Научная статья на тему 'Влияние удобрений и погодных условий на формирование урожая яровой пшеницы на осушаемых землях'

Влияние удобрений и погодных условий на формирование урожая яровой пшеницы на осушаемых землях Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
59
51
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
яровая пшеница (Triticum aestivum L.) / погодные условия / нормы удобрений / водно-воздушный режим / питательный режим / урожайность / окупаемость удобрений. / spring wheat (Triticum aestivum L.) / weather conditions / fertilizer rates / water-air and nutritional regimes / productivity / fertilizer payback.

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Л. И. Петрова, Ю. И. Митрофанов, Н. К. Первушина, В. Н. Лапушкина

Работа выполнена на территории Тверской области в 2011–2019 гг. Изучали влияние разных норм минеральных удобрений в различных погодных условиях на водновоздушный и питательный режимы почвы, ее биологическую активность, фотосинтетическую деятельность и фитосанитарное состояние посевов, урожайность и качество зерна яровой пшеницы, окупаемость удобрений прибавкой урожая. Опыт заложен на осушаемой закрытым дренажом почве в 3 вариантах: без удобрений (контроль), средние (N45Р45K45) и высокие (N90Р90K90) нормы минеральных удобрений. Метеоусловия в годы исследований были влажными (ГТК 1,34…1,79), избыточно влажными (ГТК 2,22), засушливыми (ГТК 0,93…0,99). Наиболее благоприятное состояние водно-воздушного режима пахотного слоя почвы в посевах яровой пшеницы отмечали во влажные годы, когда влажность почвы в среднем за вегетацию составляла 64,8 % наименьшей влагоемкости (НВ), в избыточно влажные она достигала 94,0 %, в засушливые – 44,8 %. В среднем за 9 лет в варианте со средними нормами удобрений урожайность яровой пшеницы повысилась, по сравнению с контролем, в 1,6 раз, с высокими – в 1,9 раз. Доля участия удобрений в вариабельности величины этого показателя составляла 58,6 %, лет – 32,5 %, их взаимодействия – 5,3 %. В засушливые годы сбор зерна был ниже, чем во влажные и избыточно влажные, в среднем по вариантам на 0,95…1,09 т/га. Самая высокая окупаемость удобрений (в пересчете на 1 кг действующего вещества) отмечена при внесении средних норм – 9,3 кг зерна. При этом во влажные годы она возрастала до 10,7 кг.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Л. И. Петрова, Ю. И. Митрофанов, Н. К. Первушина, В. Н. Лапушкина

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Influence of fertilizers and weather conditions on the formation of spring wheat yield on drained lands

The work was performed on the territory of the Tver region in 2011–2019. We studied the influence of mineral fertilizers rates under different weather conditions on the water-air and nutrient regimes of the soil, its biological activity, photosynthetic activity and phytosanitary condition of crops, the yield and quality of spring wheat grain, and the payback of fertilizers by crop increase. The experiment included 3 options and was established in the soil drained by a closed drainage system: without fertilizers (the control), average rates of mineral fertilizers (N45Р45K45), and high rates (N90Р90K90). Weather conditions during the years of the research were humid (hydrothermal coefficient of 1.34–1.79), excessively wet (hydrothermal coefficient was 2.22), and arid (hydrothermal coefficient of 0.93–0.99). The most favourable state of the water-air regime of the arable layer in spring wheat crops during the growing season was in the wet years, when soil moisture on average during the growing season was 64.8% of the lowest moisture capacity, in the excessively wet years it was 94.0%, in the dry years it was equal to 44.8%. On average over 9 years, in the variant with average fertilizer rates, the yield increased 1.6 times, in comparison with the control, in the variant with high rates – by a factor of 1.9. The share of fertilizers in the variability of the value of this indicator was 58.6%, of the year – 32.5%, their interaction – 5.3%. The yield was lower in the dry years, compared with humid and excessively wet ones, the difference was 0.95–1.09 t/ha on average over the options. The highest payback of fertilizers (in terms of 1 kg of active substance) was noted in the variant with average norms, it was 9.3 kg of grain. In wet years, it increased to 10.7 kg.

Текст научной работы на тему «Влияние удобрений и погодных условий на формирование урожая яровой пшеницы на осушаемых землях»

о

N О N

Ш

S ^

ш

ч

ф

^

2

ш м

ния НИР и ОКР в АПК. М.: АНО «НИЦПО», 2007. 32 с.

8. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) / 5 изд., доп. и перераб. М.: Агропромиздат, 1985. 336с.

Efficiency of a complex of agricultural methods in growing potato Grand

A. E. Shabanov, A. I. Kiselev

A. G. Lorkh Russian Potato Research Center, ul. Lorkha, 23, pos. Kraskovo, Lyuberetskii r-n, Moskovskaya obl., 140051, Russian Federation

Abstract. The studies were carried out to determine the optimal planting dates and methods of applying mineral fertilizers when growing a new mid-season potato Grand. The choice of agricultural methods is conditioned by the need to accelerate the emergence of seedlings, further growth, development of plants and their uninterrupted nutrition throughout the growing season by early planting and fractional application of mineral fertilizers to form a high-quality crop. The experiments were carried out in 2018-2019 in sod-podzolic sabulous soil in the Moscow region. In a two-factor experiment, the planting dates (factor A) and methods of applying mineral fertilizers (factorB) were studied. Planting dates were early (the 3rd decade of April) and usual (in 7-10 days after the first date). We studied three variants of fertilizer use: single main application (N90P90K135 when cutting ridges); fractional application (N60P60K90 when cutting ridges + N30P30K45 as top dressing during inter-row cultivation in 7-10 days after germination); fractional application with double top dressing (N30P30K45 when cutting ridges + N30P30K45 as a top dressing in 7-10 days after germination + N30P30K45 as top dressing during inter-row cultivation in the budding phase). Planting on the first date accelerated, relative to the usual date, the emergence of seedlings by4-7days and the onset of the budding and flowering phases by 4-6 days. In the variant with the planting of tubers on the first term and fractional (N60P60K90 + N30P30K45) fertilizer application, the weight of tops and the area of the assimilation surface of leaves increased on average over 2 years by 3.5 t/ha and4,300 m2/ha, respectively, tuber productivity - by 3.8 t/ha, or 12.1%, in comparison with the usual planting date and a single application of mineral fertilizers. Conditional net income in this variant increased by 37,000 rubles/ha.

Keywords: potato (Solanum tuberosum L.); yield; planting date; mineral fertilizer; method of application; quality indicators; income.

Author Details: A. E. Shabanov, Cand. Sc. (Agr.), head of division (e-mail: coordinazia@ mail.ru); A. I. Kiselev, Cand. Sc. (Agr.), senior research fellow.

For citation: Shabanov AE, Kiselev AI [Efficiency of a complex of agricultural methods in growing potato Grand]. Zemledelie. 2020;(4): 9-12. Russian. doi: 10.24411/0044-39132020-10402.

с1о1:10.24411/0044-3913-2020-10403 УДК 631.635.2. 631.8

Влияние удобрений и погодных условий на формирование урожая яровой пшеницы на осушаемых землях

Л. И. ПЕТРОВА, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник (е-mail: 2016vniimz-noo@list.ru) Ю. И. МИТРОФАНОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. отделом

Н. К. ПЕРВУШИНА, младший научный сотрудник В. Н. ЛАПУШКИНА, младший научный сотрудник

Всероссийский научно-исследовательский институт мелиорированных земель^ пос. Эммаусс, 27, Калининский р-н, Тверская обл., 170530, Российская Федерация

Работа выполнена на территории Тверской области в 2011-2019 гг. Изучали влияние разных норм минеральных удобрений в различных погодных условиях на водно-воздушный и питательный режимы почвы, ее биологическую активность, фотосинтетическую деятельность и фитосанитарное состояние посевов, урожайность и качество зерна яровой пшеницы, окупаемость удобрений прибавкой урожая. Опыт заложен на осушаемой закрытым дренажом почве в 3 вариантах: без удобрений (контроль), средние и высокие (М90Р90К90) нормы минеральных удобрений. Метеоусловия в годы исследований были влажными (ГТК 1,34...1,79), избыточно влажными (ГТК 2,22), засушливыми (ГТК 0,93.0,99). Наиболее благоприятное состояние водно-воздушного режима пахотного слоя почвы в посевах яровой пшеницы отмечали во влажные годы, когда влажность почвы в среднем за вегетацию составляла 64,8 % наименьшей влагоемкости (НВ), в избыточно влажные она достигала 94,0 %, в засушливые - 44,8 %. В среднем за 9 лет в варианте со средними нормами удобрений урожайность яровой пшеницы повысилась, по сравнению с контролем, в 1,6 раз, с высокими - в 1,9 раз. Доля участия удобрений в вариабельности величины этого показателя составляла 58,6 %, лет - 32,5 %, их взаимодействия -5,3 %. В засушливые годы сбор зерна был ниже, чем во влажные и избыточно влажные, в среднем по вариантам на 0,95.1,09 т/га. Самая высокая окупаемость удобрений (в пересчете на 1 кг действующего вещества) отмечена при внесении средних норм - 9,3 кг зерна. При этом во влажные годы она возрастала до 10,7 кг.

Ключевые слова: яровая пшеница (ТгШсит aestivum Г.), погодные условия, нормы удобрений, водно-воздушный режим, питательный режим, урожайность, окупаемость удобрений.

Для цитирования: Влияние удобрений и погодных условий на формирование урожая яровой пшеницы на осушаемых землях / Л. И. Петрова, Ю. И. Митрофанов, Н. К. Первушина и др. // Земледелие. 2020. № 4. С. 1215. doi-.10.244H/0044-3913-2020-10403.

В современных условиях ведения сельского хозяйства на осушаемых землях все большее значение приобретает рациональное природопользование. Система эксплуатации осушаемых агроландшафтов эффективна только при оптимальном использовании почвенно-климатических ресурсов и учете особенностей возделываемых культур [1, 2, 3].

Количество и качество основной продукции сельскохозяйственных культур во многом определяют факторы внешней среды и, в частности, метеоусловия [4, 5, 6]. Комплексным критерием оценки климатических ресурсов может служить гидротермический коэффициент (ГТК) [7, 8].

Для дерново-подзолистых почв Нечерноземной зоны России, отличающихся невысоким естественным плодородием, применение удобрений - основное средство, обеспечивающие повышение урожайности сельскохозяйственных культур, при своевременном и качественном выполнении других агротехнических приемов [9, 10, 11]. Однако их ограниченные ресурсы обусловливают необходимость определения экономически и экологически целесообразных доз их внесения.

Цель исследований - установить эффективность разных норм удобрений в зависимости от погодных условий при возделывании яровой пшеницы на осушаемых землях Тверской области.

Исследования проводили в 20112019 гг. на опытном полигоне ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт мелиорированных земель» (Тверская область). Эксперимент закладывали в четырехкратной повторности на осушаемом закрытым гончарным дренажом участке (междренное расстояние 20 м, глубина заложения дрен 0,9...1,2 м) с размещением вариантов методом расщепленных делянок. Схема опыта предусматривала 3 варианта: без удо-

1. Метеоусловия вегетационных периодов в годы проведения исследований

Год Сумма температур >10 °С Сумма осад с температу ков за период рой >10 °С, мм ГТК

фактическая норма + фактическая норма + фактический норма

2011 1779 1528 +251 263 255 +8 1,48 1,68

2012 1800 1581 +219 400 256 + 144 2,22 1,62

2013 1993 1687 +306 198 273 -75 0,99 1,62

2014 1751 1422 +329 163 238 -75 0,93 1,67

2015 1762 1714 +48 289 267 +22 1,64 1,56

2016 1754 1559 + 195 214 243 -29 1,22 1,56

2017 1581 1857 -276 283 290 -7 1,79 1,56

2018 1597 1559 +38 214 225 -11 1,34 1,44

2019 1739 1714 +25 270 267 +3 1,55 1,56

брений (контроль), средние нормы -

М45Р45К45' высокие н°рмы - М90р90К90. Почва на участке дерново-подзолистая легкосуглинистая глееватая, хорошо окультуренная среднекислая (рНсол -4,6 ед.), с высоким содержанием (по Кирсанову) подвижного фосфора - 157 мг/кг почвы и повышенным калия - 156 мг/кг, гумуса (по Тюрину) - 2,23 %.

В эксперименте выращивали районированный в Тверской области сорт яровой пшеницы Иргина по рекомендованной в зоне технологии за исключением изучаемых приемов, норма высева 6 млн/га. Исследования проводили в плодосменном четырехпольном севообороте со следующим чередованием культур: яровая пшеница + клевер - клевер 1 гп. - озимые зерновые -картофель. Севооборот развернут в пространстве и во времени. Общая площадь делянок второго порядка 430 м2, учетная - 50 м2. Сопутствующие исследования, анализы и наблюдения в полевом опыте (в том числе за водно-воздушным и питательным режимами, а также биологической активностью почвы, фотосинтетической деятельностью и фитосанитарным состоянием посевов, формированием урожая и его структуры, качеством зерна) проводили по общепринятым методикам.

Метеоусловия в годы исследований различались. Их оценку проводили по результатам расчетов ГТК (по Г. Т. Селянинову). К влажным (ГТК за вегетационный период 1,34...1,79) отнесены 2011, 2015, 2016, 2017, 2018, 2019 гг., к избыточно влажным (ГТК 2,22) - 2012 г., к засушливым (ГТК 0,93...0,99) - 2013 и 2014 гг (табл. 1).

Статистическую обработку данных проводили методом дисперсионного анализа (двухфакторного опыта) с использованием программы «^а^в^са» по методике Б. А. Доспехова (М., 1968).

Результаты и обсуждение. На осушаемых землях особенно важно учитывать показатели, характеризующие водный режим почвы, так как это ведущий фактор их дифференциации при сельскохозяйственном использовании.

Показатели водно-воздушного состояния пахотного слоя почвы изменялись в соответствии с погодными

условиями (табл. 2). Нижний оптимальный предел ее влажности для яровой пшеницы на средних по гранулометрическому составу почвах составляет 70 % НВ [12]. Наиболее близким к нему в посевах яровой пшеницы в течение вегетации оно было во влажные годы. В среднем за вегетацию величина этого показателя во влажные годы составляла 64,8 % НВ, в избыточно влажные - 94,0 %, в засушливые - 44,8 %. В засушливом 2013 г. влажность почвы находилась на уровне 72 % НВ только в фазе кущения, в остальные фазы, начиная с выхода в трубку (58 % НВ) и особенно в периоды колошения, налива зерна и до конца вегетации от 20 до 37 % НВ. В 2014 г растения испытывали дефицит влаги в течение всего периода вегетации, влажность пахотного слоя почвы составляла от 17 до 46 % НВ. В 2012 г в отдельные фазы наблюдали ее переувлажнение, особенно в периоды всходов и колошения, когда влажность пахотного слоя почвы составляла

(1,25.1,35 г/см3) для пшеницы на легкосуглинистых почвах.

По результатам 9-и летних наблюдений за разложением льняного полотна в течение 30 дн. было выявлено, что наибольшее влияние на биологическую активность почвы оказывали технология возделывания культуры и условия увлажнения. Во все годы при внесении удобрений и повышении их норм активность микрофлоры почвы возрастала. Разложение льняного полотна в этих вариантах было выше, чем в контроле, в среднем за 9 лет соответственно в 1,5 и 3,0 раза. В избыточно влажный год разложение льняного полотна в среднем по вариантам удобрений составляло 24,5 % и было выше, чем во влажных, в 1,3 раза, а по сравнению с засушливыми, - в 1,8 раза.

Содержание нитратного и аммиачного азота в пахотном слое почвы во все фазы развития растений возрастало при использовании удобрений и повышении их норм с преобладанием нитратной формы. В среднем за 9 лет за период вегетации на фоне естественного плодородия почвы суммарное количество минеральных форм азота было очень низким -9,2 мг/кг почвы, при внесении средних норм удобрений оно возрастало до 24,5 мг/кг, высоких - 48,0 мг/кг Во влажные годы общее содержание нитратного и аммиачного азота при использовании средних и высоких норм удобрений превышало величину этого показателя в контроле соответственно в 3,2 и 7,1 раза, в

102.112 % НВ.

2. Влияние погодных условий на основные показатели водно-воздушного режима пахотного слоя почвы под посевом яровой пшеницы в годы исследований (в среднем за вегетацию)

Показатель Степень увлажнения лет исследования

избыточно влажные влажные |засушливые

Влажность, % от НВ 94,8 64,8 44,8

Порозность аэрации, % объема почвы 17,4 25,4 34,2

Общая пористость, % объема почвы 47,3 49,6 48,1

Объемная масса, г/см3 1,37 1,31 1,35

Наиболее благоприятные условия водно-воздушного режима пахотного слоя почвы для произрастания растений складываются при общей пористости 50.55 % и порозно-сти аэрации не менее 20 % объема почвы. Для хорошего обеспечения растений водой и воздухом их соотношение в увлажненных районах на дерново-подзолистых почвах должно составлять 1:1 [13]. Общая пористость в годы исследований была близка к оптимуму и несколько ниже его. Самый высокий объем пор, занятых воздухом, отмеченный в засушливые годы, значительно превышал оптимальные величины этого показателя, что также свидетельствует о недостаточной вла-гообеспеченности посевов.

Объемная масса пахотного слоя почвы во все годы находилась на уровне близком к оптимальному

засушливые - в 1,7 и 5,4 раза, в избыточно влажный - в 1,9 и 2,4 раза.

В среднем по вариантам удобрений наибольшее суммарное количество доступных форм этого элемента отмечали во влажные годы (36,2 мг/кг почвы), в избыточно влажный оно было меньше (25,4 мг/кг почвы), а в засушливые самым низким (17,8 мг/кг почвы). Наибольшие различия по его содержанию отмечали в фазы всходов и кущения, в среднем по вариантам удобрений во влажные годы величина этого показателя была равна соответственно 119 и 53 мг/кг почвы, в избыточно влажный - 95 и 43 мг/кг почвы, в засушливые - 27 и 31 мг/кг почвы. Начиная с фазы кущения и до конца вегетации во все годы происходило снижение суммарного содержания нитратного и аммиачного азота до низкого и очень низкого уровня: в среднем

и

ф

з

ь

ф

д

ф

ь

ф

-Ь 2 О м о

3. Показатели фотосинтетической деятельности посевов яровой пшеницы в зависимости от вариантов удобрений и погодных условий в среднем

за вегетацию

0 2 0 2

е и л

е д

е л м

е

М

Вариант удобрения Степень увлажнения лет исследования В среднем за 2011-2019 гг.

избыточно влажные влажные 1 засушливые

Площадь листьев, тыс. м2/га

Без удобрений 18,2 15,6 14,2 15,6

Средняя норма 29,6 26,4 25,6 26,5

Высокая норма 31,4 36,0 37,2 35,7

Среднее 26,4 26,0 25,7 25,9

ФПП млн м2/га дн.

Без удобрений 0,69 1,00 0,66 0,88

Средняя норма 1,22 1,73 1,14 1,52

Высокая норма 1,30 2,24 1,66 1,98

Среднее 1,07 1,66 1,15 1,46

КПД ФАР, %

Без удобрений 1,08 0,89 0,72 0,87

Средняя норма 1,32 1,41 1,12 1,34

Высокая норма 1,54 1,64 1,26 1,54

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Среднее 1,31 1,31 1,03 1,25

по вариантам удобрений в избыточно влажный год - от 4,8 до 12,4 мг/кг (в среднем 7,6 мг/кг), во влажные - от 9,9 до 13,6 мг/кг (в среднем 11,3 мг/кг), в засушливые - от 7,0 до 19,8 мг/кг (в среднем 12,4 мг/кг).

Один из основных показателей качества зерна - содержание переваримого протеина. В среднем в опыте за девятилетний период отмечено его повышение в удобренных вариантах, по сравнению с фоном естественного плодородия почвы: 17,5.18,6 % против (14,2 %). В зависимости от погодных условий изменение его содержания на фоне применения средних и высоких норм удобрений, по сравнению с контролем, было больше во влажные годы - соответственно на 30 и 35 % (относительных), в избыточно влажный - на 24 и 28 %, в засушливые - на 6 и 23 %.

Оценка фитосанитарного состояния посевов показала низкую устойчивость яровой пшеницы к корневым гнилям. Во всех вариантах поражение было выше экономического порога вредоносности (15 %), с тенденцией увеличения восприимчивости с повышением фона удобренности, в среднем по девятилетним данным с 17,7 % (в контроле) до 21,9 и 25,8 %. Несколько меньше поражение (22,4 %) наблюдали при внесении удобрений во влажные годы с наиболее благоприятными условиями водно-воздушного режима почвы, в избыточно влажные и засушливые годы оно достигало 25,3 и 30,7 % соответственно.

Засоренность посевов во влажные и избыточно влажные годы возрастала, по сравнению с засушливыми. Численность сорняков перед уборкой в среднем по удобренным вариантам составляла 50.53 и 35 шт./м2 соответственно, в том числе многолетних -5.7 и 2 шт./м2, их воздушно-сухая масса - 19.20 и 10 г/м2, в том числе многолетних 5.8 и 1 г/м2. Применение удобрений в избыточно влажный год увеличивало засоренность посевов с

36 шт./м2 и 10 г/м2 до 58.64 шт./м2 и 14.33 г/м2 соответственно. В засушливые годы, наоборот, наибольшее их количество и воздушно-сухую массу отмечали на фоне естественного плодородия - 66 шт./м2 и 23 г/м2 соответственно, против 18.20 шт./м2 и

4. Урожайность яровой пшеницы в зависимости от вариантов удобрений и погодных условий, т/га

1,5.1,8. В зависимости от погодных условий наибольшие ФПП и КПД ФАР отмечали во влажные годы.

Во все годы применение и повышение норм удобрений положительно сказывалось на формировании урожайности яровой пшеницы (табл. 4). В среднем за 9 лет исследований сбор зерна в варианте с внесением средних норм удобрений повысился, по сравнению с контролем, в 1,6 раза, с высокими - в 1,9 раз. Увеличение нормы удобрений обеспечивало прибавку урожая на 18 %.

Больший эффект от улучшения условий минерального питания отмечали во влажные годы, прибавка урожая на фоне средних норм составила 66 %, высоких - 96 %, в засушливые соответственно - 62 и 80 %, в избыточно влажный - 22 и 47 %. В менее благоприятных условиях засушливых лет, сбор зерна в среднем по вариантам опыта был на 0,95.1,09 т/га ниже, чем во влажные и избыточно влажные годы.

Вариант Степень увлажнения лет исследования В среднем за 2011-2019 гг.

избыточно влажные | влажные I засушливые

Без удобрений 2,69 2,24 1,60 2,15

Средняя норма 3,28 3,71 2,60 3,41

Высокая норма 3,95 4,40 2,88 4,01

В среднем 3,31 3,45 2,36 3,19

НСР для частных средних - 0,34 т/га, лет и удобрений - 0,20 т/га

3.5 г/м2 в удобренных вариантах. Во влажные годы по количеству сорняков четкой зависимости не установлено, но их воздушно-сухая масса в удобренных вариантах была меньше, чем в контроле, в 1,5.1,6 раза.

Формирование урожайности зависит как от площади листьев, так и от времени их функционирования. Значения фотосинтетического потенциала посева (ФПП) позволяют оценить его состояния как целостной системы по формированию урожая. Величина этого показателя более 1 млн м2/га дн. обеспечивает высокую урожайность зерна.

Важная составляющая фотосинтетической деятельности посева -коэффициент полезного действия фотосинтетически активной радиации (КПД ФАР). Хорошими считаются посевы с КПД ФАР 1,5.3,0 %, но обычно величина этого показателя находится на уровне 0,5.1,5 % [14].

В наших исследованиях величина листовой поверхности, ФПП и КПД ФАР яровой пшеницы во все годы увеличивались с улучшением условий минерального питания (табл. 3). В среднем за 9 лет при применении удобрений и повышении их норм площадь листьев и ФПП возрастали, по сравнению с фоном естественного плодородия почвы, в 1,7.2,3 раза, КПД ФАР - в

Улучшение условий минерального питания растений повышало стабильность урожайности по годам, по сравнению с неудобренным вариантом. Во влажные и избыточно влажный годы в контроле она была выше, чем в засушливые, на 40.68 %, при внесении средних норм удобрений - на 26.43 %, высоких - на 18.37 %. Доля участия удобрений в вариабельности урожая составляла 58,6 %, метеоусловий лет - 32,5 %, их взаимодействия -5,3 %.

Анализ структуры урожая яровой пшеницы показал, что число зерен в колосе и масса 1000 зерен возрастали в избыточно влажный год и уменьшались - в засушливые. Количество продуктивных стеблей было больше во влажные годы (в остальные величина этого показателя находилась на одном уровне) на 12,1.12,6 % (51. 53 шт./м2).

Применение и повышение норм удобрений положительно отразилось на всех основных продуктивных элементах структуры урожая. В среднем за 9 лет наиболее выраженное влияние они оказали на число зерен в колосе, разница между контролем и вариантом с внесением высокой нормы составила 54,8 % (11,4 шт.), затем на количество продуктивных стеблей - 16,2 % (67 шт./м2)

5. Окупаемость 1 кг д.в. удобрений прибавкой урожайности яровой пшеницы в зависимости от вариантов удобрений и погодных условий, кг

Норма Степень увлажнения лет исслед ования В среднем за

удобрений избыточно влажны^ влажные I засушливые 2011-2019 гг.

Средняя 4,4 10,9 7,4 9,3

Высокая 4,7 8,0 4,7 6,9

и наименьшее на массу 1000 зерен -8,2 % (2,6 г).

Во влажные годы изменение величины продуктивных элементов структуры урожая при применении удобрений было аналогично средним многолетним. В большей степени они повлияли на увеличение числа зерен в колосе, разница между контролем и вариантом с высокой нормой - 39,7 % (9,3 шт.), на количество продуктивных стеблей - 14,2 % (61 шт./м2) и в меньшей степени на массу 1000 зерен -10,6 % (3,3 г).

В засушливые годы применение удобрений влияло на массу 1000 зерен еще меньше, разница между крайними вариантами опыта - 6,9 % (2,2 г), больше на количество продуктивных стеблей - 32,2 % (116 шт./м2) и число зерен в колосе - 29,1 % (6,8 шт.). В избыточно влажный год большее влияние они оказали на изменение числа зерен в колосе и массу 1000 зерен, разница между вариантом без удобрений и на фоне высоких норм соответственно составила 14,2 % (4,1 шт.) и 9,1 % (3,1 г), по количеству продуктивных стеблей - 4,9 % (20 шт./м2).

Наибольшая окупаемость 1 кг д.в. удобрения сбором зерна яровой пшеницы в опыте в среднем за 9 лет отмечена при внесении средних норм (9,3 кг), на фоне высоких норм она была ниже на 35 % (табл. 5). В зависимости от погодных условий самую высокую величину этого показателя отмечали во влажные годы и также при средних нормах.

Выводы. Таким образом, на осушаемых землях применение удобрений в посевах яровой пшеницы обеспечивает наибольший эффект во влажные годы. При внесении средних норм прибавка урожая в таких условиях составляет 66 %, высоких - 96 %, в засушливые годы она находится на уровне 62 и 80 % соответственно, в избыточно влажные - 22 и 47 %. В засушливые годы в среднем по вариантам удобрений урожайность снижается, по сравнению с влажными и избыточно влажным, на 0,95.1,09 т/га. Доля участия удобрений в вариабельности урожайности составляет 58,6 %, лет -32,5 %, их взаимодействия - 5,3 %.

Самая высокая окупаемость удобрений прибавкой урожая зерна яровой пшеницы на осушаемой хорошо окультуренной дерново-подзолистой легкосуглинистой глееватой почве отмечена при использовании средних норм - 9,3 кг зерна, во влажные годы

на этом фоне она достигала 10,7 кг и была максимальной в опыте.

Использование результатов проведенного исследования открывает возможности для применения более выгодных ресурсоэкономичных технологических вариантов возделывания яровой пшеницы.

Литература.

1. Митрофанов Ю.И. Погода и урожай на осушаемых землях // Мелиорация и водное хозяйство. 2001.№ 3. С. 31-33.

2. Дубовик Д. В., Чуян О. Г. Качество сельскохозяйственных культур в зависимости от агротехнических приемов и климатических условий // Земледелие. 2018.№ 2. С. 9-13.

3. Влияние почвенно-климатических факторов на урожайность основных сель-скохозяйственныхкультур в муниципальных районах Белгородской области / А. С. Строков, О. А. Макаров, Н. А. Марахова и др. // Земледелие. 2019. № 6. С. 21-24.

4. Сычев В. Г., Беличенко М. В. Рома-ненков В. А. Результаты мониторинга урожайности сельскохозяйственных культур, продуктивности севооборотов и изменения свойств почв в длительных опытах географической сети // Плодородие. 2017. №6 (99). С. 2-5.

5. Лукин С. М., Мерзлая Г. Е. Сравнительная эффективность различных систем удобрения при длительном их применении в севооборотах // Плодородие. 2016. № 5 (92). С. 42-47.

6. Алметов Н. С., Чернова Л. С., Завалин

A. А. Продуктивность ячменя при использовании минеральных удобрений на дерново-слабоподзолистых почвах // Плодородие. 2012. № 3 (66). С. 2-4.

7. Грингоф И. Г., Попова В. В., Страшный

B. Н. Агрометеорология. Л.: Гидрометеоиз-дат, 1987. С. 184-187.

8. Справочник агронома по сельскохозяйственной метеорологии. Под ред. И. Г. Грин-гофа. Л.: Гидрометеоиздат. 1986. С. 191.

9. Влияние минеральных удобрений на урожайность и качество зерна яровой пшеницы Свеча / В. Д. Абашеев, Ф. А. Попов, Е. Н. Носкова и др. // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2017. № 2 (57).

C. 35-40.

10. Лыскова И. В. Влияние минеральных удобрений на плодородие дерново-подзолистой почвы, урожайность и качество зерновых культур // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2017. №6 (61). С. 35-40.

11. Петрова Л. И., Корнеева Е. М. Влияние агроландшафтных условий и удобрений на урожай культур на осушаемых землях ЦР НЗ // Земледелие. 2008. №1. С. 12-13.

12. Кирюшин В. И. Экологические основы земледелия. М.: Колос, 1996. С. 47.

13. Румянцев В. И., Коптева З. Ф., Сурков Н. Н. Земледелие с основами почвоведения. М.: Колос, 1979.С. 52-53.

14. Каюмов М. К. Программирование продуктивности полевых культур. М.: Росагропромиздат,1989.С.11.

Influence of fertilizers and weather conditions on the formation of spring wheat yield on drained lands

L. I. Petrova, Yu. I. Mitrofanov, N. K. Pervushina, V. N. Lapushkina

All-Russian Research Institute of Reclaimed Lands, pos. Emmauss, 27, Kalininskii r-n, Tverskaya obl., 170530, Russian Federation

Abstract. The work was performed on the territory of the Tver region in 2011-2019. We studied the influence of mineral fertilizers rates under different weather conditions on the water-air and nutrient regimes of the soil, its biological activity, photosynthetic activity and phytosanitary condition of crops, the yield and quality of spring wheat grain, and the payback of fertilizers by crop increase. The experiment included 3 options and was established in the soil drained by a closed drainage system: without fertilizers (the control), average rates of mineral fertilizers (N45P45K45), and high rates (N90P90K90). Weather conditions during the years of the research were humid(hydrothermalcoefficient of 1.34-1.79), excessively wet (hydrothermal coefficient was 2.22), and arid (hydrothermal coefficient of 0.93-0.99). The most favourable state of the water-air regime of the arable layer in spring wheat crops during the growing season was in the wet years, when soil moisture on average during the growing season was 64.8% of the lowest moisture capacity, in the excessively wet years it was 94.0%, in the dry years it was equal to 44.8%. On average over 9 years, in the variant with average fertilizer rates, the yield increased 1.6 times, in comparison with the control, in the variant with high rates - by a factor of 1.9. The share of fertilizers in the variability of the value of this indicator was 58.6%, of the year - 32.5%, their interaction - 5.3%. The yield was lower in the dry years, compared with humid and excessively wet ones, the difference was 0.95-1.09 t/ha on average over the options. The highest payback of fertilizers (in terms of 1 kg of active substance) was noted in the variant with average norms, it was 9.3 kg of grain. In wet years, it increased to 10.7 kg.

Keywords: spring wheat (Triticum aesti-vum L.); weather conditions; fertilizer rates; water-air and nutritional regimes; productivity; fertilizer payback.

Author Details: L. I. Petrova, Cand. Sc. (Agr.), leading research fellow (e-mail: 2016vniimz-noo@list.ru); Yu. I. Mitrofanov, 3 Cand. Sc. (Agr.), head of division; N. K. Per- | vushina, junior research fellow; V. N. Lapush- л kina, junior research fellow. g

For citation: Petrova LI, MitrofanovYul, л Pervushina NK, et al. [Influence of fertilizers s and weather conditions on the formation of spring wheat yield on drained lands]. Ю Zemledelije. 2020;(4):12-5. Russian. doi: ю 10.24411/0044-3913-2020-10403. 0

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.