CC BY
10
УДК 631.452:631.82
О КОМПЛЕКСНОМ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ИЗВЕСТИ И МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ
ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ
О.П. Камнева
Костромской научно-исследовательский институт сельского хозяйства
В длительном полевом опыте на кислой дерново-подзолистой легкосуглинистой почве на моренном суглинке последействие мелиоранта и применение сложных минеральных удобрений способствовали получению высокого урожая ярового ячменя в 20122013 годы. Ячмень был предпоследней культурой в V ротации зерно-травяно-пропашного севооборота и проявил отзывчивость на применение минеральных удобрений. Изменения в почве, в опыте, способствовали увеличению кислотности почвы и повышению содержания подвижного алюминия. Яровой ячмень в 2012-2013 годы проявил отзывчивость на применение минеральных удобрений. При повышенной и высокой обеспеченности минеральным питанием, ячмень сорта Нур превосходил по урожайности ячмень сорта Новичок. Это наблюдалось даже при превышениях токсических количеств содержания подвижного алюминия в почве.
Ключевые слова: доза извести, минеральные удобрения, ячмень сорта Нур, ячмень сорта Новичок.
Как известно, сорта с большей потенциальной продуктивностью, как правило, более чувствительны к экологическим стрессорам (засухе, суховеям, морозам, недостатку суммы активных температур, грибным болезням, вредителям и т.д.), им свойственна большая амплитуда вариабельности величины и качества урожая в неблагоприятных условиях среды [1]. Применение удобрений позволяет снизить колебания урожайности в 2-2,5 раза [2]. Возможно, необходимо использование сортов особой селекции, приспособленных к высокой кислотности почвы и алюмотолерант-ных. В пятой ротации зерно-травяно-пропашного севооборота в исследованиях 2012-2013 годов возделывался яровой ячмень сортов Нур и Новичок, различных по восприимчивости к почвенной кислотности. Сорт Новичок среднеспелый. Практически устойчив к черной и твердой головне. Средневосприимчив к корневым гнилям. Сорт имеет хорошие пивоваренные качества. Отличительными чертами сорта является высокая общая и продуктивная кустистость, причем по количеству стеблей и об-лиственности, он выделяется еще в период кущения, и это свойство сохраняет до спе-
лости [3].
Длительный стационарный полевой опыт по изучению влияния извести и сложных минеральных удобрений на свойства почвы и урожайность сельскохозяйственных культур заложен в 1978 году в двух полях, вводимых последовательно. В условиях Костромской области, опыт проводился на кислой дерново-подзолистой легкосуглинистой почве, на моренном суглинке. Почва до закладки опыта характеризовалась следующими агрохимическими показателями: рНка - 3,8-4,0; гидролитическая кислотность - 6,6-7,7; степень насыщенности почв основаниями - 27,837,5%; содержание подвижного алюминия - 11,7-16,6 мг-экв./100 г; подвижного фосфора - 35-53 мг/кг; обменного калия - 109-121мг/кг. Исследования проводились в ротации семипольного севооборота со следующим чередованием культур: занятый пар, озимая пшеница, картофель, ячмень + клевер, клевер I года пользования, ячмень, овес. Методика стационарного полевого опыта ФГБНУ «Костромской НИИСХ» была разработана в ВИУА им. Д.Н. Прянишникова для Географической сети опытов с удобрениями. Схема опыта включала
6 доз извести, внесенных при закладке опыта, и, частично после IV ротации опыта, по гидролитической кислотности (г.к.): 0; 0,5 + 0,5; 1,0 + 0,5; 1,5; 2,0; 2,5 и четыре дозы полного минерального удобрения: (№К)о, (ЫРК)ь (№к)2, (№К)з. На местности схема опыта рендомизирована. Общая площадь делянки - 150м2. Два сорта ярового ячменя возделывали методом дробных делянок. Доза минерального удобрения (КРКЪ для ярового ячменя сортов Нур и Новичок составила К32Р32К32. Доза (ЫРК)2 в два, а доза (ЫРК)3 в три раза больше, чем доза (ЫРК)1.В опыте под яровой ячмень применяли НАФК 16:16:16. Образцы почвы в опыте отбирались после уборки урожая, по "уплотненной стерне", что типично для длительных опытов с пахотными почвами [3].
Агрометеоусловия являлись определяющим фактором получения высоких и устойчивых урожаев зерновых культур. Осенне-зимний период 2011 года был существенно менее морозный, чем обычно. Осадки в виде снега, близкие по количеству к норме, в ноябре и декабре сразу же таяли в оттепелях зимы 2011 года. Усиление морозов в третьей декаде января и 1 и 2 декадах февраля, значительно большее, чем среднемноголетние значения, не повлияло на озимые, поскольку много снега выпало в начале января. Весеннее высвобождение полей от снежного покрова произошло 18 апреля 2012 года - позднее обычного срока, с усилением тепла и обильными осадками 2 декады апреля. Май 2012 года был теплее среднемноголетних значений, но обилие осадков сдерживало проведение весенне-полевых работ. В 3 декаде мая погода позволила провести сев ярового ячменя - 24 мая. ГТК составил 2,04, при норме в мае 1,50. В июне 1 и 2 декады были переменными по теплу, но очень дождливыми. Такие условия способствовали наиболее благоприятному развитию ячменя, активному использованию им питательных веществ из почвы и удобрений. Всходы ячменя были получены 2 июня. В июне ГТК составил 1,90, что больше среднемноголетнего коэффициента. Июль был теплее обычного,
менее влажный. ГТК составил 0,5, что в три раза меньше нормы для условий июля в Костромской области (1,51). Изменение условий вегетации стимулировало хорошо развитые растения ячменя к дружному выходу в трубку - 6 июля, колошению - 13 июля. Август по теплу и осадкам был обычным для зоны исследования. ГТК также соответствовал норме - 1,42. Восковая спелость ячменя была достигнута 10 августа, полная спелость - 21 августа. Комбайновая уборка была проведена 1 сентября. Во влажных и теплых условиях ячмень накопил в большей степени вегетативную массу. Фенологические фазы развития растений во всех фонах минерального питания наступали дружно.
Зима 2012-2013 года была нетипичной для нашей зоны. Осадки в виде снега и дождя в октябре и снегопады I декады декабря создали защитный слой снега от промерзания почвы в морозные дни II и III декады декабря. Долгий безморозный период осенью был компенсирован мартовскими морозами. Снежные метели февраля и обильные снегопады морозного марта создали необычайно высокий неплотный снежный покров. Неминуемого паводка весной 2013 года помогло избежать равномерное и медленное таяние снега, дожди в начале Ш декады его завершили. Снежный покров с полей сошел 23 апреля 2013 года. Май 2013 года (ГТК 1,10) был теплее нормы. Сроки проведения весенне-полевых работ были обусловлены запоздалой весной. Июнь (ГТК 0,72) был теплее обычного, с неравномерными редкими осадками. Июль (ГТК 0,78) и август (ГТК 0,84) были бедны осадками. В засушливых условиях лета 2013 года устойчивый урожай ячменя был получен благодаря весенним запасам влаги и только в вариантах с комплексным применением средств химизации.
Комплексный анализ урожайности и основных агрохимических параметров, проведен по данным, представленным в таблице 1. В среднем за 2012-2013 годы в двух полях, вводимых последовательно, после возделывания ярового ячменя сортов Нур и Новичок, в вариантах без мелиоран-
та, кислотность почвы была в основном сильнокислая, и составила по возрастающим фонам минерального питания 4,25, 4,25 и 4,20, в варианте (NPK)3 - была очень сильнокислая - 3,95. В комплексных вариантах рН составил от 4,21 в варианте Сао,5+Сао,5(№К)2 до 5,11 в варианте Са25(№К)1. Содержание подвижного алюминия, в вариантах без мелиоранта, было токсичным для растений - от 5,56 до 7,19 мг-экв/100г. почвы. В комплексных вариантах, превышение содержания подвижного алюминия свыше 3 мг-экв/100 г. почвы было в вариантах Са1,5, Са15(№К)2 и Са2,0(№КЬ и составило 4,23;4,58 и 4,96 мг-экв/100г. почвы.
Содержание подвижного фосфора в почве, в вариантах без применения минеральных удобрений, было в основном низкое - от 30,0 до 45,0 мг/кг почвы, в контрольном варианте, без применения минеральных удобрений, оно было средним -57,0 мг/кг почвы. Применение минеральных удобрений в фоне 1 способствовало формированию агрофона со средним содержанием подвижного фосфора от 66,0 до 95,0 мг/кг почвы. В фоне 2 - содержание подвижного фосфора было повышенным - от 115,0 до 141,0 мг/кг почвы. В фоне 3 - содержание подвижного фосфора было повышенным и высоким, и составило от 147,0 до 226,0 мг/кг почвы. Содержание обменного калия в фоне без минеральных удобрений было низкое и среднее - от 69,0 до 97,0 мг/кг почвы. В фоне 1 оно было средним и повышенным, изменялось от 115,0 до 142,0 мг/кг почвы. В фонах 2 и 3 по всем вариантам оно было высоким, и составило от 170,0 до 201,0 мг/кг и от 211,0 до 250,0 мг/кг почвы соответственно.
Комплексный анализ урожайности ярового ячменя сортов Нур и Новичок в среднем по двум полям в 2012-2013 годы позволил определить, что их наибольшая урожайность, без применения мелиоранта, была в варианте (№К)2, - 1,99 и 1,70 т/га соответственно. Условия почвенной среды
при этом были следующими: рН составил 4,20, содержание подвижного алюминия было 5,65 мг-экв/100 г. почвы, содержание подвижного фосфора было повышенным, содержание обменного калия в почве было высоким, - 131,0 и 181,0 мг/кг почвы соответственно. В варианте Сао,5+Сао,5(№К)2 урожайность ячменя сорта Новичок составила 2,75 т/га, в сильнокислых условиях почвенной среды при рНКС1=4,21; малых количествах подвижного алюминия -2,17 мг-экв/100 г. почвы; повышенном содержании подвижного фосфора и высоком содержании обменного калия - 141 и 17 4 мг/кг соответственно. В варианте Са1,0+Сао,5(№К)2 урожайность ячменя сорта Новичок составила 2,43 т/га, в средне-кислых условиях почвенной среды (рНКс1=4,57); малых количествах подвижного алюминия - 1,61 мг-экв/100 г. почвы; повышенном содержании подвижного фосфора и высоком содержании обменного калия - 117 и 171 мг/кг соответственно. В варианте Са15(№К)2 урожайность ячменя сорта Нур составила 2,28 т/га, в сильнокислой реакции почвенной среды (рНКС1=4,29); токсических количествах подвижного алюминия - 4,58 мг-экв/100 г. почвы; повышенном содержании подвижного фосфора и высоком содержании обменного калия -116 и 186 мг/кг соответственно (таблица 1).
В варианте Са2,0(№К)2 урожайность ячменя сорта Новичок составила 2,54 т/га в среднекислых условиях почвенной среды (рНКС1=4,73); малых количествах подвижного алюминия - 0,77 мг-экв/100 г. почвы; повышенном содержании подвижного фосфора и высоком содержании обменного калия - 115 и 201 мг/кг соответственно.
В варианте Са2,5(ЫРК)1 урожайность ячменя сорта Новичок составила 2,50 т/га при слабокислой реакции почвы (рНКС1=5,11); малых количествах подвижного алюминия - 0,09 мг-экв/100 г. почвы; среднем содержании подвижного фосфора и обменного калия - 66 и 120 мг/кг соответственно.
Таблица 1
Урожайность ярового ячменя, т/га и агрохимические показатели, 2012-2013 годы
Фон ЫРК Урожайность, т/га Агрохимические показатели свойств почв
Сорт Нур сорт Новичок РНКС1 Р2О5 К2О А1 подв., мг-экв./100 г
по Кирсанову, мг/кг
Фон без известкования
(№К)0 0,94 0,91 4,25 57 88 5,56
(№К)1 1,12 1,25 4,25 95 142 6,21
(№К)2 1,30 1,70 4,20 131 181 5,65
(№К)з 1,45 1,64 3,95 226 250 7,19
Фон Са0,5+Са0,5 по г.к.
(№К)0 1,35 1,42 4,76 42 87 0,81
(№К)1 1,75 1,93 4,49 80 115 1,93
(№К)2 1,94 2,75 4,21 141 174 2,17
(№К)з 2,18 2,46 4,28 203 243 2,55
Фон Са1,0+Са0,5 по г.к.
(№К)0 1,41 1,73 4,86 45 97 0,29
(№К)1 1,85 1,78 4,60 79 133 2,53
(№К)й 2,00 2,43 4,57 117 171 1,61
(NPK)з 2,22 2,37 4,40 161 211 2,67
Фон Са1,5 по г.к.
(NPK)о 1,34 1,22 4,30 62 97 4,23
(№К)1 1,55 1,92 4,48 72 133 0,99
(NPK)2 2,09 1,69 4,29 116 186 4,58
(NPK)з 2,06 2,04 4,32 196 245 2,37
Фон Са2,0 по г.к.
(№К)0 1,39 1,19 4,93 30 69 0,46
(NPK)l 1,69 2,08 4,72 76 132 0,44
(NPK)2 2,36 2,54 4,73 115 201 0,77
(№К)з 2,46 2,17 4,24 147 225 4,96
Фон Са2,5 по г.к.
(№К)0 1,06 1,03 4,65 41 87 1,07
(NPK)l 2,25 2,50 5,11 66 120 0,09
(NPK)2 2,48 2,27 4,78 129 170 0,26
(NPK)з 2,59 2,47 4,52 162 211 1,76
НСР изв. 0,13 0,11 0,20 15,5 12,6 -
НСР ырк 0,16 0,13 0,25 19,0 - 1,67
НСР вар. 0,32 0,26 0,49 37,9 30,9 3,34
Таким образом, превышение содержания в почве подвижного алюминия выше порога токсичности для растений, являлось основным фактором, сдерживающим рост урожайности ячменя сорта Новичок. При этом благоприятные условия почвен-
ной среды (рНКС1=5,11), позволяли ячменю сорта Новичок проявлять высокую продуктивность даже в фонах со средней обеспеченностью минеральным питанием. При повышенном и высоком уровне минерального питания, в сильнокислых условиях
(рНка=4,20) и с превышением токсических количеств по алюминию, превосходство по урожайности ячменя сорта Нур над сортом Новичок было неоспоримым.
Показателем качества зерна ячменя является натура. Для продовольственных и кормовых целей натура зерна ярового ячменя должна быть не ниже 570 г/л в усло-
виях Костромской области. В среднем за 2012-2013 годы, во всех вариантах опыта, зерно ярового ячменя было высоконатурным, наибольшей натура зерна ячменя сорта Нур была в комплексных вариантах Са1,5(№К)з и Са1,о+Сао,з(№К)з - 666 и 682 г/л соответственно (таблица 2).
Таблица 2
Показатель натуры зерна ярового ячменя в 2012-2013 годы, г/л
Варианты опыта Натура зерна ярового ячменя, г /л
сорт Нур Сорт Н овичок
(NPK)o (NPK)j (NPK)2 (NPK)3 (NPK)0 (NPK)j (NPK)2 (NPK)3
Контроль 705 611 640 619 656 628 613 614
Сао,5+Сао,5 638 657 633 663 646 597 606 580
Са1,о+Сао,5 622 644 636 682 582 644 583 612
Са1,5 611 666 639 624 663 595 602 614
Са2,о 635 628 638 607 577 604 617 602
Са2,5 691 637 628 627 599 607 638 628
г с урожайностью -0,95 0,36 -0,58 0,07 -0,35 -0,49 -0,04 -0,21
В среднем за 2012-2013 годы во всех вариантах опыта, зерно ячменя сорта Новичок было высоконатурным, наибольшей она была в вариантах Са2,5(КРК)3 и Сао,5+Сао,5(№К)1 и составила - 638 и 644 г/л соответственно. В вариантах, с применением только извести или только минеральных удобрений, также было получено высоконатурное зерно. Тесная обратная взаимосвязь, урожайности ячменя сорта Нур с натурой зерна, выявлена в фоне без применения минеральных удобрений, что характерно для этого сорта. В основном установленные взаимосвязи были разнонаправленными. В среднем по опыту, за два года исследований, натура ячменя сорта Нур была высокой, и составила 641 г/л.
В опыте были определены основные закономерности взаимодействия урожайности ярового ячменя и основных агрохимических показателей. Тесные прямые взаимосвязи у урожайности ячменя обоих сортов с показателем кислотности почвы. Увеличение показателя кислотности почвы способствует её фактическому снижению. Тесные обратные взаимосвязи прослеживались между урожайностью ячменя обоих
сортов и содержанием в почве подвижного алюминия. Наиболее тесная обратная взаимосвязь урожайности ячменя обоих сортов с содержанием в почве подвижного фосфора и обменного калия прослеживалась в фоне 1, а также у сорта Нур в фоне 3, что обусловлено его высокой отзывчивостью на применение минеральных удобрений в высоких дозах. Уровень изучаемых показателей определяли после уборки урожая. У ячменя сорта Новичок наиболее тесные обратные взаимосвязи урожайности с показателем содержания подвижного алюминия в почве (таблица 3).
Средние значения урожайности ярового ячменя сорта Новичок по фонам минерального питания (таблица 1) позволили определить закономерность её изменения в годы исследований, которая соответствовала логарифмическому уравнению: у=0,7262Ьи(х)+1,0048.
Для сорта Нур было получено логарифмическое уравнение урожайности следующего вида: у=0,6734Ьи(х)+1,25. Сортовая особенность ячменя сорта Нур - высокая требовательность к уровню минерального питания.
Таблица 3
Коэффициенты корреляции урожайности ярового ячменя и _агрохимических показателей в 2012-2013 годы_
Агрохимические показатели Коэффициенты корреляции урожайности ярового ячменя с основными агрохимическими показателями
сорт Нур сорт Н овичок
(NPK)o (NPK)i (NPK)2 (NPK)3 (NPK)0 (NPK)j (NPK)2 (NPK)3
PHkci 0,63 0,91 0,79 0,85 0,59 0,93 0,37 0,87
Al, мг-экв/100 г. почвы -0,61 -0,76 -0,83 -0,69 -0,61 -0,93 -0,79 -0,84
Подвижный фосфор, мг/кг -0,35 -0,84 -0,35 -0,87 -0,20 -0,94 0,23 -0,60
Обменный калий, мг/кг -0,05 -0,73 0,12 -0,75 0,35 -0,70 -0,10 -0,66
Таким образом, ячмень сорта Нур за два года исследований показал более высокий общий уровень урожайности, определяемый по всем вариантам опыта. Средние значения кислотности почвы за два года по фонам минерального питания (таблица 1) выявляют значительное снижение кислотности почвы в фоне 3, что обусловлено влиянием минеральных удобрений, за годы исследований сформировавших фоны минерального питания. Изменения кислотности почвы соответствовали прямолинейному уравнению: у=-0,113х+4,78. Изменение содержания подвижного алюминия (таблица 1) соответствовало полиномиальному уравнению:
у=0,2775х2-0,8865х+2,6825.
Таким образом, яровой ячмень в 2012-2013 годы проявил отзывчивость на применение минеральных удобрений, был предпоследней культурой в V ротации зер-но-травяно-пропашного севооборота. Изменения в почве в опыте способствовали росту урожайности, увеличению кислотности почвы и повышению содержания под-
вижного алюминия. В условиях повышенной и высокой обеспеченности минеральным питанием, сорт Нур превосходил по урожайности сорт Новичок, даже при превышениях токсических количеств содержания подвижного алюминия в почве.
ЛИТЕРАТУРА
1. Жученко А.А. Ресурсный потенциал производства зерна в России (теория и практика). М.: ООО «Издательство Агрорус», 2004. 1109с.
2. Пасов В.М. Изменчивость урожаев и оценка ожидаемой продуктивности зерновых культур Л.: Гидрометеоиздат, 1986. 151с.
3. Щенникова И.Н., Вяткина Р.И. Современные сорта ярового ячменя // Современные проблемы устойчивого конструирования агроландшафтов и ресурсосберегающие технологии в сельском хозяйстве Северо-Восточного региона Европейской части России. Пермь: «ОТ и ДО», 2009. С.152
4. Поултон П.Р. Практические рекомендации по отбору образцов почвы и их хранению при проведении длительных опытов // Совершенствование методики проведения длительных опытов и математические методы обработки экспериментальных данных. Сборник. Под ред. В.А. Семенова. М.: Агро-консалт, 2003. С.239-257.
Рукопись поступила в редакцию 10.06.2016.
ABOUT THE INTEGRATED USE OF LIME AND FERTILIZERS IN THE GROWING
OF SPRING BARLEY
O. Kamneva
In long-term field experiment on acid sod-podzolic light loamy soil on a mo-Rennes loam aftereffect meliorant and application of the complex mineral fertilizer provided to ensure a good harvest of spring barley in 2012-2013 years. Barley was the last crop in V rotation grain-grass-row crop rotation and showed responsiveness to the use of mineral fertilizers. Changes in the soil in the experiment contributed to an increase in soil acidity and increased content of mobile aluminum. Spring barley in 2012-2013 years showed saucepot on the use of mineral fertilizers. With increased security and high mineral nutrition of barley varieties Nur surpassed the yield of barley a Beginner. This was observed even when excess toxic amounts of the content of mobile aluminium in the soil..
Key words: the doze of lime, mineral fertilizers, barley varieties Nur, barley varieties Beginner.
