CC BY
32
effect in the link of crops rotation green manuring - winter wheat - millet. As winter green manures hairy vetch, ginger winter, winter rape and sisymbrium Lesalia were sown. Sowing green manure conducted at the end of the third decade of August by a common method with sowing machine CH-16. The seeding rate amounted to hairy vetch 50...60, camelina winter - 6...8, Eurepica winter - 10...12, gulyavnika Letela - 0,5.0,8 kg-ha. In above soil-climatic conditions all tested culture were effective as winter green manures. In average during the years of research they have formed a significant biomass - from 7,94 to 9,99 t-ha (in air dry mass). With sealing them as green manure into the soil from 135,3 to 188,1 kg-ha of nitrogen, from 35,2 to 43,8 kg-ha of phosphorus and from 93,1 to 120,1 kg-ha of potassium came. The best performance is obtained on the variant with gulyavnika Lesalia. Increase of productivity of grain crops after green manuring in the specified link of crops rotation reached 7,0.17,9% - during action of green manuring and 4,9.12,1% -during post effect. The main advantages of winter green manuring crops are high reproductive capacity, small rate, low cost of cultivation. Keywords: biologization, winter green manuring, crop rotation, crop yields.
УДК 633.358:631.82:631.587 (571.1)
отзывчивость зернобобовых культур на различный уровень минерального питания
при орошении в лесостепи западной сибири
А.Ю. ТИМОХИН, аспирант
Сибирский НИИ сельского хозяйства Россельхо-закадемии
E-mail: [email protected]
Резюме. На фоне орошения реализация потенциала зернобобовых культур во многом зависит от условий минерального питания в комплексе с факторами, влияющими на прохождение фаз вегетации, формирование стеблестоев и уровень урожайности. В этой связи целью работы было выявление особенностей продукционного процесса гороха и бобов кормовых на орошаемых лугово-черноземных почвах и установление роли условий минерального питания в реализации их биологического потенциала. Исследования проводили в 2011-2012 гг. в восьмипольном стационарном севообороте Сибирского НИИ сельского хозяйства в южной лесостепи Омского Прииртышья. Наложение вариантов с внесением азотных и фосфорных удобрений на ранее созданные фоны с содержанием подвижного фосфора в почве от среднего до высокого, позволило смоделировать различные варианты агроэкологических условий. Урожайность гороха Ямальский в контроле (орошение без удобрений) составила 2,36 т/га семян. Наибольшая величина этого показателя отмечена при сочетании N30 с фоном повышенной обеспеченности почвы фосфором - 3,52 т/га. Азотные удобрения (N30) увеличивали содержание белка в семенах гороха на 1,53... 1,73% (в контроле - 21,28%). Увеличение урожайности на 0,87. ..1,16 т/га семян, или на 37. ..49% наблюдали при взаимном действии азотных удобрений с фосфорными, внесенными как в год посева, так и в предшествующий период. Бобы кормовые Сибирские сформировали 2, 21 т/га семян при орошении без удобрений. Предпосевное внесение фосфорсодержащих удобрений в год посева на различных по обеспеченности этим элементом фонах обеспечило прибавку урожая в среднем по этому фактору, по сравнению с контролем, в размере 0,19 т/га. Условия азотно-фосфорного питания слабо влияли на белковость семян бобов, которая составила 31.33%. Ключевые слова: зернобобовые культуры, горох посевной, бобы кормовые, орошение, урожайность, азотные и фосфорные удобрения.
Практическое использование потенциала зернобобовых культур должно осуществляться путем их широкого распространения в сельскохозяйственном производстве. Для этого, наряду с улучшением сортового состава, необходимо повышать их адаптацию к биотическим и абиотическим стрессовым факторам, которые определяются большим разнообразием природных условий Западной Сибири.
10 -
Созданные в последние годы селекционерами Сибирского НИИСХ, Сибирского НИИ кормов, Алтайского НИИСХ и других научных учреждений сорта гороха и скороспелые сортообразцы сои позволяют увеличить долю зернобобовых культур в структуре посевных площадей южной лесостепи западносибирского региона. Однако неустойчивое, а в отдельные годы недостаточное увлажнение ограничивает реализацию их высокого биологического потенциала. Включение современных сортов в орошаемые севообороты на участках черноземных почв ускоряет размножение дефицитных семян зернобобовых.
На фоне орошения проявление потенциала этих культур во многом зависит от условий минерального питания в комплексе с другими условиями, влияющими на прохождение фаз вегетации, формирование стеблестоев и уровень урожайности.
Цель наших исследований - выявить особенности продукционного процесса зернобобовых культур на орошаемых черноземных почвах и роль условий минерального питания в реализации их биологического потенциала.
Условия, материалы и методы. Исследования осуществляли на базе орошаемого стационарного опыта Сибирского НИИ сельского хозяйства в условиях лесостепи Омского Прииртышья в 2011 -2012 гг.
В целом погодные условия во время проведения опыта были благоприятными для вегетации зернобобовых культур. В летние месяцы температурный режим и количество осадков не ограничивали реализацию их потенциала, за исключением высоких температур и практически полного отсутствия увлажнения в июле 2012 г. Сумма осадков в период май-август в 2011 и 2012 гг. была практически одинаковой - 203 и 197 мм соответственно. Однако из-за повышенного температурного режима гидротермический коэффициент (ГТК) в 2012 г. составил 0,69, а в 2011 г. - 1,01. В летние месяцы (июнь-август) 2011 и 2012 гг. количество осадков значительно различалось - 208 мм и 105 мм, а ГТК был равен 1,13 и 0,56 соответственно. Стрессовые условия (сильная июльская засуха) в 2012 г. спровоцировали вторичное цветение и отрастание у кормовых бобов, что стало причиной затягивания вегетации и созрева-
— Достижения науки и техники АПК, №5-2014
ния семян. В дополнение к атмосферным осадкам проводили вегетационные поливы, что позволило регулировать водный режим почвы в интервале от влажности разрыва капилляров до наименьшей влагоемкости.
Срок посева зернобобовых - 16-18 мая. Норма высева гороха - 1,4 млн шт./га, кормовых бобов - 0,7 млн шт./га. Посев проводили сеялкой С3-3,6 сплошным рядовым способом с шириной междурядий 15 см. Уборку осуществляли прямым комбайнированием (Сампо 130). Горох скашивали в первой половине августа, кормовые бобы - во второй половине сентября.
При длительном интенсивном использовании черноземных почв, учитывая относительно высокий уровень их потенциального плодородия, основной лимитирующий фактор формирования высоких и стабильных урожаев - недостаток легкодоступных форм макроэлементов, который может быть восполнен путем оптимизации уровня минерального питания.
Трёхфакторные опыты заложены в полях восьми-польного севооборота с четырьмя выводными полями разновозрастных многолетних трав и однолетними культурами - ячмень яровой, смесь проса с рапсом на корм при чередовании с горохом посевным и бобами кормовыми.
Схема опыта включала сочетание фонов с различной обеспеченностью подвижным фосфором (по Чирикову) - средняя (фон 0), повышенная (фоны I и II), высокая (фон III) с вариантами внесения азотных (N^+молибденовокислый аммоний и N30) и фосфорных удобрений (P60), что
от условий выращивания, колеблется от 42 до 78% общего потребления этого элемента из окружающей среды [3].
Кормовые бобы с высокой потенциальной продуктивностью зерна - 3,5.. .6 т/га [4] предъявляют высокие требования к плодородию почвы и отличаются хорошей отзывчивостью на внесение азотных и фосфорных удобрений. В благоприятных условиях они способны компенсировать до 80% необходимого азота путем его усвоения из воздуха. Отмечена высокая потребность этой культуры в фосфоре, поглощение которого происходит равномерно в течение всего периода вегетации. Она отличается самым высоким показателем сбора белка в урожае зерна с 1 га среди зернобобовых - до 700 кг. При урожайности зерна 3 т/га кормовые бобы формируют количества белка, эквивалентное 9. 10 т/га ячменя [5.7].
В условиях нашего эксперимента урожайность гороха Ямальский в контрольном варианте (орошение без удобрений) составила 2,36 т/га семян, а наибольшая величина этого показателя отмечена при внесении на фоне повышенной обеспеченности почвы фосфором - 3,52 т/га. Средняя по опыту прибавка на применение азота отдельно и в сочетании с микроудобрениями составила 0,24 и 0,31 т/га семян соответственно (табл. 1).
Таблица 1. Урожайность гороха Ямальский и бобов кормовых сибирские кормовые в зависимости от условий минерального питания, т/га семян (2011-2012 гг.)
Вариант минерального питания
фосфор (А), кг д.в./га
азот, молибден (В), кг д.в./га
Р.
0
N+Mo
3N 0
N30+Mo
3N
_30
0
Среднее по фактору С
Р
0
N30+Mo
3N0
30 0
N30+Mo
3N0
30 030
Среднее по фактору С НСРр5: А - 0,22; В - Fct < Fq5;
позволило смоделировать различные условия азотно-фосфорного питания, по сравнению с контролем (без удобрений). Удобрения вносили в соответствующих вариантах до посева сеялкой С3-3,6.
Площадь элементарных делянок - 360 м2 (18x20), размещение - систематическое, повторность-трёх-кратная.
Полив проводили установкой ДКШ-64 «Волжанка».
Сорт гороха посевного - Ямальский, кормовых бобов - Сибирские кормовые.
Почва участка - лугово-черноземная, тяжелосуглинистая, среднемощная, среднегумусная со средней обеспеченностью подвижным фосфором и высокой - калием (по Чирикову) и преимущественно низким содержанием нитратного азота.
Организацию полевых опытов, наблюдений, учетов и лабораторных анализов осуществляли в соответствии с общепринятыми в земледелии и растениеводстве методиками [1, 2].
результаты и обсуждение. Для формирования урожайности 2,0 т/га семян горох выносит из почвы 110 кг азота, 32 кг фосфора и 50 кг калия. Поступление питательных веществ в растения происходит в течение всего вегетационного периода, а накопление азота за счет фиксации из атмосферы, в зависимости
Достижения науки и техники АПК, №5-2014 —
Фон по обеспеченности р2О5 (С)
0
I
III
Среднее по фак-_тору_
А
В
Горох
2,77 2,77 2,59 2,41 2,34 2,36 2,54
3,31 3,17 2,88 2,99 3,03 2,69 3,01
3,35 3,52 2,88 3,18 3,13 2,71 3,12
3,23
2.84
2.85 2,93 2,79 2,74 2,90
3,01
2,78
3,02 2,95 2,71
НСР :А - 0,24; В - 0,30; С - 0,35; для частных различий - 0,85 т/га
Кормовые бобы
2,75 2,87 2,75 2,25 2,04 2,21 2,48
2,76 2,82 2,73 2,65 2,53 2,65 2,69
2,83 2,86 2,82 2,68
2.90
2.91 2,83
2,66 2,75 2,46 2,75 2,36 2,90 2,65
2,76
2,57
2.67 2,64
2.68
С - 0,31; для частных различий - 0,76 т/га
Горох положительно реагировал на улучшение условий питания фосфором как при прямом действии удобрений, так и в случае их использования в предшествующий период. В среднем при внесении P60 в год посева сбор семян составил 3,01 т/га, против 2,78 т/га в контрольном варианте. Роль повышенного содержания этого элемента проявилась в увеличении урожайности семян на фонах III и II на 0,36 и 0,58 т/га соответственно.
Анализ технологических показателей выявил отрицательное влияние применения фосфорных удобрений на содержание белка в семенах гороха Ямальский. Отмечено снижение величины этого показателя в среднем по фактору, по сравнению с контролем, на 0,42% (табл. 2).
Внесение азотных удобрений обеспечивало увеличение содержания белка в среднем по фактору на 1,53, а в
- 11
II
Таблица 2. содержание белка в семенах гороха Ямальский и бобов кормовых сибирские кормовые в зависимости от условий минерального питания, % (2011-2012 гг.)
Вариант минерального пи- Фон по обеспеченности Р2О Среднее по
тания (С) фактору
фосфор азот, молибден 0 I II III А В
(А), кг д.в./га (В), кг д.в./га
Горох
Р 60 N+Mo 3N 0 23,78 22,47 22,33 22,50 22,17 23,01
22,39 22,88 22,97 22,41 22,81
21,30 20,48 20,35 22,17 21,28
0 N30+Mo 3N0 30 23,15 22,72 22,92 24,23 22,59
24,31 22,30 23,08 22,16
030 21,67 20,91 21,53 21,82
Среднее по фактору С 22,77 21,96 22,20 22,55
Бобы кормовые
Р 60 N30+Mo 3N0 30 0 31,87 30,93 32,01 32,86 31,99 32,09
31,23 31,85 32,34 32,73 31,97
30,91 31,72 32,38 33,08 31,87
0 N30+Mo 3N0 30 030 31,26 32,01 32,36 33,39 32,04
31,20 31,27 32,22 32,93
30,84 31,83 32,17 33,05
Среднее по фактору С 31,22 31,60 32,24 33,01
сочетании с применением Мо - на 1,73% и слабо зависело от фона обеспеченности подвижным фосфором.
Бобы кормовые сформировали в варианте без удобрений 2,21 т/га семян (см. табл. 1). Предпосевное внесение фосфорсодержащих удобрений в год посева и в предшествующий период обеспечило прибавку урожая в среднем по этому фактору, по сравнению с контролем, на уровне 0,19 т/га. Отмечена положительная роль фона с высоким содержанием подвижного фосфора, проявлявшаяся в увеличении урожайности в среднем по фактору на 0,17.. .0,35 т/га. Применение азотных удобрений и микроэлементов не оказало существенного влияния на продуктивность растений этой культуры.
Результаты биохимического анализа семян кормовых бобов выявили увеличение содержания белка во всех вариантах с предпосевным внесением азотных удобрений (см. табл. 2).
Внесение фосфора не оказало влияния на количество белка в семенах кормовых бобов, однако на созданных ранее фонах с высоким и повышенным содержанием подвижных форм этого элемента отмечено увеличение белковой ценности семян на 0,38. 1,79% в среднем по этому фактору, по сравнению с контрольным вариантом.
Концентрация жира в семенах кормовых бобов мало зависела от условий минерального питания.
выводы. Урожайность гороха посевного и кормовых бобов определяется уровнем обеспеченности почвы подвижным фосфором, как в сочетании с внесением азотных удобрений, так и без них.
Увеличение сбора семян гороха посевного на 0,87.1,16 т/га, или на 37.49% наблюдали при взаимном действии азотных удобрений с фосфорными (Р60), внесенными как в год посева, так и в предшествующий период. Улучшение азотного питания ^30) повышало содержание белка в семенах гороха, по сравнению с контролем (21,28%), на 1,53.1,73%.
Бобы кормовые при орошении без удобрений сформировали 2,21 т/га семян. Предпосевное внесение фосфорсодержащих удобрений в год посева на различных по обеспеченности этим элементом фонах обеспечило прибавку урожая в среднем по этому фактору, по сравнению с контролем, в размере 0,19 т/га. Условия азотно-фосфорного питания слабо влияли на белковость семян бобов, которая составила 31.33%.
Литература.
1. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М: Колос, 1979. 416 с.
2. Методические указания по проведению полевых опытов с кормовыми культурами. М.: Всесоюзн. науч.-исслед. ин-т кормов им. В.Р. Вильямса, 1983. 197 с.
3. Васякин Н.И. Зернобобовые культуры Западной Сибири. Новосибирск: СО РАСХН АНИИЗиС, 2002. 184 с.
4. Куркина Ю.Н., Ткаченко И.К. Кормовым бобам - достойное место в хозяйствах // Кормопроизводство. 2002. №6. С. 26-28
5. Боднар Г.В., Лавриенко Г.Т. Зернобобовые культуры. М.: Колос, 1977. 257с.
6. Вавилов П.П., Посыпанов Г.С. Бобовые культуры и проблемы растительного белка. М.: Россельсхозиздат, 1983. 256
с.
7. Задорин А.Д. Проблемы научного обеспечения производства зернобобовых и крупяных культур // Земледелие. 2002. №5. С. 43 - 48.
reaction of GRAIN legume on DiFFERENT MINERAL FEED REGiMES uNDER iRRiGATED coNDiTioNS IN THE FoREST-STEppE of wESTERN SIBERIA
A.J. Timokhin
Siberian Research Institute on Agriculture of Russian Academy of Agrarian Sciences
Summary. Realization of the grain legume potential under irrigation depends on complex of mineral nutrition and many other factors, which influence on the vegetation period, planting density forming and yield level. In this connection the aim of our work was to reveal peculiarity of grain legume producing process (peas and broad beans) on the irrigated chernozem-like meadow soil and to define the influence of mineral feed regimes on realization of their biological potential. Researches were conducted in irrigated crop rotation including 8 fields, in 2011 -2012 at Siberian Research Institute of Agriculture in southern forest - steppe zone near Irtysh River (Omskoe Priirtishye). Different variants with nitrogenous and phosphorous fertilizer were laid on background with different content of labile phosphorus formed before: from middle level to high one. It was permitted to create the models of different agroacological conditions. Seed yield of pea (Yamalskiy variety) was 2.36 t-ha in the control variant (irrigated without fertilizer). The highest yield was in variant N30 with high phosphorus providing - 3, 52 t-ha. Nitrogenous fertilizer (N30) increased pea seeds protein content from 21, 28% (control variant) to 22, 81 ... 23, 01 %>. Pea seed yield was increased by interaction of nitrogenous fertilizer combined with phosphate both fresh-drilled and residual at 0, 87 ... 1,16 t-ha or 37 ... 49%. The broad beans (Sibirskie variety) in the conditions of irrigation without fertilizing created 2, 21 t-ha yield of beans and in the fertilized variants the highest productivity was 2.91 and 2.86 t-ha with nitrogen and phosphorus application accordingly. Nitrogen-phosphate plant nutrition had weak influence on beans protein content that was 31 ... 33% and exceeded that parameter in pea seed in 1,5 times.
Keywords: grain legume, pea, broad beans, irrigation, yield, nitrogenous and phosphorous fertilizer. 12 --Достижения науки и техники АПК, №5-2014
