CC BY
59
SCIENTIFIC SUPPORT AND MANAGEMENT OF AGRARIAN AND INDUSTRIAL COMPLEX
УДК 631.58.631,48:581:5
DOI: 10.24411/2587-6740-2019-14066
ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИЙ, СОДЕРЖАЩИХ СЕРУ, НА УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ В УСЛОВИЯХ КУРСКОЙ ОБЛАСТИ
А.В. Чевычелов1, Л.В. Левшаков1, В.И. Лазарев2
1ФГБОУ ВО «Курская государственная сельскохозяйственная академия имени И.И. Иванова», г. Курск 2ФГБНУ «Курский научно-исследовательский институт агропромышленного производства», Курская область, п. Черемушки, Россия
В статье представлены результаты исследований по эффективности использования удобрений, содержащих серу, при возделывании яровой пшеницы на черноземе типичном и темно-серой лесной почве. Установлено, что на черноземе типичном со средним уровнем обеспеченности почвы серой (7,7 мг/кг) эффективность комплексного минерального удобрения марки NPKS-(10-20-20-6) была практически равна эффективности комплексного минерального удобрения без серы -NPK-(16-16-16). Влияние серы, находящейся в комплексном минеральном удобрении, было минимальным: прибавка урожая яровой пшеницы составила 0,5 ц/га (НСР05 — 1,2 ц/га). На темно-серой лесной почве с низким уровнем обеспеченности серой (2,8 мг/кг) внесение комплексного минерального удобрения марки NPKS-(10-20-20-6) повышало урожайность яровой пшеницы на 10,9 ц/га, прибавка урожая от серы, входящей в состав удобрения, составила 2,6 ц/га (НСР05 — 1,2 ц/га). Использование комплексных минеральных удобрений с серой на черноземе типичном обеспечивало получение 18085 руб./га чистого дохода при себестоимости 1 ц зерна равной 427,31 руб. и уровне рентабельности 122%%. Экономические показатели использования удобрения, содержащего серу, на темно-серой лесной почве были выше и составили: 21537 руб./га, 372,60 руб./ц и 136%% соответственно. То есть эффективность комплексных минеральных удобрений с серой находилась в прямой зависимости от содержания подвижных форм серы в почве: с повышением содержания серы в почве эффективность удобрений снижалась.
Ключевые слова: чернозем типичный, темно-серая лесная почва, сера, яровая пшеница, минеральное удобрение с содержанием серы, урожайность, экономическая эффективность.
Введение
Важным элементом, входящим в состав белковых веществ растений, участвующим в окислительно-восстановительных процессах и в обмене веществ, является сера [1, 2, 3]. Агрохимический анализ почв Курской области показал, что они имеют низкую обеспеченность подвижными формами микро- и мезоэлементов, в частности серы. Наименее обеспечены серой серые лесные почвы всех подтипов, имеющие легкий гранулометрический состав и низкое содержание гумуса. По данным агрохимического обследования, пахотные почвы хозяйств 1-го агро-почвенного района Курской области с низким содержанием подвижных форм серы составля-
ют 96,5%, средним — 3,5%, высоким — 0,2% от обследованной пашни (рис. 1).
В этих условиях получение высоких и стабильных урожаев основных сельскохозяйственных культур без внесения удобрений, содержащих серу, весьма проблематично [4]. В сельскохозяйственном производстве длительный период в качестве таких удобрений использовали сульфат кальция (гипс), содержащий 19% серы и 23% кальция, простой суперфосфат, содержащий, помимо фосфора, 11% серы и 22% кальция, сульфат аммония -24% серы и 21% азота, сульфат калия — 16,5% серы и 53% калия, сульфат магния — 10% магния и 13% серы.
Рис. 1. Картограмма обеспеченности пахотных почв 1-го агропочвенного района Курской области подвижными формами серы
INTERNATIONAL AGRICULTURAL JOURNAL № 4 (370) / 2019
В настоящее время отечественной химической промышленностью освоен выпуск комплексных минеральных удобрений марки ИРЮ-(10-20-20-6), включающих в свой состав азот, фосфор, калий и серу, находящуюся в наиболее доступной для растений форме. Изучение эффективности использования таких удобрений при возделывании сельскохозяйственных культур в условиях Курской области является актуальной задачей. Особое значение таких исследований состоит в том, что за последние десятилетия, в связи с изменением структуры ассортимента удобрений, с одной стороны, и многократного снижения их применения в земледелии области, с другой, в почву существенно уменьшилось поступление микроэлементов [5] и серы. Хотя типичные и обыкновенные черноземы относятся к почвам, довольно хорошо обеспеченным многими микроэлементами [6], сложившаяся сельскохозяйственная практика предопределяет необходимость более тщательной оценки современного потенциала почв Курской области в данном отношении и разработки соответствующих рекомендаций по улучшению обеспеченности сельскохозяйственных культур недостающими элементами питания.
Цель исследований
Цель исследований — определить эффективность минеральных удобрений, содержащих серу, при возделывании яровой пшеницы в условиях черноземных и темно-серых лесных почв Курской области.
Условия, материалы и методы
Изучение эффективности комплексного минерального удобрения с серой марки ИРЮ-(10-20-20-6) проводилось в 2015-2017 гг. на двух типах почв: темно-серой лесной (ООО «Знамен-ское» Рыльского района, Курской области) и
www.mshj.ru
черноземе типичном (Курский НИИ агропромышленного производства) на посевах яровой пшеницы по следующей схеме:
1. Контроль — без внесения удобрений.
2. Внесение №^-(10-20-20-6) в дозе
+ 1М20 (аммиачная селитра) с осени под основную обработку почвы.
3. Внесение ИРК-(16-16-16) в дозе И40Р40К40 с осени под основную обработку почвы. Повторность опыта трехкратная, размещение вариантов в опыте систематическое в один ярус. Площадь учетной делянки 100 м2. Характеристика почв опытных участков представлена в таблице 1.
Полевые работы на опытных участках проводили в лучшие агротехнические сроки и в
Таблица 1 Агрохимическая характеристика пахотного слоя почв опытных участков
Показатели Содержание
чернозем типичный темно-серая лесная
Гумус, % 6,1 3,2
рН водной суспензии 6,5 5,0
Гидролизуемый азот, мг/кг 184 90
Подвижный фосфор, мг/кг 156 113
Обменный калий, мг/кг 113 81
Бор, мг/кг 0,34 0,37
Медь, мг/кг 0,30 0,06
Цинк, мг/кг 0,32 0,4
Магний, мг-экв/100 г 4,5 7,5
Сера, мг/кг 7,7 2,8
основном теми же машинами и орудиями, которые используются в производственных условиях. Сорт яровой пшеницы Дарья, норма посева — 5 млн всхожих зерен на 1 га, способ посева — рядовой, глубина заделки семян — 4-5 см. Уборку яровой пшеницы проводили самоходным комбайном «Сампо-500» прямым ком-байнированием. При этом убирали всю площадь учетной делянки, зерно взвешивали в мешках на десятичных весах. Пересчет урожая проводили на 100%-ю чистоту и 14%-ю влажность зерна. В образцах зерна яровой пшеницы определяли содержание сырой клейковины стандартным методом (И.Е. Казаков, 1967), натуру зерна — по Г0СТ-10840-76, массу 1000 зерен — по ГОСТ-10842-76. Агрохимические показатели почвы определяли следующими методами: нитратный азот — колориметрически дисульфофеноловым методом Грандваля-Ляжу, содержание серы — методом объемной трилонометрической оценки сульфатов. Для обработки экспериментальных данных применяли дисперсионный метод математического анализа [7].
Результаты и обсуждение
В результате проводимых исследований установлено, что внесение минеральных удобрений оказывало существенное влияние на влагообеспеченность и питательный режим как чернозема типичного, так и темно-серой лесной почвы. В вариантах с внесением комплексных минеральных удобрений с серой №^-(10-20-20-6) и без серы ИрК-(16-16-16) запасы продуктивной влаги перед посевом яровой пшеницы в пахотном слое чернозема типичного были на 1,2-1,3 мм, а в пахотном слое темно-серой лесной почве — на 1,6-1,3 мм выше, чем в контрольных вариантах (табл. 2).
Виды минеральных удобрений практически не оказывали влияния на содержание доступной влаги в пахотном слое почвы перед посевом яровой пшеницы. Внесение комплексных минеральных удобрений обеспечивало более высокие запасы нитратного азота перед посевом яровой пшеницы. В пахотном слое чернозема типичного они составили 17,8 мг/кг в вариантах с внесением ^^-(10-20-20-6) и 17,6 мг/кг в вариантах с внесением ИРК-(16-16-16) при содержании нитратного азота в варианте без внесения удобрений, равном 12,5 мг/кг. В пахотном слое темно-серой лесной почвы запасы нитратного азота перед посевом яровой пшеницы составили 16,7 и 16,1 мг/кг, в контрольном варианте — 11,8 мг/кг соответственно. В фазе колошения яровой пшеницы запасы нитратного азота повышались в пахотном слое чернозема типичного до 26,4-26,1 мг/кг, темно-серой лесной почвы — до 22,4-22,2 мг/кг. Ко времени уборки яровой пшеницы запасы нитратного азота в вариантах с внесением №^-(10-20-20-6) и ИРК-(16-16-16) были минимальными и составили: в пахотном слое чернозема типичного — 14,7-14,9 мг/кг и в пахотном слое темно-серой лесной почвы -12,9-12,7 мг/кг (рис. 2).
Разницы в запасах нитратного азота по всем фазам вегетации яровой пшеницы в вариантах с внесением комплексных удобрений с серой ИРЮ- (10-20-20-6) и без серы ИРК-(16-16-16) практически не наблюдалось.
Внесение различных видов минеральных удобрений как на черноземе типичном, так и на темно-серой лесной почве способствовало лучшему росту и развитию растений яровой пшеницы, образованию более мощной вегетативной массы и корневой системы в сравнении с контрольным вариантом. Разницы в развитии
Таблица 2
Влияние различных видов минеральных удобрений на содержание доступной влаги и нитратного азота в пахотном слое почвы перед посевом яровой пшеницы (2015-2017 гг.)
Показатели Тип почвы Варианты опыта
1. Контроль 2. МКБ в дозе N Р К 5 + N п 20 40 40 12 20 под основную обработку почвы 3. NPK в дозе N РК п 40 40 40 под основную обработку почвы
Запасы доступной влаги, мм чернозем типичный 30,7 31,9 32,0
темно-серая лесная 33,8 35,4 35,1
Содержание N-N0^ мг/кг чернозем типичный 12,5 17,8 17,6
темно-серая лесная 11,8 16,7 16,1
kil
□ Перед посевом ■ Период кущения □ Перед уборкой
Чернозем типичный
Темно-серая лесная почва
Рис. 2. Влияние различных видов минеральных удобрений на содержание нитратного азота в слое почвы 0-25 см (2015-2017 гг.)
МЕЖДУНАРОДНЫЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ЖУРНАЛ № 4 (370) / 2019
ш
SCIENTIFIC SUPPORT AND MANAGEMENT OF AGRARIAN AND INDUSTRIAL COMPLEX
Таблица 3
Влияние различных видов минеральных удобрений на урожайность яровой пшеницы (2015-2017 гг.)
Варианты Урожайность, ц/га Прибавка, ц/га
от внесения удобрений от вида удобрений
Чернозем типичный
1. Контроль 27,5
2. МРКБ в дозе М20Р40К40Б12 + М20 под основную обработку почвы 34,б 7,1 +0,5
3. МРК в дозе М40Р40К40 под основную обработку почвы 34,1 б,б -
НСР05 1,2
Темно-серая лесная
1. Контроль 2б,4 -
2. МРКБ в дозе М20Р40К40Б12 + М20 под основную обработку почвы 37,3 10,9 2,б
3. МРК в дозе М40Р40К40 под основную обработку почвы НСР05 34,7 8,3 1 4
Таблица 4
Экономическая эффективность применения различных видов минеральных удобрений на посевах яровой пшеницы
Варианты Урожай, ц/га Стоимость валовой продукции, руб. Прибавка урожая, ц/га Стоимость прибавки, руб. Затраты на 1 га, руб. Себестоимость, руб./ц Чистый доход, руб./га Уровень рентабельности, %
Чернозем типичный
1.Контроль 27,5 2б125 - 9315 338,73 1б810 179
2.МРКБ в дозе М20Р40К40Б12 + М20 под основную обработку почвы 34,б 32870 7,1 б745 14785 427,31 18085 122
3.МРК в дозе М40Р40К40 под основную обработку почвы 34,1 32395 б,б б270 14835 435,0 175б0 118
Темно-серая лесная
1.Контроль 2б,4 25080 - - 875б 331,бб 1б324 18б
2. МРКБ в дозе М20Р40К40Б12 + М20 под основную обработку почвы 37,3 35425 10,9 10355 13898 372,б0 21537 155
3.МРК в дозе М40Р40К40 под основную обработку почвы 34,7 329б5 8,3 7885 13945 401,87 19020 13б
растений яровой пшеницы в вариантах с внесением комплексных удобрений с серой и без серы не наблюдалось.
Анализ урожайных данных, полученных в опытах, свидетельствует о высокой эффективности комплексных минеральных удобрений при возделывании яровой пшеницы на различных типах почв. Внесение комплексных минеральных удобрений марки ИРК-(16-16-16) в дозе М40Р40К40 повышало урожайность яровой пшеницы на черноземе типичном на 6,6 ц/га или на 24,0% в сравнении с контролем, на темно-серой лесной почве — на 8,3 ц/га или на 31,4% (табл. 3).
При внесении комплексных минеральных удобрений с серой марки ИРЮ-(10-20-20-6) в дозе И^К^^ прибавки урожая яровой пшеницы были несколько выше в сравнении с контролем и составили: на черноземе типичном — 7,1 ц/га или 25,8%, на темно-серой лесной почве — 10,9 ц/га или 41,3%.
Эффективность внесения различных видов комплексных минеральных удобрений (ИРК без серы и ИРЮ с серой) зависела от содержания серы в почве. На черноземе типичном со средним уровнем обеспеченности почвы серой (7,7 мг/кг) эффективность комплексного минерального удобрения марки ИРЮ-(1 0-20-20-6) была практически равна эффективности комплексного минерального удобрения без серы ИРК-(16-16-16).
Влияние серы, находящейся в комплексном минеральном удобрении ИРЮ-(1 0-20-20-6), было минимальным — прибавка урожая составила 0,5 ц/га.
Эффективность комплексного минерального удобрения марки №^-(10-20-20-6) на темно-серой лесной почве с низким уровнем обеспеченности серой (2,8 мг/кг) была значительно выше. Прибавка урожая яровой пшеницы от серы, находящейся в комплексном минеральном удобрении №^-(10-20-20-6), составила 2,6 ц/га.
Экономическая эффективность использования комплексных минеральных удобрений марки ИРЮ-П0-20-20-6) зависела от содержания серы в почве: на черноземе типичном она была ниже, чем на темно-серой лесной почве (табл. 4).
Так, внесение комплексных минеральных удобрений с серой под яровую пшеницу на черноземе типичном обеспечивало получение 18085 руб./га чистого дохода при себестоимости 1 ц зерна равной 427,31 руб. и уровне рентабельности 122%. На темно-серой лесной почве величина чистого дохода составила 21537 руб./га, себестоимость 1 ц зерна — 372,60 руб. и уровень рентабельности — 136%.
Выводы
Таким образом, результаты проведенных испытаний показали, что на черноземе типичном со средним уровнем обеспеченности почвы серой (7,7 мг/кг) эффективность комплексного ми-
нерального удобрения марки NPKS-(10-20-20-6) была практически равна эффективности комплексного минерального удобрения без серы NPK-(16-16-16). В условиях темно-серых лесных почв с низким уровнем обеспеченности серой (2,8 мг/кг) эффективность комплексных минеральных удобрений марки NPKS-(10-20-20-6) была значительно выше эффективности комплексного минерального удобрения без серы NPK-(16-16-16).
Литература
1. Анспок П.И. Совершенствование способов применения микроэлементов в растениеводстве. В кн.: Микроэлементы в биологии и их применение в сельском хозяйстве и медицине. Самарканд, 1990. С. 115-116.
2. Булыгин С.Ю. Микроэлементы в сельском хозяйстве. Днепропетровск, 2007. 100 с.
3. Гомонова Н.Ф. Микроорганизмы как показатели состояния агроэкосистем при длительном применении комплекса удобрений и в их последействии. В сб.: Экологическая агрохимия. М.: Изд-во МГУ, 2008, С. 140-152.
4. Кабата-Пендиас А., Пендиас Х. Микроэлементы в почвах и растениях. М.: Мир, 1989. 439 с.
5. Лазарев В.И., Айдиев А.Я., Золотарева И.А., Стифе-ев А.И., Шершнева О.М. Эффективность микроэлементных удобрений в условиях Курской области. Курск, 2013, 139 с.
6. Протасова Н.А., Щербаков А.П. Микроэлементы в черноземах и серых лесных почвах Центрального Черноземья. Воронеж, 2003. 367 с.
7. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Агро-промиздат, 1985. 351 с.
Об авторах:
Чевычелов Андрей Валерьевич, аспирант, [email protected]
Левшаков Леонид Васильевич, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, декан агротехнологического факультета, [email protected] Лазарев Владимир Иванович, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заместитель директора по научной работе, ORCID: http://orcid.org/0000-0002-2931-8560, [email protected]
56 -
INTERNATIONAL AGRICULTURAL JOURNAL № 4 (370) / 2019 www.mshj.ru
INFLUENCE OF FERTILIZERS CONTAINING SULPHUR ON YIELD AND GRAIN QUALITY OF SPRING WHEAT IN THE CONDITIONS OF THE KURSK REGION
A.V. Chevychelov1, L.V. Levshakov1, V.I. Lazarev2
'Kursk state agricultural academy named after I.I. Ivanov, Kursk 2Kursk research institute of agricultural production, Kursk region, village Cheremushki, Russia
The article presents the results of studies on the effectiveness of the use of fertilizers containing sulfur in the cultivation of spring wheat on black-earth typical and dark gray forest soil. It was found that on the typical Chernozem with an average level of gray soil security (7.7 mg/kg), the efficiency of the complex mineral fertilizer of the NPKS-(10-20-20-6) was almost equal to the efficiency of the complex mineral fertilizer without sulfur — NPK-(16-16-16). The effect of sulfur emerging from a complex mineral fertilizer was minimal — the yield increase of spring wheat was 0.5 c/ha (LSD05 — 1.2 k c/ha). On dark-gray forest soil with low availability of sulfur (2.8 mg/kg) the introduction of complex mineral fertilizer brand NPKS-(10-20-20-6) increased the yield of spring wheat by 10.9 c/ha, the yield increase due to sulfur included in the composition of the fertilizer was 2.6 c/ha (LSD05 — 1.2 c/ha). The use of complex mineral fertilizers with sulfur on Chernozem typically provided 18085 rubles/ha of net income, at the cost of 1 kg of grain equal to 427.31 rubles and the level of profitability of 122%. Economic indicators of the use of fertilizers containing sulfur on dark gray forest soil were higher and amounted to: 21537 rubles/ha, 372.60 rubles/c and 136% respectively. That is, the efficiency of complex mineral fertilizers with sulfur was in direct dependence on the content of sulfur in the soil: with the increase of sulfur content in the soil, the efficiency of fertilizers decreased. Keywords: typical chernozem, dark gray forest soil, sulfur, spring wheat, mineral fertilizer with sulfur content, yield, economic efficiency.
References
1. AnspokP.I. Improvement of the methods of application microelements in crop production. In the book: Trace elements in biology and their application in agriculture and medicine. Samarkand, 1990. Pp. 115-116.
2. Bulygin S.Yu. Microelements in agriculture. Dnepropetrovsk, 2007. 100 p.
About the authors:
3. Gomonova N.F. Microorganisms as indicators of agro-ecotems with long-term use of complex fertilizers and their subsequent performance. In the collection: Environmental agrochemistry. Moscow: Publishing house of Moscow state university, 2008. Pp. 140-152.
4. Kabata-PendiasA, Pendias Kh.Trace elements in soils and plants. Moscow: Mir, 1989. 439 p.
5. Lazarev V.I., Ajdiev AYa, Zolotareva I.A., Stifeev A.I., Shershneva O.M. The effectiveness of microelement fertilizer in conditions of the Kursk region. Kursk, 2013. 139 p.
6. Protasova N.A. Scherbakov A.P. Trace elements in chernozems and gray forest soils of the central chernozem region. Voronezh, 2003. 367 p.
7. Dospekhov B.A. Technique of field experience. Moscow: Agropromizdat, 1985. 351 p.
Andrey V. Chevychelov, graduate student, [email protected]
Leonid V. Levshakov, candidate of agricultural sciences, associate professor, dean of the faculty of agrotechnology, [email protected]
Vladimir I. Lazarev, doctor of agricultural sciences, professor, deputy director for science, ORCID: http://orcid.org/0000-0002-2931-8560, [email protected]
МЕЖДУНАРОДНЫЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ЖУРНАЛ № 4 (370) / 2019
