CC BY
56
УДК 633. 358
урожайность гороха в зависимости от погодных условий ростовской области
Э.А. ГАЕВАЯ, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник (е-таИ: [email protected])
А.П. ВАСИЛЬЧЕНКО, кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник
Донской зональный научно-исследовательский институт сельского хозяйства, ул. Институтская, 1, пос. Рассвет, Аксайскийр-н, Ростовская обл., 346735, Российская Федерация
Резюме. Исследования проведены в многофакторном стационарном опыте, заложенном на склоне балки Большой Лог Аксайского р-на Ростовской обл. в 1990-2015 гг. Изучены гидротермические условия возделывания гороха. Распределение по периодам показало, что из 25 лет, в течение которых вели наблюдения, в половине случаев условия увлажнения были удовлетворительными для развития культуры. Годы наблюдения дифференцированы по величине ГТК на «острозасушливые», «засушливые», «слабо засушливые», «влажные» и «избыточно влажные». Урожайность гороха в «острозасушливые» годы была наименьшей и составляла 14,7-18,5 ц/га. Сбор семян при внесении средних доз удобрений в среднем увеличивался на 15-16%, повышенных - на 20-21%. Наибольшую урожайность гороха отмечали во «влажные» и «избыточно влажные» годы: на фоне естественного плодородия -16,8-24,3 ц/га, при внесении удобрений - 24,1-34,0ц/га, что выше, чем в «острозасушливые» годы, на 79-83%. Обработка почвы незначительно влияла на урожайность культуры, разница между вариантами с применением чизель-ной и отвальной обработки почвы изменялась в пределах 0,51,9 ц/га. Расчетная эффективность использования осадков, выпавших за вегетационный период, на создание 1 т продукции в «острозасушливые» годы составляла 54 мм, в «избыточно влажные» -292 мм. Внесение в почву удобрений позволяет снизить расход влаги атмосферных осадков. Наибольшая окупаемость 1 кгудобре-ний отмечена при внесении средних доз во «влажные» годы - 8,910,6 кг/зерн. ед. Увеличение дозы удобрений позволяет повысить валовой зерна сбор до 51,2 %, но с большими затратами. Ключевые слова: урожайность, горох, гидротермический коэффициент, прибавка урожая, окупаемость удобрений. Для цитирования: Гаевая Э.А., Васильченко А.П.Урожайность гороха в зависимости от погодных условий Ростовской области //Достижения науки и техники АПК. 2016. Т. 30. № 2. С. 32-34.
Горох - одна из основных зернобобовых культур в нашей стране, характеризуется высокими пищевыми и кормовыми достоинствами продукции и большой приспособляемостью к различным почвенно-климатическим условиям. Включение его в севооборот позволяет приостановить истощение почвенного плодородия и обеспечить не только простое, но и расширенное воспроизводство органического вещества почвы [1, 2].
Большинство современных сортов гороха имеют достаточно высокий потенциал продуктивности, реализация которого сдерживается их низкой гомеостатичностью и чувствительностью к неблагоприятным факторам среды. По данным П.М. Чекрыгина, за период наблюдений с 1946 по 1999 г. в конкурсном сортоиспытании Института растениеводства им. В.Я. Юрьева НААН в условиях восточной лесостепи Украины только 8 из 53 лет были вполне благоприятны для этой культуры. В такие годы урожайность гороха достигала 4 т/га и более. В то же время почти в каждый второй год сбор семян не превышал 2 т/га. Современные зерновые сорта в сильную засуху и при избыточном увлажнении формируют массу семян на 55-72% меньше, чем в благоприятных условиях [3,4].
В большинстве сельскохозяйственных регионов России на долю погодных условий приходится 40-50%
общей амплитуды колебаний урожайности культур. В районах недостаточного и неустойчивого увлажнения главные природные факторы, определяющие уровень урожайности сельскохозяйственных культур, в частности гороха, - гидротермические условия [5-9].
Цель исследований - подведение итогов многолетних наблюдений эффективности использования атмосферных осадков и окупаемости удобрений урожаем гороха в зависимости от гидротермического коэффициента для повышения эффективности технологии возделывания культуры.
Условия, материалы и методы. Исследования проводили в 1990-2015 гг. в многофакторном стационарном опыте, на участке, расположенном на склоне балки Большой Лог Аксайского р-на Ростовской обл. Опыт был заложен в 1986 г. в системе контурно-ландшафтной организации территории склона крутизной до 3,5-4° с комплексом гидротехнических приемов и простейших сооружений: валов-канав и валов-террас, позволяющих снизить до безопасных пределов сток талой и ливневой воды, а также смыв почвы.
Почва опытного участка чернозем обыкновенный тяжелосуглинистый на лессовидном суглинке среднеэро-дированный. Среднегодовой сток 20 мм (самый значительный 34,4 мм). Среднегодовой смыв почвы 18,5 т/га (наибольший - 42 т/га). Мощность горизонта Апах - 2530 см, А+В - от 30 до 60 см (V) в зависимости от смытости. Порозность пахотного горизонта - 61,5%, подпахотного - 54%. ППВ - 33-35 массовых процентов, влажность завядания - 15,4%. Содержание гумуса в Апах 3,8-3,83% (ГОСТ 26213-91), общего азота в слое 0-3(0 см - 0,140,16% (ГОСТ 26107-84), исходное содержание подвижных фосфатов - 15,7-18,2 мг, обменного калия - 282337 мг/кг почвы (ГОСТ 26205-91).
Климат зоны - засушливый, умеренно жаркий, континентальный. Относительная влажность воздуха имеет ярко выраженный годовой ход. Наименьшие её величины отмечают в июле - 50-60%, минимальные (в отдельные дни) -25-30% и ниже. Приход ФАР за вегетацию 3,5-4,0 млрд ккал/га. Среднее многолетнее количество осадков 492 мм, распределение их часто малоблагоприятное (3,7 года из каждых 10-и). За весенне-летний период выпадает 260300 мм. Накопление влаги в почве начинается в основном в конце октября - ноябре, а наибольшие её запасы отмечают ранней весной (средина марта - начало апреля).
Один из показателей, позволяющих оценить тепло-влагобеспеченность, как всего года в целом, так и периода вегетации культуры - гидротермический коэффициент Г.Т. Селянинова, показывающий отношение атмосферных осадков к сумме среднесуточных температур воздуха выше 10° С [10].
Урожайность гороха изучали в севообороте развернутом в пространстве и во времени в трехкратной повтор-ности (горох, озимая пшеница, подсолнечник, яровой ячмень, многолетние травы). Делянки размещали рен-домизированно. Исследования проводили на трех фонах питания растений («0» - естественное плодородие; «1», средний - полуперепревший навоз КРС 5 т + «2»,
повышенный - полуперепревший навоз КРС 8 т + ^^дК^ на 1 га севооборотной площади), при использовании двух систем основной обработки почвы (чизельная и отвальная). Непосредственно под культуру вносили фосфорно-
калийные удобрения: при среднем уровне минерального питания в дозе Р70Кд0, повышенном - Р90К120, под остальные культуры севооборота - органоминеральные удобрения, рекомендованные для зоны [7].
Материалом для исследования служили новые сорта гороха донской селекции Приазовский, Сармат, Аксайский усатый, Аксайский усатый 5. Учетная площадь делянки - 50 м2, общая - 690 м2. Уборку осуществляли прямым комбайнированием Сампо 500. Математическую обработку результатов проводили методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову [11] с использованием персонального компьютера.
результаты и обсуждение. За 25 лет наблюдения вегетационный период развития гороха по ГТК можно охарактеризовать как «острозасушливый» в 7 случаях, «засушливый» - в 6, «слабо засушливый» - в 6, «влажный» - в 4 и «избыточно влажный» - в 2 случаях (табл. 1). Изучение характера распределения осадков и температур в эти же годы показало, что в половине лет условия увлажнения были удовлетворительными для развития растений (ГТК 1,0-2,2).
Таблица 1. Характеристика гидротермических показателей за вегетационный период развития гороха за 1990-2015 гг.
Характеристика года по ГТК Количество лет Осадки, мм Температура, °С ГТК
Острозасушливые 7 79,3 17,8 0,5
Засушливые 6 126,7 17,0 0,8
Слабо засушливые 6 179,7 16,4 1,2
Влажные 4 238,8 16,1 1,6
Избыточно влажные 2 292,5 14,7 2,2
применением чизельной и отвальной обработки почвы изменялась в пределах 0,5-1,9 ц/га.
Учитывая количество выпавших осадков за период вегетации гороха, мы рассчитали эффективность их использования на создание единицы продукции. Оказалось, что в «острозасушливые» годы на производство 1 т семян гороха расходуется 54 мм атмосферных осадков, внесение в почву средних доз удобрений снижает величину этого показателя, по сравнению с фоном естественного плодородия почвы, на 13-14%, повышенных - на 20% (см. табл. 2). В «засушливые» годы количество расходуемых осадков увеличивается до 75 мм. Внесение удобрений под культуру позволяет сократить затраты влаги на создание 1 т продукции на 17% при «1» уровне питания и на 26% - при «2» уровне питания. В «слабо засушливые» и «влажные» годы расход воды увеличивается до 179-233 мм/т, однако при внесении удобрений сохраняется тенденция его сокращения на 2333%. В «избыточно влажные» годы средняя сума осадков за период вегетации составила 292 мм, а на создание 1 т продукции было израсходовано 121 мм влаги атмосферных осадков. Применение удобрений сокращало величину этого показателя, однако не столь значительно, как в «слабо засушливые» и «влажные» годы, - на 21-28%.
Таблица 2. Продуктивность атмосферных осадков в зависимости от обработки почвы и уровня питания гороха, среднее за 1990-2015 гг.
В период вегетации гороха наблюдали крайне неравномерное выпадение осадков (в благоприятные годы - 179,7292,5 мм, в неблагоприятные - в 2,2-3,5 раза меньше), что сказывалось на урожайности культуры. Термический режим также был подвержен значительным колебаниям. Наибольшие среднесуточные температуры за вегетационный период отмечены в «острозасушливые» годы (17,8 °С), в «избыточно влажные» они были на 3,1 °С ниже.
Дифференциация всех вегетационных периодов в годы исследования по ГТК позволила установить, что с увеличением количества осадков, наблюдается уменьшение среднемесячных температур. Эта закономерность имеет тесную зависимость и выражается уравнением: у = -2Е-05х2 - 0,007х + 18,34; R2 = 0,955, где у - среднемесячная температура, х - количество осадков.
Основной показатель, характеризующий эффективность технологий возделывания сельскохозяйственных культур - продуктивность. Средняя урожайность гороха при различных уровнях применения удобрений и обработках почвы в 1990-2015 гг. колебалась на уровне 14,7-34,0 ц/га ^факг^05). Сбор семян в «острозасушливые» годы был наименьшим и составлял 14,7-18,5 ц/га, при внесении средних доз удобрений он увеличивался в среднем на 15-16%, повышенных - на 20-21% (табл. 2).
В «засушливые» и «слабо засушливые» годы урожайность гороха при естественном плодородии была больше, чем в «острозасушливые», на 2,0-3,7 ц/га, при внесении повышенных доз удобрений - на 4,3-11,0 ц/га. Самая высокая продуктивность гороха отмечена во «влажные» и «избыточно влажные» годы на фоне естественного плодородия почвы урожайность сортов находилась на уровне 16,8-24,3 ц/га, а при внесении удобрений она была на 79-83% выше, чем в «острозасушливые» годы. Обработка почвы незначительно влияла на семенную продуктивность культуры, разница между вариантами с
Способ основной обработки
Фон удобрений
Урожайность, ц/га
Острозасушливые
Отвальная без удобрений 14,7
средний 17,2
повышенный 18,5
Чизельная без удобрений 14,7
средний 17,0
повышенный 18,4
НСР 05 1,9 Засушливые
Отвальная без удобрений 16,8
средний 20,3
повышенный 22,8
Чизельная без удобрений 16,7
средний 20,1
повышенный 22,5
НСР 2,33
Расход осадков на 1 т зерна, мм*
Отвальная
Слабо засушливые
Чизельная
без удобрений
средний повышенный без удобрений
средний повышенный НСР 05
Влажные
Отвальная
Чизельная
без удобрений
средний повышенный без удобрений
средний повышенный НСР
19,! 25,9 29,5 18,5
24.0
27.7 2,56
17.3
24.1 25,5
16.8 25,0
25.4 2,81
Избыточно влажные
Отвальная без удобрений 24,3
средний 31,8
повышенный 34,0
Чизельная без удобрений 23,7
средний 30,2
повышенный 33,1
НСР 2,91
54
46 43 54
47 43
75 62
55
76 63
56
91 69 61 97 75 65
135 97 92 139 94 92
121 92 86 124 97 88
* Сумма осадков за вегетационный период: в острозасушливые годы - 79,3 мм, в засушливые - 126,7 мм, в слабо засушливые -179,7 мм, во влажные - 233,8 мм, в избыточно влажные - 292,5 мм.
Таблица 3. окупаемость 1 кг д.в. удобрений урожаем гороха (среднее за 1990-2015 гг.), зерн. ед.
Уровень питания Обработка почвы Распределение по ГТК
острозасушливые засушливые слабо засушливые влажные избыточно влажные
1 чизельная 3,0 4,5 7,3 10,6 8,5
отвальная 3,2 4,5 7,9 8,9 9,8
2 чизельная 3,0 4,7 7,4 6,9 7,6
отвальная 3,0 4,8 7,8 6,5 7,8
Оптимальный режим увлажнения почвы позволяет получать стабильные урожаи семян гороха благодаря использованию более доступных питательных веществ удобрений. Эффективность их применения под культуру определяется соотношением прибавки урожая к дозе внесенных удобрений в действующем веществе на 1 га севооборотной площади. По материалам ЦИНАО [12] экономически выгодной считается прибавка урожая не менее 7-8 зерновых единиц продукции на 1 кг действующего вещества внесённыхудобрений.
В «острозасушливые» и «засушливые» годы прибавка урожая гороха на 1 кг д.в. внесенных удобрений в среднем составляла 3-4,8 зерн. ед., как на среднем (100 кг д.в.), так и на повышенном фоне (162 кг д.в.) их применения и была не окупаемой. В «слабо засушливые» годы величина дополнительной продукции на 1 кг внесенных удобрений достигала 7,3-7,9 зерн. ед. на обоих фонах. В этом случае затраты на приобретение и внесение удобрений
покрываются дополнительно выращенной продукцией (табл. 3).
Наибольшая окупаемость удобрений отмечена при внесении средних доз удобрений во «влажные» годы -8,9-10,6 зерн. ед./кг д.в. В случае увеличения дозы удобрений в 1,5 раза величина этого показателя снижалась на 26-35%. В «избыточно влажные» годы отдача от внесения средних доз удобрений составила 8,5-9,8 зерн. ед./кг д.в., а от повышенных она уменьшалась на 10-19%.
выводы. При возделывании гороха без применения удобрений урожайность семян варьирует от 14 ц/га в «острозасушливые» до 24 ц/га в «избыточно влажные» годы. В условиях недостатка влаги внесение удобрения имеет высокую эффективность (79-83%), снижая негативное влияние природных факторов на растения гороха, которые благодаря использованию доступных питательных веществ удобрений формируют стабильные урожаи. Наибольшая окупаемость удобрений отмечена во «влажные» годы при внесении 100 кг д.в. на 1 га севооборотной площади, с увеличением дозы на 40,1 % их окупаемость дополнительной продукцией уменьшается на 26-35%. Поэтому повышение доз внесения удобрений позволяет увеличить валовой сбор до 51,2%, но за счет более высоких вложений.
Литература.
1. Морозов В.И., Пйгильдин A.Л. Бобовые фитоценозы и оптимизация плодородия почвы//Земледелие. 2008. № 1. С. 16-17.
2. Зернобобовые культуры в экономике России/В.И. Зотиков, Н.В. Грядунова, ТС. Наумкина, В.С. Сидоренко//Земледелие. 2014. № 4. С. 6-8.
3. Бугайов В.Д., Кондратенко Н.И., Демидюк М.В. Оценка экологической пластичности и стабильности сортов гороха посевного в условиях правобережной лесостепи Украины //Зернобобовые и крупяные культуры. №2 (6). 2013. С. 100-107.
4. Уваров В.Н., Костикова Н.О., Задорин A.M. Результаты селекции на урожайность и качество семян гороха //Земледелие. 2015. № 5. С. 40-41.
5. Tnхонов B.E., Федосеев В.В. Роль климата в формировании тренда урожайности зерновых культур в лесостепи Оренбургского Предуралья //Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2009. №4. С. 9-13.
6. Kumar K., Matik D.S., Bhanduri A.R. Effect of soil compaction on root growth and yield of peas (Pisum sativum) // J. Indiun Soc. Soil. Sci. 1994. No. 1. Рp. 132-134.
7. Гаевая S.A. Особенности возделывания гороха на эрозионноопасных склонах Ростовской области // Зернобобовые и крупяные культуры. 2015. № 3 (15). С. 15-21.
8. Муратов М.Р., Гилязов М.Ю. Корреляция урожайности зерновых и зернобобовых культур от агрохимических параметров почв и погодных условий // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2015. T. 10. № 2. С. 128-135.
9. Aбросимова ТН., Фадеева A.Н. Изменчивость продуктивности и её элементов коллекции овощного гороха // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2015. T.10. № 1. С. 94-97.
10. Селянинов HT. Методика сельскохозяйственной характеристики климата // Мировой агроклиматический справочник. Л., М.: Гидрометеоиздат, 1977. 220 с.
11. Доспехов Б. A. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследования): учебник. 6-е изд. М.: ИД Aльянс, 2011. 352 с.
12. Музыкантов П.Д., Панкова НЛ. Эффективность отдельных видов минеральных удобрений под сельскохозяйственные культуры для почв Российской Федерации (нормативы). М.: Росинформагротех, 2003. 388 с.
PEA PRODuCTIVITY DEPENDING ON WEATHER CONDITIONS OF ROSTOV REGION
E.A. Gaevaya, A.P. Vasilchenko
Don Zonal Research Institute of Agriculture, ul. Institutskaya, 1, pos. Rassvet, Aksayskiy r-n, Rostovskaya obl., 346735, Russian Federation
Summary. The investigations were carried out in multifactor stationary experiment located on the slope of the Big Log dry valley at Aksaj district of Rostov region in 1990-2015. We studied the hydrothermal conditions of pea cultivation. The distribution according to periods showed that the moisture conditions of the 25 years of observations were favorable for plants development in half of the cases. According to the value of hydrothermal coefficient the years of observation were divided as "severe arid", "arid", "slightly dry", "wet" and "excessively wet". The pea productivity in "severe arid" years was the lowest and amounted by 1.47-1.85 t/ha. Grain yield at application of medium doses of fertilizers on the average increased by 15-16%, higher ones - by 20-21%. The highest yield of pea was registered in "wet" and "excessively wet" years: against the natural fertility - 1.68-2.43 t/ha, and with fertilizer application - 2.42-3.40 t/ha; it was higher by 7983% than in "severer arid" years. The method of soil tillage had no significant effect on the crop yield, the difference between chisel and moldboard plowing was about 50-190 kg/ha. The calculated efficiency of the precipitation, used to create 1 t of production, showed that in "severe arid" years it was 54 mm and in "excessively wet" years - 292 mm. Application of fertilizers allowed reducing the consumption of moisture of atmospheric precipitation. The highest payback of 1 kg of fertilizer was noted when medium doses were used in "wet" years and it was 8.9-10.6 kg per grain unit. Higher dose of fertilizers allows increasing the total yield of grain up to 51% but with a higher price. Keywords: productivity, pea, hydrothermal coefficient, yield increase, payback of fertilizer.
Author Details: E.A. Gaevaya, Cand. Sc. (Biol.), leading research fellow (e-mail: [email protected]); A.P. Vasilchenko, Cand. Sc. (Techn.), leading research fellow.
For citation: Gaevaya E.A., Vasilchenko A.P. Pea Productivity depending on Weather Conditions of Rostov Region. Dostizheniya nauki i tekhnikiAPK. 2016. Vol. 30. No. 2. Pp. 32-34 (In Russ.).
