CC BY
42
УДК 631.82:633.14
влияние минеральных удобрений и микроэлементов на фоне известкования почвы на урожайность и качество зерна озимой пшеницы в зернотравяном севообороте
Л.Н. ПРОКИНА, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. лабораторией
Мордовский НИИ сельского хозяйства, ул. Мичурина, 5, п. Ялга, Саранск, 430904, Россия E-mail: niish-mordovia@mail.ru
Резюме. В условиях длительного полевого стационарного опыта изучено влияние средствхимизации и хелатной формы микроудобрений на урожайность и качество зерна озимой пшеницы сорта Мироновская 808. Почва опытного участка - чернозем выщелоченный. В двух восьмипольных севооборотах многолетние травы были представлены кострецом безостым или люцерной посевной. В среднем по опыту сбор зерна озимой пшеницы составил 4,11 т/га. Применение фосфорно-калийных удобрений увеличивало урожайность, по сравнению с контролем (3,64 т/га), на 0,28 т/га, азота (N30 9) в составе полного минерального удобрения - на 0,56-0,83 т/га. При опрыскивании посевов ЖУСС-2 в севообороте слюцерной сбор зерна был выше на 0,12 т/га, с кострецом - на 0,22 т/га, чем на фоне без использования микроэлементов (соответственно 4,26 и 3,79 т/га). Урожайность озимой пшеницы в севообороте с люцерной составила 4,32 т/га, с кострецом - 3,90 т/ га. Внесение минеральных удобрений и обработка вегетирующих растений препаратом ЖУСС-2 способствовали увеличению массы 1000 зерен пшеницы на 0,5 г, по сравнению с вариантами без обработки (44,6 г). Полное минеральное удобрение в севообороте с кострецом и люцерной достоверно повышало величину этого показателя соответственно на 1,7 и 1,3 г. В севообороте с люцерной содержание сырой клейковины в зерне составляло29,75%, что на 1,0% больше, чем в варианте с кострецом безостым. Внесение макро- и микроудобрений в севообороте с бобовыми травами увеличивало количество клейковины на 3,3%, что на 0,2% больше, чем в варианте со злаковыми травами. Стекловидность зерна пшеницы в среднем по опытусоставляла 90,0%. Внесение азота (N30_g0)в составе полного минерального удобрения способствовало росту величины этого показателя на 2,4-6,7%. В севообороте слюцерной стекловидность зерна была на 0,5% выше, чем в злаковом (89,7%). Ключевые слова: озимая пшеница, урожайность, известкование почвы, минеральные удобрения, жидкий удобрительно-стимулирующий состав, масса 1000 зерен, сырая клейковина. Для цитирования: Прокина Л.Н. Влияние минеральных удобрений и микроэлементов ЖУСС-2 на фоне известкования почвы на урожайность и качество зерна озимой пшеницы в зернотравяном севообороте // Достижения науки и техники АПК. 2015. Т.29 № 3. С. 13-15.
Важнейший фактор реализации потенциальной продуктивности растений - оптимизация минерального питания. Следует использовать такую систему удобрения, которая позволяла бы получать максимально возможное количество продукции определенного качества в конкретных климатических условиях и при минимальных затратах. Повышение эффективности минеральных удобрений в растениеводстве - одна из ключевых проблем аграрной науки и экологии [1]. В то же время с увеличением продуктивность возделываемых культур возрастает потребность в микроэлементах, которые входят в состав растительных ферментов [2].
В последние годы все большее значение приобретают некорневые подкормки микроэлементами, а именно, их хелатными формами, наиболее активно влияющими на окислительно-восстановительные процессы в растениях. В частности установлено [3], что опрыскивание вегетирующих растений жидким удобрительным стимулирующим соста-
вом (ЖУСС) способствует улучшению кущения и увеличивает продуктивность озимой пшеницы на 0,40 т/га, обработка семян - на 0,23 т/га, при этом наиболее эффективным оказалось их совмещение - прибавка урожая 0,60 т/га.
При возделывании озимой пшеницы в зоне неустойчивого увлажнения внесение микроудобрений (Микро-мак - обработка семян, Микроэл - некорневые подкормки в фазе кущения и в конце фазы выхода в трубку) необходимо совмещать с основными агротехническими приемами и применением допосевного (^0Р30К30) и послепосевного удобрения (^0^60). Причем наилучшее качество продукции отмечали в вариантах с использованием микроудобрений на фоне ^0Р30К30 (основное внесение удобрений) + в подкормку [4].
Исследования на черноземах Курской области свидетельствуют о преимуществе применения сидеральных бобовых культур под озимую пшеницу. Прибавка урожая зерна по люцерновому сидеральному пару, по сравнению с чистым неудобренным (4,38 т/га), составила 0,59 т/га [5].
В природно-климатических условиях Мордовии эффективность внесения микроэлементов (хелатные формы в составе ЖУСС-2) в длительных стационарных опытах на посевах озимой пшеницы не изучали.
Цель наших исследований - определение влияния жидкого удобрительно-стимулирующего состава ЖУСС-2 и доз минеральных удобрений на фоне известкования почвы на продуктивность и качество зерна озимой пшеницы в зернотравяных севооборотах в условиях Республики Мордовия.
Условия, материалы и методы. Продуктивность озимой пшеницы в полевом севообороте при внесении расчетных доз макро- и микроудобрений на фоне известкования чернозема выщелоченного по 0,5 и 1,0 гидролитической кислотности (г.к.) изучали на опытном поле Мордовского НИИСХ на базе длительного стационарного полевого эксперимента (№ гос. регистрации 01.9.10020981), заложенного в 1972-1973 гг. последовательно в двух полях методом наложения и рендомизированных повторений. Число факторов в эксперименте - 4 (3 х 2 х 2 х 5).
На делянках первого порядка изучали действие известкования (фактор А): без известкования с 1972 г. (а0 -контроль); внесение СаСО3 - 0,5 (а1) и 1,0 г. к. (а2)
В блоке второго порядка оценивали продуктивность культур в двух севооборотах (фактор В): яровая пшеница + люцерна - люцерна 1 года пользования (г.п.) - люцерна 2 г.п. - люцерна 3 г.п. - озимая пшеница - яровая пшеница - соя - овес (в1); яровая пшеница + кострец -кострец 1 г.п. - кострец 2 г.п. - кострец 3 г.п. - озимая пшеница - яровая пшеница - соя - овес (в2).
На делянках третьего порядка исследовали влияние микроудобрений ЖУСС-2 (фактор С): без микроудобрений (с1); Мо+Си в форме ЖУСС-2 (с2).
В блоке четвертого порядка опыта изучали воздействие различных уровней минерального питания (фактор D): без удобрений с 1972 г. (контроль); фосфорно-калийные удобрения - Р50К80 (фон РК); РК+^0 - низкий уровень азотного питания; РК+^0 - умеренный уровень азотного питания; РК+^0 - повышенный уровень азотного питания.
Общая площадь делянок первого порядка 8505 м2 (42 х 202,5 м), второго - 4252,5 м2 (21x202,5 м), третьего - 2126 м2 (21x101,2 м), четвертого - 157,5 м2 (21 х 7,5 м), посевной - 75 м2 (7,5x10), учетной - 50 м2 (5х 10 м). Опыт был заложен на двух полях, введенных последовательно, повторность вариантов 3-кратная.
Почва опытного участка - чернозем выщелоченный тяжелосуглинистый со следующей агрохимической характеристикой пахотного слоя: содержание гумуса (по Тюрину) 9,1±0,2%, общего азота (по Къельдалю) - 0,49±0,01%, подвижных форм фосфора и калия (по Кирсанову) - соответственно 210±50 и 113±14 мг/кг, подвижных соединений молибдена - 0,23 мг/кг, меди - 4,1-6,6 мг/кг. Гидролитическая кислотность (по Каппену) - 8,8±1,1 мг-экв/100 г почвы, сумма поглощенных оснований (по Каппену-Гильковицу) - 30,6± 0,8 мг-экв/100 г почвы, степень насыщенности почвы основаниями - 77±2%, рНКС| (потенциометрически) - 5,0±0,2.
Известкование проводили осенью 1989 и 1990 гг., а также 1999 и 2000 гг. В качестве мелиоранта использовали известняковую муку, производитель ГУП «Атемарский завод стройматериалов». Анализ известкового материала выполнен ГЦАС «Мордовский» в соответствии с ГОСТ Р 50691-92. Доза известковых удобрений по 0,5 г.к. составляла 5 т/га извести; по 1,0 г.к. - 10 т/га извести.
Минеральные удобрения - двойной суперфосфат, хлористый калий и аммиачную селитру вносили вручную по вариантам опыта непосредственно перед предпосевной культивацией почвы осенью, микроудобрения в хелатной форме (2,5 л/га ЖУСС-2) - путем опрыскивания посевов весной в фазе кущения.
Жидкий удобрительно-стимулирующий состав ЖУСС-2 - хелатное комплексное микроудобрение, которое представляет собой жидкость темно-фиолетового цвета с массовой концентрацией меди - 32-40 г/л, молибдена -14-22 г/л, моноэтаноламина - 170-200 г/л. Оно предназначено как для предпосевной обработки семян, так и для опрыскивания растений в определенные фазы развития [6].
Агротехника озимой пшеницы в опыте - рекомендованная для условий Мордовии, кроме изучаемых факторов. Норма высева 5,3 млн шт./га всхожих семян. За неделю до высева их протравливали фунгицидом Тебу-60 (0,45 л/т). Вегетирующие растения обрабатывали баковой смесью системного послевсходового гербицида Зерномакс (0,45 л/га) и селективного гербицида Магнум (70 г/га), что способствовало частичной гибели сорняков. Уборку зерна проводили в первой декаде августа.
Лабораторные исследования и анализы осуществляли в соответствии с общепринятыми методиками; содержание клейковины определяли путем отмывания теста на сите под струей воды с последующим взвешиванием (ГОСТ 13586.1-68), массу 1000 зерен - по ГОСТ 1084289, стекловидность - по ГОСТ 10987-76.
Урожай учитывали при поделяночном обмолоте комбайном «САМПО» с последующим взвешиванием зерновой массы и приведением ее к влажности около 14% и 100%-ной чистоте.
Результаты анализов и урожайные данные обработаны методом дисперсионного и регрессионного анализов с применением пакета программ прикладной статистики Stat для ПЭВМ.
Результаты и обсуждение. Озимую пшеницу возделывали в пятом поле севооборота. За два года исследований в варианте без удобрений урожайность культуры была равна 3,64 т/га (табл. 1). Внесение фосфорно-калийных туков повышало сбор зерна на 0,28 т/га. Использование возрастающих доз азота
Таблица 1. Урожайность озимой пшеницы в зависимости от внесения микро- и макроудобрений на фоне известкования почвы в севооборотах с бобовыми и злаковыми травами, т/га
Удобрение (D)
Севооборот (В)
по люцерне (в1)
c1*
с2
по кострецу (в2)
c1
с2
Без удобрений
Без известкования (а0)
Р50К80
Nii0
90 50 80
3,72 4,07 4,39 4,69 4,88
3,84 4,20 4,41 4,81 4,92
Известкование по 0,5 г.к.
3,40 3,54 3,88 3,96 4,19
3,57 3,90 4,13 4,26 4,50
Без удобрений
РК
50 80
N Р К
30 50 80
N Р К
90 50 80
3,77 4,21 4,39 4,64 4,81
3,87 4,16
4.68
4.69 4,97
Известкование по 1,0 г.к.
Без удобрений
Р50К80
КИК"
60 50 80
N Р К
90 50 80
3,67 3,92 4,28 4,27 4,26
3,73 4,04 4,40 4,32 4,59
HCP05 ч. р. 0,14; HCP05 (А) 0,03; HCP05 (С) 0003; HCP05 (Д) 0,04
(а1)
3,50 3,57
3.89 3,97 4,09
(а2)
3,45 3,59
3.90 3,96 4,01 (В) 0,05 HCP.
3,66 4,01 4,08 4,19 4,19
3,52 3,89 4,01 4,04 4,21
* (здесь и в табл. 2 и 3) с1 - без применения микроэлементов, с2 - с использованием ЖУСС-2.
(Ы30_60_90) в составе полного минерального удобрения обеспечивало прибавку урожая 0,28-0,55 т/га, по отношению к фосфорно-калийному фону.
В целом по опыту применение ЖУСС-2 способствовало увеличению сбора зерна озимой пшеницы на 0,16 т/га. Наиболее эффективным этот прием оказался в севообороте с кострецом - прибавка урожая составила 5,8%, против 2,8% в севообороте с люцерной.
При возделывании озимой пшеницы по люцерне сбор зерна был на 0,42 т/га выше, чем при размещении ее после костреца (3,90 т/га). Использование полного минерального удобрения в севообороте с бобовыми травами способствовало получению больших прибавок урожая (0,33-0,64т/га), чем в севообороте со злаковыми травами (0,23-0,45 т/га),
Таблица 2. Масса 1000 зерен озимой пшеницы в зависимости от микро- и макроудобрений на фоне известкования почвы в севооборотах с бобовыми и злаковыми травами, г
Удобрение (D)
Севооборот (В)
по люцерне (в1) по кострецу (в2) c1* I c2 c1 I c2
Без удобрений
Без известкования (a1)
Р50К80
N^^80
90 50 80
45.1 45,7
46.2 46,4 46,4
46,9 47,0 47,3 48,2 49,0
43,0 43,2 43,4 45,4 45,0
Без удобрений
Известкование по 0,5 г.к.(а2)
РК
50 80
N Р К
30 50 80
N Р К
60 50 80
N Р К
90 50 80
45,4
45.8 46,2
46.9 47,4
45.6 46,8 46,2
46.7 48,2
Известкование по 1,0 г.к.
Без удобрений
46,2 46,4 46,1
46.7
46.8
Р50К80
киК"
60 50 80
N Р К
90 50 80
HCP50 ч. р. 0,9; HCP05 (В) 0,4; HCP05 (С) 0,2; HCP0
46,4 47,2 47,8 48,7 48,4
43,2 43,6 45,0 45,2 46,4 (a3) 43,0 43,2
46.0
46.1 46,1
45,3 46,0
46.2
45.3 45,2
43,8 44,2
44.8 45,0 46,0
44,2 44,6 45,2
44.9 45,8
; (Д) 0,3.
Таблица 3. Стекловидность зерна озимой пшеницы в зависимости от внесения микро- и макроудобрений на фоне известкования почвы в севооборотах с бобовыми и злаковыми травами, %
Удобрение (D)
Севооборот (В)
по люцерне (в1)
c1*
c2
Без удобрений
Без известкования (а1)
по кострецу (в2)
cl
c2
P К
50 80
N30№
N90P50ö0
86,0 87,5 89,0 92,0 93,5
85,5 87,5 91,0 93,5 95,0
85,5 88,0 89,0 91,5 93,0
Известкование по 0,5 г.к.(а2)
Без удобрений 85,0 86,0 85,0 86,0 88,5 87,5 87,0 89,5 89,0 91,5 93,0 92,5 92,5 93,5 92,5 Известкование по 1,0 г.к. (а3)
Р К
50 80
N Р К
30 50 80
N Р К
60 50 80
N Р К
90 50 80
Без удобрений
Р50К80 60 50 80
N Р К
Hep50 80
86,0 88,5 92,5 94,0 95,5
86,0 88,0
92,5 95,5 95,5
85,0 87,0 89,5 93,5 94,0
86,0 87,0 89,5 91,0 94,0
85,5 87,0 90,5 93,5 94,5
85,0 86,5 89,0 94,0 95,5
ч. р. 2,6; HCP05 (С) 0,3; HCP05 (Д) 0,8.
относительно соответствующих вариантов с внесением фосфорно-калийных удобрений (4,10 и 3,75 т/га).
В среднем по опыту масса 1000 зерен составила 45,8 г (табл. 2). Использование фосфорно-калийныхтуков способствовало повышению величины этого показателя на 0,5 г, а возрастающих доз азота (30, 60, 90 кг д.в. на 1 га) в составе полного минерального удобрения соответственно на 1,0; 1,5; 1,9 г, по сравнению с контролем (44,8 г).
В севообороте с люцерной в вариантах с применением минеральных удобрений масса 1000 зерен возросла в среднем на 1,1 г, с кострецом - на 1,4 г, по сравнению с контролем (соответственно 45,9 и 43,7 г). При наличии в структуре посевных площадей бобовых трав масса 1000 зерен была на 2,0 г выше, чем в севообороте со злаковыми.
Обработка растений озимой пшеницы раствором ЖУСС-2 способствовала статистически значимому увеличению массы 1000 зерен на 0,8 г (2%).
Стекловидность зерна в среднем по опыту составила 90% (табл. 3). Внесение минеральных удобрений повышало величину этого показателя, по сравнению с контролем (85,5%), на 1,9-8,6%.
Применение полного минерального удобрения способствовало повышению стекловидности зерна, по сравнению с РК-вариантом (87,4%), на 2,4-6,7%. Обработка растений озимой пшеницы ЖУСС-2 увеличивала стекловидность на 0,7%.
В среднем по опыту содержание сырой клейковины составляло 29,2%. Использование фосфорно-калийных удобрений повышало величину этого показателя, по сравнению с контролем (26,6%), на 2,2%. При использовании азота она возрастала еще на 0,7-1,7%. В вариантах с обработкой растений озимой пшеницы препаратом ЖУСС-2 содержание сырой клейковины в зерне увеличивалось на 0,7%.
Опрыскивание вегетирующих растений препаратом ЖУСС-2 в сочетании с применением минеральных удобрений способствовала получению большего количества зерна с содержанием клейковины выше 28%. Прибавка к фону без внесения микроэлементов составила 0,10 т/га.
Выводы. Таким образом, при возделывании озимой пшеницы после многолетних бобовых трав на черноземе выщелоченном рекомендуется внесение полного минерального удобрения в дозе ^0_60Р50К80 и опрыскивание посевов весной в фазе кущения препаратом ЖУСС-2 (2,5 л/га). Это обеспечивает повышение урожайности озимой пшеницы на 0,73 т/га (19%) и производство большего количества (на 0,12 т/га) зерна с содержанием клейковины 28% и выше, соответствующего второму классу.
Если в севообороте озимые идут по пласту многолетних злаковых трав, необходимо вносить полное минеральное удобрение в дозе ^0_90Р50К80 и весной применять препарат ЖУСС-2 (2,5 л/га) в фазе кущения, что обеспечивает прибавку урожая на уровне 16% и сбор большего количества зерна (на 0,14 т/га) с высоким содержанием клейковины, соответствующего второму классу.
Литература.
1. Motson P.A., Naylor R., Optiz-Monasterio J. Integration of Environmental, Agronomic end Economic Aspects of Fertilizer Management// Science 199S. Vol. 2S0, P. 112-115.
2. Aристархов A.H. Оптимизация питания растений и применения удобрений в агроэкосистеме/под ред. академика PACXH В.Г. Минеева. М.: ЦИНAО, 2000. 524 с.
3. Гайсин ИЛ. Применение хелатных форм микроудобрений (XVCC) // Вестник PACXH. 2003. № 3. C. 53-56.
4. Олейников A. Ю. Влияние способов применения макро- и микроудобрений на урожайность и качество зерна озимой пшеницы: авторефератдисс. ... канд. с.-х. наук. Cr.аврополь, 2012. 22с.
5. ^ифеев А.И., Лазарев В.И. Биологизация земледелия в Курской области //Земледелие. 2002. № 1. C. 9-11.
6. Гайсин И.А., Хисамеева Ф.А. Полифункциональные хелатные микроудобрения. Казань: Изд. дом «Меддок», 2007. 230 с.
influence of mineral fertilizers and microelements on productivity and grain quality of winter wheat in grain-grass crop rotation against the background of liming
L.N. Prokina
Mordovia Agricultural Research Institute, Michurina str., 5, Yalga sett., Saransk, 430904, Russia.
Summary. Iln long-term stationary field experiment the influence of chemicals and chelated microfertilizers on yield and grain quality of winter wheat cv Mironovskaya 808 was studied. The soil of test plot was leached black soil. In two eight-field crop rotations perennial grasses were represented by awnless brome and purple alfalfa. On the average in the test the grain yield ofwinter wheat was 4.11 t/ha. Application of phosphorus-potassium fertilizers increased the yield by 0.28 t/ha compared to the control (3.64 t/ha); application of nitrogen (N3a90) in the composition of complete mineral fertilizer - by 0.56.. .0.83 t/ha. Spraying of crops with ZHUSS-2 preparation increased the grain yield by 0.12 t/ha in crop rotation with alfalfa and by 0.22 t/ha in crop rotation with brome in comparison with the variant without microelements (4.26 and 3.79 t/ha, respectively). The productivity of winter wheat in crop rotation with alfalfa was 4.32 t/ha, with brome - 3.90 t/ha. Application of mineral fertilizers and treatment of growing plants by ZHUSS-2 contributed to the increase in thousand grain weight of wheat on 0.5 g, compared to the variants without treatment (44.6 g). The complete mineral fertilizer in crop rotation with brome and alfalfa significantly increased this value by 1.7 and 1.3 g respectively. In crop rotation with alfalfa the content of wet gluten in grains was 29.75 %, which is 1.0 % higher than in the variant with awnless brome. The application of macro- and micronutrients in crop rotation with legumes increased the amount of gluten on 3.3 %, which is 0.2 % higher than in cereals crop rotation. Hardness of wheat grain in the average through the experiment was 90.0 %. Application of nitrogen (N30.90) in the composition of complete mineral fertilizer contributed to the increase in this value on 2.4.6.7 %. In crop rotation with alfalfa the hardness of grain was 0.5 % higher in comparison with grain crop rotation (89.7 %). Keywords: winter wheat, productivity, soil liming, mineral fertilizers, liquid fertilizing stimulating composition, thousand grain weight, crude gluten. Author Details: L.N. Prokina, Cand. Sc. (Agr.), Head of Laboratory (e-mail: niish-mordovia@mail.ru).
For citation: Prokina L.N. Influence of mineral fertilizers and microelements on productivity and grain quality of winter wheat in grain-grass crop rotation against the background of liming // Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2015. T. 29. № 3 pp. 13-15 (In Russ)
