CC BY
8
УДК 633.11:631.8 (470.56) DOI: 10.33284/2658-3135-103-3-237
Урожайность и качество зерна яровой мягкой пшеницы при использовании
минеральных удобрений
Г.И. Бельков, А.А. Зоров
Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук (г. Оренбург)
Аннотация. Представлены результаты исследований по использованию минеральных удобрений при возделывании яровой мягкой пшеницы Саратовская 42 и Учитель в сухостепной зоне Преду-ралья. Изучена эффективность разового и дробного внесения удобрений в почву при посеве и в виде некорневой подкормки в различные стадии вегетации растений.
Ключевые слова: растения, яровая пшеница, сорт, зерно, некорневая подкормка, удобрения, урожайность, Оренбургская область.
UDC 633.11:631.8 (470.56)
Productivity and grain quality of spring soft wheat when using mineral fertilizers
Grigory I Belkov, Alexander A Zorov
Federal Research Centre ofBiologcal Systems andAgrotechnologies ofthe Russian Academy ofSciences (Orenburg, Russia)
Summary. The results of studies on the use of mineral fertilizers in the cultivation of spring soft wheat of Saratovskaya 42 and Uchitel in the dry steppe zone of the Cis-Urals are presented. The efficiency of single and fractional fertilization into the soil during sowing and in the form of foliar dressing at various stages of plant vegetation has been studied.
Key word: plants, spring wheat, variety, grain, foliar feeding, fertilizers, productivity, Orenburg region. Введение.
Оренбургская область является одним из крупнейших зерносеющих регионов в Российской Федерации. Ежегодно производится от 2,5 до 3,9 % валового сбора зерна в России и от 9,7 до 13,7 % - валового сбора в Приволжском федеральном округе. Площадь зерновых культур за последние 5 лет в среднем составляет 3,5 млн га. В сложившейся структуре посевных площадей зерновых культур доминирующее положение занимает пшеница. Она является основной продовольственной культурой и высевается на площади 1,9 млн га. Все зоны области обладают потенциальными возможностями для производства зерна этой культуры. Ежегодно яровой мягкой пшеницей засевается 1,3 млн га (Бельков Г.И. и др., 2019).
Главным лимитирующим фактором в зоне является влага при часто повторяющихся засушливых явлениях. Поэтому в основу разрабатываемой технологии возделывания зерновых культур положены мероприятия по влагосбережению, эффективному сбережению выпадающих атмосферных осадков.
Установлено, что применение удобрений повышает устойчивость растений к неблагоприятным явлениям метеорологических условий, в частности засухе (Тимирязев К.А., 1957). Внесение азота в почву, например, повышает эффективность использования влаги. При этом очень важно обеспечить поступление его растениям в определённые стадии вегетации (Петербургский А.В. и Смирнов А.П., 1989). Дробное применение удобрений имеет преимущество перед разовым внесением, особенно в почвах с низкой обеспеченностью азотом (Щукин В.Б. и др., 2019; Глуховцева Н.И. и др., 1972). Так, азот, внесённый в почву перед посевом зерновых культур, повышает интенсивность роста растений и увеличивает их урожайность. При использовании удобрений в начале выхода в трубку и фазу колошения повышается массовая доля белка в зерновке на 6,9 % (Абаимов В.Ф. и Щукин В.Б., 1997).
Цель исследования.
Изучить влияние различных вариантов применения азотных удобрений на урожайность и качество зерна яровой мягкой пшеницы на чернозёмах южных Оренбургского Предуралья.
Материалы и методы исследования.
Объект исследования. Яровая мягкая пшеница сорта Саратовская 42 и Учитель.
Животноводство и кормопроизводство 2020 Т. 103 № 3 / AnimalHusbandry andFodder Production 2020 Vol. 103 Is. 3
238 Кормопроизводство и корма
Характеристика территорий, природно-климатические условия. Исследования проводились в центральной зоне Оренбургской области. Почвы участка - чернозём южный карбонатный среднемощный. Содержание гумуса в пахотном слое почвы - 3,3-3,8 %, общего азота - 0,21-0,31 %, доступного фосфора - 1,6-2,4 мг, обменного калия - 34-37 мг на 100 г почвы
Погодные условия в годы проведения исследования характерны для среднемноголетних показателей.
Схема эксперимента. Исследования проводились в СПК «Козловский» центральной зоны Оренбургской области. Схемой эксперимента предусмотрено 3 фактора научно-производственного опыта (табл. 1). Фактор А предусматривает два варианта: предпосевное внесение азотного минерального удобрения - карбамид (мочевина) и без удобрения. Фактор В - сорта яровой мягкой пшеницы Саратовская 42 и Учитель. Фактор С - некорневая подкормка карбамидом в фазу кущения 20 кг д. в. на 1 га, и в фазу налива зерна - 30 кг д. в. на 1 га.
Таблица 1. Схема опыта/ Table 1. Experimental design
V
Без удобрений 86,4 м/ No fertilizers applied 86.4 m
А
4
Саратовская 42 43,2 м/ Saratovskaya 42 43.2 m
t
Учитель 43,2 м/ Uchitel 43.2 m
4
14,4 м без подкормки/ no fertilizers 14.4 m
14,4 м с подкормкой в кущении/ tillering application of fertilizers 14.4 m t_
4
14,4 м с подкормкой в налив зерна/ top dressing in seed-filling period 14.4 m t_
4
14,4 м без подкормки/ no fertilizers 14.4 m t_
4
14,4 м с подкормкой в кущении/ tillering application of fertilizers 14.4 m t_
4
14,4 м с подкормкой в налив зерна/ top dressing in seed-filling period 14.4 m t_
4
Саратовская 42
43,2 м/ Saratovskaya 42 43.2 m
4
14,4 м без подкормки/ no fertilizers 14.4 m t_
у
С удобрением 86,4 м/ With fertilizer applied 86,4 м
A
4
14,4 м с подкормкой в кущении/ tillering application of fertilizers 14.4 m t_
4
14,4 м с подкормкой в налив зерна/ top dressing in seed-filling period 14.4 m
Учитель 43,2 м/ Uchitel 43.2 m
14,4 м без подкормки/nofertilizers 14.4m t_
4
14,4 м с подкормкой в кущении/ tillering application of fertilizers 14.4 m t_
4
14,4 м с подкормкой в налив зерна/ top dressing in seed-filling period 14.4 m
t_
4
t
t
4
t
Полевой опыт проводился в соответствии с «Методикой полевого опыта» (Доспехов Б.А., 1979). Повторность - трёхкратная. Размер делянки фактор А - 86,4 м, фактор В - 43,2 м, фактор С - 14,4 м. Форма делянок - прямоугольная, размещение делянок - систематическое, поверхность - ровная.
Оборудование и технические средства. Растворный узел «Каркитокс» (Россия), трактор «Беларусь» (Республика Беларусь) со шлангом для размещения баковой смеси, технологическая колея.
Статистическая обработка. Математическая обработка полученных данных выполнена по методике Доспехова Б.А. (1979).
Результаты исследования.
В соответствии с методикой сорта яровой мягкой пшеницы были посеяны на двух агрофо-нах: без удобрения и с внесением стартовых удобрений (нитроамофоска) в дозе N30P30 д. в. на 1 га. В фазу кущения растений на каждом агрофоне была проведена некорневая подкормка карбамидом на делянках 2 и 3 фактора в дозе 20 кг д. в. на 1 га. На них же проведена ещё одна подкормка кар-бомидом в фазу налива зерна в дозе 30 кг д. в. на 1 га.
Фенологические наблюдения показали, что предпосевное внесение удобрений оказало влияние на такой элемент структуры урожая, как количество растений, сохранившихся к уборке (табл. 2).
Таблица 2. Количество растений, сохранившихся к уборке, штук на 1 м2 Table 2. The number of plants preserved for harvesting, pieces per 1 m2
Агрофон / Soil fertility Некорневая подкормка / Foliage application Сорт В среднем/ In average
,,, , , Саратовская 42/ Учитель/ Uchitel „ . .„ Saratovskaya 42
Удобренный/ With fertilizer applied Без подкормки/ no fertilizers 362 278 320 1 раз/ once 380 275 327 2 раза/twice 375 278 326
Неудобренный/ No fertilizer applied Без подкормки/ no fertilizers 315 186 251 1 раз/ once 320 224 272 2 раза/twice 315 210 263
В среднем по двум сортам на удобренном фоне сохранилось 320 растений, на неудобренном - 251 растение или на 28,5 % меньше. Однократная некорневая подкормка посева на удобренном фоне обусловила повышение сохранности растений на 7 штук на 1 м2, на удобренном - на 55 растений. Двукратная подкормка по этому фону практически не привела к повышению сохранности растений: по сорту Учитель она снизилась на 5 штук, а по сорту Саратовская 42 увеличилась на 3 штуки.
На неудобренном фоне однократная подкормка способствовала повышению сохранности растений в среднем на 8,3 %, двукратная - на 4,8 %. При этом вторая подкормка снизила сохранность растений в сравнении с первой на 5-14 штук на 1 м2.
О влиянии удобрений на урожайность и качество пшеницы даёт представление цифровой материал, представленный в таблице 3.
Припосевное внесение удобрений в использованных дозах обусловило повышение урожайности по двум сортам в среднем на 2,2 ц с 1 га или на 19,8 %. При этом урожайность сорта Учитель оказалась на 5,4 ц с 1 га выше, чем сорта Саратовская 42 по удобренному фону и на 3,9 ц - чем по неудобренному.
Однократная некорневая подкормка не повлияла на урожайность пшеницы на удобренном фоне и несколько снизила - на неудобренном фонах. Не оказала положительного влияния на урожайность сортов и вторая подкормка.
Таблица 3. Урожайность и качество яровой мягкой пшеницы в зависимости от агрофона и некорневой подкормки Table 3. Yield and quality of spring soft wheat, depending on the agricultural background and foliar feeding
Агрофон/ Soil fertility
Удобренный / With fertilizer applied Неудобренный / No _ fertilizer applied
Показатель / Indicator некорневая подкормка/ Foliage application
Сорт / Variety без внесения/ 1 раз/ once 2 раза/ twice без внесения/ not ap- 1 раз/ once 2 раза/ twice
not applied plied
Урожай- Учигель/Uchztel 16,0 16,4 16,1 13,1 12,7 12,8
ность, ц с Сараroвская42Sж¡tbsЦa42 10,6 10,2 9,9 9,2 8,9 8,9
1 га / Productivity, q/ha в среднем/ in average 13,3 13,3 13,0 11,1 10,8 10,8
Кол-во Учигель/Uchztel 27,0 28,0 27,0 26,0 24,0 23,0
клейко- Сараroвская42Sж¡tbsЦ«42 29,0 29,0 27,0 27,0 29,0 30,0
вины, % / Amount of в среднем/ in average 28,0 28,5 27,0 26,5 26,5 26,5
gluten, %
ИДК, ед. / Учигель/Uch/tel 95 90 95 100 110 95
IDK, units Сараroвская42Sж¡tbsЦ«42 100 110 95 100 110 100
в среднем/ in average 97,5 100 95 100 110 97,5
Стартовое удобрение обусловило повышение содержания клейковины в зерне на 1,5 % в сравнении с неудобренным фоном. И первая, и вторая некорневые подкормки не оказали заметного влияния на количество клейковины как на удобренном, так и неудобренном фонах.
Обсуждение полученных результатов
Многие исследователи считают удобрения одним из определяющих факторов интенсификации растениеводства (Багаутдинов И.И., 1999; Безлюдный Н.Р. и Исмагилов Р.Р., 1980). Так, Р.К. Байка-сенов (2004) резюмирует: «размещение сортов мягкой пшеницы с дифференцированным использованием некорневых подкормок и норм высева будет способствовать повышению рентабельности производства».
А.С. Лукин (2003), напротив, изучая экономическую эффективность применения минеральных удобрений в Кировской области, приходит к заключению об экспоненциальном росте затрат невосполняемой энергии на каждую дополнительную единицу продукции.
Н.А. Максютов, Д.В. Митрофанов (2016), проводившие исследования в зоне сухой степи, отмечают, что определяющим фактором, влияющим на урожайность яровых культур, являются весенние запасы влаги в почве.
При изучении эффективности различных севооборотов Скороходов В.Ю. и Кафтан Ю.В. (2016) пришли к заключению, что применение удобрений в почвозащитном севообороте делает его убыточным: рентабельность производства в среднем за 5 лет составила минус 29,8 %. Основным фактором, влияющим на урожайность культур в севооборотах, являются погодные условия.
Выводы.
Применение удобрений при выращивании яровой мягкой пшеницы в условиях резко континентального климата Оренбуржья требует творческого подхода с учётом таких погодных факторов, как температура и относительная влажность воздуха, а также наличие влаги в почве в период посева и вегетации растений. Припосевное внесение азотных удобрений и наличие влаги в почве в этот период оказали положительное влияние на рост и развитие растений. Однократная и двукратная некорневая подкормка посевов мочевиной оказалась неэффективной, что является следствием неблагоприятных погодных условий: сухой холодной погодой весной и наступившей 45-дневной жарой и отсутствием осадков в последующий период вегетации.
Литература
1. Абаимов В.Ф., Щукин В.Б. Продуктивность посева и качество зерна озимой пшеницы при некорневых подкормках азотом и микроэлементами // Зерновые культуры. 1997. № 2. С. 17-18. [Abaimov VF, Shchukin VB. Produktivnost' poseva i kachestvo zema ozimoi pshenitsy pri nekomevykh podkormkakh azotom i mikroelementami. Zernovye kul'tury. 1997;2:17-18. (In Russ)].
2. Багаутдинов И.И. Качество и урожайность зерна посевов яровой пшеницы различной густоты и сортов при некорневых подкормках мочевиной: дис. ... канд. с.-х. наук. Уфа, 1999. 155 с. [Bagautdinov II. Kachestvo i urozhainost' zerna posevov yarovoi pshenitsy razlichnoi gustoty i sortov pri nekornevykh podkormkakh mochevinoi [dissertation]. Ufa; 1999:155 p. (In Russ)].
3. Байкасенов Р.К. Формирование урожайности и качества зерна яровой мягкой пшеницы в зависимости от норм высева и средств химизации на южных чернозёмах Оренбургской области: дис. ... канд. с.-х. наук. Оренбург, 2004. 197 с. [Baikasenov RK. Formirovanie urozhainosti i kachestva zerna yarovoi myagkoi pshenitsy v zavisimosti ot norm vyseva i sredstv khimizatsii na yuzhnykh cherno-zemakh Orenburgskoi oblasti [dissertation]. Orenburg; 2004:197 p. (In Russ)].
4. Безлюдный Н.Р., Исмагилов Р.Р. Озимая пшеница. Уфа: Башк. кн. изд-во, 1980. 87 с. [Bezlyudnyi NR, Ismagilov RR. Ozimaya pshenitsa. Ufa: Bashk. kn. izd-vo; 1980:87 p. (In Russ)].
5. Влияние удобрений на качество зерна мягкой пшеницы / Н.И. Глуховцева, Ф.Н. Тимо-хин, Н.П. Овчинников, Г.А. Ложбинов // Повышение качества зерна пшеницы: науч. тр. ВАСХНИЛ. М.: Колос, 1972. С. 278-282. [Glukhovtseva NI, Timokhin FN, Ovchinnikov NP, Lozh-binov GA. Vliyanie udobrenii na kachestvo zerna myagkoi pshenitsy. Povyshenie kachestva zerna pshenitsy: nauch. tr. VASKhNIL. Moscow: Kolos; 1972:278-282. (In Russ)].
6. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта: (с основами статистической обработки результатов исследований). 4-е изд., перераб. и доп. М.: Колос, 1979. 416 с. [Dospekhov BA. Metodika polevogo opyta: (s osnovami statisticheskoi obrabotki rezul'tatov issledovanii). 4-e izd., pererab. i dop. Moscow: Kolos; 1979:416 p. (In Russ)].
7. Лукин А.С. Повышение экономической эффективности применения минеральных удобрений в Кировской области: дис. ... канд. экон. наук. Киров, 2003. 388 с. [Lukin AS. Povyshenie ekonomicheskoi effektivnosti primeneniya mineral'nykh udobrenii v Kirovskoi oblasti [dissertation]. Kirov; 2003:388 p. (In Russ)].
8. Максютов Н.А., Митрофанов Д.В. Урожайность ранних яровых зерновых культур в зернопаровом севообороте в зависимости от вида склона на чернозёмах южных Оренбургского Зауралья // Вестник мясного скотоводства. 2016. № 4(96). С. 161-164. [Maksyutov NA, Mitrofanov DV. Yields of early spring crops in grain-fallow rotation depending on the slope on chernozems of the southern Orenburg Zauralye. Herald of Beef Catle Breeding. 2016;4(96):161-164. (In Russ)].
9. Петербургский А.В., Смирнов А.П. Минеральные удобрения. М.: Росагропромиздат, 1989. 95 с. [Peterburgskii AV, Smirnov AP. Mineral'nye udobreniya. Moscow: Rosagropromizdat; 1989:95 p. (In Russ)].
10. Система применения удобрений и регулятора роста / В.Б. Щукин, Г.Ф. Ярцев, Г.В. Петрова, А.П. Березнев, А.П. Томин, Г.В. Богданов // Система устойчивого развития сельского хозяйства Оренбургской области / редкол.: С.В. Балыкин и др. Иркутск: ООО Мегапринт, 2019. С. 45-53 [Shchukin VB, Yartsev GF, Petrova GV, Bereznev AP, Tomin AP, Bogdanov GV. Sistema primeneniya udobrenii i regulyatora rosta. Sistema ustoichivogo razvitiya sel'skogo khozyaistva Orenburgskoi oblasti, redkol.: Balykin SV, et al. Irkutsk: OOO Megaprint; 2019:45-53. (In Russ)].
11. Скороходов В.Ю., Кафтан Ю.В. Продуктивность севооборотов с кукурузой на силос и их экономическая эффективность в степной зоне Южного Урала // Вестник мясного скотоводства. 2016. № 4(96). С. 165-170. [Skorokhodov VY, Kaftan YV. Productivity of crop rotations with corn for silage and its economic efficiency in the steppe zone of Southern Urals. Herald of Beef Catle Breeding. 2016;4(96):165-170. (In Russ)].
12. Тимирязев К.А. Избранные сочинения. М.: Сельхозгиз, 1957. Т. 2. 947 с. [Timiryazev KA. Iz-brannye sochineniya. Moscow: Sel'khozgiz; 1957;2:947 p. (In Russ)].
13. Яровая мягкая пшеница / Г.И. Бельков, А.А. Зоров, Н.И. Воскобулова, А.А. Неверов // Система устойчивого развития сельского хозяйства Оренбургской области / редкол.: С.В. Балыкин и др. Иркутск: ООО «Мегапринт», 2019. С. 91-93. [Belkov GI, Zorov AA, Voskobulova NI, Neverov AA. Yarovaya myagkaya pshenitsa. Sistema ustoichivogo razvitiya sel'skogo khozyaistva Orenburgskoi oblasti, redkol.: Balykin SV et al. Irkutsk: OOO «Megaprint»; 2019:91-93. (In Russ)].
Литература
1. Abaimov VF, Shchukin VB. Sowing productivity and grain quality of winter wheat with foliar fertilization with nitrogen and microelements. Zernovye Kultury. 1997;2:17-18.
2. Bagautdinov II. The quality and productivity of grain crops of spring wheat of various densities and varieties with foliar fertilizing with urea [dissertation]. Ufa; 1999:155 p.
3. Baykasenov RK. Formation of yield and grain quality of spring soft wheat depending on seeding rates and means of chemicalization on the southern chernozems of the Orenburg region [dissertation]. Orenburg; 2004:197 p.
4. Bezlyudny NR, Ismagilov RR. Winter wheat. Ufa: Bashk. book publishing house; 1980:87 p.
5. Glukhovtseva NI, Timokhin FN, Ovchinnikov NP, Lozhbinov GA. Influence of fertilizers on the quality of soft wheat grain. Improving the quality of wheat grain: scientific. tr. VASKHNIL. Moscow: Kolos; 1972:278-282.
6. Dospekhov BA. Field experiment methodology: (with the basics of statistical processing of research results). 4th ed., Rev. and add. Moscow: Kolos; 1979:416 p.
7. Increasing the economic efficiency of the use of mineral fertilizers in the Kirov region [dissertation]. Kirov; 2003:388 p. (In Russ)].
8. Maksyutov NA, Mitrofanov DV. Yields of early spring crops in grain-fallow rotation depending on the slope on chernozems of the southern Orenburg Zauralye. Herald of Beef Catle Breeding. 2016;4(96):161-164.
9. Peterburgskii AV, Smirnov AP. Mineral fertilizers. Moscow: Rosagropromizdat; 1989:95 p.
10. Shchukin VB, Yartsev GF, Petrova GV, Bereznev AP, Tomin AP, Bogdanov GV. System of application of fertilizers and growth regulator. System of sustainable development of agriculture in the Orenburg region. editorial board: Balykin SV, et al. Irkutsk: OOO Megaprint; 2019:45-53.
11. Skorokhodov VY, Kaftan YV. Productivity of crop rotations with corn for silage and its economic efficiency in the steppe zone of Southern Urals. Herald of Beef Catle Breeding. 2016;4(96):165-170.
12. Timiryazev KA. Selected Works. Moscow: Selkhozgiz; 1957;2:947 p.
13. Belkov GI, Zorov AA, Voskobulova NI, Neverov AA. Spring soft wheat. System of sustainable development of agriculture in the Orenburg region. editorial board: Balykin SV et al. Irkutsk: OOO «Megaprint»; 2019:91-93.
Бельков Григорий Иванович, доктор сельскохозяйственных наук, член-корреспондент РАН, научный руководитель, Федеральный научный центр биологических систем и агротехноло-гий Российской академии наук, 460051, г. Оренбург, пр. Гагарина 27/1, тел.:8(3532)30-83-44
Зоров Александр Алексеевич, кандидат сельскохозяйственных наук, Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук, 460051, г. Оренбург, пр. Гагарина 27/1, тел.:8(3532)30-83-43
Поступила в редакцию 18 августа 2020 г.; принята после решения редколлегии 14 сентября 2020 г.; опубликована 30 сентября 2020 г. / Received: 18 August 2020; Accepted: 14 September 2020; Published: 30 September 2020
