CC BY
11
УДК 633.112.9+631.879.2
ВЛИЯНИЕ ОСАДКОВ ГОРОДСКИХ СТОЧНЫХ ВОД НА ПРОДУКТИВНОСТЬ
ЯРОВОЙ ТРИТИКАЛЕ
О. М. Касынкина, канд. с.-х. наук, доцент; Е. Н. Кузин, доктор с.-х. наук, профессор
ФГБОУ ВО Пензенский ГАУ, Россия, т. 8(8412) 62-83-73, e-mail: kasinkina.olga@yandex.ru
Удобрения играют активную роль, обеспечивая ту или иную степень изменчивости растений. Они являются элементом естественного отбора в косвенной форме, поскольку обеспечивают преимущество генотипов, специфически приспособленных к конкурентным условиям среды. В статье приводятся результаты исследования влияния применения в качестве удобрения осадков городских сточных вод (ОГСВ) на урожайность яровой тритикале сорта Укро на темно-серой лесной почве. Исследования проводили в 2014-2016 гг. на коллекционном участке ФГБОУ ВО Пензенский ГАУ. Установлено, что использование осадков городских сточных вод способствовало увеличению урожайности яровой тритикале сорта Укро. Максимальная урожайность 3,79 т/га получена в варианте с ОГСВ в дозе 10 т/га и нормой высева 4,0 млн. всх. зерен на 1 га. Прибавка по отношению к контролю составила 0,27 т/га.
Ключевые слова: продуктивность яровой тритикале, осадки городских сточных вод, высота растений, устойчивость к полеганию, масса 1000 зерен.
Введение
В связи с резким сокращением применения органических и минеральных удобрений важной проблемой в земледелии является сохранение плодородия почвы.
Удобрения играют активную роль, обеспечивая ту или иную степень изменчивости растений. Они являются элементом естественного отбора в косвенной форме, поскольку обеспечивают преимущество генотипов, специфически приспособленных к конкурентным условиям среды [1-4].
Анализ взаимодействия генотипа и среды является важным в практической селекции, а именно в оценке и получении генотипов с желаемой адаптационной способностью [5].
Генотипы при оценке на различных фонах могут различаться между собой как специфическими фенотипическими особенностями, так и различными по степени гомо- и гетерозиготности [6, 7, 19].
Только оценка сортов на различных фонах позволяет выявить высокоадаптированные сорта, которые могут обеспечить стабильную урожайность в различных экологических условиях [8].
Оценка сортов на устойчивость к неблагоприятным факторам среды предполагает использование различных искусственно созданных фонов для изучения оцениваемого материала [9, 10].
По мере повышения потенциальной продуктивности сортов увеличивается и их
устойчивость к действию абиотических и биотических стрессов [11, 12].
Согласно Т Matsuo (1975) сорта с потенциальной продуктивностью, обеспечивающие высокую урожайность в благоприятных условиях среды, сильнее реагируют на их изменения, резко снижая урожайность в неблагоприятных условиях [20].
Одним из приемов повышения плодородия почвы и продуктивности сельскохозяйственных культур является применение осадков городских сточных вод (ОГСВ). Эффективность их использования на удобрение определяется многими факторами: качественным составом ОГСВ, нормой внесения, способами и глубиной их заделки, свойствами почвы, погодными условиями вегетационного периода, биологическими особенностями возделывания культур и т. д. [13-15].
Яровая тритикале характеризуется высокой питательной ценностью белка, которая обуславливается повышенным содержанием водо- и солерастворимых протеинов, богатых незаменимыми аминокислотами. Зерно тритикале эффективно используется для кормления КРС, овец, коз, свиней и птицы. Мощный стеблестой яровой тритикале позволяет выращивать культуру на зеленый корм, растительная масса отлично силосуется благодаря высокому содержанию сахаров в стеблях.
Хлеб из муки тритикале высшего сорта по физическим и органолептическим параметрам не уступает пшеничному, обладает
высокой питательной ценностью благодаря повышенному содержанию в белке незаменимых аминокислот: лизина, аргинина, валина, треонина, глицина и др. Мука яровых тритикале обладает ценными улучшенными свойствами [16].
Среди мятликовых культур тритикале является менее требовательной к факторам внешней среды, до конца не изучены особенности питания тритикале. В связи с этим целью наших исследований явилось изучение влияния ОГСВ на продуктивность и структуру урожая яровой тритикале сорта Укро. Сорт Укро гексаплоидный, раннеспелый, обладающий повышенной засухоустойчивостью, высокой устойчивостью к основным грибным болезням и осыпанию зерна на корню.
Методы и материалы
Биологические особенности возделывания сельскохозяйственных культур обусловливает применения ОГСВ в каждом конкретном случае. В связи с этим нами было проведено изучение влияния ОГСВ на урожайность яровой тритикале сорта Укро при разных нормах высева. Исследования проводились в 2014-2016 гг. на базе коллекционного участка ФГБОУ ВО Пензенский ГАУ по следующей схеме: фактор А - удобрение: 1) Без внесения ОГСВ (контроль), 2) ОГСВ (10 т/га с. п.); фактор В -норма высева: 1 - 3,5 млн. всхожих зерен на 1 га; 2 - 4,0 млн. всхожих зерен на 1 га; 3 - 4,5 млн. всхожих зерен на 1 га.
Повторность опыта трехкратная, варианты в опыте размещены методом рендо-мизированных повторений, учетная площадь одной делянки 5 м2. В опыте использовались осадки сточных вод г. Пенза, которые характеризуются следующими показателями: величина рНсол - 6,0 ед., гидролитическая кислотность - 2,4 мг-экв./100 г осадков, сумма обменных оснований - 31,6 мг-экв./100 г осадков. Содержание элемен-
тов питания: азота - 291, фосфора - 116 и калия - 120 мг/100 г осадков; углерода органического вещества - 21,2 %. Осадки городских сточных вод были внесены под основную обработку почвы после уборки предшествующей культуры (овес). Агротехника возделывания яровой тритикале была общепринятой для Пензенской области.
Почвенный покров опытного участка представлен темно-серой лесной почвой. Агрохимическая характеристика почвы: содержание гумуса в пахотном слое -2,33 %; сумма обменных оснований - 17,1 мг-экв на 100 г почвы; степень насыщенности основаниями - 82,5 %; рНсол. - 5,3; содержание подвижного фосфора - 34 мг на 1 кг почвы, калия - 65 мг на 1 кг почвы.
Фенологические наблюдения, учет и оценку продуктивности проводили в период вегетации в соответствии с Методикой Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур [17,18].
Результаты
Урожайность яровой тритикале сорта Укро значительно колебалась по годам исследования. Это зависело от складывающихся метеорологических условий вегетационного периода.
Повышенный температурный фон при неравномерной обеспеченности влагой почвы в течение вегетации яровой тритикале сорта Укро в 2014 году повлиял на ее продуктивность.
Погодные условия в период вегетации яровой тритикале в 2015 году были неблагоприятными для формирования урожая. Гидротермический коэффициент равен -0,82 (недостаточно влажный).
Метеорологические условия 2016 года характеризовались повышенной температурой воздуха во все месяцы вегетации яровой тритикале и количеством осадков, значительно превышающим среднемного-
Таблица 1
Урожайность яровой тритикале сорта Укро, т/га
Норма высева, млн. всх. зерен на 1 га Урожайность, т/га
2014 г. 2015 г. 2016 г. Средняя + к контролю +/- к неудобренному фону
Без ОГСВ
3,5 3,42 3,21 3,54 3,39 - -
4,0 3,66 3,24 3,92 3,60 0,21 -
4,5 3,51 3,19 3,04 3,58 0,18 -
ОГСВ 10 т/га с. п.
3,5 3,50 3,45 3,62 3,52 0,13 0,13
4,0 3,75 3,60 4,03 3,79 0,27 0,19
4,5 3,62 3,36 3,74 3,59 0,07 0,01
НСР05 0,6 0,4 0,9
Нива Поволжья № 3 (52) август 2019 107
Таблица 2
Хозяйственно-биологическая характеристика яровой тритикале сорта Укро при разных нормах высева на разных фонах
Норма высе- Высота Устойчивость Масса 1000 + к контролю, + к неудоб-
ва, млн. всх. растений, к полеганию, зерен, г г ренному фону,
зерен на 1 га см балл г
Без ОГСВ
3,5 94 4,5 32,6 - -
4,0 98 4,5 36,2 3,6 -
4,5 110 4,0 35,8 3,2 -
ОГСВ 10 т/га с. п.
3,5 96 4,5 33,4 0,8 0,8
4,0 106 4,5 38,6 6,0 2,4
4,5 115 3,7 36,5 3,9 0,7
летние значения. Гидротермический коэффициент за вегетационный период был равен - 1,12 (достаточно влажно).
Как показали исследования, ОГСВ оказывают положительное влияние на урожайность яровой тритикале сорта Укро. За все годы исследований урожайность яровой тритикале сорта Укро была выше на варианте с нормой высева 4,0 млн. всхожих зерен на 1 га независимо от складывающихся погодных условий.
Наивысшая урожайность сорта (3,79 т/га) составила в среднем по опыту в варианте при заделке ОГСВ с нормой высева 4,0 млн. всхожих зерен на 1 га, тогда как по неудобренному фону при этой же норме высева она была на 0,19 т/га меньше (табл. 1).
На варианте с нормой высева 3,5 млн. всхожих зерен на 1 га прибавка урожайности составила 0,13 т/га, а на варианте с нормой высева 4,5 млн. всхожих зерен на 1 га - 0,07 т/га по сравнению с контролем.
Внесение ОГСВ привело к достоверному повышению урожайности, в среднем за годы исследований от 0,07 до 0,27 т/га. При этом прибавка урожайности от внесения ОГСВ была выше на варианте с нормой высева 4,0 млн. всхожих зерен на 1 га - 0,27 т /га, что связано с улучшением питательного режима растений яровой тритикале сорта Укро.
Урожайность сорта Укро на фоне без ОГСВ в среднем за годы испытаний в вариантах с нормой высева 4,0 млн. всхожих зерен на 1 га оказалась на 0,21 т/га и с нормой высева 4,5 млн. всхожих зерен на 1 га на 0,18 т/га выше, чем у контроля.
Оценка элементов продуктивности растений яровой тритикале сорта Укро показала, что она различалась на вариантах опыта по основным показателям структуры урожая. Высота растений имеет важное значение, т. к. напрямую связана с устойчивостью к полеганию, которая оказывает
влияние на урожайность. Высота изучаемых образцов в годы исследований варьировала от 96,0 до 115,0 см, при высоте стандарта 94,0 см. Наименьшая высота растений (96,0 см) была отмечена в варианте опыта - 3,5 млн. всхожих зерен на 1 га на фоне ОГСВ 10 т/га с. п., наибольшая (115 см) в варианте - 4,5 млн. всхожих зерен на 1 га на этом же фоне (табл. 2).
Урожайность растений значительно снижается в следствии полегания, ухудшаются качественные показатели зерна, затрудняется механизированная уборка. В результате проведенных исследований отмечено, что высокая устойчивость к полеганию наблюдалась в вариантах с нормой высева 3,5 и 4,0 млн. всхожих зерен -4,5 балла. Установлено, что вариант с нормой высева 4,5 млн. всхожих зерен на 1 га на фоне с применением ОГСВ склонен к полеганию - 3,7 балла, на фоне без внесения ОГСВ он был более устойчив - 4,0 балла.
Урожайность сорта, семенные, технологические качества зерна зависят от массы 1000 зёрен. За период исследований варианты опыта формировали массу 1000 зёрен от 33,4 до 38,6 г, при 32,6 г у контроля. Из исследуемых вариантов наиболее крупное зерно было сформировано в варианте с нормой высева 4,0 млн. всхожих -38,6 г на фоне с внесением ОГСВ, что на 6,0 г выше контроля. Наименьшее значение массы 1000 зерен было получено в варианте с нормой высева 3,5 млн. всхожих зерен на 1 га - 33,4 г на фоне с внесением ОГСВ, что на 0,8 г выше контроля.
Внесение ОГСВ способствовало увеличению массы 1000 зерен растений яровой тритикале сорта Укро, по сравнению с фоном без внесения ОГСВ, на 0,7-2,4 г. Так, в варианте с нормой высева 4,0 млн. всхожих зерен на 1 га масса 1000 зерен превысила этот показатель на 2,4 г; вариант с 3,5 млн. всхожих зерен на 1 га на 0,8
г; вариант 4,5 млн. всхожих зерен на 1 га на 0,7 г.
Заключение
Таким образом, применение в качестве удобрения осадков городских сточных вод при возделывании яровой тритикале сорта
Укро является эффективным приемом повышения ее урожайности. Наивысшая урожайность данного сорта (3,79 т/га) получена при использовании ОГСВ на варианте с нормой высева 4,0 млн. всхожих зерен на 1 га.
Литература
1. Кильчевский, А. В. Генотип и среда в селекции растений / А. В. Кильчесвкий, Л. В. Хотыле-ва. - Минск: Наука и техника, 1989. - 191 с.
2. Куликова, А. Х. Эффективность использования диатомита и его смесей с куриным пометом в качестве удобрения сельскохозяйственных культур / А. Х. Куликова, Е. А. Яшин // Вестник УГСХА. - 2008. - № 1. - С. 3-11.
3. Кузин, Е. Н. Влияние природных цеолитов и их сочетаний с удобрениями на урожайность сельскохозяйственных культур / Е. Н. Кузин, А. Н. Арефьев, Е. Е. Кузина // Нива Поволжья. - 2016.
- № 1 (38). - С.42-49.
4. Чекаев, Н. П. Агроэкологическая оценка земель: учебное пособие / Н. П. Чекаев, А. Ю. Кузнецов. - Пенза: РИО ПГСХА, 2016. - 215 с.
5. Шварц, С. С. Экологические закономерности эволюции / С. С. Шварц. - Москва: Наука, 1980. - 153 с.
6. Шмальгаузен, И. И. Экологические закономерности эволюции / И. И. Шмальгаузен. - Москва: Наука, 1980. - 215 с.
7. Методика расчета и оценки параметров экологической пластичности сельскохозяйственных растений / В. А. Зыкин, И. А. Белан, В. С. Юсов, В. Д. Недорезов, Р. Р. Исмагилов, Р. К. Кадиков. -Уфа, 2005. - 100 с.
8. Куликова, А. Х. Кремний и высококремнистые породы в системе удобрений сельскохозяйственных культур: монография / А. Х. Куликова. - Ульяновск: УГСХА им. П. А. Столыпина, 2013. -178 с.
9. Чеботарев, Н. Г. Осадки сточных вод - на удобрение / Н. Г. Чеботарев // Агрохимический вестник. - 1999. - № 5. - С. 39-40.
10. Жученко, А. А. Экологическая генетика культурных растений и проблемы агросферы (теория и практика): монография / А. А. Жученко. - Москва: Агрорус, 2004. - 466 с.
11. Кузин, Е. Н. Изменение плодородия почв: монография / Е. Н. Кузин, А. Н. Арефьев, Е. Е. Кузина. - Пенза: РИО ПГСХА, 2013. - 266 с.
12. Жукова, Л. А. Осадки сточных вод в качестве удобрения / Л. А. Жукова, А. Ф. Пехлецкая, А. Ф. Сулима // Химизация сельского хозяйства. - 1998. - № 10. - С. 35-39.
13. Касатиков, В. А. Влияние ОСВ на почву / В. А. Касатиков // Химизация сельского хозяйства.
- 1991. - № 1. - С. 58-61.
14. Воробьев, Р. П. Использование осадков сточных вод / Р. П. Воробьев, А. С. Давыдов, Л. Ф. Новикова [и др.] // Агрохимический вестник. - 2000. - № 6. - С. 36-37.
15. Якимова, Т. С. Влияние осадков городских сточных вод на урожайность, структурные и физические показатели сельскохозяйственных культур / Т. С. Якимова // Известия оренбургского государственного аграрного университета. - № 2(40). - 2013. - С. 239-241.
16. Касынкина, О. М. Качество пшеничного хлеба, выпеченного с добавлением муки из тритикале / О. М. Касынкина, И. Ю. Каневская // Аграрный научный журнал. -2015. - № 12. - С.18-20.
17. Доспехов, Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) / Б. А. Доспехов. - 5-е изд. доп. и перераб. - Москва: Агропромиздат, 1985. -351 с.
18. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. - Москва: Колос, 1985. - 194 с.
19. Eberhart, S. A. Stability parameters for comparing verities / S. A. Eberhart, W. A Russel. - Corp Sci. 1966. - 6. - № 1. - P. 36-40.
20. Matsuo, T Adaptability in Plants / T. Matsuo // Use and Management of Biological Resources. -Tokyo, 1975. - Vol. 2. - P. 1-5.
Нива Поволжья № 3 (52) август 2019 109
UDK 633.112.9+631.879.2
IMPACT OF URBAN SEWAGE SLUDGE ON SPRING TRITICALE PRODUCTIVITY
O. M. Kasynkina, candidate of agricultural sciences, assistant professor;
Ye. N. Kuzin, doctor of agricultural sciences, professor
FSBEE HE Penza SAU, Russia, t. 8(8412) 62-83-73, e-mail: kasinkina.olga@yandex.ru
Fertilizers play an active role, providing a certain degree of variability of plants. They are an element of natural selection in an indirect form, because they provide the advantage of genes specifically adapted to competitive environmental conditions. The article deals with the research results of influence of application of sewage sludge as fertilizer (SS) on yield productivity of spring triticale variety Ukro on dark-gray forest soil. The research was carried out in 2014-2016 on a collection site of the Penza SAU. It was found that the use of urban sewage sludge contributed to an increase in the yield of spring triticale varieties Ukro. The maximum yield of 3.79 t/ha is obtained in the variant with OGSV at a rate 10 t / ha and a seeding rate of 4.0 million germ. grains per 1 ha. An increase relative to the control was 0.27 t/ha.
Key words: productivity of spring triticale, urban sewage sludge, plants height, lodging resistance, 1000-grain weight, mass of 1000 grains.
References:
1. Kilchevsky, A. V. Genotype and environment in plant breeding / A. V. Kilchenskiy, L. V. Kho-tyliova. - Minsk: Nauka I tekhnika, 1989. - 191 p.
2. Kulikova, A. Kh. The efficiency of the usage of diatomite and its mixtures with chicken manure as fertilizer for agricultural crops / A. Kh. Kulikova, Ye. A. Yashin // Vestnik UGSKHA. - 2008. - No. 1. - P. 3-11.
3. Kuzin, Ye. N. The influence of natural zeolites and their combination with fertilizers on yield of agricultural crops / Ye. N. Kuzin, A. N. Arefyev, Ye.Ye. Kuzina // Niva Povolzhya. - 2016. - No. 1 (38). -P. 42-49.
4. Chekayev, N. P. Agroecological assessment of lands: textbook / N. P. Chekayev, A. Yu. Kuznet-sov. - Penza: EPD PSAA, 2016. - 215 p.
5. Schwartz, S. S. Ecological regularities of evolution / S. S. Schwartz. - Moscow: Nauka, 1980. -153 p.
6. Schmalhausen, I. I. Ecological regularities of evolution / I. I. Schmalhausen. - Moscow: Nauka, 1980. - 215 p.
7. Methods of calculation and estimation of parameters of ecological plasticity of agricultural plants / V. A. Zykin, I. A. Belan, V. S. Yusov, V. D. Nedorezov, R. R. Ismagilov, R. K. Kadikov. - Ufa, 2005. -100 p.
8. Kulikova, A. Kh. Silicon and high-silicon rocks in the system of fertilizing crops: monograph / A. Kh. Kulikov. - Ulyanovsk: USAA named after P. A. Stolypin, 2013. - 178 p.
9. Chebotarev, N. G. Sewage sludge - for fertilizer / N. G. Chebotarev // Agrochemical vestnik. -1999. - No. 5. - P. 39-40.
10. Zhuchenko, A. A. Ecological genetics of cultivated plants and problems of Agrosphere (theory and practice): monograph / A. A. Zhuchenko. - Moscow: Agrorus, 2004. - 466 p.
11. Kuzin, Ye. N. The change in soil fertility: monograph / Ye. N. Kuzin, A. N. Arefyev, Ye.Ye. Kuzina. - Penza: EPD PSAA, 2013. - 266 p.
12. Zhukova, L. A. Sewage sludge as fertilizer / L. A. Zhukova, A. F. Peletskaya, A. F. Sulima // Chemicalization of agriculture. - 1998. - No. 10. - P. 35-39.
13. Kasatikov, V. A. Effect of sewage sludge on soil / V. A. Kasatikov // Chemicalization of agriculture. - 1991. - № 1. - P. 58-61.
14. Vorobyov, R. P. The use of sewage sludge / R. P. Vorobyov, A. S. Davydov, L. F. Novikova [et al.] / / Agrochemical vestnik. - 2000. - No. 6. - P. 36-37.
15. Yakimova, T. S. Influence of urban sewage sludge on productivity, structural and physical indicators of agricultural crops / T. S. Yakimova / / Proceedings of the Orenburg state agrarian university. -№ 2(40). - 2013. - P. 239-241.
16. Kasynkina, O. M. Quality of wheat bread baked with the addition of flour from triticale / O. M. Kasynkina, I. Yu. Kanevskaya // Agricultural research journal. - 2015. - № 12. - P. 18-20.
17. Dospekhov, B. A. Methods of field experience (with the basics of statistical processing of research results) / B. A. Dospekhov. 5th ed. additional and rev. - Moscow: Agropromizdat, 1985. - 351 p.
18. Methods of state variety testing of agricultural crops. - Moscow: Kolos, 1985. - 194 p.
19. Eberhart, S. A. Stability parameters for comparing verities / S. A. Eberhart, W. A Russel. - Corp Sci. 1966. - 6. - № 1. - P. 36-40.
20. Matsuo, T Adaptability in Plants / T. Matsuo // Use and Management of Biological Resources. -Tokyo, 1975. - Vol. 2. - P. 1-5.
