CC BY
36
Бобренко И.А., Попова В.И., Гоман Н.В. Метод расчета доз цинковых удобрений на основе полевого опыта при возделывании озимой пшеницы // Электронный научно-методический журнал Омского ГАУ. - 2018. -№1 (12) январь - март. - URL http://e-journal.omgau.rU/images/issues/2018/1/00492.pdf. - ISSN 2413-4066
УДК 631.8
Бобренко Игорь Александрович
Доктор сельскохозяйственных наук, доцент ФГБОУВО Омский ГАУ, г. Омск [email protected]
Попова Валентина Ивановна
Старший преподаватель ФГБОУ ВО Омский ГАУ, г. Омск [email protected] [email protected]
Гоман Наталья Викторовна
Кандидат сельскохозяйственных наук, доцент ФГБОУ ВО Омский ГАУ, г. Омск [email protected]
Метод расчета доз цинковых удобрений на основе полевого опыта при возделывании
озимой пшеницы
Аннотация. В статье представлены результаты исследований по применению цинковых удобрений под озимую пшеницу в условиях лугово-черноземных почв Западной Сибири. Выявлено, что оптимальной дозой в основное внесение является 8 кг д.в./га, а при опуд-ривании семян - 100 г/ц, на фоне N30P60. Предложен метод расчета доз цинка на основе данных полевого опыта с учетом разработанных нормативов.
Ключевые слова: цинк, удобрения, озимая пшеницы, урожайность, почва.
В зерновом балансе России на долю озимой пшеницы приходится 20-24 % всего валового сбора зерна. Она более урожайна, чем яровая пшеница. Имея почти одинаковое продовольственное значение с яровой, озимая пшеница весьма ценна в организационно-хозяйственном отношении. Это важно и для Западной Сибири, где ведущей зерновой культурой является яровая пшеница, занимающая около 60 % посевов зерновых. Это создает значительную напряженность в проведении полевых работ, особенно в годы с неблагоприятной дождливой осенью, ранними осенними заморозками. Замена части посевов яровой пшеницы озимой может в значительной мере снять эту напряженность.
Черноземные почвы Западной Сибири имеют недостаточное содержание цинка для растений [1-3]. Дефицит цинка вызывает нарушения в обмене веществ в растениях в липоид-ном, углеводном обмене, а также в обмене серы, в растениях задерживается образование ауксинов, отмечается задержка в росте растений.
Поэтому, в настоящее время, в растениеводстве наряду с применением макроудобрений, требуется применение микроудобрений, в частности цинковых [4-14].
Цель исследований - установить оптимальные дозы цинковых удобрений под озимую пшеницу, разработать агрохимические нормативы для расчета доз.
Объекты и методы исследования. Полевые опыты проводились в 2007-2011 гг. на полях СибНИИСХа. Лабораторные исследования - на кафедре агрохимии и почвоведения Омского ГАУ. Сорт озимой пшеницы - Омская 4. Расположение делянок на опытном участке систематическое. Площадь делянок - 16 м2. Повторения вариантов в опыте трёхкратные, расположение повторений - в один ярус. Содержание в пахотном слое нитратного азота и подвижного фосфора - среднее, обменного калия - высокое, подвижных цинка - низкое. Предшественник - кулисный пар. Агротехника - общепринятая для зоны.
В проведенных опытах 2007-2011 гг. по изучению эффективности микроудобрений под озимую пшеницу на лугово-черноземной почве предусматривалось выявить закономерности действия различных доз и способов внесения цинковых удобрений на азотном и азотно-фосфорном фонах и расчетных доз цинка при основном внесении.
Необходимо отметить, что, так как предшественником озимой пшеницы был пар и в результате применения фонов макроудобрений во всех опытах содержание основных элементов питания в почве было очень высоким: нитратного азота - 28,3-38,1, подвижного фосфора - 85,5-132, обменного калия - 255-396 мг/кг почвы в фазу весеннего кущения.
Улучшение условий питания озимой пшеницы путем применения цинка в качестве основного внесения (табл. 1) обеспечило получение прибавок урожая зерна в среднем за годы исследований от 0,26 до 0,87 т/га (9,4-32,8%).
Таблица 1
Влияние различных способов применения цинковых удобрений на урожайность зерна _озимой пшеницы на лугово-черноземной почве (2008-2011 гг.)_
Урожайность зерна, т/га Прибавка
Вариант средняя т/га % к контролю
2008 г. 2009 г. 2010 г. 2011 г. 2010- 2008- 2010- 2008- 2010- 2008-
2011 2011 2011 2011 2011 2011
гг. гг. гг. гг. гг. гг.
N30 3,30 1,79 2,19 3,32 2,75 2,65 - - - -
N30 + Zn4 4,59 2,30 2,34 3,81 3,07 3,26 0,32 0,61 11,6 23,0
N30 + Zn8 3,98 1,93 2,85 3,81 3,33 3,14 0,58 0,49 21,0 18,4
N30 + Znl2 - - 2,49 3,54 3,01 - 0,26 - 9,4 -
№0Рб0 4,24 2,29 2,34 3,99 3,16 3,21 0,41 0,59 14,9 21,1
№0Рб0 + Zn4 4,50 2,64 2,35 3,82 3,08 3,32 0,33 0,67 12,0 25,2
№0Рб0 + Zn8 4,54 2,72 2,56 4,29 3,42 3,52 0,67 0,87 24,3 32,8
№0Рб0 + Znl2 - - 2,69 3,95 3,32 - 0,57 - 20,7 -
№0Рб0 + Zn50* 3,33 2,24 2,27 4,09 3,18 2,98 0,43 0,33 15,6 12,4
№0Рб0 + Znl00* 4,33 2,51 2,63 4,46 3,54 3,48 0,79 0,83 28,7 31,3
№0Рб0 + Znl50* - - 2,41 4,75 3,58 - 0,83 - 30,1 -
НСР05 0,22 0,16 0,16 0,26
Примечание. * - граммов соли микроэлемента на 1 центнер семян
Сопоставляя урожайные данные по годам исследований, следует отметить их резкие отличия: в 2009 и 2010 гг. урожайность озимой пшеницы была в 1,85 и 1,50 раза ниже, чем в
2008 и 2011 гг. (на фоне N30 соответственно 1,79; 2,19 и 3,30; 3,32 т/га). Это объясняется неблагоприятными метеорологическими условиями. Обильные осадки в начале вегетации (конец июня - начало июля) и низкие температуры воздуха и почвы угнетающе подействовали на развитие растений озимой пшеницы, что в дальнейшем сказалось на формировании зерна, и как следствие на величине урожая. Но следует отметить, что уровень прибавок урожайности зерна при внесении цинка оставался на примерно одном уровне.
Исследования выявили положительное действие цинковых удобрений в основное внесение на урожайность озимой пшеницы в зависимости от доз и фона применения. Внесение цинковых удобрений в дозах 4 и 8 кг д.в./га без применения фосфорных удобрений позволило сформировать высокую прибавку урожая 0,32-0,61 т/га (11,6-23,0% к варианту N30). При этом окупаемость цинка удобрений была даже выше, чем от их внесения на азотно-фосфорном фоне. В целом в опыте наибольшая прибавка урожая зерна пшеницы 0,87 т/га в среднем за 4 года исследований сформировалась при применении дозы цинка 8 кг д.в./га на фоне №0Рб0 (при урожайности зерна в варианте N30 2,65 т/га).
В то же время внесение цинковых удобрений в дозе 4 кг/га на фоне Рб0 не привело к достоверному увеличению урожайности по сравнению с такой же дозой без фосфорного фона (прибавка урожая 0,59 и 0,67 т/га соответственно). Вероятно, это можно объяснить негативным влиянием на поступление цинка повышенного содержания фосфора в почве при применении фосфорных удобрений, что было отмечено ранее и другими авторами [12, 13, 15]. Для преодоления негативного влияния данного фактора потребовалось увеличение дозы цинка до 8 кг/га, что и позволило получить наивысшую прибавку урожая в опыте.
Внесение же цинковых удобрений в дозе 12 кг д.в./га на фоне Р60 и без фосфорного фона не привело к увеличению урожайности по сравнению с дозой 8 кг д.в./га. Данный вариант был добавлен в схему опыта после двух лет эксперимента для изучения эффективности повышенного уровня цинкового питания.
Следует отметить, что обработка семян микроэлементами не является приемом, заменяющим внесение микроэлементов в почву, но в конкретный вегетационный период с ее помощью можно предотвратить цинковую недостаточность у растений.
Проведенные исследования свидетельствуют, что применение цинковых удобрений при возделывании озимой пшеницы в условиях лугово-черноземных почв Западной Сибири является эффективным. Оптимальной дозой в основное внесение является 8 кг д.в./га, а при опудривании семян - 100 г/ц, на фоне №0Р60.
В результате проведённых исследований была выявлена эффективность применения цинковых удобрений при опудривании семян озимой пшеницы микроэлементами при её выращивании на лугово-чернозёмной почве лесостепи Западной Сибири. Как показали данные полевого опыта, озимая пшеница хорошо реагирует на цинковые удобрения, применяемые в основное внесение. Об этом свидетельствуют и установленная высокая функциональная зависимость урожайности зерна озимой пшеницы (У, т/га) от доз цинковых удобрений, внесенных в почву (Х, кг/га) на оптимальном азотно-фосфорном фоне (уравнение 1):
у = 0,038х + 3,20; г = 0, 92. (1)
Из уравнения (1) следует, что коэффициент интенсивности действия (Ь) единицы поступившего цинка в почву (кг д.в./га) на формирование величины урожая зерна пшеницы составляет 0,038 т/га.
Полученный норматив эффективности цинковых удобрений позволяет в конкретных условиях на лугово-черноземной почве проводить планирование прибавок урожая зерна. Зная, что для получения 1 т/га зерна озимой пшеницы требуется 26 кг (1 т/га : 0,038 т/га = 26) действующего вещества цинка, рассчитать прибавки урожая зерна можно по формуле (2):
П = Д / 26, (2)
где П - планируемая прибавка урожайности зерна, т/га;
3
Д - доза внесения цинка, кг д.в./га;
26 - затраты количества внесенного цинка для получения 1 тонны зерна, кг д.в./га.
Знание планируемой прибавки урожая (П, т/га) и коэффициента интенсивности действия цинка (Ь = 0,038 т/га) позволяет спрогнозировать дозы внесения цинка (кг/га) под озимую пшеницу по формуле (3):
Например, при планировании прибавки зерна озимой пшеницы 0,5 т/га, доза цинка составит:
Итак, применяемые цинковые удобрения в опытах на лугово-черноземной почве положительно повлияли на урожайность зерна озимой пшеницы. Во всех вариантах с цинком урожайность зерна в значительной степени выше, чем в вариантах без него. Следовательно, имеющиеся запасы цинка в почве - 0,54 мг/кг, недостаточны для формирования высоких урожаев зерна озимой пшеницы. Поэтому на лугово-черноземной почве при достаточном уровне содержания макроэлементов в почве применение цинковых удобрений под озимую пшеницу целесообразно.
В настоящее время часто дозы удобрений под сельскохозяйственные культуры устанавливаются на основании полевых опытов для обширного региона их возделывания без учета агрохимических характеристик полей.
В производственных условиях, располагая агрохимическими картами содержания питательных веществ в почве, можно внести поправку к рекомендуемым дозам в соответствии с конкретным полем. Эти дозы (Д зависят от ряда факторов и, в первую очередь, являются функцией содержания доступных элементов питания в почве (рис. 1):
Д = П / ь.
(3)
Д = 0,5 / 0,038 = 13 кг/га.
Д = f (Хп).
А *
Д
До
Хо
X
X
Рисунок 1. Зависимость между содержанием элементов питания в слое почвы 0-30 см и дозами питательных веществ удобрений
Зависимость между дозой удобрений и элементами питания в почве обратно пропорциональная, следовательно, чем выше величина содержания питательных веществ в почве, тем ниже дозы внесения удобрений.
Математически это можно выразить следующей формулой:
До ■ Х = Дп • Х , (4)
где До - установленная оптимальная доза питательных веществ удобрений в кг д.в./га при соответствующем содержании элементов в почве перед посевом, мг/кг (Хо);
Дп - доза удобрений в кг д.в./га, прогнозируемая в зависимости от содержания элементов питания в почве конкретного поля, мг/кг (Хп).
Отсюда формула (5) расчета доз на основе полевого опыта получается следующая [1517]:
Д = До'Хо . (5)
Дп Хп ^
Фактически в наших опытах наилучшей была доза цинка 8 кг на оптимальном азотно-фосфорном фоне. При содержании цинка 0,54 мг/кг в слое почвы 0-30 см перед посевом озимой пшеницы, расчетная доза цинковых удобрений (кг/га) может определяться по формуле:
п 8 • 0,54 4,3
Дп или Дп =-- . (6)
Хп мг/кг
Таким образом, на основе данных полевых опытов и статистического анализа представляется возможным диагностировать потребность растений озимой пшеницы в удобрениях для получения запланированных урожаев и прибавок на лугово-черноземных почвах. Дозы удобрений для основного внесения должны корректироваться с помощью метода почвенной диагностики.
Данный метод определения доз удобрений апробирован более чем для 40 сельскохозяйственных культур в условиях Сибири и Казахстана [15-18].
Таким образом, применяемые цинковые удобрения в опытах на лугово-черноземной почве положительно повлияли на продуктивность озимой пшеницы. На основе данных полевых опытов возможно диагностирование потребности растений озимой пшеницы в удобрениях для получения плановых урожаев и прибавок на лугово-черноземных почвах южной лесостепи Западной Сибири.
Ссылки на источники:
1. Азаренко Ю.А. Закономерности содержания и распределения микроэлементов (Mn, Cu, Zn, Co, Mo, B) в почвах лесостепной и степной зон Омского Прииртышья / Ю.А. Азаренко // Омский научный вестник. - 2012. - № 2(114). - С. 218-223.
2. Азаренко Ю.А. Влияние процессов почвообразования на содержание и распределение микроэлементов в почвах лесостепной и степной зон Омской области / Ю.А. Азаренко // Вестник АГАУ. - 2011. - № 3(77). - С. 26-31.
3. Азаренко Ю.А. Эколого-агрохимическая оценка содержания микроэлементов в почвах и растениях лесостепной и степной зон Омской области / Ю.А. Азаренко, В.М. Красниц-кий, Ю.И. Ермохин // Плодородие. - 2010. - № 5(56). - С.49-51.
4. Improving Competitiveness of the Wheat Production within the Siberian Region (in Terms of the Omsk region) / I.A. Bobrenko, O.V. Shumakova, N.V. Goman, Y.I. Novikov, V.I. Popova,
O.A. Blinov // Journal of Advanced Research in Law and Economies. - 2017. - V. VIII, Is. 2(24). - P.426-436.
5. Increasing Economie Efficiency of Producing Wheat in the West Siberia and South Ural as a Factor of Developing Import Substitution / D.S. Nardin, I.A. Bobrenko, N.V. Goman, E.A. Vaka-lova, S.A. Nardina // International Review of Management and Marketing. - 2016. - 6(4). - P. 772778.
6. Бобренко И.А. Эффективность опудривания семян микроэлементами (Zn, Cu, Mn) при возделывании яровой пшеницы в условиях лесостепи Западной Сибири / И.А. Бобренко, Е.А. Вакалова, Н.В. Гоман // Омский научный вестник. - 2013. - №1 (118). - С. 166-170.
7. Бобренко И.А. Эффективность разных приемов применения цинковых удобрений под яровую пшеницу в условиях Западной Сибири / И.А. Бобренко, Н. В. Гоман, Н. В. Шувалова // Омский научный вестник. - 2012. - №1 (104). - С.142-145.
8. Болдышева Е.П. Оптимизация применения цинковых удобрений при возделывании озимой ржи в Западной Сибири / Е.П. Болдышева // Материалы II международной конференции «Инновационные разработки молодых учёных - развитию агропромышленного комплекса». - Ставрополь, 2013. - т. 3. - № 6. - С. 36-39.
9. Болдышева Е.П. Эффективность обработки семян медью, цинком и марганцем при возделывании озимой ржи на лугово-чернозёмной почве в условиях Западной Сибири / Е.П. Болдышева, И.А. Бобренко, Н.В. Гоман // Омский научный вестник. - 2015. - №1(138). - С. 142-144.
10. Гоман Н. В. Влияние микроудобрений на структуру урожая озимой пшеницы / Н. В. Гоман, В. И. Попова, И. А. Бобренко // Вестник Красноярского ГАУ. - 2016. - №1. - С. 114-117.
11. Попова В.И. Влияние микроудобрений на продуктивность озимой пшеницы при возделывании на лугово-черноземной почве в условиях Западной Сибири / В.И. Попова, Н.В. Гоман // Проблемы научно-технологической модернизации сельского хозяйства: производство, менеджмент, экономика сборник трудов Международной науч.-практ. конф. обучающихся в магистратуре. Институт экономики и финансов ФГБОУ ВПО ОмГАУ им. П.А. Столыпина. - Омск, 2014. - С. 80-84.
12. Склярова М. А. Влияние цинковых удобрений на содержание цинка в растениях кукурузы на лугово-черноземной почве Западной Сибири // Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства. -2014. - Т. 2. - № 7. - С. 189-193.
13. Склярова М.А. Эффективность различных приемов применения цинка под кукурузу на лугово-черноземной почве Омской области / М.А. Склярова // Вестник Омского государственного аграрного университета. - 2014. - №1 (13). - С. 28-31.
14. Эффективность основного внесения цинковых удобрений под озимые зерновые культуры на лугово-черноземной почве Западной Сибири / И.А. Бобренко, Н.В. Гоман, В.И. Попова, Е.П. Болдышева // Омский научный вестник. - 2011. - № 1 (104). - С. 246-250.
15. Ермохин Ю.И. Почвенно-растительная оперативная диагностика «ПРОД-ОмСХИ» минерального питания, эффективности удобрений, величины и качества урожая сельскохозяйственных культур: монография / Ю.И. Ермохин. - Омск: ОмГАУ. - 1995. - 208 с.
16. Бобренко И.А. Метод диагностики потребности озимой ржи в цинковых удобрениях на основе полевого опыта / И.А. Бобренко, Е.П. Болдышева, Н.В. Гоман // Электронный научно-методический журнал Омского ГАУ. - 2017. - №2 (9). - С. 5.
17. Ермохин Ю.И. Система почвенно-растительной оперативной диагностики минерального питания сельскохозяйственных культур / Ю.И. Ермохин, И.А. Бобренко // Электронный научно-методический журнал Омского ГАУ. - 2016. - №4 (7). - С. 4.
18. Ермохин Ю.И. Исторические аспекты развития метода комплексной диагностики минерального питания сельскохозяйственных культур / Ю.И. Ермохин, И.А. Бобренко, Е.Г. Бобренко // Электронный научно-методический журнал Омского ГАУ. - 2017. - №2 (9). - С. 6.
Igor Bobrenko
Doctor of Agricultural Sciences, Associate Professor FSBEI HE Omsk SA U, Omsk
Valentina Popova
Senior lecturer
FSBEI HE Omsk SA U, Omsk
Natalia Goman
Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor FSBEI HE Omsk SA U, Omsk
Method of Calculation of Zinc Fertilizers Dosage on the Basis of Field Experience at Cultivation of Winter Wheat
Annotation. The article presents the results of studies on the use of zinc fertilizers for winter wheat in conditions of meadow-chernozem soils of Western Siberia. It is revealed that the optimal dose to the main entry is 8 kg./ha, and the dusting of seeds 100 g/kg, against N30P60. The method of calculation of doses of zinc on the basis of these field experience taking into account the developed standards is offered.
Key words: zinc, fertilizers, winter wheat, productivity, soil.
