CC BY
21
УДК 631.559:633.14:14:631.8
урожайность и показатели качества зерна озимой ржи при комплексном применении средств химизации
И.Н. БЕЛОУС, кандидат сельскохозяйственных наук, старший преподаватель В.Н. АДАМКО, аспирант Брянская ГСХА E-mail: [email protected]
Резюме. В длительном стационарном опыте изучали влияние комплексного применения средств химизации на урожайность и качество зерна озимой ржи на дерново-подзолистой песчаной почве в плодосменном севообороте в условиях радиоактивного загрязнения. Исследования проводили на фоне органо-минеральной и минеральнлй систем удобрения с включением химических средств защиты и гуминовых удобрений. В результате исследований установлены технологические приемы получения высоких урожаев зерна озимой ржи. Самые значительные прибавки обеспечила двойная доза NPK(N140Pe0K120), как в сочетании с гумистимом (+2,05 т/га, по отношению к контролю), так и без него (+1,96 т/га). Дальнейшее увеличение дозы минеральных удобрений не приводило к росту урожайности и даже снижало ее. Содержание белка в зерне варьировало от 11,7 до 13,7%, причем большее влияние на формирование белкового комплекса оказали метеорологические условия, а не применяемые средства химизации. Наибольшее содержание белка отмечено в засушливом 2010 г., а самый высокий его сбор с единицы площади - в варианте N2t0P90Ktg0 + пестициды + гумистим (0,340 т/га). Содержание макроэлементов в зерне озимой ржи различалось и зависело от уровня минерального питания. Самая высокая концентрация фосфора, калия, кальция и магния отмечена в вариантах с двойной и тройной дозой NPK в сочетании с пестицидами и гумистимом.
Ключевые слова: озимая рожь, урожайность, гумистим, содержание белка, макроэлементы.
Перед современным зерновым производством в Российской Федерации стоит весьма сложная задача -обеспечить устойчивый рост продуктивности и качества зерна на фоне ресурсосбережения, снижения уровня технического и антропогенного загрязнения окружающей среды и произведенной продукции [1].
Озимая рожь - самая распространенная зерновая продовольственная культура в Нечерноземье, поэтому научное обоснование агротехнических приемов ее возделывания может значительно увеличить урожайность и качество зерна этой культуры [2].
На дерново-подзолистых почвах один из основных факторов, влияющих на плодородие почвы и продуктивность, - применение органических и минеральных удобрений. Без их систематического использования невозможно расширенное воспроизводство плодородия почв. Две трети прироста урожая сельскохозяйственных культур за последние 30 лет приходятся на долю удобрений совместно со средствами защиты растений [3].
Нехватка традиционных средств заставляет изыскивать новые виды органических материалов и включать их в современные агротехнологии.С этой
точки зрения интерес представляют гуминовые удобрения. Они обладают биологически активными свойствами, способствующими повышению урожайности даже в экстремальных условиях. Зерновые культуры хорошо реагируют на внесение гуминовых удобрений. Прибавка урожая в среднем составляет 15...20% [4].
Цель наших исследований - разработка эффективных, экологически безопасных систем удобрения озимой ржи, включающих применение органических и минеральных удобрений, средств защиты растений и гуминового удобрения (гумистим), оптимизация их доз и сочетаний, обеспечивающих максимальную урожайность и хорошее качество зерна.
Условия, материалы и методы. Исследования проводили в 2009-2011 гг. в длительном стационарном опыте Новозыбковской опытной станции ВНИИ люпина Россельхозакадемии в четырехпольном плодосменном севообороте (картофель, овес, люпин на зеленую массу, озимая рожь), заложенном в 1993 г.
Объект исследований - сорт озимой ржи Пухов-чанка.
Почва опытного участка дерново-подзолистая рыхлопесчаная (по Н.А. Качинскому, доля физической глины 0.5%) с содержанием органического вещества (по Тюрину) 2,4.2,5%, рНКС| - 6,7.6,9, Нг - 0,58. 0,78 мМ/100 г почвы, сумма поглощенных оснований -7,2.16,9 мМ/100 г почвы. Плотность загрязнения опытного участка 568...724 кБк/м2. Общая площадь делянки 90 м2, учетная - 70 м2.
В качестве органического удобрения использовали подстилочный навоз крупного рогатого скота с удельной активностью 137Cs в среднем 890 Бк/кг. Всю расчетную дозу органического удобрения вносили под первую культуру севооборота - картофель. Из минеральных удобрений применяли аммиачную селитру, суперфосфат двойной гранулированный, калий хлористый. Фосфорные удобрения вносили в предпосевную культивацию почвы, азотные и калийные применяли дробно: до посева осенью во всех вариантах с минеральными удобрениями
30..30, далее при норме ^0К60 - при весеннем возобновлении вегетации ^0К30; 140К120 - весной ^0К90 + в фазе выхода в трубку к
210 180
весной
N90K150
+ в фазе выхода в
при N
при N трубку
Таблица 1. влияние удобрений, пестицидов и стимулятора роста на урожайность озимой ржи, т/га (2009-2011 гг.)
Вариант 2009 г. 2010 г. 2011 г. Среднее Прибавка От гуми-стима
Контроль 0,68 0,65 0,37 0,57 - -
Последействие 40 т/га навоза +
N70 Р30К60 + пестиЧиДЫ 2,03 1,55 2,95 2,18 1,61 -
N70 Р30К60 + пестициды 2,16 1,01 2,34 1,84 1,27 -
М140Р60К120 + пести4иды 2,54 1,55 3,51 2,53 1,96 -
^юРЛав + пестиЧиДЫ Последействие навоза 40 т/га 2,06 1,33 3,31 2,23 1,66 -
^Р^ + пестициды+гумистим + пестициды+гумистим ^40Р00К120 + пестициды+гумистим 2,63 1,66 3,14 2,48 1,91 0,30
2,20 1,11 2,47 1,93 1,36 0,09
2,56 1,62 3,69 2,62 2,05 0,09
^10Рб0К1а0 + пестициды+гумистим нйр095° 180 2,53 1,51 3,58 2,54 1,97 0,31
0,21 0,22 0,21
Система защиты растений озимой ржи предусматривала использование следующих пестицидов: фундазол 50% с.п. (против снежной плесени) -0,6 кг/га осенью в фазе кущения; кампозан М (для повышения устойчивости растений к полеганию) -4 л/га в фазе выхода в трубку; байлетон 25% с.п. (против грибковых заболеваний) - 0,6 кг/га в фазе колошения; децис 25% к.э. (против вредителей) -0,3 л/га в фазе цветения. Обработки проводили без учета экономического порога вредоносности в качестве превентивной меры.
Применение препарата композан М обусловлено тем, что опыт ведется с 1993 г., поэтому, во избежание нарушения принципа единственного различия, хотя бы в течение ротации севооборота, мы посчитали возможным использование этого препарата после его исключения из списка разрешенных средств химической защиты.
увеличение дозы минеральных удобрений не только не приводило к росту урожайности, но и даже снижало ее.
Применение гумистима совместно с органическими и минеральными удобрениями улучшало рост и развитие растений, что в конечном итоге способствовало повышению урожайности. Самые высокие прибавки от использования препарата были отмечены в вариантах последействие навоза + ^0Р30К60 + пестициды + гумистим и ^10Р90К180 + пестициды + гумистим (0,30 и 0,31 т/га соответственно).
В нашем опыте в среднем за годы исследований содержание белка в зерне озимой ржи варьировало от 11,7 до 13,7% (табл. 2). Наибольшая величина этого показателя отмечена в вариантах ^10Р90К180 + пестициды и ^10Р90К180 + пестициды+гумистим - соответственно на 1,6 и 1,7% больше, чем в контроле.
Под влиянием использования пестицидов и гумистима возрастала урожайность озимой ржи
Таблица 2. влияние средств химизации на содержание (%) и сбор белка (т/га) с урожаем зерна озимой ржи (2009-2011 гг.)
Вариант Содержание Сбор
2009 г. 2010 г. I 2011 г. среднее |прибавка белка
Контроль 11,1 14,0 10,1 11,7 - 0,070
Последействие навоза 40 т/га +^0Р30К60+ пестициды 12,2 14,9 11,1 12,7 1,0 0,277
М70Р30К60+ пестиЦиДЫ М140Р60К120 + пестициды 11,9 14,4 11,0 12,4 0,7 0,228
12,8 14,4 10,7 12,6 0,9 0,318
М210Р90К18В + ПеСтиЦиДЫ Последействие навоза 40 т/га +^0Р30К60 + 12,6 14,5 12,7 13,3 1,6 0,296
пестициды+гумистим 12,0 14,5 11,7 12,7 1,0 0,314
М70Р,Д0 + пестициды+гумистим ^(АоК-^о + пестициды+гумистим 11,7 14,3 11,6 12,5 0,8 0,241
12,3 14,4 12,1 12,9 1,2 0,337
М210Р60К180 + пестициды+гумистим 12,8 14,8 12,7 13,4 1,7 0,340
Крометого, в опыте испытывали влияние препарата гумистим (гуминовые кислоты) производства «ССХП Женьшень» Унечского района Брянской области, в составе сухого вещества которого содержится 0,4% гуминовых веществ, на фоне применения органических, минеральных удобрений и пестицидов. Обработку посевов проводили в фазе начала колошения озимой ржи из расчета 6 л препарата на 1 га.
Результаты и обсуждение. Урожайность - интегрирующий показатель степени благоприятности внешней среды для произрастания растений. Самая низкая ее величина (0,57 т/га) в среднем за годы исследований отмечена в неудобренном контроле. Это связано уменьшением содержания в почве элементов минерального питания растений, в первую очередь азота, который в условиях промывного водного режима выносится из рыхлопесчаной почвы (содержание песка 95%) опытного поля и выбывает из биологического круговорота.
При комплексном применении удобрений, пестицидов и регуляторов роста растения формируют более мощную корневую систему и листовой аппарат, что способствует повышению интенсивности метаболических процессов, поглощения питательных веществ удобрений и почвенных запасов, коэффициентов использования ФАР [5, 6].
В наших исследованиях в результате совместного использования систем удобрения и средств защиты растений в плодосменном севообороте перечисленные факторы оказали положительное действие на формирование урожая озимой ржи (табл. 1).
Самой эффективной по влиянию на сбор зерна оказалась двойная доза минеральных удобрений (^40Р60К120), как в сочетании с гумистимом (+2,05 т/га по отношению к контролю), так и без него (+1,96 т/га). Дальнейшее
и, как следствие, сбор белка с единицы площади. Наибольшая величина этого показателя зафиксирована в вариантах ^40Р60К120 + пестициды (0,318 т/ га), последействие навоза 40 т/га + ^0Р30К60 + пестициды + гумистим (0,314 т/га), ^40Р60К120 + пестициды + гумистим (0,337 т/га) и ^10Р90К180 + пестициды+гумистим (0,340 т/га).
Самое высокое содержание белка отмечено в засушливом 2010 г. Этот факт можно объяснить тем, что в таких условиях формируется более низкий урожай, как зерна, так и соломы, в результате на процессы роста и развития растений расходуется относительно меньше азота почвы. В сырую же погоду синтез белков замедляется [7].
Зерно и получаемые из него продукты - важнейший источник минеральных веществ для организма человека. Поэтому при комплексном применении разнообразных по своей природе средств химизации необходимо изучение изменения минерального состава зерна и показателей варьирования макро- и микроэлементов.
Проведенными исследованиями установлено, что содержание макроэлементов в зерне озимой ржи различалось и зависело от доз применяемых удобрений и средств химизации (табл. 3).
Концентрация фосфора в среднем за годы исследований варьировала в пределах 0,91...1,02%. Применение минеральных и органических удобрений в сочетании со средствами защиты растений способствовало росту величины этого показателя. Самое высокое содержание фосфора в зерне отмечено в вариантах с применением гумистима. Использование препарата увеличивало содержание этого элемента, по сравнению с вариантами без его применения, на 0,02.0,06%.
Таблица 3. Содержание минеральных элементов в зерне озимой ржи (в среднем за 20092011 гг.), %
Вариант I Р I К I Са I Мд
Контроль 0,91 0,70 0,11 0,23
Последействие навоза 40 т/га +^0Р30К60+ пестициды 0,96 0,74 0,11 0,23
N РК+ пестициды 0,95 0,75 0,12 0,25
^АЛго + пестициды 0,95 0,75 0,12 0,26
^10Р90К1ад + пестициды 0,96 0,75 0,12 0,25
Последействие навоза 40 т/га +^0Р30К60 + пестициды+гумистим 0,98 0,75 0,12 0,24
^0Р_зХ0 + пестициды+гумистим 0,98 0,77 0,13 0,26
Ч40Р60К120 + пестициды+гумистим 1,00 0,78 0,14 0,28
^кАоК-шо + пестициды+гумистим 1,02 0,78 0,13 0,27
Содержание калия в зерне находилось в пределах 0,70.0,78%. Применение химических средств защиты растений не оказывало влияния на величину этого показателя. Самое высокое количество калия в зерне отмечено в вариантах с гумистимом.
Концентрация кальция и магния мало зависела от уровня минерального питания и применяемых средств химизации. Содержание СаО в опыте изменялось в пределах 0,11.0,14%, магния - 0,23.0,28%. Каких-либо определенных закономерностей в изменении содержания этих элементов по вариантам опыта не установлено.
Расчет экономической эффективности позволяет сделать вывод, что наряду с ростом урожайности, по мере увеличения доз вносимых удобрений затраты возрастают с 2,70 до 12,43 тыс. руб./га. Себестоимость продовольственного зерна озимой ржи при этом находится в пределах 3,16.4,89 тыс. руб./т. Наименьшая величина этого показателя достигается в варианте с последействием навоза 40 т/га на 3-й культуре + ^0Р30К60 + пестициды + гумистим. Чистый доход при средней цене реализации 6200 руб./т, в таком случае составляет 1,32 тыс. руб./га, а уровень рентабельности 16,8%.
Самый высокий уровень рентабельности (79,1%) в среднем за 3 года исследований достигнут в варианте с последействием навоза 40 т/га на 3-й культуре + ^0Р30К60 + пестициды. Себестоимость зерна при этом была равна 3,46 тыс.руб./т, чистый доход - 5,97 тыс.руб/га. Экономически целесообразно также применение двойной дозы NРК: ^40Р60К120 + пестициды и ^40Р60К120 + пестициды + гумистим. Чистый доход в этих вариантах составил соответственно 5,79 и 6,05 тыс. руб./га при уровне рентабельности 58,5 и 59,4%. В случае использования тройной дозы удобрений увеличение затрат на единицу площади не способствовало адекватному росту урожайности зерна и, как следствие, повышению отдачи земли как фактора производства.
выводы. Таким образом, при возделывании озимой ржи в плодосменном севообороте использование гуми-стима на фоне органических, минеральных удобрений и пестицидов оказалось эффективным технологическим приемом. Самые высокие показатели экономической эффективности отмечены при использовании органо-минеральной системы удобрения (последействие навоза 40 т/га на 3-й культуре + ^0Р30К60 + пестициды) и двойной дозы NPК (^40Р60К120 + пестициды и ^40Р60К120 + пестициды +гумистим).
Литература.
1. Алабушев А. В. Научные приоритеты интенсификации производства зерна//Проблема интенсификации и экологизации земледелия России: Сб. материалов научн. сессии Россельхозакадемии. С. 101-124.
2. Заводчиков Н.Д. Повышать эффективность зернового производства // Зерновое хозяйство. 2007. № 1. С. 2-4.
3. Богдевич И.М., Лапа В.В. Воспроизводство плодородия почв в республике Беларусь - состояние и пути повышения // Совершенствование организации и методологии агрохимических исследований в географической сети опытов с удобрениями: Материалы Всерос. научно-метод. конференции Географической сети опытов с удобрениями. М., 2006. С. 9-11.
4. Котиков М.В., Мельникова О.В., Мажуго Т.М. Действие гумистима на урожайность зерновых культур и картофеля // Агрохимический вестник. 2009. № 3. С. 36-37.
5. Державин Л.М. Интегрированное применение агрохимических средств в зерновом хозяйстве // Агрохимия. 2007. № 12. С. 3-17.
6. Сысуев В.А. Комплексные научные исследования по озимой ржи - важнейшей национальной и стратегической зерновой культуре РФ //Достижения науки и техники АПК. 2012. №6. С. 8-11
7. Зиганшин А.А., Шарифуллин Л.Р. Озимая рожь. М.: Россельхозиздат, 1981. 216 с.
productivity and indexes of quality of grain of the winter rye at complex application of means of chemicalixation
I.N. Belous, V. N. Adamko Bryansk State Agricultural Academy
Summary. In the long-lived stationary experience studied actions of complex application of means of chemicalixation on productivity and quality of grain of a winter rye on the cespitose and podsolic sandy soil in a plodosmenny crop rotation in the conditions of a radiocontamination. To achievement of a goal applied organo-mineral and mineral systems of fertilizer with inclusion in them chemical means of protection and humic fertilizers. Result of researches became receiving processing methods of receiving big crops of a winter rye. The double dose of NPK (N140P60K120), as in combination with gumistimy (+2,05 t/hectare in relation to monitoring), and without (+1,96 t/hectare in relation to monitoring^) it appeared the most efficient on influence on grain productivity of a winter rye. The further increase in a dose of mineral fertilizers did not lead to body height of productivity and even reduced it. Revealed that grain protein content varied from 11,7 to 13,7%, and weather conditions had a greater impact on formation of a proteinaceous complex, than applied means of chemicalixation. The highest rates on protein content are noted in droughty 2010. The greatest collecting protein from an unit area is received in N210P90K180 option + pesticides + gumisty (0,340 t/hectare). The maintenance of macrocells in grain of a winter rye had particular distinctions and depended on doses of applied fertilizers and means of chemicalixation. It is established that the maintenance of macrocells increased in grain of a winter rye with increase in level of a mineral delivery. The highest values of the content of phosphorus, potassium, calcium and magnesium in grain are noted on with a double and threefold dose of NPK in combination with pesticides and gimistimy.
Keywords: winter rye, productivity, gumisty, protein content, macrocells.
