CC BY
6SELECTION OF CROPS DURING WATER DEFICIENCY ON THE ARAL COAST B.KH. TURDYSHEV1, N. B. REIMOV2, M.A. MAZIROV3
1ul. Khodzhi Akhmedova 1, Jambas-yapat elati, Shimbay tin, Republic of Karakalpakstan, Uzbekistan 2ul. Abdambetova, Nukus, Republic of Karakalpakstan, 230100, Uzbekistan
3Vladimir State University named after Alexander and Nikolay Stoletovs, ul. Gorkogo 87, Vladimir, 600000, Russian Federation Abstract. This article presents the efficiency analysis of cultivating crops in the arid conditions of the Republic of Karakalpakstan, located in the northwest of Uzbekistan. According to statistical data, in 1999-2001, the degree of water supply to farmland in the region was 39-41% of the required level. In 2007-2010 it grew to 50-55% and in recent years - 54-58% of the need. According to the analysis of world experts, by 2050 the degree of water availability will decrease and the shortage of water for irrigation may increase 5 times compared to the current situation. In this regard, it is necessary to use and improve water-saving technologies, expand agricultural land with flexible and drought-resistant crops, and develop the livestock industry. When it comes to the specialization of feed production in the conditions of low water in the Republic of Karakalpakstan, it is advisable to increase the cultivation of drought-resistant crops - sorghum, sesame, millet, and alfalfa, instead of moisture-loving crops (cotton, rice, vegetables). The total profit received from sowing cotton amounted to 13 million 640 thousand som, and when growing sorghum - 23 million 50 thousand som. When growing alfalfa, profits grew by 360 thousand som, and when growing sesame - by 610 thousand som. In the conditions of the Republic of Karakalpakstan, the net profit from crops that require little water is 124 million 325 thousand som, which is 91435000 som more compared to water-intensive crops. To use land resources in low-water conditions effectively, enterprises should pay more attention to the water availability of the area. It is recommended to strengthen agricultural cluster activity on the Aral coast, growing food crops that use less water during the growing season.
Keywords: Aral Sea, Karakalpakstan, low water supply, saline soils, moisture-loving crops, drought-resistant crops. Author details: B. KH. Turdyshev, Candidate of Sciences (agriculture), senior research fellow, head of the Karakalpak Research Institute for Agriculture; N. B. Reimov, Doctor of Sciences (agriculture), Academician of the Turan Academy of Sciences, head of the department of the Karakalpak Institute of Agriculture and Agricultural Technologies; M.A. Mazirov, Doctor of Sciences (biology), professor, head of the department of the Vladimir State University.
For citation: : Turdyshev B. KH., Reimov N. B., Mazirov M.A. Selection of crops during water deficiency on the Aral coast // Vladimir agricolist. 2023. №3. pp. 45-48. D0I:10.24412/2225-2584-2023-3105-45-48.
D0I:10.24412/2225-2584-2023-3105-48-55 УДК 631.582:632.51
ОВЁС В СЕВООБОРОТАХ ВЛАДИМИРСКОГО ОПОЛЬЯ
О.С. ЧЕРНОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник, (e-mail: ivan.shchukin@ mail.ru)
Верхневолжский федеральный аграрный научный центр
ул. Центральная, д.3, п. Новый, Суздальский р-н, Владимирская обл., 601261, Российская Федерация
Резюме. На серых лесных почвах Верхневолжья в длительном стационарном опыте изучено влияние систем севооборотов и удобрения в зернотравяных, зернопаротравяновом севооборотах на запас продуктивной влаги, подвижных форм азота в посевах овса, его урожайность, структуру урожая и качество продукции. Высокий запас продуктивной влаги в слое почвы 0 - 100 см отмечен перед посевом овса в варианте N80P80K80 после предшественника яровая пшеница - 263,4 мм, более низкие запасы - при посеве после озимых зерновых -190,1 - 204,0 мм продуктивной влаги. Лучший показатель использования продуктивной влаги овсом сорта Астор -9,1 мм на 1 зерновую единицу, отмечен в варианте после озимой пшеницы и применении минеральных удобрений. Удобрения в дозе 60-80 кг/ га азота обеспечивали высокое содержание легкодоступных форм азота в течение всего периода вегетации овса при посеве его после яровой пшеницы. Наиболее высокую урожайность овес сформировал в зернопаротравяном севообороте при посеве после озимой пшеницы на минеральных фонах - 37,0 и/га. При посеве овса без удобрений показатель урожайности составил 27,4 ц/га. При посеве овса после озимой ржи в зернотравяном севообороте и применении органоминеральной системы удобрения урожайность составила 29,1-29,8 ц/га, при посеве после яровой пшеницы в сочетании с минеральной системой удобрения - 23,5-24,1 ц/га. В зерне сорта Опольный
содержание азота отмечено высокими значениями -2,14-2,16 %. По выходу белка с 1 га лидировал вариант с применением N80Р80К80 под овес и посевом его после яровой пшеницы - 296,7кг.
Ключевые слова: овёс, предшественник, продуктивная влага, азот нитратов, азот аммония, урожайность, структура урожая, качество продукции.
Для цитирования: Чернов О.С. Овес в севооборотах Владимирского ополья // Владимирский земледелец. 2023. №3. С. 48-55. DOI:10.24412/2225-2584-2023-3105-48-55.
Овёс - одна из наиболее важных яровых зерновых сельскохозяйственных культур, занимающая в мире более 20 млн. га пахотных земель. Россия занимает ведущее место в мире по производству зерна овса, на её долю приходится более 22 % его валового мирового производства. В Российской Федерации овёс высевают почти повсеместно, но основная масса его посевов сосредоточена в достаточно увлажнённых лесной и лесостепной зонах, что объясняется биологическими особенностями культуры. Широкий ареал распространения овса связан с богатством его экотипов и хорошей приспособленностью к условиям выращивания [1]. На корм животным используется не только зерно, но и солома,атакжемякинаовса,которыепопитательнойценности значительно выше, чем побочная продукция других зерновых культур [2]. Овёс возделывается не только для получения зерна. Его широко используют на зелёный корм, сено и силос в смеси с однолетними бобовыми культурами и кукурузой. Растения овса имеют по сравнению с ячменём более прочный стебель и характеризуются высокой питательной
ценностью. Поэтому овёс считается лучшим компонентом смешанных посевов. Его используют и для технических целей, в частности, приготовления солода в спиртовом производстве. Овёс является основным компонентом комбинированных кормов для всех сельскохозяйственных животных и птицы. Норма овса в составе комбикормов составляет от 15 до 50 %.
Овёс - экономически выгодная культура, что обусловлено его высокой потенциальной урожайностью, кормовыми достоинствами и разносторонним использованием. В хозяйствах в основном применяется на внутрихозяйственные нужды. Зерно овса при использовании в животноводстве даёт большую отдачу, чем от реализации его в натуре. Его зерно обладает высокими кормовыми качествами, белок имеет более высокую биологическую ценность, чем белок ячменя и пшеницы. В зерне овса содержится (в расчёте на 100 г) 10,1 г белка, 4,7 г жира, 57,8 г углеводов, зольных элементов 3,2 мг, что значительно больше, чем в зерне мягкой пшеницы (1,7 мг). В районах с резко выраженным континентальным климатом и сухим летом в зерне накапливается больше белка [2].
Для зерна овса характерно высокое содержание калия (в расчёте на 100 г) - 421 мг, магния - 135 мг, очень высокое содержание кальция - 117 мг. Содержание железа в два раза выше (11,0 мг), чем в зерне пшеницы или ржи [3].
В основе производства сельскохозяйственной продукции лежит сорт. Доказано, что сорт - самое дешёвое и доступное средство повышения урожайности и служит биологическим фундаментом в построении её элементов. Посев высокой репродукции имеет преимущество в получении высоких урожаев [4,5].
1. Схема размещения культур и нормы удобрения в сев<
Овёс применяется в полеводстве как покровная культура при посеве многолетних трав, в смеси с бобовыми однолетними травами - как парозанимающая, поддерживающая культура. Устойчивость овса к корневым гнилям делает его необходимым компонентом полевых севооборотов, обеспечивающего благоприятное фитосанитарное состояние посевов. Большую роль в увеличении качества урожая и его величины играет приспособленность сорта к условиям возделывания [4].
Современный этап сельскохозяйственного производства овса характеризуется совершенствованием технологий возделывания культуры, при этом особое внимание уделяется использованию удобрений в земледелии и сорту в растениеводстве [2,4,6,7].
Цель исследований - определить агротехнические и климатические условия необходимые для получения устойчивого урожая овса с высокими показателями содержания макроэлементов в основной продукции.
Условия, материалы и методы. С целью изучения влияния систем удобрения, севооборотов, обработки почвы на агротехнические условия для формирования урожая овса проводились исследования в многолетнем комплексном стационарном эксперименте по изучению АЛСЗ. Полевой опыт заложен в 1996 году на серых лесных почвах Владимирского ополья.
Исследования проводились в 2016 и 2021 гг., в четвёртой ротации трёх шестипольных севооборотов с различным насыщением зерновыми культурами. В севооборотах изучались органоминеральные и минеральная системы удобрения в двух фонах (табл. 1). Изучение проводилось на овсе сортов Астор (2016 г.) и Опольный (2021 г.).
№ п/п Севообороты
зернопаротравяной (50 % зерновых) зернотравяной (50 % зерновых) зернотравяной (66,7 % зерновых)
Фоны удобрения 1 и 2 1 2 1 2 1 2
1 Черный пар Занятый пар Яровая пшеница
Норма удобрения - - N40 N60 N60 Р60 К60 N90 Р90 К90
2 Озимая пшеница Озимая рожь Овёс
Норма удобрения Навоз 40 т + N30 Навоз 40 т + N60 Навоз 40 т + N60 Навоз 40т+N60 + ^РК) 40 N60 Р60 К60 N80 Р80 К80
3 Овёс + мн. травы Овёс + мн.травы Ячмень + мн. травы
Норма удобрения - N30 Р30 К30 N30 Р30 К30 N45 Р45 К45 N45 Р45 К45 N45 Р45 К45
4 Мн. травы 1 г.п. Мн. травы 1 г.п. Мн. травы 1 г.п.
Норма удобрения - - - - - -
5 Мн. травы 2 г.п. Мн. травы 2 г.п. Мн. травы 2 г.п.
Норма удобрения - - - N30 N60 N60
6 Ячмень Яровая пшеница Озимая рожь
Норма удобрения - N30 Р30 К30 N40 Р40 К40 N60 Р60 К60 N60 Р60 К60 N90 Р90 К90
Примечание. Многолетние травы - клеверо-тимофеечная смесь.
апреля выпало в три раза больше осадков в сравнении с многолетними климатическими показателями. Третья декада июня и весь июль характеризовались резким дефицитом осадков - выпало всего 30,4 % от среднемноголетних показателей. Вторая и, особенно третья декады августа, характеризовались их обилием - в 1,9 раза больше в сравнении со среднемноголетней нормой. Гидротермический коэффициент составил за вегетационный период всего 1,0 (по Селянинову), что оценивается как засушливые условия.
Статистическую обработку полученных данных проводили методом дисперсионного анализа с помощью пакета программ Statistica 6.
Результаты и обсуждение. Исследованиями установлено влияние предшественников, систем удобрения, агротехнических мероприятий на величину запаса продуктивной влаги в почве в посевах овса (табл. 2).
Посев овса по озимым предшественникам обеспечил запас продуктивной влаги в почве в вариантах опыта 72,7 - 87,4 мм в 0 - 40 см слое почвы, 190,1 - 204,0 мм в 0-100 см слое почвы. Более низкие показатели отмечены в варианте при посеве овса после озимой пшеницы с нормой применения удобрения N30P30K30. Тенденция более низкого запаса влаги в слое 0 - 40 см в указанном варианте сохраняется в течение всего периода вегетации. В фазу вымётывания метёлки показатель составил 25,1 мм, в фазу полной спелости - 41,6 мм продуктивной влаги, что может быть обусловено значительным потреблением воды культурой. В других вариантах опыта в посевах овса сорта Астор запас влаги в слое почвы 0 - 40 см в фазу вымётывания составлял 33,8 - 36,6 мм, в фазу полной спелости - 48,6 -51,2 мм продуктивной влаги. К фазе полной спелости зерна запас влаги в 0 -100 см слое почвы находился в диапазоне 85,2 - 116,4 мм. Самые низкие значения отмечены в варианте при посеве овса после озимой ржи в сочетании с нормой удобрения N45P45K45.
Запас продуктивной
влаги перед посевом сорта Опольный отмечен более высокими показателями и составил 111,2 мм в 0-40 см слое почвы и 263,4 мм в слое 0-100 см, чему отчасти способствовали осадки третьей декады апреля и своевременные мероприятия по закрытию влаги в почве. К фазе вымётывания величина запаса в 0-40 см слое почвы снизилась до 19,6 мм, что определилось значительным водопотреблением при формировании вегетативной массы культурой и погодными условиями. Соотношение зерна к соломе в урожае составляло в вариантах опыта 1,6 - 1,8. Ко времени
Почва опытного участка имела следующую агрохимическую характеристику: содержание гумуса варьировало от 1,98 до 3,85 %, рНкс1 - 5,2 - 5,6; Нг - 2,27 - 3,95 и сумма поглощенных оснований 17,85 - 23,96 мг - экв./100 г почвы; содержание подвижных форм фосфора (по Кирсанову) - 86 - 176 мг/кг; калия (по Масловой) - 163 -375 мг/кг почвы, что соответствует повышенному и высокому классам обеспеченности. Анализы почвенных образцов выполнялись в лаборатории отдела агрохимии и экологии Верхневолжского ФАНЦ.
Исследования проводились на фоне общепринятой для зоны обработки почвы - вспашки на 20-22 см. После уборки каждой культуры производилось дисковое лущение на глубину 10-12 см в сочетании с основной обработкой почвы плугом с культурным отвалом на глубину 20-22 см через 10-15 дней после лущения стерни. Фосфорно - калийное удобрение вносилось под основную обработку почвы. Повторность опыта 4-х кратная. Площадь делянки 140 м2.
Вегетационный период 2016 года характеризовался повышенными температурами воздуха: в мае - на 2,10С, июне - на 1,0 0С, июле - на 2,50С, августе - на 3,20С. Осадки в течение вегетации овса распределялись крайне неравномерно. Третья декада мая и первая декада июня была более влажной, выпало осадков вдвое больше от нормы, июль крайне засушливым - не более половины от среднемноголетних показателей. Весь август был сырым, что только ухудшило качество продукции и осложнило уборку овса. ГТК (по Селянинову) периода май -август составил 1,29.
Период активной вегетации в 2021 году устойчиво начался с мая месяца и был теплее на 30С в сравнении со среднемноголетними показателями. В третьей декаде
2. Влияние предшественников и систем удобрения на запас продуктивном влаги в посевах овса, мм
Предшественник и норма удобрения Слой почвы, см Перед посевом Вымётывание метёлки Полная спелость Расход влаги, мм / 1 ц зерн. единиц
Сорт Астор
Озимая пшеница, без удобрений 0-40 78,4 33,8 51,2 -
0-100 204,0 - 116,4 12,7
Озимая пшеница, N30P30K30 0-40 72,7 25,1 41,6 -
0-100 190,1 - 111,1 9,1
Озимая рожь, N45P45K45 0-40 87,4 36,6 48,6 -
0-100 201,6 - 85,2 13,1
Сорт Опольный
Яровая пшеница, N80 P80 K80 0-40 111,2 19,6 15,6 -
0-100 263,4 - 45,1 18,6
Примечание. Осадки в период посев - уборка 2016 г. -190,5 мм, при ГТК 1,29. Осадки в период посев - уборка 2021 г. -140,4 мм, при ГТК 1,0.
3. Влияние систем севооборотов, удобрения на изменение запасов азота нитратов и аммония в посевах овса, кг/га
Доза удобрения под культуру, кг д.в. /га N-NH4
*перед посевом вымётывание метёлки полная спелость *перед посевом вымётывание метёлки полная спелость
Предшественник озимая пшеница, сорт Астор
Без удобрений 17,7 8,9 10,0 45,3 28,9 29,6
9,8 6,8 9,6 36,6 28,4 27,3
М30Р30К30 14,8 7,6 13,3 36,8 27,7 37,0
11,2 8,3 12,3 34,0 30,2 45,2
Предшественник озимая рожь
М30Р30К30 11,2 11,4 7,0 35,9 35,6 26,1
14,7 13,1 4,6 33,3 36,8 18,2
М5Р45К45 16,7 13,5 9,4 35,4 43,8 23,7
14,7 7,4 4,4 29,6 32,6 24,0
Предшественник яровая пшеница, сорт Опольный,
М60Р60К60 41,2 12,4 34,2 27,1 46,2 65,3
26,0 9,8 27,1 20,7 50,1 85,1
М80Р80К80 17,1 36,6 50,4 21,2 57,2 89,7
20,2 23,6 26,0 21,1 41,9 57,7
Примечание. Верхняя строка - показатели в слое почвы 0-20 см, нижняя - в слое почвы 20-40 см; * перед внесением N удобрений.
уборки запас продуктивной влаги снизился до 15,6 мм в 0 - 40 см слое, и до 45,1 мм в слое 0 -100 см.
Наиболее продуктивный расход влаги культурой овса - 9,1 мм на 1 ц зерновых единиц - отмечен в варианте с посевом овса по предшественнику озимая пшеница в сочетании с нормой удобрения Ы30Р30К30. Меньшие показатели запаса влаги в течение всего периода вегетации, особенно в слое 0 - 40 см, можно связать со значительным водопотреблением влаги культурой, пошедшей на формирование урожая - 37,0 ц/га. В других вариантах показатели урожайности составили 27,4 - 30,5 ц/га зерна (табл. 4).
В вариантах опыта при посеве сорта Астор после озимой пшеницы без внесения удобрений и после озимой ржи в сочетании с внесением удобрений в дозе Ы45Р45К45 отмечены близкие показатели расхода влаги из слоя почвы 0-100 см - 12,7-13,1 мм на 1 ц зерновых единиц.
В посевах сорта Опольный показатель расхода продуктивной влаги в почве составил 18,6 мм на 1 ц зерновых единиц. Осадков в 2021 году выпало на 50 мм меньше, чем в 2016 году, значительное количество влаги расходовалось на формирование вегетативной массы. Непродуктивному расходу влаги мог способствовать недостаток калия в корнеобитаемом слое почвы, что приводит к нарушению водного обмена растений, ухудшению качества зерна. Замечено, что высыхание почвы в жаркую погоду способствует закреплению калия почвой из
удобрений в трудноусваиваемую для растений форму. Внесение калийных удобрений часто сопровождается достаточно высокой концентрацией калия, что также вызывает его фиксацию [8].
На содержание минерального азота в почве сильное влияние оказывают высшие растения, которые его потребляют. Любой приём обработки почвы вызывает перемещение минерального азота по профилю. Однако наибольшее значение имеет перемещение минеральных соединений азота с водой, как при выпадении осадков, так и при испарении влаги [8]. Исследованиями установлена зависимость влияния изучаемых факторов на величину запаса азота нитратов и аммония в посевах овса по вариантам опыта (табл. 3).
Величина запаса азота нитратов перед посевом овса сорта Астор, следующим после озимых культур, отмечена невысокими значениями, и составила в вариантах опыта 11,2-17,7 кг/га в слое почвы 0-20 см и 9,8-14,7 кг/га в слое 20-40 см. При посеве овса сорта Опольный после яровой пшеницы отмечены более высокие значения - 17,1 - 41,2 и 20,2 - 26,0 кг/га соответственно, несмотря на то, что в третьей декаде апреля выпало значительное количество осадков, и азот почвенного раствора мог быть вымыт в нижние горизонты почвы.
Высокие запасы азота аммония (35,4-45,3 кг/га в слое почвы 0-20 см и 29,6-36,6 кг/га в слое 20-40 см) наблюдались перед посевом овса сорта Астор. Перед посевом сорта Опольный показатели ниже и соответственно составили 21,2-27,1 и 20,7-21,1 кг/га азота аммония.
На содержание в растворе иона калия и аммония оказывает влияние не равномерное увлажнение почвы в течение вегетации. В третьей декаде апреля 2021 года выпало втрое больше осадков в сравнении со среднемноголетними климатическими показателями. Увлажнение почвы до посева овса могло оказать влияние на содержание в почвенном растворе ионов аммония, который легко обменивается на другие ионы, например калия, и может связываться минералами почвы с трёхслойной кристаллической решёткой. Ион ЫН4+ может располагаться в кристаллической решётке минералов там же, где и ион К+, не меняя их структуры. Вхождение иона калия или аммония внутрь кристалла вермикулита или иллита происходит при набухании минерала, когда решётка расширяется. Фиксация калия мешает или даже исключает
Владишрскш ЗемлеШеЩ)
№ 3 (105) 2023
4. Влияние систем севооборотов, удобрения на
фиксацию аммония и наоборот [8].
В фазу вымётывания метёлки овса низкий запас азота нитратов отмечен в вариантах при посеве после озимой пшеницы - 7,6-8,9 и 6,8-8,3 кг/га, что можно объяснить, в одном случае, отсутствием применения удобрений, в другом - нарастанием значительной биомассы, которая активно потребляла нитратный азот и позволила сформировать высокую урожайность овса. На вариантах применения азотных удобрений в дозе 30-60 кг/га после озимой ржи и яровой пшеницы показатели несколько выше - 11,4-13,5 и 7,4-13,1 кг/га соответственно. В варианте при посеве после яровой пшеницы и норме удобрения N80P80K80 содержание азота нитратов отмечено на уровне 36,6 и 23,6 кг/га соответственно.
Вероятно, азотные удобрения, вносимые в дозе 30 -60 кг/га
перед посевом овса, расходуются микробиоценозом почвы, культурой, сорняками в первые фазы развития культуры, и к вымётыванию метёлки существенных различий по содержанию азота нитратов в почве по вариантам опыта не наблюдается.
Запас азота аммония в варианте опыта без внесения удобрений составил в фазу вымётывания метёлки 28,9 кг/га в слое почвы 0-20 см и 28,4 кг/га в слое 20-40 см. Внесение припосевного удобрения в дозе 30 кг/га не оказало значительного влияния на изменение указанных показателей. В вариантах опыта с внесением азотных удобрений в дозе 30-45 кг/га и посевом после озимой ржи показатели отмечены более высокими значениями, соответственно 35,6-43,8 и 32,6-36,8 кг/га азота аммония. Высокий запас азота аммония в вариантах опыта в указанную фазу отмечен в вариантах опыта с посевом овса после яровой пшеницы в сочетании с внесением азотных удобрений в дозе 60-80 кг/га, который составил 46,257,2 кг/га в слое почвы 0-20 см и 41,9-50,1 кг/га в слое 20-40 см.
Внесение азотных удобрений в дозе 60-80 кг/га в сочетании с посевом овса после яровой пшеницы позволило обеспечить высокий запас азота нитратов и аммония вплоть до уборки культуры. Так, запас азота нитратов в 0-20 см слое почвы к уборке составил в этих вариантах 34,2-50,4 кг/га, в 20-40 см слое - 26,0-27,1 кг/га; запас азота аммония - 65,3-89,7 и 57,7-85,1 кг/га соответственно. В других вариантах указанные показатели отмечены низкими значениями: запас азота нитратов в 0-20 см слое почвы - 7,0-13,3 кг/га, в 20-40 см слое - 4,412,3 кг/га; азота аммония - 23,7-37,0 и 18,2-45,2 кг/га соответственно.
Влияние изучаемых факторов и их сочетания оказали существенное влияние на урожайность овса в вариантах опыта. Наиболее высокую урожайность овес сформировал в зернопаротравяном севообороте при посеве после озимой пшеницы в сочетании с внесением минеральных удобрений - 37,0 ц/га (табл. 4). При посеве овса без удобрений показатель урожайности существенно ниже -
5. Элементы структуры урожая овса
Предшественник Доза удобрения Продуктивных стеблей, шт./м2 Соотношение зерна к соломе Число зёрновок в метёлке, шт. Масса 1000 зёрновок, г Масса зерна с 1 метёлки, г
Сорт Астор
Озимая пшеница - 360 1:1,3 19,8 38,5 0,76
N30P30K30 305 1:1,0 34,3 38,1 1,30
Озимая рожь N30P30K30 291 1:1,0 25,5 36,3 0,93
N45P45K45 299 1:1,1 24,2 38,7 0,94
Сорт Опольный
Яровая пшеница N60P60K60 258 1:1,6 29,6 30,7 0,91
N80P80K80 270 1:1,8 28,1 31,3 0,88
урожайность овса сортов Астор и Опольный
Севооборот Удобрения под культуру Урожайность, ц/га
Сорт Астор, 2016 год
Чёрный пар - озимая пшеница -овёс + мн. травы - мн. травы 1 г. п. - мн. травы 2 г. п. - ячмень Без удобрений 27,4
N30P30K30 37,0
Среднее - 32,2
Занятый пар - озимая рожь -овёс + мн. травы - мн. травы 1 г. п. - мн. травы 2 г. п. - яровая пшеница N30P30K30 30,5
N45P45K45 29,1
Среднее - 29,8
НСР05 удобр.= 1,7 ц/га; НСР05 предшественник =1,8 ц/га
Сорт Опольный, 2021 год
3. Мн. травы 1 г. п. - мн. травы 2 г. п. - озимая рожь - яровая пшеница - овёс - ячмень + мн. травы N60P60K60 23,5
N80P80K80 24,1
Среднее - 23,8
Влияние удобрений было не существенным, Fфакт. < Fтеор.
27,4 ц/га.
Посев овса после озимой ржи в зернотравяном севообороте при применении органоминеральной системы удобрения позволил сформировать урожайность зерна 29,1-29,8 ц/га, различия в норме удобрения по фонам не оказали влияния на величину урожайности.
Культура овса, высеваемая в севооборотах после озимых зерновых, используется в севообороте как покровная культура для многолетних трав, поэтому уровень применения удобрения в 30-45 кг/га каждого элемента питания можно считать достаточным для овса.
Предшественник озимая пшеница является более предпочтительным для покровной культуры овса, который возможно высевать без применения минеральных удобрений с получением урожайности на уровне 27 ц/га зерна. При этом не должно происходить угнетения всходов многолетних трав в результате затенения культурой.
Исследованиями установлено, что урожайность овса сорта Опольный в условиях 2021 года составила в вариантах опыта 23,5 - 24,1 ц/га; в предыдущей ротации в нормальных погодных условиях при посеве после озимой ржи урожайность овса была на уровне 45,6-49,2 ц/га [9].
Условия увлажнения явились здесь лимитирующим фактором для формирования урожайности, несмотря на высокий запас влаги перед посевом культуры, отмечен крайне непроизводительный её расход в течение вегетации (табл. 2). Высокие показатели запаса азота в почве, которые обеспечило внесение в вариантах опыта Ы60Р60К60 и Ы80Р80К80, при дефиците влаги не могло рационально использоваться для формирования урожайности, поэтому применение удобрений оказало слабое влияние на её уровень (табл.3).
Анализ структуры урожая показал, что изучаемые факторы оказали влияние на его элементы (табл. 5).
Количество продуктивных стеблей овса сорта Астор составляло 305 - 360 шт./м2 в вариантах при посеве по предшественнику озимая пшеница, 291 - 299 шт./м2 - по предшественнику озимая рожь. Показатель массы 1000 зёрновок составил соответственно 38,1 - 38,5 г и 36,3 - 38,7 г.
Показатели числа зерновок в 1 метёлке и, соответственно, массы зерна с 1 метёлки в значительной степени зависели от предшественника овса и нормы удобрения. Они явились определяющими в уровне урожайности по вариантам опыта. Так, масса зерна с 1 метёлки варьировала в пределах 0,76 - 1,30 г в вариантах при посеве после озимой пшеницы. В вариантах при посеве после озимой ржи - в пределах 0,93 - 0,94 г с 1 метёлки. Количество зерновок в 1 метёлке соответственно составило 19,8 - 34,3 штук и 24,2 - 25,5 штук. Самые низкие показатели отмечены в варианте без применения удобрения -19,8 зерновок в 1 метёлке при их массе 0,76 г.
Указанные низкие показатели обусловлены формированием зерна на вторичных стеблях (подгоне), в то время как применение минеральных удобрений способствовало формированию метёлки на основных стеблях.
Показатель соотношения зерна к соломе колебался в пределах 1: 1,0-1,3; более значительное количество соломы в снопе отмечено в варианте опыта, где не вносились удобрения.
При возделывании овса сорта Опольный в более засушливых условиях сформировалось меньше продуктивных стеблей - 258 - 270 штук/м2; показатель массы 1000 зерновок не превышал 30,7 - 31,3 г; соотношение зерна к соломе составило 1: 1,6-1,8. Однако значительный запас влаги весной и условия питания при норме удобрений 60 -80 кг/га каждого элемента позволили сформировать к уборке 28,1 - 29,6 зерновок при массе 0,88 - 0,91 г. Но при невысоких показателях продуктивного стеблестоя и массы 1000 зерновок урожайность в этих вариантах отмечена невысокими значениями.
Можно отметить, что при применении нормы удобрения под овёс 30 - 45 кг/га в метёлке может сформироваться 24 - 34 зерновки; при норме удобрения 60 - 80 кг/га - 28 - 29 зерновок в зависимости от предшественников овса в севооборотах.
Изучение химического состава зерна овса показало, что основное влияние на показатели его качества в различных
6. Влияние систем севооборотов и удобрения на химический состав зерна овса
Предшественник Доза удобрения, кг/га N, % Белок, кг/га P2O5' % K2O, % NO3, мг/100г
Сорт Астор
Озимая пшеница без NPK 1,65 257,7 0,91 0,52 3,10
N30P30K30 1,57 331,1 0,90 0,48 3,93
Озимая рожь N30P30K30 1,47 255,6 1,04 0,52 4,10
N45P45K45 1,36 225,6 0,92 0,49 4,48
Сорт Опольный
Яровая пшеница N60P60K60 2,14 286,6 0,97 0,43 2,78
N80P80K80 2,16 296,7 1,01 0,51 3,65
погодных условиях оказали система севооборотов, удобрения и особенности сорта (табл. 6).
Исследованиями выявлены наиболее низкие значения (1,36 - 1,47 %) содержания азота в зерне овса сорта Астор при посеве культуры после озимой ржи в сочетании с нормой удобрения N30P30K30 и N45P45K45. В вариантах опыта при посеве культуры после озимой пшеницы с внесением N30P30K30 и без удобрений содержание азота в зерне этого сорта отмечается более высокими значениями - 1,57 -1,65 %. Вероятно, на аккумулирование азота в зерне оказали влияние высокие запасы мобильного азота перед посевом предшественника и последействием внесения навоза в чёрном пару. В зерне сорта Опольный содержание азота в вариантах опыта отмечено высокими значениями - 2,14 - 2,16 %, что обусловлено особенностями сорта при возделывании в засушливых условиях вегетации.
Установлено, что содержание фосфора в зерне культуры слабо зависело от особенностей сорта и погодных условий. Наиболее низкое значение - 0,90-0,91% P2O5, отмечено в варианте при посеве овса после озимой пшеницы, самое высокое - 0,97 -1,04 % P2O5 - в вариантах при посеве после озимой ржи. При посеве овса после яровой пшеницы при различных нормах удобрения в вариантах опыта содержание фосфора в зерне сорта Опольный колебалось в пределах 0,97 - 1,01 % P2O5.
Содержание калия (на K2O) в зерне овса по вариантам опыта имело близкие значения и варьировало в пределах 0,73 - 0,52%.
Наиболее низкий выхода белка с 1 га пашни - 225,6255,6 кг/га - получен при посеве овса сорта Астор после озимой ржи. В вариантах опыта, где культура высевалась по предшественнику озимая пшеница значения составили 257,7 - 331,1 кг с 1 га пашни.
Отмечена зависимость выхода белка с 1 га у овса сорта
Опольный от уровня урожайности, сортовых особенностей
засушливых условиях вегетационного периода.
Литература.
1. Забалуева Д.В. Отбор и оценка селекционного материала овса на продуктивность при различных стрессовых условиях внешней среды //Владимирский земледелец. 2015. № 3-4. С. 36-37.
2. Неттевич Э.Д., Сергеев А.В., Лызлов Е.В. Зерновые фуражные культуры. М.; Россельхозиздат, 1974.192 с.
3. Химический состав пищевых продуктов. Справочные таблицы содержания основных пищевых веществ и энергетической ценности пищевых продуктов/под ред. А.А. Покровского. М.: Пищевая промышленность, 1977. 228 с.
4. Забалуева Д.В., Кабашов А.Д. Некоторые результаты и перспективы по селекции овса в ФГБНУ «Верхневолжский ФАНЦ»// Владимирский земледелец. 2021. № 4. С. 40-44.
5. Зинченко С.И., Безменко А.А. Системы приёмов основной обработки под овёс в условиях почвенной неоднородности серых лесных почв//Владимирский земледелец. 2018. №3. С. 4-8.
6. Иванова Г.Н. Коллекция овса - источник ценных признаков для решения проблем селекции// Владимирский земледелец. 2018. №1. С. 30-32.
7. Суханова И.М., Яппаров А.Х., Газизов Р.Р., Биккинина Л М.-Х., Ильясов М.М. Использование органоминеральных суспензий и их наноструктурных аналогов при выращивании овса//Владимирский земледелец. 2019. №2. С. 15-17.
8. Петербургский А.В. Агрохимия и физиология питания растений. М.: Россельхозиздат, 1971. 334 с.
9. Чернов О.С., Винокуров И.Ю. Факторы получения устойчивых урожаев зерновых культур в Верхневолжье//Владимирский земледелец. 2021. №2. С. 40-47.
References.
1. Zabalueva D.V. Selection and assessment of oat breeding material for productivity under various stressful environmental conditions// Vladimir agricolist. 2015. No. 3-4. pp. 36-37.
культуры и условий погоды. Наиболее высокий показатель (296,7 кг белка с 1 га) получен в варианте с применением Ы80Р80К80 под культуру с посевом ее после яровой пшеницы. Снижение нормы удобрения несколько уменьшило выхода белка до 286,6 кг с 1 га.
Содержание нитратов в зерне овса сорта Астор колебалось в пределах 3,10 - 4,48 мг/100 г, сорта Опольный - 2,68 - 3,65 мг/100 г и не превышало разрешённый уровень ПДК.
Выводы. 1. Овёс при посеве по озимой пшенице при норме азотного удобрения 30 кг может обеспечить уровень урожайности 37 ц/га. При посеве после озимой ржи и норме удобрения 30-45 кг/га - до 30 ц/га. Посев после яровой пшеницы третьей зерновой культурой в севообороте при норме удобрения 60-80 кг/га обеспечивает уровень урожайности до 36-39 ц/га. То есть влияние севооборота позволяет применять в 2 или 3 раза меньшие нормы азотных удобрений при посеве овса для достижения уровня урожайности 36-37 ц/га.
2. Наиболее продуктивный расход влаги культурой овса - 9,1 мм на 1 ц зерновых единиц, отмечен в варианте с посевом овса по предшественнику озимая пшеница в сочетании с нормой удобрения Ы30Р30К30.
3. Внесение азотных удобрений в дозе 60-80 кг/га и посевом овса после яровой пшеницы позволило обеспечить высокий запас азота нитратов и аммония вплоть до уборки культуры.
4. Внесение минеральных удобрений способствует улучшению показателей числа зерновок в метёлке овса, массы зерна с 1 метёлки. Посев овса после озимой пшеницы с применением удобрений в дозе Ы30Р30К30 обеспечил массу зерна с 1 метёлки до 1,3 г, при числе зерновок в 1 метёлке 34,3 штук.
5. Содержание азота и белка в зерне овса сорта Опольный отмечено высокими значениями и составило соответственно 2,14 - 2,16 % и 286,6 - 296,7 кг/га, что обусловлено особенностями сорта при возделывании в
2. Nettevich E.D., Sergeev A.V., Lyzlov E.V. Grain feed crops. M.; Rosselkhoznadzor, 1974.192 p.
3. Chemical composition of food products. Reference tables for the content of basic nutrients and energy value of food products/ edited by A.A. Pokrovsky. M.: Food industry, 1977. 228 p.
4. Zabalueva D.V., Kabashov A.D. Some results and prospects for oat breeding at the Federal State Budgetary Institution "Upper Volga FARC"//Vladimir agricolist. 2021. No. 4. pp. 40-44.
5. Zinchenko S.I., Bezmenko A.A. Methods of basic cultivation for oats in conditions of soil heterogeneity of grey forest soils// Vladimir agricolist. 2018. No. 3. pp. 4-8.
6. Ivanova G.N. The oat collection is a source of valuable traits to solve breeding problems// Vladimir agricolist. 2018. No. 1. pp. 30-32.
7. Sukhanova I.M., Yapparov A.H., Gazizov R.R., Bikkinina L. M.-H., Ilyasov M.M. Use of organomineral suspensions and their nanostructured analogs when growing oats//Vladimir agricolist. 2019. No. 2. pp. 15-17.
8. Peterburgskiy A.V. Agricultural chemistry and physiology of plant nutrition. Moscow: Rosselkhoznadzor, 1971.334 p.
9. Chernov O.S., Vinokurov I.Yu. Factors to reach sustainable grain yield in the Upper Volga region // Vladimir agricolist. 2021. No. 2. pp. 40-47.
OATS IN CROP ROTATIONS OF VLADIMIR OPOLE
O.S. CHERNOV
Upper Volga Federal Agrarian Research Center ul. Tsentralnaya 3, poselok Noviy, Suzdalskiy rayon, Vladimir Oblast, 601260, Russian Federation
Abstract. This research describes the impact of crop rotations and fertilizers in grain-grass, and grain-fallow-grass rotations on the supply of productive moisture, labile forms of nitrogen in oat crops, its yield, crop structure and product quality. The study was conducted on grey forest soil of the Upper Volga region in a long-term stationary experiment. A high reserve of productive moisture (263.4 mm) in the soil layer of 0 - 100 cm was noted before sowing oats and application N80P80K80 after the forecrop (spring wheat), lower reserves - when sowing after winter grains (190.1 - 204.0 mm of productive moisture). The best marker of using productive moisture by the Astor variety is 9.1 mm per 1 grain unit. It was a result of cultivating after winter wheat and the use of mineral fertilizers. Fertilizers at a dose of 60-80 kg/ha of nitrogen provided a high content of readily available forms of nitrogen throughout the entire growing season of oats when sown after spring wheat. Oats showed the highest yield in grain-fallow-grass crop rotation when sown after winter wheat with mineral fertilizers - 37.0 dt/ha. When sowing oats without fertilizers, the yield was 27.4 dt/ha. When sowing oats after winter rye in a grain-grass crop rotation and using an organomineral fertilizer system, the yielding capacity reached 29.1-29.8 dt/ha, when sowing after spring wheat in combination with a mineral fertilizer system - 23.5-24.1 dt/ha. In the grain of the Opolny variety, the nitrogen content is characterized by high values - 2.14 and 2.16%. In terms of protein yield per 1 ha, the leader (296.7 kg) was the option to use N80P80K80 for oats and sow it after spring wheat.
Keywords: oats, forecrop, productive moisture, nitrate nitrogen, ammonium nitrogen, yield, crop structure, product quality.
Author details: O.S. Chernov, Candidate of Sciences (agriculture), leading research fellow (e-mail: [email protected]).
For citation: Chernov O.S. Oats in crop rotations of Vladimir Opole // Vladimir agricolist. 2023. №3. pp. 48-55. D0I:10.24412/2225-2584-2023-3105-48-55.
DOI:10.24412/2225-2584-2023-3105-55-60 УДК 633.351
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ПЛАСТИЧНОСТЬ И УРОЖАЙНОСТЬ КОЛЛЕКЦИОННЫХ СОРТОВ ЧЕЧЕВИЦЫ В УСЛОВИЯХ АКМОЛИНСКОЙ ОБЛАСТИ
Е.А. ТЕН, магистр агрономии, аспирант, заведующий лабораторией (e-mail: [email protected])
И.П. ОШЕРГИНА, магистр агрономии, аспирант, заведующий отделом, (e-mail: egoriha76@ mail.ru)
ТОО «Научно-производственный центр зернового хозяйства им. А.И. Бараева»
ул. Бараева, д. 15, п. Научный, Шортандинский р-н, Акмолинская обл, 021601, Казахстан
Резюме. Изучена экологическая пластичность и стабильность 17 коллекционных образцов чечевицы по признаку продуктивности семян в условиях Акмолинской области (Северный Казахстан). Исследования проводились в 2020-2022 гг. на базе ТОО «НПЦЗХ им. А.И. Бараева». Целью исследования было выделение перспективных сортономеров для дальнейшего их вовлечения в селекционный
процесс. В задачи исследований входило изучение средней урожайности образцов чечевицы, оценка влияния условий внешней среды, экологической пластичности и стабильности. Погодные условия в период наблюдений характеризовались как острозасушливые. Наблюдался острый дефицит влаги во время вегетации чечевицы -количество осадков варьировало от 1СЮ до 120 мм при среднемноголетнем значении 188,9 мм. Наиболее оптимальные погодные условия сложились в 2021 году, индекс условий среды (Ij) составил 1,42, худшие условия наблюдались в 2022 г. (Ij = -2,52). Расчет показателей пластичности и стабильности сортов был проведен по методике Eberhart S.A., Russel W.A. Выявлены лучшие сортообразцы - Пензенская 14, Richelea со средней урожайностью более 1С и/га. Они наиболее пластичные и способные реализовать свой генетически заложенный потенциал в неблагоприятных условиях возделывания. Сортообразцы, пластичность которых менее 1, независимо от величины индекса стабильности, отнесли к экстенсивному типу. Слабой реакцией на улучшение условий среды характеризовались
