Влияние минеральных удобрений на элементы структуры и урожайность семян ярового рапса в условиях Красноярской лесостепи Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

DOI: 10.24411/0235-2451-2019-10710 УДК 633.853:631.81

Влияние минеральных удобрений на элементы структуры и урожайность семян ярового рапса в условиях Красноярской лесостепи

А. В. БОБРОВСКИЙ, А. А. КРЮЧКОВ

Красноярский научно-исследовательский институт сельского хозяйства Федерального исследовательского центра «Красноярский научный центр СО РАН», просп. Свободный, 66, Красноярск, 660041, Российская Федерация

Резюме. Изучение влияния минеральных удобрений на структуруурожая и урожайность семян ярового рапса проводили в 2017-2018 гг. в лесостепи Красноярского края. Почва опытного участка - чернозем выщелоченный слабогумусированный маломощный. Предшественник - пар после зерновых культур. Схема опыта включала следующие варианты: сорта - Надёжный 92, Подарок, Сибирский; минеральные удобрения - без удобрений (контроль), N80 (аммиачная селитра), N80P80 (аммиачная селитра + аммофос), N80P80K80 (азофоска). Изучаемые сорта рапса положительно реагировали на минеральные удобрения, особенно в дозе N80P80K80, увеличением/! числа стручков на растении, массы семян с одного растения и массы 1000 семян. Число стручков на растении на удобренных фонах у сорта Надёжный 92 повышалось на10,5...17,9 шт., у сорта Подарок - на18,0...20,9 шт., у сорта Сибирский - на 20,3...24,8 шт. Масса семян с одного растения на фоне N80P80K80 увеличивалась, по сравнению с контролем, у сорта Надёжный 92 в среднем на 1,1.1,7 г у сорта Подарок - на 0,7.1,0 г, у сорта Сибирский - на 0,7.0,8 г, масса 1000 семян - на 1,0.1,2, 0,6.0,8 и 0,2.0,5 г соответственно. Использование минеральных удобрений обеспечивало достоверное увеличение урожайности всех изучаемых сортов культуры. Наибольшие в опыте прибавки урожая, в сравнении с неудобренным фоном, в 2017 г. на всех сортах отмечены от внесения N80P80K80 (Надёжный 92 - 0,44 т/га, Подарок - 0,70, Сибирский - 0,47 т/га), в 2018 г у сортов Надёжный 92 и Подарок от использования N80P80K80 (0,59 и 0,64 т/га соответственно), у сорта Сибирский - от применения N80 (0,32 т/га).

Ключевые слова: яровой рапс (Brassica napus L. oleifera Metzger), сорта ярового рапса, структура урожая, урожайность семян, минеральные удобрения, Красноярская лесостепь.

Сведения об авторах: А. В. Бобровский, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник (e-mail: aleksandr_bobrovski@ mail.ru); А. А. Крючков, старший научный сотрудник.

Для цитирования: Бобровский А. В., Крючков А. А. Влияние минеральных удобрений на элементы структуры и урожайность семян ярового рапса в условиях Красноярской лесостепи // Достижения науки и техники АПК. 2019. Т 33. № 7. С. 41-43. DOI: 10.24411/02352451-2019-10710.

Effects of Mineral Fertilisers on the Structure and Yield of Spring Rapeseed Crops under the Conditions of Krasnoyarsk Forest-Steppe

A.V. Bobrovskiy, A. A. Kryuchkov

Krasnoyarsk Agricultural Research Institute, Federal Research Center, «Krasnoyarsk Scientific Center of the SB of the RAS», prosp. Svobodnyi, 66, Krasnoyarsk, 660041, Russian Federation

Abstract. Effects of mineral fertilisers on the structure and yield of spring rapeseed crops were studied during the 2017-2018 period under the conditions of Krasnoyarsk Krai forest-steppe. The experimental sites were represented by a fallow land previously planted by grain crops with slightly humus, leached, low-productive black soils. The research design involved such crop varieties as Nadezhny92, Podarokand Siberian. The experimental sites included those without the use of fertilisers (control) and with the use of N80 (ammonium nitrate), N80P80 (ammonium nitrate and ammophos), N80P80K80 (Azofoska). The studied rapeseed varieties are shown to respond positively to mineral fertilisers, particularly at a dose of N80P80K80. The introduction of the latter resulted in an increase in the number of pods per plant, the mass of seeds from one plant and the mass of 1000 seeds. The number of pods per plant on fertilized soils in the Nadezhny 92, Podarok and Siberian varieties increased by 10.5-17.9, 18.0-20.9 and 20.3-24.8 pieces, respectively. The mass of seeds from one plant against the background of N80P80K80 increased, as compared with the control, in the Nadezhny 92, Podarok and Siberian varieties on average by 1.1-1.7 g, 0.7-1.0 g and 0.7-0.8 g, respectively. The weight of 1000 seeds grew by 1.0-1.2 g, 0.6-0.8 g and 0.2-0.5 g, respectively. The use of mineral fertilizers has ensured a significant increase in the yield of seeds in all the studied spring rapeseed varieties. In 2017, the greatest yield increase, in comparison with the control, was observed in all the varieties from the introduction of N80P80K80 (Nadezhny92 - 0.44t/ha, Podarok - 0.70 t/ha and Siberian - 0.47 t/ha). However, in 2018, the Nadezhny 92 and Podarokvarieties demonstrated the greatest yield increase under the effect of N80P80K80 (0.59 and 0.64 t/ha, respectively), while the Siberian variety reacted better to the introduction of N80 (0.32 t/ha).

Keywords: spring rapeseed (Brassica napus L. oleifera Metzger), spring rapeseed varieties, crop structure, seed yield, fertilizers, Krasnoyarsk forest-steppe.

Author Details: A. V. Bobrovskiy, Cand. Sc. (Agr.), leading research fellow (e-mail: aleksandr_bobrovski@mail.ru); A. A. Kryuchkov, senior research fellow.

For citation: Bobrovskiy A. V, KryuchkovA. A. Effects of Mineral Fertilisers on the Structure andYield of Spring Rapeseed Crops under the Conditions of Krasnoyarsk Forest-Steppe. Dostizheniya nauki i tekhniki APK 2019. Vol. 33. No. 7. Pp. 41-43 (in Russ.). DOI: 10.24411/0235-2451-2019-10710.

Яровой рапс - одна из востребованных культур в Красноярском крае, в 2018 г. площадь его посевов составила 114 тыс. га [1]. Применение минеральных удобрений - важный элемент технологии возделывания ярового рапса. Развитие растений и формирование урожая семян зависят от обеспеченности элементами питания, прежде всего азотом, фосфором и калием [2, 3, 4]. Рапс отличается довольно высокой потребностью в азоте, которая зависит от сортовых особенностей, содержания доступного минерального азота в почве в начале роста, текущей минерализации органического азота во время вегетации и доз азотных удобрений [5, 6]. Хорошее снабжение растений рапса фосфором способствует лучшему формированию

семян и корней, повышению устойчивости к полеганию и ускорению созревания [7]. Калий важен для образования цветков и стручков, а также поддержания водного баланса, этот элемент увеличивает маслянистость семян, повышает устойчивость к полеганию и холодостойкость рапса [8].

Поэтому для рентабельного производства запланированного количества семян ярового рапса высокого качества сложно обойтись без применения минеральных удобрений в обоснованных дозах.

Цель исследования - изучить влияние минеральных удобрений на элементы структуры и урожайность семян сортов ярового рапса в почвенно-климатических условиях Красноярской лесостепи.

Таблица 1. Среднемесячные температуры и суммы осадков за вегетационные периоды 20172018 гг. (АМС «Минино»)

Месяц Год Средне-многолетнее значение Отклонение, ±

2017 г. 2018 г. 2017 г. 2018 г.

Среднемесячная температура, °С

Май 10,4 7,9 10,4 0 -2,5

Июнь 19,5 19,8 15,9 +3,6 +3,9

Июль 18,8 17,7 18,7 +0,1 -1,0

Август 16,5 18,0 15,7 +0,8 +2,3

Количество осадков, мм

Май 61,2 38,0 44,0 +17,2 -6,0

Июнь 44,0 55,0 63,0 -19,0 -8,0

Июль 43,0 41,0 76,0 -33,0 -35,0

Август 190,0 30,0 67,0 +123,0 -37,0

Условия, материалы и методы. Исследования проводили в 2017-2018 гг. в ОПХ «Минино» Красноярского НИИСХ, расположенном в Красноярской лесостепи (наиболее остепнённая её часть). Почва опытного участка представлена черноземом выщелоченным слабогумуси-рованным среднедеградированным маломощным тяжелосуглинистого гранулометрического состава. Среднее содержание в пахотном слое почвы гумуса - 3,8 %, рН сол. - 6,4, гидролитическая кислотность - 1,3 мг.-экв./100 г. Обеспеченность почвы нитратным азотом очень низкая (менее 3,3 мг/кг), подвижным фосфором и калием (по Чирикову) - повышенная (200...250 мг/кг) и высокая (145 мг/кг) соответственно.

Схема опыта предусматривала изучение следующих вариантов применения минеральных уборений: без удобрений (контроль), (аммиачная селитра), ^0Р80 (аммиачная селитра + аммофос), ^0Р80К80 (азофоска).

Исследования проводили на трех сортах рапса - Надежный 92, Подарок, Сибирский. Площадь опытных делянок 40 м2, повторность - 3-кратная. Предшественник - пар после зерновых. Агротехника возделывания - рекомендованная для зоны: осенью - вспашка с оборотом пласта на 20.22 см, весной - ранневесеннее боронование с культивацией по мере готовности почвы для разрушения почвенной корки, рыхления верхнего слоя почвы, уничтожения всходов сорняков, врезка удобрений сеялкой СЗП-3,6 на глубину 8. 10 см, предпосевная культивация культиватором КПЭ-3,8 на глубину 8.10 см, посев сеялкой СН-16 на глубину 2...3 см во второй декаде мая, норма высева - 7 кг/га, прикатывание. Уборка - прямое комбайниро-вание Сампо-500.

Содержание нитратного азота в почве определяли ионометрическим методом (ГОСТ 26951-86), подвижных соединений фосфора и калия - по методу Чирикова в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26204-91).

Статистическую обработку результатов проводили методом дисперсионного анализа с использованием пакета программ прикладной статистики SNEDECOR [9, 10].

Погодные условия оценивали по наблюдениям агрометеорологической станции «Минино» (табл. 1). Вегетационный период 2017 г. характеризовался недостатком

влаги в июне и июле (соответственно на19,0 и 33,0 мм ниже нормы). Фаза всходов проходила в жарких сухих условиях, но запасы влаги после майских осадков обеспечили хорошую всхожесть. Август был очень увлажненным, основное количество осадков выпало в начале и во второй половине месяца. Самым тёплым месяцем оказался июнь, среднемесячная температура которого была на 3,6 оС больше среднемноголетних значений. В июле и августе температура воздуха превышала среднемноголетние значения.

Метеорологические условия 2018 г. были неблагоприятными для роста и развития растений рапса. Вегетационный период характеризовался сильным недостатком влаги. Особенно засушливыми выдались июль и август, когда количество осадков оказалось на 35,0 и 37,0 мм ниже нормы. Среднемесячные температуры в июне и августе были выше нормы, а июль, наоборот, выдался прохладным. Засушливые условия июня, июля и августа с малым количеством осадков вызвали снижение полевой всхожести и выживаемости растений к уборке, сказались на их росте и развитии, что в конечном счете привело к ухудшению семенной продуктивности изучаемых сортов рапса.

Результаты и обсуждение. В формировании максимальной продуктивности культуры особое место принадлежит элементам структуры урожая (табл. 2). По результатам опыта 2017 г. у сорта Надёжный 92 отмечено достоверное увеличение высоты растений от применения ^0Р80 и ^0Р80К80. Наибольшее влияние на нее оказало внесение азофоски. Количество стручков с 1 растения на удобренных фонах было больше, чем в контроле, в среднем на 7.16 шт. Максимальная в опыте масса семян с 1 растения отмечена на фоне ^дР^д - 4,09 г. Наибольшее влияние на массу 1000 семян также оказало комплексное удобрение (азофоска).

У сорта Подарок в 2017 г. на удобренных фонах увеличивалась как высота растения, так и количество стручков с 1 растения. На всех фонах с минеральными удобрениями количество стручков было в среднем на 22.29 шт. больше, чем в контроле. Это даёт основание утверждать, что основное влияние на величину этого показателя оказало улучшение азотного питания растений. По мере повышения количества стручков на 1 растении возрастала и масса семян с 1 растения. На увеличение массы 1000 семян сорта Подарок основное влияние оказало применение ^0Р80 и ^0Р80К80.

Растения рапса сорта Сибирский были самыми низкими из трёх исследуемых сортов. Наибольшее достоверное увеличение их высоты в 2017 г. отмечено на фоне ^0Р80К80.

Таблица 2. Элементы структуры урожая сортов ярового рапса в зависимости от фонов удобрений (2017-2018 гг.)

Вариант опыта Высота растений, см Число стручков на 1 растение, шт. Масса семян с 1 растения, г Масса 1000 семян, г

2017 г. I 2018 г. 2017г.\ 2018 г. 2017 г. ¡2018 г. 2017г.\ 2018 г.

Без удобрений

N80

N P

Nvv

Без удобрений

N80 N80P

80 80 N P К

80 80

05

Без удобрений

N80 N80P

80 80 N P К

80 80

05

Надёжный 92

114,7 82,5 43,3 29,3 2,29 2,07 2,4 2,3

122,1 101,3 50,3 37,4 2,93 2,36 2,7 2,9

123,1 83,2 61,7 30,5 3,57 2,90 3,0 3,2

130,8 107,0 53,8 47,2 4,09 3,14 3,4 3,5

8,1 14,2 9,9 10,8 0,77 0,57 0,64 0,64

Подарок

108,1 66,8 33,3 28,8 2,08 1,96 2,9 2,5

116,2 96,3 48,5 49,7 2,65 2,13 3,2 3,1

138,7 92,8 50,9 41,0 2,84 2,57 3,6 3,0

122,3 88,7 51,3 44,3 3,10 2,65 3,7 3,1

14,6 4,2 11,4 13,2 0,74 0,58 0,27 0,65

Сибирский

98,2 64,9 34,5 25,6 2,12 1,67 3,0 2,7

99,7 85,6 39,8 50,4 2,53 2,20 2,9 3,0

107,8 78,5 42,6 41,9 2,75 2,28 2,8 2,6

110,5 76,8 54,8 41,7 2,96 2,45 3,2 3,2

7,2 8,9 12,8 10,4 0,92 0,52 0,50 0,40

Таблица 3. Влияние минеральных удобрений на урожайность семян сортов ярового рапса, т/га (2017-2018 гг.

Фон удобрений

Надежный 92

урожайность

прибавка

Подарок

урожайность

прибавка

Сибирский

урожайность

прибавка

Без удобрений

NSo

N P

80 80

Без удобрений

N80 N80P

8080

N P K

Hep,80 80

1,53 1,68 1,78 1,97 0,18

0,72 1,20 1,17 1,31 0,20

+0,15 +0,25 +0,44

+0,48 +0,45 +0,59

2017 г.

1,41 1,69 1,71 2,11 0,13

2018 г. 0,65 1,03 1,16 1,29 0,16

+0,28 +0,30 +0,70

+0,38 +0,51 +0,64

1,22 1,58 1,68 1,69 0,16

0,54 0,86 0,80 0,72 0,19

+0,36 +0,46 +0,47

+0,32 +0,26 +0,18

Улучшение условий питания на удобренных фонах способствовало увеличению числа стручков и массы семян на 1 растении. Сорт Сибирский лучше всех изучаемых сортов реагировал на применение ^0Р80К80 увеличением числа стручков (+ 20,3 шт. к контролю).

В 2018 г. у сорта Надёжный 92 наибольшая высота растения отмечена на фонах и ^0Р80К80. Больше всего стручков на растении зафиксировано на фоне ^0Р80К80 - 47,2 шт. Максимальная в опыте масса семян с 1 растения и масса 1000 семян отмечены на фонах ^0Р80 и ^0Р80К80.

Сорт Подарок в 2018 г. продемонстрировал достоверное увеличение высоты растений на фонах ^0Р80 и ^0Р80К80 в среднем на 29,5, 26,0 и 21,9 см, что доказывает основное влияние на величину этого показателя улучшения азотного питания растений. Кроме того, на фоне отмечено наибольшее количество стручков на растении - в среднем на 20,9 шт. больше, чем на контроле. Самая высокая масса семян с 1 растения зафиксирована на фонах ^0Р80 и ^0Р80К80. Масса 1000 семян у сорта Подарок на удобренных фонах также возрастала, однако достоверных различий по величине этого показателя не установлено.

Высота растений рапса сорта Сибирский в 2018 г. также была наименьшей из трёх исследуемых сортов. Как и у сорта Подарок основное влияние на увеличение высоты и количества стручков на растении оказало улучшение азотного питания. Наибольшее воздействие на массу 1000 семян и массу семян с одного растения у сорта Сибирский обеспечило внесение ^0Р80К80.

Исследуемые элементы структуры урожая в 2018 г. были ниже, чем в 2017 г., что можно объяснить неблагоприятными условиями для роста и развития растений рапса в течение вегетационного периода.

В 2017 г. наименьшую в эксперименте урожайность семян сформировал сорт рапса Сибирский. Применение минеральных удобрений обеспечило ее прибавку у

всех сортов. Наибольшую отзывчивость на внесение минеральных удобрений продемонстрировал сорт Подарок. Максимальные в опыте прибавки у всех сортов отмечены на фоне ^0Р80К80: у сорта Надёжный 92 - на 0,44 т/ га, Подарок - на 0,70 т/га, Сибирский - на 0,47 т/га.

Урожайность семян рапса сорта Надёжный 92 в 2018 г. была ниже, чем в 2017 г., на 33,5 %, Подарок - на 39,2 %, Сибирский - на 49,0 %. Использование минеральных удобрений способствовало ее достоверному увеличению. Самые высокие прибавки у сортов Надежный 92 и Подарок отмечены при внесении ^0Р80К80 - 0,59 и 0,64 соответственно, а у сорта Сибирский на фоне (0,32 т/га). В целом в 2018 г. растения рапса сильнее всего отзывались прибавкой урожайности семян на улучшение азотного питания. Это связано в первую очередь с очень низкой обеспеченностью почвы опытного участка нитратным азотом. Увеличение урожайности сортов Надежный 92 и Подарок от дополнительного внесения фосфора и калия было менее значительным, а при возделывании сорта Сибирский это оказывало негативное воздействие. Возможно, низкая эффективность удобрений, содержащих фосфор и калий, связана с дефицитом почвенной влаги, которым характеризовался вегетационный период 2018 г.

Выводы. Применение минеральных удобрений способствовало улучшению элементов структуры урожая изучаемых сортов. Число стручков на растении на удобренных фонах у сорта Надёжный 92 было больше в среднем на 10,5.. .17,9 шт., у сорта Подарок - на 18,0.. .20,9 шт., у сорта Сибирский - на 20,3.24,8 шт. Масса семян с одного растения на фоне ^0Р80К80 у сорта Надёжный 92 была выше, чем в контроле, в среднем на1,1.. .1,7 г, у сорта Подарок - на 0,7.1,0 г, у сорта Сибирский на 0,7.0,8 г, масса 1000 семян соответственно на 1,0.1,2 г, на 0,6.0,8 г и 0,2.0,5 г.

В 2018 г. растения рапса сильнее всего реагировали прибавкой урожайности семян на улучшение азотного питания, в 2017 г. - на комплексное удобрение. Наибольшие прибавки урожайности в 2017 г., в сравнении с неудобренным фоном, сортов Надёжный 92, Подарок и Сибирский отмечены на фоне ^0Р80К80 (0,44 т/га, 0,70 т/га и 0,47 т/га соответственно). В 2018 г. сорта Надёжный 92 и Подарок самую высокую прибавку урожайности сформировали при внесении ^0Р80К80 (0,59 т/га и 0,64т/га соответственно), у сорта Сибирский на фоне N - 0,32 т/га.

Литература.

1. Яровой рапс - перспективная культура для развития агропромышленного комплекса Красноярского края / Е. Н. Олейникова, М. А. Янова, Н. И. Пыжикова и др.// Вестник КрасГАУ. 2019. № 1. С. 74-80.

2. Шпаар Д. Рапс и сурепица (выращивание, уборка, использование). М.: ИД ООО «Агродело», 2007. 320 с.

3. Андреева О. Т., Пилипенко Н. Г. Возделывание рапса ярового при различном уровне минерального питания на лугово-чернозёмной почве Восточного Забайкалья// Кормопроизводство. 2017. № 11. С. 14-17.

4. Власенко А. Н., Наздрачев Я. П., Шарков И. Н. Отзывчивость ярового рапса на удобрения в Северном Казахстане // Земледелие. 2014. № 7. С. 20-23.

5. Наздрачёв Я. П. Применение минеральных удобрений при возделывании ярового рапса на маслосемена на чернозёме южном// Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2014. № 6. С. 110-117.

6. Finlaysonchange A. J. Changes in the nitrogenous components of rapeseed (Brassica napus) grown on a nitrogen and sulfur defi cient soil// Canadian Journal оf Plant Science. 2016. № 1970. P. 705-709.

7. Особенности минерального питания ярового рапса / Нурлыгаянов Р. Б., Исмагилов Р. Р., Ахияров Б. Г. и др. // Международный сельскохозяйственный журнал. 2019. № 1. С.29-31.

8. Гарбар Л.А. Влияние элементов технологии возделывания на формирование продуктивности ярового рапса //Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2015. № 3. С. 5-9.

9. Сорокин О. Д. Прикладная статистика на компьютере. 2-е издание. Новосибирск: ГУП РПО СО РАСХН, 2009. 222 с.

10. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. М.: Агропроиздат, 1985. 316 с.