CC BY
14УДК: 631.512 + 631.81
ВЛИЯНИЕ СИСТЕМ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И ДОЗ УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙНОСТЬ ЯЧМЕНЯ
Т. С. Бибик, к.с.-х.н., О.С.Чернов, к.с.-х.н., В.В. Шаркевич С.В. Астафьев, Е.Ю. Смолева., Р.Д. Петросян — Владимирский НИИСХ Россельхозакадемии
E-mail: adm@vnish.elcom.ru
Показано влияние обработок на урожайность ячменя при внесении небольших доз минеральных удобрений. По мелким плоскорезным обработкам в начале вегетации наблюдались более низкие запасы нитратного азота в слое почвы 0-40 см по сравнению с отвальной вспашкой и глубоким рыхлением. Условия кущения и закладки репродуктивных органов были менее благоприятными. Наблюдалась линейная взаимосвязь между запасами нитратного азота в слое 0-40 см в фазе всходов и урожайностью ячменя. Для одних и тех же запасов нитратного азота урожайность ячменя по плоскорезным обработкам более высокая, чем по отвальной вспашке. Запасы подвижных форм фосфора и калия по всем системам обработки не лимитировали его величину. В начале вегетации ячменя запасы подвижного P2O5 наиболее высоки на отвальной обработке, в конце вегетации - на противоэрозионной. В засушливые годы запасы Р2О5 снижаются, в увлажненные - повышаются [1]. С повышением уровня интенсификации запасы подвижных форм фосфора и калия закономерно возрастают. По противоэрозионной системе обработки запасы обменного калия наиболее высоки. Потребленные растениями количества обменного калия сравнительно быстро восполняются за счет перехода из необменных форм. По отвальной вспашке наблюдается более высокий % сохранности растений ячменя, но более слабая степень кущения, чем по энергосберегающей и противоэрозионной системам обработки. В целом это обеспечивает более густой стеблестой ячменя по традиционной системе обработки. По отвальной вспашке и противоэрозионной обработке наблюдали более высокую массу 1000 зерен.
Ключевые слова: серая лесная почва, ячмень, системы обработки почвы, минеральные удобрения, урожайность.
Яровой ячмень - одна из основных зерновых культур в зоне Владимирского ополья является. Благодаря короткому вегетационному периоду ячмень созревает значительно раньше других яровых культур. Он служит хорошей покровной культурой для многолетних трав. Для получения высоких урожаев ячменя необходимо найти наиболее эффективное сочетание способа основной обработки почвы и доз минеральных удобрений.
В настоящее время сохраняет силу положение классической агрономии о преимуществах глубокого плодородного пахотного слоя. По современным представлениям наличие его создаёт благоприятные предпосылки для применения минимальной обработки почвы.
С урожаем растения выносят из почвы значительные количества азота и зольных веществ, и, если эта убыль
не возмещается, то постепенно происходит истощение почв, и урожаи падают. По Д.Н. Прянишникову [2], дефицит азота в дозе N10-20 считается нормальным, так как он покрывается за счет биологической фиксации азота из воздуха, корневыми и пожнивными остатками. Баланс фосфора и калия теоретически должен быть положительным. Только в этом случае можно ожидать устойчивых урожаев и сохранения плодородия почв. Для калия на практике допускается дефицит в размере не более 20 % от выноса.
Для серых лесных почв Ополья содержание подвижных форм фосфатов (по Кирсанову) обычно составляет 100 -150 мг/кг почвы, реже 150 - 200 мг/кг. И лишь в окультуренных почвах их величина достигает 200 - 250 мг/кг и более. Общие запасы фосфора варьируют в пределах 0,13-0,18 %.
Валовое содержание калия в па-
хотном горизонте колеблется от 2,2 до
2,5 %. Содержание обменного калия по Масловой составляет 100-150 мг/кг почвы. Пахотные слои серых лесных почв Владимирского ополья средне обеспечены по содержанию подвижных соединений фосфора и калия.
Исследования по изучению влияния систем обработки почвы и удобрения в севообороте на продуктивность ячменя проводили на серой лесной почве Владимирского ополья.
Цель - определение параметров продуктивности ячменя в зависимости от уровня интенсификации и систем обработки почвы.
Задачи исследований:
1. Определить влияние систем обработки и агрохимических средств на водный, пищевой режим почвы, реакцию среды и элементы структуры урожая.
2. Определить влияние систем обработки почвы и агрохимических средств на повышение продуктивности ячменя.
Изучение влияния приемов обработки и агрохимических средств на повышение продуктивности ячменя проводили в 2009-2012 гг. в комплексном стационарном опыте ГНУ Владимирский НИИСХ, заложенном в 1996
г.. Объект исследовани ячмень сорта Зазерский - 85.
Серые лесные почвы опыта имеют пахотный горизонт мощностью до 25-30 см, высокое содержание гумуса (3,9-4,5 %), слабокислую или близкую к
Рис.1. Влагообеспеченность посевов ячменя в вегетационный период (май-август 2009, 2012 гг.)
1. Влияние систем обработки почвы, минеральных удобрений на динамику запасов основных элементов питания в течение вегетационного периода в слое почвы 0-40 см, кг/га (2009-2012гг.)
Уровни интенсификации N-NO3 P O 2 5 K2O
всходы колошение полная спелость всходы колошение полная спелость всходы колошение полная спелость
Отвальная система обработки
Поддерживающий 85,2 12,6 21,5 700 613 498 314 310 305
Нормальный 94,6 76,6 54,5 998 808 695 408 335 308
Интенсивный 101,2 80,2 60,2 990 810 644 338 320 308
Комбинированно энергосберегающая система обработки
Поддерживающий 52,8 24,4 26,0 732 707 603 330 315 294
Нормальный 85,4 74,3 65,0 895 785 700 385 369 345
Интенсивный 98,4 70,1 59,1 954 794 509 355 341 328
Противоэрозионная система обработки
Поддерживающий 78,5 23,4 22,9 661 783 770 349 340 305
Нормальный 94,1 83,4 65,9 915 845 709 404 395 365
Интенсивный 96,8 59,0 36,9 967 729 600 430 390 360
НСР б 05 по удобрениям 13,6 5,9 0,8 8,7 11,1 11,0 7,8 4,9 5,9
2. Влияние систем обработки почвы и удобрений на густоту стояния растений ячменя
Уровни интенсификации Всходы, шт./м2 Количество перед уборкой, шт. % сохранности Коэффициент кущения 1000 зерен
растений стеблей
Отвальная система обработки
Поддерживающий 396 372 568 93,9 1,5 43,8
Нормальный 440 394 546 89,5 1,4 43,8
Интенсивный 435 380 528 87,3 1,4 43,7
Комбинированно энергосберегающая система обработки
Поддерживающий 416 310 536 74,9 1,7 42,8
Нормальный 446 332 528 74,4 1,6 43,2
Интенсивный 435 328 544 75,4 1,7 43,9
Противоэрозионная система обработки
Поддерживающий 436 340 548 77,9 1,6 44,9
Нормальный 434 314 534 72,3 1,7 44,1
Интенсивный 432 320 480 74,0 1,5 44,1
НСР, . . 05 по обработкам почвы - - - 5,5 0,64 0,5
ней кислотность (pHkc| 5,9-6,5); в нижней части профиля часто содержат карбонаты кальция, отличаются высокой степенью насыщенности основаниями (80-95 %). По механическому составу представлены средними и тяжелыми суглинками. Исследования проводили в парозернотравяном севообороте: овёс с подсевом трав - травы 1-го года пользования - травы 2-го года пользования - ячмень - черный пар - озимая рожь.
Площадь делянки 140 м2. Учет урожая вели парцеллярным способом, используя рамку размером 1 м2. Отбор снопов с парцелл выполняли по регулярной сетке по каждой системе обработки почвы на всех уровнях интенсификации.
Фенологические наблюдения за ростом и развитием растений проводили по Доспехову (1968); определение влажности почвы - термостатно-весовым методом; содержание нитратного азота - потенциометрическим методом с помощью ион-селективного электрода; подвижного фосфора - по Кирсанову; обменного калия - по Масловой; массу 1000 зерен - по ГОСТ 12042-66. Статистическую обработку выполняли по программе STATIST, использовали дисперсионный метод обработки экспериментального материала.
Опыт закладывали в четырех повторениях. Расположение вариантов по блокам и ярусам систематическое. Системы обработки: общепринятая
отвальная - лущение стерни + подъем
зяби (обычная вспашка на глубину 2022 см); комбинированно-энергосберегающая - сочетание общепринятой отвальной вспашки на 20-22 см после трав второго года с плоскорезной обработкой на 10-12 см под зерновые культуры; противоэрозионная - сочетание отвальной вспашки на 20-22 см после трав второго года пользования с глубоким рыхлением на 25-27 см [3]. Уровни интенсификации создавали за счёт расчетных доз удобрений: поддерживающий - N30 Рзо Кзо , н°рмальный - N60 р60 К , интенсивный- N„„ Р„„К . Удобрения вносили вручную, поделяночно, использовали аммиачную селитру, двойной суперфосфат и хлористый калий.
Метеорологические условия в годы проведения опыта значительно
Почвоведение, удобрения, севообороты 13
З.Влияние систем обработки почвы и удобрений на урожайность ячменя, ц/га (2009, 2012 гг.)
Система обработки почвы Фон применения удобрений
поддерживающий нормальный интенсивный
Отвальная 54,2 62,2 64,5
Комбинированно- энергосбере- 46,0 64,1 72,8
гающая
Противоэрозионная 58,6 65,4 68,3
НСР05 - 9,9ц/га, ^=6,3 при ^„=3,49
различались: в 2009 г. за май-август выпало около 240 мм осадков, что было близким к среднемноголетним показателям за этот период. Начало вегетации ячменя проходило в благоприятных условиях, которые были несколько влажнее обычного; недостаток увлажнения в стадии стеблевания значительно нивелировался достаточным его запасом при посеве. Хотя вторая половина вегетации была несколько суше обычного, урожай сформировался высокого уровня (рис.1).
В течение вегетации исследовали динамику влажности в слое почвы 0-40 см. Запас продуктивной влаги был в пределах 71,2-96,1 мм по всем видам обработки почвы и фонам внесения удобрений, что вполне достаточно для быстрого прорастания и развития всходов.
В 2012 г. период посева ячменя отмечался как засушливый, но последующие осадки позволили сформировать нормальные всходы. В июне и в начале июля выпали интенсивные дожди. Однако наблюдался недостаток влаги в период налива и созревания ячменя, что отрицательно повлияло на формирование колоса и продуктивность.
В фазе всходов с ростом уровня интенсификации постепенно увеличиваются запасы нитратного азота в слое почвы 0-40 см. Так, в поддерживающем варианте они варьировали в пределах
52,8 - 85,2 кг/га, на нормальном - 85,4 - 94,6, на интенсивном -96,8 - 101,2 кг/ га почвы. Повышенные запасы N-NO3 в ранние фазы благоприятно сказываются на степени кущения злаков и закладке репродуктивных органов.
В фазе колошения на поддерживающем уровне интенсификации запасы нитратного азота резко снижаются (с 52,8 - 85,2 до 12,6 - 24,4 кг/га), что должно менее благоприятно сказаться на качестве урожая ячменя. Отметим также, что при комбинированно энергосберегающей системе обработки на поддерживающем уровне запасы нитратного азота в ранний период были минимальными, что и сказалось на соответствующем уровне урожайности.
Как следует из данных таблицы 1, запасы подвижных форм фосфора в
слое почвы 0-40 см были высокими (до 998 кг/га) и не лимитировали урожайность возделываемой культуры [4]. Динамика их в большей мере связана с интенсивностью закрепления фосфора почвенным поглощающим комплексом, которая зависит от погодных условий, складывающихся в отдельные периоды вегетации культур. Засушливые условия и высокие температуры способствуют закреплению фосфора, а благоприятные условия увлажнения и температуры - его мобилизации. С повышением уровня интенсификации наблюдается рост запасов подвижных форм Р2О5. В фазе всходов наиболее высокие запасы Р2О5 наблюдаются по отвальной вспашке, к периоду полной спелости - по противоэрозионной.
Динамика запасов обменного калия в течение вегетации связана как с поглощением вегетирующими растениями, так и с процессами его перехода из необменной формы в обменную. По сравнению с подвижным фосфором варьирование запасов обменного калия более низкое. Исходя из невысоких размеров динамирования обменного калия, следует заключить, что процессы восполнения поглощенного растениями обменного калия в серых лесных почвах протекают весьма активно, а его запасы не лимитируют рост урожаев возделываемой культуры. С повышением уровня интенсификации этот параметр достоверно возрастает. По противоэрозионной системе обработки запасы обменного калия наиболее высоки, что совпадает с исследованиями Окоркова В.В. [3].
Наблюдения за ростом и развитием яровых сельскохозяйственных культур показали, что продолжительность межфазных периодов соответствовала биологическим особенностям и незначительно отличалась от среднемноголетних. Установлена тенденция повышения всходов ячменя на комбинированно энергосберегающей системе обработки (432 шт/м2) против отвальной вспашки (424 шт/м2). Однако по отвальной вспашке была более высокая их сохранность (90,3%), чем по комбинированно-энергосберегающей (74,9%) и противоэрозионной (74,7 %)
системам обработки. Несмотря на более высокую степень кущения (1,6-1,7) по комбинированно-энергосберегающей системе обработки, максимальный стеблестой получен по отвальной системе обработки (547 шт/м2), несколько ниже (536) - по комбинированно- энергосберегающей, минимальный (521) - по противоэрозионной. Наиболее высокая масса 1000 зерен была выявлена по отвальной (43,8г) и противоэрозионной (44,4г) системам обработки (табл.2).
Результаты исследований показали, что применение минеральной системы удобрения на интенсивном фоне позволило сформировать урожайность ячменя на уровне 64,5-72,8 ц/га (табл.3). Достоверное повышение ее против отвальной системы обработки наблюдали по комбинированно-энергосберегающей. Различий в урожайности ячменя между нормальным и интенсивным уровнем применения удобрений не выявлено. На поддерживающем уровне применения удобрений урожайность ячменя достоверно снижалась против нормального и интенсивного уровней. На фоне поддерживающего уровня интенсификации достоверное снижение урожайности ячменя наблюдали по комбинированно энергосберегающей системе обработки (46,0 ц/га) против отвальной (54,2) и противоэрозионной (58,6). Это связано со сложившимися худшими условиями развития культуры после поверхностной обработки почвы из-за более низких запасов N-NO3 в слое почвы 0-40 см - 52,8 кг/га против 85,2 и
78,5 кг/га (табл.1).
Внесение минеральных удобрений N30 P30 K30 недостаточно при всех способах основной обработки почвы, против интенсивного фона. Отмечается достоверное снижение урожайности ячменя на 10,3 - 26,8 ц/га. В работе [5] при традиционной отвальной обработке почвы оптимальная доза удобрений под ячмень по обороту пласта многолетних трав составила IN Р „К . Удвоение ее не приводило к достоверному повышению урожайности. Необходимо отметить, что увеличение норм удобрений сглаживает различия обрабо-
ток на величину урожая ячменя.
Анализ взаимосвязи запасов нитратного азота в слое почвы 0-40 см в фазе всходов ячменя (табл.1) с его урожайностью (табл.3) выявил прямую линейную связь. При этом для одних и тех же запасов нитратного азота урожайность ячменя по плоскорезным обработкам более высокая, чем по отвальной вспашке.
Таким образом, ячмень хорошо отзывается на применение минеральных удобрений. Наиболее высокая (64,5-
72,8 и/га) урожайность зерна получена на интенсивном фоне (Ng0 Pg0 Kg0) по всем системам обработки почвы, но особенно по безотвальной (68,3-
72,8 и/га), а самая низкая (46,0 и/га) - на поддерживающем фоне по комбинированно-энергосберегающей системе обработки.
Литература
1. Федосеев А.П. Использование минеральных удобрений ячменем в зависимости от погодных условий//Агро-химия, 1983, №5. - с.57-64.
2. Прянишников Д.Н. Избр.соч. т.1.Агрохимия. - М.: Изд-во сельскохозяйственной литературы, журналов и
плакатов, 1963. - 735 с.
3. Окорков, В.В. Удобрения и плодородие серых лесных почв Владимирского ополья. - Владимир: ВООО ВОИ, 2006.-356с.
4. Окорков В.В. Удобрения, плодородие и урожай на серых лесных почвах Владимирского ополья. - Владимирский НИИСХ, 2001. - 337 с.
5. Окорков В.В., Ненайденко Г.Н., Фенова О.А., Окоркова Л.А. Теоретическое и практическое обоснование технологий применения агрохимических средств на серых лесных почвах Владимирского ополья/ Владимир, Влади-мирскиий НИИСХ, РАСХН, 2010.-104 с.
T. S. Bibik, O.S.Chernov, V. V. Sharkevich, S. V. Astafyev, E.Yu. Smoleva.
R. D. Petrosyan. Influence of systems of processing of the soil and doses of fertilizers on productivity of barley
Influence of processings on productivity of barley is shown at introduction of small doses of mineral fertilizers. On small flat plowing processings at the beginning of vegetation lower stocks of nitrate nitrogen in a layer of earth of 0-40 cm in comparison with dump plowing and deep loosening were observed. Conditions of a bushing and laying of reproductive organs were less favorable. The linear interrelation between stocks of nitrate nitrogen in a layer of 0-40 cm in a phase of shoots and productivity of barley was observed. For the same stocks of nitrate nitrogen productivity of barley on flat plowing processings higher, than on dump plowing. Stocks of mobile forms of phosphorus and potassium on all systems of processing didn't limit its size. At the beginning of barley vegetation stocks of mobile P2O5 are highest on dump processing, at the end of vegetation - on antierosion. In droughty years stocks of P2O5 decrease, in humidified -raise [1]. With increase of level of an intensification stocks of mobile forms of phosphorus and potassium naturally increase. On antierosion system of processing stocks of exchange potassium are highest. The amounts of exchange potassium consumed by plants rather quickly are filled due to transition from not exchange forms. On dump plowing higher % of safety of plants of barley, but weaker degree of a bushing, than on energy saving and antierosion systems of processing is observed. As a whole it provides more dense barley stalk standing on traditional system of processing. On dump plowing and antierosion processing observed higher mass of 1000 grains.
Keywords: gray forest soil, barley, systems of processing of the soil, mineral fertilizers, productivity.
УДК: 631.452:631.82
О РОЛИ ЗЕРНО-ТРАВЯНО-ПРОПАШНОГО СЕВООБОРОТА В ПОВЫШЕНИИ ПРОДУКТИВНОСТИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР В УСЛОВИЯХ КИСЛЫХ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ В КОСТРОМСКОЙ ОБЛАСТИ
Камнева О.П., к. с.-х.н.,[гараканов А.К.,\Кондратьева Т.В.
— Костромской НИИСХ E-mail: hnisx@hosnet.ru
В статье рассмотрены приемы, повышающие продуктивность сельскохозяйственных культур на кислых дерновоподзолистых почвах. Доказана эффективность использования многопланового севооборота для сохранения динамического равновесия окультуренной почвы.
Ключевые слова: севооборот, полевые опыты, почва, ротация, удобрения, продуктивность.
В современных условиях произвольное чередование культур называют севооборотом. В научно обоснованном земледелии при этом указывают, что севооборот осваивается. В начале II ротации севооборот освоен, и при его дальнейшем функционировании проявляются все сильные стороны этого приема повышения продуктивности сельскохозяйственных культур.
Севообороты - это вершина земледелия. Это многовековые знания
земледельцев и внимательные наблюдения за ростом и развитием сельскохозяйственных культур, за монокультурой растений и их чередованием, широко применяемые на практике. Во многом севооборот - это самая простая и одновременно очень эффективная мера или прием, позволяющий максимально использовать возможности каждого поля, его особенности при этом не истощая, а обогащая его.
Длительный стационарный поле-
вой опыт Костромского НИИ сельского хозяйства по изучению влияния извести на свойства почвы и урожайность сельскохозяйственных культур заложен в 1978 г. в двух закладках, вводимых последовательно. В условиях Костромской области опыт проводили на кислой дерново-подзолистой легкосуглинистой почве на моренном суглинке.
Почва до закладки опыта характеризовалась следующими агрохими-
