CC BY
17
оригинальные статьи/original scientific articles
ЗЕМЛЕДЕЛИЕ, АГРОХИМИЯ, МЕЛИОРАЦИЯ / AGRICULTURE, AGROCHEMISTRY, LAND IMPROVEMENT
https://doi.org/10.30766/2072-9081.2020.21.5.561-570 УДК 633.1:631.82
Влияние длительного применения минеральных удобрений на урожайность и качество зерна озимой ржи
О 2020. Ф. А. Попов13, В. Д. Абашев, Е. Н. Носкова, Е. В. Светланова, И. В. Лыскова
ФГБНУ «Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени Н. В. Рудницкого», г. Киров, Российская Федерации
Исследования проводили в 2018-2019 гг. в условиях Кировской области на дерново-подзолистой среднесугли-нистой почве, сформированной на элювии пермских глин. Диапазон доз удобрений в длительном стационарном опыте - от 30 до 150 кг д. в. С увеличением доз удобрений урожайность озимой ржи сорта Графиня возрастала от 3,44 т/га при дозе P60K60 до 5,94 т/га при дозе N150P150K150. Существенные прибавки урожая получены во всех вариантах, кроме P60, К60 и К120. Максимальные прибавки урожайности зерна к контролю без удобрений получены в вариантах с внесением 120 и 150 кг д.в./га NPK - 3,87-4,11 т/га (НСР05 = 1,2 т/га). В 2019 году урожайность ржи колебалась от 2,65 т/га в контрольном варианте до 7,08 т/га при внесении максимальной дозы N150P150K150, а в 2018 году соответственно от 1,01 т/га до 4,81 т/га, что в 1,5-2,6 раза меньше, так как в период формирования зерна в этом году сумма осадков составила 135 % от нормы. Наибольшая окупаемость 1 кг д. в. минеральных удобрений получена при внесении аммиачной селитры N60 - 42,5 кг зерна. Натура зерна была значительно выше в благоприятных условиях вегетации 2019 года и находилась в пределах от 696 до 728 г/л С увеличением доз минеральных удобрений отмечена тенденция снижения натуры зерна. Масса 1000 зерен озимой ржи от применения удобрений не зависела и находилась в пределах 28-33 граммов. Содержание сырого протеина в зерне с увеличением доз удобрений возрастало, но в основном получено зерно третьего класса качества с содержанием протеина от 88,1 до 110 г/кг. Хлебопекарные качества зависели от условий влагообеспеченности в период созревания зерна: в 2018 г. получено зерно второго и третьего товарных классов, в 2019 г. - четвертого класса. При внесении полного удобрения в дозе N30P30K30 себестоимость 1 т зерна составила 3663 руб. при общей рентабельности 91,1%. Внесение только аммиачной селитры в дозе N60 обеспечило рентабельность 156,2 %.
Ключевые слова: дерново-подзолистая почва, окупаемость удобрений зерном, натура зерна, масса 1000 зерен, число падения, сырой протеин, сырая клетчатка
Благодарности: работа выполнена при поддержке Минобрнауки РФ в рамках Государственного задания ФГБНУ «Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени Н. В. Рудницкого» (тема № 0767-2019-0100). Авторы благодарят рецензентов за их вклад в экспертную оценку этой работы.
Конфликт интересов: авторы заявили об отсутствии конфликта интересов.
Для цитирования: Попов Ф. А., Абашев В. Д., Носкова Е. Н., Светлакова Е. В., Лыскова И. В. Влияние длительного применения минеральных удобрений на урожайность и качество зерна озимой ржи. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2020;21(5):561-570. DOI: https://doi.org/10.30766/2072-9081.2020.2L5.561-570
Поступила: 11.03.2020 Принята к публикации: 02.09.2020 Опубликована онлайн: 22.10.2020
Influence of long-term use of mineral fertilizers on the yield and quality of winter rye grain
© 2020. Fyodor A. Popov131, Vasiliy D. Abashev, Eugenia N. Noskova, Elena V. Svetlakova, Irina V. Lyskova
Federal Agricultural Research Center of North-East named N. V. Rudnitsky, Kirov, Russian Federation
The studies were carried out in 2018-2019 in the conditions of the Kirov region on sod-podzolic middle loam soil formed on the eluvia of Perm clays. The range offertilizer doses in the long-term stationary experiment varied from 30 to 150 kg ai (active ingredient). With increase in fertilizer doses, the yield of winter rye of Grafnya variety grew from 3.44 t/ha at the dose of PmKm to 5.94 t/ha at the dose of N150P150K150. Significant addition of grain yield was obtained in all variants except P60, K60 and K120. Maximum addition of grain yield to the control without fertilizers were obtained in variants with application of 120 and 150 kg ai /ha NPK - 3.87-4.11 t/ha (LSD05 = 1.2 t/ha). In 2019 the yield of rye variedfrom 2.65 t/ha in the control variant to 7.08 t/ha by application of a maximum dose of N150P150K150. In 2018 it varied from 1.01 t/ha to 4.81 t/ha, respectively, which was 1.5-2.6 times less, as during the period of grain formation that year the amount of precipitation was 135% from the norm. The highest payback of 1 kg ai of mineral fertilizers was obtained by application of ammonium nitrate N60 -42.5 kg of grain. Test weight of grain was significantly higher under favorable growing conditions of 2019 and varied
Аграрная наука Евро-Северо-Востока /
Agricultural Science Euro-North-East. 2020;21(5):561-570 561
from 696 to 728 g/l With the increase in doses of mineralfertilizers, there was a tendency to decrease the test weight of grain. The 1000-grain mass of winter rye did not depend on the use of fertilizers and was in the range of28-33 grams. The content of raw protein in the grain grew with increasing doses of fertilizers, but mainly the grain of the third class of quality with the protein content of 88.1 to 110 g/kg was obtained. Bakery qualities depended on the conditions of moisture supply during grain maturation: in 2018 grain of the second and third commodity classes was obtained, in 2019 - that of the fourth class. If full fertilizer was applicated in the dose N30P30K30, prime cost of 1 ton ofgrain was 3.663 rubles with a total profitability of 91.1 %. Application of ammonium nitrate alone in the dose of N60 provided profitability of 156.2 %.
Keywords: sod-podzolic soil, payback offertilizers by grain, test weight of grain, mass of 1000 grains, falling number, crude protein, crude fiber
Acknowledgment: the research was carried out under the support of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation within the state assignment of Federal Agricultural Research Center of the North-East named N. V. Rudnitsky (theme No. 0767-2019-0100).
The authors thank the reviewers for their contribution to the peer review of this work.
Conflict of interest: the authors stated no conflict of interest.
For citations: Popov F. A., Abashev V. D., Noskova E. N., Svetlakova E. V., Lyskova I. V. Influence of long-term use of mineral fertilizers on the yield and quality of winter rye grain. Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka = Agricultural Science Euro-North-East. 2020;21(5):561-570. (In Russ.). DOI: 'https://doi.org/10.30766/2072-9081.2020.21.5.561-570
Received: 11.03.2020 Accepted for publication: 02.09.2020 Published online: 22.10.2020
Внесение минеральных удобрений - это одно из основных средств, способствующих получению высокой урожайности зерновых культур при условии выполнения остальных агротехнических приемов [1, 2, 3]. Дерново-подзолистые почвы характеризуются высокой кислотностью, низким содержанием органического вещества и элементов питания, что обуславливает их низкое естественное плодородие [4, 5]. Озимая рожь, являясь одной из важных продовольственных культур, успешно произрастает на малоплодородных кислых почвах, доля которых только на европейской северовосточной части страны составляет более 70 % пашни [6, 7]. Озимая рожь является преимущественно культурой европейского континента, поскольку на его долю приходится 85 % производимого зерна [8].
Согласно Стратегии научно-технологического развития РФ1, одним из больших вызовов является потребность в обеспечении продовольственной безопасности и продовольственной независимости России, конкурентоспособности отечественной продукции на мировых рынках продовольствия, снижение технологических рисков в агропромышленном комплексе, поэтому разработка высокоэффективных, экологически безопасных систем интегрированного применения агрохимических средств в агротехнологиях различной интенсификации, несомненно, является актуальной.
Научная новизна проводимых исследований заключается в том, что впервые установлены закономерности влияния различных доз, соотношений и видов минеральных удобрений
на величину и качество урожая озимой ржи сорта Графиня в условиях Кировской области.
Цель исследований - изучить влияние возрастающих доз минеральных удобрений на урожайность и качество зерна озимой ржи сорта Графиня.
Материал и методы. Влияние возрастающих доз минеральных удобрений на урожайность и качество зерна озимой ржи изучали в двух закладках длительного стационарного опыта, заложенного в 1972 г. на дерново-подзолистой почве, сформированной на элювии пермских глин. Исследования проводятся в зернопаротравяном севообороте с внесением только минеральных удобрений и только под зерновые культуры (озимая рожь, ячмень, яровая пшеница, овес). Предшественником озимой ржи является неунавоженный чистый пар.
Отбор почвенных проб в 1972 году показал, что в пахотном слое уровень рН составлял 4,80 единиц, содержание гумуса - 1,5 %, подвижного фосфора - 46 мг/кг почвы, обменного калия - 160 мг/кг почвы. В начале восьмой ротации севооборота, перед посевом озимой ржи, уровень рН находился в пределах 4,52-4,60 единиц по изучаемым вариантам. Содержание подвижного фосфора колебалось от 33,7 мг/кг почвы в контрольном варианте без удобрений до 176,2 мг/кг почвы в варианте с внесением КшРшКш. Содержание обменного калия в контроле составило 153,3 мг/кг почвы, в варианте с максимальной дозой удобрений -194,5 мг/кг, наибольшим было при внесении №оР9оК9о - 211,6 мг/кг почвы.
1Указ Президента Российской Федерации от 01.12.2016 г. № 642. О Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации. Администрация Президента России; 2020. Режим доступа: http://www.kremlin.ru/acts/bank/41449 (дата обращения: 09.04.2020).
Схема опыта содержит 54 варианта в двукратной повторности, в настоящей статье использованы результаты 22 вариантов опыта (табл. 1). Площадь делянки 140 м2, учетная 58,8 м2. В качестве удобрений использовали аммиачную селитру (34 % д. в.), двойной гранулированный суперфосфат (39 % д. в.) и хлористый калий (56 % д. в.). Минеральные удобрения вносили вручную поделяночно под культивацию непосредственно перед посевом озимой ржи. Весеннюю подкормку растений не проводили. Уборка урожая проходила в фазу полной спелости озимой ржи прямым ком-байнированием Sampo 500. Анализ различных показателей качества зерна озимой ржи выполнен по общепринятой в агрохимических исследованиях методике2. Показатель «число падения» определяли на приборе F^ng Number 1400, максимальную вязкость суспензии и температуру клейстеризации на амилографе Brabender по соответствующей методике3. Экономическую эффективность минеральных удобрений рассчитывали по типовым технологическим картам согласно методическим указаниям4. Дисперсионный, регрессионный и корреляционный анализы полученных данных проводили с использованием пакета программ Microsoft Office Excel 2007.
Метеоусловия в период весенне-летней вегетации озимой ржи различались по годам исследований. В 2018 году в июне выпало 122 % от нормы осадков при сумме эффективных температур 482 °C. Тогда как в 2019 году в этот месяц выпало 134 % нормы осадков, но сумма активных температур была выше на 134 °C и составила 616 °C. В июле, в период активного налива зерна озимой ржи, сумма активных температур была практически одинаковой по годам (около 960 °C), но при этом в 2018 году сумма осадков составила 135 % от нормы против 68 % в 2019 году, что не могло не сказаться на формировании количества и качества зерна озимой ржи.
Результаты и их обсуждение. На величину урожая озимой ржи в 2018 году в большей степени влияли азотные удобрения (У = 1,45 - 0,014х2 + 0,56х, R2 = 0,99) и фосфорные (У = 1,76 - 0,04х2 + 0,59х, R2 = 0,96), в меньшей - калийные (У = 2,70 - 0,004х2 + 0,16х,
Я2 = 0,74). Без применения удобрений урожайность зерна озимой ржи составила 1,01 т/га, при совместном внесении аммиачной селитры, двойного суперфосфата и хлористого калия в максимальной дозе - 4,81 т/га. При этом наибольшая урожайность зерна получена при совместном внесении трех видов удобрений в дозе 120 кг д. в./га - 4,99 т/га. Прибавки урожайности зерна от применения минеральных удобрений варьировали от 2,01 т/га при внесении аммиачной селитры в дозе 120 кг д. в./га до 3,98 т/га при внесении всех видов удобрений в дозе 120 кг д. в./га (НСР05 = 2,00). Наибольшую окупаемость 1 кг д. в. вносимых удобрений зерном обеспечило применение аммиачной селитры в дозе N60 - 17,5 кг и N120
- 16,9 кг. Малоэффективно внесение калийных удобрений в дозах К60 и К120, окупаемость зерном 1 кг д. в. удобрений составила 3,7 и 6,3 кг.
В 2019 году на величину урожая озимой ржи в большей степени влияли азотные удобрения (У = 3,20 - 0,14х2 + 1,40х, R2 = 0,95), в меньшей - фосфорные (У = 4,98 - 0,04х2 + 0,49х, Я2 = 0,70). Влияния калийных удобрений не выявлено. В более благоприятных условиях вегетации 2019 года урожайность зерна озимой ржи даже без применения удобрений была в 2,6 раза выше, чем в предыдущий год
- 2,65 т/га.
Внесение NPK в максимальной дозе 150 кг д. в./га обеспечило наибольшую урожайность озимой ржи - 7,08 т/га. Внесение только калийных удобрений в дозе К60 не обеспечило получение статистически значимой прибавки урожайности 0,67 т/га (НСР05 = 2,57). Прирост урожайности свыше 4,0 т/га получен при внесении аммиачной селитры N60, аммиачной селитры с двойным суперфосфатом N^60 и всех видов удобрений в дозах ^5ОР9ОКЗО и ^5ОР15ОК150.
Как и в предыдущий год исследований, низкая окупаемость зерном 1 кг д. в. удобрений получена при внесении одних калийных удобрений (9,9-11,2 кг) и полного удобрения в дозах 120 и 150 кг д. в./га (9,8-10,5 кг). Внесение аммиачной селитры N60 обеспечило наибольшую окупаемость 1 кг д. в. - 67,3 кг зерна озимой ржи.
2Практикум по агрохимии: уч. пособ. 2-е изд., перераб. и доп. М.: МГУ, 2001. 689 с. 3Оценка качества зерна: справочник. М.: Агропромиздат, 1987. 208 с.
4Методические указания по расчету экономической эффективности использования в сельском хозяйстве результатов НИР для условий Северо-Востока европейской части РФ. Киров: НИИСХ Северо-Востока, 2008. 65 с.
Таблица 1 - Прибавка урожайности озимой ржи сорта Графиня и окупаемость минеральных удобрений зерном /
Table 1 - Increase of yield of winter rye cv. Grafinya and payback of mineral fertilizers by grain
Доза удобрений / 2018 г. 2019 г. Среднее за 2 года
Doses of fertilizers У* П О У П О У П О
N0P0K0 (контроль) / N0P0K0 (control) 1,01 - - 2,65 - - 1,83 - -
N60 2,06 1,05 17,5 6,69 4,04 67,3 4,38 2,55 42,5
Рб0 1,90 0,89 14,8 3,76 1,11 18,5 2,83 1,00 16,7
Кб0 1,23 0,22 3,7 3,32 0,67 11,2 2,28 0,45 7,5
N60P60 2,53 1,52 12,7 6,59 3,94 32,8 4,56 2,73 22,8
N60K60 2,16 1,15 9,6 6,14 3,49 29,1 4,15 2,32 19,3
Р60К60 2,05 1,04 8,7 4,84 2,19 18,2 3,44 1,61 13,4
N120 3,02 2,01 16,8 5,59 2,94 24,5 4,30 2,47 20,6
Р120 2,45 1,44 12,0 5,10 2,45 20,4 3,78 1,95 16,2
К120 1,77 0,76 6,3 3,84 1,19 9,9 2,80 0,97 8,1
N120P60 3,55 2,54 14,1 6,98 4,33 24,0 5,26 3,43 19,0
N120P120 4,59 3,58 14,9 6,44 3,79 15,8 5,52 3,69 15,4
N120K120 3,54 2,53 10,5 5,94 3,29 13,7 4,74 2,91 12,1
Р120К120 2,79 1,78 7,4 5,63 2,98 12,4 4,21 2,38 9,9
N30P30K30 1,98 0,97 10,8 5,28 2,63 29,2 3,63 1,80 20,0
N60P60K60 3,25 2,24 12,4 5,69 3,04 16,9 4,47 2,64 14,7
N90P30K30 2,37 1,36 9,1 6,25 3,60 24,0 4,31 2,48 16,5
N90P90K30 3,44 2,43 11,6 5,96 3,31 15,8 4,70 2,87 13,7
N90P90K90 3,65 2,64 9,8 6,14 3,49 12,9 4,90 3,07 11,4
N120P120K120 4,99 3,98 11,0 6,42 3,77 10,5 5,70 3,87 10,8
N150P90K30 4,20 3,19 11,8 6,77 4,12 15,3 5,48 3,65 13,5
N150P150K150 4,81 3,80 8,4 7,08 4,43 9,8 5,94 4,11 9,1
НСР05 / LSD05 - 2,00 - - 2,57 - - 1,24 -
* У - урожайность, т/га, П - прибавка урожайности, т/га, О - окупаемость 1 кг д. в. зерном, кг /
* U - yield, t/ha, P - yield increase, t/ha, O - payback of 1 kg of active ingredient by grain, kg
В среднем за 2 года исследований с возрастанием доз минеральных удобрений урожайность зерна озимой ржи увеличивалась с 1,83 до 5,94 т/га. Наименьшую прибавку зерна от применения удобрений обеспечило внесение хлористого калия в дозах Кбо и К120 (0,45 и 0,97 т/га), наибольшую - внесение аммиачной селитры с двойным суперфосфатом и хлористым калием в дозе ^5оР15оКш (4,11 т/га при НСР05 = 1,24). С точки зрения окупаемости действующего вещества минеральных удобрений наиболее эффективно внесение аммиачной селитры в дозе N60, на 1 кг д. в. приходится 42,5 кг зерна озимой ржи.
Натура зерна озимой ржи и масса 1000 зерен являются одними из важных показателей технологических качеств зерна, предназначенного для продовольственных целей. Данные
показатели формируются под влиянием множества факторов, но в первую очередь они зависят от почвенно-климатических условий, затем от агротехнических приемов, доз и сроков внесения минеральных удобрений [9, 10, 11, 12]. Согласно ГОСТ Р 53049-2008 зерно озимой ржи с натурой не менее 700 г/л относится к первому классу, не менее 680 г/л - ко второму классу, не менее 640 г/л - к третьему классу. В 2018 году практически во всех вариантах применения удобрений натура зерна озимой ржи превышала 680 г/л. Исключение составили варианты с внесением фосфорно-калийных удобрений в дозе Р60К60 (679 г/л) и хлористого калия К120 (677 г/л). Существенного влияния различных уровней минерального удобрения на изменение величины натурной массы зерна не выявлено ^ф<Рт).
В 2019 году данный показатель был значительно выше, чем в менее благоприятный по метеоусловиям предыдущий год. Натура зерна превысила 700 г/л во всех вариантах применения удобрений, за исключением максимальной дозы ^5оР15оКио (698 г/л). При этом существенных различий в данном показателе также выявлено не было. Таким образом, несмотря на имеющиеся литературные данные [9, 10] о влиянии доз и видов минеральных удобрений на натуру зерна озимой ржи, результаты наших исследований это не подтвердили.
От массы 1000 зерен зависит выполненность и крупность, чем этот показатель выше при условии хорошего натурного веса, тем больше выход муки5. Применение минеральных удобрений не оказало существенного влияния на массу 1000 зерен во все годы исследований. В 2018 г. масса 1000 зерен не превышала 31 грамма во всех изучаемых вариантах, за исключением внесения двойного суперфосфата в дозе 60 кг д. в./га (31,3 г). Менее 29 граммов масса 1000 зерен получена в контрольном варианте и при внесении азот-но-калийных или фосфорно-калийных удобрений в дозах по 120 кг д. в. /га. В 2019 г. этот показатель во всех изучаемых вариантах был выше 31 грамма, кроме варианта с максимальной дозой внесения удобрений (30,9 г). Более 33 граммов масса 1000 зерен была при внесении 120 кг/га двойного суперфосфата, азотно-калийных удобрений в дозе 60 кг д. в./га, фос-форно-калийных - в дозах 60 и 120 кг д. в./га и совместном внесении №оР9оКзо.
Корреляционный анализ натуры зерна озимой ржи и массы 1000 зерен показал, что средняя положительная связь между этими показателями: в менее благоприятном 2018 году г = 0,51, в 2019 году - г = 0,66.
По физико-химическим показателям зерно кормовой ржи подразделяют на 3 класса качества в соответствии с требованиями ГОСТ Р 54079-2010. Зерно 1 класса должно содержать более 120 г/кг сырого протеина и менее 30 г/кг клетчатки, 2 класса - соответственно 110-120 и 30-50 г/кг, 3 класса - менее 110 г/кг сырого протеина и более 50 г/кг клетчатки.
По содержанию клетчатки в оба года исследований получено зерно первого класса.
В 2018 г. с увеличением доз минеральных удобрений содержание сырого протеина возрастало с 94,1 г/кг в контрольном варианте до 95,2-127,1 г/кг (НСР05 = 12,2, табл. 2). Только дозы удобрений ^оР6о и Р60К60 обеспечили 1 класс качества по содержанию сырого протеина в зерне озимой ржи - 122,2 и 127,1 г/кг соответственно, что возможно связано с более щуплым зерном в данных вариантах. В остальных вариантах получено зерно третьего класса.
В 2019 г. с увеличением доз удобрений содержание сырого протеина возрастало с 82,1 г/кг в контрольном варианте до 85-115 г/кг (НСР05 = 17,4). Применение удобрений в дозах ^оРзоКзо, ^2оР12оК12о и ^оРиоК^о обеспечили второй класс качества по содержанию сырого протеина в зерне озимой ржи. В остальных вариантах получено зерно третьего класса.
На органолептические свойства мякиша ржаного хлеба оказывают влияние (чаще всего негативное) ферменты, главным из которых является альфа-амилаза. Под действием высокой активности фермента альфа-амилазы крахмал в зерне расщепляется до сахаров. Основными методами определения свойств крахмала и активности фермента альфа-амилазы являются амилографический метод и определение показателя «число падения» по методу Хагберга-Пертена [13].
«Число падения» является основным показателем качества зерна ржи для хлебопечения, в Российской этот показатель введен в Межгосударственный стандарт6 для определения товарного класса качества зерна ржи. Согласно данному стандарту, зерно ржи в зависимости от величины «числа падения» подразделяется на 4 класса: более 200 с - 1 класс, 141...200 с - 2 класс, 81...140 с - 3 класс, менее 80 с - 4 класс.
Зерно озимой ржи с «числом падения» ниже 80 считается не пригодным для хлебопечения. Показатель «число падения» и вязкость суспензии характеризуют устойчивость ржи к прорастанию зерна на корню, в связи с этим они зависят в основном от внешних условий, которые складываются в процессе формирования и созревания зерна [14, 15, 16].
5Казаков Е. Д. Зерноведение с основами растениеводства: Изд. 3-е. М.: Колос, 1983. С. 114.
6ГОСТ 16990-2017. Рожь. Технические условия. Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200157476
Таблица 2 - Влияние минеральных удобрений на содержание сырого протеина и клетчатки в зерне озимой ржи сорта Графиня, г/кг зерна /
Table 2 - Effect of mineral fertilizers on content of raw protein and fiber in the grain of winter rye cv. Grafinya, g/kg grain
Доза удобрений / Doses of fertilizers Сырой протеин /Raw protein Клетчатка / Fiber
2018 г. 2019 г. 2018 г. 2019 г.
N0P0K0 (контроль) / N0P0K0 (control) 94,1 82,1 16,0 19,9
N60 101,3 87,4 16,2 16,0
Рб0 97,6 96,8 18,6 19,7
Кб0 107,6 79,8 14,3 18,7
N60P60 122,2 98,2 15,0 14,5
N50K60 96,6 85,0 19,5 15,3
Р60К60 127,1 79,5 14,5 17,8
N120 104,7 90,9 12,6 20,7
Р120 99,0 87,3 15,6 18,0
К120 96,2 88,1 15,5 17,7
N120P60 95,2 88,6 11,4 19,0
N120P120 105,9 92,8 20,8 17,9
N120K120 106,2 98,8 17,0 15,0
Р120К120 99,5 89,5 14,5 16,4
N30P30K30 100,5 112,2 17,5 20,5
N50P60K60 108,2 90,1 15,1 25,7
N90P30K30 104,0 89,9 14,2 21,4
N90P90K30 102,8 86,5 15,7 20,3
N90P90K90 98,2 106,7 16,2 26,7
N120P120K120 104,6 112,5 16,2 26,2
N150P90K30 109,0 90,2 18,2 23,0
N150P150K150 104,5 115,1 17,5 29,8
НСР05 / LSD05 12,2 17,4 Fф<Fт 6,2
Хорошая по качеству зерна рожь должна иметь: «число падения» не ниже 2 товарного класса (141...200 с), высоту амилограммы -350...650 единиц. Согласно критериям ЕС, ржаное зерно обладает хлебо-пекарными качествами, если число падения более 120 с, максимальная вязкость, оцениваемая по высоте амило-граммы больше 200 е. а. и максимальная температура пика клейстеризации больше 63 °С [17].
Полученные результаты ещё раз доказывают, что на качество озимой ржи сильное влияние оказала повышенная влагообеспеченность в период созревания зерна (134 % от нормы осадков в июне 2019 г.). В среднем по опыту в 2018 г. показатель «число падения» составил 124 с, в 2019 г. - во всех вариантах «число падения» было наименьшим и составило 62 с, высота амилограммы при этом равнялась 95 единиц амилографа (ед. а.), поэтому далее приведен анализ данных только за 2018 год.
В 2018 г. в вариантах без азотных удобрений и при одностороннем внесении N60 «число падения» было выше 141 с., т. е. такое зерно можно отнести ко второму товарному классу (табл. 3). Высокое «число падения» имел образец в варианте без удобрений -167 с. В остальных вариантах качество зерна соответствовало только 3 товарному классу.
Вязкость водно-мучной суспензии (высота амилограммы) у образцов колебалась от 120 до 280 ед. а. Высота амилограммы 100-250 ед. а. характеризует муку, из которой получится хлеб с влажным и липким мякишем, от 250 до 350 ед. а. - мука пригодна только при кислом ведении теста. «Число падения» и вязкость суспензии по амилографу имеют высокую сопряженность, т. к. являются характеристиками процесса клейстеризации ржаной муки, коэффициент корреляции между показателями составил 0,98.
Таблица 3 - Хлебопекарные свойства зерна озимой ржи сорта Графиня (2018 г.) / Table 3 - Bakery properties of grain of winter rye cv. Grafinya (2018)
Доза удобрений / Doses of fertilizers Число падения, с / Falling number, sec Высота амилограммы, е. а. / Amylogramma height, units Температура клейстеризации, °С / Gelation temperature, °С
N0P0K0 (контроль) / N0P0K0 (control) 167 280 71
N60 165 275 72
Рб0 168 275 71
Кб0 114 210 69
N60P60 139 230 70
N50K60 119 220 69
Р60К60 81 150 65
N120 133 240 70
Р120 161 260 71
К120 88 160 68
N120P60 169 265 71
N120P120 104 190 69
N120K120 124 210 69
Р120К120 177 275 71
N30P30K30 109 205 69
N60P60K60 98 170 68
N90P30K30 131 230 69
N90P90K30 65 120 65
N90P90K90 144 260 70
N120P120K120 85 170 67
N150P90K30 91 170 68
N150P150K150 95 170 67
Экономическую эффективность возделывания озимой ржи рассчитывали по технологическим картам в ценах 2019 года: аммиачная селитра 12800 руб/т, двойной суперфосфат 22000 руб/т, хлористый калий 20000 руб/т при цене реализации 1 т фуражного зерна 7000 руб.
Стоимость продукции непосредственно зависит от урожайности культуры. Так, при минимальной урожайности в контрольном варианте (1,83 т/га) или при внесении Кбо (2,28 т/га) стоимость продукции составила всего 12810 и 15960 руб/га. Наибольшей она получена при максимальной дозе внесения удобрений К15оР15оК15о - 41580 руб/га (табл. 4).
С возрастанием вносимых доз минеральных удобрений увеличиваются производственные затраты на 1 гектар. В контроле, без удобрений, этот показатель равен 9325 руб., в варианте с максимальной дозой - 28837 руб. При этом отмечена тенденция увеличения производственных затрат в вариантах с приме-
нением фосфорных удобрений относительно вариантов, где они не вносятся, что связано в первую очередь с высокой стоимостью двойного суперфосфата.
Наименьшая прибыль получена в контрольном варианте, 3485 руб./га, наибольшая -при внесении КшРбо, 19252 руб./га. Из-за низкой урожайности в контроле получена самая высокая себестоимость 1 т зерна - 5096 руб. В целом этот показатель варьировал от 3300 до 4900 руб. и оказался самым низким при внесении Кбо - 2732 руб./т.
Доза удобрений Кбо обеспечила самую высокую общую рентабельность производства - 156,2 %. Рентабельность выше 100 % обеспечили дозы КбоРбо, КбоКбо, Кт, КтРбо, поэтому можно судить о низкой эффективности фосфорно-калийных удобрений без применения азотных. В контрольном варианте рентабельность составила 37,4 %.
Таблица 4 - Экономическая эффективность возделывания озимой ржи сорта Графиня / Table 4 - Economic efficiency of cultivation of winter rye cv. Grafinya
Доза удобрений / Doses of fertilizers Стоимость продукции, руб/га / Cost of production, rub/ha Затраты, руб/га / Expenses, rub/ha Прибыль, руб/га / Profit, rub/ha Себестоимость, руб/т / Prime cost, rub/t Рентабельность, % / Profitability, %
N0P0K0 (контроль) / N0P0K0 (control) 12810 9325 3485 5096 37,4
N60 30660 11967 18693 2732 156,2
Рб0 19810 12474 7336 4408 58,8
Кб0 15960 11507 4453 5046 38,7
N60P60 31920 15058 16862 3302 112,0
N50K50 29050 14101 14949 3398 106,0
Р60К50 24080 14668 9412 4264 64,2
N120 30100 14421 15679 3354 108,7
Р120 26460 15621 10839 4132 69,4
К120 19600 13694 5906 4891 43,1
N120P60 36820 17568 19252 3340 109,6
N120P120 38640 20664 17976 3744 87,0
N120K120 33180 18752 14428 3956 76,9
Р120К120 29470 19951 9519 4739 47,7
N30P30K30 25410 13297 12113 3663 91,1
N50P60K60 31290 17201 14089 3848 81,9
N90P30K30 30170 15806 14364 3667 90,9
N90P90K30 32900 18912 13988 4024 74,0
N90P90K90 34300 21075 13225 4301 62,8
N120P120K120 39900 24976 14924 4382 59,8
N150P90K30 38360 21423 16937 3910 79,1
N150P150K150 41580 28837 12743 4855 44,2
Исходя из того, что большинство сельхозтоваропроизводителей применяют сложные комплексные удобрения, содержащие все основные элементы питания, наиболее эффективной дозой под озимую рожь является ^оРзоКзо. При себестоимости 1 т зерна 3663 руб. общая рентабельность производства составит 91,1 %. В условиях экономии ресурсов оптимальным при производстве зерна озимой ржи будет внесение аммиачной селитры в дозе N60.
Выводы. В 2018 году на величину урожая озимой ржи сорта Графиня в большей степени влияли азотные удобрения и фосфорные. В 2019 году на величину урожая озимой ржи большое влияние оказали азотные удобрения, влияние фосфорных удобрений снизи-лось.В условиях 2019 года урожайность составила от 2,65 т/га в контроле до 7,08 т/га при внесении максимальной дозы ^боРшКш, в 2018 году соответственно от 1,01 до 4,81 т/га, что в 1,5-2,6 раза меньше.
Технологические показатели зерна озимой ржи сорта Графиня не зависели от доз и соотношений минеральных удобрений. По содержанию сырой клетчатки во всех вариантах получено зерно первого класса, по содержанию сырого протеина - в основном второго. Повышенная влагообеспеченность в период созревания зерна привела к тому, что в 2018 году показатель «число падения» составил 124 с в среднем по вариантам, в 2019 г. - во всех вариантах «число падения» было наименьшим (62 с).
Доза удобрений N60 обеспечила самую высокую общую рентабельность производства зерна озимой ржи сорта Графиня - 156,2 %. Применение фосфорно-калийных удобрений без азотных малоэффективно. Комплексное внесение минеральных удобрений в дозе ^оРзоКзо обеспечивает себестоимость 3663 руб/т, рентабельность 91 ,1 %.
Список литературы
1. Пасынков А. В., Светлакова Е. В., Котельникова Н. В., Абашев В. Д., Пасынкова Е. Н., Садакова Г. Г., Баландина С. А., Дуняшева Г. И., Рублева Н. В., Татаринова М. С. Влияние длительности применения минеральных удобрений на плодородие дерново-подзолистой почвы, продуктивность севооборота и качество зерна. Агрохимия. 2016;(10):38-47. Режим доступа: https://www. elibrary.ru/item.asp?id=27169477
2. Кирюшин В. И. Минеральные удобрения как ключевой фактор развития сельского хозяйства и оптимизации природопользования. Достижения науки и техники АПК. 2016;30(3):19 -25. Режим доступа: https://www. elibrary.ru/item. asp?id=25910512
3. Абашев В. Д., Светлакова Е. В., Попов Ф. А., Носкова Е. Н., Денисова А. В. Влияние возрастающих доз и соотношений минеральных удобрений на урожайность и качество зерна озимой ржи. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2014;(4(41)):26-30. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=21699656
4. Калинин А. И. Агрохимические свойства дерново-подзолистых почв и продуктивность растений. Киров, 2004. 220 с.
5. Молодкин В. Н., Бусыгин А. С. Плодородие пахотных почв Кировской области. Земледелие. 2016;(8): 16-18.
6. Сысуев В. А. Комплексные научные исследования по озимой ржи - важнейшей национальной и стратегической зерновой культуре РФ. Достижения науки и техники АПК. 2012;(6):8-11. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=17771270
7. Уткина Е. И., Кедрова Л. И. Зимостойкость озимой ржи: проблемы и решения. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2018;(1(62)):11-18. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=32597829
8. Schlegel Rolf H. J. Rye: Genetics, Breeding and Cultivation. London: CRC Press Taylor and Francis Group, 2013. 382 p. URL: https://b-ok.cc/book/2366126/9fDb38
9. Пасынков А. В., Андреев В. Л., Завалин А. А., Пасынкова Е. Н. Изменение показателей качества зерна озимой ржи при его фракционировании. Достижения науки и техники АПК. 2013;(9):36-40. Режим доступа: https://elibrary.ru/item. asp?id=20310396
10. Завалин А. А., Пасынков А. В. Азотное питание и прогноз качества зерновых культур. М.: ВНИИА, 2007. 208 с.
11. Коданев И. М. Агротехнические приемы повышения качества зерна. Горький, 1981. 47 с.
12. Pasynkova E. N., Zavalin A. A., Pasynkov A. V., Kotel'nikova N. V. change in quality parameters of hulled oats grain at fractionation. Russian agricultural sciences. 2018;44(5):409-413. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=41516254
13. Бушук В., Кэмпбелл У П., Древс Э. Рожь. Производство, химия и технология. М., 1980. 247 с.
14. Исмагилов Р. Р., Ахиярова Л. М., Аюпов Д. С., Исмагилов К. Р. Хлебопекарные качества зерна озимой ржи и приемы их повышения. Аграрный вестник Урала. 2010;3(69):54-55. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id= 15123304
15. Потапова Г. Н., Галимов К. А., Зобнина Н. Л., Иванова М. С. Новые сорта и особенности технологии выращивания озимых зерновых культур на семена в ФГБНУ «Уральский НИИСХ». Пермский аграрный вестник. 2017;(2(18)):48-56. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=29372547
16. Ismagilov R. R., Gaysina L. F., Ahiyarova L. M., Ayupov D. S., Nurlygayanov R. B., Ahiyarov B. G., Abdulvaleev R. R., Malyutina K. V., Ismagilov K. R., Abdulloev V. K. Gop yields and baking qualities of f1 winter rye hybrids grain in the forest-steppe of the Republic of Bashkortostan. Journal of engineering and applied sciences. 2018;13(S8):6487-6493. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=35652067
17. Muenzing K., Huesken A., Unbehend G., Begemann J., Arent L., Wolf K., Lindhauer M. G. Die Qualität der deutschen Roggenernte 2014. Mühle Mischfutter. 2014;151:745-754. (In Deutschland).
References
1. Pasynkov A. V., Svetlakova E. V., Kotel'nikova N. V., Abashev V. D., Pasynkova E. N., Sadakova G. G., Balan-dina S. A., Dunyasheva G. I., Rubleva N. V., Tatarinova M. S. Vliyanie dlitel'nosti primeneniya mineral'nykh udobreniy na plodorodie dernovo-podzolistoypochvy, produktivnost' sevooborota i kachestvo zerna. [The influence of long-term application of fertilizers on fertility of soddy-podzolic soil, productivity of crop rotation and grain quality]. Agrokhimiya. 2016;(10):38-47. (In Russ.). URL: https://www. elibrary. ru/item. asp?id=27169477
2. Kiryushin V. I. Mineral'nye udobreniya kak klyuchevoy faktor razvitiya sel'skogo khozyaystva i optimizatsii pri-rodopol'zovaniya. [Mineral fertilizers as the key factor of agriculture development and optimization of nature management]. Dos-tizheniya nauki i tekhniki APK = Achievements of Science and Technology of AICis. 2016;30(3):19-25. (In Russ.). URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=25910512
3. Abashev V. D., Svetlakova E. V., Popov F. A., Noskova E. N., Denisova A. V. Vliyanie vozrastayushchikh doz i sootnosheniy mineral'nykh udobreniy na urozhaynost' i kachestvo zerna ozimoy rzhi. [Influence of increasing rates and ratio of mineral fertilizers on winter rye yield and seed quality]. Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka = Agricultural Science Euro-North-East. 2014;4(41):26-30. (In Russ.). URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=21699656
4. Kalinin A. I. Agrokhimicheskie svoystva dernovo-podzolistykh pochv i produktivnost' rasteniy. [Agrochemical properties of sod-podzolic soils and plant productivity]. Kirov, 2004. 220 p.
5. Molodkin V. N., Busygin A. S. Plodorodie pakhotnykh pochv Kirovskoy oblasti. [Fertility of arable soils of Kirov region]. Zemledelie. 2016;(8):16-18. (In Russ.).
6. Sysuev V. A. Kompleksnye nauchnye issledovaniya po ozimoy rzhi - vazhneyshey natsional'noy i strategicheskoy zernovoy kul'ture RF. [Complex scientific researches on winter rye - major national and strategic grain crop of Russian Federation]. Dostizheniya nauki i tekhniki APK = Achievements of Science and Technology of AICis. 2012;(6):8-11. (In Russ.). URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=17771270
7. Utkina E. I., Kedrova L. I. Zimostoykost' ozimoy rzhi: problemy i resheniya. [Winter hardiness in winter rye: problems and solutions]. Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka = Agricultural Science Euro-North-East. 2018; (1(62)):11-18. (In Russ.). URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=32597829
8. Schlegel Rolf H. J. Rye: Genetics, Breeding and Cultivation. London: CRC Press Taylor and Francis Group, 2013. 382 p. URL: https://b-ok.cc/book/2366126/9f0b38
9. Pasynkov A. V., Andreev V. L., Zavalin A. A., Pasynkova E. N. Izmenenie pokazateley kachestva zerna ozimoy rzhi pri ego fraktsionirovanii. [Changes in the parameters of winter rye quality after grain fractionation]. Dostizheniya nauki i tekhniki APK = Agricultural Science Euro-North-East. 2013;(9):3б-40. (In Russ.). URL: https:IIelibrary .ruIitem.asp?id=2Q31039б
10. Zavalin A. A., Pasynkov A. V. Azotnoe pitanie i prognoz kachestva zernovykh kul'tur. [Nitrogen nutrition and grain crop quality forecast]. Moscow: VNIIA, 2007. 208 p.
11. Kodanev I. M. Agrotekhnicheskie priemy povysheniya kachestva zerna. [Agricultural techniques of grain quality improvement]. Gor'kiy, 1981. 47 p.
12. Pasynkova E. N., Zavalin A. A., Pasynkov A. V., Kotel'nikova N. V. Change in quality parameters of hulled oats grain at fractionation. Russian agricultural sciences. 2018;44(5):409-413. (In Russ.). URL: https:IIelibrarv.ru/item.asp?id=4151б254
13. Bushuk V., Kempbell U. P., Drevs E. Rozh'. Proizvodstvo, khimiya i tekhnologiya. [Rye: production, chemistry, and technology]. Moscow, 1980. 247 p.
14. Ismagilov R. R., Akhiyarova L. M., Ayupov D. S., Ismagilov K. R. Khlebopekarnye kachestva zerna ozimoy rzhi i priemy ikh povysheniya. [Baking qualities of grain winter rye and methods for increasing them]. Agrarnyy vestnik Urala = Agrarian Bulletin of the Urals. 2010;(3(б9)):54-55. (In Russ.). URL: https:IIelibrary.ru/item.asp?id=151233Q4
15. Potapova G. N., Galimov K. A., Zobnina N. L., Ivanova M. S. Novye sorta i osobennosti tekhnologii vyrashchivaniya ozimykh zernovykh kul'tur na semena v FGBNU «Ural'skiy NIISKh». [New varieties and peculiarities of growing techniques of the winter cereals for seeds at the federal budget state scientific institution "The Ural Scientific Research Institute"]. Permskiy agrarnyy vestnik = Perm Agrarian Journal. 2017;(2(18)):48-5б. (In Russ.). URL: https:IIelibrarv.ru/item.asp?id=29372547
16. Ismagilov R. R., Gaysina L. F., Ahiyarova L. M., Ayupov D. S., Nurlygayanov R. B., Ahiyarov B. G., Abdulvale-ev R. R., Malyutina K. V., Ismagilov K. R., Abdulloev V. K. Gop yields and baking qualities of fl winter rye hybrids grain in the forest-steppe of the Republic of Bashkortostan. Journal of engineering and applied sciences. 2018;13(S8):6487-6493. (In United Arab Emirates). URL: https:IIelibrary.ru/item.asp?id=35652067
17. Muenzing K., Huesken A., Unbehend G., Begemann J., Arent L., Wolf K., Lindhauer M. G. Die Qualität der deutschen Roggenernte 2014. Mühle Mischfutter. 2014;151:745-754. (In Deutschland).
Сведения об авторах
И Попов Фёдор Александрович, кандидат с.-х. наук, старший научный сотрудник, зав. лабораторией агрохимии и кормопроизводства, ФГБHУ «Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени H. В. Pудницкого», д. 1бба, ул. Ленина, г. Киров, Pоссийская Федерация, б10007, e-mail: [email protected], ORCID: https://orcid.org/0000-0002-9801-3453, e-mail: zemledel [email protected]
Абашев Василий Дмитриевич, доктор с.-х. наук, старший научный сотрудник лаборатории агрохимии и кормопроизводства, ФГБHУ «Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени H. В. Pудницкого», д. 1бба, ул. Ленина, г. Киров, Pоссийская Федерация, б10007, e-mail: [email protected], ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4345-7022, e-mail: zemledel [email protected]
Носкова Евгения Николаевна, кандидат с.-х. наук, научный сотрудник лаборатории земледелия, ФГББУ «Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени H. В. Pудницкого», д. 1бба, ул. Ленина, г. Киров, Pоссийская Федерация, 610007, e-mail: [email protected], ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4685-7865, e-mail: zemledel [email protected]
Светлакова Елена Вячеславовна, младший научный сотрудник лаборатории агрохимии и кормопроизводства, ФГБHУ «Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени H. В. Pудницкого», д. 1бба, ул. Ленина, г. Киров, Pоссийская Федерация, б10007, e-mail: [email protected], ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4904-697X, e-mail: zemledel [email protected]
Лыскова Ирина Владимировна, кандидат с.-х. наук, ст. научный сотрудник лаборатории агрохимии и качества зерна, Фалёнская селекционная станция - филиал ФГБHУ «Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени H. В. Pудницкого», ул. Тимирязева, д.З, п. Фалёнки, Кировская область, Pоссийская Федерация, б12500, e-mail: [email protected], ORCID: http://orcid.org/0000-0002-1079-3513
Information about the authors
Fyodor A. Popov, PhD in Agricultural science, senior researcher, Head of the Laboratory of Agrochemistry and Fodder Production, Federal Agricultural Research Center of the North-East named N. V. Rudnitsky, Lenin str., 166a, Kirov, Russian Federation, 610007, e-mail: [email protected], ORCID: https://orcid.org/0000-0002-9801-3453, e-mail: zemledel [email protected]
Vasiliy D. Abashev, DSc in Agricultural science, senior researcher, the Laboratory of Agrochemistry and Fodder Production, Federal Agricultural Research Center of the North-East named N. V. Rudnitsky, Lenin str., 166a, Kirov, Russian Federation, 610007, e-mail: [email protected], ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4345-7022, e-mail: zemledel [email protected] Eugenia N. Noskova, PhD in Agricultural science, researcher, the Laboratory of Soil Management, Federal Agricultural Research Center of the North-East named N. V. Rudnitsky, Lenin str., 166a, Kirov, Russian Federation, 610007, e-mail: [email protected], ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4685-7865, e-mail: zemledel [email protected]
Elena V. Svetlakova, junior researcher, the Laboratory of Agrochemistry and Fodder Production, Federal Agricultural Research
Center of the North-East named N. V. Rudnitsky, Lenin str., 166a, Kirov, Russian Federation, 610007,
e-mail: [email protected], ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4904-697X, e-mail: zemledel [email protected]
Irina V. Lyskova, PhD in Agriculture, senior researcher, the Laboratory of Agrochemistry and Grain Quality, Falenki Breeding
Station -Branch of Federal Agricul-tural Research Center of the North-East named N. V. Rudnitsky, Timiryazev str., 3, v. Falenki,
Kirov region, Russian Federation, 612500, e-mail: [email protected], ORCID: http://orcid.org/0000-0002-1079-3513
И - Для контактов / Corresponding author
