CC BY
9
The study is devoted to the analysis of the current state of grain production, prospects assessment and justification of methods of its intensification in the steppe zone of the Orenburg Urals. The gross harvests of grain and leguminous crops, their productivity and the volume of introduced mineral and organic fertilizers were used as an object of research. Open state statistical reports and reference books, the results of author's experiments, scientific publications were the main research material. When processing digital material, the methods of correlation and regression analysis were used. It has been established that the Orenburg region, which has a significant area of annual grain crops and leguminous crops in the range of 2600 -2700 thousand ha and constitutes 13.7 - 14.2 % of the total steppe zone in the regions, does not differ in the stability of gross grain harvests. Even in 2017, which was favorable in natural conditions, the record harvest (4203.1 thousand tons) gave the Orenburg region only the seventh line in the ranking of steppe regions, which indicates the relevance and timeliness of the studies. A strong relationship (r = 0.945) of gross grain harvests with the yield of grain and leguminous crops and close to strong (r = 0.670) between the grain yield and the amount of fertilizer applied was revealed. Dependences are described by the regression equations y = 3374.0x - 950.7, where x is the yield of grain and leguminous crops, t/ha, y is the gross grain harvest, thousand tons and y = 0.042x + 0.721, where x is the number of introduced mineral fertilizers, kg/ha, y - grain yield, t/ha. It is concluded that the neglect of the application of mineral and organic fertilizers on sufficiently developed chernozems has become one of the main reasons for the low yields and gross harvests of grain and leguminous crops in the Orenburg Urals. Under the conditions of financial instability of economic entities and due to the significant difficulties in swift increase of the volume of applying mineral and organic fertilizers it is justified to carry out a set of environmentally appropriate agrotechnical measures that are adapted to zonal soil-climatic and landscape conditions, as well as some organizational transformations in the livestock industry.
Key words: grain production, intensification of agriculture, mineral and organic fertilizers, steppe zone, Orenburg Preduralye.
DOI 10.37670/2073-0853-2020-82-2-19-24
-♦-
УДК: 633.1:631.8:631.582(470.56)
Оценка предшественников зерновых культур на гербицидном фоне и подкормки озимых микроудобрением в полевых севооборотах засушливой степи Оренбургского Предуралья*
Н.А. Максютов, д-р с.-х. наук, профессор, Н.А. Зенкова, канд. с.-х. наук
ФГБНУ ФНЦ БСТ РАН
Цель исследования - дать оценку предшественникам яровой твёрдой, мягкой пшеницы и ячменя на гербицидном фоне и подкормки озимой пшеницы микроудобрением в полевых севооборотах с различными видами пара. Проведение таких исследований обосновано широким применением отечественных и зарубежных химических средств защиты растений от сорняков, болезней и вредителей в засушливых условиях Оренбуржья. Внедрение этих средств в производство проводится на основе рекомендаций фирм-производителей, полученных в результате их испытаний в почвенно-климатических условиях с большим количеством выпадения осадков и хорошим увлажнением. Применение таких рекомендаций в Оренбургской области без учёта почвенно-климатических особенностей может привести к большому экономическому и экологическому ущербу. Такое положение подтверждается выводами авторов, что когда применение гербицидов привело к существенному снижению урожайности зерновых культур. Гербициды в условиях засушливой степи хорошо подавляют сорную растительность, но в то же время отрицательно воздействуют на культурные растения. Поэтому рекомендации, особенно иностранных фирм, требуют проверки и корректировки применительно к местным условиям.
Ключевые слова: гербициды, сорняки, культура, севооборот, предшественник, температура, осадки, урожайность.
В Оренбургской области для борьбы с сорной растительностью, болезнями и вредителями сельскохозяйственных культур широкое применение находят химические средства защиты. Особенно эта обстановка обострилась за последние годы в связи с нарушением технологий возделывания с.-х. культур, отсутствием севооборотов, больших посевных площадей под подсолнечником и, как следствие, высокой засорённостью, накоплением болезней и вредителей. В борьбе с этим нега-
тивным явлением в основном применяются химические средства, что наносит большой ущерб экологии, в первую очередь здоровью человека и всему живому.
Многочисленные иностранные и отечественные фирмы заинтересованы в реализации своей продукции, однако их рекомендации основаны на испытании препаратов, которые проводятся в почвенно-климатическим зонах с большим количеством выпадения осадков и хорошим увлажне-
* Исследование выполнено в соответствии с планом НИР на 2018 -2020 гг. ФГБНУ ФНЦ БСТ РАН (№ 0761-2019-0003).
нием почвы. Такие рекомендации часто не подходят к засушливым условиям Оренбуржья, но, к сожалению, исследований в этом направлении в Оренбургской области недостаточно [1 - 3]. В связи с этим нами в 2017 г. проведено изучение гербицидов в системе полевых севооборотов, практически под все сельхозкультуры, а под озимую пшеницу - подкормка микроудобрением.
Материал и методы исследования. Изучение гербицидов и их эффективности проводили на базе многолетнего стационарного опыта, заложенного в 1990 г. в бывшем ОПХ им. Куйбышева Оренбургского НИИСХ. В нём изучаются 6-польные полевые севообороты с чистыми, почвозащитными и сидеральными парами под озимые и яровую твёрдую пшеницу. В нём также задействованы ранние, поздние, яровые и кормовые культуры. Методика исследования - общепринятая при изучении севооборотов. Исследование проводится на двух фонах питания (удобренном и без удобрений). Под пары вносятся P80K40 кг д.в., под непаровые предшественники - N40P40 кг д.в. на 1 га.
Почва опытного участка - чернозём южный карбонатный малогумусный тяжелосуглинистый. Содержание гумуса в пахотном слое почвы составляет - 3,2 - 4,0 %, общего азота - 0,20 - 0,31 %, общего фосфора - 0,14 - 0,22 %, подвижного фосфора - 1,5 - 2,5 мг, обменного калия 30 - 38 мг на 100 г почвы, рН почвенного раствора -7,0 - 8,1. Наименьшая влагоёмкость в слоях почвы 0 - 100 см и 0 - 150 см составляет 297 мм (27,1 %) и 389 мм (25,4 %) соответственно.
Среднемноголетнее количество выпавших осадков за с.-х. год составляет 367 мм, за вегетационный период - 155 мм.
В опыте изучались следующие гербициды: под яровую твёрдую пшеницу и ячмень - Астэрикс, СЭ 0,5 л/га, под яровую мягкую пшеницу - Ав-рорекс, КЭ 0,5 л/га. Норма расхода препаратов взята из рекомендаций акционерного общества «ФМРУС». Наибольшее распространение на опытном участке имели: из малолетних сорняков - щирица запрокинутая (Amaranthus retroflexus), щетинник сизый (Setaria glauca), лебеда - марь белая (Chenopodium album), просо куриное (Echinochloa crus galli), щирица жмид-новидная (Amaranthus blithoides), из многолетних - бодяг полевой (Cirsium arvense), молокан татарский (Lactuca tatarica), вьюнок полевой (Convolvulus arvensis), осот жёлтый (Sonchus arvensis) и др. [4]
Засорённость малолетними сорняками в опыте была выше экономического порога вредоносности.
Обработка посевов гербицидами проводилась в первой, третьей и четвёртой повторностях опыта, вторая повторность (без обработки гербицидами) была взята за контроль.
Для сбора и учёта урожая зерновых культур применяли комбайн Сампо-500, учётная площадь составляла 120 м2.
Результаты исследования. Эффективность гербицидов во многом зависит от сложившихся погодных условий во время обработки посевов. В 2017 г. в течение 14 дней в мае стояла жаркая сухая погода с высокой температурой воздуха, дефицитом осадков и низкой относительной влажностью воздуха, менее 30 %.
Запасы продуктивной влаги в пахотном слое почвы играют также важную роль в эффективности гербицидов. Они были низкими в период вегетации 2017 г., что отрицательно сказалось на урожайности обработанных посевов. Эффект от применения гербицидов был незначительный и даже отмечалось снижение урожайности, особенно при бессменном возделывании яровой твёрдой, мягкой пшеницы и ячменя (табл. 1).
Лучшим предшественником яровой твёрдой пшеницы был пар почвозащитный, занятый летним посевом суданской травы, как с применением гербицидов, так и без [5 - 7].
Пар сидеральный занимал по урожайности второе место и имел заметное преимущество перед чёрным (контроль). Озимые по чёрному пару по урожайности яровой твёрдой пшеницы уступали паровым предшественникам. Самая низкая урожайность получена при бессменном возделывании, кроме того, здесь наблюдалось и существенное её снижение на гербицидном фоне по вышеуказанным причинам [8 - 10].
При возделывании яровой мягкой пшеницы в последействии паров её урожайность была практически одинаковой и не зависела от вида пара.
Из непаровых предшественников лучшим на фоне с применением гербицидов оказался горох с урожайностью 19,9 ц с 1 га. Просо и кукуруза на силос по урожайности существенно уступали ему на этом фоне. Однако без применения гербицидов эти предшественники для яровой мягкой пшеницы были равноценными [11 - 13].
Самая низкая урожайность яровой мягкой пшеницы отмечена при бессменном её посеве, с применением гербицидов и без соответственно 8,7 и 12,9 ц с 1 га [14]. Культуры - восстановители плодородия почвы (кукуруза, просо и горох) в последействии на урожайность ячменя оказались равнозначными, но при бессменном его посеве с применением гербицидов урожайность была ниже на 2,5 ц с 1 га [15].
Подкормка озимой пшеницы проводилась микроудобрением Ерёма Рапс. Это борно-кальциевое, органоминеральное удобрение с аминокислотами. Оно стимулирует процессы обмена веществ, активизирует фотосинтез и синтез белка, улучшает рост и развитие растений. Повышает их устойчивость к неблагоприятным внешним факторам.
1. Влияние гербицидов на урожайность ранних яровых зерновых культур в зависимости от предшественника
Культура Предшественник Урожайность, ц с 1 га Прибавка зерна + /к контролю
с гербицидами без гербицидов (контроль)
Яровая твёрдая пшеница пар чёрный (контроль) 19,0 18,7 +0,3
пар почвозащитный 24,2 23,2 +1,0
пар сидеральный 20,6 20,3 +0,3
озимые по чёрному пару 16,7 16,6 +0,1
яровая твёрдая пшеница (бессменная) 11,9 14,2 -2,3
Яровая мягкая пшеница яровая твёрдая пшеница по чёрному пару 19,8 19,1 +0,7
яровая твёрдая пшеница по почвозащитному пару 20,3 20,5 -0,2
яровая твёрдая пшеница по сидеральному пару 20,8 19,5 +1,3
кукуруза на силос 15,9 18,0 -2,1
просо 17,0 18,9 -1,9
горох 19,9 18,0 +1,9
яровая мягкая пшеница (бессменная) 8,7 12,9 -4,2
Ячмень яровая мягкая пшеница по кукурузе 26,8 27,4 -0,6
яровая мягкая пшеница по просу 28,8 27,2 +1,6
яровая мягкая пшеница по гороху 27,7 28,8 +1,1
ячмень (бессменый) 25,0 27,5 -2,5
Примечание: бессменное возделывание яровой твёрдой, мягкой пшеницы и ячменя ведётся с 1990 г.
Обработка посевов озимой пшеницы велась в фазу образования зерна с нормой расхода препарата 1,5 л на 1 га на удобренном и неудобренных фонах с весенней подкоркой аммиачной селитрой (табл. 2).
2. Влияние подкормки микроудобрением Ерёма Рапс на урожайность озимой пшеницы
Примечание: удобренный фон питания - внесение под пар чёрный Р80К40 кг д.в. на 1 га + весенняя подкормка озимой пшеницы 30кг д.в. на 1 га аммиачной селитры.
Учёт урожая показал, что подкормка озимой пшеницы дала эффект на всех фонах питания, даже на неудобренном, прибавка составила 2,2 ц с 1 га. Удобренный фон без подкормки аммиачной селитрой и неудобренный с подкормкой были равноценными, с одинаковой прибавкой урожайности 3,3 ц с 1 га.
Выводы
1. Лучшим предшественником яровой твёрдой пшеницы на посевах с обработкой гербицидами и без является пар почвозащитный с летним
посевом суданской травы. Бессменный посев привёл к существенному снижению урожайности на обоих фонах, особенно с обработкой.
2. Урожайность яровой мягкой пшеницы в последействии паров была одинаковой. Кукуруза, просо и горох как её предшественники заметно уступали по урожайности паровым. Самая низкая урожайность отмечалась в бессменном посеве, при этом применение гербицидов снизило её на 4,2 ц с 1 га.
3. Предшественники ячменя - кукуруза, просо и горох в последействии по урожайности оказались равноценными, однако при бессменном его посеве на гербицидном фоне урожайность была ниже на 2,5 ц с 1 га.
4. Основной причиной низкой эффективности гербицидов под ранние яровые зерновые культуры и существенное снижение их урожайности в бессменных посевах является дефицит осадков, высокая температура воздуха с низкой относительной её влажностью и с низкими запасами влаги, особенно в пахотном слое почвы в период вегетации сельхозкультур.
5. Применение микроудобрения в качестве подкормки озимой пшеницы по вегетации оказалось эффективным приёмом, прибавка зерна на удобренном фоне без весенней её подкормки и на удобренном с подкормкой составила 3,3 ц с 1 га.
6. Рекомендации по применению средств защиты растений, особенно иностранных фирм, перед внедрением требуют проверки и корректировки применительно к засушливым условиям Оренбуржья.
Фон питания Урожайность, ц с 1 га Прибавка зерна + / -к контролю, ц с 1 га
без подкормки микроудобрением (контроль) с подкормкой
Удобренный без подкормки 26,7 30,0 +3,3
Неудобренный 16,7 18,9 +2,2
Неудобренный + подкормка 16,7 20,0 +3,3
Литература
1. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М. Колос, 1979. 416 с.
2. Влияние предшественников на продуктивность яровой твёрдой пшеницы, усвоение осадков и весенние запасы влаги в почве на чернозёмах южных степной зоны Южного Урала / Н.А. Максютов, В.Ю. Скороходов, Д.В. Митрофанов [и др.] // Животноводство и кормопроизводство. 2018. № 2. Т. 101. С. 194 - 201.
3. Максютов Н.А., Жданов В.М., Лактионов О.В. Биологическое и ресурсосберегающее земледелие в степной зоне Южного Урала. Оренбург, 2008. 230 с.
4. Максютов Н.А. Жданов В.М., Р.Р. Абдрашитов Р.Р. Повышение плодородия почвы, урожайности и качество продукции сельскохозяйственных культур в полевых севооборотах степной зоны Южного Урала. Оренбург, 2012. 332 с.
5. Захаров В.П. Агротехническая, энерго-экономическая и экологическая оценка предшественников яровой твёрдой пшеницы на чернозёмах южных Оренбургского Предуралья: дис. ... канд. с.-х. наук. Оренбург, 2006. 146 с.
6. Митрофанов Д.В. Эффективность зернопаровых, зернопро-пашных, зерновых звеньев севооборотов и бессменных посевов сельскохозяйственных культур на чернозёмах южных Оренбургского Предуралья: дис. ... канд. с.-х. наук. Оренбург, 2006. 184 с.
7. Кафтан Ю.В. Приёмы повышения эффективности парового поля под яровую твёрдую пшеницу в полевых севооборотах на чернозёмах южных Оренбургского Предуралья: дис. . канд. с.-х. наук. Оренбург, 2005. 161 с.
8. Насыров Д.К. Динамика запасов продуктивной влаги чернозёмов южных в полевых севооборотах засушливой степи
Оренбургского Предуралья: дис. . канд. с.-х. наук. Оренбург, 2005. 214 с.
9. Богряков А.Н. Приёмы повышения плодородия чернозёмов южных в полевых севооборотах степного Предуралья: дис. . канд. с.-х. наук. Оренбург, 2004. 222 с.
10. Камалеев Р.Д. Агроэкономическая, энергетическая и экологическая оценки паровых звеньев севооборотов на чернозёмах южных Оренбургского Предуралья: дис. ... канд. с.-х. наук. Оренбург, 2007. 163 с.
11. Сравнительная урожайность озимых культур в степной зоне Южного Урала / Н.А. Максютов, В.М. Жданов, В.Ю. Скороходов [и др.] // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2015. N° 4 (54). С. 40 - 43.
12. Зоров А.А., Максютов Н.А. Эффективность возделывания озимой ржи и озимой пшеницы в условиях центральной зоны Оренбуржья // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2016. N° 6 (62). С. 25 - 28.
13. Новиков М.В. Приёмы повышения эффективности парового поля под озимые и яровую пшеницу на чернозёмах южных засушливой степи Оренбургского Предуралья: дис. . канд. с.-х. наук. Оренбург, 2007. 168 с.
14. Зенков А.М. Продуктивность полевых севооборотов с чистыми парами под озимую рожь и пшеницу и яровую твёрдую пшеницу на чернозёмах южных Оренбургского Предуралья: дис. ... канд. с.-х. наук. Оренбург, 2001. 184 с.
15. Основные результаты длительных стационарных исследований в полевых севооборотах степной зоны Южного Урала / Н.А. Максютов, А.А. Зоров, В.Ю. Скороходов [и др.] // Научное обеспечение инновационного развития сельского хозяйства в условиях часто повторяющихся засух. Оренбург, 2017. С. 33 - 40.
Максютов Николай Алексеевич, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, главный научный сотрудник
Зенкова Наталья Анатольевна, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник ФГБНУ «Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук»
Россия, 460051, г.Оренбург, пр-т Гагарина 27/1 E-mail: [email protected]
Evaluation of grain crop predecessors when applying herbicide fertilization and microfertilizers as top-dressing for winter crops with field crop rotations in the arid steppe region of Orenburg Preduralye
Maksyutov Nikolay Alekseevich, Doctor of Agricultum, Professor Zenkova Natalya Anatolyevna, Candidate of Agncultum
Federal Reseach Center for of Biological Systems and Agrotechnologies of the Russian Akademy of Sciences 27/1 Gagarin Ave, Orenburg, 460051, Russia E-mail: [email protected]
The purpose of the study was to evaluate the precursors of spring durum, soft wheat and barley against a herbicidal background and the fertilizing of winter wheat with microfertilizer in field crop rotation with various types of steam. Conducting such studies is justified by the widespread use by domestic and foreign firms of chemical plant protection products against weeds, diseases and pests in the arid conditions of the Orenburg region. Their introduction into production is carried out on the basis of recommendations obtained as a result of their tests in soil and climatic conditions with a large amount of rainfall and good moisture. The application of such recommendations in the Orenburg region without taking into account soil and climatic features can lead not only to great economic damage, but also environmental. This situation is confirmed by the results of our research, when the use of herbicides led to a significant decrease in the yield of grain crops, which well suppressed weed vegetation, but also negatively affected crop plants. Therefore, recommendations, especially of foreign firms, require verification and adjustment in relation to local conditions. Unfortunately, such studies are not sufficiently conducted in research institutions of the Orenburg region.
Key words: herbicides, weeds, crop, crop rotation, predecessor, temperature, rainfall, yield.
DOI 10.37670/2073-0853-2020-82-2-24-27
-♦-
