CC BY
11УДК 631/635
ПРОДУКТИВНОСТЬ ОЗИМОГО ЯЧМЕНЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ДОЗ АЗОТНОГО УДОБРЕНИЯ В УСЛОВИЯХ ПРЕДГОРНОГО КРЫМА
PRODUCTIVITY OF WINTER BARLEY DEPENDING ON THE DOSES OF NITROGEN FERTILIZER IN THE CONDITIONS OF THE FOOTHILL CRIMEA
Горбунова Е.В., кандидат сельскохозяйственных наук, доцент; Горбунов Р.В., младший научный сотрудник;
Петриченко А.О., аспирант; Агротехнологическая академия ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского».
В данной статье показано влияние на величину и структуру урожая ячменя озимого доз азотного удобрения в условиях предгорной зоны Крыма. Установлено, что доля воздействия на продуктивность ячменя уровней обеспеченности посевов азотом составляла - 89,8 %. Наибольшая урожайность сформировалась при внесении 60 кг/га азота удобрения. Увеличение дозы азота до 80 кг/га не способствовало повышению урожайности озимого ячменя.
Ключевые слова: ячмень озимый, фон питания, вынос азота, нитратный азот, структура урожая, элементы продуктивности.
Введение. Одной из наиболее важных задач агропромышленного комплекса считается обеспечение животноводства высококачественнымикормами. Стратегическим значением для ее решения является дальнейшее увеличение производства фуражного зерна. Проблему увеличения производства кормового зерна в Крыму пытались решить различными путями, в т. ч. за счет расширения площади посева кукурузы, сорго, сои, кормовой пшеницы, тритикале и др.
Озимый ячмень в этом отношении оказался в этом отношении хорошо адаптированной культурой для крымских условий. С одной стороны, требования
Gorbunova E.V., Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor;
Gorbunov R.V., junior researcher; Petrichenko A.O., post-graduate student; Agrotechnological Academy FSAEI HE «V.I. Vernadsky Crimean Federal University».
This article shows the influence of nitrogen fertilizer doses on the size and structure of the winter barley crop in the conditions of the foothill zone of the Crimea. It was found that the share of the impact on the productivity of barley of the levels of nitrogen supply of crops was 89.8 %. The highest yield was formed when applying 60 kg/ha of fertilizer nitrogen. An increase in the nitrogen dose to 80 kg / ha did not contribute to an increase in the yield of winter barley.
Key words: winter barley, nutrition background, nitrogen removal, nitrate nitrogen, crop structure, productivity elements.
26
к условиям роста в большей степени, чем к другим зерновым культурам, соответствуют природным условиям Крымского полуострова, что дает ему возможность формировать максимальную урожайность зерна. В Российской федерации ячмень является одной из основных зерновых культур,которая используется как для пищевая и как фуражная культура.Питательная ценность зерна ячменя значительно выше, чем у озимой пшеницы, благодаря лучшему балансу белка ячменя с точки зрения аминокислотного состава. В 1 кг зерна ячменя содержит 85 г усваиваемого белка и 1,15 кормовых единиц. Ячменная солома содержит примерно в 3,5 раза больше усваиваемого белка, чем рожь. Зерно ячменя хорошо ест крупнорогатый скот, овцы, птицы и т. д. [1]. Ячмень очень ценен для откорма свиней, повышает мясную продуктивность птицы. Зерна ячменя широко используются для приготовления крупы и являются основным компонентом производства пива [2].
Озимый ячмень предъявляет невысокиетребованияк выборупредшественни-ков [12]. Поэтому при выращивании на кормовые цели, лучше разместить ячмень после бобовых, рапса и кормовых трав. Для семенных полей, в качестве предшественников, рекомендуется использовать пары и многолетние травы [13,14].
Многие исследователи доказали, что азотные удобрения играют ведущую роль в формировании размера урожая и качества зерна озимого ячменя. Эффективность применения азота определяется биологическими свойствами сортов и целями выращивания ячменя, уровнем плодородия почв и погодными условиями года [6;7]. Современные сорта, устойчивые к полеганию, могут эффективно использовать достаточно высокие дозы азотных удобрений. Особенно резко увеличивается урожайность на бедных почвах этого элемента. Однако в черноземных почвах введение азотных удобрений более 60 кг/га д. в. может привести к биологическим потерям урожая ячменя из-за раннего полегания сельскохозяйственных культур [11].
Исследования, проведенные в разных почвенных и климатических зонах, показывают, что при систематическом использовании азотных удобрений увеличивается не только урожайность, но и содержание усваиваемого белка в зерне [12,13]. Среди кормовых культур, озимый ячмень - самый отзывчивый злак на использования азотных удобрений, но только в дозах, рассчитанных с учетом-требований стандартов к качеству зерна при той или иной урожайности. Более того, чем интенсивнее сорт, тем эффективнее используются азотные удобрения. Кроме того, сроки применения азотных удобрений важны, особенно для новых высокоэффективных сортов, поскольку ячмень эффективно потребляет азот в течение весенне-летней вегетации [14]. Высокая потребность ячменя в питательных веществах объясняется относительно коротким вегетационным периодом культуры [15].
Материал и методы исследований. На опытном поле Агротехноло-гической академии (структурное подразделение) ФГАОУ ВО «КФУ им. В.И. Вернадского» был проведен однофакторный эксперимент. Исследования закладывались методом рендомизированных повторений в четырехкратной по-
27
вторности по предшественнику кукуруза на силос. Посев проводился с нормой высева 4,5 млн. всхожих семян на гектар. В опыте рассматривали действие доз азотного удобрения: без удобрений, 40, 60, 80 кг/га д.в. на урожайность и качество зерна озимого ячменя при различном содержании N [N03]" в слоях почвы 0-20 см; 20-40 см перед севом и в слоях 0-40 см; 40-80 см перед возобновлением весенней вегетации. Азотные удобрения применялись в ранневесеннюю подкормку по таломерзлой почве в виде аммиачной селитры. Относительным контролем в опытах служил вариант без внесения азотного удобрения.Техно-логия возделывания озимого ячменя была общепринятой для Крыма.
Результаты и обсуждение. В результате полученные данныепоказывают, что с ростом доз азотного удобрения коэффициент кущения озимого ячменя закономерно увеличивается с 3,18 до 3,57 в 2019 году и с 2,95 до 3,29 в 2020 году. Значительно влияние и погодных условий в годы опытов. Коэффициент кущения в 2019 году был ощутимо больше, чем в 2020 г. (3,41 и 3,18 соответственно).
Таблица 1. Влияние доз азотного удобрения на коэффициент кущения
озимого ячменя
Доза азота (фактор В), кг/га Годы исследований (фактор А) Среднее по В (НСР = 0,05)
2019 г. 2020 г.
N0 3,18 2,95 3,07
N40 3,42 3,35 3,39
N60 3,45 3,12 3,29
N80 3,57 3,29 3,43
Среднее по А (НСР = 0,05) 3,41 3,18 X = 3,29 ср. '
Примечание: для частных средних НСР05 =0,08
В соответствии с коэффициентом кущения и густотой растений находилась и густота стеблей, которая характеризует возможный потенциал продуктивности посевов (табл.2). Таблица 2. Влияние доз азотного удобрения на густоту стеблей озимого
Доза азота (фактор В), кг/га Годы исследований (фактор А) Среднее по В (НСР = 2,9)
2019 г. 2020 г.
N0 1167 1030 1098,5
N40 1306 1176 1241
N50 1276 1129 1202,5
N80 1303 1145 1224
Среднее по А (НСР = 4,99) 1263 1120 X =1191,5 ср. '
Примечание: для частных средних НСР =6,65 шт./м2
28
Густота стеблей колебалась от 1120 до 1306 шт./м2. Внесение 40 кг/га азотного удобрения доказало, что густота стеблей увеличивалась до 1306 шт./м2 в 2019 году и 1176 шт./м2 в 2020 году. Последующее увеличение доз азота не приводило к увеличению значений показателя. В целом к окончанию фазы кущения в 2019 году заложен высокий потенциал продуктивности, условия зимовки были наиболее благоприятными для озимого ячменя.
В весенне-летний период продолжалось меняться количество растений озимого ячменя на единице площади. Изменения происходили больше всего за счёт гибели слабых или пострадавших растений. То есть продолжалось формирование самого важного компонента агрофитоценоза - уборочной густоты стояния растений, которая показана в таблице 3.
Таблица 3. Влияние доз азота на густоту растений озимого ячменя к моменту уборки, шт./м2
Доза азота (фактор В), кг/ га Годы исследований (фактор А) Среднее по В (НСР = 6,13)
2019 г. 2020 г.
N0 351 322 336,5
N40 371 353 362
N50 352 319 335,5
N80 358 310 334,0
Среднее по А (НСР = 4,83) 358 326 X = 342 -се-
Примечание: для частных средних НСР05 =8,21 шт./м2.
Общее количество растений к уборке в 2019 году стало меньше на 3,67 %, в 2020 году на 8,0 %. При этом на варианте с азотными удобрениями в количестве 40 кг д.в. на га выживаемость была выше, чем при последующих прибавлениях удобрений в оба года опытов. В основном за весенне-летний период происходит небольшое изреживание посевов, которое почти не влияет на урожайность.
В основном по результатам исследований, с улучшением азотного питания продуктивное кущение возрастает. Этот элемент структуры урожая зависит, как от количества продуктивных стеблей к единице площади, так и от количества растений, сохранившихся к уборке и их продуктивной кустистости (табл. 4).
Действие азотных удобрений на величину показателя зависело от погодных условий года. Так в 2019 году с каждым добавлением доз азотного удобрения густота продуктивного стеблестоя закономерно возрастает с 526 шт./м2 до 680 шт./м2. В 2020 году отмеченная закономерность увеличения густоты продуктивных стеблей получена сохранялась. Важно отметить, что заложенный весной потенциал густоты стеблестоя в продуктивных стеблях составил всего 38,6 % и 39,1 % соответственно.
29
Таблица 4. Влияние доз азотного удобрения на густоту продуктивных _стеблей озимого ячменя, шт./м2__
Доза азота (фактор В), кг/га Годы исследований (фактор А) Среднее по В (НСР = 5,82)
2019 г. 2020 г.
N0 526 526 488,5
N40 557 557 543,5
N50 633 633 571,5
680 680 588
Среднее по А (НСР = 4,11) 599 496,8 X = 547,88
Примечание: для частных средних НСР =7,4.
Немаловажным критерием влияния азотных удобрений считается урожайность озимого ячменя, зависящего от продуктивности колоса, который в свою очередь определяется массой 1000 зерен и их количеством в одном колосе (табл. 5). Таблица 5. Влияние доз азотного удобрения на массу 1000 зерен озимого
ячменя, г
Доза азота (фактор В), кг/га Годы исследований (фактор А) Среднее по В (НСР = 0,24)
2019 г. 2020 г.
N0 37,8 35,2 36,5
N40 40,3 38,2 39,3
39,0 37,1 38,1
33,8 35,0 34,4
Среднее по А (НСР = 0,52) 37,8 36,4 Хср.= 37,1
Примечание: для частных средних НСР05 =0,67 г
В 2019-2020 году азотные удобрения оказали доказуемое влияние на массу 1000 зерен и составила при амплитуде от 33,8 до 40,3 г в 2019 году и от 35,0 до 38,2 г в 2020 году. В указанные годы уменьшение массы 1000 зерен при внесении повышенных доз азотного удобрения 80 кг/га связано с некоторым полеганием посевов на указанных вариантах опыта. Относительно низкая масса 1000 зерен в этих годах объясняется очень большими температурами в мае и июне месяце, которые привели к уменьшению периода налива зерна и сокращению накоплению сухого вещества.
Количество зерен в колосе зависело как от азотных удобрений, так и от погодных условий года (табл. 6).
Минимальное количество зерен сформировалось в 2020 году. В условиях 2019 года озерненность колоса была на 4,6 % больше. В оба года опытов для получения самой большой озерненности колоса нужно было внести 40 кг/га азотного удобрения на га. Совокупное влияние озерненности колоса и массы 1000 зерен определили его продуктивность (табл. 7).
30
Таблица 6. Влияние доз азотного удобрения на количество зерен в колосе озимого ячменя
Доза азота (фактор В), кг/га Годы исследований (фактор А) Среднее по В (НСР = 5,26)
2019 г. 2020 г.
N0 25,1 23,5 24,3
N40 30,9 30,6 30,8
31,8 30,7 31,3
N80 33,5 30,9 32,2
Среднее по А (НСР = 4,43) 30,3 28,9 X = 29,6 ср '
Примечание: для частных средних НСР05 =7,29
Таблица 7. Влияние доз азотного удобрения на массу зерна с одного колоса озимого ячменя, г
Доза азота (фактор В), кг/га Годы исследований (фактор А) Среднее по В (НСР = 0,022)
2019 г. 2020 г.
N 0,95 0,83 0,89
N0 1,24 1,17 1,21
N0 1,24 1,14 1,19
N0 1,13 1,08 1,11
Среднее по А (НСР = 0,06) 1,14 1,06 Хср.= 1,1
Примечание: для частных средних НСР05 =0,18 г
В целом по опыту с увеличением густоты продуктивных стеблей масса зерна с одного колоса становится меньше. При применении доз азотного удобрения в количестве 40 кг/га в сравнении с контрольным вариантом масса зерна с одного колоса увеличивалась на 30,5 % и 40,9 %, соответственно, при увеличении доз азотного удобрения до 80 кг/га прибавки в массе зерна не отмечалось, уменьшение продуктивности колоса связано с полеганием посевов порядка 3-4 баллов.
Полученные данные подтверждают то, что азотные удобрения оказывают влияние на величину урожая, причём это влияние в большой степени проявлялось в росте продуктивной кустистости, густоты продуктивного стеблестоя и в значительно меньшей степени в массе одного колоса (табл. 8).
Увеличение урожайности при возрастании доз азотных удобрений до 40 кг/га по д.в. в сравнении с контролем в 2019 году составило 9,88 ц/га. Доказуемое увеличение урожайности с 47,55 ц/га до 50,87 ц/га произошло при увеличении дозы внесения азота до 80 кг/га. В 2020 году самая большая урожайность получилась 47,88 ц/ га. Выявлена устойчивая тенденция к повышению урожайности зерна с увеличением дозы азотного удобрения, подобная предыдущему году. Дальнейшее увеличение дозы азота до и приводило
31
к увеличению урожайности культуры по сравнению с дозой N . Прибавки от применения этих доз составили 2,09 ц/га и 3,32 ц/га в 2019 году; 2,03 ц/га и 3,19 ц/га в 2020 г или 6,98 % и 7,13 % соответственно. В среднем за годы исследований, достижение доказуемой прибавки урожайности зерна отмечается при внесении 40 кг/га д. в. азотного удобрения в сравнении с вариантом без азотного удобрения. Доза азота в 60 кг/га способствует приросту урожайности зерна. Дальнейшее увеличение дозы азота до 80 кг/га не приводит к статистически доказуемому росту урожайности зерна озимого ячменя.
Таблица 8. Влияние доз азотного удобрения на урожайность озимого
ячменя, ц/га
Доза азота (фактор В), кг/га Годы исследований (фактор А) Среднее по В (НСР = 1,27)
2019 г. 2020 г.
N0 37,67 35,67 36,67
N40 47,55 44,69 46,12
N60 49,64 46,72 48,18
N80 50,87 47,88 49,38
Среднее по А (НСР = 1,3) 46,43 43,74 X = 45,09 ср '
Примечание: для частных средних НСР05 =2,0 ц/га
Таким образом, азотные удобрения оказывают существенное влияние на формирование урожайности озимого ячменя. Это влияние проявляются через структурные составляющие урожая, а эффективность применяемых доз зависит от погодных условий года.
Самая большая прибавка в урожайности зерна озимого ячменя в среднем по опыту достигалась при внесении 40 кг/га д. в. азотного удобрения.
Доля влияния азотного удобрения на урожайность озимого ячменя представлена на рисунке 1.
Таким образом, из результатов дисперсионного анализа урожайности зерна полученных в 2019-2020 гг. следует, что в наибольшей степени на продуктивность ячменя оказали влияния вносимые удобрения - 89,8 %.
Проведенные в течение двух лет исследования позволили установить существенное влияние возрастающих доз азотного удобрения в условиях предгорного Крыма на урожайность зерна озимого ячменя.
32
189,3% |
IÏ! 1*1......................
H E ^.............1-.-1
s 4 АВ г
Рисунок 1. Долевое участие изучаемых факторов и их взаимодействие в варьировании урожайности зерна озимого ячменя по вариантам опыта (А - год; В -доза азотных удобрений; А*В; Z - ошибка опыта) Выводы. Таким образом, результаты наших исследований с 2019 по 2020 годы показали, что в наибольшей степени на продуктивность озимого ячменя оказали влияния дозы азотного удобрения - 89,8 %. С возрастанием дозы азотного удобрениядо 60 кг/га по д.в урожайность ячменя повышается. Дальнейшее увеличение дозы азотного удобрения до 80 кг/га не сопровождалось повышением урожайности.
Список использованных источников:
1. Николаев Е.В., Изотов А.М., Та-расенко Б.А. Растениеводство Крыма // Таврия-Симферополь, 2006 г. - С. 351.
2. Николаев Е.В. Научное обоснование основных направлений развития агропромышленного комплекса Крыма» / Симферополь - Таврия 2004 г.
3. Озимый ячмень / Л. Райнер, И. Штайнбергер, У Деке и др.: Пер. с нем. и предисл. В. И. Пономарёва. - М.: Колос, 1980. - 214 с.
4. Беляков И. И. Агротехника важнейших зерновых культур. - М.: Высшая школа, 1983. - 207 с.
5. Беляков И. И. Технология выращивания ячменя. - М.: Агропромиздат,
References:
1. Nikolaev E.V., Izotov A.M., Tarasenko B.A. Crop production of the Crimea / / Tavria-Simferopol, 2006 -P. 351.
2. Nikolaev E. In the scientific justification of the main directions of development of the agro-industrial complex of the Crimea"/ Simferopol -Tavria 2004.
3. Winter barley / L. Rainer, I. Steinberger, U. Deke, etc.: Trans. from it. and the preface by V. I. Ponomarev. -M.: Kolos, 1980 - 214 p.
4. Belyakov I.I. Agrotechnika of the most important grain crops. - M.: Higher School, 1983. - 207 p.
33
1985. - 119 с.
6. Борисоник З. Б. Перспективы роста урожайности ярового ячменя и овса в Степи Украины // Интенсификация производства зерновых культур в условиях Украины. - К., 1977. - С. 120-125.
7. Коданёв И. М. Ячмень. - М.: Колос, 1964. - 240 с.
8. Андреев Д.М., Егорова Р.Н. Сроки сева ячменя, урожай и эффективность удобрений // Научные труды Белорусской с. - х. академии. - Горки, 1975. - Т. 137. - С. 46 - 51.
9. Борисоник З.Б., Ващило М.В., Константинов В.А, Щегула З.М. Наш опыт выращивания ячменя // Зерновое хозяйство. - 1978. - № 3. - С. 24-25.
10. Каликинский А. А. Урожай и качество зерна ячменя в зависимости от доз минеральных удобрений, способов их внесения и почвенных условий // Научные труды Белорусской с.-х. академии. Горки, 1975. - Т. 134. - С.54-62.
11. Лоза Н. Влияние минеральных удобрений на урожай и качество зерна интенсивных сортов ячменя // Повышение урожайности и качества сельскохозяйственных культур. - К., 1981. -С. 54 - 55.
12. Карчевский Л. Ф. Диагностика условий питания и химический состав зерна ячменя // Научные труды Омского с.-х. института. - Омск, 1986. -Вып. 93. - С. 35 - 38.
13. Коданев И.М. Агротехника и качество зерна. - М.: Колос, 1970. - 54 с.
14. Коданев И.М. Зерновое поле: структура и технология. - Горький: Вол-го - Вятское кн. изд-во, 1984. - 206 с.
15. Гармашов В.Н., Селиванов А.Н., Каллус Ю.А. и др. Влияние разового и дробного внесения азота
5. Belyakov I.I. Technology of barley cultivation - M.: Agropromizdat, 1985 -119 p.
6. Borysonik Z.B. Prospects for the growth of the yield of spring barley and oats in the Steppe of Ukraine // Intensification of grain crop production in the conditions of Ukraine. - K., 1977. -P. 120-125.
7. Kodanev I. M. Barley. - M.: Kolos, 1964 - 240 p.
8. Andreev D.M., Egorova R.N. Terms of sowing barley, yield and efficiency of fertilizers / / Scientific works of the Belarusian Agricultural Academy. -Gorki, 1975. - Vol. 137. - P. 46-51.
9. Borysonik Z.B., Vashchilo M.V., Konstantinov V.A., Shchegula Z.M. Our experience of growing barley / / Grain farming. - 1978. - No. 3. - P. 24-25.
10. Kalikinskaya A. the Yield and quality of barley grain, depending on the doses of mineral fertilizers, methods of their deposition and soil conditions // proceedings of the Belarusian agricultural Academy. Slides, 1975. - Vol. 134. -P. 54-62.
11. Vine N. Influence of mineral fertilizers on yield and grain quality of intensive barley Improvement of yield and quality of crops. - K., 1981. - P. 54-55.
12. Karchevsky L.F. Diagnosis of conditions and chemical composition of barley grain // proceedings of the Omsk agricultural Institute. - Omsk, 1986. -Vol. 93. - P. 35 - 38.
13. Kodanev I.M. Agronomic and grain quality. - M.: Kolos, 1970. - 54 p.
14. Kodanev I.M. Grain field: structure and technology. - Bitter: Volga - Vyatka book. Publ. , 1984. - 206 p.
15. Garmashov V. N., Selivanov A.
34
на урожай и качество зерна озимого ячменя // Научн. техн. бюл. Всесоюзного селекц. - генет. института, 1985. — №2/56. - С. 48 - 51.
N., Callus J. A. and others. the Effect of a single fraction of nitrogen on yield and grain quality of winter barley // Scientific. tekhn. bull. Unionofselects. Genet. Institute, 1985. No 2/56. - P. 48 - 51.
Сведения об авторах:
Горбунова Елена Викторовна - кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры растениеводства Агротехнологической академии ФГАОУ ВО «КФУ имени В.И. Вернадского», e-mail: alenaroma12@mail. ru, 295492, Россия, Республика Крым, г. Симферополь, п. Аграрное, Агро-технологическая академия ФГАОУ ВО «КФУ имени В.И. Вернадского».
Горбунов Роман Витальевич -младший научный сотрудник кафедры растениеводства Агротехнологи-ческой академии ФГАОУ ВО «КФУ имени В.И. Вернадского», e-mail: alenaroma21@mail.ru, 295492, Республика Крым, г. Симферополь, Россия, п. Аграрное, Агротехнологическая академия ФГАОУ ВО «КФУ имени В.И. Вернадского».
Петриченко Анна Олеговна - аспирант кафедры растениеводства Агротехнологической академии ФГАОУ ВО «КФУ имени В.И. Вернадского», e-mail:anna.peregud8@yandex. ru, 295492, Россия, Республика Крым, г. Симферополь, п. Аграрное, Агро-технологическая академия ФГАОУ ВО «КФУ имени В.И. Вернадского».
Information about the authors:
Gorbunova Elena Viktorovna -Candidate of Agricultural Science, Associate Professor of the Department of Crop Production of the Agrotechnological Academy FSAEI HE «V. I. Vernadsky Crimean Federal University», e-mail: alenaroma12@mail. ru, Agrotechnological Academy FSAEI HE «V.I. Vernadsky Crimean Federal University», Agrarnoye v., Simferopol, Republic of Crimea, 295492, Russia.
Gorbunov Roman Vitalievich -junior researcher of the Department of Crop Production of the Agrotechnological Academy FSAEI HE «V. I. Vernadsky Crimean Federal University», e-mail: alenaroma12@mail. ru, Agrotechnological Academy FSAEI HE «V.I. Vernadsky Crimean Federal University», Agrarnoye v., Simferopol, Republic of Crimea, 295492, Russia.
Petrichenko Anna Olegovna - postgraduate student of the Department of Crop Production of the Agrotechnological Academy FSAEI HE «V. I. Vernadsky Crimean Federal University», e-mail: anna.peregud8@yandex.ru, Agrotechnological Academy FSAEI HE «V.I. Vernadsky Crimean Federal University», Agrarnoye v., Simferopol, Republic of Crimea, 295492, Russia.
35
