CC BY
3DOI:10.24412/2225-2584-2024-3109-4-7 УДК 633.3.31/37.633.1
ВЛИЯНИЕ ПАРОВОГО ПРЕДШЕСТВЕННИКА НА УРОЖАЙНОСТЬ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР В
УСЛОВИЯХ ВЕРХНЕВОЛЖЬЯ
Г.В. ВИХОРЕВА, старший научный сотрудник,
С.В. ШИШКИНА, научный сотрудник
Ивановский научно - исследовательский институт сельского хозяйства - филиал ФГБНУ "Верхневолжский ФАНЦ"
ул. Центральная, д.2, с. Богородское, Ивановский р-н,Ивановская обл.,153506, Российская Федерация
e-mail: [email protected]
Резюме. Целью исследований являлось изучение влияния паровых предшественников сидерального и занятого пара и минеральных удобрений на агрофизические, биологические свойства почвы, урожайность озимой и яровой пшеницы. Объектом исследования были озимая пшеница сорта Мера и яровая пшеница сорта Сударыня с нормой высева 5,5 млн. всхожих семян на гектар. Минеральные удобрения вносили в дозе (NPK)90. При использовании парозанимающих фонов с бобовыми травами происходило снижение плотности почвы, интенсивнее в сидеральном пару. Плотность почвы под озимой пшеницей составила 1,38...1,41 г/см3, а под яровой пшеницей - 1,18.1,23 г/см3, что в пределах оптимума для дерново - подзолистых почв области. Степень разложения льняного полотна интенсивнее проходила в сидеральном пару и составила по озимой пшенице 29,6... 31,2 %, по яровой пшенице - 21,6... 25,7 %, что на 5... 15 % превышало занятый пар. Засоренность по сидеральному пару была ниже на 7.18%, чем по занятому на вариантах с озимой и яровой пшеницей. Применение минеральных удобрений на обеих культурах, за счет улучшения питания, увеличивало количество сорняков на 4%. Урожайность озимой пшеницы в среднем за три года превысила яровую на 25.30 %, главным образом из-за более высокой кустистости растений и крупности зерна. Применение минеральных удобрений в дозе (NPK)90 было высокоэффективным. Прибавка урожая от внесения удобрений на яровой пшенице составила 51 %, на озимой 55 %, по сравнению с контролем. За счет большого накопления органического вещества в почве и улучшения ее агрофизических и агробиологических свойств, урожайность обеих культур была выше на вариантах с сидеральным паром. Прибавка урожая по сравнению с занятым паром на озимой пшенице составила 0,13.0,22 т/га, по яровой пшенице - 0,10.0,15 т/га.
Ключевые слова: озимая пшеница, яровая пшеница, паровые предшественники, минеральные удобрения, урожайность.
Для цитирования: Вихорева Г.В., Шишкина С.В. Влияние парового предшественника на урожайность зерновых культур в условиях Верхневолжья//Владимирский земледелец. 2024. №3. С. 4-7. DOI:10.24412/2225-2584-2024-3109-4-7.
Выращивание сельскохозяйственных культур является одной из важнейших составляющих продовольственной безопасности и служит гарантом мощи нашего государства. Поэтому выявлению приемов увеличения производства зерна следует уделять особое внимание [1].
Сейчас, когда агропромышленный комплекс недостаточно обеспечен государственной поддержкой, применение минеральных удобрений резко снизилось. Например, органических удобрений вносится всего
лишь 5% от требуемой научно обоснованной нормы, минеральных - 20 %. В результате образовался большой дефицит органического вещества в почвах Верхневолжья -45...250 кг/га. Расчеты показывают, что для восстановления выносимых из почвы урожаем питательных веществ, необходимо ежегодно вносить как минимум 100 кг минеральных удобрений в действующем веществе на 1 га пашни; в том числе азота - 50 кг, фосфора - 20 и калия 30 кг/га в д.в. и до 10 ... 12 тонн навоза. Но эти рекомендации не выполняются. Далеко не каждое хозяйство может приобрести минеральные удобрения, а на заготовку и внесение органических удобрений не хватает средств, поэтому внимание земледельца необходимо обратить на органическое удобрение растительного происхождения, то есть на сидерацию и возделывание сидератов [2].
Наиболее экономически выгодным сейчас является использование зеленого удобрения и пожнивно - корневых остатков (ПКО) [3]. Свежая биомасса, насыщенная легкоминерализуемым органическим веществом, витаминами, ферментами, оказывает многостороннее действие на все агрономически важные функции почвы, а в первую очередь, на содержание органического вещества, режим элементов минерального питания и агрофизические свойства. Она является превосходным субстратом для почвенных микроорганизмов, тем самым обеспечивает формирование достаточно высокого плодородия, благоприятной экологической обстановки почвы и окружающей среды. Исследованиями установлено, что основными поставщиками зеленных удобрений и ПКО в условиях Верхневолжья служат сидеральные и занятые пары. Запашка 25.30 т/га зеленой массы сидерата на месте произрастания равнозначна по эффективности внесению 20.25 т/га подстилочного навоза [4,5]. Наилучшие результаты достигаются при использовании сидеральных культур в самостоятельных посевах. Перспективность широкого их применения определяется не только быстрым ростом, высокой отзывчивостью на удобрения и небольшой нормой высева, но также возможностью развития семеноводства, высоким коэффициентом размножения семян при низкой себестоимости, что немаловажно в сложившихся экономических условиях. Также нельзя недооценивать роль занятого пара в структуре посевных площадей. Его использование, наряду с получением ценного корма для животных, позволяет защитить почву от эрозии, предотвратить вымывание элементов питания, а использование ПКО замедляет естественный процесс снижения плодородия.
В Верхневолжском регионе в основном используются чистые пары, но как показывают исследования, ограничиваться использованием только их в качестве основного предшественника, вовсе не обязательно. Чистый
№ 3 (109) 2024
g/iaduMipckiù ЗемдеШецТ)
пар является очень хорошей мерой борьбы с сорняками, он также способствует накоплению влаги в пахотном слое почвы. Однако с экономической точки зрения севообороты с чистыми парами неэффективны, так как парующее поле не дает ни какой продукции и эта потеря не восполняется урожаем последующих культур севооборота. Недостаток чистого пара проявляется не только в недоборе продукции в целом звене севооборота, но и в постепенной утрате почвой плодородия. Все культуры оставляют после себя корневые и пожнивные остатки, пополняющие запасы органического вещества в корнеобитаемом слое. При отсутствии на поле растительности, минерализующееся органическое вещество не восполняется и происходит падение плодородия почвы, если не вносить высоких доз органических удобрений [6].
Получение высоких и устойчивых урожаев озимой и яровой пшеницы связано с применением всего комплекса агротехнических мероприятий, учитывая их биологические особенности. Одним из главных агротехнических мероприятий считается размещение их по лучшим и хорошим предшественникам. В нашем опыте изучались два предшественника: пар занятый (вика-овес), пар сидеральный (клевер луговой).
Цель исследований - изучить влияние паровых предшественников (сидерального и занятого пара) и минеральных удобрений на агрофизические, агробиологические свойства почвы и урожайность озимой и яровой пшеницы.
Условия, материалы и методы. Исследование проводили в 2021...2023 гг. на базе отдела земледелия Ивановского НИИСХ. Опыт заложен в трехкратной повторности. Площадь делянок 73 м2, размещение -систематичное. Учеты и наблюдения выполняли по общепринятой методике [7]. Статистическая обработка полученных данных была проведена с использованием дисперсионного анализа и программы Statistika 6.0.
Почва под опытом имела следующие средние агрохимические показатели: содержание гумуса - 1,65 %, содержание подвижных форм фосфора - 170 мг/кг почвы, обменного калия - 140 мг/кг почвы, рНсол -5,8.
Метеорологические условия вегетационного периода 2021 года складывались неблагоприятно для роста и развития сельскохозяйственных культур, особенно для яровых зерновых. Со второй декады июня и до августа на территории Ивановской области установилась жаркая и сухая погода. Средняя температура воздуха превышала среднемноголетнее значение на 4.8 0С. Количество осадков в июле составляло 14,2 мм при норме 90 мм, а ГТК при этом составил 0,2. Такие погодные условия негативно повлияли на формирование урожая яровых зерновых.
Вегетационный период 2022 года отличался жаркой и засушливой погодой. С июня по август, выпало всего 71,9 мм осадков при норме 219, что негативно повлияло на рост и развитие сельскохозяйственных культур.
Средняя температура воздуха превышала среднемноголетние значения на 1,5.4,7 0С. ГТК в эти
месяцы находился в пределах от 0 до 0,14. Такие экстремальные засушливые погодные условия привели к недобору урожая яровых зерновых культур.
Вегетационный период 2023 года характеризовался неравномерным выпадением осадков и пониженным температурным режимом в первой половине вегетации. Так, если в середине апреля и мае средняя температура была выше среднемноголетнего значения на 1,5. 2,9 0С, то в июне на 1,2 0С была ниже нормы. Во второй декаде мая и июня и первой декаде июля наблюдалась кратковременная засуха, ГТК в эти периоды колебался от 0,06 до 0,70.
Объектом исследования были озимая пшеница сорта Мера и яровая пшеница сорта Сударыня с нормой высева 5,5 млн. всхожих семян на гектар. Культуры высевались по следующим предшественникам: сидеральному клеверному пару и занятому викоовсяному пару.
Схемой опыта было предусмотрено внесение минеральных удобрений в дозе ^РК)90 и контроль (без удобрения).
Результаты и обсуждения. Использование бобовых культур в качестве предшественников способствует улучшение агрофизических и биологических свойств дерново-подзолистых почв. Известно, что плотность почвы является важнейшим показателем его физического состояния, и в полевых условиях она изменяется в весьма широких пределах - от 0,8 до 1,6 г/см3, но оптимум ее лежит в границах от 1,0 до 1,4 г/см3. При использовании парозанимающих фонов с бобовыми травами происходило снижение плотности почвы. Причем, снижение происходило интенсивнее в сидеральном пару (табл. 1).
Плотность почвы под озимой пшеницей составила 1,38.1,41 г/см3, а на яровой пшенице в диапазоне 1,18. 1,23 г/см3, что находится в пределах оптимума для наших почв. Плотность почвы по сидеральному пару была ниже, чем по занятому, на озимой пшенице на 0,02 г/см3, на
1. Агрофизические и агробиологические свойства почвы (среднее за 2021...2023 гг.)
Предшественник Озимая пшеница Яровая пшеница
0 ^РК)90 0 ^РК)90
Плотность почвы, г/см3 (слой 0...20 см)
Пар занятый 1,41 1,40 1,23 1,21
Пар сидеральный 1,39 1,38 1,20 1,18
Запасы продуктивной влаги, мм (слой 0...20 см)
Пар занятый 36,0 37,2 22,4 25,3
Пар сидеральный 36,7 38,4 27,6 28,0
Распад льняной ткани, %
Пар занятый 25,7 29,8 19,8 22,3
Пар сидеральный 29,6 31,2 21,6 25,7
Засоренность, шт./м2
Пар занятый 44 46 56 58
Пар сидеральный 36 38 52 54
Владимгрскш Земледелец*
№ 3 (109) 2024
2. Элементы структуры урожая (среднее за 2021...2023 гг.)
Культура Предшественник Без удобрений N90 Р90 К90
кол-во продуктивных стеблей, шт./м2 кол-во зерен в колосе, шт. масса 1000 зерен, г кол-во продуктивных стеблей, шт./м2 кол-во зерен в колосе, шт. масса 1000 зерен, г
Яровая пшеница Пар занятый 440 20 30 484 25 37
Пар сидеральный 473 22 32 520 27 39
Озимая пшеница Пар занятый 472 29 39 614 32 41
Пар сидеральный 493 31 42 640 34 45
яровой пшенице - на 0,03 г/см3. Это связано с тем, что клевер луговой, имея очень мощную корневую систему, лучше других культур разрыхляет почву и улучшает ее структуру. Запасы продуктивной влаги в пахотном слое почвы были выше на вариантах с озимой пшеницей (36,0 ... 38,4 мм), за счет накопления ее в осенне-зимний период.
Запашка свежей органической массы в сидеральном и занятом парах стимулировала агробиологические процессы, происходящие в почве. Степень разложения льняного полотна интенсивнее происходила в сидеральном пару и составила по озимой пшенице 29,6 ... 31,2 %, по яровой пшенице - 21,6 ... 25,7 %, что на 5. 15 % превышало занятый пар.
Возделывание в сельскохозяйственном производстве различных культур, как правило, сопровождается появлением в их посевах сорных растений. Обилие сорняков в различных агрофитоцинозах определяется конкурентной способностью возделываемых культур (высокая, средняя, низкая), уровнем агротехнологии и эффективностью применяемых гербицидов. В опыте озимая пшеница имела преимущество над яровой пшеницей в конкуренции с сорной растительностью. Так, на вариантах с яровой пшеницей количество сорняков было на 27.44 % (12.16 шт.) выше, чем на озимой пшенице. Паровые предшественники имели важное значение в борьбе с сорняками. Засоренность по сидеральному пару была ниже на 7.18% (4.8 шт.), чем по занятому на вариантах,
как с озимой, так и с яровой пшеницей. Применение минеральных удобрений на обеих культурах, за счет улучшения питания, увеличивало количество сорняков на 4%.
Улучшение агрофизических и агробиологических свойств почвы, за счет использования бобовых предшественников, положительно сказалось на элементах структуры урожая озимой и яровой пшеницы. В отдельные годы, из-за неблагоприятных условий перезимовки, наблюдается сильное изреживание посевов, а иногда и гибель озимой пшеницы.
В наших опытах тоже наблюдалось изреживание посевов озимой пшеницы, но в отличие от яровой пшеницы на ней отмечалось увеличение количества продуктивных стеблей (табл. 2). Количество продуктивных стеблей на яровой пшенице составило 440.520 шт/м2, а на озимой 472.640 шт/м2.
Влияние паровых предшественников положительно сказалось на элементах структуры урожая на озимой и яровой пшеницах. Все показатели были выше по сидеральному пару и превышали занятый в среднем на 5.10 %. Вносимые минеральные удобрения в дозе ^РК)90 также оказали положительное влияние на формирование всех элементов структуры урожая. Самое крупное зерно было получено на удобренном фоне у озимой пшеницы (масса 1000 зерен 41.45 г), что способствовало высокой прибавке урожая по сравнению с контролем.
Несмотря на то, что в отдельные годы из-за неблагоприятных погодных условий, на озимой пшенице наблюдалась изреженность посевов, урожайность ее за последние 3 года была выше, чем на яровой пшенице (табл. 3).
Урожайность озимой пшеницы превышала яровую в среднем на 0,69.1,15 т/га. Главным образом, из-за более высокой кустистости растений и крупности зерна. За счет большого накопления органического вещества в почве и улучшения ее агрофизических и агробиологических свойств урожайность обеих культур была выше на вариантах с сидеральным паром. Прибавка урожая по сравнению с занятым паром на
3. Урожайность культур, т/га
Культура Предшественник Доза удобрений 2021 г. 2022 г. 2023 г. Среднее Прибавка, %
Озимая пшеница Занятый пар 0 2,86 2,31 2,18 2,45 -
^РК)90 4,18 4,10 3,89 4,06 65
Сидеральный пар 0 3,01 2,43 2,30 2,58 -
^РК)90 4,41 4,33 4,10 4,28 66
НСР05т/га 0,30 0,35 0,33
Яровая пшеница Занятый пар 0 1,70 1,68 2,04 1,83 -
^РК)90 2,51 2,74 3,30 2,85 56
Сидеральный пар 0 1,87 1,77 2,15 1,93 -
^РК)90 2,64 2,89 3,47 3,00 55
НСР05т/га 0,23 0,28 0,24
№ 3 (109) 2024
¡¡/¡аЗтшрсШ ЗемдеШецТ)
озимой пшенице составила 0,13.0,22 т/га, по яровой пшенице - 0,10.0,15 т/га.
Применение минеральных удобрений в дозе (NPK)90 было высокоэффективным. Прибавка урожая от внесения удобрений на яровой пшенице составила 51 %, на озимой - 55 % по сравнению с контролем.
Выводы. В опыте удалось выявить особенности возделывания озимой и яровой пшеницы, высевая их по различным паровым предшественникам. Во-первых, по урожайности яровая пшеница за три года исследований существенно уступает озимой пшенице в среднем на 25...30 %; во-вторых, из паровых фонов предпочтительнее возделывание обеих культур по сидеральным парам. Плотность почвы по сидеральному
пару была ниже, чем по занятому на озимой пшенице на 0,02 г/см3, на яровой пшенице - на 0,03 г/см3. Это связано с тем, что клевер луговой, имея очень мощную корневую систему, лучше других культур разрыхляет почву и улучшает ее структуру. Степень разложения льняного полотна интенсивнее проходила в сидеральном пару и составила по озимой пшенице 29,6...31,2 %, по яровой пшенице - 21,6 ... 25,7 %, что на 5... 15 % превышало занятый пар. Улучшение агрофизических и агробиологических свойств почвы, за счет использования бобовых предшественников, положительно сказалось на элементах структуры урожая озимой и яровой пшеницы, тем самым повышая урожайность культур.
Литература.
1. Шрамко Н.В., Вихорева Г.В. Агроэкологическая эффективность возделывания озимых зерновых культур на дерново-подзолистых почвах в севооборотах Верхневолжья// Владимирский земледелец. 2017. №3(81). С.9-13.
2. Иванчук А.П. Мониторинг плодородия почв, качество кормов растениеводческой продукции и их безопасность в Ивановской области. Иваново, 2011. С. 24.
3. Минеев В.Г., Сычев В.Г, Гамзиков Г.П. и др. Агрохимия/под. ред. В.Г. Минеева. М.: Изд-во ВНИИА, 2017. 854 с.
4. Тиранов А.В., Тиранов Л.В. Сидеральные незанятые пары в севооборотах//Земледелие. 2008. №3. С.16-17.
5. Каминский В.Ф., Литвинов Д.В. Шаронова Н.Л. Биологический круговорот органического вещества и элементов питания в короткоратационных севооборотах //Достижение наук АПК. 2014. №3. С. 11-14.
6. Шрамко Н.В., Вихорева Г.В. Эффективность различных видов паров Верхневолжье// Вопросы повышения урожайности сельскохозяйственных культур: сборник науч. статей. Иваново, 2015. С. 91-95.
7. Доспехов Б.А., Васильев И.П., Туликов А.М. Практикум по земледелию. М.: Колос, 1977. 368 с.
References.
1. Shramko N. V., Vikhoreva G. V. Agroecological efficiency of winter grain crop cultivation on soddy podzolic soils in crop rotations of the Upper Volga region// Vladimir agricolist, 2017. No.3(81). pp. 9-13.
2. Ivanchuk A.P. Monitoring soil fertility, feed quality of plant products and their safety in the Ivanovo region. Ivanovo, 2011. p. 24.
3. Mineev V.G., Sychev V.G., Gamzikov G.P. et al. Agrochemistry/ed. V.G. Mineeva. M.: Publishing house of VNIIA named after D.N. Pryanishnikov, 2017.-854 p.
4. Tiranov A.V., Tiranov L.V. Green manure seeded fallows in crop rotations // Agriculture, 2008. No.3 pp.16-17.
5. Kaminsky V.F., Litvinov D.V. Sharonova N.L. Biological cycle of organic matter and nutrients in short-term crop rotations // Achievement of agricultural sciences. 2014. No.3. pp. 11-14.
6. Shramko N. V., Vikhoreva G. V. Efficiency of different types of fallows Upper Volga region. Collection of scientific articles "Issues of increasing crop yields". Ivanovo. 2015. pp. 91-95.
7. Dospekhov B.A., Vasiliev I.P., Tulikov A.M. Practical course on agriculture. M.: Kolos, 1977. 368 p.
INFLUENCE OF FALLOW FORECROP ON THE YIELD OF GRAIN CROPS IN THE CONDITIONS OF THE UPPER VOLGA REGION
G.V. VIKHOREVA, S.V. SHISHKINA
Ivanovo Agricultural Research Institute - branch of the Federal State Budget Scientific Institution "Upper Volga Federal Agrarian Scientific Center" ul. Tsentralnaya 2, poselok Bogorodskoye, Ivanovskij rajon, Ivanovo odlast,153506, Russian Federation
Abstract. This research aims to study the impact of the fallow forecrop of the research was to study effect of steam predecessors of green manure and seeded fallow and mineral fertilizers on the agrophysical, and biological properties of the soil, the yield of winter and spring wheat. The object of the study was winter wheat of the Mera variety and spring wheat of the Sudarynya variety with a seeding rate of 5.5 million viable seeds per hectare. Mineral fertilizers were applied at a dose of N90 P90K90. In the conditions of seeded fallow with legumes, there was a decrease in soil density, more intensely in green manure fallow. The soil density under winter wheat was 1.38...1.41 g/cm3 and under spring wheat between 1.18 and 1.23 g/cm3, which is within the optimum for soddy podzolic soils of the region. The degree of flax linen decomposition was more intense in green manure fallow and amounted to 29.6...31.2% for winter wheat and 21.6...25.7% for spring wheat, which exceeded the seeded fallow by 5...15%. The weed infestation in green manure fallow showed a level by 7...18% lower than in seeded fallow in the variants with winter and spring wheat. The use of mineral fertilizers on both crops, due to improved nutrition, increased the number of weeds by 4%. The yield of winter wheat, on average, over three years exceeded that of spring wheat by 25...30%, mainly due to the higher tillering of plants and the size of the grain. The application of mineral fertilizers at a dose of (NPK)90 led to significant results. The yield increase due to fertilizers was 51% on spring wheat, and 55% on winter wheat, compared to the control. Due to the large accumulation of organic matter in the soil and the improvement of its agrophysical and agrobiological properties, the yield of both crops was higher in the variants with green manure fallow. The yield increase compared to seeded fallow on winter wheat was 0.13...0.22 t/ha, and on spring wheat amounted to 0.10...0.15 t/ha.
Keywords: winter wheat, spring wheat, fallow forecrop, mineral fertilizers, yield.
Author details: G.V. Vikhoreva, senior research fellow, (e-mail:[email protected]); S.V. Shishkina, research fellow.
For citation: Vikhoreva G.V., Shishkina S.V. Influence of fallow forecrop on the yield of grain crops in the conditions of the Upper Volga region // Vladimir agricolist. 2024. №3. pp. 4-7. DOI:10.24412/2225-2584-2024-3109-4-7.
ВлаЭимгрскш ЗемлеЗЪдецТ)
№ 3 (109) 2024
