CC BY
47
ди 21200 га, с экономической эффективностью 4520 тыс. рублей;
- ресурсосберегающие способы подготовки паровых полей на площади 3500 га, с экономической эффективностью 607,5 тыс. рублей;
- инновационные технологии возделывания ярового ячменя на площади 4800 га, с экономической эффективностью 3480,0 тыс. рублей;
- рабочие органы орудия серии РАНЧО на площади 2860 га, с экономической эффективностью 4290 млн. рублей;
- сорта зерновых культур на площади 650 га, с экономической эффективностью 1820,0 тыс. рублей;
- сорта масличных культур на площади 680 га, с экономической эффективностью 1428,0 тыс. рублей.
Дальнейшая научная работа ученых института направлена на усовершенствование адаптивно-ландшафтной системы земледелия, разработку рабочих органов для усовершенствования ресурсосберегающей основной обработки почвы в зоне Нижнего Поволжья, разработку новых технологических приёмов возделывания полевых культур различных уровней интенсификации, разработку подсистемы электронных карт для автоматизированной системы управления продукционным процессом посевов озимой пшеницы, изучение способов эффективного использования посевных комплексов и комбинированных машин для возделывания зерновых и масличных культур в регионе.
СоВременные исследования
УДК:631.8:633.11(471.4)
СИСТЕМЫ УДОБРЕНИЙ ПОД ОЗИМУЮ ПШЕНИЦУ В УСЛОВИЯХ НИЖНЕГО ПОВОЛЖЬЯ
А.М. Беляков, д.с.-х.н. - ГНУ Нижне-Волжский НИИСХ Россельхозакадемии
Актуальным направлением исследований в зоне светло-каштановых почв Нижнего Поволжья является оптимизация пищевого режима почв в посевах озимой пшеницы как при разных уровнях влагообеспеченности, так и с позиции экономии ресурсов.
ОВ
зимая пшеница в Нижнем По-в олжье - основная зерновая культура, занимая 30-40% посевных площадей, обеспечивает 60-70% валовых сборов зерна. В условиях часто повторяющихся засух 2007, 2009 и 2010 гг., когда списываются до 70-100% яровых посевов, озимая пшеница обеспечивает стабильность сельскохозяйственного производства и получения качественного зерна.
В Нижнем Поволжье производится 60-70% продовольственного зерна озимой пшеницы.
Место проведения, объекты исследования.
ГНУ Нижне-Волжский НИИСХ Россельхозакадемии, учхоз «Горная поляна». В ГНУ Нижне-Волжском НИИСХ Россельхозака-
демии, начиная с 1960 годов, ставилась серия опытов по применению системы удобрений с целью выявления их продуктивности в конкретных почвенно-климатических условиях.
Опыт № 1 1960-1976 гг.
Целью опыта являлось изучить влияние основного удобрения и азотных подкормок на продуктивность озимой пшеницы, размещаемой по пару, и плодородие светло-каштановых почв в системе 4-хпольных зер-нопаропропашных севооборотов.
Опыт № 2 закладывался в орошаемых условиях в 1978-1985 гг., где применялось комплексное удобрение К60Р90К90 как основное и азот К60 в качестве подкормки рано весной (по «черепку»), в фазы начала
трубкования и колошения с общим уровнем внесения азотных удобрений Niso, N240 и N300 (табл.1). Целью являлась задача оптимизации системы удобрений под озимую пшеницу в условиях бездефицитного увлажнения.
Опыт - № 3 1982...1988 гг. Схема включала 3-х и 4-хпольные севообороты с чередованием культур (пар чистый, озимая пшеница + яровая пшеница, яровые зерновые; пар чистый, озимая пшеница + яровая пшеница, кукуруза на зерно; пар +озимая пшеница+ яровые зерновые + крупяные культуры). Фосфорно-калийные удобрения и навоз вносились осенью под основную обработку почвы, азот - в подкормку рано весной.
Опыт № 4 заложен в 1988-1996 гг., где изучалось влияние минеральных удобрений, отдельно навоз 20 т/га и совместное внесение минеральных и органических удобрений. Азот вносился дробно по N30 в виде подкормок рано весной, в фазу конец кущения и начало колошения.
Опыт № 5 был заложен 1992-1996 гг. на правобережье р. Волги, Астраханской области (ГНУ ПНИИАЗ). Фосфорно-калийные удобрения и навоз вносились под основную обработку почвы. Азотные удобрения - рано весной и в фазу конец кущения.
Опыт № 6 был заложен в 1996-2011 годах на опытных полях ГНУ НижнеВолжский НИИСХ Россельхозакадемии с целью выявления сортовой реакции озимой пшеницы на внесение удобрений. Удобрения вносились в дозах N60 и N60, N30P60K40, N60P60K40, где Р60К40 как основное, а азот N30 и N60 - в подкормку раной весной.
Методика исследований. Общепринятая для полевых опытов (Доспехов Б.А.,1979 г., Константинов П.Н., 1952 г.).
Результаты исследований. Светло-каштановые почвы в Волгоградской области занимают 52,3% территории, в Нижнем Поволжье - около 70%. Изучением почвенного покрова светло-каштановых почв занимались В.А. Ковда (1950), Г.М. Тумин (1957), И.Н. Антипов-Каратаев (1959), С.И. Никитин (1966), А С. Радов (1966), М.Т. Процько (1967), Е.Т. Дегтярева, А.Н. Жулидова (1970), К.П. Пак (1975) и др.
В результате исследований установлено, что основными почвообразователь-
ными породами подзоны светло-
каштановых почв являются четвертичные делювиальные суглинки и глины светло-бурого и серовато-желтого цвета, обладающие значительной пористостью, с содержанием гумуса 1,34-2,17%, общего азота 0,090,14%, подвижного фосфора Р2О5 15-30 мг/кг почвы, обменного калия 301-450 мг/кг почвы, рН 7,0-7,4.
Плотность сложения почвы в слое
о
0,0-1,0 м 1,40-1,43 г/см , емкость катионного обмена 18,5-23,5 мг. экв. на 100 г почвы. В составе обменных катионов 70-80% составляет кальций, до 30% магний и 2,5-3,2% натрий для несолонцеватых почв, и 5-10% -для солонцовых (Е.Т. Дегтярева, А.Н. Жулидова, 1970). Наименьшая влагоемкость 19,620,4% от массы сухой почвы, общая скважность 46,5% в метровом слое, порозность устойчивой аэрации 18,6%.
Аридность климата Нижнего Поволжья оказывает влияние на темпы накопления и характер разложения органических остатков и определяет неблагоприятные условия для процессов гумификации.
Образование гумуса в почвах протекает при кратковременном периоде увлажнения, сменяющимся продолжительным сухим и жарким летом на фоне бедного видового состава растительности и низкой активности почвенной микрофлоры и фауны. При этом смена режимов увлажнения обуславливает интенсивную минерализацию органического вещества при высоких температурах.
Поэтому светло-каштановые почвы характеризуются малогумусностью, быстрой сплываемостью при увлажнении, низкой структурностью и водопроницаемостью (0,30,4 мм/мин.) и высокой плотностью сложения пахотного слоя (1,25-1,35 т/м3). Средняя глубина промачивания почвы составляет 0,4-0,45 м.
Таким образом, светло-каштановые почвы не могут обеспечивать стабильно высокую продуктивность ряда сельскохозяйственных культур, в т.ч. озимой пшеницы, без улучшения питательного режима за счет грамотной дифференцированной обработки почвы, внесения органических и минеральных удобрений.
Ряд исследователей: А.С. Радов (1 974, 1978), Е.И. Столыпин (1976), В.И. Филин (1987) - под системой удобрений понимают норму, сроки, способы внесения удобрений, соотношение элементов питания в удобрениях.
Опытами установлено, что наиболее существенное влияние на рост урожая озимой пшеницы в условиях орошения наряду со сроками и нормами сева оказывает применение удобрений. Так, озимая пшеница на светло-каштановых почвах при орошении без удобрений формирует урожай на уровне 3,30-3,65 т/га. Применение фосфорно-калийных удобрений дает прибавку 0,190,30 т/га. Внесение азотно-калийных удобрений способствует увеличению урожайности озимой пшеницы на 1,72-2,51 т/га. Дальнейшее повышение урожайности отмечается при внесении азотно-фосфорных удобрений (прибавка составила 2,39-3,05 т/га). Наивысшие урожаи в опытах получены при применении полного удобрения (табл.2). Так, на варианте N180P90K90 при сроке сева 20 августа урожай зерна озимой пшеницы составил 5,80-6,12 т/га, а при посеве 10 сен-
тября - 6,34-7,12 т/га. Повышение дозы азота в составе КРК с N180 до N2^ сопровождается увеличением урожайности при всех сроках сева в среднем на 0,64 т/га.
Выявлено также, что на фоне полного удобрения срок сева оказывал более эффективное влияние на продуктивность озимой пшеницы, чем на контроле и в разреженных посевах. Так, при норме высева 5 млн./га (вариант удобрения ^40Р90К90) разница между сроками сева 20 августа и 10 сентября достигала 1,39 т/га, тогда как на варианте без удобрений - 0,45 т/га.
Повышение дозы азота до N300 на фоне Р115К115 существенного влияния на рост продуктивности озимой пшеницы не оказало, так как при незначительном увеличении плотности продуктивного стеблестоя (6-16 стеблей на 1 м ) заметно снижалась продуктивность колоса (на 6-10%). Максимальный урожай в опыте (7,86 т/га в среднем за три года) получен на варианте ^40Р90К90 при норме высева 5 млн. всхожих семян/га и сроке посева 10 сентября (табл. 1).
Таблица 1 - Урожайность озимой пшеницы Мироновская юбилейная в многофактор-
Сроки сева
20 августа 30 августа 10 сентября
Вариант Норма высева, млн. всхожих семян/га
2,0 3,0 5,0 2,0 3,0 5,0 2,0 3,0 5,0
Контроль 3,27 3,13 3,03 3,59 3,48 3,43 3,43 3,49 3,65
N180P90 5,70 5,52 5,47 6,31 6,18 6,14 5,92 6,54 6,65
N180K90 5,16 4,88 4,71 5,87 5,71 5,60 5,41 6,00 6,13
Р90К90 3,58 3,41 3,33 3,78 3,69 3,62 3,63 3,72 3,84
N180P90K90 6,12 5,92 5,80 6,69 6,68 6,58 6,34 7,03 7,12
N240P90K90 6,75 6,52 6,47 7,42 7,25 7,21 6,96 7,71 7,86
N300P115K115 6,79 6,58 6,59 7,38 7,27 7,28 7,05 7,60 7,67
1981 г. - НСР05=0,12 т/га; 1982 г. -НСР05=0,13т/га; 1983 г. - НСР05=0,15 т/га.
Слабую отзывчивость озимой пшеницы сорта на повышение доз удобрений до ^^оРпзКпз в некоторой степени объясняют фитопатологические данные. Количество растений данного варианта, пораженных мучнистой росой, на 15% выше варианта ^40Р90К90 и на 40% - варианта без удобрений, бурой листовой ржавчиной - соответственно на 4 и 16%.
Пораженность колосьев альтернарио-зом в опыте возрастала с увеличением уровня вносимого азота и достигала 72%, тогда как на варианте ^80Р90К90 и ^40Р90К90 заболеваемость растений соответственно на 2231% меньше (табл. 2). Более высокое развитие болезней на удобренных азотом вариантах объясняется тем, что возбудители мучнистой росы и листовой ржавчины легче поражают более молодые ткани листьев, стеблей, а азот способен вызывать усиление ро-
ста и держать растения в физиологически активном состоянии. Болезни и альтернари-оз более интенсивно развиваются в загущенных посевах.
Полученные нами данные в опытах 1, 3, 4, 5, 6 характеризуют продуктивность
озимои пшеницы в богарных условиях при дефиците увлажнения 30-70% от биологической потребности.
В среднем за 7 лет урожайность озимой пшеницы на естественном агрофоне составила 2,05 т/га.
Таблица 2 - Влияние удобрений на поражаемость болезнями растений озимой пшеницы, %
Вариант Пораженность растений, %
мучнистая роса бурая листовая ржавчины альтернариоз корневая гниль
Контроль 5,2 10,0 - 13,3
Р90К90 10,0 5,9 15,2 8,6
90 12,3 11,0 43,0 9,2
^8С>Р90К90 28,0 17,2 41,0 3,8
^N241^9^90 30,6 22,0 50,0 2,6
^00Р115К115 45,8 26,1 72,0 4,5
Улучшение питательного режима за счет внесения минеральных удобрений позволяет на светло-каштановых почвах повысить продуктивность озимой пшеницы на 0,41-0,44 т/га на варианте ^0Р80К80 и на 0,75 т/га на варианте совместного применения органических и минеральных удобрений. Важно отметить, что 3 -хкратное внесение азота по 30 кг д.в. на 1 га даже на фоне внесения органики не приводит к существенному росту продуктивности озимой пшеницы.
В среднем за 7 лет районированные сорта озимой пшеницы Краснодарская 39 и Донская полукарликовая в неорошаемом земледелии по предшественнику чистый пар обеспечивали урожаи на уровне 2,7-2,8 т/га. Во влажные годы продуктивность озимой пшеницы может возрастать в данной зоне на фоне удобрений до 4,32-4,40 т/га, но в резко засушливые годы она снижается до 0,96-1,10 т/га.
Таблица 3 - Урожайность озимой пшеницы по чистому пару, т/га
Вариант Годы Средн.
1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 за 7 лет
Контроль 2,54 3,48 1,02 1,10 1,67 1,25 2,32 2,05
Р65К65 2,60 3,57 1,05 1,18 1,78 1,48 3,34 2,14
N^80^0 2,81 4,16 1,45 1,25 1,82 2,00 3,75 2,46
^0Р60К40 + навоз 30 т/га 2,94 4,21 1,53 1,28 2,06 2,01 3,80 2,55
Нз0Р60К40 + навоз 30 т/га 3,29 4,40 1,60 1,48 2,18 2,36 4,32 2,80
^0Р60К40 + навоз 30 т/га 3,30 4,33 1,62 1,37 1,98 2,42 4,28 2,76
НСР05 0,12 0,13 0,07 0,09 0,11 0,13 0,15
Урожайность озимой пшеницы по непаровым предшественникам остается довольно низкой и составляет 2,17-2,23 т/га во влажные годы и 0,42-0,70 т/га в засушливые годы, что свидетельствует в пользу предшественника - чистый пар (табл. 3,4).
В специальном полевом опыте азот вносили до дозы единовременно рано весной до возобновления вегетации озимой пшеницы. На вариантах и ^20 азот вно-
сили в два срока рано весной и в конце кущения по N30 и N60 соответственно (табл. 5,6).
Установлено, что прибавка урожая озимой пшеницы от применения азотных удобрений по непаровому предшественнику составляла 0,52-0,65 т/га во влажные годы и 0,14-0,32 т/га в сухие годы.
Обработка полученных данных по прибавкам урожая озимой пшеницы от
азотных подкормок показала, что на каждые 10 кг азота по д.в., внесенного рано весной, дополнительно можно получать до 170 кг зерна озимой пшеницы.
Максимальные урожаи в опытах получены при совместном внесении навоза и
минеральных удобрений (навоз 30 т/га + ^0Р60К40) - 3,70-3,65 т/га при сроке сева III декада августа.
Более поздний срок сева (9 сентября) в годы исследований был менее эффективным.
Таблица 4 - Урожайность озимой пшеницы по предшественнику паровая озимь, т/га
Год краснодарская 39 Донская полукарликовая
без удобрений N30 N60 НСР05 без удобрений N30 N60 НСР05
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1982 1,36 1,64 1,88 0,12 1,23 1,50 1,62 0,11
1983 2,17 2,65 2,71 0,05 2,11 2,43 2,60 0,06
1984 0,42 0,56 0,61 0,05 0,41 0,56 0,60 0,05
1985 0,70 0,89 0,99 0,10 0,69 0,74 0,83 0,09
1986 0,51 0,74 0,79 0,06 0,52 0,71 0,75 0,05
1987 0,64 0,80 0,96 0,10 0,63 0,80 0,92 0,10
1988 1,15 1,42 1,55 0,09 1,10 1,32 1,43 0,09
Среднее за 7 лет 1,15 1,42 1,55 0,09 1,10 1,32 1,43 0,09
Таблица 5 - Урожайность озимой пшеницы Краснодарская 39 в зависимости от доз _азотной подкормки, т/га (1987-1988 гг.) ___
Без удобрений N20 N30 N40 N60 N90 N120
3,56 3,79 4,03 4,23 4,61 4,95 4,29
Таблица 6 - Урожайность сортов озимой пшеницы в зависимости от сроков сева и ^_удобрений, т/га (среднее 1989-1994 гг.)__
Вариант Краснодарская 39 Волгоградская 84
24.08 срок 09.09 сева 24.08 09.09
Без удобрений 3,03 2,88 3,01 2,88
^60Р60К40 3,36 3,25 3,28 3,19
Навоз 30 т/га 3,14 3,08 3,20 3,09
^0Р60К40 + навоз 30 т/га 3,50 3,14 3,45 3,38
^0Р60К40 + навоз 30 т/га 3,70 3,54 3,65 3,51
^0Р60К40 + навоз 30 т/га 3,69 3,51 3,65 3,53
НСР05 0,09-0,017
Таблица 7 - Урожайность озимой пшеницы в зависимости от норм высева и удобрений, т/га (среднее 1989-1994 гг.)
Норма высева, млн. всхожих семян на 1 га
Вариант 2,0 3,0 4,0 5,0
Без удобрений 2,80 3,14 3,23 2,96
^60Р60К40 3,19 3,45 3,51 3,33
Навоз 30 т/га 2,99 3,33 3,43 3,15
^0Р60К40 + навоз 30 т/га 3,44 3,62 3,65 3,42
^0Р60К40 + навоз 30 т/га 3,59 3,90 3,90 3,70
^0Р60К40 + навоз 30 т/га 3,58 3,85 3,88 3,71
НСР05 0,12-0,18
Урожайность озимой пшеницы знач ительно возрастает от применения удобрений, но самые высокие урожаи (3,90 т/га) озимой пшеницы получены в опытах на варианте с нормами высева 3,0 и 4,0 млн.шт./га всхожих семян (табл. 7).
В целом по богарным опытам можно сделать вывод, что лучшая продуктивность озимой пшеницы в условиях подзоны светло-каштановых почв в годы исследований формируется при посеве в последней пятидневке августа и первой декаде сентября с нормами высева 3,0 и 4,0 млн. всхожих семян/га и применении органоминеральной системы удобрения с годовыми дозами ^0Р60К40 + 30 т/га навоза, где фосфорно-калийные удобрения и навоз вносятся под основную обработку почвы, а азот - дробно по в фазы рано весной по мерзлоталой почве и в конце кущения озимой пшеницы.
Повышение доз азота с до на одинаковом фосфорно-калийном фоне сопровождается увеличением урожайности при всех сроках сева. Дальнейшее повышение дозы азота до на том же фосфорно-калийном фоне не способствует росту продуктивности озимой пшеницы, поскольку незначительное увеличение плотности продуктивного стеблестоя сопровождается одновременным снижением продуктивности самого колоса.
При сочетании полного минерального удобрения и навоза урожайность озимой пшеницы возрастает до 4,73 т/га (табл.8). В условиях дефицита влаги эффективность минеральных удобрений и прибавка от их внесения снижается и составляет максимум 0,59 т/га, тогда как во влажные годы она достигает 1,12-0,71 т/га.
Таблица 8 - Урожайность озимой пшеницы сорта Донщина в Астраханской области,
Вариант Год Среднее за 4 года
1993 1994 1995 1996
Контроль (б/у) 3,61 2,17 1,14 1,78 2,18
Навоз 20 т/га 4,25 2,34 1,32 2,11 2,50
^30Р60К40 3,85 2,30 1,33 2,14 2,41
3,92 2,31 1,30 2,12 2,41
^90Р60К40 4,19 2,44 1,50 2,30 2,61
^0Р60К40 + навоз 20 т/га 4,73 2,88 1,73 2,47 2,95
НСР05 0,18 0,11 0,06 0,10
Выводы. Полученные данные убедительно свидетельствуют:
1. В земледелии Нижнего Поволжья на светло-каштановых почвах удобрения являются мощным фактором повышения продуктивности озимой пшеницы.
Так, при отсутствии дефицита увлажнения (при орошении) продуктивность озимой пшеницы на оптимальных вариантах может возрастать в 1,9-2,1 раза, в богарном земледелии - на 0,71-1,12 т/га во влажные годы и 0,36-0,59 т/га в сухие.
2. Система удобрений под озимую
пшеницу должна состоять из основного удобрения и системы подкормок, что позволяет существенно улучшить пищевой режим светло-каштановых почв на 15-35% по содержанию макроэлементов и повысить урожайность культуры на 30-70%.
3. Высокая прибавка урожая озимой пшеницы (0,4-0,8 т/га) в опытах наблюдалась при ранневесенних азотных подкормках в дозах и снижение дозы азота, как и увеличение, отрицательно отражалось на приросте урожая и не способствовало росту качества зерна.
