CC BY
23
Рисунок. Влияние удобрений на изменение зерновой продуктивности севооборота относительно контрольного варианта, в среднем за 10 ротаций: > — контроль;-о- — Р150; — М120; — — ^АО — ^ю^т + 24 т/га навоза.
по ротациям севооборота достаточно велико, что объясняется, в основном, неблагоприятными метеоусловиями в отдельные годы (см. рисунок) [4].
Ниже уровня контроля зерновая продуктивность опускалась в вариантах с внесением только азотных и только фосфорных удобрений. При систематическом использовании только азотных удобрений одновременно с недобором зерна в 6, 7 и 9-й ротациях севооборота отмечено повышение рН
пшеница) зерновая продуктивность складывается из урожайности сои и пшеницы. В среднем за 10 ротаций севооборота (50 лет применения удобрений) в контрольном варианте(без удобрений) после однолетних трав сбор сои составлял 1,73 т/га, после пшеницы - 1,81 т/га (табл. 2). Урожайность пшеницы на фоне естественного плодородия почвы, независимо от предшественника, оставалась на уровне 1,86-1,88 т/га.
Особый интерес представляют посевы пшеницы в пятом поле севооборота, где последействие применения отдельно азотных и фосфорных удобрений повысило урожайность пшеницы, относительно контроля, на 5%, умеренных доз азотно-фосфорных и полного минерального удобрения -на 11%, повышенных доз азотно-фосфорных удобрений - на 16% и совместного внесе ния минеральных и органических удобрений - на 20%. В этом случае зависимость урожайности пшеницы от плодородия почвы была наиболее сильной. Сопряженность изменения содержания гумуса, доступного фосфора, его подвижности и запасов минерального азота в пахотном слое почвы с показателями урожайности пшеницы характеризуется коэффициентами парной корреляции 0,764, 0,892, 0,870 и 0,875 соответственно при гкритич = 0,666.
Таким образом, длительное систематическое внесение удобрений повышает содержание гумуса в пахотном слое луговой черноземовидной почвы, относительно контроля, на
2. Продуктивность сои и пшеницы в зависимости от длительного внесения удобрений, т/га (в среднем за 10 ротаций
севооборота)
Соя, 2 я культура Пшеница, 3-я культура Соя, 4-я культура Пшеница, 5-я культура
вариант 1 урожайность вариант 1 урожайность вариант урожайность вариант 1 урожайность
контроль Р 60 N30 N Р 30 60 1,73 1,81 контроль Р 60 4,0 N30 1,86 1,97 контроль 1,81 1,69 контроль 1,88 1,97
1,74 2,06 - 1,80 - 1,97
1,77 2,16 Р 60 1,86 - 2,10
N Р К 30 60 30 N Р 60 90 N Р 30 60 Р 60 N Р 30 60 1,72 1,82 1,80 1,83 1,80 К30 N Р 30 30 N Р 30 30 N Р 60 30 1^30 2,21 2,35 2,35 2,41 2,31 Р 60 N Р 30 60 N Р 30 60 Р 60 Р+ навоз 12т/га 1,82 1,89 1,87 1,87 1,92 N Р 30 30 N Р 60 30 2,10 2,22 2,44 2,52 2,34
относительно контроля на 0,2 ед. актуальной кислотности пахотного слоя почвы и снижение на 8% содержания подвижного фосфора.
В среднем за 10 ротаций севооборота минимальная прибавка к контролю отмечена в варианте с внесением за ротацию - 0,2 т/га, что вдвое ниже, чем при использовании Р150. Применение азотно-фосфорных минеральных удобрений в дозе ^10Р240 и с заменой ее части на органические удобрения (^20Р150+ навоз 24 т) обеспечило увеличение зерновой продуктивности, по отношению к контролю, на 1,1 т/га.
Установлена тесная корреляционная зависимость продуктивности севооборота от показателей эффек-■я тивного плодородия. В соответствии о с расчетными коэффициентами де-^ терминации 92% ее колебаний обу-^ словлено изменениями содержания
о» доступного растениям РО и запасов
_ 25
Е= минерального азота в пахотном слое почвы, 97% - изменением подвижен ности фосфат-ионов. 5 В изучаемом севообороте (одно-$ летние травы - соя - пшеница - соя -
На величину продуктивности сои как 2-й культуры севооборота некоторое влияние оказало длительное внесение фосфорных удобрений: независимо от того, вносили их отдельно (Р60) или вместе с азотными ^60Р90), прибавка относительно контроля составила 5-6%. Максимальное в опыте превышение (6%) отмечено в четвертом поле севооборота при длительном действии органо-минеральных удобрений, несколько ниже оно было при использовании азотно-фосфорных минеральных удобрений. Изменение урожайности сои зависело от содержания подвижного фосфора и запасов минерального азота в пахотном слое почвы: значения коэффициента корреляции во втором поле севооборота составили, соответственно, 0,633 и 0,631, в четвертом поле - 0,724 и 0,580.
Длительное внесение азотных и азотно-фосфорных удобрений под пшеницу, идущую 3-й культурой севооборота, оказалось наиболее эффективным: прибавка относительно контроля составила 11-26%.
0,15-0,21%, доступного фосфора -на 11-61 мг/кг почвы, подвижность фосфат-иона - в 2,0-4,3 раза.
Улучшение плодородия почвы сопряжено с повышением зерновой продуктивности севооборота, которая в среднем за 10 ротаций увеличилась с 7,4 т/га в контроле до 8,5 т/га в вариантах с длительным применением ^юР240 за ротацию.
Выявлена почти пропорциональная взаимосвязь изменения продуктивности растений и показателей содержания в почве подвижного фосфора и минерального азота - коэффициент детерминации составил 92-97%. Последействие длительного применения минеральных и органических удобрений способствовало увеличению урожайности пшеницы на 5-20% относительно контроля.
Литература.
1. Шеуджен А.Х., Онищенко Л.М., Ису-пова Ю.А. Влияние длительного применения удобрений на физико-химические и агрохимические свойства почвы, урожай-
ность и качество сои // Плодородие. 2013. № 1. С. 26-28
2. Артемьева А.А. Влияние технологий применения минеральных удобрений на продуктивность полевого севооборота и изменение агрохимических показателей почвы // Достижения науки и техники в АПК. 2014. № 6. С. 39-41.
3. Степкина Р.Н. Эффективность систематического применения удобрений в севообороте на луговых черноземовидных почвах Приамурья. Благовещенск: Даль-ГАУ, 2001. 274 с.
4. Наумченко Е.Т., Ковшик И.Г. Влияние погодных условий и минерального питания на продуктивность сои // Вестник Алтайского ГАУ. 2014. № 12. С. 20-25.
Grain productivity of soybean and wheat in crop rotation by long-term fertilizing
E.T. Naumchenko, i.G. Kovshik, A.V. Naumenko
All-Russian Research Institute of Soyabean, Ignat'evskoe road, 19, Blagoveshchensk, Amur region, 675027, Russia
Summary. The goal of researches is to determine the degree of influence of long-term (50 years) mineral and organic fertilizing on some indicators of meadow chernozem soil fertility and grain productivity of grain-soybean agrocenosis. The application of different fertilizing systems in five-field soybean-grain crop rotation (annual grasses -soybean - wheat - soybean - wheat) was studied in long-term experience, started in 1962-1964. The initial indicators of soil fertility were inquireB: hydrolytic acidity - 4.1 mg-eq/100 g soil, movable phosphorus content - 20 mg/kg, humus - 4.21%. Prolonged systematic fertilizing increased the humus content in the arable layer, in comparison with control, by 0.15-0.21%, available phosphorus - by 11-61 mg/kg soil, phosphate ion mobility - by 2.0-4.3 times. Soil fertility improvement associated with an increment of grain productivity of crop rotation, which at the average for 10 rotations increased from 7.4 t/ha in control to 8.5 t/ha in variants with prolonged application N210P240 for rotation. Almost proportional interrelationship between changes of plant productivity and indicators of movable phosphorus and mineral nitrogen content in soil was find out, determination coefficient amounted to 92-97%.
Key words: soybean, wheat, crop rotation, mineral and organic fertilizers, soil fertility, grain productivity.
AuthorDetails:E.T. Naumchenko, Cand. Sc.(Agr.), Leading Researcher (e-mail: [email protected]); I.G. Kovshik, Cand.Sc.(Agr.), Leading Researcher; A.V. Naumenko, Cand. Sc.(Agr.), Head of Laboratory.
For citation: Naumchenko E.T., Kovshik I.G., Naumenko A.V. Grain productivity of soybean and wheat in crop rotation by long-term fertilizing. Zemledelie. 2015. No. 4. pp. 19-21 (in Russ.).
УДК635.655.581.1
Эффективность экологически безопасных агроприемов при возделывании сои
Е.В. ГОЛОВИНА, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник
B.И. ЗОТИКОВ, доктор сельскохозяйственных наук, директор
C.Н. АГАРКОВА, доктор биологических наук, главный научный сотрудник
В.В. ГРИШЕЧКИН, научный сотрудник
ВНИИ зернобобовых и крупяных культур, ул. Молодежная, 10, корп. 1, пос. Стрелецкий, Орловский район, Орловская область, 302502, Россия E-mail:[email protected]
Продвижение сортов сои северного экотипа в центральные регионы России обусловливает необходимость усовершенствования экологически безопасных и экономически выгодных агроприемов, к числу которых относятся предпосевная обработка семян гуматом калия и ризо-торфином, содержащим штамм Rhizobium japonicum 634б. Цель исследований состояла в определении их влияния на продуктивность сои. Опыты на сортах сои Зуша, Красивая Меча, Ланцетная, Мезенка и Свапа проводили в 2012-2014 г. в полевом севообороте ВНИИЗБК (Центрально-Черноземныйрегион). Почва опытных участков темно-серая лесная, суглинистая. Схема опыта включала варианты: контроль, без обработки семян ризоторфином и гуматом калия; инокуляция семян ризоторфином, содержащим штамм ризобий 634б (250 г на гектарную норму семян); обработка семян гуматом калия (600 г на гектарную норму семян в концентрации 3%). В онтогенезе прослеживается интенсификация процессов роста и развития растений сои. В фазе налива бобов отмечено увеличение коли-
чества клубеньков в среднем по сортам на 86% в варианте с ризоторфином и на 71% - с гуматом калия. Азотфиксирующая деятельность ризобий и адаптогенные свойства гуматов ускоряют обмен веществ в тканях растений, что положительно сказывается на содержании пигментов (хлорофиллов и каротиноидов) и активности каталазы. Урожайность зерна под воздействием препаратов у всех сортов в среднем за 3 года возросла на 6-8%. Использование ризоторфина и гумата калия в производстве сои обеспечивает экономию затрат на единицу продукции: себестоимость снижается на 5-7%, чистый доход возрастает на 12-18%, рентабельность увеличивается на 10-12%.
Ключевые слова: соя, северный эко-тип, инокуляция, гумат калия, зерновая продуктивность, экономическая эффективность.
Для цитирования: Эффективность экологически безопасных агроприемов при возделывании сои /Е.В. Головина, В.И. Зотиков, С.Н. Агаркова, В.В. Гришеч-кин // Земледелие. 2015. № 4. С. 21-23.
Экологически сбалансированное землепользование необходимо для устойчивого развития сельского хозяйства при одновременном сохранении окружающей среды и повышении эффективности использования имеющихся природных ресурсов [1]. Перекос в сторону химико-техногенной интенсификации растениеводства становится причиной кризиса в отрасли [2].
В условиях нестабильной экономической ситуации и высокой стоимости энергоносителей для развития земледелия важно внедрять в производство ресурсосберегающие технологии, обеспечивающие увеличение эффек-
1. Симбиотическая деятельность сортов сои, в пересчете на 1 растение (в среднем за 2013-2014 гг.)
Сорт Вариант Количество клубеньков, шт. Сухая масса клубеньков, мг
цветение 1 налив бобов цветение 1 налив бобов
Зуша контроль 30,4 25,1 189,0 293,1
ризоторфин 18,4 29,7 122,0 222,3
гумат 18,9 40,7 94,1 435,2
Красивая контроль 13,3 18,3 81,2 250,0
Меча ризоторфин 19,8 29,8 59,7 164,6
гумат 24,5 39,9 114,0 216,1
Ланцетная контроль 11,9 19,9 24,8 132,9
ризоторфин 5,6 27,6 12,9 151,2
гумат 8,9 11,6 47,9 98,5
Мезенка контроль 21,1 26,4 123,7 184,7
ризоторфин 17,4 29,1 86,5 261,1
гумат 23,2 36,6 142,1 309,3
Свапа контроль 4,3 17,8 11,5 121,9
ризоторфин 31,4 71,2 168,9 269,4
гумат 11,9 29,2 126,3 215,2
СО (D 3 ü
(D
д
(D
5
(D
-Ь
О ^
5
Сорт Вариант Ветвление Бутонизация Налив бобов
хлорофиллы а+Ь каротиноиды хлорофиллы а+Ь \ каротиноиды хлорофиллы а+Ь | каротиноиды
Зуша контроль 6,23 1,8 10,02 3,68 10,80 2,76
ризоторфин 6,08 2,2 10,09 2,49 9,86 2,54
гумат 7,36 2,1 9,68 2,98 11,85 3,49
Красивая Меча контроль 8,48 0,5 8,56 2,70 8,86 2,55
ризоторфин 2,26 6,3 8,11 2,70 9,63 2,86
гумат 6,24 1,7 8,71 2,80 8,57 2,78
Ланцетная контроль 5,87 3,2 9,12 2,84 7,08 2,20
ризоторфин 8,00 0,4 8,72 2,58 9,51 2,94
гумат 6,19 1,5 11,26 1,42 11,87 2,24
Мезенка контроль 8,03 2,2 8,27 2,58 11,12 3,31
ризоторфин 5,56 2,2 7,37 1,86 11,94 3,36
гумат 5,67 0,4 6,87 2,43 11,72 3,55
Свапа контроль 3,27 6,0 10,13 3,42 10,15 3,22
ризоторфин 7,63 1,4 6,67 2,80 13,61 3,59
гумат 6,25 1,9 8,98 2,44 9,13 2,68
тивности использования средств производства, сокращение затрат на производство единицы сельхозпродукции, снижение себестоимости. В частности, при продвижении сои в более северные, по сравнению с традиционными, регионы необходимы биологически безопасные и экономически выгодные технологические приемы.
Цель нашего исследования заключалась в определении влияния обработки семян природными физиологически активными и безопасными веществами (ризоторфином, содержащим штамм ризобий 634б и гума-том калия) на продуктивность новых сортов сои северного экотипа.
Опыт включал следующие варианты: контроль, без инокуляции и обработки гуматом калия; с обработкой семян гуматом калия - 600 г на гектарную норму семян в концентрации 3%; с инокуляцией семян ризоторфином, содержащим штамм 634б - 250 г на гектарную норму семян. В эксперименте выращивали сорта Зуша, Красивая Меча, Ланцетная, Мезенка, Свапа.
В 2012-2014 гг изучали воздействие ризоторфина и гумата калия на хозяйственно ценные признаки и урожайность; в 2013-2014 гг - на симбиотиче-ские, фотосинтетические и биохимические показатели сортов сои.
Для научно-практического обоснования использования исследованных технологических приемов проведена экономическая оценка их эффективности. Показатели условно чистого дохода и рентабельности были рассчитаны исходя из сложившейся цены реализации на рынке Орловской области (15509,4 руб./т). ■я Наиболее эффективный прием
о повышения симбиотической азотфик-сч
сации - использование препаратов ^ клубеньковых бактерий, которые обо ладают комплексным положительным | действием на растения и способны существенно увеличить их продуктив-® ность [3]. Гуматы стимулируют рост и 5 развитие растений. Эти препараты $ безвредны для окружающей среды и
позволяют получать в результате их применения экологически безопасную продукцию растениеводства[4].
В наших исследованиях ризотор-фин и гумат калия положительно влияли на симбиотические, фотосинтетические и биохимические показатели растений. На корнях сои в фазе цветения на одном растении формировалось 4-30 клубеньков массой 11,5-189,0 мг сухого вещества, в период налива бобов - 12-71 шт. массой 98,5-435,0 мг (табл. 1). В фазе налива бобов положительное действие инокуляции на количество клубеньков отмечено у всех сортов, на массу клубеньков - у Ланцетной, Мезенки и Свапы. Гумат способствовал росту количества клубеньков у всех сортов, массы клубеньков - у Зуши, Мезенки и Свапы. Под воздействием инокуляции ризоторфином количество клубеньков возрастало в среднем по сортам на 86%, масса -на 59%; под влиянием гумата - на 71 и 64% соответственно.
Содержание суммы хлорофиллов а+Ь в листьях сои возрастает в течение вегетации в среднем по сортам от 6,2 мг/г сухого вещества в фазе ветвления до 10,4 мг/г в период налива бобов, каротина - от 2,3 до 2,9 мг/г сухого вещества. Максимальное в опыте количество хлорофилла (13,6 мг/г) и каротина (3,6 мг/г) в среднем за 2 года отмечено у растений сорта Свапа в варианте с ризоторфи-
ном (табл. 2). В фазе налива бобов препарат положительно влиял на количество хлорофилла и каротиноидов у всех сортов, кроме Зуши. Применение гумата калия в эту же фазу приводило к росту содержания хлорофилла у Зуши, Ланцетной и Мезенки, каротина - у всех сортов, кроме Свапы.
В зависимости от степени активности ферментов изменяется интенсивность и направленность метаболических процессов в растении. Удельная активность каталазы максимальная в период интенсивного роста (ветвление) - в среднем по сортам 110 усл. ед./г листьев, затем постепенно снижается к наливу бобов - в среднем до 47 усл. ед./г листьев (табл. 3). В период налива бобов азотфиксирующая деятельность ризобий и адаптогенные (по-видимому, хелаторные) свойства гума-тов ускоряют обмен веществ в тканях листьев сои, в связи с чем активность каталазы в вариантах с обработкой семян ризоторфином и гуматом калия повышается в 1,5-3,0 раза.
Большинство хозяйственно ценных показателей возрастают под воздействием изучаемых препаратов (табл. 4). В варианте с обработкой семян гуматом калия количество генеративных узлов в среднем за 3 года увеличилось на 7%, семян - на 15%, бобов - на 11%, масса семян - на 8%. Сорт Мезенка в варианте с гуматом калия превосходит остальные сорта по всем показателям.
3. Активность каталазы, усл. ед./г листьев (в среднем за 2013-2014 гг.)
Сорт Вариант Ветвление 1 Бутонизация Налив бобов
Зуша контроль 171,91 99,70 17,24
ризоторфин 139,30 108,27 51,83
гумат 171,07 99,60 52,40
Красивая Меча контроль 24,80 109,89 27,04
ризоторфин 124,01 108,37 47,50
гумат 98,70 56,61 87,50
Ланцетная контроль 73,30 100,00 27,34
ризоторфин 148,37 91,32 61,76
гумат 123,15 131,62 42,20
Мезенка контроль 99,80 105,40 22,48
ризоторфин 74,93 108,59 36,69
гумат 49,55 120,92 47,41
Свапа контроль 173,61 65,49 42,50
ризоторфин 24,93 82,02 66,90
гумат 148,66 105,82 72,07
