CC BY
102
УДК 633.854.78
DOI: 10.24411/2587-6740-2019-11007
ОСОБЕННОСТИ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ ЯРОВОГО РАПСА
Р.Б. Нурлыгаянов, Р.Р. Исмагилов, Б.Г. Ахияров, К.Р. Исмагилов, Р.Р. Алимгафаров
ФГБОУ ВО «Башкирский государственный аграрный университет», г. Уфа, Россия
В статье рассматриваются особенности минерального питания ярового рапса. Показано, что для формирования урожая семян яровой рапс выносит значительно больше азота, фосфора, калия и особенно серы по сравнению с зерновыми злаковыми культурами. С увеличением норм внесения минеральных удобрений у растений ярового рапса повышается вероятность формирования фактической урожайности семян к планируемой: при планировании урожайности 1,8 т/га вероятность составила 83,3%; при 2,0 т/га — 90%; при 2,2 т/га — 91% и при 2,4 т/га — 92%. В производственных условиях из-за внешних факторов планируемый уровень урожайности семян не формируется, фактическая величина ниже от запланированной. Повышение уровня минерального питания за счет минеральных удобрений позволяет значительно повысить урожайность и масличность семян ярового рапса. Рекомендовано научно обосновать оптимальную систему удобрения ярового рапса для конкретного природного региона — Республики Башкортостан.
Ключевые слова: яровой рапс, посевные площади, минеральное питание, удобрение, урожайность, эффективность.
Введение
Со второй половины ХХ века в мире в производстве растениеводческой продукции произошли существенные изменения. Они сводятся к освоению энергосберегающих технологий, преимущественного использования биологических ресурсов сельскохозяйственных растений, сохранению и воспроизводству плодородия почвы, повышению экономической эффективности использования земельных ресурсов. Одним из составляющих элементов в данном направлении является производство семян масличных культур, в частности ярового рапса на технические цели. В мировом сельскохозяйственном производстве от общего валового сбора семян масличных культур на долю рапса приходится 13,5%. В структуре производства среди масличных культур с 1961 г. по настоящее время рапс поднялся с пятого на второе место [6, 7].
Значительный рост объема производства семян ярового рапса в России начался с 2000 г. с площади 233,0 тыс. га до 881,4 тыс. га в 2016 г. [1, 2]. В современных условиях, чтобы производство рапса было безубыточным, необходимо получать не менее 1,0 т/га, хотя
урожайность этой культуры в Российской Федерации остается относительно низкой.
Одним из основных факторов повышения урожайности ярового рапса, как и других культур, является применение удобрений [5]. Однако в настоящее время минеральные удобрения применяются в небольших дозах. Значительная часть произведенных минеральных удобрений в стране экспортируется на внешний рынок, а отечественные сельскохозяйственные производители получают незначительное их количество (табл.).
Для эффективного применения минеральных удобрений, и особенно при их дефиците, необходимо учитывать особенности минерального питания растения. Минеральное питание растений ярового рапса существенно отличается от других культур. Для создания единицы урожая яровой рапс значительно больше выносить азота, фосфора и калия.
Цель исследований
Цель исследований заключается в формировании планируемой урожайности и мас-личности семян ярового рапса сорта Юбилейный в зависимости от уровня минерального питания.
Методы проведения
исследований
Исследования проводились в южной лесостепной зоне Республики Башкортостан в 2007-2009 гг. и 2017-2018 гг. по общепринятых методике и анализе полученных результатов. Исследовали сорт ячменя Юбилейный. Ори-гинатор — ГНУ Сибирская опытная станция ВНИИМК. Сорт 00 типа (безэруковый и низ-коглюкозинолатный). Содержание жира в семенах 44,3% и более, технологичный. С 1998 г. включен в Государственный реестр селекционных достижений и допущен для производства в Волго-Вятском, Средневолжском, Уральском, Восточно-Сибирском и ЗападноСибирском регионах. Отличается высокой пластичностью в зависимости от погонных и почвенных условий [4]. Дозы ЫРК рассчитали балансовым методом с учетом содержания элементов питания в доступном объеме растениям ярового рапса в почве и коэффициента их усвояемости из минеральных удобрений.
Результаты и обсуждение
В условиях рыночной экономики важно получить продуктивность сельскохозяй-
Таблица
Поставка минеральных удобрений в АПК по Российской Федерации, (1960-2016 гг.), тыс. т д.в. [3]
Годы Поставка, тыс. т Годы Поставка, тыс. т
1960 2624 2005 1528
1965 6303 2006 1647
1990 11051 2007 1941
1995 1601 2008 2271
1998 1083 2009 2379
2000 1319 2010 2365
2001 1462 2011 2488
2002 1423 2012 2485
2003 1457 2013 2363
2004 1557 2016 2952
МЕЖДУНАРОДНЫЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ЖУРНАЛ № 1 (367) / 2019
ш
SCIENTIFIC SUPPORT AND MANAGEMENT OF AGRARIAN AND INDUSTRIAL COMPLEX
ственных растений с высоким качеством растениеводческой продукции за счет биологических ресурсов и рационального использования элементов минерального питания с единицы площади питания. В большинстве публикациях рекомендуют определенные дозы минеральных удобрений на планируемую урожайность возделываемых культур. Как правило, данные рекомендации не могут быть шаблоном. Расчет доз минеральных удобрений всегда имеет точечное (локальное) значение, он необходим для прогноза производства растениеводческой продукции в зависимости от уровня минерального питания.
Минеральное питание растений основано на выносе элементов из почвы и удобрений. Исследования, проведенные нами в 20172018 гг., показали, что для формирования 1 ц семян с соответствующим количеством соломы яровой рапс выносит 6,2 кг азота, 3,4 кг фосфора и 6,0 кг калия.
Первый этап вегетации ярового рапса характеризуется медленным ростом и слабым накоплением питательных веществ. В этот период идет развитие корневой системы. С межфазного периода «бутонизация-цветение», когда интенсивно проходят ростовые процессы, растения усиленно поглощают элементы минерального питания. Недостаток элементов минерального питания в этот период вызывает угнетение растений и снижение их продуктивности. Как показали проведенные нами исследования, растения ярового рапса, посеянные после яровой пшеницы в 2018 г. (УНЦ Башкирского ГАУ), вследствие недостатка азота приобрели светло-зеленую, а затем желтую окраску, листья нижнего яруса также окрашивались в желтый цвет с красными жилками и в последующем высохли и опали, а стебель приобрел пурпурно-красный цвет. Масса семян растения ярового рапса сорта Юбилейный в данном варианте составила 1,68 г, в варианте с более высоким уровнем азотного питания (предшественник озимая пшеница по чистому пару) — 3,22 г.
В последние годы в Республике Башкортостан идет наращивание производства семян ярового рапса несмотря на то, что регион считается крупным производителем семян подсолнечника. Внедрение в структуру посевов ярового рапса на семена в определенной степени снижает насыщение севооборотов яровыми зерновыми культурами, в частности яровой пшеницей, возмещение площадей кормовых культур из-за сокращения поголовья скота [3]. В 2018 г. Чишминский МЭЗ впервые приступил к переработке семян рапса до начала уборки подсолнечника. Около 2 тыс. т семян ярового рапса (1/5 часть от общего объема заготовок) заводу поставил ООО «МТС «Илишевская». В данном хозяйстве освоена специальная технология возделывания ярового рапса на семена. Ежегодно урожайность семян здесь составляет не меньше 1,5 т/га.
В 2018 г. в ООО «МТС «Илишевская» была исследована продуктивность ярового рапса в зависимости от разных уровней минераль-
ного питания. Вегетационный период был благоприятным для роста и развития растений ярового рапса. Структура урожайности семян ярового рапса сорта Юбилейный показывала, что увеличение норм внесения минеральных удобрений положительно влияет на выживаемость растений. В проведенных нами опытах количество сохранившихся растений увеличилось с 73,6 до 80,1 шт. на 1 м2. Минеральные удобрения существенно влияли на количество стручков и семян в стручке, однако масса 1000 семян повышалась незначительно, хотя элементы питания оказывали достаточное влияние на формирование запланированных урожаев.
По всем вариантам исследований уровень планируемой урожайности семян ярового рапса сорта Юбилейный не достигнут. По мере увеличения нормы минеральных удобрений у растений ярового рапса повышается вероятность сближения фактической и планируемой урожайности семян: при планировании урожайности 1,8 т/га вероятность составила 83,3%; при 2,0 т/га — 90%; при 2,2 т/га — 91% и при 2,4 т/га — 92%. Полученные данные свидетельствуют, что в производственных условиях из-за влияния внешних факторов невозможно достичь планируемый уровень урожайности семян, фактическая урожайность семян ярового рапса ниже от запланированной. Формированию заданной урожайности семян ярового рапса препятствовали внешние факторы: процесс опыления, недоразвитие семян, накопление в них питательных веществ в зависимости от микро- и агроклиматических условий и др.
В исследованиях, проведенных ранее в условиях южной лесостепи Республики Башкортостан в СПК им. М. Гареева Илишевского района в 2006-2007 гг., были получены аналогичные данные. При повышении норм внесения минеральных удобрений наблюдается существенное возрастание урожайности семян ярового рапса. С увеличением доз минеральных удобрений урожайность повышалась от 11% (на 1,5 т/га от плановой урожайности) до 55,6% (на 2,4 т/га) по сравнению с контрольной группой. Обильное азотное питание, как показали исследования 2007 г., увеличило продолжительность вегетации растений пропорционально дозе удобрения: при внесение на планируемую урожайность 1,5 т/га — на 8 дней; 1,8 т/га — на 11 дней; 2,1 т/га — на 12 дней и 2,4 т/га — на 14 дней.
Фосфор необходим для развития корневой системы рапса, формирования и ускорения созревания семян. Рапс начинает потреблять фосфор в ранние фазы своего развития и использует в течение всего вегетационного периода. P. Yaryura, G. Cordon и M. Leon [9] отмечают, что дефицит фосфора вызывает нарушение процесса фотосинтеза растений рапса. В проведенных нами опытах повышение уровня фосфорного питания за счет внесения фосфорных удобрений повысило семенную продуктивность рапса и ускорило его созревание, что особенно важно при поздних сроках посева.
INTERNATIONAL AGRICULTURAL JOURNAL № 1 (367) / 2019
Калий повышает устойчивость растений рапса к болезням и повреждению вредителями. Калий выполняет функцию «транспортировки» питательных элементов из корня и листьев в генеративные органы. При дефиците данного элемента питания листья растений становились красно-коричневыми.
Особое значение для формирования урожая рапса имеет сера. Данный элемент рапсом потребляется в 3-5 раз больше, чем зерновыми культурами, и составляет по результатам наших исследований 0,88-0,97 кг/ц. Это связано с тем, что рапс образует глюко-зинолаты и имеет сравнительно высокую потребность в сере. Как и азот, сера играет важную роль в синтезе белка, поэтому между питанием растений азотом и серой существует тесная взаимосвязь. Зачастую одновременный недостаток этих двух элементов питания лимитирует урожайность. Установлено, что в составе белка на 15 частей азота приходится 1 часть серы (то есть соотношение N5 = 15:1). В растениях сульфатная сера ^042") восстанавливается и входит в состав органических соединений [8].
Внешние признаки недостатка серы в опытах, проведенных в ООО «АП им. Калинина» Стерлитамакского района Республики Башкортостан в 2017 г., проявлялись на молодых тканях растений — листья и жилки приобретали бледно-зеленую и желтую окраску. Хлороз, наблюдаемый при недостатке серы, напоминал недостаток азота. Однако недостаток азота сначала проявлялся на старых листьях, поскольку для азота характерна высокая подвижность в растении. Недостаточное питание растений серой не только снижает урожайность и качество продукции, но и уменьшает эффективность использования растениями азота из удобрений. Применение серосодержащих удобрений способствовало росту урожайности и повышению эффективности использования азота из удобрений растениями гибрида ярового рапса Сальса КЛ. Внесение азотно-фосфорных удобрений с серой в дозах 1М88Р2Д4 дало прибавку 7,5 ц/га по отношению к контролю. Внесение серы дополнительно в дозе 5 кг/га на фоне азотного, фосфорного и калийного удобрения И88Р33К16 обеспечило прибавку 0,6 ц/га. Повышение дозы серы до 18 кг на фоне И88Р36К16 дало прибавку урожайности семян по отношению к варианту без внесения удобрений 10,3 ц/га, или к варианту без внесения серы — 1,8 ц/га, что статистически существенная прибавка (НСР05 1,1 ц/га). Внесение удобрений в дозе ^8Р2(^14 повысило содержание жира в семенах на 3%, в дозе М88Р33К16 — на 4%. Значительное повышение содержания жира произошло при внесении дополнительно серы на фоне азотного, фосфорного и калийного удобрения 1\183Р33К1(^5 и N Р К До — на 8 и 10% соответственно,
88 36 16 18
или по отношению к варианту с внесением удобрений в дозе ^8Р33К16 — на 4 и 6 % соответственно.
Оптимизировать минеральное питание растений рапса, как и других культур, возможно применением удобрений. В настоя-
www.mshj.ru
щее время обеспечение минеральным питанием с целью получения высокого урожая рапса является одним из важных элементов технологии его возделывания. Однако результаты расчета экономической эффективности показали, что с повышением дозы минеральных удобрений снижается рентабельность производства семян рапса. Это связано с диспаритетом цен получаемой продукции и материальных ресурсов. В современных условиях внесение минеральных удобрений в целях получения высоких урожаев семян рапса экономически рискованно, что связано с дороговизной минеральных удобрений. Одной из причин снижения рентабельности производства семян ярового рапса является недостаточная государственная поддержка (субсидии) на возмещение издержек затрат на приобретение минеральных удобрений. Повышение урожайности и масличности семян рапса связано с увеличением доз минеральных удобрений, но со снижением рентабельности его производство становится не привлекательным. Поэтому в последние годы в Российской Федерации
началось сокращение посевных площадей ярового рапса с 1087,4 тыс. га в 2013 г. до 881,4 тыс. га в 2016 г.
Таким образом, для формирования урожайности семян яровой рапс выносит значительно больше азота, фосфора, калия и особенно серы по сравнению с зерновыми злаковыми культурами. Повышение уровня минерального питания за счет минеральных удобрений позволяет значительно повысить урожайность и масличность семян ярового рапса, хотя расчетный уровень продуктивности растений не формируется. Необходимо научно обосновать оптимальную систему удобрения ярового рапса для конкретных по-чвенно-климатических условий Республики Башкортостан.
Литература
1. Агропромышленный комплекс России в 2000 году. М.: Агропрогресс, 2001. 468 с.
2. Агропромышленный комплекс России в 2016 году. М.: Росинформагротех, 2017. 720 с.
3. Исмагилов Р.Р., Нурлыгаянов Р.Б., Исмагилов К.Р., Алимгафаров Р.Р. Состояние и перспективы производства семян масличных культур в Республике Баш-
кортостан // Международный сельскохозяйственный журнал. 2018. № 4. С. 52-55.
4. Лошкомойников И.А., Пузиков А.Н., Кузнецова Г.Н., Минжасова А.К., Суворова Ю.Н., Полякова Р.С. Рекомендации по возделыванию масличных культур в Омской области. Исилькуль, 2016. 100 с
5. Нурлыгаянов Р., Арефин А., Филимонов А. Академик Д.Н. Прянишников о развитии сельского хозяйства и химической промышленности в Кузбассе // Международный сельскохозяйственный журнал. 2015. № 3. С. 35-36.
6. Нурлыгаянов Р.Б., Карома А.Н., Карома И.А., Филимонов А.Л. Перспективы возделывания ярового рапса в Кемеровской области в условиях имортоза-мещения // Международный сельскохозяйственный журнал. 2015. № 5. С. 22-23.
7. Нурлыгаянов Р.Б., Филимонов А.Л. Производство семян ярового рапса в Западной Сибири // Международный сельскохозяйственный журнал. 2018. № 4. С. 20-22.
8. M.S. Aulakhand S.S. Malhi. In A.R.Mosier, J.K. Syers, and J.R. Freney (eds.) Agriculture and the nitrogen cycle: Assessing the impacts of fertilizer use on Food production and the environment. Scopeno. 65. Island Press, Washington, USA, 2004. Рр. 181-191.
9. Yaryura P., Cordon G., Leon M., Kerber N., Pucheu N., Rubio G., Garcia A., Lagorio M.G. Effct of phosphor us deficiency on reflect an ce and chlorophyll fluores cence of cotyled on sofoil see drape (Brassica napus L.) J. Agron. Аnd Crop Sci. 2009. No. 195. Рр. 186-196.
Об авторах:
Нурлыгаянов Разит Баязитович, доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры почвоведения, ботаники и селекции растений, [email protected] Исмагилов Рафаэль Ришатович, член-корреспондент Академии наук Республики Башкортостан, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, профессор кафедры растениеводства и земледелия, [email protected]
Ахияров Булат Гилимханович, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры растениеводства и земледелия, [email protected]
Исмагилов Камиль Рафаэлевич, кандидат экономических наук, доцент, доцент кафедры социально-экономических и гуманитарных дисциплин, [email protected]
Алимгафаров Раиль Рафикович, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры растениеводства и земледелия, rail.alimgafarov@ mail.ru
FEATURES OF MINERAL NUTRITION OF SPRING RAPE
R.B. Nurlygajnov, R.R. Ismagilov, B.G. Akhiyarov, K.R. Ismagilov, R.R. Alimgafarov
Bashkir state agrarian university, Ufa, Russia
The article deals with the features of mineral nutrition of spring rape. It is shown that for the formation of seed yield of spring rape makes much more nitrogen, phosphorus, potassium, and especially sulfur compared with cereals. With increasing rates of mineral fertilizers in plants of spring rape increases the probability of forming the actual yield of seeds to the planned: when planning the yield of 1.8 t/ha probability was 83.3%; at 2.0 t/ha - 90%; at 2.2 t/ha - 91% and at 2.4 t/ha -92%. In production conditions, due to external factors, the planned level of seed yield is not formed, the actual value is lower than planned. Increasing the level of mineral nutrition due to mineral fertilizers can significantly increase the yield and oil content of spring rape seeds. It is recommended to scientifically justify the optimal system of fertilizer of spring rape for a particular natural region of the Republic of Bashkortostan. Keywords: spring rape, acreage, mineral nutrition, fertilizer, yield, efficiency.
References
1. Agro-industrial complex of Russia in 2000. Moscow: Agroprogress, 2001. 468 p.
2. Agro-industrial complex of Russia in 2016. Moscow: Rosinformagrotekh, 2017. 720 p.
3. Ismagilov R.R., Nurlygayanov R.B., Ismagilov K.R, Alimgafarov R.R. Condition and perspectives of production of oilseeds in the Republic of Bashkortostan. Mezh-dunarodnyj selskokhozyajstvennyj zhurnal = International agricultural journal. 2018. No. 4. Pp. 52-55.
4. Loshkomojnikov I.A., Puzikov A.N., Kuznetsova G.N., Minzhasova A.K., Suvorova Yu.N., Polyakova R.S. Recommendations on cultivation of oil crops in Omsk region. Isilkul, 2016. 100 p.
About the authors:
5. Nurlygayanov R., Arefin A., Filimonov A. Academician D.N. Pryanishnikov on the development of agriculture and the chemical industry in the Kuzbass. Mezhdunarodnyj selskokhozyajstvennyj zhurnal = International agricultural journal. 2015. No. 3. Pp. 35-36.
6. Nurlygayanov R.B., Karoma A.N., Karoma I.A., Filimonov A.L. Prospects of cultivation of spring rape in the Kemerovo region in terms of import substitution. Mezhdunarodnyj selskokhozyajstvennyj zhurnal = International agricultural journal. 2015. No. 5. Pp. 22-23.
7. Nurlygayanov R.B., Filimonov A.L. Seed production of spring rapeseed in Western Siberia. Mezhdunarodnyj selskokhozyajstvennyj zhurnal = International agricultural journal. 2018. No. 4. Pp. 20-22.
8. M.S. Aulakh and S.S. Malhi. In A.R. Mosier, J.K. Syers, and J.R. Freney (eds.) Agriculture and the nitrogen cycle: Assessing the impacts of fertilizer use on Food production and the environment. Scopeno. 65. Island Press, Washington, USA, 2004. Pp. 181-191.
9. Yaryura P., Cordon G., Leon M., Kerber N., Pucheu N., Rubio G., Garcia A., Lagorio M.G. Effct of phosphor us deficiency on reflect an ce and chlorophyll fluores cence of cotyled on sofoil see drape (Brassica napus L.) J. Agron. And Crop Sci. 2009. No. 195. Pp. 186-196.
Razit B. Nurlygajnov, doctor of agricultural sciences, professor of the department of soil science, botany and plant breeding, [email protected] Rafael R. Ismagilov, corresponding member of the Academy of sciences of the Republic of Bashkortostan, doctor of agricultural sciences, professor, professor of the department of plant growing and agriculture, [email protected]
Bulat G. Akhiyarov, candidate of agricultural sciences, associate professor of the department of plant growing and agriculture, [email protected] Kamil R. Ismagilov, candidate of economic sciences, associate professor, associate professor of the department of socio-economic sciences and humanities, [email protected]
Rail R. Alimgafarov, candidate of agricultural sciences, associate professor of the department of plant growing and agriculture, rail.alimgafarov@ mail.ru
- 31
МЕЖДУНАРОДНЫЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ЖУРНАЛ № 1 (367) / 2019
