол 5 кг/га) и 12,1 °% (Праестол 15 кг/га). Наиболее существенное увеличение площади листового аппарата в данном случае было
на фоне повышенных норм Праестола (10, 15 кг/га).
В условиях 2008 года максимальные значения фотосинтетического потенциала были отмечены при использовании Праестола по удобренным фонам. Так, при использовании полимера по навозному фону величина фотосинтетического потенциала озимой пшеницы варьировала от 1947,0 (навоз + Праестол 5 кг/га) до 2100,4 тыс. м2/га • сутки (навоз + Праестол 15 кг/га), а при использовании по фону минеральных удобрений - от 2000,1 до 2129,9 тыс. м2/га • сутки, превышая контроль в первом случае на 28,4...38,5 %, во втором - на 31,9... 40,5 %.
Максимальная продуктивность фотосинтеза была отмечена на фоне совместного использования повышенных норм Праестола (10, 15 кг/га) и удобрений. Чистая продуктивность фотосинтеза на этих вариантах возросла по отношению к контрольному варианту на 10,4...11,8 %.
В результате проведенных исследований установлено, что удобрения, Праестол и их сочетания оказали положительное влияние на формирование листового аппарата агроценоза ячменя. Площадь листового аппарата у ярового ячменя на фонах одностороннего действия навоза и минеральных удобрений в 2009 году варьировала от 16,3 (навоз) до 17,6 тыс. м2/га (минеральные удобрения), различия между удобренными вариантами и контролем составляли 3,3...4,6 тыс. м2/га. Наибольшая площадь листового аппарата была отмечена на вариантах с использованием Праестола по удобренным фонам. Площадь листьев на этих вариантах изменялась в зависимости от норм полимера и вида удобрений от 17,0 до 19,1 тыс. м2/га, превышая контроль на 4,0...6,1 тыс. м2/га, или на 30,8...46,9 %.
Как свидетельствуют результаты исследований, в условиях 2009 года фотосинтетический потенциал ярового ячменя на варианте без Праестола и удобрений равнялся 702,0 тыс. м2/га • сутки. На фоне последействия навоза фотосинтетический потенциал составлял 880,2 тыс. м2/га • сутки. Минеральные удобрения повышали значение данного показателя на 35,4 %.
Наибольший эффект по влиянию на фотосинтетический потенциал был получен на вариантах с использованием Прае-стола по удобренным фонам. Так, на фоне совместного использования Праестола и навоза величина фотосинтетического потенциала изменилась в интервале от 918,0 до 993,6 тыс. м2/га • сутки, а на фоне со-
вместного использования Праестола и минеральных удобрений - от 972,0 до 1031,4 тыс. м2/га • сутки. Различия с контролем в первом случае составляли 216,0...291,6 тыс. м2/га • сутки, или 30,8...41,5 %, во втором - 270,0...329,4 тыс. м2/га • сутки, или 38,5...46,9 %.
Максимальную продуктивность фотосинтеза обеспечивали навоз, минеральные удобрения и их сочетания с Праестолом. Чистая продуктивность фотосинтеза на этих вариантах опыта варьировала от 4,72 до 4,84 г/м2 • сутки при значении на контрольном варианте 4,37 г/м2 • сутки. Некоторое предпочтение в данном случае имели повышенные нормы Праестола, используемые по удобренным фонам.
Площадь листовой поверхности у гороха на варианте без Праестола и удобрений в 2010 году составляла 16,3 тыс. м2/га. На фонах одностороннего действия навоза и минеральных удобрений площадь листового аппарата была практически одинаковой и изменялась в пределах от 19,6 до 19,8 тыс. м2/га. Различия с контролем составляли 3,3...3,5 тыс. м2/га, или 20,2...21,5 %.
Максимальная площадь листового аппарата агроценоза гороха была зафиксирована на фоне совместного использования повышенных норм Праестола и удобрений. Площадь листового аппарата на этих вариантах превышала контроль на 3,9...4,3 тыс. м2/га, или на 23,9...26,4 %.
При оценке культур севооборота важно знать, как меняются основные элементы продуктивности растений от действия того или иного агромелиоративного приема.
Как свидетельствуют экспериментальные данные, на варианте без использования Праестола и удобрений число продуктивных стеблей к моменту уборки озимой пшеницы составляло 373 шт./м2. При использовании полимера по фону удобрений число продуктивных стеблей в зависимости от вида удобрения и нормы мелиоранта возрастало на 4,6...7,5 %.
На фоне естественного плодородия черноземной почвы длина колоса у озимой пшеницы составляла 7,3 см. По навозному фону длина колоса увеличилась на 12,3 %, а по фону минеральных удобрений - на 13,7 %. На вариантах с односторонним действием химического мелиоранта достоверное увеличение длины колоса было отмечено на фоне 10 и 15 кг/га Праестола. Длина колоса на этих вариантах превышала контроль на 8,2...9,6 %.
Максимальная длина колоса была отмечена при использовании полимера по фонам удобрений. Длина колоса на
этих вариантах варьировала по фону минеральных удобрений от 8,5 до 8,8 см, а по навозному фону - от 8,4 до 8,7 см. Превышение по отношению к контролю соответственно составило 16,4...20,5 и 15,1...19,2 %.
Важным показателем, определяющим урожайность зерновых культур, является число зерен в колосе. На контрольном варианте к моменту уборки озимой пшеницы оно составляло 21,3 шт.
Максимальная озерненность колоса была отмечена на фоне совместного использования повышенных норм полимера и удобрений. Число зерен в колосе на этих вариантах варьировало от 27 до 30 шт. Увеличение по отношению к контрольному варианту составляло 26,8...40,8 %.
На вариантах без использования Прае-стола и удобрений масса зерна с колоса у озимой пшеницы составляла 0,81 г.
Одностороннее действие удобрений обеспечивало достоверное увеличение массы зерна с одного колоса по отношению к контрольному варианту. На этих вариантах она превышала контроль на 21,0...25,9 %. На фоне одностороннего действия полимера достоверное увеличение массы зерна с колоса было получено при использовании 10 и 15 кг/га мелиоранта. На фоне совместного использования полимера и удобрений масса зерна с колоса варьировала в пределах 1,04... 1,17 г, превышая контроль на 28,4...44,4 %.
В результате проведенных исследований было установлено, что достоверное увеличение массы 1000 зерен на фоне навоза равнялось 38,8 г, превышая контроль на 2,1 %. На фоне полного минерального удобрения масса 1000 зерен составляла 39,2 г, превышая контроль на 3,2 %.
Достоверное увеличение массы 1000 зерен обеспечивало использование повышенных норм мелиоранта по удобренным фонам. Значения данного показателя на этих вариантах превышали контроль на 2,3... 3,2 %.
На фоне естественного плодородия черноземной почвы число продуктивных стеблей в посевах ярового ячменя в 2009 году составляло к моменту уборки 368 шт./м . Навоз и минеральные удобрения увеличивали их число на 10,9 %. На фоне одностороннего действия Праестола число продуктивных стеблей в зависимости от нормы химического мелиоранта возрастало по отношению к контролю на 3,3...6,3 %. Полимер в сочетании с навозом увеличил число продуктивных стеблей на 12,8...17,9 %, а использование Праестола по фону мине-
Нива Поволжья № 2 (23) май 2012 9
ральных удобрений повысило их число на 16,6...19,0 %.
На фоне естественного плодородия число зерен в колосе ярового ячменя составляло 14,3 шт., а их масса - 0,59 г. На фоне одностороннего действия удобрений число зерен в колосе равнялось 17...18 шт., а их масса составляла 0,72...0,76 г.
Наибольший выход зерна с колоса был отмечен на фоне совместного использования 10 и 15 кг/га Праестола и минеральных удобрений. Число зерен с колоса на этих вариантах равнялось 18,0...18,1 шт., а масса зерна с одного колоса варьировала от 0,78 до 0,79 г. Отклонение от контрольного варианта составляло 25,9...26,6 и 32,2... 33,9 % соответственно.
В результате проведенных исследований было установлено, что достоверное увеличение массы 1000 зерен обеспечивало сочетание полимера с навозом и минеральными удобрениями. Масса 1000 зерен на этих вариантах опыта составляла 42,8...43,6 г при значении на контрольном варианте 41,3 г.
Как свидетельствуют экспериментальные данные 2010 года, на варианте без использования Праестола и удобрений количество сохранившихся растений гороха к моменту уборки составляло 72 шт./м2.
На фоне одностороннего действия навоза и минеральных удобрений количество сохранившихся растений превышало контроль на 8,3 %. При использовании полимера в чистом виде количество сохранившихся растений варьировало от 73 до 75 шт./м2, превышая контроль на 1,4...4,2 %. Использование повышенных норм Праестола (10, 15 кг/га) по удобренным фонам позволило повысить сохранность растений гороха по отношению к контрольному варианту на 9,7...11,1 %.
На вариантах с использованием навоза и полного минерального удобрения количество бобов на одном растении составляло 2,78...2,79 шт., а число зерен на одно растение 8,3 шт., при значениях на контроле 2,6 и 7,3 шт. соответственно. На фоне повышенных норм Праестола была отмечена тенденция по увеличению числа бобов и зерен на одном растении. На контрольном варианте масса зерна с одного растения составляла 1,25 г. Навоз и минеральные удобрения достоверно увеличивали массу зерна с одного растения гороха на 0,10...0,11 г., или на 8,0...8,8 %.
Праестол, при его одностороннем действии, не оказал существенного влияния на массу зерна с одного растения гороха.
Наиболее существенное влияние на массу зерна с растения оказало совмест-
ное использование Праестола и удобрений. Масса зерна с одного растения на этих вариантах превышала контроль на 8,8...12,0 %.
В результате проведенных исследований было установлено, что достоверное увеличение массы 1000 зерен обеспечивали навоз, минеральные удобрения и их сочетания с Праестолом. Масса 1000 зерен гороха на их фоне варьировала от 162,7 до 163,9 г при значении на контрольном варианте 159,5 г. На фоне совместного использования Праестола и удобрений масса 1000 зерен превышала контроль на 2,8...3,8 %.
Использование навоза, минеральных удобрений, структурообразующего полимера в чистом виде, а также их сочетаний оказало определенное влияние на урожайность озимой пшеницы. На варианте без удобрений и полимера урожайность озимой пшеницы в 2008 году составляла 3,02 т/га.
Максимальная урожайность озимой пшеницы была получена на варианте с использованием минеральных удобрений и структурообразующего полимера в дозе 15 кг/га, где она составила 4,68 т/га, превышая контрольный вариант на 1,66 т/га. Совместное использование различных доз полимера с навозом увеличило урожайность пшеницы на 1,04...1,52 т/га.
Внесение навоза в чистом виде позволило получить 3,8 т/га зерна озимой пшеницы, что на 0,78 т/га выше варианта без полимера и удобрений. Одностороннее действие минеральных удобрений повысило урожайность пшеницы на 0,97 т/га. Менее эффективным оказалось одностороннее действие различных доз структурообразующего полимера.
В 2009 году в опытах возделывался яровой ячмень. Урожайность данной культуры на варианте без полимера и удобрений составляла 2,17 т/га. На фоне одностороннего действия навоза урожайность ярового ячменя составляла 2,94 т/га, а на фоне полного минерального удобрения - 3,12 т/га. Отклонение от контрольного варианта в первом случае равнялось 0, 77 т/га, во втором - 0,95 т/га. При одностороннем действии Праестола достоверное повышение урожайности ярового ячменя было отмечено на фоне 10 и 15 кг/га полимера (0,26... 0,41 т/га). Полимер в сочетании с навозом повышал урожайность изучаемой культуры на 41,5...53,9 %, а в сочетании с минеральными удобрениями - на 50,2...59,4 %.
В условиях 2010 года на варианте без использования Праестола и удобрений урожайность гороха составляла 0,90 т/га. Навоз и минеральные удобрения обеспе-
Влияние Праестола и удобрений на урожай зерновых и зернобобовых культур, т/га
Вариант Озимая пшеница Яровой ячмень Горох
Урожайность Отклонение от контроля Урожайность Отклонение от контроля Урожайность Отклонение от контроля
1. Без Праестола и удобрений (контроль) 3,02 - 2,17 - 0,90 -
2. Навоз 7 т/га с. п. (фон 1) 3,80 0,78 2,94 0,77 1,05 0,15
3. NPK эквивалентно 7 т/га навоза (фон 2) 3,99 0,97 3,12 0,95 1,06 0,16
4. Праестол 5 кг/га 3,26 0,24 2,31 0,14 0,92 0,02
5. Праестол 10 кг/га 3,48 0,46 2,43 0,26 0,97 0,07
6. Праестол 15 кг/га 3,74 0,72 2,58 0,41 0,97 0,07
7. Фон 1 + Праестол 5 кг/га 4,06 1,04 3,07 0,90 1,07 0,17
8. Фон 1 + Праестол 10 кг/га 4,32 1,30 3,19 1,02 1,11 0,21
9. Фон 1 + Праестол 15 кг/га 4,54 1,52 3,34 1,17 1,13 0,23
10. Фон 2 + Праестол 5 кг/га 4,23 1,21 3,26 1,09 1,06 0,16
11. Фон 2 + Праестол 10 кг/га 4,47 1,45 3,35 1,18 1,09 0,19
12. Фон 2 + Праестол 15 кг/га 4,68 1,66 3,46 1,29 1,12 0,22
НСР05 0,19 0,18 0,07
чивали достоверное увеличение урожайности гороха. Урожайность на этих вариантах превышала контроль на 16,7...17,8 %. При использовании Праестола нормой 5 кг/га прибавка урожайности была несущественной и составляла 0,02 т/га, или 2,2 %. Достоверное увеличение урожайности обеспечивали нормы Праестола 10 и 15 кг/га. Урожайность гороха на этих вариантах составляла 0,97 т/га, превышая контроль на 0,07 т/га, или на 7,8 %.
Максимальную прибавку урожайности гороха в условиях 2010 г. обеспечило совместное использование полимера и удобрений. Так, на фоне совместного использования Праестола и навоза урожайность гороха изменялась в интервале от 1,07 (навоз + Праестол 5 кг/га) до 1,13 т/га (навоз + Праестол 15 кг/га). Отклонение от контрольного варианта составляло 0,17... 0,23 т/га, или 18,8...25,5 %. На вариантах с использованием различных норм Праесто-ла по фону минерального питания урожайность гороха варьировала от 1,06 до 1,12 т/га, превышая контроль на 0,16...0,22 т/га, или на 17,8...24,4 %.
Таким образом, применение сочетаний структурообразующего полимера с органическими и минеральными удобрениями обеспечивало большую урожайность сельскохозяйственных культур, чем использование данного мелиоранта в чистом виде.
Литература
1. Алиев, Д. А. Фотосинтетическая деятельность, минеральное питание и продуктивность растений / Д. А. Алиев. - Баку, 1974. - 335 с.
2. Арефьев, А. Н. Изменение плодородия чернозема выщелоченного и продуктивности культур зернопарового севооборота под влиянием полимерной мелиорации и удобрений / А. Н. Арефьев, А. М. Ха-нин, Е. Н. Кузин // Нива Поволжья. - 2010. -№ 3 (16). - С. 5-11.
3. Богомазов, Н. П. Влияние сочетания минеральных, органических и известковых удобрений на урожай и качество культур, продуктивность зерно-свекловичного севооборота и плодородие выщелоченных черноземов Юго-Западной части ЦЧЗ России / Н. П. Богомазов, И. И. Щелганов и др. // Агрохимия. - 1996. - № 12. - С.41-49.
4. Гупало, М. Г. Влияние длительного применения удобрений на плодородие почвы и продуктивность севооборотов / М. Г. Гу-пало и др. - М.: Колос, 1964. - С. 218.
5. Доспехов, Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) / Б. А. Доспехов. - 5-е изд., доп. и перераб. - М.: Аг-ропромиздат, 1985. - 351 с.
6. Жукова, Л. М. Влияние систематического применения удобрений на физико-химические свойства различных почв / Л. М. Жукова // Влияние длительного применения удобрений на плодородие почвы и продуктивность севооборотов. - М., 1980. - С. 42-60.
7. Карпова, Л. В. Продуктивность и кормовая ценность зернобобовых культур при выращивании на разных фонах питания / Л. В. Карпова // Нива Поволжья. - 2010. -№ 3 (16). - С. 23-26.
8. Михарев, В. А. Практикум по системе применения удобрений / В. А. Михарев. -М., 1988. - 114 с.
Нива Поволжья № 2 (23) май 2012 11
9. Назаров, В. А. Водонабухающие полимеры и продуктивность проса на разных агрофонах / В. А. Назаров, В. В. Пронько, И. В. Назаров // Пути повышения эффективности использования сельскохозяйственных земель. - Саратов, 1997.
10. Ничипорович, А. А. Фотосинтез и вопросы продуктивности растений / А. А. Ничипорович. - М., 1963. - С. 5-36.
11. Ничипорович, А. А. Методические указания по учету и контролю важнейших показателей процессов фотосинтетической деятельности растений в посевах / А. А. Ничипорович, З. Е. Кузмин, Л. Я. Полозова. - М.: Колос, 1980. - 38 с.
12. Пахомов, А. В. Влияние уровня минерального питания и инкрустации семян на продуктивность и качество зерна сортов яровой пшеницы в условиях юга Нечерно-
земья: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук / А. В. Пахомов. - Саранск, 2007. - 22 с.
13. Пахомова, В. М. Адаптивный потенциал яровой пшеницы сорта Симбирцит при оптимизации минерального питания в условиях засухи / В. М. Пахомова, Н. М. Фомина, Е. К. Бунтукова // Вестник Казанского ГАУ. - 2011. - № 4 (22). - С. 145-153.
14. Тарасова, М. Г. Повышение эффективности минеральных удобрений при использовании полиакриламида в условиях
Брянской области: автореф. дис.... канд. с.-
х. наук / М. Г. Тарасова. - Москва, 1982. -23 с.
15. Шурхаева, К. Д. Особенности формирования репродуктивных органов гороха различных морфотипов / К. Д. Шурхаева, А. Н. Фадеева // Вестник Казанского ГАУ. -2009. - № 1 (11). - С. 118-121.
