CC BY
45
УДК 633.1 S:631 .S82:631.8(470.621)
Кукуруза в севооборотах короткой ротации и рациональное применение удобрений при ее монокультуре
H.И. МАМСИРОВ, кандидат сельскохозяйственных наук Р.К. ТУГУЗ, доктор сельскохозяйственных наук
Адыгейский НИИ сельского хозяйства
E-mail: [email protected] М.Р. ТИМОВ
Майкопский государственный технологический университет
Проведены исследования по выявлению возможностей возделывания кукурузы на зерно в севооборотах короткой ротации несколько лет подряд на слитом уплотненном черноземе в климатических условиях Республики Адыгея.
Ключевые слова: кукуруза, озимая пшеница, горох, овес, севооборот, монокультура, обработка почвы, удобрения, урожайность.
Кукуруза хорошо переносит возделывание в бессменном севообороте и часто дает при этом более высокие урожаи, чем при размещении по плохим предшественникам. В группе зернофуражных это и самая высокоурожайная культура.
Наиболее высокие выход зерна с единицы площади, а также сбор кормовых единиц и переваримого протеина получены в севооборотах республики с S0-7S %-ным насыщением кукурузой. Замена ячменя кукурузой и горохом улучшила продуктивность полевых севооборотов на слитом черноземе предгорий Адыгеи [I].
При бессменном возделывании кукурузы затраты азота и фосфора на единицу продукции были почти в
I,3 раза меньше, чем при возделывании в севообороте. В полевом опыте с бессменным возделыванием кукурузы на южном черноземе в течение шести лет установлено высокое положительное влияние навоза и минеральных удобрений при различном соотношении питательных элементов на урожай ее зеленой массы, убираемой в период мо-лочно-восковой спелости зерна. Наибольшие прибавки урожая при ежегодном внесении обеспечивает пол-
ное минеральное удобрение в дозах ЧоРЛо и N 60Р45Кг0 [2].
Учитывая высокую эффективность навоза, его следует вносить в первую очередь под кукурузу, возделываемую на постоянных участках. В исследованиях В.В. Коцарь, Г.М. Белоус [3]установлено,что в северной степи Украины на мощном черноземе при бессменном выращивании кукурузы эффективность внесения органических и минеральных удобрений один раз в два года равноценна ежегодному их применению. За шесть лет бессменного возделывания кукурузы урожай ее зерна в опыте не снижался, а с внесением удобрений в третьем цикле даже повышался. Таким образом, эффективность органических и минеральных удобрений как при ежегодном, так и при периодическом их внесении под кукурузу в монокультуре из цикла в цикл повышалась [3].
Концентрация зернофуражных культур в наиболее благоприятных для их возделывания регионах создает определенные трудности с правильным их чередованием в севооборотах и борьбой с засоренностью посевов [4]. Рациональное использование пашни возможно при организации севооборотов с короткой ротацией и при возделывании кукурузы на одном месте в течение нескольких лет. В связи с этим решение вопросов эффективного использования минеральных и органических удобрений при монокультуре кукурузы приобретает особую значимость.
В 2007-2011 гг. на слитом черноземе Адыгеи мы изучали эффективность насыщения кукурузой следующих севооборотов: I - кукуруза -озимая пшеница - горох - овес; II - кукуруза - озимая пшеница - кукуруза - овес; III - кукуруза - кукуруза - кукуруза - овес; IV - кукуруза -кукуруза - кукуруза - кукуруза.
В I-III севооборотах под кукурузу вносили удобрения в следующих
дозах: ХоРоКо (контр°ль); 2) х16оР9оК9о;
3) Х12оРбоК9о; 4) Х12оР12оК9о; S) T)
N Р К (расчетные дозы удобре-
ний по выносу питательных веществ для получения 7S ц/га зерна кукурузы в данном варианте).
При возделывании кукурузы в монокультуре (севооборот IV) испытывали три варианта удобрений: I) N4oP9oK9o осенью под вспашку + NV0 весной под предпосевную культивацию; 2) N80P90K90; 3) навоз, 60 т/га, однократно за ротацию в первый год +
N60P60K25 е*ег°дн°.
Под озимую пшеницу удобрения вносились из расчета N104P138K40 осенью + N4T весной в подкормку; под горох - N115P80K60 осенью; под овес -N75P100K60 осенью. Технология возделывания культур в севооборотах -рекомендованная для региона.
Содержание продуктивной влаги в метровом слое почвы при предельной полевой влагоемкости - в среднем 187 мм. В 2007 г. весенний запас продуктивной влаги составлял 89,9 мм, а в конце июля в связи с малым количеством осадков ее практически не было. В 2008 г. запасы продуктивной влаги на зяби составили 190 мм, в мае под кукурузой - 182 мм, в июне после обильных дождей - 196 мм и в июле, в период активного потребления воды растениями, - 168 мм. И только в августе содержание влаги снизилось до 88 мм. Таким образом, увлажнение почвы в период вегетации кукурузы было более чем достаточным, в некоторые периоды отмечалось переувлажнение пахотного слоя.
В 2009 г. в конце второй декады апреля содержание продуктивной влаги мало различалось на участках, где кукуруза высевалась после озимой пшеницы и после кукурузы (116,1 и 119,6 мм). На участке, где кукуруза высевалась третий год подряд, влаги содержалось несколько меньше - 107,9 мм. Обилие осадков в июне, особенно в третьей декаде, обусловило, несмотря на потребление влаги растениями, повышение содержания ее по сравнению с весенними запасами (соответственно 130,4; 122,6 и 110,6 мм).
В 2010 г. в первый декаде мая содержание продуктивной влаги составило 133 мм, во второй декаде -138 мм, в третьей - 1S9 мм. Хоро- " шая обеспеченность влагой была в | июне (129-170 мм) и июле (140-1S2 g мм). В начале третьей декады авгус- | та содержание продуктивной влаги * в слое почвы 0-100 см составляло: z в посевах кукурузы, размещенной I по кукурузе, - 36,3 мм, в посевах ку- р курузы третьего года - 33,6 мм, в по- 2
3S
I. Продуктивность севооборотов короткой ротации и кукурузы при монокультуре
Севооборот Количество внесенных удобрений (кг д.в. 1ХРК на I га севооборотной площади) в среднем за год Сумма урожая
ц зерн. ед/га ц корм. ед/га
среднее на удобренных вариантах на контроле среднее на удобренных вариантах на контроле
всего на контроле
1 299,4 204,5 127,0 123,9 154,2 138,6
II 330,7 140,7 124,5 109,5 172,4 148,3
III 343,7 58,7 126,4 94,3 198,3 145,1
IV 380,0 0 149,5 80,1 199,8 129,5
севах кукурузы четвертого года -42,9 мм. Увлажнение почвы было достаточным в период вегетации, в некоторые периоды отмечалось переувлажнение пахотного слоя.
В 2011 г. запас влаги в весенний период был 17S мм. Период вегетации кукурузы характеризовался удовлетворительным водоснабжением.
При обильном увлажнении общая продуктивность растений снижалась по сравнению с контролем (постоянная влажность почвы 60 %) незначительно (на 9 %), тогда как урожайность зерна уменьшается почти вдвое и ухудшается его структура. При избыточном увлажнении листовая фотосинтетическая поверхность развивается нормально, но продуктивность фотосинтеза в расчете на урожай зерна резко снижается. Это связано с нарушением обмена ве-
ществ в корнях кукурузы из-за недостатка кислорода в переувлажненной почве.
Так, в условиях переувлажнения в 2008 г. при обычной густоте стояния наблюдалось малое число продуктивных растений во всех севооборотах. Очень слабо развивалась листовая поверхность, в связи с чем невысокими были показатели структуры урожая (масса початка, масса зерна початка, масса 1000 зерен, число зерен в початке), а следовательно, и величина урожая зерна во всех севооборотах (3,3-14,0 ц/га).
В изучаемых севооборотах за период ротации по мере увеличения количества полей, занятых кукурузой, общее количество внесенных удобрений возростало, а в контрольном варианте - снижалось, так как здесь удобрения под кукурузу не приме-
няли, но вносили при возделывании озимой пшеницы, гороха и овса (табл. I).
Сумма урожая культур (в среднем по удобренным вариантам), выраженная в зерновых единицах, в севооборотах 1-111 одинакова, несмотря на некоторое увеличение доз вносимых удобрений во втором и третьем севообороте. Сумма урожаев в севооборотах на контроле, выраженная в зерновых и кормовых единицах, снижалась по мере уменьшения количества вносимых удобрений. Наименьшей она была при монокультуре кукурузы, где удобрения не вносили.
Суммарное количество кормовых единиц (среднее по удобренным вариантам) повышалось во втором севообороте на 18,2 ц/га, в третьем -на 44,1 ц/га, и наибольшим было при монокультуре кукурузы (превышение по отношению к первому севообороту - 4S,6 ц/га).
Удобрения во всех дозах обеспечили увеличение высоты растений кукурузы, площади листовой поверхности, массы початка и зерна в нем, а также массы 1000 зерен.
Кукуруза, размещенная по кукурузе, развивала несколько большую листовую поверхность, чем при размещении после озимой пшеницы. Здесь большая площадь листьев была при внесении азота весной, высоких доз минеральных удобрений и
2. Урожай сельскохозяйственных культур в севооборотах, ц/га
Вариант
Кукуруза на зерно, 2007-2009 гг.
Озимая пшеница, 2008-2010 гг.
Горох яровой, 2009-2011 гг.
Овес яровой, 2010-2011 гг.
Сумма урожая, зерн. ед.
Средняя продуктивность за год
о
см
0)
s Ц
а
ч
а ц
0) m
Севооборот I
Без удобрений 22,0 36,5 23,9 39,0 123,9 30,9
(контроль)
N Р К, 160 90 те N Р К 120 90 те 24,2 36,6 23,9 40,1 126,6 31,6
22,9 36,4 23,9 40,0 125,4 31,3
N Р К 120 120 те N Р К 120 60 те 24,0 37,4 23,9 38,4 127,0 31,7
23,6 36,3 23,9 39,2 125,2 31,3
N Р К 275 223 165 27,0 38,2 23,9 40,4 130,9 32,7
Севооборот II
Без удобрений 27,0 37,1 24,7 36,6 109,5 27,3
(контроль)
N Р К 160 90 те N Р К 120 90 те 32,1 37,9 36,2 37,6 124,5 31,1
29,7 37,6 35,1 38,1 121,7 30,4
N Р К 120 120 ^0 N Р К 120 60 те 31,5 38,0 34,8 37,8 123,2 30,8
27,6 37,8 34,2 37,6 119,0 29,7
N Р К 275 223 165 37,2 38,6 39,5 40,2 134,2 33,5
Севооборот2 III 30,9
Без удобрений 25,2 23,6 30,7 35,7 123,9
(контроль) 31,6
N Р К 160 90 те N Р К 120 90 те 29,8 37,4 43,3 40,2 126,6
31,8 38,3 44,9 39,1 125,4 31,3
N Р К 120 120 те N Р К 1 120Р60К90 30,2 37,8 42,8 38,5 127,0 31,7
29,2 34,7 43,3 39,9 125,2 31,3
N Р К 275 223 165 35,9 45,0 45,6 42,7 130,9 32,7
36
3. Урожай зерна кукурузы в монокультуре, ц/га
Вариант В среднем за Сумма урожая, зерн. ед. Средняя продуктивность
2007-2009 гг. 2008-2010 гг. 2009-2011 гг. 2010-2011 гг. за год
Без удобрений (контроль) N Р 1С
160 90^0
N Р С
120 90^0
N Р С
120 120 ^0
N Р С
120 60^0
N Р К
275 223 165
Навоз, 60 т/га с
N Р К
60 60 25
НСР
23,2
27,4 27,6
33.1 32,6
34.2 26,6
9,9
20,2
38,8 34,4 33,8 37,2 45,7 33,1
6,2; 7,4
27,8
43,7 41,4
41.1
43.2 48,2 38,0
2,9; 5,9
25,6
42,6 38,9 37,6 40,1 46,9 33,6
4,8; 8,6
80,1
126.5 119,2 120,7
126.6 145,1 108,7
20,0
31,6 29,8 30,2 31,6 36,2 27,1
внесении навоза. Известно, что недостаток азота отмечается при возделывании кукурузы при внесении небольших доз азотных удобрений, а также переувлажнении или чрезмерном уплотнении почвы. Внесение азотных удобрений весной, а также осенью в больших количествах определило лучшее развитие листовой поверхности.
Азот способствует более дружному развитию и цветению растений, что улучшает оплодотворение и формирование урожая. Этот факт определил образование большего количества початков в указанных вариантах, а также формирование большего количества зерен в початке, большей массы зерна одного початка. Так, при монокультуре кукуруза первого года имела массу початка в варианте без удобрений 129 г, применение удобрений способствовало ее повышению до 146192 г. Масса зерна початка повысилась на 13-S1 г при величине на контроле 104 г, масса 1000 зерен - на 16-3S г при величине на контроле 268 г.
Подобное действие удобрений на структуру урожая кукурузы отмечено при посеве ее на одном участке два, три и четыре года подряд.
Повышение урожая зерна кукурузы во второй, третий и четвертый годы при монокультуре обусловлено более высокой урожайностью в 2010 и 2011 гг. Если сравнить урожай, полученный в один год, то явно прослеживается снижение урожая зерна при посеве кукурузы во второй, третий и четвертый годы на одном участке (табл. 2, 3).
Так, на контроле в 2009 г. урожай зерна кукурузы при бессменной культуре в первый год составил 19,6 ц/га, во второй - 1S,9 ц/га, в третий - 16,7 ц/га, в варианте с N^P^ -
соответственно 29,S; 23,9; 22,9 ц/га, N275P223K165 - 44,9; 40,S и 37,7 ц/га. Такая же закономерность проявлялась в 2010 и в 2011 гг. Во втором севообороте урожай кукурузы, высеваемой после озимой пшеницы (третье поле севооборота), в течение трех лет был на 4-9 ц/га ниже, чем урожай кукурузы, посеянной третий год подряд в монокультуре.
Применение удобрений способствует увеличению содержания протеина в зерне кукурузы. Так, в зерне кукурузы, выращиваемой третий год бессменно, в варианте без удобрений содержалось 6,81 % протеина, а в удобренных вариантах его количество повысилось на 1,16-2,81 %. При возделывании кукурузы четыре года подряд эти показатели составили соответственно 7,00 и 0,2S-2,18 %. То есть валовое содержание протеина в урожае увеличивалось с 1,93 ц/га на контроле до 2,S7-4,17 ц/га при трехлетнем бессменном возделывании кукурузы и с 2,36 до 3,324,38 ц/га - при четырехлетнем.
Таким образом, несмотря на некоторое снижение урожая зерна кукурузы, возделываемой во второй, третий и четвертый годы бессменно, сбор зерна и кормовых единиц с гектара пашни в сумме за четыре года наиболее высоки при бессменном посеве кукурузы по сравнению с севооборотами, где кукуруза занимала 2S, S0, 7S % севооборотной площади.
При хозяйственной необходимости вполне приемлемо на слитом выщелоченном черноземе возделывать кукурузу на зерно в течение трех-четырех лет на одном участке с внесением осенью под основную обработку почвы ежегодно N40_60Pg0K90 на 1 га и N80 60 - весной под предпосевную культивацию.
Литература
1. Каун В.В. Севообороты короткой ротации. Сортовая агротехника озимого ячменя в почвенно-климатических условиях Республики Адыгея. - Майкоп: Магарин О.Г., 2009. - 27 с.
2. Мамсиров Н.И., Шаова Ж.А. Оптимизация выращивания белозерной кукурузы в Адыгее//3ерновое хозяйство России, 2012. - № 5. - С. 36-39.
3. Коцарь В.В., Белоус Г.М. Периодичность внесения удобрений под кукурузу на постоянных участках в северной степи УССР//Агрохимия, 1983. - № 4. - С. 66.
4. Тугуз Р.К., Мамсиров Н.И. Эффективное использование гербицидов при возделывании кукурузы в Адыгее// Земледелие, 2010. - № 4. - С. 28-31.
Статья поступила в редакцию 09.10.2013
Corn in crop rotations with short rotation and rational use of fertilizers in its monoculture
N.I. Mamsirov, R.V. Tuguz, M.R. Timov
Opportunities for grain maize cultivation in crop rotations with short rotation for several years on the fusion packed chernozem in the climatic conditions of the Republic of Adygea have been studied. Keywords: corn, winter wheat, peas, oat, crop rotation, monoculture, soil cultivation, fertilizers, yield.
u ф
s л
а Ь
<в л
s
а
N> О
