CC BY
0
О/
ПЛОДОРОДИЕ
с1о1: 10.24412/0044-3913-2024-3-18-23 УДК 631; 133; 422.2; 631.11
Влияние фона удобрений и осушаемого агроландшафта на свойства дерново-подзолистой почвы и урожайность яровой пшеницы сорта Злата
СЧ О СЧ О
Ф
S ^
ш
4
ф
^
5
ш со
М. В. РУБЛЮК, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник (e-mail: 2016vniimz-noo@list.ru) Д. А. ИВАНОВ, доктор сельскохозяйственных наук, член-корреспондент РАН, зав. отделом
Федеральный исследовательский центр Почвенный институт имени В. В. Докучаева, Пыжевский пер., 7, стр. 2, Москва, 119017, Российская Федерация
Исследования проводили в 2021-2023гг. с целью изучения воздействия удобрений и осушаемого агроландшафта на свойства почвы и урожайность яровой пшеницы сорта Злата в условиях Нечерноземья. Работу осуществляли в полевом опыте, расположенном в пределах конечно-моренного холма на дерново-подзолистой почве в зернотра-вяном севообороте. Схема опыта включала следующие варианты: агромикроландшафт (фактор А) - транзитно-аккумулятивный южного склона, транзитный южного склона, элювиально-транзитный южного склона, элювиально-аккумулятивный (вершина холма), элювиально-транзитный северного склона, транзитный северного склона, транзитно-аккумулятивный северного склона; фон удобрений (фактор В) - N30 подкормка зерновых в фазе кущения (контроль), предпосевное внесение N60P60KfS0. По микроландшафтам максимальная в опыте влажность (61,8 % ППВ) отмечена в элювиально-транзитном варианте южного склона. Порозность аэрации под яровой пшеницей возрастала, относительно контроля, на фоне NfS0P60KfS0 на 0,1...3,7 %. Наибольшее ее увеличение наблюдали в транзитно-аккумулятивном варианте южного склона - на 3,7 %. Площадь листьев яровой пшеницы при внесении полного минерального удобрения увеличивалась, по сравнению с контролем, в фазе кущения на 1,5.7,7 тыс. м2/га, колошения - на 3,2.7,9 тыс. м2/га. Целюлозоразрушаю-щая активность почвы в вариантах с NPK была выше, чем в контроле, на 4,5.20,8 %. Наибольший её рост (на 20,8 %) отмечен в транзитно-аккумулятивном варианте южного склона. Урожайность яровой пшеницы
сорта Злата в среднем за 2021-2023 гг. на фоне азотной подкормки составила 1,67 т/га, на фоне М6ЮР6ЮК6Ю- 2,0 т/га. При внесении полного минерального удобрения отмечена достоверная прибавка к контролю по сбору зерна (0,53. 0,55 т/га) в элювиально-транзитных микроландшафтах двух склонов. На фоне ЫРКустановлена сильная корреляция между урожайностью и массой зерна с 1 колоса (г=0,98), а также массой 1000 зерен (г=0,72), в контроле -с массой 1000 зерен (г=0,71) и биологической активностью почвы (г=0,53).
Ключевые слова: удобрения, агро-ландшафт, склон, экспозиция, порозность аэрации, биологическая активность, яровая пшеница, структура урожая.
Для цитирования: РублюкМ. В., Иванов Д. А. Влияние фона удобрений и осушаемого агроландшафта на свойства дерново-подзолистой почвы и урожайность яровой пшеницы сорта Злата //Земледелие. 2024. № 3. С.18-23. бог. 10.24412/0044-39132024-3-18-23.
Формирование продуктивности сельскохозяйственных культур обусловлено взаимодействием природных (климатических, почвенных) и агрохимических факторов [1, 2, 3]. В Нечерноземной зоне России за последние пять лет применение минеральных удобрений колеблется по регионам от 15 до 78 кг/га посевной площади, урожайность зерновых при этом находится в пределах от 14,6 до 45,2 ц/га [4]. При оптимизации минерального питания урожайность зерновых культур значительно повышается [5], на средне-окультуренной почве внесение умеренных доз полного минерального удобрения более эффективно, чем половинная доза в парном сочетании [6, 7]. При использовании азотных удобрений с биопрепаратами возрастает масса зерна яровой пшеницы и его качество [8, 9]. Внесение одних минеральных удобрений на фоне известкования приводит к существенному снижению органического углерода в почве и сужению соотношения С/Ы [10, 11], повышает биологическую активность почвы [12], а с использованием ор-
ганических удобрений увеличивает продуктивность пашни и содержание гумуса [13]. Лучшие условия для произрастания и формирование более высокой урожайности зерновых культур обеспечиваются в нижних и средних частях северно-восточных склонов [14].
На сегодняшний день весьма остро стоит вопрос о влиянии минеральных удобрений на плодородие почв и урожайность культур в различных ландшафтных условиях. Ответы на него позволят разработать мероприятия по адаптации растениеводства к весьма пестрым природно-ландшафтным условиям Нечерноземья.
Цель исследований - изучить влияние фона удобрений и осушаемого агроландшафта на свойства дерново-подзолистой почвы и урожайность яровой пшеницы (ТгШсит аев^уит) сорта Злата.
Работу проводили в 2021-2023 гг. на агрополигоне Губино (г. Тверь, Эм-маусс) на участке с зернотравяным севооборотом - (овес + травы - травы 1.. .2 года пользования - озимая рожь -яровая пшеница). Метод размещения делянок - рендомизированный, в четырехкратной повторности. Площадь элементарной делянки составляла 288 м2.
Влияние удобрений на продуктивность культур исследовали на осушаемом агроландшафте, который представлял собой вершину холма, склоны и межхолмные депрессии. Схема опыта включала изучение вариантов: агроми-кроландшафты (фактор А) - транзитно-аккумулятивный южного склона (Т-Аю), транзитный южного склона (Тю), элювиально-транзитный южного склона (Э-Тю), элювиально-аккумулятивный (Э-А вершина холма), элювиально-транзитный северного склона (Э-Тс), транзитный северного склона (Тс), транзитно- аккумулятивный северного склона (Т-Ас); фон удобрений (фактор В) - Ы30 (контроль) и Ы60Р60К60.
В первом варианте (контроль) вносили минимальное количество азотных удобрений (аммиачная селитра) в подкормку в фазе кущения (Ы30 кг/га действующего вещества) на зерновых культурах. Во втором использовали полный ЫРК (азофоску) в дозе 60 кг/га действующего вещества на зерновых культурах в предпосевную культивацию.
Почвенная разность опытного участка - глееватая остаточно-карбонатная дерново-сильноподзолистая почва, гранулометрический состав которой в пределах южной части и вершины - супесчаный, а в северной части - легкосуглинистый. Сформированы образующие почву породы на двучлене. На склоне южной экспозиции морена находится по профилю ниже 1 м, а на северном - на глуби-
не 0,5.. .0,6 м и частично встречается в верхнем слое. Величина крутизны южного склона составляет 5о, северного - 2о. По степени эродированно-сти дерново-подзолистая почва - сла-боэродированная. Участок осушен, расстояние между дренами в транзитных агроландшафтах составляло 30 м, в транзитно-аккумулятивных -20 м, а в элювиально-аккумулятивных и элювиально-транзитных - 40 м.
Содержание гумуса в почве опыта - 2,23.3,94 % (по Тюрину), подвижного фосфора 61.350 мг/кг почвы, 88.146 мг/кг - подвижного калия (по Кирсанову в модификации ЦИНАО, ГОСТ Р 54650-2011), кислотность почвы - в пределах от 4,4 до 5,3 ед. (Агрохимические методы исследования почв. Под редакцией А. В. Соколова, Д. Л. Аскинази. М.: Наука, 1965.432 с.).
Плотность почвы определяли в конце вегетации культуры в августе месяце в слое 0.20 см буровым методом, влажность - термостатно-весовым, порозность аэрации - методом расчета по Кирсанову (ВадюнинаА. Ф., Корчагина З. А. Методы исследования физических свойств почвы и грунтов. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Агропро-миздат, 1986. 416 с.). Целюлозораз-рушающую активность почвы устанавливали методом «аппликаций», срок экспозиции составил 45 суток (Методы почвенной микробиологии и биохимии. Под редакцией проф. Д. Г. Звягинцева. М.: Изд-во Московского университета, 1991. 290 с.). Площадь листьев определяли в фазе кущения и колошения растений методом средней пробы (Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. М., Агропромиздат, 1985. 350 с.). Учет урожая яровой пшеницы проводили сплошным методом зерноуборочным комбайном «Sampo». Статистическая обработка результатов исследований выполнена корреляционным и дисперсионным методами с использованием компьютерных программ -STATGRAFICS, EXCEL 2007.
Агрометеорологические условия вегетационныхпериодов 2021-2023 гг были удовлетворительные для роста и развития культур. В начальный период развития растений (май) температура воздуха в 2021 и 2022 гг. отмечена выше нормы на 1,5 и 2 оС соответственно, в 2023 г - ниже на 0,2 оС. Количество осадков за этот период составило соответственно 54, 106 и 60 % от нормы. В июне температура воздуха в 2021 и 2022 гг. была выше среднегодовой на 1,3 .3,4 оС и ниже на 0,6 оС в 2023 г Количество осадков за этот период выпало 140, 88 и 59 % от нормы соответственно. Июль характеризовался повышением температуры воздуха в 2021 и 2022 гг - на 3,5 и 1,4 оС соответственно и снижением на 0,3о в 2023 г В этот период выпало 23 мм, 81 и 128 мм осадков (25, 86 и 136 % от нормы). По гидротермическому коэффициенту (ГТК) 2021 г характеризовался как за-
1. Изменение агрофизических показателей пахотного слоя почвы под яровой пшеницей в зависимости от ландшафтных условий и фона удобрений
Агромикроланд- Влажность почвы (фон N30), % от ППВ Порозность аэрации,%
шафт (фактор А) 2021 г. 2022 г. 2023 г. средняя N30 (контроль) N P K 60 60 60 средняя
Т-Аю 35,8 42,0 71,0 49,6 40,3 44,0 42,2
Тю 54,1 56,8 66,6 59,2 39,5 40,3 39,9
Э-Тю 71,1 54,7 59,5 61,8 37,4 37,5 37,5
Э-А вершина 55,6 45,7 65,5 55,6 38,4 40,0 39,2
холма
Э-Тс 59,8 41,7 58,7 53,4 38,6 38,6 38,6
Тс 53,3 44,3 62,9 53,5 38,5 38,6 38,6
Т-Ас 46,6 57,6 56,7 53,7 35,7 39,1 37,4
Среднее 53,7 48,9 62,9 55,2 38,3 39,7 39,1
НСр05 для частных различий -14,0 для частных различий - 3,2; по фактору А - 2,2; по фактору В -
различия недостоверны
сушливый (ГТК 0,96), 2022 и 2023 гг -оптимальные (ГТК 1,28 и 1,42).
При возделывании сельскохозяйственных культур в зернотравяном севообороте с использованием разных фонов удобрений проводили исследования водно-физических и биологических свойств дерново-подзолистой почвы на глубине 0...20 см. Значимых различий влажности пахотного слоя почвы под посевами яровой пшеницы сорта Злата по фонам удобрений не наблюдали, поэтому изменения параметра рассмотрим на примере контроля.
В среднем по вариантам агроланд-шафта максимальную в опыте влажность почвы на фоне внесения подкормки Ы30 наблюдали в 2023 г - 62,9 %, а минимальную в 2022 г - на 14 % ниже (табл. 1). Наиболее увлажненной в среднем за годы исследования оказалась верхняя часть южного склона холма (Э-Тю) - влажность почвы на 2,6.12,2 % выше, чем в остальных агромикроландшафтах, а наиболее сухой - его нижняя часть, дренируемая местным водотоком - меньше на 3,8.12,2 %.
В 2021 г. нижний предел влажности почвы отмечен на южном склоне -в транитно-аккумулятивном варианте (Т-Аю) - 35,8 % ППВ, а наибольшая величина (71,1 % ППВ) - в элювиально-транзитном южного склона (Э-Тю). Увеличение влажности здесь составило 17,4 % относительно средней по агро-микроландшафту. Недостаток влаги в 2022 г наблюдали во всех вариантах опыта. Максимальное в исследовании снижение влажности зафиксировано в нижней части южного склона (Т-Аю) и в Э-Тс (на 6,9 и 7,2 % соответственно, в сравнении со средней по опыту). Влажность корнеобитаемого слоя почвы в 2023 г. близка к оптимальным параметрам для роста и развития зерновых культур (70 % ППВ). В пределах агроландшафта этот показатель составил 56,7.71 % ППВ. Более влажной почва в посевах пшеницы отмечена на южном склоне в Т-Аю - на 8,1 % выше, по сравнению со средней по опыту. В аналогичном варианте склона северной экспозиции (Т-Ас) величина показателя максимально снижена - на 6,2 % к средней.
Влажность пахотного слоя почвы под посевом яровой пшеницы с применением полного ЫРК в дозе 60 кг/га действующего вещества в среднем по вариантам микроландшафтов в ряду убывания составила 60,1-51,3-48,2 % ППВ за 2023-2021-2022 гг. соответственно. Наибольшую величину влажности почвы в процентах от ППВ наблюдали на южном склоне. Это объясняется тем, что супесчаные почвы южного склона имеют низкую полевую влагоемкость почвы (17.19 %), тогда как на северном склоне на легкосуглинистых почвах влагоемкость почвы составляла 28 %.
Одним из важных агрофизических показателей для роста и развития растений служит порозность аэрации почвы. За период исследований (2021-2023 гг.) порозность аэрации пахотного слоя почвы в среднем по аг-роландшафту достигала 38,3 и 39,7 % в контроле и на фоне Ы60Р60К60 соответственно. Максимальная в опыте порозность отмечена в нижней части южного склона (в Т-Аю) при внесении полного удобрения (44,0 %), что существенно превышало остальные варианты изучаемых микроландшафтов на 3,7.6,5 % (при НСР05=3,2). Наименьшая её величина зафиксирована в почве на фоне подкормки Ы30 (контроль) в транзите северного склона (Т-Ас).
Порозность аэрации в среднем по фонам удобрения в изучаемых вариантах микроландшафтов варьировала в пределах 37,4.42,2 %. Высокая порозность отмечена в транзитно-аккумулятивном варианте южного склона, значимое превышение над средней по вариантам ландшафтов составило 3,1 %.
Целюлозоразрушающая активность почвы при возделывании яровой пшеницы изменялась по годам исследова- 3 ний и по фонам удобрений. В среднем | по агроланлшафту в 2021 г разложение л целлюлозы отмечено наиболее вы- д соким в опыте на фоне полного ЫРК - § 84,2 % (табл. 2). е
При этом на участках южного склона 2 (Э-Тю и Тю) величина этого показателя ю максимально возрастала в опыте и до- 2 стигала соответственно 94,4 и 100 %, о что существенно - на 13,5.31,4 % 4
2. Изменение целюлозоразрушающей активности почвы под яровой
, %
СЧ О СЧ О
Ф ^
Ш
4
ш ^
5
ш СО
Агро-микро- Фон удобрений (фактор В)
(контроль) ^0 Р К 60 60 Среднее по фактору А
ландшафт (фактор А) 2021 г 2022 г. 2023 г. среднее за годы 2021 г 2022 г 2023 г. среднее за годы
Т-Аю 30,4 46,2 16,6 31,0 68,6 74,6 12,4 51,8 41,4
Тю 39,6 74,0 15,4 43,0 100 70,7 12,6 61,1 52,0
Э-Тю 49,5 88,7 12,2 50,1 94,4 90,0 13,3 65,9 58,0
Э-А 45,5 73,0 11,4 43,3 80,9 75,6 13,3 56,6 54,9
вершина
холма
Э-Тс 32,2 69,1 19,4 40,2 78,5 70,0 15,4 54,6 47,4
Тс 76,3 43,9 19,0 46,4 82,8 53,2 17,4 51,1 48,7
Т-Ас 82,9 52,3 19,1 51,4 84,6 67,5 15,6 55,9 53,6
Среднее 50,9 63,8 16,1 - 84,2 71,6 14,2 - 50,9
за год
Среднее по факто- - - - 43,6 - - - 56,6 -
ру В
НСР05 для частных различий -12,5; для фактора А для фактора В - 4,7. - различия недостоверны;
выше относительно других вариантов ландшафта. В почве под посевами при контрольном фоне удобрения биологическая активность составила в этот год 30,4.. .82,9 % - по сравнению с предпосевным внесением N-.P-.K-n снизилась 60 60 60
на 1,7.60,4 %.
В 2022 г. биологическая активность почвы отмечена высокой в обоих вариантах удобрений - в среднем по опыту 63,8 и 71,6 % соответственно. Разложение целлюлозы на фоне внесения подкормки (контроль) повышалось в элювиальных микроландшафтах (на 18.24,9 %) и снижалось в транзитах северного склона и в Т-Аю (на 18,4 и 17,6%) относительно средней по агромикроландшафту. Максимальная ее величина в опыте зафиксирована в верхней части южного склона (Э-Тю) - на фоне полного удобрения и в контроле 90 и 88,7 % соответственно, прибавка составила 18,4 и 24,9 %, по сравнению со средней по опыту за 2022 г.
Неблагоприятные условия в первой половине вегетационного периода 2023 г (май, июнь), в который выпало всего 60 % осадков от нормы, оказали негативное влияние на целюлозо-разрушающую активность почвы. Величина показателя в вариантах опыта изменялась в диапазоне 11,4.19,4 % и составила в среднем за год по агро-ландшафту 14,2 % - на фоне полного удобрения и 16,2 % - в контроле.
В среднем за исследуемый период (2021-2023 гг) целюлозоразрушающая активность почвы на фоне удобрения
КпРпКп достигла 56,6 %, что значи-
60 60 60
мо превысило (на 13 %) её величину при внесении только подкормки (контроль). При этом максимальный! в опыте процент разложения целлюлозы фиксировали в элювиально-транзитном варианте южного склона -65,9 % (на 9,3 % выше, по сравнению со средней по фону). В транзитном варианте северного склона отмечали наибольшее снижение (на 5,5 %) биологической активности почвы, относи-
тельно средней величины по агрофону. По сравнению с контролем, отмечали повышение целюлозоразрушающей активности почвы в вариантах микроландшафтов на фоне полного удобрения на 4,5.20,8 %.
В среднем по фонам удобрений (фактор В) изменения биоактивности почвы в вариантах ландшафтов не имели существенных различий за годы опыта.
На формирование урожая культур в большей степени оказывает влияние площадь листьев растений, длительность периода их активной деятельности и продуктивность фотосинтеза растений.
Площадь листьев в фазе кущения в среднем по вариантам опыта в наиболее удобренном фоне превышала контроль на 4,3 тыс. м2/га (табл. 3.).
Максимальная в исследовании площадь листьев в этот период сформирована в посевах на удобренном агрофоне в транзитно-аккумулятивном варианте северного склона и на вершине холма (в Э-А) и составила соответственно 20,4 и 20,2 тыс. м2 на 1 га. В транзитном варианте северного склона площадь листьев пшеницы наименьшая (14,4 тыс. м2/га), что существенно - на 5,8.6,0 тыс. м2/га ниже, чем на вершине холма и в транзитно-аккумулятивном варианте.
На фоне внесения только её величина ниже во всех микроландшафтах на 1,5.7,7 тыс. м2/га от-
носительно использования полного удобрения NPK.
В фазе колошения растений площадь листьев пшеницы, возделываемой на фоне подкормки изменялась в пределах от °1,4 до 18,5 тыс. м2/га. Максимальная в опыте величина (18,5 тыс. м2) отмечена на вершине холма - в элювиально-аккумулятивном микроландшафте. По сравнению со средней по фону, увеличение листовой поверхности здесь составило 3,8 тыс. м2/га. В нижней части южного склона (Т-Аю) зафиксирована наименьшая площадь листьев пшеницы - на 3,3 тыс. м2 ниже, по сравнению со средней по агрофону. В других микроландшафтах площадь листьев варьировала в пределах 13,9.16,2 тыс. м2/га.
На фоне полного удобрения в этот период развития фотосинтезирующая площадь листьев в среднем по вариантам ландшафтов отмечена значительно выше: на 3,6 тыс. м2/га относительно предыдущей фазы и на 5,9 тыс. м2/га, в сравнении с контрольным фоном. Центральные части склонов характеризовались относительно малой площадью листьев. Максимальная в исследовании её величина в фазе колошения достигнута на вершине холма - в элювиально-аккумулятивном микроландшафте - 22,9 тыс. м2 на 1 га. Увеличение листовой поверхности, по сравнению со средней по фону, составило 2,3 тыс. м2/га. Наиболее низкая площадь листьев (17,1 тыс. м2) зафиксирована в транзите северного склона, на 3,5 тыс. м2/га ниже средней. По сравнению с контролем, площадь листьев яровой пшеницы на хорошо удобренном фоне в фазе колошения повысилась в различных вариантах агроландшафтов на 3,2.7,9 тыс. м2/га. Наибольшее её увеличение (на 7,9 тыс. м2) наблюдали в элювиально-транзитном варианте северного склона.
За период вегетации яровой пшеницы от фазы кущения до колошения прирост площади листьев в контрольном варианте в изучаемых микроландшафтах составил от 1,0 до 3,1 тыс. м2/га. Максимальная в опыте динамика площади листьев (27,9 %) зафиксирована на элювиально-транзитном участке северного склона. В транзитных вариантах северного
3. Площадь листовой поверхности растений яровой пшеницы в зависимости
Агромикроланд- (контроль) N Р К 60 60 60
шафт (фактор А) фаза кущения |ф аза колошения фаза кущения |фаза колошения
Т-Аю 9,3 11,4 15,1 18,4
Тю 13,9 16,2 16,6 20,3
Э-Тю 13,2 14,5 16,3 21,6
Э-А вершина холма 15,9 18,5 20,2 22,9
Э-Тс 11,1 14,2 16,5 22,1
Тс 12,9 13,9 14,4 17,1
Т-Ас 12,7 14,6 20,4 21,9
Среднее 12,7 14,7 17,0 20,6
НСР: в фазе кущения - для частных различий -3,7; фактор А - 2,6; фактор В - 1,4;
колошение - для частных различии - 4,9; фактор А - 3,5; фактор В - 1,9.
2
4. Урожайность яровой пшеницы в зависимости от ландшафтных условий
Агромикро-ландшафт (фактор А) Фон удобрений (фактор В) Среднее по фактору А
Ы30 (контроль) N00 Р К 60 60
2021 г. 2022 г 2023 г I среднее 2021 г. 2022 г 2023 г среднее
Т-Аю 0,60 0,94 1,38 0,97 0,93 1,42 1,44 1,26 1,11
Тю 0,97 1,26 1,43 1,22 1,03 1,43 1,67 1,37 1,29
Э-Тю 0,99 1,85 2,49 1,77 2,46 1,87 2,59 2,30 2,03
Э-А верши- 1,41 2,30 2,08 1,93 2,00 2,02 2,99 2,33 2,13
на холма
Э-Тс 1,21 2,05 2,04 1,76 2,88 1,69 2,38 2,31 2,03
Тс 2,64 2,12 2,49 2,41 3,43 1,35 2,58 2,45 2,43
Т-Ас 1,30 1,75 1,98 1,67 2,12 1,63 2,27 2,00 1,83
Среднее 1,30 1,75 1,98 1,67 2,12 1,63 2,27 2,00 1,83
по факто-
ру В
НСР05 для частных различий - 0,51; для фактора А - 0,36; для фактора В - 0,19
склона отмечен минимальным в исследовании прирост площади листьев (7,7 %). На фоне полного удобрения прирост площади листьев за период от кущения до колошения достигал 1,5.5,6 тыс. м2 на 1 га с наибольшим увеличением (на 33,9 %) в элювиально-транзитном варианте северного склона и наименьшим - в нижней части северного склона (Т-Ас) - 7,3 %.
Урожайность яровой пшеницы сорта Злата в засушливом 2021 г при возделывании на фоне подкормки варьировала от 0,60 до 2,64 т/га (табл. 4).
В 2021 г на супесчаных почвах южного склона недостаток почвенной влаги (ГТК = 0,96) оказал негативное влияние на формирование урожая яровой пшеницы: в контрольном варианте - 0,60.0,99 т/га, на фоне полного ЫРК - на 0,06.0,33 т/га выше. Снижение урожайности на участках южного склона, по сравнению с ее аналогами северного склона, составило 0,7.1,67 т/га в контрольном агрофо-не и 1,14.2,40 т/га при предпосевном внесении полного ЫРК. Максимальный в опыте сбор зерна сформирован в транзитном варианте северного склона на фоне полного удобрения -прибавка составила 1,31 т/га, по сравнению со средней по агроландшафту. В нижней части южного склона урожайность пшеницы снижалась наиболее значительно (на 1,19 т/га относительно средней). По сравнению с контролем,
на удобренном фоне в 2021 г. отмечено увеличение урожайности пшеницы по изучаемым микроландшафтам на 0,06.1,67 т/га с наибольшей прибавкой (на 1,67 т/га) в элювиально-транзитном варианте северного склона.
В 2022 г. сбор зерна пшеница в контрольном и более удобренном вариантах составил в среднем 1,75 и 1,63 т/га соответственно. Прибавка урожая яровой пшеницы (0,17.0,48 т/га), обеспеченная внесением полных удобрений, достигнута только на южном склоне. На вершине и на северном склоне внесение 60 кг/га действующего вещества ЫРК не оказало влияния на урожайность пшеницы. Это объясняется тем, что на контрольном участке был высокий исходный агрофон почвы и своевременная подкормка азотным удобрением (Ы30 кг/га) способствовала получению урожая выше, чем на более удобренном фоне.
В 2023 г яровая пшеница сформировала в среднем по опыту на фоне подкормки Ы30 (контроль) - 1,98 т/га зерна, на фоне полного ЫРК существенно выше - на 0,29 т/га. Максимальный в опыте её уровень в контроле отмечен на склонах - в Э-Тю и Тс, где она составила по 2,49 т/га. Снижение сбора зерна культуры (на 0,55.0,60 т/га), по сравнению со средней по опыту, наблюдали в транзитных микроландшафтах южного склона. На фоне предпосевного внесения Ы60Р60К60
фиксировали повышение урожайности яровой пшеницы, по сравнению с контролем, на 0,06.0,91 т/га. При этом ее наибольший уровень достигнут на вершине холма (Э-А) - 2,99 т/га, что в сравнении со средней по ландшафтам, на 0,72 т/га выше.
В среднем за исследуемый период (2021-2023 гг.) урожайность яровой пшеницы на фоне подкормки азотным удобрением в вариантах ландшафтов изменялась в пределах от 0,97 до 2,41 т/га. Максимальная в опыте ее величина (2,41 т/га) сформирова-лана в транзитном микроландшафте северного склона, прибавка к средней составила 0,74 т/га. Наиболее низкая урожайность (0,97 т/га) отмечена на южном склоне (Т-Аю) - на 0,70 т/га меньше средней по опыту. На удобренном агрофоне сбор зерна пшеницы в среднем за 3 года варьировал от 1,26 до 2,45 т/га. Наибольшая прибавка (на 0,45 т/га), по сравнению со средней по ландшафтам, достигнута в транзитном варианте северного склона. В нижней части южного склона урожайность пшеницы, по сравнению со средней, - наименьшая, снижение составило 0,74 т/га. Улучшение агрофо-на обеспечило достоверную прибавку 0,53.0,55 т/га, относительно контроля, в элювиально-транзитных микроландшафтах обоих склонов.
Вариабельность сбора зерна яровой пшеницы в контрольном варианте составила 28 %, тогда как на более удобренном фоне она снижалась на пять процентных пункта. По урожайности культуры наблюдали тенденцию ее повышения в элювиальных микроландшафтах и снижения в транзитах южного склона. Её величина в контрольном варианте коррелировала с массой 1000 зерен (г=0,71) и с биологической активностью почвы (г=0,53). По урожайности удобренного агрофона выявлена прямая сильная корреляционная связь с массой зерна с 1 колоса (г=0,98) и массой 1000 зерен (г=0,72).
Густота стеблестоя перед уборкой растений яровой пшеницы в среднем на фоне подкормки и полного удо-
5. Элементы структуры урожая яровой пшеницы в зависимости от ландшафтных условий и фона удобрений
Агромикроландшафт (фактор А) Количество продуктивных стеблей, шт./м2 Количество зерен в колосе, шт. Масса 1000 зерен, г Масса зерна с 1 колоса, г
N30 ^оРЛ среднее среднее ^оРеоК60 среднее ^оРеоК60 среднее
Т-Аю 463 453 458 24 22 23 37,1 39,7 38,4 0,90 0,87 0,88
Тю 417 407 412 23 22 22 38,2 38,6 38,4 0,90 0,87 0,88
Э-А вершина холма 451 454 451 451 26 28 28 28 27 28 38,8 40,2 39,5 1,08 1,14 1,10
Тс 466 471 463 468 27 29 29 24 28 40,2 41,5 40,8 1,09 1,22 1,15
Среднее по фактору В НСР05: частных 445 453 40 464 449 25 27 26 4 27 25 38,8 40,1 1,9 39,4 0,98 1,07 0,19 1,02
различии по фактору А по фактору В 34 различия недостоверны 2 1 1,3 0,7 0,13 0,07
(О Ф
Ш, л
Ф
д
ф
л
Ф
и 2 О
м 4
брения не отличалась, составив 445 и 453 шт./м2 соответственно (табл. 5). Количество растений в среднем по фактору А (микроландшафты) составило 412.468 шт./м2 с максимальной в опыте величиной этого показателя в транзитном варианте склона северной экспозиции. Прирост густоты стеблестоя, по сравнению со средней по опыту, - 19 шт./м2 .
Количество зерен в колосе не зависело от дозы удобрений. Наибольшее их число (29 шт.) фиксировали на фоне ^0Р60К60 в верхней и средней частях северного склона, по сравнению с которыми в нижней и средней части южного склона величина показателя значительно ниже (на 7 шт.). Это объясняется тем, что на легких супесчаных почвах южного склона полевая влагоемкость низкая (19 %), здесь наблюдали дефицит влаги и удобрения медленно поступали в почвенно-поглотительный комплекс (ППК).
Масса 1000 зерен пшеницы в контроле в среднем по микроландшафтам составила 38,8 г на фоне ^0Р60К60-40,1 г В средних и нижних частях северного склона она была максимальной в опыте по обоим фонам: 40,2.40,6 г - в контроле и 41,4.41,5 г - на фоне с полным удобрением. В исследуемых вариантах микроландшафтов в среднем за годы опыта наблюдали увеличение массы 1000 зерен пшеницы на 0,4.2,6 г, относительно контроля, при улучшении условий минерального питания ^60Р60К60) с наибольшей прибавкой (2,6 г) в нижней части южного склона (Т-Аю).
Масса зерна с 1 колоса на фоне внесения только азотной подкормки изменялась в пределах от 0,78 до 1,08 г При этом отмечен её рост в элювиальных микроландшафтах и в транзите северного склона и снижение в транзитных участках южного склона и в Э-Тс. Максимальная в опыте масса зерна с 1 колоса в контроле (1,09 г) зафиксирована в транзитном микроландшафте северного склона. На фоне полного удобрения масса зерна с 1 колоса составила в среднем по агроландшафту 1,07 г, что существенно выше контроля (на 0,09 г). При этом наибольшая величина отмечена в транзите северного склона - 1,22 г что на 0,15 г больше, относительно средней по агроландшафту. По сравнению с контролем, масса зерна с 1 колоса на более удобренном фоне выше на 0,01.0,38 г., а максимальная в опыте прибавка массы получена в Э-Тс - 0,38 г. В транзит-ч;г ных вариантах южного склона влияние
0 удобрений на массу зерна с 1 колоса 2не отмечено.
Таким образом, зависимости влаж-г ности пахотного слоя от количества
1 вносимых удобрений не наблюдали, ^ она изменялась в пределах осушаемого
агроландшафта по годам исследова-® ний. Максимальный в опыте уровень Л влажности почвы (61,8 % ППВ) отме-М чен в элювиально-транзитном вари-
анте южного склона - выше среднего по опыту на 6,6 %. В нижней части южного склона (в Т-Аю) она была наименьшей - 49,6 % ППВ.
Внесение NPK в дозе по 60 кг действующего вещества каждого минерального элемента на 1 га перед посевом яровой пшеницы способствовало увеличению порозности аэрации, относительно применения подкормки, на 0,1.3,7 %. Наибольший её рост отмечен в транзитно-аккумулятивном варианте южного склона - на 3,7 %. Целюлозоразрушающая активность почвы на более удобренном фоне повышалась на 4,5.20,8 % с максимальным увеличением в транзитно-аккумулятивном варианте южного склона.
Урожайность яровой пшеницы сорта Злата в среднем за 2021-2023 гг. на фоне подкормки и полного удобрения достигла соответственно 1,67 и 2,0 т/га. Максимальный в опыте сбор зерна фиксировали на транзитном участке северного склона на обоих фонах питания - соответственно 2,41 и 2,45 т/га. При предпосевном внесении азофоски ^60Р60К60) сформирована достоверная прибавка урожайности (0,53.0,55 т/га), относительно контроля, в элювиально-транзитных микроландшафтах обоих склонов. Сбор зерна пшеницы на фоне ^0Р60К60 зависел от массы зерна с 1 колоса (г=0,98) и массы 1000 зерен (г= 0,72), в контроле - от массы 1000 зерен (г=0,71) и биологической активности почвы (г = 0,53).
В зависимости от агроландшафта в среднем за годы опыта влажность пахотного слоя почвы на южном склоне, по сравнению с северным, повышалась на 3,1 % ППВ, порозность аэрации - на 1,9 %, целюлозоразрушающая активность почвы - на 0,5 %, а урожайность яровой пшеницы снижалась на 0,36 т/га.
Литература
1. Реализация природно-ресурсного потенциала агроландшафтов Центрального Черноземья / О. Г. Чуян, Л. Н. Караулова, О. Н. Митрохина и др. // Российская сельскохозяйственная наука. 2021. № 4. С. 2-7. с1о1: 10.31857/82500262721040013.
2. Рублюк М. В., Иванов Д. А. Влияние погодных и ландшафтных условий на урожайность яровой пшеницы сорта Злата // Зерновое хозяйство. 2023. № 5. С. 70-77. Со1: 10.31367/2079-8725-2023-88-5-70-77.
3. Колесников Л. Е., Чекурова С. С., Колесникова Ю. Р. Выявление основных факторов, влияющих на структуру урожайности пшеницы и ее изменчивость в условиях Ленинградской области // Известия Санкт-Петербургского ГАУ. 2019. № 2. С. 22-28. Со1: 10.24411/2078-2019-12022.
4. Сычев В. Г., Шафран С. А., Илюшен-ко И. В. Применение минеральных удобрений и их эффективности в различных зонах России // Плодородие. 2022. № 3. С. 3-6. Со1: 10.25680/819948603.126.01.
5. Интенсивная технология возделывания и продуктивность пшеницы на дерново-подзолистой почве / Т. Е. Мерзлая, А. А. Коваленко, К. В. Постникова и др. // Плодородие. 2023. № 2. С. 63-67. doi: 10.26680/S19948603.131.14.
6. Коваленко А. А., Забугина Т. М. Влияние минеральных удобрений на урожайность и окупаемость прибавкой урожая зерновых культур // Плодородие. 2019. № 5. С. 110-119. doi: 10.25680/ S19948603.2019.110.02.
7. Асеева Т. А., Зенкина К. В., Трифунто-ва И. Б. Формирование листовой поверхности яровых колосовых культур в условиях среднего Приамурья // Российская сельскохозяйственная наука. 2020. № 5. С. 12-14. doi: 10.31857/S250026272005.
8. Алферов А. А., Чернова Л. С. Влияние азотных удобрений и биопрепаратов на продуктивность и качество зерна яровой пшеницы // Российская сельскохозяйственная наука. 2020. № 3. С. 32-35. doi: 10.31857/S25002627204030084.
9. Азотный режим дерново-подзолистой почвы при длительном применении разных видов и сочетаний минеральных удобрений / Н. Е. Завьялова, М. Т. Васбиева, Д. Г. Шишков и др. // Российская сельскохозяйственная наука. 2023. № 4. С. 43-47. doi: 10.31857/ S2500262723040087.
10. Influence of Fertilizer Systems on Soil Organic Carbon Content and Crop Yield: Results of Long-Term Field Experiments at the Geographical Network of Research Stations in Russia / V. G. Sychev, A. N. Naliukhin, L. K. Shevtsova, et al. // Eurasian Soil Science. 2020. Vol. 53. No. 12. P. 1794-1808. doi: 10.1134/S1064229320120133.
11. Stability of wheat grain yields over three field seasons in the UK / J. Pennacchi, E. Carmo-Silva, P. Andralojc, et al. // Food and Energy Security. 2018. Vol. 8(2). P. e00147. doi: 10.1002/fes3.147.
12. Замятин С. А., Максимова Р. Б. Влияние минеральных удобрений на почвенную микрофлору // Вестник российской сельскохозяйственной науки. 2023. № 4. С. 68-71. doi: 10.31857/25002082/2023/4/68-71.
13. Vasbieva M. T., Zavyalova N. E., Shishkov D. G. Changes in the agrochemical properties of albic retisol (abruptic, aric, loamic) during a long-term use of nitrogen, phosphorus, and potassium fertilizers under Cis-Ural Eurasian // Soil Science. 2022. Vol. 55. No. 11. P. 1623-1632. doi: 10.1134/ S1064229322110138.
14. Продуктивность сельскохозяйственных культур на склоновых землях юго-восточных районов Предбайка-лья / В. И. Солодун, О. В. Сметанина, А. М. Зайцев и др. // Кормопроизводство. 2018. № 4. С. 16-20. doi: 10.25685/KRM. 2018.2018.12719.
The influence of fertilizer background and drained agricultural landscape on the properties of sod-
podzolic soil and the yield of spring wheat variety Zlata
M. V. Rublyuk, D. A. Ivanov
Federal Research Center Dokuchaev Soil Science Institute, Pyzhevskii per., 7, str. 2b, Moskva, 119017, Russian Federation
Abstract. The studies were carried out in 2021-2023 to study the impact of fertilizers and drained agricultural landscape on soil properties and the yield of spring wheat of the Zlata variety under the conditions of the Non-Black Earth Region. The work was carried out in a field experiment located within a terminal moraine hill on soddy-podzolic soil in a grain-grass crop rotation. The experimental design included the following options: agro-microlandscape (factor A) -transit-accumulative of the southern slope, transit of the southern slope, eluvial-transit of the southern slope, eluvial-accumulative (top of the hill), eluvial-transit of the northern slope, transit of the northern slope, transit-accumulative of the northern slope; fertilizer background (factor B) - N30 fertilizing of grains in the tillering phase (control), pre-sowing application of NfS0PfS0Kf0. In terms of microlandscapes, the maximum humidity in the experiment (61.8 % MPV) was observed in the eluvial-transit variant of the southern slope. The porosity of aeration under spring wheat increased, relative to the control, against the background of Nf0Pf0KfS0 by 0.1-3.7%. Its greatest increase was observed in the transit-accumulative variant of the southern slope - by 3.7 %. The leaf area of spring wheat when applying full mineral fertilizer increased, compared to the control, in the tillering phase by 1.5-7.7 thousandm2/ha, heading - by 3.2-7.9 thousand m2/ha. The cellulose-degrading activity of the soil in the variants with NPK was higher than in the control by 4.5-20.8 %. Its greatest growth (by 20.8 %) was observed in the transit-accumulative variant of the southern slope. Yield of spring wheat variety Zlata on average for 2021-2023 against the background of nitrogen feeding was 1.67 t/ha, N6S0P6S0K6S0-2.0 t/ha. When applying full mineral fertilizer, a significant increase in grain collection control was observed (0.53-0.55 t/ha) in eluvial- transit microlandscapes on two slopes. Against the background of NPK, a strong correlation was established between the yield and the weight of grain from 1 ear(r=0.98), as wellas the thousand grain weight (r=0.72), in the control - with the thousand grain weight (r=0.71) and biological activity of the soil (r = 0.53).
Keywords: fertilizers; agricultural landscape; slope; exposure; aeration porosity; bi-ologicalactivity; spring wheat; crop structure.
Author Details: M. V. Rublyuk, Cand. Sc. (Agr.), senior research fellow (e-mail: 2016vniimz-noo@list.ru); D. A. Ivanov, D. Sc. (Agr.), corresponding member of RAS, head of division.
For citation: Rublyuk M.V., Ivanov D.A. [The influence of fertilizer background and drained agricultural landscape on the properties of sod-podzolic soil and the yield of spring wheat variety Zlata]. Zemledelie. 2023;(3): 18-23. Russian. doi: 10.24412/0044-3913-2024-3-18-23. ■
СсИ 10.24412/0044-3913-2024-3-23-28 УДК 631.823:631.453
Влияние минеральных удобрений и природного цеолита на показатели плодородия торфяной низинной почвы, урожайность и качество продукции салата полукочанного
А. А. УТКИН12, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент (e-mail: aleut@inbox.ru) М. А. МАЗИРОВ2, доктор биологических наук, профессор О. А. САВОСЬКИНА2, доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Фоссийский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы, ул. Миклухо-Маклая, 6, Москва, 117198, Российская Федерация 2Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К. А. Тимирязева, ул. Тимирязевская, 6, Москва, 127550, Российская Федерация
Исследование проводили с целью изучения влияния раздельного и совместного внесения природного цеолитсодержащего препарата «Стимул» и минеральных удобрений в загрязненную кадмием торфяную низинную почву на ее агрохимические свойства и продуктивность салата полукочанного. Работу выполняли в 2018-2020 гг. в Ленинградской области. Схема опыта предусматривала следующие варианты: контроль - торфяная низинная почва; Cd -фон; фон + цеолит 9 т/га; фон + N56P60K110; фон + цеолит 4,5 т/га; фон + N2aP30K55; фон + цеолит 4,5 т/га + N28P30K55. Использование цеолита и удобрений приводило к незначительному снижению обменной и гидролитической кислотности, относительно контроля. Внесение NPK слабо (на 3,7 %) увеличивало обеспеченность торфяной почвы поглощенными основаниями, по сравнению с контролем и фоном. В среднем загрязнение кадмием способствовало снижению сбора салата, в сравнении с контролем, на 0,058 т/га. Прибавка урожая к фоновому варианту при внесении NPK составляла 0,410...0,497 т/га, цеолита - 0,274.0,299 т/га. Максимальное в опыте увеличение урожайности, относительно фона, отмечали при применении 4,5 т/га цеолита и N28aP30K55 - на 0,567 т/га . Внесение природного цеолита и минеральных удобрений способствовало снижению на 8,44.20,45 % степени подвижности кадмия в почве и уменьшению его накопления салатом, по сравнению с фоном, в 1,02.1,68 раза. Минеральные удобрения, в отличие от цеолита, обладали меньшим инактивирующим влиянием
на содержание подвижных форм соединений металла в почве. Внесение цеолита и удобрений улучшало качество продукции салата. Наибольшее, по сравнению с контролем и фоном, увеличение содержания сухого вещества в салате на 0,29.0,30 % и витамина С - на 3,5.3,7 %, отмечали в варианте с совместным использованием 4,5 т/га цеолита и Ы2аР30К55, количества сахаров - на 0,21.0, 23 % при внесении
в почву N5^60X110.
Ключевые слова: агрохимические свойства, торфяная низинная почва, урожайность, салат полукочанный, цео-литсодержащий препарат, минеральные удобрения, кадмий, витамин С, сахара.
Для цитирования: Уткин А. А., Ма-зиров М. А., Савоськина О. А. Влияние минеральных удобрений и природного цеолита на показатели плодородия торфяной низинной почвы, урожайность и качество продукции салата полукочанного // Земледелие. 2024. № 3. С.23-28. doi: 10.24412/0044-3913-2024-3-23-28.
На сегодняшний день в России существует острая необходимость увеличения отдельных видов продукции растениеводства, что обязывает товаропроизводителей эффективнее использовать имеющиеся сельскохозяйственные угодья, либо включать в оборот земли, ранее выведенные из него. На территории Нечерноземной зоны РФ в наличии достаточное количество мелиорированных и частично выработанных торфяных низинных почв. которые слабо используют в производстве [1]. Эти почвы - важный резерв для получения дополнительного количества растительной продукции овощных, кормовых и других видов культур.
Торфяные низинные почвы наиболее плодородны и более пригодны для выращивания большинства сельскохозяйственных культур, по сравнению с другими типами торфяно-болотных почв [2, 3]. В то же время, эффективное использование торфяных низинных почв невозможно без применения органических и минеральных удобрений, различных мелиорантов, способствующих поддержанию или повышению их уровня плодородия [2, 3, 4], что подтвержде-
со
(D 3 л
(D д
(D Л 5
(D
Ы 2 О
м 4
