CC BY
203
УДК 633.1: 631.82
Влияние минеральных удобрений на урожайность и качество зерна яровой пшеницы Свеча
Абашев Василий Дмитриевич, доктор с.-х. наук, ст. научный сотрудник, Попов Федор Александрович, кандидат с.-х. наук, научный сотрудник, Носкова Евгения Николаевна, кандидат с.-х. наук, научный сотрудник, Жук Сергей Николаевич, мл. научный сотрудник ФГБНУ «НИИСХ Северо-Востока», г. Киров, Россия
E-mail: [email protected]
В статье представлены результаты исследований в длительном стационарном опыте на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве, сформированной на элювии пермских глин. Яровая пшеница сорта Свеча возделывалась по пласту клевера 1 г.п. Схема опыта включает 54 варианта. Диапазон доз удобрений от 30 до 150 кг д.в. азота, фосфора, калия. С увеличением доз удобрений урожайность яровой пшеницы возрастала, однако прибавки урожая от каждой последующей их дозы снижались. Урожайность зерна яровой пшеницы сорта Свеча в основном определялась применением азотных и фосфорных, в меньшей степени калийных удобрений. Наибольшая урожайность получена при внесении полного минерального удобрения в дозе N60P60K60, которая обеспечила урожайность 3,27 т/га, что в 1,7раза больше, чем без удобрений. При этой дозе производство пшеницы наиболее экономически выгодно при себестоимости 1 т зерна 3509 руб. Наибольшая окупаемость 1 кг д.в. удобрений основной продукцией получена в вариантах с минимальными дозами азотных и фосфорных удобрений: N60 - 13,7 кг, Р60 - 11,7 кг, N60P60 -10,8 кг зерна, наименьшая - калийных удобрений: К60 - 3,0, К120 - 2,7 кг. Каждое увеличение доз удобрений приводило к снижению окупаемости зерна яровой пшеницы, в варианте с максимальной дозой N150P150K150 до 2,9 кг. Величина окупаемости удобрений зерном определяется также условиями увлажнения вегетационного периода. Наименьшая окупаемость удобрений зерном яровой пшеницы отмечена в засушливом 2016 году. Натура зерна яровой пшеницы зависела главным образом от погодных условий в период вегетации и уборки культуры Применение минеральных удобрений не оказало существенного влияния на натуру зерна. Выпеченный хлеб из муки яровой пшеницы обладал удовлетворительным качеством, которое не зависело от доз удобрений.
Ключевые слова: яровая пшеница, урожайность, дерново-подзолистая почва, удобрения, окупаемость удобрений зерном, масса 1000 зерен, натура зерна
Основным средством, обеспечивающим высокую урожайность сельскохозяйственных культур при современном и качественном выполнении других агротехнических приемов, является применение удобрений. Отечественный и зарубежный опыт показывает, что на долю удобрений приходится 30-50% дополнительного урожая. Это положение очень важно для дерново-подзолистых почв Северо-Востока Нечерноземной зоны России, которые содержат сравнительно небольшое количество легкодоступных элементов питания и отличаются низким естественным плодородием. Длительные опыты с удобрениями дают возможность глубоко изучить закономерность их действия на урожай и его качество [1, 2, 3, 4].
Среди зерновых культур яровая пшеница является самой ценной продовольственной культурой. Она - одна из наиболее требовательных к условиям произрастания культур. Лучшие предшественники для нее - пласт многолетних трав, удобренные озимые зерновые. У яровой пшеницы пониженная усвояю-щая способность корневой системы, поэтому она предъявляет высокие требования к почвам в начале вегетационного периода, следовательно, особенно важным становится внесение полных основных удобрений [5, 6]. Результаты
факториальных опытов лаборатории агрохимии свидетельствуют о высокой эффективности применения возрастающих доз минеральных удобрений [1, 3].
Цель исследований - изучить влияние возрастающих доз минеральных удобрений на урожайность и качество зерна яровой пшеницы сорта Свеча.
Материал и методы. Изучение влияния применения удобрений на урожайность яровой пшеницы проводили в трех закладках длительного стационарного опыта, заложенного в 1972-1974 гг. Исследования проведены в седьмой ротации шестипольного зернопаро-травяного севооборота на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве, сформированной на элювии пермских глин. Сорт яровой пшеницы сорта Свеча НИИСХ Северо-Востока районирован в Кировской области с 2008 года. Раннеспелый, обладает высокой устойчивостью к полеганию, осыпанию, прорастанию в колосе. В зависимости от условий выращивания формирует ценное или сильное по качеству зерно [5].
Агрохимические показатели пахотного слоя почвы в контроле без удобрений: рН 4,55, Р2О2 85 мг/кг, К2О 158 мг/кг, гумус 1,27 % (средние по трем полям) [1]. Предшественник
яровой пшеницы - пласт клевера лугового 1 г.п. Схема опыта включает в себя 54 варианта, в данной статье использовано 22 варианта. Посевная площадь опытной делянки - 140 м2, по-вторность двукратная. В опытах применяли: аммиачную селитру, двойной суперфосфат и хлористый калий. Агротехника в опыте общепринятая для Нечерноземной зоны [7]. Уборку урожая проводили в фазу полной спелости комбайном "Сампо 500". Анализы почвы и зерна выполнены в соответствии с [8].
Условия в период вегетации яровой пшеницы в годы исследований существенно различались. Хорошее увлажнение почвы в июле 2014 г. благоприятствовало формированию высокого урожая яровой пшеницы. Первая половина вегетации 2015 г. была засушливой, а вторая дождливой. Май, июнь и август 2016 г. были засушливыми, что определило очень низкую урожайность яровой пшеницы.
Результаты и их обсуждение. В среднем за 3 года урожайность яровой пшеницы сорта Свеча без применения удобрений составила 1,92 т/га (табл. 1). Она в основном определялась применением азотных и фосфорных, в меньшей степени калийных удобрений.
Так, урожайность пшеницы в среднем за 3 года составила в вариантах: N60 - 2,74 т/га, Р60 - 2,62 т/га, К60 - 2,10, Ш0Р60К60 -3,27 т/га. Применение только азотных, только фосфорных или калийных удобрений, а также двойные сочетания NP, NK и РК оказалось менее эффективным в сравнении с комплексным внесением NРК. По оценке ученых оптимальное соотношение питательных веществ в удобрениях, необходимое для сельского хозяйства России должно быть 1:0,9:0,7. Фактическое же соотношение за последние годы составляет 1:0,25:0,2. С агрохимической точки зрения это неблагоприятное соотношение [9]. В нашем опыте лучшим оказалось соотношение азота, фосфора и калия 1:1:1.
С увеличением доз минеральных удобрений урожайность яровой пшеницы возрастала, однако прибавки урожая от каждой последующей их дозы снижались, т.е. действие возрастающих доз минеральных удобрений носило затухающий характер. Оптимальной дозой под яровую пшеницу сорта Свеча на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве, возделываемой по пласту клевера 1 г.п., можно считать №0Р60К60, которая обеспечила урожайность 3,27 т/га, что в 1,7 раза больше, чем без удобрений.
При возделывании яровой пшеницы на хлебопекарные цели по пласту клевера вся доза
азотных удобрений должна быть внесена до посева. Биологический азот снимает необходимость дополнительных затрат, связанных с дробным применением азота некорневым путем [6].
При анализе данных по урожайности пшеницы отдельно за годы исследований прослеживалось очень сильное влияние погодных условий. Так, более высокая продуктивность отмечена в 2014 и 2015 годы, она варьировала от 2,06 до 4,68 т/га, а в засушливом 2016 году была получена низкая урожайность яровой пшеницы от 0,98 до 1,46 т/га.
Окупаемость 1 кг д.в. минеральных удобрений зерном яровой пшеницы в среднем за 3 года составила 2,7-13,7 кг. Наибольшая окупаемость наблюдалась в вариантах с минимальными дозами азотных и фосфорных удобрений: N60 - 13,7 кг, Ш0Р60 - 10,8, №0Р30К30 - 7,1 кг, наименьшая - калийных: К60 - 3,0, К120 -2,7 кг. Каждое увеличение доз удобрений приводило к снижению окупаемости зерном пшеницы. Величина окупаемости зерном, кроме удобрений, определяется и условиями увлажнения конкретного вегетационного периода. Наименьшая окупаемость удобрений зерном пшеницы сорта Свеча была в очень засушливом 2016 году - 0,7-1,3 кг.
Урожайность зерновых культур определяется: числом продуктивных стеблей на единице площади, числом зерен в колосе и массой зерновки [10]. Прибавки урожая пшеницы от применения минеральных удобрений получены за счет увеличения количества продуктивных стеблей и озерненности колоса.
Качество продукции. Успешное решение задач по увеличению производства продовольственного зерна предусматривает и существенное улучшение качества. Показатели качества зерна яровой пшеницы формируются в полевых условиях и могут изменяться в зависимости от почвенно-климатических условий, доз и сроков внесения удобрений [10, 11].
В благоприятных условиях вегетации 2014 г. натура зерна яровой пшеницы сорта Свеча была в пределах 782-802 г/л при средней величине 800 г/л. В условиях вегетационного периода 2015 года с дождливой погодой в июле и августе натура зерна пшеницы была в пределах 782-802 г/л при средней величине 795 г/л. Зерно пшеницы, независимо от уровня питания, по величине натурной массы соответствовало требованиям высшего (не менее 730 г/л) класса качества. Применение минеральных удобрений не оказало существенного влияния на натуру зерна яровой пшеницы (табл. 2).
Таблица 2
Технологические показатели качества зерна яровой пшеницы сорта Свеча в зависимости от доз удобрений
Доза удобре- Натура зерна, г/л Масса 1000 зерен, г
ний, кг/га д.в. 2014 г. 2015 г. 2016 г. 2014 г. 2015 г. 2016 г.
ШР0К0 800 795 726 37,3 40,6 34,3
N60 813 795 724 41,7 43,7 34,3
Р60 800 800 738 40,0 42,7 37,3
К60 800 798 724 40,6 44,0 37,0
Ж0Р60 802 801 715 44,4 44,8 36,8
Ж0К60 802 798 717 41,2 43,2 35,9
Р60К60 798 798 737 40,2 42,6 38,4
N120 800 800 730 41,0 44,8 37,2
Р120 798 790 710 41,0 43,2 36,2
К120 802 792 716 40,5 41,8 36,8
М20Р60 802 784 725 39,0 45,2 38,2
М20Р120 800 794 724 40,8 44,8 37,2
М20К120 805 794 681 42,1 45,8 35,0
Р120К120 795 796 705 40,6 44,6 35,0
Ш0Р30К30 796 802 708 39,7 43,4 33,7
Ж0Р60К60 800 794 718 40,0 44,8 35,6
Ш0Р30К30 803 795 696 41,5 46,8 35,6
Ш0Р90К30 795 793 740 40,3 46,1 37,1
Ш0Р90К90 801 799 708 40,5 46,0 36,3
М20Р120К120 798 782 709 38,8 45,6 35,9
М50Р90К30 800 789 670 40,5 46,0 38,6
М50Р150К150 798 792 710 38,8 46,0 35,8
Среднее 800 795 715 40,5 44,4 36,3
Показатель «Масса 1000 зерен» характеризует выполненность зерна и его крупность. Масса 1000 зерен яровой пшеницы сорта Свеча в условиях 2014 г. была в пределах 37,3-44,4 г, в условиях 2015 г. - 40,6-46,8 г и с увеличением доз удобрений несколько возрастала.
Наиболее точным методом определения хлебопекарных свойств муки является пробная выпечка. Проведение пробной выпечки из зерна яровой пшеницы сорта Свеча показало, что выпеченный хлеб из зерна урожая 2014 г. имел оценку в пределах 3,51-3,80 балла, из урожая 2015 г. - в пределах 3,62-3,66 балла. Выпеченный хлеб обладал удовлетворительным качеством, которое не зависело от доз удобрений.
Расчеты экономической эффективности яровой пшеницы сорта Свеча за 2014-2015 гг. показали, что производство зерна является рентабельным. Наиболее экономически выгодным возделывание пшеницы оказалось при дозе ^0Р60К60. При урожайности 4,32 т/га условный чистый доход составил 28040 руб./га, себестоимость 1 т - 3509 руб., окупаемость 1 кг д.в. удобрений 10,7 кг зерна.
Выводы. 1. С возрастанием доз минеральных удобрений урожайность мягкой яровой пшеницы сорта Свеча увеличивается. Прибавки урожая зерна от применения удобрений в среднем за 3 года составили 0,58-1,43 т/га при урожае в контроле 1,92 т/га. Исключение составили варианты К60 и К120, в которых прибавки урожая недостоверны. Урожайность зерна яровой пшеницы в основном определяется применением азотных и фосфорных удобрений и их взаимодействием ^Р). Калийные удобрения оказывали существенное влияние на величину урожая только при совместном их внесении с азотными ^К) и фосфорными (РК).
2. Окупаемость 1 кг д.в. вносимых удобрений зерном яровой пшеницы в среднем за 3 года составила 2,7-13,7 кг. Наибольшая окупаемость наблюдалась в вариантах с минимальными дозами азотных и фосфорных удобрений: N60 - 13,7 кг, Р60 - 11,7, N60P60 - 10,8 кг зерна, наименьшая - калийных удобрений: К60 - 3,0, К120 - 2,7 кг. Каждое увеличение доз удобрений приводило к снижению окупаемости.
3. Натура зерна яровой пшеницы зависела главным образом от погодных условий в период вегетации и уборки культуры. Применение минеральных удобрений не оказало существенного влияния на натуру зерна пшеницы.
4. Выпеченный хлеб из муки яровой пшеницы имел оценку в пределах 3,51-3,80 балла, обладал удовлетворительным качеством, которое не зависело от доз удобрений.
5. Наиболее экономически выгодным возделывание яровой пшеницы оказалось при дозе удобрений ^0Р60К60. При урожайности 4,32 т/га условный чистый доход составил 28040 руб./га, себестоимость 1 т - 3509 руб., окупаемость 1 кг д.в. удобрений 10,7 кг зерна.
Список литературы
1. Пасынков А.В. и др. Изменение агрохимических показателей дерново-подзолистой почвы и продуктивность севооборота при длительном применении удобрений // Результаты длительных исследований в системе Геосети опытов с удобрениями РФ. Вып. 2. М.: ВНИИА, 2012. С. 267-288.
2. Пестряков А.М. Действие различных доз минеральных удобрений на продуктивность зерновых на темно-серой лесной почве // Эффективность применения средств химизации в современных технологиях возделывания с. -х. культур: Сб. тр. М.: ВНИИА, 2012. С. 158-159.
3. Абашев В.Д., Светлакова Е.В. Влияние минеральных удобрений на урожайность культур
зернотравяного севооборота // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2015. №2(45). С. 37-43.
4. Оленин О.А., Носкова Е.Н., Попов Ф.А. Проблемы биологизации при возделывании яровой пшеницы на разных типах почв // Достижения науки и техники АПК. 2016. №2. С.41-45.
5. Возделывание яровой мягкой пшеницы в Кировской области: метод. рек. Киров: НИИСХ Северо-Востока, 2016. 56 с.
6. Масловский В.В. Агробиологические основы повышения качества зерна яровой пшеницы при формировании урожайности на серых лесных почвах Волго-Вятского региона Нечерноземной зоны России: автореф. дис. ... д-ра с.-х. наук. СПб., 1992. 48 с.
7. Абашев В.Д., Пупов Н.И. Подготовка почвы под яровую пшеницу // Зерновое хозяйство. 1984. №2. С.23-24.
8. Практикум по агрохимии: уч. пос. 2-е изд., перераб. и доп. / под ред. академика РАСХН В.Г. Минеева. М.: Изд-во МГУ, 2001. 689 с.
9. Царенко В.П. Оценка современного состояния и перспективы развития агрохимического комплекса России // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. 2008. №9. С.9-13.
10. Коданев И.М. Агротехнические приемы повышения качества зерна. Горький, 1981. 47 с.
11. Завалин А.А., Пасынков А.В. Азотное питание и прогноз качества зерновых культур. М.: Изд-во ВНИИА, 2007. 208 с.
Influence of mineral fertilizers on productivity and grain quality in spring wheat Svecha Abashev V.D., DSc in agriculture, Popov F.A., PhD in agriculture, Noskova E.N., PhD in agriculture, Zhuk S.N., associate researcher
North-East Agricultural Research Institute, Kirov, Russia
Results of researches in long-time stationary experiment on sod-podzolic middle clay soil formed on eluvia of Perm clays are presented in the article. Spring wheat Svecha was cultivated on a layer of clover of first year of use. Scheme of the experiment includes 54 variants. A range of fertilizers doses varied from 30 up to 150 kg of acting matter of nitrogen, phosphorus, and potassium. When doses of fertilizers increased productivity of spring wheat increased too; however, addition of yield decreased at each subsequent dose. Grain productivity of spring wheat Svecha was defined basically by application of nitric and phosphoric fertilizers and to a lesser degree - by potash. The greatest productivity is received at entering of full mineral fertilizer dose N60P60K60 which has provided productivity of 3.27 t/ha that is 1.7 times high than without fertilizers. At this rate wheat production is most profitable at self-recoupment 3509 rubles per ton of grain. The greatest recoupment of 1 kg of fertilizers' acting matter by the basic production is received in variants with low doses of nitric and phosphoric fertilizers: N60 - 13.7 kg, P60 - 11.7 kg, N60P60 -10.8 kg of grain; the least one - of potash fertilizers: K60 - 3.0, K120 - 2.7 kg. Each increase in fertilizers doses led to decrease in a recoupment of grain of spring wheat; in a variant with the maximum dose N150P150K150 - up to 2.9 kg. The size of a recoupment of fertilizers with grain is defined also by conditions of humidifying of the growing season. The least recoupment is noted in droughty 2016. Test weight of grain of spring wheat depended mainly on weather conditions of growing season and harvesting period. Input of mineral fertilizers does not influence on test weight. Bread from spring wheat flour has sufficient quality which does not governed by dozes of fertilizers.
Key words: spring wheat, productivity, sod-podzolic soil, fertilizers, recoupment of fertilizers by grain, 1000 grain weight, test weight
References
1. Pasynkov A.V. e.a. Izmenenie agrokhimi-cheskikh pokazateley dernovo-podzolistoy pochvy i produktivnost' sevooborota pri dlitel'nom primenenii udobreniy. [Change in agrochemical parameters of
sod-podzolic soil and productivity of crop rotation at long application of fertilizers]. Rezul'taty dlitel'nykh issledovaniy v sisteme Geoseti opytov s udobreniyami RF. [Results of long-time researches in system of the Geonetwork of experiments with fertilizers of the Rus-
sian Federation. Collection of articles]. Iss. 2. Moscow: VNIIA, 2012. pp. 267-288.
2. Pestryakov A.M. Deystvie razlichnykh doz mineral'nykh udobreniy na produktivnost' zernovykh na temno-seroy lesnoy pochve. [Action of various doses of mineral fertilizers on productivity of cereals on dark grey wood soil]. Effektivnost'primeneniya sredstv khimizatsii v sovremennykh tekhnologiyakh vozdely-vaniya s.-kh. kul'tur: Sb. trudov. [Efficiency of application of chemicalization means in modern technologies of cultivation of agricultural crops. Collection of articles]. Moscow: VNIIA, 2012. pp. 158-159.
3. Abashev V.D., Svetlakova E.V. Vliyanie mineral'nykh udobreniy na urozhaynost' kul'tur zernotravyanogo sevooborota. [Influence of mineral fertilizers on productivity of crops of grain-grass crop rotation]. Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka. 2015. no. 2(45). pp. 37-43.
4. Olenin O.A., Noskova E.N., Popov F.A. Problemy biologizatsii pri vozdelyvanii yarovoy pshenitsy na raznykh tipakh pochv. [Problems of biologization at spring wheat cultivation at different soil types]. Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2016. no. 2. pp. 41-45.
5. Vozdelyvanie yarovoy myagkoy pshenitsy v Kirovskoy oblasti: metod. rek. [Cultivation of spring soft wheat in Kirov region: methodical recommendations]. Kirov: NIISKh Severo-Vostoka, 2016. 56 p.
6. Maslovskiy V.V. Agrobiologicheskie osnovy povysheniya kachestva zerna yarovoy pshenitsy pri formirovanii urozhaynosti na serykh lesnykh pochvakh Volgo-Vyatskogo regiona Nechernozemnoy zony Rossii: avtoref. dis. d-ra s.-kh. nauk. [Agro-biological bases of improvement of spring wheat grain quality at productivity formation on grey wood soils of Volgo-Vyatka region of the Non-Chernozem zone of Russia: author's abstract of DSc Thesis]. Saint-Petersburg, 1992. 48 p.
7. Abashev V.D., Pupov N.I. Podgotovka poch-vy podyarovuyu pshenitsu. [Soil preparation for spring wheat]. Zernovoe khozyaystvo. 1984. no.2. pp. 23-24.
8. Praktikum po agrokhimii: uch. pos. 2-e izd., pererab. i dop. Pod red. akademika RASKhN V.G. Mineeva. [A practical works on agrochemistry. Ed. V.G. Mineev]. Moscow: Izd-voMGU, 2001. 689 p.
9. Tsarenko V.P. Otsenka sovremennogo sostoyaniya i perspektivy razvitiya agrokhimicheskogo kompleksa Rossii. [Estimation of a current state and prospect of development of an agrochemical complex of Russia]. Izvestiya Sankt-Peterburgskogo gosudarst-vennogo agrarnogo universiteta. 2008. no.9. pp.9-13.
10. Kodanev I.M. Agrotekhnicheskie priemy povysheniya kachestva zerna. [Agrotechnical receptions for improvement of grain quality]. Gor'ky, 1981. 47 p.
11. Zavalin A.A., Pasynkov A.V. Azotnoe pitanie i prognoz kachestva zernovykh kul'tur. [Nitric nutrition and the forecast of quality of grain crops]. Moscow: Izd-vo VNIIA , 2007. 208 p.
УДК 631.879:631.95
Фосфатное состояние светло-серой лесной почвы при внесении возрастающих доз барды послеспиртовой
Корченкина Наталья Александровна1, кандидат биол. наук, зам. директора, Дабахова Елена Владимировна2, доктор с.-х. наук, проректор, Титова Вера Ивановна2, доктор с.-х. наук, зав. кафедрой
1ФГБНУ «Нижегородский НИИСХ», с.п.. Селекционной станции, Кстовский район, Нижегородская область, Россия
2ФГБОУ ВО Нижегородская ГСХА, г. Нижний Новгород, Россия
E-mail: [email protected] С целью оценки трансформации фосфатного состояния светло-серой лесной почвы под действием барды послеспиртовой в лаборатории кафедры агрохимии и агроэкологии Нижегородской ГСХА проведен эксперимент путем закладки модельного опыта. В качестве изучаемого фактора выбраны повышающиеся дозы барды, которые в производственных условиях условно соответствуют дозам в 50, 100, 150 и 200 м3/га Фракционный состав фосфатов в почве определяли сразу после закладки опыта, а затем через каждые 2 недели на протяжении 3 месяцев. Объектом исследований явился отход, полученный в технологическом цикле ОАО «Спиртзавод «Чугуновский» Воротынского района Нижегородской области, содержащий в своем составе 3,7% сухого вещества, 0,44% азота, 0,06% фосфора и 0,12% калия. В ходе проведения исследований установлено, что с увеличением дозы внесения барды послеспиртовой абсолютное содержание и доля органического фосфора по отношению к валовому возрастает. Общее количество минеральных фосфатов в удобренных вариантах выше, чем в контрольном, однако, их долевое участие в общих запасах фосфора при увеличении дозы внесения барды снижается на 3%. Сумма фосфатов всех групп при внесении возрастающих доз барды в сравнении с контрольным вариантом повышается - к концу опыта их содержание в варианте с максимальной дозой барды в сравнении с контрольным вариантом возрастает с 35 до 42%. При этом отмечено, что повышение содержания фосфатов достигается за счет увеличения количества менее ценных в агрономическом отношении фосфатов железа и алюминия. Однонаправленных тенденций в динамике фосфатного состояния почвы в течение исследуемого периода не выявлено. Использование высоких доз барды послеспиртовой способствует существенному (до 50%) возрастанию фосфатазной активности почвы.
Ключевые слова: модельный опыт, барда послеспиртовая, светло-серая лесная почва, фракционный состав фосфатов, фосфатазная активность почвы
