CC BY
13
Научная статья УДК 631.81
Влияние различных доз минеральных удобрений на формирование элементов структуры урожая яровой тритикале в Амурской области
Алексей Александрович Муратов, Павел Викторович Тихончук, Евгения Викторовна Туаева,
Елена Александровна Семёнова, Ольга Петровна Ран
Дальневосточный государственный аграрный университет
Аннотация. В современном сельскохозяйственном производстве одной из главных задач является получение высоких урожаев зерна. В решении данной задачи важную роль в качестве перспективной зерновой культуры может сыграть яровая тритикале. Доступным и эффективным приёмом в повышении её продуктивности является применение минеральных удобрений. Цель исследования - изучить влияние различных доз минеральных удобрений на формирование структуры урожая яровой тритикале. Научное исследование проведено в 2017 - 2019 гг на опытном поле Дальневосточного ГАУ Для посева использовался сорт яровой тритикале Кармен. В результате исследования установлено, что внесение перед посевом удобрений способствовало увеличению общей кустистости на 28 - 30 %, массы 1000 зёрен - на 6,5 - 12,7 % и урожайности зерна - на 11,3 - 20,7 %. Статистически значимые различия (P < 0,001) при применении удобрений и их влияние на изменение показателей структуры урожая были выявлены только в параметрах длины колоса и урожайности зерна в целом. Многие из изучаемых структурных элементов (общая кустистость и масса 1000 зёрен) находились в довольно тесной корреляционной зависимости от урожайности в опыте. При оценке остальных элементов структуры урожая отмечена слабая корреляционная зависимость, связанная с её продуктивностью.
Ключевые слова: яровая тритикале, минеральные удобрения, структура урожая, урожайность.
Для цитирования: Влияние различных доз минеральных удобрений на формирование элементов структуры урожая яровой тритикале в Амурской области / А.А. Муратов, П.В. Тихончук, Е.В. Туаева [и др.] // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2021. № 6 (92). С. 42 - 46.
Original article
The effect of different doses of mineral fertilizers on formation of yield structure elements of spring triticale in the Amur region
Alexey A. Muratov, Pavel V. Tikhonchuk, Evgeniya V. Tuaeva, Elena A. Semenova, Olga P. Ran
Far Eastern State Agrarian University
Abstract. In modem agricultural production, one of the main tasks is to obtain high grain yields. In solving this problem, spring triticale can play an important role as a promising grain crop. An affordable and effective method for increasing its productivity is the use of mineral fertilizers. The aim of the research is to study the effect of different doses of mineral fertilizers on the formation of the structure of the yield of spring triticale. Scientific research was carried out in 2017 - 2019. on the experimental field of the Far Eastern GAU. For sowing, the spring triticale variety Carmen was used. As a result of the study, it was found that the introduction of fertilizers before sowing contributed to an increase in the total tillering by 28 - 30 %, the mass of 1000 grains - by 6.5 - 12.7 % and grain yield - by 11.3 - 20.7 %. Statistically significant differences (P <0.001) in the application of fertilizers and their influence on the change in the indicators of the structure of the yield were revealed only in the parameters of the ear length and grain yield in general. Many of the studied structural elements (total bushiness and weight of 1000 grains) were in a rather close correlation with the yield in the experiment. When evaluating the remaining elements of the yield structure, a weak correlation was noted associated with its productivity.
Keywords: spring triticale, mineral fertilizers, yield structure, yield.
For citation: The effect of different doses of mineral fertilizers on formation of yield structure elements of spring triticale in the Amur region / A.A. Muratov, P.V. Tikhonchuk, E.V. Tuaeva et al. Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2021; 92(6): 42 - 46. (In Russ.).
При внедрении новой культуры в сельскохозяйственное производство много внимания уделяется не только урожайности, но и её структуре. По элементам структуры урожая можно не только выяснить, каким путём происходило формирование того или иного уровня урожайности, но и исследовать соответствующие условия внешней среды [1].
Среди агротехнических приёмов, направленных на повышение урожайности и улучшение качества продукции растениеводства, в особенности новых для региона сельскохозяйствен-
ных культур, определяющее значение имеет оптимизация минерального питания на основе рационального применения удобрений с учётом биоклиматического потенциала зоны её возделывания [2].
Тритикале возделывают во многих странах мира, таких как Польша (850 тыс. га), Белоруссия (350 тыс. га) и др. В России под данной культурой занято около 141 тыс. га посевных площадей, у тритикале более высокий потенциал биологической продуктивности среди злаковых культур и более высокая устойчивость к неблаго-
приятным почвенно-климатическим условиям [3]. В Амурской области яровая тритикале возделы-вается сравнительно недавно, показав хорошие результаты как фуражная культура [4].
Многими авторами установлено положительное влияние применения удобрений на формирование элементов структуры урожая и урожайность тритикале в целом [5 - 10].
Опыты на традиционной для Амурской области культуре - яровой пшенице - показали положительное влияние применения удобрений на повышение её урожайности [11]. Однако в условиях региона не проводилось исследований по тритикале, в связи с чем нами была поставлена цель - изучить влияние различных доз минеральных удобрений на формирование структуры урожая яровой тритикале.
Материал и методы. Исследование проводили в период с 2017 по 2019 г. на опытном поле Дальневосточного ГАУ в отделе семеноводства с. Грибское Благовещенского района. Для посева использовали сорт яровой тритикале Кармен, созданный Всероссийским НИИ органических удобрений и торфа совместно с Владимирским НИИСХ [12].
В рамках данного исследования был заложен полевой опыт по следующей схеме: I вариант - контроль (без применения удобрений); II вариант - III вариант - - Р30; IV вариант - N60 - Р30; V вариант - N60 - Р60. Удобрения вносили непосредственно перед посевом под культивацию. Посев производили на делянках общей площадью 32 м2 в четырёх повторениях сеялкой СН-16 с междурядьями 15 см и нормой высева 5 млн всх. семян на 1 га, размещение делянок систематическое. Предшественник - соя.
Почва лугово-чернозёмовидная, типичная для южной сельскохозяйственной зоны Амурской области, характеризуется повышенным содержанием подвижного фосфора 141 мг/кг; содержание подвижного калия среднее - 235 мг/кг, по степени кислотности среднекислая - 5,4 рН; содержание гумуса - 3,7 - 3,9 %.
Наблюдение и оценку в полевых условиях, определение урожайности и её структуры проводили общепринятыми методами, обработку экспериментальных данных - по Б.А. Доспехову [13], статистический анализ - с использованием
программы StatTech V. 2.1.0 (разработчик - ООО «Статтех», Россия).
Результаты исследования. Погодные условия в годы проведения исследования различались по интенсивности тепла и количеству выпавших осадков. Гидротермический коэффициент за период вегетации составлял в 2017 г. 1,5, что характеризуется оптимальным увлажнением, а в 2018 и 2019 гг. - 2,0 и 1,9 соответственно, что свидетельствует об избыточном увлажнении.
Количественно урожай складывается из основных отдельных элементов структуры урожая: количества стеблей на единице площади, количества зерна и его массы. Эти элементы варьируют в значительных пределах, они зависят от уровня минерального питания, обеспеченности растений влагой, теплом, светом и др. [14].
Было установлено, что внесение малых доз азотных удобрений способствовало увеличению густоты стояния растений перед уборкой (табл. 1).
При этом, независимо от года исследования, внесение азотных удобрений в дозе 30 кг д.в./га способствовало наиболее высокому уровню густоты стояния и составляла в 2017 г. - 227 шт/м2, в 2018 г. - 397 шт/м2 и в 2019 г. - 383 шт/м2, что было выше контрольного варианта на 11,5; 9,6 и 8,6 % соответственно. Фосфорные удобрения не оказали значительного влияния на изменение густоты стояния растений яровой тритикале перед уборкой, и в целом не удалось выявить значимых различий по данному показателю Р = 0,951 (используемый метод: ^-критерий Фишера).
Применение минеральных удобрений оказало положительное влияние на элементы структуры урожая. Так, в вариантах с внесением удобрений увеличивалась высота растений, наиболее сильно данный фактор был отмечен в 2017 г., когда высота яровой тритикале увеличилась на 7,1 % относительно контроля. В 2018 и 2019 гг., когда уровень влагообеспеченности во время вегетационного периода находился на достаточно высоком уровне, применение удобрений также способствовало увеличению высоты растений, но данный показатель не превышал контроль на 5,3 и 4,5 % соответственно. Поэтому в среднем за три года исследования при оценке высоты растений в зависимости от дозы удобрений не удалось установить статистически значимых
1. Влияние минеральных удобрений на формирование структуры урожая растений яровой тритикале сорта Кармен
Доза удобрений Густота стояния, шт/м2 Высота растения, см Общая кустистость Длина колоса, см Число зёрен в колосе, шт. Масса 1000 зёрен, г Урожайность, ц/га
Контроль 303 ± 72 83,4 ± 15,8 1,8 ± 0,1 7,5 ± 1,2 33 ± 7 40,6 ± 12,5 26,8 ± 1,5
N30 336 ± 77 85,2 ± 15,2 1,9 ± 0,1 8,0 ± 1,6 34 ± 7 44,7 ± 14,2 30,2 ± 1,1
^0р30 316 ± 61 85,2 ± 15,1 2,5 ± 0,2 7,9 ± 1,4 34 ± 6 44,7 ± 14,1 30,6 ± 0,8
^0Р30 308 ± 64 87,5 ± 15,7 2,6 ± 0,1 7,9 ± 1,3 33 ± 3 46,5 ± 13,3 32,9 ± 2,1
^0Р60 303 ± 57 86,7 ± 13,8 2,6 ± 0,1 7,8 ± 1,5 32 ± 5 43,4 ± 13,6 33,8 ± 2,0
различий Р = 0,996 (используемый метод: критерий Фишера).
Под влиянием внесённых удобрений возрастала и общая кустистость посевов. Условия года не оказали значительного влияния на данный показатель, а вот доза удобрений, наоборот, положительно сказалась на увеличении кустистости яровой тритикале (рис. 1).
Внесение перед посевом удобрений в дозе ^оРзо и более способствовало увеличению общей кустистости на 28 - 30 %, в результате были выявлены статистически значимые различия Р < 0,001 (используемый метод: —-критерий Фишера), что говорит о положительном влиянии применения перед посевом минеральных удобрений на повышение общей кустистости растений яровой тритикале.
Использование минеральных удобрений также способствовало увеличению длины колоса. При этом в 2017 г. разница в контроле с вариантами с внесением удобрений составляла 3,0 - 5,8 %, в 2018 г. - всего 1,5 - 2,9 % и в 2019 г. - 7,2 - 10,8 % соответственно. При
этом в среднем за три года не удалось выявить статистически значимых различий Р = 0,985 (используемый метод: - -критерий Фишера) по данному показателю.
При анализе влияния различных доз минеральных удобрений на число зёрен в колосе было отмечено, что их количество в большей степени зависело от условий года и в среднем составляло в 2017 г. - 28 шт., в 2018 г. - 30 шт. и в 2019 г. -41 шт. В среднем за три года разница между вариантами опыта не превышала 3 %, в связи с чем нам не удалось установить статистически значимых различий Р = 0,987 (используемый метод: —-критерий Фишера) по данному фактору.
Потенциал продуктивности колоса может определяться числом зёрен в нём [15]. Если проанализировать эту взаимосвязь, то её можно описать уравнением парной линейной регрессии: у .. =
1 число зерен в колосе = 4,096 х Хдлина колоса + 1,239.
Получается, что при увеличении длины колоса на 1 см следует ожидать увеличения числа зёрен в колосе на 4,096 шт. (рис. 2).
: -\\ 7 5 :;;;;
; ;; ;; ;; = ; ; ■
;•<;!; !•:!•: Л::!::!::!':!!:!!:
Доза удобрений ]] К0НТр0Л!>
[ПЦ Г«О-рзо Щ мбо-1>зо ИК60-Р60
Рис. 1 - Влияние различных доз минеральных удобрений на общую кустистость растений ярового тритикале
а,о э,о
Длина колоса (см)
Рис. 2 - График регрессионной функции, характеризующий зависимость числа зёрен в колосе от длины колоса
2. Математическая зависимость между показателями структуры урожая (Г)
и урожайностью зерна (X)
Параметр Уравнение парной линейной регрессии Коэффициент корреляции (r) Уровень значимости (P)
Густота стояния, шт/м2 Y = -3,243X + 413,178 -0,237 0,315
Высота растения, см Y = -1,458X + 130,605 -0,127 0,594
Общая кустистость Y = 0,086X - 0,365 0,542 0,014*
Длина колоса, см Y = -0,134X + 11,959 -0,274 0,243
Число зерен в колосе, шт. Y = -0,704 X + 54,995 -0,344 0,138
Масса 1000 зёрен, г Y = 2,127X - 21,621 0,578 0,008*
Примечание: * различия показателей статистически значимы (P < 0,05).
Результаты корреляционного анализа взаимосвязи данных показателей при использовании тесноты связи по шкале Чеддока (Р = 0,983) оцениваются как весьма высокие.
Как под влиянием внесённых удобрений, так и в зависимости от условий года происходило изменение массы 1000 зёрен яровой тритикале. Наиболее крупное зерно было получено в 2018 г. при достаточном увлажнении и обеспеченности теплом растений во время вегетационного периода - 50,4 - 57,3 г, а вот в 2019 г. при достаточном увлажнении, но дефиците тепла, в особенности в весенний период, получено наиболее мелкое зерно с массой 1000 - от 43,0 г в контрольном варианте до 47,7 г в варианте с дозой удобрений ^0Р30. В среднем за три года наблюдений применение минеральных удобрений способствовало увеличению массы 1000 зёрен по вариантам опыта на 6,5 - 12,7 %, но нам не удалось выявить статистически значимых различий Р = 0,980 по данному показателю (используемый метод: ^-критерий Фишера).
Оценка влияния минеральных удобрений на урожай показала, что прибавка урожайности зерна яровой тритикале наблюдалась во всех вариантах опыта с внесением удобрений и находилась на уровне 11,3 - 20,7 % относительно контроля, при этом были установлены статистически значимые различия Р < 0,001 (используемый метод: ^-критерий Фишера).
Взаимозаменяемость элементов продуктивности в формировании урожайности является нормой их реакции на условия среды. Каждый последующий компонент компенсирует вклад предыдущего в конечную продуктивность растений, увеличивая или уменьшая её показатели [16].
Расчёт коэффициентов корреляции урожайности с её структурными элементами показан в таблице 2. Как видно по данным таблицы, вариабельность урожайности главным образом была связана с различием общей кустистости (г = 0,542), а также массы 1000 зёрен (г = 0,578) и в умеренной степени - от числа зёрен в колосе (г = -0,344). При оценке остальных элементов структуры урожая яровой тритикале отмечалась слабая корреляционная зависимость от её продуктивности.
Вывод. При оценке влияния внесения удобрений на изменение структуры урожая выявлены статистически достоверные различия в увеличении общей кустистости посевов яровой тритикале и повышении урожайности зерна. Многие из изучаемых структурных элементов (общая кустистость и масса 1000 зёрен) находились в довольно тесной корреляционной зависимости от урожайности в опыте, что было доказано на уровне значимости P < 0,05 и составляло 0,014 и 0,008 соответственно. При этом внесение минеральных удобрений перед посевом позволяет увеличить все элементы в структуре урожая и тем самым повысить урожайность зерна яровой тритикале сорта Кармен на 11,3 - 20,7 %.
Литература
1. Тороп Е.А., Тороп А.А., Чайкин В.В. Интегральные показатели структуры урожая озимой ржи и их определение // Вестник российской сельскохозяйственной науки. 2015. № 2. С. 16 - 18.
2. Саленко Е.А. Влияние минеральных удобрений на формирование параметров структуры урожая и качества зерна озимой пшеницы на чернозёме выщелоченном // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2015. № 105. С. 94 - 104.
3. Золотарева Р.И., Лапшин Ю.А., Максимов В.А. Влияние нормы высева и минерального питания на показатели структуры урожая яровой тритикале // Международный научно-исследовательский журнал. 2021. № 4-1 (106). С. 113 - 117.
4. Комплексная оценка эффективности производства и использования зерносенажа из зерновых злаковых культур в молочном животноводстве / Е.А. Волкова, А.А. Муратов, Е.В. Туаева [и др.] // Дальневосточный аграрный вестник. 2018. № 3 (47). С. 145 - 153.
5. Влияние удобрений на формирование урожая озимой тритикале / Л.И. Петрова, Ю.И. Митрофанов, Н.К. Первушина [и др.] // Зерновое хозяйство России. 2019. № 3(63). С. 69 - 72.
6. Александрова А.Н., Мефодьев Г.А., Яковлева М.И. Проявление хозяйственно ценных признаков яровой тритикале в зависимости от используемых минеральных удобрений // Вестник Чувашской государственной сельскохозяйственной академии. 2020. № 1 (12). С. 5 - 9.
7. Динамика агрохимических показателей почвы в зависимости от применения азотсодержащих минеральных удобрений при возделывании озимых зерновых культур в условиях Северо-Запада РФ / А.Н. Волосевич, М.Д. Трубняков, А.О. Рыбаков [и др.] // Известия Великолук-
ской государственной сельскохозяйственной академии. 2019. № 1. С. 13 - 26.
8. Сорокина О.А., Плескачева Е.Н. Оптимизация азотного питания озимых культур под влиянием подкормок удобрениями // Вестник Хакасского государственного университета им. Н.Ф. Катанова. 2016. № 17. С. 44 - 48.
9. Rahemi-Karizaki A., Khaliliaghdam N., Biabani A. Predicting time trend of dry matter accumulation and leaf area index of winter cereals under nitrogen limitation by non-linear models // Plant Physiology Reports. 2021; 26(3): 443 - 456.
10. Productivity of spring triticale under conditions of the southern steppe of Ukraine / V.V. Gamayunova, O.V. Sydia-kina, V.F. Dvoretskyi [et al.] // Ecological Engineering and Environmental Technology. 2021; 22(2): 104 - 112.
11. Изменения свойств луговой чернозёмовидной почвы и урожайность пшеницы в результате применения удобрений и биостимуляторов роста / А.В. Науменко, О.А. Пилецкая, В.Ф. Прокопчук [и др.] // Агропромышленный комплекс: проблемы и перспективы развития: матер. междунар. науч.-практич. конф., посвящ. Году экологии в России. В 2-х част. Благовещенск, 5 апреля 2017 г Благовещенск: Дальневосточный государственный аграрный университет, 2017. С. 48 - 52.
12. Тритикале яровое Кармен - новый сорт для современных агротехнологий Дальнего Востока / П.В. Тихончук, А.А. Муратов, Н.С. Шматок [и др.] // Дальневосточный аграрный вестник. 2018. № 4 (48). С. 128 - 134.
13. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта: (с основами статистической обработки результатов исследований): учеб. для студ. высш. с.-х. учеб. завед. по агроном. спец. М.: Альянс, 2011.
14. Абдрашитов Р.Х., Елисеев В.И. Формирование урожайности проса в зависимости от уровня минерального питания // Вестник Оренбургского государственного университета. 2006. № 9 (59). С. 244 -247.
15. Коваленко С.А., Грабовец А.И., Кадушкина В.П. Корреляционные взаимосвязи между урожаем и элементами его структуры у сортов яровой твёрдой пшеницы Донской селекции // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2017. № 5 (67). С. 31 - 33.
16. Герасимов С.А., Ляхова Н.Е. Формирование элементов структуры урожая ячменя при увеличении нормы высева в условиях красноярской лесостепи // Вестник Кемеровского государственного университета. 2015. № 1-2 (61). С. 11 - 15.
Алексей Александрович Муратов, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент. ФГБОУ ВО «Дальневосточный государственный аграрный университет». Россия, 675005, Амурская область, г. Благовещенск, ул. Политехническая, 86, [email protected]
Павел Викторович Тихончук, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, врио ректора. ФГБОУ ВО «Дальневосточный государственный аграрный университет» Россия, 675005, Амурская область, г. Благовещенск, ул. Политехническая, 86, [email protected]
Евгения Викторовна Туаева, доктор сельскохозяйственных наук, доцент. ФГБОУ ВО «Дальневосточный государственный аграрный университет», Россия, 675005, Амурская область, г. Благовещенск, ул. Политехническая, 86, [email protected]
Елена Александровна Семёнова, доктор сельскохозяйственных наук, доцент. ФГБОУ ВО «Дальневосточный государственный аграрный университет», Россия, 675005, Амурская область, г. Благовещенск, ул. Политехническая, 86, [email protected]
Ольга Петровна Ран, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент. ФГБОУ ВО «Дальневосточный государственный аграрный университет», Россия, 675005, Амурская область, г. Благовещенск, ул. Политехническая, 86, [email protected]
Alexey A. Muratov, Candidate of Agriculture, Associate Professor. Far Eastern State Agrarian University. 86, Polytechnic St., Blagoveshchensk, Amur region, 675005, Russia, [email protected]
Pavel V. Tikhonchuk, Doctor of Agriculture, Professor, Acting Rector. Far Eastern State Agrarian University. 86, Polytechnic St., Blagoveshchensk, Amur region, 675005, Russia, [email protected]
Evgeniya V. Tuaeva, Doctor of Agriculture, Associate Professor. Far Eastern State Agrarian University. 86, Polytechnic St., Blagoveshchensk, Amur region, 675005, Russia, [email protected]
Elena A. Semenova, Doctor of Agriculture, Associate Professor. Far Eastern State Agrarian University. 86, Polytechnic St., Blagoveshchensk, Amur region, 675005, Russia, [email protected]
Olga P. Ran, Candidate of Agriculture, Associate Professor. Far Eastern State Agrarian University. 86, Polytechnic
St., Blagoveshchensk, Amur region, 675005, Russia, [email protected]
-♦-
