CC BY
17
УДК 631.5+631.8+633.11.321 DOI 10.24411/0235-2516-2018-10006
ПРОДУКТИВНОСТЬ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СИСТЕМ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И ГУМИНОВЫХ УДОБРЕНИЙ В ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОНЕ ПОВОЛЖЬЯ
1 2 1
С.В. Богомазов, к.с.-х.н., А.И. Беленков, д.с.-х.н., О.А. Ткачук, к.с.-х.н., 1М.А. Симонян, 1А.В. Лянденбурская
1 Пензенский ГАУ, e-mail: [email protected] 2РГАУ-МСХА им К.А. Тимирязева, e-mail: [email protected]
В стационарном полевом опыте дана оценка эффективности различных систем зяблевой обработки почвы и гуминовых удобрений при возделывания яровой пшеницы. Двухфазная отвальная обработка почвы, включающая послеуборочное дискование и вспашку, оптимизировала величину плотности почвы и запас продуктивной влаги в метровом слое. Минимальная мелкая основная обработка почвы снижала урожайность яровой пшеницы на 0,16 т/га, двухфазная безотвальная - на 0,12 т/га. Большее влияние на рост, развитие и формирование урожайности яровой пшеницы оказывало гуминовое удобрение Гумостим. Предпосевная обработка семян этим удобрением способствовала повышению урожайности на 0,49-0,52 т/га. Некорневая обработка посевов в фазе кущения обеспечивала прибавку урожая на 0,21-0,24 т/га. Совместная обработка семян и вегетирующихрастений повышала урожайность на 0,55-0,58 т/га. В вариантах с применением гумата калия урожайность находилась на уровне контроля, оказывая несущественное влияние по всем вариантам.
Ключевые слова, яровая пшеница, система обработки почвы, гуминовые удобрения, плотность почвы, запас продуктивной влаги, элементы структуры урожая, урожайность.
SPRING WHEAT PRODUCTIVITY DEPENDING ON SYSTEM OF MAIN SOIL TREATMENT AND HUMIC FERTILIZERS IN THE FOREST-STEPPE ZONE OF VOLGA REGION
lPh.D. S.V. Bogomazov, 2Dr.Sci. A.I. Belenkov, lPh.D. O.A. Tkachuk, :M.A. Simonyan, :A.V. Ljandenburskaja
1 Penza State Agrarian University, e-mail: [email protected] 2Russian Timiryazev State Agrarian University, e-mail: [email protected]
In stationary field experiment, the efficiency of various systems of fallow soil cultivation and humic fertilizers was evaluated in the cultivation of spring wheat. Two-phase dumping of soil, including post-harvest disking and plowing, optimized the soil density and the supply of productive moisture in a meter layer. Minimal small primary tillage reduced the productivity of spring wheat by 0.16, two-phase unedged wheat - 0.12 t/ha. Gumostim humic fertilizer exerted a greater influence on the growth, development and formation of spring wheat yield. Presowing treatment of seeds with this fertilizer contributed to an increase in yield by 0.49-0.52 t/ha. Foliar treatment of crops in the tillering phase provided an increase in yield by 0.21-0.24 t/ha. Joint processing of seeds and vegetating plants increased yield by 0.55-0.58 t/ha. The yield of culture in variants with the use of humic fertilizer ofpo-tassium humate was at the level of control, rendering insignificant influence on all variants of the experiment.
Keywords, spring wheat, soil treatment system, humic fertilizers, soil density, supply of productive moisture, elements of crop structure, yield.
Обработка почвы остается самой значительной и трудоемкой деятельностью человека по производству продукции растениеводства. На ее выполнение затрачивается около 40% энергетических и 25% трудовых ресурсов от всего объема полевых работ. Использование такого количества энергетических ресурсов оправдывается, если обработку почвы проводят в соответствии с требованиями
возделываемых культур, а также с учетом почвенных и климатических особенностей [1-7]. В настоящее время стало расширяться производство экологически безопасных удобрений и средств защиты. Преимущество удобрений на основе гуматов перед пестицидами и минеральными удобрениями состоит в их комплексном положительном воздействии на растение и высокой эффективности. Являясь
природными веществами, они включаются в круговорот веществ и энергии в агроэкосистемах [8-10]. При использовании гуматов повышается урожайность зерновых, всхожесть и энергия прорастания семян; усиливается корнеобразование и обмен веществ у растений, поглощение и потребление элементов минерального питания, усиливается активность нитратредуктазы, увеличивается сопротивляемость растений к болезням, повышается устойчивость к заморозкам и засухе [11-13].
Цель исследования - изучение влияния систем основной обработки почвы и гуминовых удобрений на урожайность яровой мягкой пшеницы.
Объекты и методы исследований. В 2014-2016 гг. в условиях стационарного полевого опыта кафедры общего земледелия и землеустройства Пензенского ГАУ, заложенного в 1982 г., изучали системы основной обработки почвы в восьмипольном зернопаротравяном севообороте со следующим чередованием культур: черный пар - озимая пшеница - яровая пшеница - викоовсяная смесь с подсевом клевера лугового - клевер луговой первого года пользования - клевер луговой второго года пользования - озимая пшеница - яровая пшеница.
Почва опытного участка - чернозем выщелоченный, тяжелосуглинистая по гранулометрическому составу. Среднее содержание гумуса в пахотном слое 5,92%, реакция почвенного раствора слабокислая (рНКС1 5,0-5,1), содержание щелочно-гидролизуемого азота от 81 до 98 мг/кг почвы, подвижного фосфора - среднее, обменного калия (по Чирикову) - повышенное.
Объектом исследования была яровая пшеница, размещенная в паровом звене севооборота, сорт -Тулайковская 10. Норма высева 5,0 млн/га всхожих семян.
Схема полевого двухфакторного опыта показана в таблице 1. Варианты размещены методом рендо-мизированных повторений. Повторность опыта четырехкратная [14-15].
Гумостим - экологически безопасное, высокоэффективное биологически активное удобрение гуминовой природы на основе торфа. Состав: гу-миновые кислоты, азот, фосфор, калий, железо, кальций, магний, микроэлементы (медь, цинк, марганец), витамины, аминокислоты. Назначение -повышение урожайности культур и качества сельскохозяйственной продукции [12].
Гумат калия - стимулятор роста для увеличения прироста побегов, снижения полегания, повышает устойчивость растений к стрессовым факторам вегетационного периода в засушливые, влажные и холодные годы, к повышенным дозам минеральных удобрений. Действующее вещество гумата калия -калиевые соли гуминовых кислот [13].
Результаты исследований. Пензенская область расположена в лесостепной зоне Поволжья. Климат
области умеренно континентальный, характеризуется значительными колебаниями температуры, относительной влажностью воздуха и неравномерностью распределения осадков, как в течение года, так и по годам. Лимитирующими факторами, влияющими на уровень урожайности сельскохозяйственных культур, является влага и тепло. Осадки -особенно неустойчивый элемент климата, их количество по годам варьирует от 350 до 770 мм.
Для характеристики использовали гидротермический коэффициент (ГТК) Г.Т. Селянинова. Разной степени увлажнения соответствуют следующие градации ГТК: < 0,4 - очень сильная засуха; 0,4 < ГТК < 0,5 - сильная засуха; 0,5 < ГТК < 0,7 средне засушливо; 0,7 < ГТК < 1,0 недостаточно влажно; 1,0 < ГТК < 2,0 - достаточно влажно; > 2,0 - переувлажнено [16]. В период исследований складывались неодинаковые условия увлажнения (рисунок). В период посев - кущение ГТК варьировал от 0,3 до 2,53; кущение - выход в трубку - не выше 0,5; выход в трубку - колошение от 0,03 до 2,1. График подтверждает закономерность изменчивости агроклиматических условий района исследований. В целом ГТК за период вегетации варьировал от 0,7 (в 2015 г.) до 1,13 (в 2016 г.).
Плотность почвы - одна из важнейших агрофизических характеристик, которая, в свою очередь, обусловливает изменения водного и воздушного режимов. Растения негативно реагируют как на очень плотное, так и на очень рыхлое сложение почвы. Минимальные показатели плотности почвы в период кущения яровой пшеницы складывались в варианте с применением двухфазной отвальной основной обработки почвы. Величина данного показателя находилась в диапазоне: 0-10 см - 0,971,00 г/см3; 10-20 см - 1,03-1,05 г/см3; 20-30 см -1,09-1,11 г/см3. Применение двухфазной безотвальной и минимальной мелкой зяби приводило к незначительному уплотнению слоев 10-20 и 20-30 см, что существенно не могло повлиять на рост и развитие растений. Показатели плотности в вариантах с минимальной мелкой зябью в период кущения яровой пшеницы находились в пределах: 0-10 см -1,00-1,05 г/см3; 10-20 см - 1,07-1,10 г/см3; 20-30 см - 1,13-1,15 г/см3.
Наименьшие запасы продуктивной влаги метрового слоя почвы в период посева складывались в вариантах с применением минимальной мелкой основной обработкой почвы. Отклонение по данному показателю в пользу двухфазной отвальной основной обработки составляло 5,9 мм, что выше величины НСР05 на 1,1 мм. В вариантах с двухфазной безотвальной основной обработкой почвы запас продуктивной влаги находился на уровне контроля.
Продуктивная кустистость изменялась несущественно и варьировала по вариантам от 1,0 до 1,2 (табл. 1). Наибольшее влияние на увеличение коэф-
--2014
-2015
----2016
1 декада 2 декада 3 декада 1 декада 2 декада Здекада 1 декада
мая мая мая июня июня июня июля
Уровень влагообеспеченности посевов яровой пшеницы
фициента продуктивного кущения оказало применение гуминового удобрения Гумостим. Обработка семян и посевов Гумостимом достоверно увеличивала озерненность колоса на 5 шт. по сравнению с контролем (обработка семян водой). Показателем, тесно связанным с озерненностью колоса, служит
масса зерна с растения, которая увеличивалась на 0,14-0,17 г в варианте с совместной обработкой семян и посевов яровой пшеницы удобрением Гумо-стим. Среди показателей, связанных с урожайностью, большое значение имеет величина - масса 1000 зерен, наибольшие (36,0-36,4 г) значения кото-
1. Элементы структуры урожая яровой пшеницы в зависимости от изучаемых факторов и
Фактор А - система основной обработки почвы Фактор В - применение гуминовых удобрений Количество растений перед уборкой, шт/м2 Коэффициент продуктивного кущения Число зерен в колосе, шт. Масса, г.
зерна с растения 1000 зерен
А0 - двухфазная отвальная зяблевая обработка: дискование на 1012 см, вспашка на 20-22 см (контроль) В0 372 1,0 17 0,77 34,4
В1 377 1,2 21 0,90 36,2
В2 374 1,2 18 0,83 35,3
Вз 380 1,2 22 0,91 36,4
В4 373 1,1 18 0,78 34,6
В5 375 1,0 17 0,78 34,7
В6 379 1,1 18 0,80 34,7
А1 - двухфазная безотвальная зяблевая обработка: дискование на 1012 см, безотвальное рыхление на 20-22 см В0 370 1,0 16 0,73 34,1
В1 374 1,2 20 0,89 35,9
В2 372 1,1 18 0,81 35,2
Вз 377 1,2 21 0,90 36,0
В4 372 1,1 17 0,77 34,4
В5 373 1,0 17 0,77 34,6
В6 375 1,1 18 0,78 34,6
А2 - минимальная зяблевая обработка: дискование на 10-12 см, культивация на 12-14 см В0 368 1,0 16 0,72 34,0
В1 372 1,1 21 0,87 36,0
В2 370 1,1 18 0,82 35,2
Вз 375 1,1 21 0,90 36,2
В4 370 1,1 18 0,77 34,3
В5 372 1,0 17 0,77 34,7
В6 374 1,1 18 0,78 34,6
НСР05 А - 3,2 0,21 1,8 0,09 0,8
НСР05 В - 4,7 0,24 3,7 0,11 1,6
НСР05 АВ - 6,1 0,28 4,2 0,12 1,7
Примечание. В0 - предпосевная обработка семян водой (контроль); В1 - предпосевная обработка семян Гумостимом 100 мл/т; В2 - некорневая подкормка Гумостимом в фазе кущения 300 мл/га; В3 - предпосевная обработка семян Гумостимом 100 мл/га + некорневая подкормка в фазе кущения 300 мл/га; В4 - предпосевная обработка семян гуматом калия 200 г/т; В5 - некорневая подкормка гуматом калия в фазе кущения 0,5 л/га; В6 - предпосевная обработка семян гуматом калия 200 г/т + некорневая подкормка 0,5 л/га.
2. Урожайность яровой пшеницы (2014-2016 гг.), т/га
Фактор А - система Фактор В - 2014 г. 2015 г. 2016 г. Средняя
основной обработки почвы применение гуминовых удобрений
В0 3,11 2,90 3,18 3,06
В1 3,56 *В 3,48 *В 3,61 *В 3,55
В2 3,27 *В 3,18 *В 3,37 *В 3,27
А0 В3 3,62 *В 3,52 *В 3,68 *В 3,61
В4 3,11 2,95 3,20 3,09
В5 3,05 3,02 3,16 3,08
Вб 3,15 3,04 3,26 3,15
В0 2,99 *А 2,83 3,05*А 2,96
В1 3,53 *В 3,38 *В 3,53 *В 3,48
В2 3,20 *В 3,09 *В 3,30 *В 3,20
А1 В3 3,57 *В 3,42 *В 3,62 *В 3,54
В4 2,99 2,87 3,17 3,01
В5 2,96 2,90 3,13 3,00
Вб 3,07 2,94 3,20 3,07
В0 2,91*А 2,77*А 3,01*А 2,90
В1 3,46 *В 3,33 *В 3,47 *В 3,42
В2 3,12 *В 3,02 *В 3,25 *В 3,13
а2 В3 3,50 *В 3,37 *В 3,55 *В 3,47
В4 2,93 2,83 3,09 2,95
В5 2,89 2,85 3,06 2,93
Вб 3,01 2,89 3,14 3,01
А 0,11 0,10 0,12 0,12
НСР05 В 0,10 0,11 0,11 0,11
АВ 0,12 0,11 0,12 0,12
* достоверные различия по факторам А, В.
рой также отмечены в варианте совместной обработки семян и посевов яровой пшеницы Гумостимом.
Системы основной обработки почвы на озер-ненность колоса, массу зерна с растения и мас-су1000 зерен влияли несущественно.
Данные таблицы 2 показывают, что применение минимальной мелкой основной обработки почвы снижало урожайность на 0,16 т/га, двухфазной безотвальной обработки - на 0,12 т/га относительно контроля. Наибольшее влияние на рост, развитие растений и формирование урожайности яровой пшеницы оказывало удобрение Гумостим. Предпосевная обработка семян Гумостимом (100 мл/т) в среднем за годы исследований увеличивала урожайность на 0,49-0,52 т/га в сравнении с контролем. Некорневая обработка посевов в фазе кущения обеспечивала прибавку на уровне 0,21-0,24 т/га. Совместная обработка семян и вегетирующих растений приводила к увеличению урожайности на 0,55-0,58 т/га.
Урожайность на вариантах с применением гумата калия находилась на уровне контроля и несущественно повышалась по вариантам опыта.
Таким образом, результаты полевого опыта показали, что оптимальные показатели плотности почвы в период кущения яровой пшеницы складывались в варианте с двухфазной отвальной основной обработкой почвы. В вариантах с минимальной мелкой основной обработкой почвы достоверно снижался запас продуктивной влаги метрового слоя в период посева в сравнении с контролем. Обработка семян и посевов удобрением Гумостим увеличивала озерненность колоса на 5 шт., массу зерна с растения на 0,14-0,17 г, массу 1000 зерен до 36,4 г, урожайность яровой пшеницы на 0,55-0,58 т/га Применение минимальной мелкой основной обработки почвы приводило к снижению урожайности яровой пшеницы на 0,16 т/га, двухфазной безотвальной - на 0,12 т/га
Литература
1. Кудрявцева М.Н. Влияние основной обработки на засоренность почвы и посевов, урожайность яровой пшеницы // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии, 2014, № 3(27). - С. 15-20.
2. Нечаева Е.Х., Мельникова Н.А., Редин Д.В. Влияние минимализации обработки на состояние плодородия тяжелых суглинистых почв в посевах яровой и озимой пшеницы // Известия Самарской ГСХА, 2016, Т. 1, № 2. - С. 7-11.
3. Перфильев Н.В., Вьюшина О.А. Урожайность зерновых и качество зерна пшеницы при различных системах основной обработки почвы // Земледелие, 2017, № 5. - С. 36-38.
4. Плескачев Ю.Н., Кощеев И.А., Кандыби С.С. Влияние способов основной обработки почвы на урожайность зерновых культур // Вестник Алтайского ГАУ, 2013, № 1 (99). - С. 23-26.
5. Орлов А.Н., Ткачук О.А., Павликова Е.В., Тихонов Н.Н. Пути повышения эффективности производства зерновых культур в лесостепи Среднего Поволжья // Нива Поволжья, 2011, № 4 (21). - С. 40-44.
6. Орлов А.Н., Ткачук О.А., Павликова Е.В. Совершенствование технологии возделывания яровой пшеницы в лесостепи Среднего Поволжья // Известия Оренбургского ГАУ, 2009, Т. 1, № 22-2. - С. 12-15.
7. Данилов А.Н., Летучий А.В., Шагиев Б. Влияние удобрений и обработки почвы на элементы ее плодородия и урожайность яровой пшеницы на черноземах Поволжья // Нива Поволжья, 2015, № 3(36). - С. 46-53.
8. Виноградова В.С., Мартынцева А.А., Казарин С.Н. Влияние гуминовых и микроудобрений на урожайность яровой пшеницы // Земледелие, 2015, № 1. - С. 32-34.
9. Гармаш Г.А., Гармаш Н.Ю., Берестов А.В. Гуматизированные удобрения и их эффективность // Агрохимический вестник, 2013, № 2. - С. 11-13.
10. Хитрова В.И. Сравнительная оценка эффективности гуминовых удобрений в технологии возделывания яровой пшеницы в условиях Нечерноземной зоны России: дисс. к.с.-х.н. - Кострома, 2012. - 220 с.
11. Вербицкая Н.В., Кондратенко Е.П., Соболева О.М. Использование препарата гуминовой природы для предпосевной обработки семян яровой пшеницы // Вестник Кузбасского государственного технического университета, 2014, № 3 (103). - С. 128-132.
12. Кравец А.В., Касимова Л.В., Зотикова А.П. Эффективность опрыскивания яровой пшеницы гумостимом с микроэлементами / Аграрная наука, образование, производство: актуальные вопросы: сборник трудов Всероссийской науч.-практич. конф. - Новосибирск, 2014. - С. 204-207.
13. Пронько В.В., Корсаков К.В., Гатаулин Т. С. Эффективность гумата калия-натрия на черноземных почвах Поволжья // Плодородие, 2010, № 2. - С. 18-19.
14. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). -М.: Агропромиздат, 1985. - 351 с.
15. Афанасьева Р. А. К методике дисперсионного анализа результатов многолетних полевых опытов // Агрохимия, 2004, № 5. - С. 85-91.
16. Селянинов Г.Т. Методика сельскохозяйственной характеристики климата / В кн.: Мировой агроклиматический справочник. - Л.: Гидрометеоиздат, 1937. - С. 5-27.
УДК 631.816:631.452
DOI 10.24411/0235-2516-2018-10007
ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙНОСТЬ РАСТЕНИЙ И ИЗМЕНЕНИЕ СВОЙСТВ МЕРЗЛОТНОЙ ЛУГОВО-ЧЕРНОЗЕМНОЙ ПОЧВЫ
А.П. Чевычелов, д.б.н., Н.В. Барашкова, д.с.-х.н., О.Г. Захарова, к.б.н., В.В. Устинова, к.с.-х.н., А.П. Аржакова, к.с.-х.н.
Институт биологических проблем криолитозоны СО РАН, e-mail: [email protected]
Изучали влияние длительного применения органических и минеральных удобрений на урожайность и ботанический состав естественного остепненного лугового фитоценоза, а также изменение физико-химических и агрохимических показателей малоплодородной мерзлотной лугово-черноземной почвы, сформированной в условиях криоаридного климата Центральной Якутии. Показано, что на всех удобренных вариантах опыта в среднем за ротацию 2013-2016 гг. урожайность увеличивалась в 1,5-2,6 раза. При этом средняя максимальная урожайность сена остепненного луга составляла 15,7-16,1 ц/га. Помимо этого в почвах всех удобренных вариантов опыта отмечалось повышение плодородия, что выражалось в увеличении содержания гумуса (максимально до 4,2-4,3%), аммиачного и нитратного азота (соответственно до 17-21 и 3-8 мг/кг), подвижного фосфора и доступного калия (до 177-245 и 301-337 мг/кг), а также частиц ила и глины (до 6,8-7,0% и 15,6-15,7%). Также установлено, что наряду с этим при длительном применении удобрений наблюдается изменение ботанического состава травостоя остепненного луга. При этом, как правило, возрастает относительная доля злаков за счет снижения участия разнотравья и бобовых в составе травостоя.
Ключевые слова: мерзлотная почва, удобрения, изменение свойств, остепненный луг, урожайность, ботанический состав растений.
