CC BY
42
ФОРМИРОВАНИЕ УРОЖАЙНОСТИ ПРОСА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УРОВНЯ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ
Приведены результаты исследований по влиянию различных доз и соотношений минеральных удобрений на урожайность зерна проса в условиях центральной зоны Оренбургской области. Показано, что внесение полного минерального удобрения под основную обработКу почвы улучшает условия питания растений и способствует увеличению урожайности проса на 30-37,5%.
В Оренбургской области просо занимает ведущее место среди крупяных культур. Однако из-за низкого уровня агротехники урожайность этой культуры остается все еще на низком уровне и по средним многолетним данным составляет 7,0-8,0 центнеров с гектара.
Одним из важнейших резервов в деле повышения урожайности проса является научно обоснованное применение минеральных удобрений.
По вопросу основного применения удобрений под просо в специфических почвенноклиматических условиях нашей области имеются лишь разрозненные данные.
Целью работы являлось изучение влияния различных доз и сочетаний минеральных удобрений при их внесении под основную обработку почвы на урожай и качество проса.
Задачи исследований:
1. Установить влияние различных доз и соотношений минеральных удобрений на содержание нитратного азота в пахотном (0-30 см) и подпахотном (30-60 см) слоях почвы.
2. Установить влияние различных доз и соотношений минеральных удобрений на элементы продуктивности растений проса.
3. Установить влияние различных минеральных удобрений на формирование урожайности проса.
Полевые опыты проводились в 1997-2002 годах в центральной зоне Оренбургской области, на базе ОПХ «Урожайное» ГНУ ОНИ-ИСХ. Почва опытного участка - обыкновенный среднемощный глинистый чернозем. Содержание гумуса в слое почвы (0-30 см) 4,1%, подвижного фосфора - 1,5 мг, обменного калия - 30 мг на 100 г почвы.
Объектом исследований служил районированный в области сорт проса Оренбургское 9.
Повторность вариантов 4-кратная. Шаг доз для проса: по азоту - 30, фосфору - 30, калию - 30 кг/га.
Закладка опытов, наблюдения и исследования в полевых опытах проведены по методике Б.А. Доспехова [1].
Нитратный азот определяли ион-селек-тивным методом; подвижный фосфор - по Мачигину; калий - в углеаммонийной вытяжке, методом пламенной фотометрии.
Внесение удобрений: аммиачной селитры, двойного гранулированного суперфосфата и хлористого калия - производили осенью под основную отвальную обработку почвы.
Годы исследований резко отличались по метеорологическим условиям. 1997 и 2000 годы были благоприятны для роста и развития сельскохозяйственных растений. За вегетационный период (май-август) выпало соответственно 207 и 264 мм осадков, что превысило среднемноголетние показатели соответственно на 50,0 и 91,3%.
Вегетационные периоды 1998 и 2001 годов характеризуются как резко засушливые. За май-август в эти годы выпало соответственно 55 и 44 мм осадков. Недобор осадков по сравнению со среднемноголетней нормой составлял соответственно 61,2% и 68,1%.
По уровню увлажнения вегетационного периода 1999 год был близок к среднемноголетним показателям (недобор осадков за этот период составил 11,2%). Умеренно засушливым можно назвать вегетационный период 2002 года. За вегетационный период (май-август) выпало 86 мм осадков, что составило 62,3% от среднемноголетней нормы.
Применение минеральных удобрений приводит к изменению свойств почвы, подвижности и доступности питательных веществ, а это в свою очередь вызывает изме-
нения в соотношении элементов питания, в обмене веществ растений и их продуктивности. Это связано не только с прямым обогащением почвы элементами питания, вносимыми с минеральными удобрениями, но и сложными химическими, физико-химическими и биологическими процессами взаимодействия, происходящими между почвой, вносимыми удобрениями и возделываемыми сельскохозяйственными культурами.
В.Г. Минеев (1990) отмечает, что динамика подвижных форм того или иного из основных элементов питания в почве имеет важное значение для питания сельскохозяйственных культур [2].
Азот является одним из основных элементов питания, необходимых для получения урожаев сельскохозяйственных культур.
От общего количества азота в почве потенциально доступные его соединения составляют 3-10%, а содержание минерального азота не превышает 1-2% от общего [4].
Несмотря на малое содержание в почве минеральных форм азота, эти соединения имеют важное значение, так как являются непосредственным источником питания растений азотом [3].
Показателем степени обеспеченности азотом будущего урожая может служить содержание нитратного азота в почве перед посевом сельскохозяйственных культур или в начале вегетации (рис. 1).
Нашими исследованиями установлена значительная изменчивость содержания нитратного азота в зависимости от метеоусловий года исследования, вариантов внесения удобрений и по фазам развития проса (табл. 1).
При этом накопление нитратов в верхнем слое почвы (0-30) см проходило более интенсивно, чем в подпахотном горизонте. По различным вариантам опыта количество накопленных нитратов в верхнем пахотном слое почвы (0-30) см превышало их содержание в подпахотном слое почвы (0-30) см на различную величину. На контрольном варианте в среднем за годы исследований это превышение составило в период посева 22,6%, на варианте
М30Р30К30- 27,1% и на варианте ^0Р60К60 - 46,4%.
За годы исследований на вариантах с внесением удобрений нами отмечено увели-
чение обеспеченности посевов проса нитратами. Так, если в среднем за годы исследований на контроле в период посева содержание нитратов в пахотном слое почвы (0-30) см составляло 4,39 мг на 100 г почвы, то на
вариантах ^0Р30К30, ^0Р60К30 и ^0Р60К60 соответственно на 41,9%, 90,2%, 94,8% больше. К фазе выметывания метелки отмечено снижение количества нитратов как в верхнем наблюдаемом слое почвы (0-30) см, так и в слоях почвы 30-60 см и 60-100 см.
10
Рисунок 1. Динамика содержания нитратного азота (К03) в слое почвы (0-30) см под посевом проса по фазам развития в зависимости от доз минеральных удобрений, мг на 100 г а. с. почвы.
По оси абсцисс: 1 - контроль (без удобрений);
2 - N Р ■ 3 - N Р К 4 - N Р К
30 30> 30 30 30> 60 60 тт_ .
По оси ординат - содержание нитратов (N0^ в почве, мг на 100 г а. с. почвы.
Светлые столбики - на день посева проса. Столбики со штриховкой - фаза выметывания. Темные столбики - к фазе полной спелости.
Таблица 1. Динамика нитратного азота под посевом проса Оренбургское 9 (среднее за 1997-2002 годы), мг на 100 г абсолютно сухой почвы
Варианты опыта Слой почвы, см Посев Выметывание Уборка
Контроль 0-30 30-60 60-100 4,39 3,58 1,51 1,98 1,44 1,11 1,97 0,78 0,92
^оРзо о-зо зо-бо б,5з б,о9 з,78 1,95 2,25 о,бз
^оРзоКзо о-зо зо-бо бо-іоо б,2з 4,9о 2,2о з,б2 1,78 1,б9 2,14 о,9з 1,85
^0Р60 о-зо зо-бо 8,15 8,о8 з,47 2,98 з,оз 1,15
^оРбоК3о о-зо зо-бо 8,з5 з,98 2,72 2,о5 2,з7 о,8о
^оРбоКбо о-зо зо-бо 8,55 5,84 2,7з 2,48 2,78 1,о5
Мборбок9о о-зо зо-бо 8,1з 4,зз з,71 2,49 2,б8 о,98
При этом варианты с внесением удобрений были обеспечены нитратами лучше, чем контроль (без удобрений). Так, в среднем за годы исследований на варианте ^0Р30К30 содержание нитратов в почве в период выметывания метелки в слое почвы 0-30 см составляло 3,62 мг на 100 г абсолютно сухой почвы, на контрольном варианте - на 82,8% меньше.
К периоду уборки отмечено дальнейшее снижение содержания количества нитратов в почве под посевом проса.
Так, на варианте К60Р60К30 в слое почвы (0-30) см к периоду уборки содержание нитратов уменьшилось по сравнению с фазой выметывания на 12,9%.
Рост и развитие растений зависят от всего комплекса процессов ассимиляции и диссимиляции, т. е. от того, как в растительном организме складываются соотношения между процессами минерального и воздушного питания, переработки поглощенных растениями веществ, их усвоения и выделения.
Урожайность крупяных культур определяется двумя основными величинами - числом плодоносящих стеблей, приходящихся на единицу площади, и продуктивностью метелки. Количество продуктивных стеблей в свою очередь зависит от густоты стояния растений и их продуктивной кустистости, а продуктивность метелки - от ее озерненнос-ти и массы 1000 зерен.
Количественно урожай проса складывается за счет основных отдельных элементов структуры урожая: количества продуктивных стеблей на единице площади, размера метелки и ее озерненности, абсолютной массы зерна - под влиянием многих факторов жизни растений.
Эти элементы варьируют в значительных пределах. Они зависят от уровня минерального питания, обеспеченности растений влагой, теплом, светом, они также зависят от сортовых особенностей и др.
Результаты наших исследований свидетельствуют о том, что элементы структуры и определяемый ими урожай находятся в прямой зависимости от погодных условий, складывающихся в течение вегетационного периода, а также от обеспеченности почвы подвижными формами азота, фосфора и калия - основными элементами питания.
Внесение в почву удобрений оказало положительное влияние на элементы продуктивности растений (табл. 2).
Под влиянием внесенных удобрений возрастало число растений проса на единице площади. На вариантах ^0Р30 и ^0Р30К30 число растений перед уборкой соответственно составляло 143 и 142 шт. на 1 м2, или больше, чем на контроле, на 10,0% и 9,2% соответственно, наибольшее отмечено на варианте К60Р60К60 и составляло 162 растений на 1 м2.
Положительно влияли внесенные минеральные удобрения и на количество продуктивных стеблей на единице площади. Их число возрастало по сравнению с контролем на вариантах с внесением удобрений на 100-30 шт. на 1 м2 (или на 7,5-22,4%). Так, на удобренных вариантах NзoPзoKзo, ^0Р30К60 и
К60Р60К60 в среднем за годы исследований к моменту уборки сохранилось соответственно на 9,7%; 20,2%; 22,4% продуктивных стеблей больше, чем на контрольном варианте.
При внесении удобрений увеличивалась высота растений на 18,7-23,7 см (или на 28,836,5%) по сравнению с контролем (без удобрений).
Таблица 2. Влияние удобрений на структуру урожая проса
Варианты Количество, шт. на 1 м Коэффициент кущения Высота растений, см Длина метелки, см Масса зерна в 1 метелке, г % выхода зерна
растений стеблей продуктивных стеблей общего продуктивного
Контроль 130,0 141,0 134,0 1,1 1,0 64,9 15,9 2,2 38,2
^оРзо 14з,о 152,з 14з,8 1,1 1,о 8з,б 17,б 2,5 4о,8
^оРбо 15б,2 1б8,з 15б,2 1,1 1,о 88,б 18,1 2,7 з9,7
^оРзоКзо 142,2 15з,з 147,о 1,1 1,о 84,б 17,5 2,6 4о,о
^оРзоКбо 1бо,з 1б9,о 1б1,з 1,1 1,о 8з,7 18,4 2,8 41,4
^оРбоКбо 1б1,8 17о,о 1бз,5 1,1 1,о 84,5 17,7 2,7 41,4
Таблица 3. Влияние минеральных удобрений на урожайность сорта проса Оренбургское 9, ц/га
Варианты 1997 г. 1998 г. 1999 г. 2000 г. 2001 г. 2002 г. Среднее Прибавка, ц/га
Контроль 21,0 19,2 16,0 21,2 10,0 17,5 17,6 -
^оРзо 2б,о 22,8 19,1 2б,з 14,о 27,2 22,б 5,о
^оР зоКзо 2б,2 2з,4 19,б 2б,б 14,2 27,4 22,9 5,з
^оР зоКбо 2б,2 2з,б 19,9 2б,з 14,2 27,2 22,9 5,з
^оР зоК9о 25,9 2з,2 19,5 2б,з 14,о 27,2 22,7 5,1
^»Р бо 28,2 24,5 19,2 28,2 1б,5 27,8 24,1 б,5
^»Р боКзо 28,б 24,б 19,4 28,4 1б,б 27,б 24,2 б,7
^оР боКбо 28,2 24,2 19,о 28,о 1б,4 27,8 2з,9 б,з
^»Р боК9о 2б,1 24,4 19,2 28,2 1б,б 27,б 2з,7 б,1
Рбо 25,5 2о,7 18,б 2з,о 12,1 2о,4 2о,1 2,5
НСРо5 о,12 о,11 о, 15 о,з2 о,11 о, 14 о,12 -
Положительно повлияли внесенные удобрения и на массу зерна в метелке и процент выхода зерна в снопе. Так, на вариантах ^ Р^ ^ и Nзо, Pзо, Кбо выход зерна увеличился по сравнению с контролем соответственно на 1,8% и 3,2%.
Удобрения оказали положительное влияние на урожайность проса (табл. з). Результаты наших исследований показывают, что действие удобрений на урожай проса зависело от метеоусловий года и норм внесенных удобрений.
В засушливый 1998 год прибавки урожая проса были ниже, чем в благоприятные годы.
Анализ урожайных данных показывает, что совместное внесение азота и фосфора -на варианте ^оРзо положительно сказалось на урожайности проса.
Прибавка урожая зерна проса на данном варианте в разные годы колебалась от 3,1 до 9,7 ц с 1 га (или от 19,4 до 55,4%).
Внесение различных доз калия на фоне ^оРзо не оказало заметного влияния на урожайность проса.
В благоприятные годы наибольшая урожайность проса получена на варианте ^оРбо. В среднем за годы исследований урожай-
ность проса составила на этом варианте 24,1 ц с 1 га (или на 37,0% больше, чем на контроле).
Внесение минерального удобрения -^0Р30 обеспечило получение в среднем за годы исследований урожайность проса 22,6 ц с 1 га, прибавка составила 5,0 ц с 1 га, или урожайность возросла на 28,4%, при окупаемости 1 кг действующего вещества удобрения 8,3 кг зерна.
Удобрение ^0Р60 обеспечило получение максимального урожая в опыте 24,1 ц с 1 га, когда урожайность возросла на 36,9%, но окупаемость 1 кг удобрения зерном составила только 5,4 кг.
Список использованной литературы:
1. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта / Б.А. Доспехов. - М.: Агропромиздат, 1985. - 350 с.
2. Минеев, В.Г. Химизация земледелия и природная среда / В.Г. Минеев. - М.: Агропромиздат, 1990. - 287 с.
3. Панников, В.Д. Почва, климат, удобрение и урожай / В.Д. Панников, В.Г. Минеев. - М.: Агропромиздат, 1987. - 512 с.
4. Шконде, Э.И. Изменение физических свойств почвы при длительном применении минеральных удобрений / Э.И. Шконде. - М., 1982. - 50 с.
