CC BY
33
УДК / UDC 631.559:633.15:633.174 (470.56)
СРАВНИТЕЛЬНАЯ УРОЖАЙНОСТЬ ПРОПАШНЫХ КУЛЬТУР НА ЧЕРНОЗЁМАХ ЮЖНЫХ ОРЕНБУРГСКОГО ПРЕДУРАЛЬЯ
COMPARATIVE PRODUCTIVITY OF CULTIVATED CROPS ON CHERNOZEM LANDS OF THE ORENBURG SOUTH PREDURALYE
Максютов Н.А.*, доктор сельскохозяйственных наук Maksyutov N. A., Doctor of Agricultural Sciences Жданов В.М., Скороходов В.Ю., Митрофанов Д.В., Кафтан Ю.В., кандидаты
сельскохозяйственных наук Zhdanov V.M., Skorokhodov V.Y., Mitrofanov D.V., Kaftan Y.V., Candidates
of Agricultural Sciences Жижин В.Н., старший научный сотрудник Zhizhin V. N., Senior Researcher Оренбургский научно-исследовательский институт сельского хозяйства,
Оренбург, Россия Orenburg Research Institute of Agriculture, Orenburg, Russia *E-mail: [email protected]
АННОТАЦИЯ
В данной статье представлены результаты урожайности кукурузы и сорго на силос за 24 года исследований (1990-2013 гг.) севооборотов и бессменных посевов. Цель нашей работы направлена на повышение урожайности кукурузы и сорго на силос и подбора наилучших предшественников шестипольных севооборотов. Задачи исследования: 1. Установить величину урожайности кукурузы и сорго на силос в зависимости от действия и последействия различных предшественников и фона питания; 2. Выявить причины снижения урожайности кукурузы и сорго на силос при бессменном возделывании. Исследования проводились на двух фонах питания. На одной половине поперёк делянок под основную обработку почвы вносили N40 P40 кг д.в. на 1 га, вторую половину делянок изучали без удобрений. Размер делянок первого порядка - 7,2 х 90 м, второго 3,6 х 90 м. Размеры удобренного фона по длине делянок - 30 м, неудобренного - 60 м. Учётная площадь делянки 60 м2 на удобренном и 120 м2 на неудобренном фоне. Агротехника возделывания кукурузы и сорго на силос, принятая для зоны, норма высева - 0,05 и 0,07 млн. шт. всхожих семян на 1 га. Высеваемые сорта: РОСС - 144 МВ и Кинельская - 3. Годы исследований охватывали все многообразия погодных условий, в связи с чем, приведены данные метеорологических условий вегетационных периодов культур. Представлена развёрнутая информация по урожайности кукурузы и сорго на силос в зависимости от предшественника и фона питания в четвёртой ротации севооборотов. Дана урожайность кукурузы и сорго на силос в среднем за четыре ротации севооборотов и бессменных посевов в зависимости от предшественников и фона питания. На основании вышеизложенного сделаны выводы из которых следует, что основным фактором, влияющим на урожайность кукурузы и сорго на силос являются погодные условия. Бессменное их возделывание ведёт к снижению урожайности.
ABSTRACT
This article presents the results of the yields of maize and sorghum for silage over 24 years of research (1990-2013) crop rotations and permanent crops. The aim of our work is aimed at improving the productivity of maize and sorghum for silage and selection of the best predecessors shestiballny of rotation. Research objectives: 1. To set the value of the yield of maize and sorghum for silage depending on the effect and aftereffect of various predecessors and background power; 2. To Identify the causes of yield reduction of maize and sorghum for silage under permanent cultivation. Studies were conducted on two backgrounds power. On one half across the plots under the main tillage contributed N40 P40
kg of nutrient content per 1 ha, the second half of the plots studied without fertilizers. The size of the plots of the first order - 7.2 x 90 m, the second 3.6 x 90 m. Size fertilized background on the length of the plots of 30 m, podobrannogo - 60 m User area of 60 m2 on plots fertilized and 120 m2 on padobranom background. Agriculture the cultivation of corn and sorghum silage adopted for areas, the seeding rate is 0.05 and 0.07 million pieces of viable seeds per 1 ha. Sown varieties: ROSS - 144 МВ and Kinel.skaja - 3. Years of research covered all variety of weather conditions, and therefore, the data of meteorological conditions growing seasons of crops. Presents detailed information on the yield of maize and sorghum for silage depending on the precursor and the background power in the fourth rotation of the rotation. Given the yield of corn and sorghum silage in an average of four rotation crop rotation and permanent crops, depending on the precursors and the background power. Based on the above conclusions from which it follows that the main factor affecting the yield of corn and sorghum silage are weather conditions. Permanent their cultivation leads to lower yields.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
Урожайность, ротация, бессменный посев, севооборот, предшественник, фон питания, вегетационный период, последействие, схема, удобрение, погодные условия.
KEY WORDS
Productivity, rotation, permanent crops, crop rotation, predecessor, food background, vegetative period, aftereffect, scheme, fertilizer, weather conditions.
Увеличение производства полноценных и дешевых кормов для животноводства является одной из важнейших задач. Главным резервом увеличения производства кормов было и остаётся повышение урожайности кормовых культур. В настоящее время стоит задача не только повысить урожайность сельскохозяйственных культур, но и снизить себестоимость продукции. Особо остро проблема с обеспеченностью кормами животноводства ощущается в сухостепной зоне Южного Урала. Ввиду сложившихся природно-климатических условий ассортимент культивируемых здесь кормовых культур ограничен, а их урожайность по годам весьма не стабильна [1].
Правильное чередование культур в севообороте наилучшим образом осуществляется сочетанием в нём различных звеньев, отвечающих современным агробиологическим требованиям. Состав их культур определяется общей структурой пашни и посевных площадей, принятой в данном хозяйстве.
Особая роль в структуре посевных площадей принадлежит поздним культурам -кукурузе и сорго. Используя осадки первой и второй половины периода вегетации, обилие света, тепла и отличаясь исключительной засухоустойчивостью, поздние культуры дают более высокие урожаи, чем ранние яровые культуры.
Сорго в отличии от кукурузы менее требовательно к плодородию почвы, оно мирится с её уплотнением и засолением, развивает более мощную и глубокую корневую систему. В то же время оно по морфолого-биологическим особенностям сравнительно легко переносит временное завядания тканей листьев и обладает более низким транспирационным коэффициентом, что развивает в нём исключительную засухоустойчивость, по которой сорго выделяется среди всех культурных растений [2].
Цель нашей работы направлена на повышение урожайности кукурузы и сорго на силос и подбора наилучших предшественников шестипольных севооборотов.
Задачи исследования:
1. Установить величину урожайности кукурузы и сорго на силос в зависимости от действия и последействия различных предшественников и фона питания;
2 Выявить причины снижения урожайности кукурузы и сорго на силос при бессменном возделывании.
Условия, материалы и методы. Нами проводились исследования в длительном стационаре по севооборотам и бессменным посевам на опытном поле ОПХ им. Куйбышева Оренбургского НИИСХ.
Схема размещения кукурузы и сорго в севооборотах следующая: 1. Пар чёрный кулисный - озимая рожь - яровая твёрдая пшеница - кукуруза на силос (сорго на силос) - мягкая пшеница - ячмень (контроль); 2. Пар чёрный кулисный - яровая твёрдая пшеница - яровая мягкая пшеница - кукуруза на силос (сорго на силос) - мягкая пшеница - ячмень; 3. Пар почвозащитный - яровая твёрдая пшеница - яровая мягкая пшеница - кукуруза на силос (сорго на силос) - мягкая пшеница - ячмень; 4. Пар сидеральный - яровая твёрдая пшеница - яровая мягкая пшеница - кукуруза на силос (сорго на силос) - мягкая пшеница - ячмень; 5. Яровая твёрдая пшеница - кукуруза на силос; 6. Бессменный посев кукурузы на силос; 7. Бессменный посев сорго на силос.
Исследования проводились на двух фонах питания. На одной половине поперёк делянок под основную обработку почвы вносится N40 P40 кг д.в. на 1 га, вторая половина - без удобрений.
Размеры делянок первого порядка - 7,2 х 90 м, второго 3,6 х 90 м. Размеры удобренного фона по длине делянок - 30 м, неудобренного - 60 м. Учётная площадь делянки 60 м2 на удобренном и 120 м2 на неудобренном фоне. Агротехника возделывания кукурузы и сорго на силос, принятая для зоны, норма высева - 0,05 и 0,07 млн. шт. всхожих семян на 1 га. Высеваемые сорта: РОСС - 144 МВ и Кинельская - 3.
Почва чернозём южный карбонатный среднемощный тяжелосуглинистый. Чернозём южный характеризуется содержанием гумуса в пахотном (0-30 см) слое 3,24,0%, общего азота 0,20-0,31%, общего фосфора 0,14-0,22%, доступного фосфора 1,52,5 мг и обменного калия 30-38 мг на 100 г почвы, рН почвенного раствора - 7,0-8,1. Сумма поглощённых оснований не превышает 39,1 мг/экв. на 100 г сухой почвы.
Объёмная масса почвы увеличивается с 1,14 на 1 см3 в пахотном до 1,39 г на 1 см3 в слое 0-150 см. Влажность устойчивого завядания, максимальная гигроскопичность и влагоёмкость уменьшаются по мере углубления.
В данной статье представлены результаты урожайности кукурузы и сорго на силос за 24 года исследований (1990-2013) севооборотов и бессменных посевов.
На урожайность сельскохозяйственных культур главным образом оказывают два фактора - это осадки и температурной режим, такое положение подтверждается и нашими исследованиями [3;4].
Таблица 1 - Метеорологические условия вегетационных периодов за годы проведения исследований (данные Оренбургского гидрометеоцентра)
Температура, °С Осадки, мм
за месяц
Годы с/х год го м н с; т с с/х год го м н с; т с ГТК за май-август Число д. с от. вл. в. 30% и н.
^ 2 ^ т а 2 и 2 и т а
1990-1995 5,0 15,0 20,0 20,6 18,6 394,0 25,0 36,0 62,0 44,0 0,73 51,0
1996-2001 5,4 14,6 21,0 22,7 20,5 381,0 41,0 56,0 38,0 13,0 0,67 62,0
2002-2007 6,3 15,3 19,3 21,4 21,2 421,0 34,0 44,0 54,0 15,0 0,64 42,0
2007-2008 5,5 15,5 18,8 23,7 22,7 395,0 58,0 29,0 50,0 28,0 0,70 60,0
2008-2009 5,9 15,1 22,8 22,3 19,3 320,0 35,0 20,0 14,0 61,0 0,56 80,0
2009-2010 5,4 18,5 24,8 26,3 25,0 286,0 1,0 1,0 11,0 34,0 0,15 104,0
2010-2011 4,7 15,9 18,9 25,8 20,5 348,0 47,0 38,0 28,0 25,0 0,59 59,0
2011-2012 6,3 18,6 23,7 25,0 24,7 297,0 20,0 42,0 24,0 8,0 0,34 75,0
2012-2013 6,7 17,4 22,0 22,5 20,7 462,0 11,0 24,0 74,0 107,0 0,83 73,0
2007-2013 5,8 16,8 21,8 24,2 22,1 351,0 29,0 27,0 34,0 44,0 0,53 75,0
Среднемн. показ. 4,4 15,0 19,7 21,9 20,0 367,0 41,0 39,0 41,0 34,0 0,53 56,0
Примечание: среднемн. показ. - среднемноголетние показатели; число д. с от. вл. в. 30% и н. - число дней с относительной влажностью воздуха 30% и ниже.
Погодные условия играют основную роль в росте, развитии и формировании урожая, а в некоторые острозасушливые годы урожайность сельскохозяйственных
культур полностью зависит от них [5; 6]. В такие годы уровень агротехники сводится практически к нулю (удобрения, система обработки почвы, предшественники и т.д.) [7;8]. Годы исследований охватывали все многообразия погодных условий (табл. 1).
Год 2008 характеризовался как недостаточно влажный. За вегетационный период (ГТК - 0,70) выпали осадки выше нормы (165 мм, при среднемноголетней норме 155 мм) на 10 мм или на 6%, где среднесуточная температура воздуха за этот же период была больше среднемноголетней (19,1°С) на 1,1°С. Число суховейных дней за этот период было 60.
Лучшими предшественниками кукуруза на силос в 2008 году были яровая мягкая пшеница по сидеральному пару (урожайность 13,25 ц с 1 га на удобренном фоне и 13,83 ц с 1 га на неудобренном), кукуруза при бессменном посеве (13,71 ц с 1 га на удобренном и 14,40 ц на неудобренном фоне), а также при чередовании кукурузы с твёрдой пшеницей (12,69 ц и 13,58 ц с 1 га на удобренном и неудобренном фоне, соответственно) (табл. 2).
Таблица 2 - Урожайность кукурузы и сорго на силос в зависимости от предшественников и фона питания в четвёртой ротации севооборотов с различными видами пара, т с 1 га
№ севооборота Предшественник Культура Фон Годы Средняя За 6 лет Средняя по фонам
2008 2009 2010 2011 2012 2013
I Яровая твёрдая пшеница после озимой ржи по чёрному пару (к) кукуруза на силос уд. 3,94 13,15 12,89 8,65 10,82 14,36 10,63 11,30
неуд. 8,15 8,54 13,50 19,87 10,83 11,00 11,98
сорго на силос уд. 8,93 13,92 - 11,37 9,40 39,67 16,66 15,94
неуд. 6,34 11,91 - 18,10 9,52 30,30 15,23
II Яровая мягкая пшеница после твёрдой пшеницы по чёрному пару Кукуруза на силос уд. 10,71 10,92 14,86 8,37 12,20 15,02 12,01 12,31
неуд. 11,54 9,76 11,34 18,91 12,39 11,74 12,61
сорго на силос уд. 11,32 12,94 - 9,80 9,40 43,05 17,30 16,56
неуд. 12,30 11,32 - 15,20 9,90 30,40 15,82
III Яровая мягкая пшеница после твёрдой пшеницы по почвозащитному пару кукуруза на силос уд. 11,65 10,67 11,96 9,21 11,37 15,00 11,64 11,98
неуд. 11,78 9,38 11,24 17,76 11,98 11,87 12,33
сорго на силос уд. 12,04 14,40 - 9,50 9,72 43,74 17,88 17,14
неуд. 13,71 11,14 - 16,53 9,22 31,47 16,41
IV Яровая мягкая пшеница после твёрдой пшеницы по сидеральному пару Кукуруза на силос уд. 13,25 12,35 13,42 8,56 12,05 14,92 12,42 12,90
неуд. 13,83 10,39 12,77 19,45 12,60 11,33 13,39
сорго на силос уд. 7,94 14,01 - 11,02 9,75 44,08 17,36 16,66
неуд. 10,44 11,79 - 16,25 9,75 31,57 15,96
Бессменный посев Кукуруза на силос кукуруза на силос уд. 13,71 12,74 11,71 9,51 10,78 14,94 12,23 12,80
неуд. 14,40 11,43 10,85 20,43 10,25 12,92 13,38
Яровая твёрдая пшеница кукуруза на силос уд. 12,69 12,78 11,18 7,62 10,69 13,38 11,39 12,28
неуд. 13,58 11,80 13,13 17,84 10,12 12,63 13,18
Сорго на силос сорго на силос уд. 8,73 17,50 - 8,00 - 18,22 13,11 13,43
неуд. 12,13 11,19 - 16,70 - 15,00 13,75
Примечание: уд. - удобренный фон, неуд. - неудобренный.
Для сорго на силос лучшим предшественником в 2008 году была мягкая пшеница в последействии почвозащитного пара. Урожайность его составила 12,04 ц с 1 га на удобренном фоне и 13,71 ц с 1 га на неудобренном, соответственно.
Год 2009 был засушливым. За вегетационный период (май-август) выпало 130 мм или 84% от нормы (155 мм).
За этот же период среднесуточная температура составила 19,9°С, ГТК - 0,56. Число суховейных дней за период с мая по август - 80.
Наиболее благоприятным 2009 год был для сорго на силос. Урожайность его даже при бессменном возделывании не снизилась и была на удобренном фоне 17,50 ц с 1 га. Также в этом же году отмечалось положительное влияние последействия почвозащитного и сидерального паров.
Год 2010 был острозасушливым. За вегетационный период (май-август) выпало 47 мм или 30% от нормы (155 мм). За этот же период среднесуточная температура составила 23,6°С, ГТК - 0,15. Число суховейных дней за период с мая по август - 104.
В условиях засухи 2010 года кукуруза сформировала хорошую урожайность. Её урожайность по мягкой пшенице в последействии сидерального пара составила 13,42
ц с 1 га на удобренном, 12,77 ц на неудобренном фоне. Прибавка от удобрения составила 0,65 ц с 1 га. В остальных вариантах удобрение не оказало своего положительного влияния на урожайность кукурузы.
Год 2011 характеризовался как засушливый. За вегетационный период (ГТК -0,59) выпали осадки меньше нормы (138 мм, при среднемноголетней норме 155 мм) на 17 мм или на 11%, где среднесуточная температура воздуха за этот же период была больше среднемноголетней (19,1°С) на 1,2°С. Число суховейных дней за этот период было 59. В 2011 году отличается превышение урожайности неудобренного фона над удобренным, как на кукурузе, так и на сорго на силос. От удобрений получен отрицательный эффект. Снижение урожайности кукурузы и сорго на силос на удобренном фоне объясняется большей засорённостью посевов (удобрения использовались на рост вегетативной массы сорных растений).
Год 2012 был острозасушливым. За вегетационный период (май-август) выпало 94 мм или 61% от нормы (155 мм). За этот же период среднесуточная температура составила 23,0°С, ГТК - 0,34. Число суховейных дней за период с мая по август - 75.
Таблица 3 - Урожайность кукурузы и сорго на силос за четыре ротации севооборотов и бессменных посевов в зависимости от предшественников и фона питания, т с 1 га
№ севооборота Предшественник Культура Фон питания Ротация Средняя Средняя по фонам питания
I 19901995 II 19962001 III 20022007 IV 20082013
I Яровая твёрдая пшеница после озимой ржи по чёрному пару (к) кукуруза на силос уд. 32,82 15,20 13,22 10,63 17,97 17,48
неуд. 30,43 14,69 10,83 11,98 16,98
сорго на силос уд. 21,26 17,68 15,50 16,66 17,77 16,82
неуд. 21,53 15,91 10,84 15,23 15,88
II Яровая мягкая пшеница после твёрдой пшеницы по чёрному пару кукуруза на силос уд. 28,06 15,76 12,66 12,01 17,12 16,95
неуд. 28,65 15,44 10,41 12,61 16,78
сорго на силос уд. 21,23 16,00 13,52 17,30 17,01 16,10
неуд. 19,10 14,94 10,91 15,82 15,19
III Яровая мягкая пшеница после твёрдой пшеницы по почвозащитному пару кукуруза на силос уд. 27,54 17,31 15,09 11,64 17,89 17,52
неуд. 28,66 15,56 11,94 12,33 17,15
сорго на силос уд. 19,00 17,72 13,02 17,88 16,91 16,12
неуд. 17,58 16,77 10,60 16,41 15,34
IV Яровая мягкая пшеница после твёрдой пшеницы по сидеральному пару кукуруза на силос уд. 29,91 16,04 14,10 12,42 18,12 17,51
неуд. 27,33 14,50 12,38 13,39 16,90
сорго на силос уд. 19,23 16,43 12,69 17,36 16,43 15,83
неуд. 19,42 15,37 10,17 15,96 15,23
Бессменный посев Кукуруза на силос кукуруза на силос уд. 29,27 12,32 12,98 12,23 16,70 16,34
неуд. 28,29 10,78 11,48 13,38 15,98
Яровая твёрдая пшеница кукуруза на силос уд. 25,26 12,45 11,14 11,39 15,06 15,04
неуд. 24,55 10,91 11,47 13,18 15,03
Сорго на силос сорго на силос уд. 23,13 11,93 11,73 13,11 14,97 14,51
неуд. 21,75 10,08 10,63 13,75 14,05
Примечание: уд. - удобренный фон, неуд. - неудобренный.
Лучшим предшественником кукурузы на силос в 2012 году была мягкая пшеница в последействии чёрного пара под твёрдую пшеницу, почвозащитного и сидерального пара, как по удобренному так и неудобренному фону.
В связи с большой засорённостью сорго на силос возделываемого бессменного было принято решение о сплошной культивации его посевов в 2012 году.
Год 2013 характеризовался как влажный. За вегетационный период (ГТК - 0,83) выпали осадки больше нормы (216 мм, при среднемноголетней норме 155 мм) на 61 мм или на 39%, где среднесуточная температура воздуха за этот же период была больше среднемноголетней (19,1°С) на 1,5°С. Число суховейных дней за этот период было 73.
Лучшим предшественником сорго на силос, как в 2013 году, так и в среднем за 6 лет (четвёртая ротация) была яровая мягкая пшеница в последействии чёрных,
почвозащитного и сидерального паров.
Урожайность его в среднем за шесть лет составила в последействии чёрного пара под озимые 16,66 ц и 15,23 ц с 1 га, чёрного под твёрдую пшеницу 17,30 ц и 15,82 ц с 1 га, почвозащитного 17,88 ц и 16,41 ц с 1 га, сидерального 17,36 ц и 15,96 ц с 1 га на удобренном и неудобренном фоне, соответственно.
Лучшим предшественником кукурузы на силос в среднем за четыре ротации вне зависимости от фона питания является мягкая пшеница в последействии почвозащитного и сидерального паров (табл.3).
Урожайность составила 17,52 и 17,51 т с 1 га, что обеспечивает её прибавку 0,04 т с 1 га по сравнению с контролем (17,48 т с 1 га). Также хорошим предшественником для кукурузы является яровая мягкая пшеница в последействии чёрного кулисного пара, где урожайность составила 16,95 т с 1 га. В результате большой засорённости бессменное возделывание кукурузы на силос ведёт к снижению её урожайности в среднем за 24 года исследований до 16,34 т с 1 га, что уступает контрольному варианту на 1,14 т с 1 га. Неудовлетворительным вариантом для кукурузы является чередование с твёрдой пшеницей.
Полученные в исследованиях результаты позволяют сделать выводы:
1. Основным фактором, влияющим на урожайность кукурузы и сорго на силос являются погодные условия;
2. Почвозащитный и сидеральный пар в последействии обеспечивают прибавку урожайности кукурузы на 0,04 т с 1 га;
3. Бессменное возделывание кукурузы и сорго на силос ведёт к снижению их урожайности;
4. Одной из основных причин падения урожайности является засорённость посевов поздними малолетними сорняками.
БИБЛИОГРАФИЯ
1. Сидоров Ю.Н., Докина Н.Н. Выращивание культуры сорго на корм в зоне сухой степи Оренбургской области // Вестник мясного скотоводства. Оренбург, 2011. №64. С. 103-108.
2. Шульмейстер Г.К. Борьба с засухой и урожай. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Агропромиздат, 1988. 263 с.
3. Ряховский А.В., Батурин И.А., Березнёв А.П. и др. Плодородие почв Оренбургской области, использование и эффективность удобрений при возделывании полевых культур. Оренбург. ОАО «ИПК Южный Урал», 2008. 252 с.
4. Максютов Н.А., Жданов В.М., Кафтан Ю.В., Скороходов В.Ю., Митрофанов Д.В., Зенкова Н.А., Жижин В.Н. Эффективность бессменных посевов кукурузы и сорго на силос на чернозёмах южных степной зоны Южного Урала // Вестник мясного скотоводства. 2014. №3. С. 108-114.
5. Крючков А.Г. Основные принципы и методология агроэкологического районирования зерновых культур в степи Южного Урала. Москва, 2006. 706 с.
6. Жданов В.М., Зоров А.А. Влияние непаровых предшественников и фонов питания на урожайность яровой мягкой пшеницы // Проблемы целинного земледелия: сб. науч. тр. к 50-летию начала освоения целинных земель. Оренбург, 2004. С. 118121.
7. Глинушкин А.П. Пшеница и хлеб: агроэкологическая и технологическая эффективность защиты яровой пшеницы в условиях степной зоны Южного Урала. Саратов: ИЦ «Наука», 2009. 198 с.
8. Зоров А.А., Скороходов В.Ю., Ерёменко А.Ю. Влияние предшественников и удобрений на продуктивность яровой мягкой пшеницы в севооборотах короткой ротации и при бессменном её возделывании на чернозёмах южных Оренбургского Предуралья // Современные технологии в сельском хозяйстве: материалы междунар. научно - практич. конф., посвящ. 70-летию Оренбургского НИИ сельского хозяйства. Оренбург, 2007. С. 299-303.
