CC BY
12
УДК 631.811.98:633.16:639.16
ИЗУЧЕНИЕ УДОБРЕНИЙ И БИОПРЕПАРАТА ГУМИСТИМ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ ЯЧМЕНЯ В УСЛОВИЯХ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ
М.М. Кизюля, аспирант, В.Ф. Шаповалов, д.с.-х.н., Л.П. Харкевич, д.с.-х.н., М.М. Кабанов, к.с.-х.н.
Брянский государственный аграрный университет, e-mail: [email protected]
Представлены данные исследований по изучению влияния разных доз и сочетаний минеральных удобрений, как при отдельном применении, так и в комплексе с биопрепаратом Гумистим при выращивании ячменя на радиоактивно загрязненной дерново-подзолистой супесчаной почве. Показано, что обработка посевов ячменя биопрепаратом Гумистим на фоне азотно-фосфорного удобрения повышала урожайность зерна на 30,6%. Применение Гумистим на фоне полного минерального удобрения повышало урожайность зерна ячменя на 30,6-32,8%. Наиболее высокая урожайность (4,8 т/га) и окупаемость 1 кг NPK прибавкой урожая (6,8 кг зерна) получена при применении Гумистим на фоне N120P90K180. Под влиянием минеральных удобрений и биопрепарата повышалось содержание сырого белка в зерне ячменя, и снижались показатели биохимического состава зерна ячменя (сырой жир, сырая клетчатка, крахмал). Применение препарата Гумистим на фоне N120P60K180 обеспечивало наибольшую кратность снижения удельной активности 137^s (в 3 раза) в зерне ячменя по отношению к контролю.
Ключевые слова: минеральные удобрения, биопрепарат Гумистим, ячмень, урожайность, качество зерна, 137 Сs.
INFLUENCE OF FERTILIZERS AND GUMISTIM BIOPREPARATION ON PRODUCTIVITY AND QUALITY OF BARLEY GRAIN IN CONDITIONS OF RADIOACTIVE POLLUTION
Ph.D. student M.M. Kizyulya, Dr.Sci. V.F. Shapovalov, Dr.Sci. L.P. Kharkevich, Ph.D. M.M. Kabanov
Bryansk State Agrarian University, e-mail: [email protected]
Data of researches on studying of influence of different doses and combinations of mineral fertilizers are submitted, both at separate application, and in a complex with a biological product Gumistim on productivity and quality of grain of barley on it is radioactive to the polluted cespitose and podzolic sandy soil. It is shown what processing of crops of barley a biological product Gumistim against the background of nitrogen-phosphorus fertilizer provided increase in productivity of grain of barley on 0.33 t/ha (30,6%). Application medicine Gumistim against the background of full mineral fertilizer increases productivity of grain of barley on 0.33-0.65 t/ha (30.632.8%). The highest productivity (4.8 t/ha) and payback of 1 kg of NPK is received by a harvest increase (6.8 kg of grain) at complex application of a biological product Gumistim against the background of N120P90K180. Under the influence of mineral fertilizers and a biological product Gumistim the content of crude protein in barley grain increased, and indicators of biochemical composition of grain of barley (crude fat, crude cellulose, starch) decreased. Use of medicine Gumistim against the background of N120P60Ki80 provided the greatest frequency rate of decrease in specific activity of 137Cs (by 3 times) in barley grain in relation to control.
Keywords: mineral fertilizers, biopreparation Gumistim, barley, productivity, quality of grain, 137Cs.
В России яровой ячмень по размерам посевных площадей занимает четвертое место, следуя в ряду после пшеницы, ржи и кукурузы [1, 2]. Яровой ячмень относится к одной из важнейших продовольственных, кормовых и технических культур, в зерне которого в зависимости от сортовых особенностей и условий возделывания содержится от 7 до 16% белка, до 2% жира, около 65% углеводов, от 2,0 до 2,8 золы и 5-5,5% клетчатки [3]. Белок ячменя содержит все незаменимые аминокислоты, включая особо дефицитные и ценные триптофан и лизин. Повышенное содержание в зерне ячменя гордеина способ-
ствует подавлению развития грамположительных бактерий, что оказывает благоприятное влияние на здоровье сельскохозяйственных животных [4].
Юго-западные районы Центрального региона Российской Федерации по своим агроклиматическим условиям в наибольшей мере подходят для возделывания ярового ячменя, как наиболее скороспелой и пластичной культуры, способной формировать высокую урожайность [5, 6]. Кроме того, в условиях радиоактивного загрязнения агроланд-шафтов важнейшей задачей сельскохозяйственных производителей является производство продукции
растениеводства, соответствующей санитарно-гигиеническим нормативам по содержанию в них радионуклидов [7, 8], где главный фактор снижения накопления их в урожае - внесение повышенных доз калийных удобрений [9-12].
Цель исследований - изучение эффективности действия минеральных удобрений и биопрепарата Гумистим на урожайность и качество зерна ячменя в условиях радиоактивного загрязнения агроценозов.
Методика исследований. Полевые опыты проводили в 2014-2016 гг. на опытном поле Новозыб-ковского филиала Брянского ГАУ. Почва опытного участка дерново-подзолистая, супесчаная с содержанием органического вещества 2,02-2,63% (по Тюрину), подвижных форм фосфора 348-512 мг/кг, обменного калия 76-155 мг/кг, pHKCl 5,28-5,48. Плотность загрязнения почвы цезием-137 составила 216-248 кБк/м. Повторность опыта трехкратная, расположение делянок систематическое. Площадь посевной делянки 120 м2. Учетная площадь делянки первого порядка 50 м2, второго - 50 м2. Объект исследования - ячмень сорта Эльф. Технология возделывания общепринятая для зоны. Минеральные удобрения: Каа (34,4% К), Рсд (48% Р2О5), Кх (56% К2О) вносили вразброс под предпосевную подготовку почвы. Некорневую подкормку ячменя препаратом Гумистим (производитель ООО «Женьшень») осуществляли опрыскиванием растений в фазе начала колошения из расчета 6 л/га, совмещая с обработкой против болезней и вредителей. Урожай убирали поделяночно сплошным методом комбайном Сампо-500. Урожайность зерна приведена к стандартной влажности. Полевые и ла-бораторно-аналитические исследования проводили в соответствии с общепринятыми методиками в центре коллективного пользования на научном оборудовании Брянского ГАУ. Статистическую обработку экспериментальных данных осуществляли по методике Б.А. Доспехова (1985).
Схема опыта включала следующие варианты:
без удобрений (контроль); ^0Р60 - фон I; фон I + ^0; фон I + К,о; фон I + Кш; N^90 - фон II; фон II + К120; фон II + К150; фон II + К180; фон II + Гумистим; фон II + К120 + Гумистим; фон II + К150 + Гумистим; фон II + К180 + Гумистим.
Метеорологические условия в годы исследования различались по температуре воздуха и по количеству выпавших осадков. Наиболее благоприятным по увлажнению и температурному режиму были 2014 и 2016 гг., 2015 г. характеризовался как засушливый во вторую половину вегетации. Условия вегетационного периода 2014 г. по температурному режиму характеризовались теплой погодой. Среднесуточная температура воздуха по месяцам практически была на уровне среднемноголетней. Осадков за апрель-июль месяцы выпало на 28,4 мм меньше среднемноголетнего. Среднесуточная температура воздуха по месяцам в течение вегетационного периода 2015 г. превышала среднемного-летнюю, а сумма осадков за этот период составила 60% среднемноголетнего значения. В 2016 г. среднесуточная температура воздуха в течение периода вегетации (апрель-июль) была практически на уровне среднемноголетней, а количество выпавших осадков превышало среднемноголетнее на 51,1 мм.
Результаты. Установлено, что наименьшая урожайность зерна ячменя по изучаемым вариантам получена в неблагоприятном 2015 г. Она варьировала по вариантам от 1,32 до 39,3 т/га. Более высокая урожайность зерна ячменя отмечена в благоприятном 2016 г., она изменялась по вариантам опыта в пределах 2,63-5,26 т/га (табл. 1).
Применение №,0Р60 и Nl2oP9o в среднем за годы опытов повышало урожайность зерна ячменя по сравнению с абсолютным контролем на 0,28-1,08 т/га. Последовательно возрастающие дозы калия от К60 до К120 на фоне №,0Р60 повышали урожайность по сравнению с контролем на 0,56-1,10 т/га, на фоне ^20Р90 дозы калия К120-180 повышали урожайность на 1,35-2,01 т/га.
1. Влияние удобрений и ^ биопрепарата Гумистим на урожайность ячменя, т/га
Вариант 2014 г. 2015 г. 2016 г. Средняя Прибавка к контролю, т/га Окупаемость удобрений прибавкой урожая зерна, кг/га
1. Контроль (без удобрений) 2,45 1,32 2,63 2,13 - -
2. К,0Рб0 - фон I 2,68 1,66 2,89 2,41 0,28 1,9
3. Фон I - К60 2,95 1,79 3,34 2,69 0,56 2,7
4. Фон I - К90 3,34 1,96 3,67 2,99 0,86 3,6
5. Фон I - К120 3,52 2,21 3,95 3,23 1,10 4,1
6. ^20Р90 - фон II 3,58 2,48 3,57 3,21 1,08 5,1
7. Фон II - К120 3,83 2,73 3,89 3,48 1,35 4,1
8. Фон II - К150 4,12 3,13 4,26 3,84 1,71 4,8
9. Фон II - К180 4,36 3,37 4,68 4,14 2,01 5,2
10. Фон II + Гумистим 3,92 2,83 3,88 3,54 1,14 6,7
11. Фон II - К120 + Гумистим 4,56 3,34 4,46 4,12 1,99 6,0
12. Фон II - К150 + Гумистим 4,79 3,62 4,81 4,41 2,28 6,3
13. Фон II - К180 + Гумистим 5,16 3,99 5,26 4,80 2,67 6,8
НСР0; 0,13 0,15 0,21
Применение на фоне КШР90 препарата Гумистим в среднем за 3 года повышало урожайность зерна ячменя в сравнении с контролем на 1,41 т/га (66%), в сравнении с фоном II на 0,33 т/га (30,6%). Применение последовательно возрастающих доз калия К120-Ш в составе КШР90 + Гумистим в среднем за 3 года повышало урожайность зерна озимой ржи в сравнении с абсолютным контролем на 1,35-2,01 т/га (63,4-94,4%), прибавка от применения препарата Гумистим составила 0,33-0,66 т/га (30,6-32,8%). Самый высокий (4,8 т/га) урожай зерна ячменя в среднем за 3 года получен в варианте К120Р90К180 + Гумистим.
Окупаемость 1 кг КРК прибавкой урожая наиболее высокой была в вариантах К120Р90 + Гумистим и К120Р90К180 + Гумистим, составляя соответственно 6,7-6,8 кг/га.
Под влиянием минеральных удобрений повышалось содержание сырого белка в зерне ячменя (табл. 2). В контрольном варианте в среднем за три года его содержание составило 10,8%. Применение К120Р60К120 обеспечило содержание сырого белка в зерне на уровне 12,4% (+1,6%), а увеличение дозы №К до К120Р90К180 повышало содержание сырого белка в зерне до 13,2% (+2,4%) по сравнению с контролем, по отношению к варианту К90Р60К60 на 0,8%. Применение препарата Гумистим повышало белковость зерна ячменя в зависимости от дозы минерального удобрения в среднем от 12,9 до 13,6%.
Под влиянием минеральных удобрений в среднем за три года отмечено снижение содержания сырого жира в зерне ячменя. Применение препарата Гумистим способствовало поддержанию его содержания в зерне на уровне близком к контрольному варианту.
В среднем за годы исследований содержание сырой клетчатки в зерне ячменя как при отдельном внесении, так в комплексе с препаратом Гумистим снижалось в сравнении с контролем. Тоже самое можно отметить и в отношении содержания крахмала в зерне.
Исследованиями установлено, что в среднем за 3 года удельная активность 137С8 в зерне ячменя была наиболее высокой в засушливом 2015 г. и по вариантам опыта изменялась в пределах 24-8 Бк/кг. Наименьшая удельная активность 137С8 отмечена в благоприятном по погодным условиям 2016 г. (табл. 3).
2. Влияние комплексного применения средств химизации на биохимический состав зерна ячменя
Вариант Сырой белок Сырой жир Сырая клетчатка Крахмал
% на воздушно-сухое вещество
1 10,8 2,1 8,7 59,4
2 11,6 1,6 8,6 59,1
3 12,1 1,8 8,6 59,0
4 12,3 1,7 8,0 58,5
5 12,4 1,7 8,5 54,5
6 12,5 1,8 8,1 58,5
7 12,8 2,0 8,0 59,2
8 12,8 1,9 8,0 59,0
9 13,2 1,8 8,0 58,8
10 12,9 2,1 7,9 58,7
11 13,2 2,0 7,9 58,4
12 13,3 1,9 7,9 58,3
13 13,6 2,0 7,8 58,2
НСР05 0,4 0,09 0,30 1,72
3. Удельная активность 137Сs в зерне ячменя в зависимости _от применения средств химизации, Бк/кг _
Вариант 2014 г. 2015 г. 2016 г. Средняя Кратность снижения, раз
Контроль (без удобрений) 14 20 10 15 -
К90Р60 - фон I 14 22 14 17 -
Фон I - К60 13 18 10 14 1,07
Фон I - К90 11 16 9 12 1,25
Фон I - К120 9 14 7 10 1,50
N^90 - Фон II 16 24 12 17 -
Фон II - К120 11 14 6 10 1,5
Фон II - К150 11 12 5 9 1,67
Фон II - К180 6 10 4 7 2,14
Фон II + Гумистим 10 12 7 10 1,50
Фон II - К120 + Гумистим 10 14 4 9 1,67
Фон II - К150 + Гумистим 9 10 2 7 2,14
Фон II - К180 + Гумистим 5 8 2 5 3,0
НСР05 3 5,4
Примечание: допустимый уровень 60 Бк/кг. Нормативные документы: ГОСТ Р 54040. Технический регламент таможенного союза «О безопасности зерна» ТРТС 015/2011 от 9 декабря 2011 г. № 874.
Применение №)0Р60 и ^20Р90 способствовало переходу радиоцезия из почвы в урожай зерна ячменя и удельная активность 137Сз в зерне была наиболее высокой, составляя в среднем 17 Бк/кг, при уровне удельной активности в контроле 15 Бк/кг. Последовательно возрастающие дозы калия на фоне I способствовали снижению удельной активности 137Сз в зерне ячменя в среднем за три года по отношению к контролю в 1,07-1,5 раза, а на фоне II - в 1,5-2,14 раза. Применение Гумистим на фоне II уменьшало удельную активность 137Сз в зерне люпина в сравнении с контролем в 1,5 раза, последовательно возрастающие дозы калия от 120 до 180 кг д.в. в составе ^20Р90 уменьшали удельную активность 137Сз в зерне в 1,67-3,0 раза. По удельной активности 137С8 в зерно ячменя пригодно для использования в пищевые и кормовые цели без ограничений.
Таким образом, полевые опыты по использованию биопрепарат Гумистим показали, что обработка посевов ячменя в начале колошения увеличивает урожайность зерна ячменя и окупаемость 1кг МРКурожаем зерна. Наиболее высокая урожайность была получена при комплексном применении биопрепарата Гумистим и полного минерального удобрения М120Р90К180, окупаемость 1 кг МРК составила 6,5 кг зерна. Биопрепарат способствовал увеличению белковости зерна. Под влиянием изучаемых средств химизации отмечалось снижение содержания сырого жира, сырой клетчатки, крахмала. Применение биопрепарата Гумистим на фоне полного минерального удобрения обеспечило снижение удельной активности 137в зерне от 1,67 до 3,0раза.
Литература
1. Бельченко С.А., Белоус И.Н., Наумова М.П. Развитие АПК Брянской области // Вестник Брянской ГСХА, 2015, №2. -С. 32-36.
2. Белоус Н.М., Сычев В.Г., Шаповалов В.Ф., Белоус И.Н. Влияние длительного применения средств химизации на продуктивность плодосменного севооборота и плодородие дерново-подзолистой почвы в условиях радиоактивного загрязнения // Плодородие, 2013, № 3 (72). - С. 1-3.
3. Романова И.Н., Терентьев С.Е., Князева С.М., Глушаков С.Н., Перепичай М.Е. Урожай и качество зерна сортового ячменя, а также его пригодность на пивоваренные цели в условиях западной части Нечерноземья // Достижения науки и техники АПК, 2014, Т. 28, № 11. - С. 27-30.
4. Сорокин А.И., Цевденова А.С. Применение регуляторов роста под яровой ячмень на светло-каштановых почвах // Зерновое хозяйство России, 2016, № 1. - С. 35-38.
5. Алматов Н.С., Габдуллин В.Р., Алферов А.А. Применение препарата Азоризин - надежный способ повышения продуктивности и качества урожая ячменя // Агрохимический вестник, 2016, № 2. - С. 44-47.
6. Нечаев Л.А., Путинцев А.Ф., Зотиков В.И., Коротеев В.И., Ерохин А.И., Мордовин А.Н. Влияние применения гумата калия на продуктивность пивоваренного ячменя // Достижения науки и техники АПК, 2014, № 6. - С. 33-35.
7. Беляков И.И. Ячмень в интенсивном земледелии. - М.: Росагропромиздат, 1990. - 175 с.
8. Войтович Н.В., Ерошенко Н.А. Технология возделывания, урожайность и качество пивоваренного ячменя // Земледелие, 2010, № 6. - С. 28-29.
9. Белоус И.Н., Коренев В.Б., Воробьева Л.А. Влияние сочетания органических и минеральных удобрений в севообороте на продуктивность сельскохозяйственных культур и плодородие почвы // Молодой ученый, 2015, № 8.3 (88.3). - С. 4-10.
10. Комарова Г.Н., Сорокина А.В. Влияние регулятора роста и развития растений гуминовой природы Гумистим на овес // Достижения науки и техники АПК, 2012, № 5. - С. 27-29.
11. Ториков В.Е., Мельникова О.В., Клименков Ф.И. Урожайность зерна ярового ячменя в зависимости от сорта и уровня минерального питания // Вестник Брянской ГСХА, 2007, № 5. - С. 34-40.
12. Гуреев И.И., Жердев М.Н., Брежнев А.Л. Технологии выращивания ячменя с использованием микроэлементных удобрений и регуляторов роста // Земледелие, 2015, № 3. - С. 34-36.
13. Ториков В.Е., Мельникова О.В., Ториков В.В., Аксенов О.А. Влияние минеральных удобрении и норм высева семян на кормовую ценность зерна ярового ячменя // Агрохимический вестник, 2012, № 2. - С. 36-37.
14. Жигарева Т.Л., Ратников А.Н., Алексахин Р.М., Попова Г.И., Петров К.В., Белоус Н.М., Куриленко А.Т. Влияние технологических приемов возделывания сельскохозяйственных культур на накопление 137Cs в урожае // Агрохимия, 2003, № 10. - С. 67-74.
15. Ратников А.Н., Жигарева Т.Л., Петров К.В., Попова Г.И., Белоус Н.М., Шаповалов В.Ф., Моисеенко Ф.В. Эффективность окультуривания дерново-подзолистых почв в земледелии на радиоактивно загрязненных территориях // Бюллетень ВИУА, 2001, № 114. - С. 151-152.
16. Шаповалов В.Ф., Белоус Н.М., Белоус И.Н., Иванов Ю.И. Продуктивность и качество одновидовых и смешанных посевов кормовых культур в условиях радиоактивного загрязнения // Агрохимический вестник, 2015, № 5. - С. 29-31.
17. Коренев В.Б., Воробьева Л.А., Белоус И.Н. Урожайность кормовых и зерновых культур, и накопление 137С$ в зависимости от внесения возрастающих доз калийных удобрений // Вестник Брянской ГСХА, 2013, № 5. - С. 3-6.
18. Федоркова М.В., Белова Н.В., Пахненко Е.П., Шаповалов В.Ф., Андреева Н.В. Эффективность применения систем удобрения на радиоактивно загрязненной дерново-подзолистой песчаной почве // Агрохимия, 2014, № 11. - С. 74-81.
