CC BY
19
УДК 631.51: 631.86
озимая рожь: фитосанитарное состояние посевов, урожайность и эффективность возделывания в зависимости от применения
биопрепаратов, способов основной и
предпосевной обработки почвы
Л.М. КОЗЛОВА, доктор сельскохозяйственных наук, зав. отделом
Ф.А. ПОПОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, научный сотрудник
Е.Н. НОСКОВА, кандидат сельскохозяйственных наук, научный сотрудник В.Л. ИВАНОВ, аспирант
НИИСХСеверо-Востока, ул. Ленина, 166а, г. Киров, 610007, Россия
E-mail: [email protected]
Резюме. В статье представлены результаты изучения влияния таких факторов, как основная и предпосевная обработка почвы, а также применение баковой смеси биопрепаратов Азотовит и Фосфатовит на засоренность посевов, пораженность корневыми гнилями и урожайность озимой ржи. Работа выполнена в семипольном севообороте в 2011 -2013 гг. на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве. В ходе исследований проведена экономическая и энергетическая оценка эффективности возделывания культуры по различным технологиям, включающим изучаемые факторы. Различия в технологиях не оказали влияния на засоренность посевов, отмечена средняя отрицательная недостоверная зависимость между количеством сорных растений и урожайностью (r=-0,31). На снижение по-раженности растений озимой ржи корневыми гнилями существенное влияние оказало внесение биопрепаратов в почву, по сравнению с их применением в период вегетации, факторы обработки почвы не имели определяющего значения. Связь между урожайностью и степенью пора-женности корневыми гнилями - средняя, отрицательная, существенная (r=-0,45). Способы основной и предпосевной обработки почвы не оказали достоверного влияния на продуктивность, в среднем за годы исследований отмечено ее увеличение на 0,15 т/га в вариантах с внесением биопрепаратов в почву и на 0,11 т/га - при их использовании в период вегетации. Экономия энергозатрат на основную обработку почвы при замене плуга на плоскорез составила 22,7%, на предпосевную обработку при использовании комбинированного агрегата, выполняющего операции по внесению минеральных удобрений, обработке почвы и посеву за один проход - 45,7%. Применение культиватора КБМ-4,2 и комбинированного агрегата АППН-2,1 по плоскорезной обработке с внесением биопрепаратов в почву обеспечиваетуровень общей рентабельности 75-78% при себестоимости 1 т зерна 3377-3435 руб. Ключевые слова: комбинированные агрегаты, азотовит, фосфатовит, засоренность посевов, корневые гнили, энергетическая и экономическая эффективность. Для цитирования: Озимая рожь: фитосанитарное состояние посевов, урожайность, эффективность возделывания в зависимости от применения биопрепаратов, способов основной и предпосевной обработки почвы/Л.М. Козлова, Ф.А. Попов, Е.Н. Носкова, В.Л. Иванов //Достижения науки и техники АПК. 2014. Т.28. №11. С. 9-12.
В последние годы особую актуальность приобретает использование комбинированных почвообраты-вающих агрегатов, обеспечивающих формирование наиболее благоприятных условий для возделывания сельскохозяйственных культур и позволяющих получить прибавку урожайности при сокращении затрат экономических и трудовых ресурсов [1]. За-
Достижения науки и техники АПК. 2014. Т 28. № 12 —
мена глубокой вспашки поверхностной обработкой способствует снижению энергозатрат на 17-34% [2], использованием комбинированных посевных агрегатов - на 10-27% [3]. Однако при переходе к указанным технологиям наблюдается резкое увеличение засоренности посевов как в случае однократного, так и длительного, систематического их применения в севооборотах [4, 5]. При этом повысить конкурентоспособность культурных растений можно путем рационального использования минеральных удобрений и биопрепаратов [6, 7].
Цель наших исследований - определить оптимальное сочетание факторов обработки почвы и применения баковой смеси биопрепаратов азотовит и фосфатовит в посевах озимой ржи в условиях Северо-Восточного региона.
Условия, материалы и методы. Опыт по изучению взаимодействия биопрепаратов, основной и предпосевной обработки почвы был заложен в 2011 г. на опытном поле НИИСХ Северо-Востока в семипольном севообороте. Схема опыта включала следующие варианты: основная обработка (фактор А) - вспашка на 20-22 см (контроль), комбинированная плоскорезная обработка на 14-16 см; предпосевная обработка (фактор В) - культивация КПС-4 на 8-10 см (контроль), культивация КБМ-4,2 на 8-10 см, обработка комбинированным агрегатом АППН-2,1 на 8-10 см; обработка биопрепаратами (фактор С) - без использования (контроль); азотовит (1 л/га) и фосфатовит (1 л/га) в почву (баковая смесь); азотовит (1 л/га) и фосфатовит (1 л/га) в подкормку в фазе весеннего отрастания (баковая смесь).
Вспашку проводили плугом ПЛН-3-35, комбинированную плоскорезную обработку - плугом-плоскорезом ППН-3-35/2-70, весеннее боронование - зяби сцепкой борон БЗТС-1,0. Для предпосевной обработки в качестве одного из вариантов использовали комбинированный агрегат АППН-2,1, выполняющий одновременно обработку почвы, внесение удобрений и посев. Новые комбинированные агрегаты ППН-3-35/2-70 и АППН-2,1 разработаны в лаборатории механизации полеводства НИИСХ Северо-Востока.
Опыт заложен в четырехкратной повторности, размещение вариантов - методом расщепленных делянок. Общая площадь делянки - 32 м2, учетная -16,8 м2. Сложные удобрения (нитрофоска) вносили в дозе ^5Р45К45 перед посевом озимой ржи.
Объект исследований - озимая рожь, предшественник - пар, занятый викоовсяной смесью на зеленый корм.
Почва опытного участка - дерново-подзолистая среднесуглинистая, характеризующаяся следующими агрохимическими показателями: рНсол - 5,0; гидролитическая кислотность - 3,6; сумма поглощенных оснований - 14,3 мг-экв/100 г почвы; содержание подвижного фосфора и обменного калия (по Качинскому) - 140- 9
Таблица 1. Засоренность посевов, шт./м2 (в среднем за 2012-2013 гг.)
Основная обработка (А) Предпосевная обработка (В) Без биопрепарата (С) Внесение биопрепаратов в почву (С) Внесение биопрепаратов в период вегетации (С)
мал.* мн.** мал. мн. мал. мн.
Вспашка КПС-4,0 14,5 11,0 12,5 10,8 14,8 10,8
ПЛН-3-35 КБМ-4,2 12,0 15,8 10,2 14,5 11,2 12,8
АППН-2,1 12,0 14,8 12,8 12,2 9,8 13,2
Плоскорезная об- КПС-4,0 8,5 18,5 10,2 19,5 10,2 19,8
работка КБМ-4,2 7,5 16,5 10,2 12,5 7,0 17,2
ППН-3-35/2-70 АППН-2,1 10,8 16,5 12,0 10,5 9,0 12,5
Для малолетних сорняков Для многолетних сорняков
среднее по факторам: среднее по факторам
А - 12,2; 9,5 А - 12,9; 15,9
В - 11,8; 9,7; 11,1 В - 15,- ; 14,9; 13,3
С - 10,9; 11,3; 10,3 С - 15,5; 13,3; 14,4
* мал. - малолетние сорняки, **мн. - многолетние сорняки
180 и 150-200 мг/кг почвы соответственно, гумуса (по Тюрину) - 1,7%.
За вегетационный период 2012 г. среднемесячная температура воздуха составила 16,50С, что было на 1,40С выше среднемноголетнего значения. Осадков выпало 75,3 мм, или 105% нормы. В 2013 г. среднемесячная температура вегетационного периода находилась на уровне 17,30С, что на 2,10С превышало среднемноголетние показатели. Количество выпавших осадков составило 48 мм (68,3% нормы).
Исследования проводили по общепринятым методикам [8]. Засоренность посевов определяли в период наибольшего распространения сорняков в фазе колошения озимой ржи. Математическую обработку данных осуществляли по Б.А. Доспехову [9] с помощью программы AGROS 207.
результаты и обсуждение. Численность малолетних сорных растений в 2012 г. по вариантам опыта колебалась от 2,5 до 13 шт./м2, что соответствовало слабой степени засоренности (от 5 до 15 шт./м2). При обработке почвы АППН-2,1 она снижалась, по сравнению с культивацией КПС-4 и КБМ-4,2, на 1,9-2,2 шт./м2.
Численность многолетних сорняков изменялась от 10 до 22 шт./м2. При отсутствии достоверных различий между вариантами отмечена тенденция к ее снижению по культивации КБМ-4,2, по сравнению с использованием, КПС-4 на 2,8 шт./м2, по обработке АППН-2,1 - на 1,5 шт./м2. При этом масса многолетних сорняков была незначительной и не оказала отрицательного влияния на урожайность озимой ржи.
В 2013 г. засоренность посевов малолетней сорной растительностью не имела достоверных различий по вариантам (6-24 шт./м2). Количество многолетних сорняков также не зависело от изучаемых факторов и изменялось от 7 до 24 шт./м2, степень засоренности
варьировала от слабой до средней (5,1-15 и 15,150 шт./м2 соответственно).
Преобладающими малолетними сорняками были марь белая (Chenopodium album), ромашка непахучая (Matricariaperforata); многолетними - полынь обыкновенная (Artemisia vulgaris) и хвощ полевой (Equisetum arvense).
В среднем за 2 года засоренность посевов озимой ржи малолетними сорняками составила 7,0-14,8 шт./м2, многолетними - 10,5-19,8 шт./м2 (табл. 1). При этом масса малолетней сорной растительности не превышала 35-45 г/м2 и различалась по вариантам не достоверно; многолетней составляла 20 г/м2. Установлена несущественная отрицательная зависимость между урожайностью и количеством сорных растений в посевах (r= -0,31).
Отсутствие достоверных различий по засоренности в зависимости от способов обработки почвы, вероятно, обусловлено тем, что озимая рожь - конкурентоспособная культура, которая хорошо заглушает сегетальную флору. При этом все сорные растения располагаются в нижнем ярусе, то есть не достигают ЛЛ высоты ржи.
Значительный ущерб урожайности озимой ржи наносит сильное развитие корневых гнилей. Степень пораженности культуры заболеванием определяли перед уборкой урожая с использованием бальной оценки. В 2012 г. применение различных способов основной и предпосевной обработки не оказало существенного влияния на его распространение. Достоверное снижение степени пораженности соответственно на 38,3 и 28,5% отмечено при внесении биопрепаратов в почву и в период вегетации (НСР05 С=7,6). Развитие заболевания также снижалось при использовании биопрепаратов на 14,2 и 10,5% (НСР05С=5,8) соответственно.
Таблица 2. Пораженность озимой ржи корневыми гнилями, % (в среднем за 2012-2013 гг.)
Основная обработка (А) Предпосевная обработка (В) Без биопрепарата (С) Внесение биопрепаратов в почву (С) Внесение биопрепаратов в период вегетации (С)
P*, % R**, % P, % R, % P, % 1 R, %
Вспашка КПС-4,0 42,1 17,6 20,4 11,0 30,1 14,3
ПЛН-3-35 КБМ-4,2 40,8 19,0 18,6 9,9 24,2 12,0
АППН-2,1 50,0 24,6 17,6 10,1 22,6 10,0
Плоскорезная об- КПС-4,0 38,0 16,4 16,2 7,6 30,4 13,6
работка КБМ-4,2 49,1 19,4 18,2 9,2 25,8 12,2
ППН-3-35/2-70 АППН-2,1 42,4 17,0 21,3 11,7 23,8 14,0
Для степени пораженности: Для развития болезни:
среднее по факторам среднее по факторам
А - 29,6; 29,5 А - 14,3 ; 13,5
В - 29,5; 29,5; 29,6 В - 13,4 ; 13,6; 14,6
С - 43,7; 18,7; 26,2 С - 19,0; 9,9; 12,7
* Р - пораженность растений, **й - развитие болезни 10 _ Достижения науки и техники АПК. 2014. Т 28. № 12
Таблица 3. Урожайность озимой ржи, т/га (в среднем за 2012-2013 гг.)
Основная обработка (А) Предпосевная обработка (В) Без биопрепарата (контроль) (С) Внесение биопрепаратов в почву (С) Внесение биопрепаратов в период вегетации (С)
Вспашка КПС-4,0 2,28 2,38 2,50
ПЛН-3-35 КБМ-4,2 2,59 2,52 2,67
АППН-2,1 2,53 2,66 2,64
Плоскорезная обра- КПС-4,0 2,47 2,74 2,70
ботка КБМ-4,2 2,54 2,86 2,70
ППН-3-35/2-70 АППН-2,1 2,62 2,82 2,52
Среднее по факторам: А - 2,53; 2,66 В - 2,51; 2,65; 2,63 С - 2,51; 2,66; 2,62
В 2013 г. пораженность растений озимой ржи также не зависела от способа основной и предпосевной обработки почвы. Внесение биопрепаратов в почву уменьшало величину этого показателя на 11,7%, обработка посевов - на 6,6% (НСР05С=2,9). Развитие болезни при культивации КБМ-4,2 снижалось на 2,6%, при обработке АППН-2,1 - на 1,9% (НСР05В=1,6), в варианте с внесением биопрепаратов в почву - на 4,0% (НСР05С=2,2).
Интенсивность поражения растений озимой ржи корневыми гнилями оценивалась в основном на 1 балл, реже - на 2 и 3 балла. В среднем за 2 года отмечено положительное влияние применения биопрепаратов на пораженность культуры, которая уменьшилась, по сравнению с вариантом без их использования, на 17,5-25,0%, одновременно развитие болезни снижалось на 6,3-9,1%, (табл. 2). Наибольшее влияние на пораженность оказало внесение биопрепаратов в почву.
Между урожайностью озимой ржи и степенью поражения корневыми гнилями установлена отрицательная средняя существенная корреляционная зависимость (г= -0,45).
В 2012 г. средняя урожайность в опыте по вспашке составила 2,34 т/га, по плоскорезной обработке -2,52 т/га, по предпосевной обработке КПС-4 - 2,32, КБМ-4,2 - 2,52, АППН-2,1 - 2,44 т/га. По фактору С величина этого показателя достоверно увеличилась, по сравнению с контролем, на 0,26 т/га при внесении препаратов в почву (НСР05С=0,23).
В условиях 2013 г. способы обработки почвы не оказали существенного влияния на урожайность культуры. Средняя величина этого показателя по фактору А
(основная обработка) составила 2,72 (вспашка) и 2,80 т/га (плоскорезная обработка). По способам предпосевной подготовки почвы при использовании КПС-4 было собрано в среднем 2,70 т/га, КБМ-4,2 -2,77, АППН-2,1 - 2,82 т/га. При внесении препаратов в почву и опрыскивании вегетирующих растений в вариантах с плоскорезной обработкой наблюдали существенное увеличение урожайности озимой ржи, по сравнению со вспашкой, на 0,33 и 0,30 т/га (НСР05АС=0,2).
В среднем за 2 года исследований продуктивность культуры увеличилась при плоскорезной обработке на 0,13 т/га, при культивации КБМ-4,2 и обработке АППН-2,1 - на 0,14 и 0,12 т/га соответственно (табл. 3). В случае применения препаратов в подкормку и в почву рост величины этого показателя составил 0,11 и 0,15 т/га. Наибольшая урожайность за 2 года отмечена в вариантах плоскорезное рыхление + обработка АППН-2,1 и плоскорезное рыхление + культивация КБМ-4,2 в сочетании с внесением биопрепаратов в почву - 2,82 и 2,86 т/га соответственно.
Затраты энергии при возделывании озимой ржи по вспашке на 20-22 см составили 1023 МДж/га, по плоскорезной обработке комбинированным агрегатом ППН-3-35/2-70 на 14-16 см - 790 МДж/га (на 22,7% меньше). Энергозатратность обработки почвы культиватором КБМ-4,2 оказалась на 5,5% меньше, чем при использовании КПС-4. При этом на внесение минеральных удобрений в этих вариантах было затрачено 227 МДж/га, на посев сельскохозяйственных культур - 294 МДж/га. Суммарные затраты на внесение удобрений, культивацию и посев при использовании КПС-4 составили 800 МДж/га, КБМ-4,2 - 785 МДж/га.
Таблица 4. Экономическая эффективность возделывания озимой ржи (в среднем за 20122013 гг.)
Основная обработка Предпосевная обработка + внесение препаратов Себестоимость, руб./т Прибыль в расчете на 1 т зерна, руб. Общая рентабель-ность, %
Вспашка КПС-4+б/п* 4148 1852 45
на 20-22 см КБМ-4,2+б/п 3722 2278 61
АППН-2,1+б/п 3821 2179 57
КПС-4+п 4049 1950 48
КБМ-4,2+п 3889 2111 54
АППН-2,1+п 3703 2296 62
КПС-4+в 3838 2162 56
КБМ-4,2+в 3654 2346 64
АППН-2,1+в 3707 2292 62
Плоскорезная КПС-4+б/п 3764 2236 59
обработка КБМ-4,2+б/п 3721 2279 61
на 14-16 см АППН-2,1+б/п 3624 2376 66
КПС-4+п 3466 2534 73
КБМ-4,2+п 3435 2623 76
АППН-2,1+п 3377 2565 76
КПС-4+в 3516 2484 71
КБМ-4,2+в 3570 2430 68
АППН-2,1+в 3830 2170 57
* б/п - без препаратов; п - препараты в почву; в - препараты в период вегетации Достижения науки и техники АПК. 2014. Т 28. № 12 -
В варианте с комбинированным агрегатом АППН-2,1 величина этого показателя была равна 434 МДж/га (на 45,7% меньше, чем в контроле).
Внесение азотовита и фосфатовита в почву или опрыскивание вегетирующих растений увеличивали суммарные затраты энергии на 459 МДж/га.
Наименьшие общие затраты энергии отмечены при плоскорезной обработке в сочетании с использованием агрегата АППН-2,1 без биопрепаратов -18,9 ГДж/га, а наибольший коэффициент энергетической эффективности - в варианте аналогичной системой основной и предпосевной подготовки почвы вместе с внесением биопрепаратов в почву - 2,43. Самым низкоэффективным был контрольный вариант (вспашка с культивацией КПС-4 без применения биопрепаратов) - 1,98.
Энергетические критерии технологических приемов необходимо рассматривать в тесной взаимосвязи со стоимостными показателями экономической эффективности [10].
Себестоимость 1 т продукции в варианте со вспашкой в нашем опыте оказалась на 248 руб. выше, а общая рентабельность на 11% ниже, чем при плоскорезной обработке (табл. 4).
Наилучшие экономические показатели обеспечила плоскорезная обработка с культивацией КБМ-4,2 и
внесением биопрепаратов в почву: себестоимость -3377 руб./т, прибыль - 2623 руб./т, общая рентабельность - 78%.
Плоскорезная обработка в сочетании с использованием агрегата АППН-2,1 и внесением биопрепаратов в почву обеспечила рентабельность на уровне 75% при себестоимости 3435 руб./т, тогда как при традиционной обработке без внесения биопрепаратов величины указанных показателей составили 45% и 4148 руб./т.
выводы. Таким образом, замена вспашки плоскорезной обработкой один раз за ротацию севооборота, а предпосевной культивации - обработкой комбинированными агрегатами не оказала влияния на увеличение засоренности и степени пораженности корневыми гнилями озимой ржи, но способствовала росту её урожайности на 0,12-0,14 т/га. Внесение биопрепаратов азотовит (1 л/га) и фосфатовит (1 л/га) повысило продуктивность культуры на 0,110,15 т/га. При возделывании озимой ржи наиболее эффективен вариант плоскорезной обработки с использованием агрегата АППН-2,1 и внесением биопрепаратов в почву, обеспечивающий коэффициент энергетической эффективности - 2,43, уровень общей рентабельности - 76%, себестоимость 1 т зерна 3377 руб.
Литература.
1. Козлова Л.М., Попов Ф.А., Носкова Е.Н. Научно обоснованные подходы к выбору систем обработки почв в севооборотах для условий Евро-Северо-Востока РФ: метод. пособие. Киров: НИИСХСеверо-Востока, 2013. 35 с.
2. Козлова Л.М., Попов Ф.А. Ресурсосберегающие способы основной обработки дерново-подзолистой почвы под яровые зерновые//Современные проблемы науки и образования. 2012. № 2[Электронный ресурс]. URL: http://www.science-education. ru/102-5841 (дата обращения 10.10.2014).
3. Оценка эффективности использования комбинированного агрегата для предпосевной обработки почвы и посева / Д.А. Черемисинов, Е.Н. Носкова, С.Л. Демшин, Л.М. Козлова //Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2013. №1(32). С.60-64.
4. Гудзь В.П., Цюк А.А., Дудченко В.Н. Обработка почвы и предшественники озимой пшеницы // Земледелие, 1998. №2. С. 22-24.
5. Sekutowski T. Влияние способов обработки почвы и борьбы с сорняками на урожайность монокультуры озимой пшеницы // Ecological aspects of mechanization of plant production: XII International Symposium. Warszawa, 2006. 39 p.
6. Таланов И.П., Хусаинов Р.Р. Формирование урожая и качество зерна озимой ржи в зависимости от приемов основной обработки почвы и фонов питания в условиях серой лесной почвы Республики Татарстан//Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2013. № 1(27). С. 125-128.
7. Sztuder H. Производительная и экономическая оценка разных методов внесения удобрений при выращивании пшеницы озимой // Ecological aspects of mechanization of plant production: XII International Symposium. Warszawa, 2006. 43 p.
8. Опытное дело в полеводстве. М.: Россельхозиздат, 1982. 190 с.
9. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. Изд. 4-е, перераб. и доп. М.: Колос, 1979. 416 с.
10. Шакиров Ф.К., Гурин Ю.М. Организационно-экономическое обоснование ресурсоэнергоемкости кормопроизводства// Известия ТСХА. 1995. Вып. 1. С.195-206.
WINTER RYE: pHYTO-SANITARY SITuATIoN, pRoDucTIVITY, EFFIcIENcY of cuLTIVATIoN
depending on ways of basic and pre-sowing soil treatment and applying
biopreparations
L.M. Kozlova, F.A. popov, E.N. Noskova, V.L. Ivanov
North-East Agricultural Research Institute, Lenin Str., 166 a, Kirov, 610007, Russia
Summary. Results researching influence of combination of such factors as basic and pre-sowing soil treatment, applting mixture of biopreparations Azotovit and Fosfatovit on weeds dissemination, defeat by root rot and productivity of winter rye are presented in the article. Researches were conducted in seven-field crop rotation on sod-podzolic loamy soil in 2011 -2013. Economy and energy estimations of efficiency of technologies of winter rye cultivation including different factors are stidied. Differences in methods had no influence on weeds dissemination; middle negative significant correlation is pointed out between number of weeds and winter rye productivity (r=-0.31). Aplying biopreparations into soil had much more pronounced effect on defeat of winter rye by root rot than spraying plants; ways of soil tillage had not significant influence, there was middle negative significant correlation between productivity and weeds dissemination (r=-0.45). The methods of basic and pre-sowing soil treatment had not significant effect on plant productivity but increasing in productivity in variants applying biopreparations into soil was defined - at 0.15 t-ha, during vegetation - at 0.11 t-ha. Decreasing of costs while main soil treatment is 22.7% with replacing plough with subsurface cultivator; while pre-sowing soil treatment - 45.7% with using combined aggregate conducting operation on input of mineral fertilizers, soil tillage and sowing at the same time. Use of cultivator KBM-4.2 and combined aggregate APPN-2.1 on subsurface cultivation with input of biopreparations provides profitability at the level of 75-78% with total viability of 1 ton of winter rye grain equal to 3377-3435 rub.
Keywords: combined aggregates, azotovit, fosfatovit, weeds dissemination, root rot, energy and economy efficiency.
Author Details: L.M. Kozlova, Cand. Agricultural Sci., Head of Division (e-mail: [email protected]); F.A. Popov, Cand. Agricultural
Sci., Researcher; E.N. Noskova, Cand. Agricultural Sci., Researcher; V.L. Ivanov, Postgraduate student
For citation: Kozlova L.M., Popov F.A., Noskova E.N., Ivanov V.L. Winter rye: phytosanitary situation, productivity, efficiency of cultivation depending on basic and presowing soil treatment and applying biopreparations. Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2014. T.28. №11. pp. 9-12 (In Russ)
12
Достижения науки и техники АПК. 2014. Т 28. № 12
