CC BY
14
подкормки на допосевное внесение удобрений суммарный эффект значительно увеличился. Прибавка урожайности по сравнению с контролем на вариантах, где перед посевом было внесено 30-60 кг/га азота и 50 кг/га калия, на сорте Добрыня достигла 35-47%, а на сорте Ларец 33,2-45,7%. Суммарное количество N-N03 в почве и азота, внесенного с удобрениями в кущение в пределах 3060 кг/га, обеспечило не только формирование колоса на большинстве дополнительных побегов, но и увеличивало массу зерен в нем.
Таким образом, одна из наиболее характерных особенностей озимого ячменя на черноземе обыкновенном заключается в том, что улучшение азотного и калийного питания растений в начале осенней вегетации играет положительную роль только в том случае, если оно дополняется применением весенней азотной подкормки.
Наибольший результат давало применение азотных удобрений при еще более равномерном распределении их в течение вегетации ячменя. Внесение в три срока (перед посевом, в весеннее кущение и выход в трубку) обеспечивало преимущество перед применением той же суммарной в два срока: на сорте Ларец в 0,49 т/га, на сорте Добрыня - 0,24 т/га. Содержание продуктивной влаги в метровом слое почвы в фазе выхода в трубку в 2004 г. было в пределах 183-188 мм, а в 2005 г. - 118-119 мм, т.е. эффект от подкормки азотом проявился при наличии более 100 мм продуктивной влаги.
Достижению максимальной урожайности на обоих сортах ячменя способствовало четырехкратное применение удобрений. На сорте Ларец она составила 3,81 т/га, а на сорте Добрыня - 3,49 т/га. Суммарная доза азота была равна 102 кг/га. Все структурные показатели урожайности на этом варианте были максимальными. Следовательно, вторая особенность питания озимого ячменя состоит в потребности периодически равномер-
ного пополнения запасов доступного азота в почве вплоть до фазы выход в трубку.
Третья особенность ячменя, выращиваемого в центральной зоне Ростовской области, состоит в том, что он нуждается в дополнительном калийном питании даже при наличии в пахотном слое обменного калия около 350 мг/кг почвы. Прибавка урожайности сорта Ларец от калийных удобрений в среднем за два года была равна 0,27, во втором - 0,31 т/га. Во всех случаях она была математически достоверной.
Для получения урожайности озимого ячменя 3,5-4,0 т/га достаточно обеспечить почву фосфором в пределах 26-30 мг/кг почвы. Преимущество в урожайности сорта Ларец по сравнению с Добрыней на лучших вариантах было устойчивым по годам и находилось в пределах 9,213,6%. На контроле оно составляло 12,3%.
Применение удобрений существенно улучшило качество зерна ячменя. Более отзывчивым на улучшение питания был сорт Ларец. Заметное влияние на белковость оказало применение аммофоса при посеве. Азотные удобрения, внесенные в подкормку в фазе весеннего кущения на фоне допосевного и припосевного применения, способствовали повышению белковости зерна сорта Ларец до 12,513,5, а сорта Добрыня - до 12,2-12,9%. Эффект от увеличения дозы азота в весенней подкормке до 60 кг/га был слабым. Стабильным и наиболее высоким было содержание сырого протеина в зерне на вариантах с азотной подкормкой в фазе выхода в трубку. Зерно лучшего качества обоих сортов ячменя получено на вариантах с четырехкратным применением удобрений, где в состав удобрений входили три элемента питания, а суммарная доза азота составляла 102 кг/га (30 +12 + 30 + 30). В зерне сорта Ларец на этом варианте белка содержалось 14,1%, а сорта Добрыня -13,6%. Увеличение дозы азота на обоих сортах не повышало белковости зерна.
УДК 631.8:633.16.631.442.2
ИЗУЧЕНИЕ УСЛОВИЙ ПИТАНИЯ НОВЫХ СОРТОВ ЯЧМЕНЯ
А.П. Смирнов, к.с.-х.н., Э.Н. Садовская, к.б.н., И.П. Стокозов, к.с.-х.н.
НИИ сельского хозяйства «Немчиновка» e-mail: priemnaya@nemchinovka. ru
На дерново-подзолистой среднесуглинистой почве в условиях лизиметрического стационара выявлена реакция новых сортов ячменя на интенсивность удобрения, почвенные и погодные условия. Установлены миграционные потери биофильных элементов из почвы и их потребление растениями.
Ключевые слова: минеральные удобрения, новые сорта, ячмень, урожайность, миграция, биофильные элементы.
RESEARCH OF NEW BARLEY SORTS NUTRITION CONDITIONS A.P. Smirnov, E.N. Sadovskaya, I.P. Stokozov
There was revealed the reaction of new sorts of barley on the intensity of the fertilizer, soil and weather conditions on sod-podzolic medium-loamy ground in conditions of lysimetric permanent establishment. There have been established the migration' losses of biofill ground elements and their consumption by plants.
Keywords: mineral fertilizers, new sorts, barley, fertility, migration, biofill elements.
Специфика минерального питания различных сортов зерновых культур связана с уровнем плодородия почвы, а также с дозами, сроками и способами внесения удобрений. В Нечерноземной зоне ведущая роль в повышении урожайности и улучшении качества зерна принад-
лежит азоту. В условиях лизиметрического стационара в 2005 и 2006 гг. изучено влияние различных систем минеральных удобрений на продуктивность новых сортов ярового ячменя Владимир и Нур селекции НИИСХ ЦРНЗ. Эти сорта относятся к группе пивоваренных и
характеризуются более широкой экологической пластичностью. Многофакторный опыт заложен в лизиметрах с площадью поверхности 1,76 м2 и мощностью почвенного профиля 0,5 м, на двух фонах обеспеченности Р2О5 (по Кирсанову) дерново-подзолистой слабоокуль-туренной неудобрявшейся почвы и на длительно удобрявшейся окультуренной почве.
Агрохимическая характеристика удобряемой почвы на фонах Р-1 и Р-2 соответственно: рНКС1 5,4 и 5,5, Нг 2,27 и 2,26 мг-экв/100 г, Р2О5 199 и 422 мг/кг и К2О 71-84 мг/кг, СаО 8,0 и 8,6 мг-экв/100 г, 1,2 и 1,3 мг-экв/100 г, сумма поглощенных оснований 9,2 и 9,0 мг-экв/100 г, степень насыщенности основаниями 80,0 и 79,7%.
Агрохимическое состояние неудобрявшейся почвы на фонах Р-1 и Р-2 соответственно: рНКС1 5,7 и 5,8, Р2О5 97 и 338 мг/кг, К2О 60 и 72 мг/кг, Нг 1,81 и 1,90 мг-экв/100 г; СаО 8,3 и 7,8 мг-экв/100 г; М^ 1,4 и 1,2 мг-экв/100 г; сумма поглощенных 9,6 и 9,0 мг-экв/100 г; степень насыщенности основаниями 84 и 81%.
Минеральные удобрения вносили под предпосевную обработку почвы по схеме: 0) МоРоКо; 1) М60Рз0К50; 2) М120Р50К70; 3) М180Р70К100. Миграционные потери био-фильных элементов с инфильтратом учитывали по сезонам и за годичные циклы, с мая текущего года по апрель последующего. Для борьбы с вредителями, болезнями и сорняками посевы обрабатывали соответствующими препаратами в оптимальные сроки.
Норма высева семян составила 450 всхожих зерен на 1 м2. Повторность вариантов - четырех-пятикратная. Статистический анализ результатов проведен дисперсионным методом по Б.А. Доспехову (1985).
В годы исследований различия по сумме осадков в летние месяцы (май-август) были существенными; 2005 г. (365 мм) можно отнести к умеренно увлажненному, а 2006 г. - к крайне засушливому (253 мм). В сложившихся погодных условиях сорта Владимир и Нур различались по способности использовать почвенные ресурсы
плодородия, а также по отношению к интенсивности агрохимической нагрузки на агроэкосистему. В благоприятном по увлажнению 2005 г. сорт Нур, в отличие от Владимира, лучше отзывался на интенсивное удобрение, но существенно менее продуктивен на длительно не-удобрявшейся почве. Урожайность зерна Нура на двух фосфатных фонах Р-1 и Р-2 неудобрявшейся почвы составляла 18,4 и 19,7 ц/га, а Владимира соответственно 22,1 и 26,4 ц/га. Следовательно, сорт Владимир менее требователен к условиям питания (табл. 1).
Повышение уровня минерального питания существенно увеличивало урожай зерна и соломы. Наивысший урожай зерна Нура в 2005 г. получен при внесении М180Р70К100 (прибавка урожайности к варианту 1 на фоне Р-1 - 16,2 ц/га, на фоне Р-2 - 8,6 ц/га). Лучшую результативность для ячменя сорта Владимир обеспечивало применение на обеих фосфатных фонах М120Р50К70 с прибавками на фоне Р-1 соответственно 5,8 и 4,7 ц/га.
Очень высокая обеспеченность почвы фосфором отрицательно влияла на эффективность удобрения особенно у сорта Нур.
Урожайность соломы на обоих фонах Р2О5 достигала максимума при дозе М180Р70К100, составив у сорта Владимир - 56,7 и 58,3 ц/га, у сорта Нур - 61,0 и 57,8 ц/га. Выход зерна в удобренных вариантах сокращался с ростом доз МРК, особенно на фоне Р-2 и у сорта Владимир сильнее от 46 до 52%, у Нура от 48 до 52%.
Вследствие стрессовых погодных условий 2006 г., проявившихся особенно остро в период репродуктивного развития растений, урожайность обоих сортов ячменя значительно уступала более благоприятному 2005 г. При этом влияние погоды прямо зависело от интенсивности удобрения. Максимальный урожай (35 ц/га) зерна сформировался при минимальном уровне удобрения у сорта Владимир и 30 ц/га - у сорта Нур. Погодную зависимость сортов отражают отношения урожайности 2006 г. к соответствующим показателям благоприятного 2005 г.
1. Урожайность сортов ярового ячменя в зависимости от агрохимической нагрузки, ц/га
Фон Р2О5 (А) Сорт Владимир (С) Сорт Нур (С)
Вариант (В) урожайность Выход зерна, урожайность Выход зерна,
зерна соломы % зерна соломы %
2005 г.
0. ВДК 22,1 20,1 52 18,4 20,з 48
Р-1 1. Мб0Рз0К50 48,5 44,7 52 45,1 4з,5 51
2. М120Р50К70 54,6 5з,з 50 54,8 52,8 51
3. М180Р70К100 54,з 56,7 49 61,з 61,0 50
0. ВДК 26,4 2з,1 5з 19,7 24,1 45
Р-2 1. Мб0Рз0К50 45,7 4з,1 51 45,1 41,9 52
2. М120Р50К70 49,з 50,1 50 50,7 5з,4 49
3. М180Р70К100 50,4 58,з 46 5з,7 57,8 48
НСР05 общая: вар. 1-3 = 3,3; фактора (А) = 1,3; (В) = 1,7; (С) = 2,5.
2006 г.
0. адК 14,2 18,2 44 9,8 14,5 40
Р-1 1. Мб0Рз0К50 з5,2 46,5 4з з0,1 47,2 з9
2. М120Р50К70 з0,6 57,0 з5 28,0 48,7 з7
3. М180Р70К100 2з,4 57,з 29 25,7 52,8 зз
0. ВДК 18,6 20,8 47 16,4 24,1 41
Р-2 1. Мб0Рз0К50 з5,4 42,2 46 29,6 47,0 з9
2. М120Р50К70 28,8 47,4 з8 27,4 54,з з4
з. М180Р70К100 27,2 4з,7 з8 26,6 55,2 зз
НСР05 общая: вар. 1-3 = 1,8; фактора (А) = 1,2; (В) = 0,9; (С) = 1,9.
Например, на фоне Р-1 она уменьшилась у сорта Владимир в 1,4-2,3 раза, у Нура в 1,5-2,4 раза. Таким образом, сорт Нур в сравнении с Владимиром потенциально продуктивнее, но более требователен к условиям питания и экологически менее устойчив.
Миграционные потери биофильных элементов из профиля почвы интенсивно варьировали и зависели от агрохимической нагрузки, обеспеченности почвы фосфором, сорта и погодных условий (табл. 2).
Потери азота на неудобряемой почве в среднем составляли 19,9 кг/га. Засуха сократила их на 6,1 кг/га (с 22,9 до 16,8 кг/га), а также повышение обеспеченности почвы фосфором на 3,3 кг/га (с 23,9 до 20,6 кг/га). Существенное значение имел и сорт. В агроценозе с сортом Нур его вымывалось на 4 кг/га меньше, чем у сорта Владимир.
Из профиля удобряемой почвы азота выщелачивалось 32,9 кг/га, причем в засушливых условиях его терялось больше (34 кг/га), чем при оптимальном гидротермическом режиме (31,8 кг/га). Потери азота возрастали с повышением интенсивности удобрения и обратно зависели от их продукционной эффективности. Поэтому в 2005 г. при 1-ой, 2-ой и 3-ей системах удобрения вымывалось в среднем 31, 30 и 34 кг/га азота, а в 2006 г. - 27, 35 и 40 кг/га азота. При этом влияние засухи связано только с сортом Нур. В целом в агроэкосистеме с сортом Владимир терялось больше азота (38 кг/га), чем с сортом Нур (28 кг/га).
Миграционные потери калия мало зависели от интенсивности удобрения и погодных условий. На удобряемой почве его выщелачивалось в среднем 12 кг/га, а на неудобряемой - 10 кг/га. На удобряемой почве под сортом Владимир его терялось больше в сравнении с Нуром (13,2 и 10,6 кг/га).
Вымывание кальция прямо зависело от удобрений и количества осадков. На удобряемой почве его терялось в среднем в 1,6 раза больше, чем на неудобряемой - 77 и 49 кг/га. Засуха сократила потери соответственно в 1,2 и 2,1 раза (с 84 до 69 и с 67 до 31 кг/га). Изменение интенсивности удобрения со 140 до 350 кг/га №К повысило
потери элемента более чем в 1,2 раза (с 69 до 84 кг/га СаО). При этом в случае с сортом Нур его выщелачивалось меньше в сравнении с сортом Владимир на неудоб-ряемой и удобряемой почвах на 22 и 25% (43, 66 против 55 и 88 кг/га).
Вымывание магния, как и азота, определялось условиями формирования урожая. На неудобряемой почве его терялось в среднем 13 кг/га. При засухе потери магния сокращались с 17 до 9 кг/га. На удобряемой почве его вымывалось около 19 кг/га. Влияние интенсивности удобрения уменьшалось при оптимальном гидротермическом режиме (№К-1 - 20, №К-2 и 3 - 17 и 18 кг/га М^О). В засушливом 2006 г., напротив, потери соответствовали интенсивности удобрения, возрастая с 14 до 22 кг/га. Миграция магния также возрастала при возделывании сорта Владимира в сравнении с Нуром; на неудобряемой почве на 3,3 кг/га, на удобряемой на 5,2 кг/га.
Минеральные удобрения, способствуя росту урожайности ячменя и содержания элементов питания в зерне и соломе, заметно влияли на величину общего выноса биофильных элементов урожаем (табл. 3).
Суммарный вынос питательных веществ, как и его составляющие, резко изменялся под влиянием систем удобрения, эффективность которых в свою очередь значительно зависела от сорта и фосфатного фона. С ростом доз удобрений потребление всех элементов питания сортом Нур было заметно выше: N - на 68-88%, Р2О5 - на 15-23, К2О - на 48-51, СаО - на 51-63, М^ - на 30-36%, чем у сорта Владимир: N - на 58-60%, Р2О5 - на 0-7%, К2О - на 21-24, СаО - на 31-57, М^ - на 15-24%. Увеличение общего выноса питательных веществ в вариантах с удобрениями происходило, как за счет повышения урожайности основной и побочной продукции, так и вследствие увеличения содержания элементов в растениях.
Значение сорта и фосфатного фона проявляется наиболее четко в крайних условиях питания; на неудобряв-шейся почве и при интенсивных системах удобрения. В первом случае у сорта Владимир вынос питательных веществ выше, а во втором - противоположная законо-
2. Миграционные потери биофильных элементов с инфильтрационными водами, кг/га в год
Фон Р2О5 Вариант №К 2005-2006 гг. 2006-2007 гг.
N К2О СаО МйО N К2О СаО М^О
Сорт Владимир
0. NoPoKo 22,4 8,5 61,2 17,9 18,5 8,0 41,7 13,2
Р-1 1. N«^50 38,7 13,0 102,2 23,9 25,5 9,8 49,3 13,6
2. N120^0^70 37,5 12,8 97,8 20,3 35,3 9,3 62,4 19,3
3. N^80^0^00 41,5 12,6 101,9 18,6 45,1 11,8 82,4 26,0
0. NoPoKo 27,7 15,5 79,1 17,6 18,2 11,0 37,6 9,9
Р-2 1. N«^50 36,4 11,3 100,8 23,8 30,0 12,5 56,6 16,1
2. N120^0^70 35,2 13,9 101,5 21,9 41,2 16,3 99,9 27,1
3. N^80^0^00 36,9 16,7 100,6 20,8 45,3 18,2 99,2 25,7
Сорт Нур
0. ^Р0К0 25,5 12,6 73,4 19,3 16,3 9,7 20,3 6,7
Р-1 1. N«^50 27,6 11,6 77,3 17,5 24,2 10,8 39,9 10,8
2. ^20^0К70 24,6 7,5 59,9 13,8 27,6 8,2 66,0 19,4
3. N^80^0^00 29,5 5,4 74,5 16,1 33,2 6,0 57,0 16,0
0. ^0К0 15,8 15,1 52,7 14,4 14,1 12,1 25,5 5,0
Р-2 1. N«^50 22,4 13,5 64,2 14,0 27,2 14,7 60,7 14,7
2. ^20^0К70 23,5 11,8 57,6 11,5 36,4 12,8 80,8 22,7
3. N¡80^0^00 29,8 11,2 74,3 16,0 37,5 13,3 80,1 21,8
3. Влияние минеральных удобрений на вынос N, P2O5, K2O, CaO и MgO урожаем ячменя
Фон Р2О5 Вариант Вынос, кг/га* Расход на 1 т зерна, кг*
N P2O5 K2O CaO MgO N P2O5 K2O CaO MgO
Сорт Владимир
Фон Р-1 0. NoPoKo 28,2 20,8 35,7 12,7 8,0 15,7 11,3 19,9 7,3 4,7
1. N60P30K50 76,5 46,1 88,2 31,2 18,4 18,8 11,7 21,4 7,9 4,6
2. N120P50K70 99,7 48,8 97,5 45,4 20,5 25,0 11,6 23,7 12,7 5,4
3. N180P70K100 122,2 48,1 107,1 48,9 21,3 37,0 13,3 311 15,4 6,6
Фон Р-2 0. N0P0K0 33,8 24,4 39,2 12,5 10,1 15,0 10,8 17,3 5,8 4,7
1. N60P30K50 67,3 43,0 85,3 35,0 16,4 16,9 10,7 21,3 9,0 4,1
2. N120P50K70 93,9 44,1 90,2 39,7 189 25,9 11,8 26,4 11,3 5,3
3. N180P70K100 106,5 46,0 105,0 46,0 20,3 28,8 12,5 28,9 13,1 5,9
Сорт Нур
Фон Р-1 0. N0P0K0 23,9 19,9 35,6 10,7 8,1 16,8 14,2 25,1 8,0 6,1
1. N60P30K50 79,4 44,2 77,3 38,5 18,5 22,4 12,0 21,0 10,8 5,2
2. N120P50K70 93,6 49,0 88,0 46,3 22,0 24,8 12,4 23,0 12,7 5,7
3. N180P70K100 133,7 54,2 117,1 58,3 24,0 36,5 13,7 29,4 15,9 6,5
Фон Р-2 0. N0P0K0 30,9 26,2 48,3 13,4 10,4 17,1 14,7 26,8 7,6 5,9
1. N60P30K50 67,7 44,3 76,5 36,4 18,3 19,0 12,1 21,0 10,5 5,3
2. N120P50K70 99,0 49,3 83,1 55,0 21,0 27,8 14,2 28,8 16,7 6,4
3. N180P70K100 127,3 51,0 113,1 59,4 24,9 35,8 14,6 31,4 17,1 7,0
* С учетом побочной продукции.
4. Окупаемость минеральных удобрений прибавками урожая зерна, кг на 1 кг NPK
Вариант Сорт Владимир Сорт Нур Нур/Влади
Фон Р-1 Фон Р-2 Среднее Фон Р-1 Фон Р-2 Среднее
N60P30K50 16,9 12,9 14,9 16,8 13,8 15,3 103
N120P50K70 10,2 6,9 8,6 11,4 8,8 10,1 117
N180P70K100 5,9 4,7 5,3 8,4 6,3 7,4 140
Среднее 11,0 8,2 9,6 12,2 9,6 10,9 114
мерность, то есть Нур продуктивнее использовал удобрения. Средний вынос биофильных элементов урожаем сорта Владимир на 1-ом фосфатном фоне составлял (кг/га): N 99,5; Р2О5 48,3; К2О 97,6; СаО 41,8; MgO 20,0; на фоне Р-2, соответственно, 89,2; 44,4; 93,5; 40,2 и 18,5 кг/га. Подобная закономерность, но с преимуществом, отмечалась и у сорта Нур. Средний вынос на фоне Р-1 составлял (кг/га): N 102,2; Р2О5 49,1; К2О 94,1; СаО 47,7; MgO 21,5; на фоне Р-2, соответственно, 98,0; 48,2; 90,9; 50,3 и 21,4 кг/га.
Величина затрат элементов питания на получение 1 т зерна ячменя подчинялась той же закономерности, что и общий их вынос урожаем. Затраты на формирование 1 т зерна (с соответствующим количеством соломы) у ячменя Владимир в среднем по опыту составляли (кг): N 23,6; Р2О5 11,5; К2О 23,1; СаО 10,2; MgO 11,8; у сорта Нур - N 24,8; Р2О5 12,2; К2О 12,2; СаО 11,9; MgO 5,9. В целом средние показатели удельных затрат элементов
питания удобрений на 1 т зерна ниже существующих нормативов по азоту - на 5-10%, а по Р2О5, напротив, выше - на 18-22%.
Окупаемость удобрений прибавками урожая зерна снижалась у обоих сортов с повышением доз NPK (табл. 4). Однако сорт Нур использовал эти средства существенно эффективнее, чем Владимир.
Таким образом, сорта ячменя Нур и Владимир по -разному отзываются на плодородие почвы и интенсивность удобрения, потребляя неодинаковое количество элементов минерального питания. Сорт Нур требовательнее к условиям питания, поэтому менее продуктивен на неудобряемой почве и при низкой дозе удобрений (140 кг/га МРК), но урожайнее при высокоинтенсивной агрохимической нагрузке (350 кг/га МРК). Исследуемые сорта существенно различаются по выносу и затратам элементов питания на получение 1 т зерна при всех условиях питания.
Литература
1. Ерошенко Л.М., Ерошенко А.Н. и др. Использование сортовых признаков в селекции пивоваренного ячменя на повышение урожайности и качества // Сб. «Проблемы селекции и технологии возделывания зерновых культур». Матер. науч. конф. Новоивановское (Немчиновка), НИИСХ ЦРНЗ, 2008, С. 140-146.
2. Смирнов А.П. Урожайность и качество зерна ячменя при удобрении // Химия в сельском хозяйстве, 1990. № 1. С. 55-57.
3. Шафран С.А., Хачидзе А.С., Мамедов М.Г., Васильев А.И. Эффективность азотного удобрения зерновых культур различных сортов // Агрохимия. 2006. № 7, С. 13-19.
4. Патент на селекционное достижение №1672. Ячмень яровой, Hordeum vulgare L, sensu lato, Hyp, 23.12.2002.
5. Патент на селекционное достижение №3743. Ячмень яровой, Hordeum vulgare L, - Владимир, 10.10.2007.
6. Нормативы выноса элементов питания сельскохозяйственными культурами // ЦИНАО. - М.: 1991. С. 18.
