CC BY
63
АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
УДК 631.6:631.582
ЯРОВОЙ ЯЧМЕНЬ - ПЕРСПЕКТИВНАЯ КУЛЬТУРА РИСОВЫХ СЕВООБОРОТОВ КАЛМЫКИИ
Н.Н. Дубенок, академик Россельхозакадемии В.В. Кузнецова, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
Волгоградский государственный аграрный университет
В.В. Бородычев, доктор сельскохозяйственных наук, профессор С.Б. Адьяев, кандидат сельскохозяйственных наук
Волгоградский филиал ГНУ ВНИИГиМРоссельхозакадемии
Агробиологические свойства ярового ячменя позволяют использовать его в качестве сопутствующей культуры рисовых севооборотов без проведения вегетационных поливов. Остаточные запасы влаги в почве после уборки риса в сочетании с климатическими ресурсами региона обеспечивают потенциальную продуктивность изучаемых сортов ячменя с. Зерноградец 710, Прерия, Щедрый выше потенциала естественного плодородия почвы.
Ключевые слова: предшественник, ячмень, сорт, рис, запас влаги, доза, удобрения, продуктивность посева, урожайность, чистый доход.
В Российской Федерации ячмень занимает около 10,5 млн га, в Республике Калмыкия он возделывается на площади 86,9 тыс. га, что составляет 31,3 % в структуре посевных площадей региона. Урожайность культуры крайне низкая и по годам колеблется от 0,8 до 1,66 т/га. Посевные площади ярового ячменя в 2012 году в Республике Калмыкия составили 49,7 тыс. га, а средняя урожайность зерна не превысила 1,26 т/га [5]. Важным резервом увеличения урожайности ярового ячменя в условиях дефицита водных ресурсов является расширение его площадей в рисовых севооборотах. Актуальны вопросы повышения эффективности использования остаточной влаги после возделывания риса для получения гарантированных урожаев зерна в годы с различной влагообеспеченностью, вопросы сохранения и улучшения плодородия почвы. Совершенствование технологии возделывания ярового ячменя, в том числе при возделывании в рисовых севооборотах, связано с необходимостью установления взаимосвязей в реализации продукционного процесса культуры, формировании агроэкологических условий и расходовании основных производственных ресурсов.
Высокие запасы почвенной влаги, потенциально доступной растениям, определяют резервы повышения продуктивности перспективных сортов ярового ячменя в сравнении с богарной культурой его возделывания. Решение задач, направленных на рациональное использование водных ресурсов в течение вегетационного периода, в этой ситуации является необходимым условием расширения производства ярового ячменя в векторе интенсивного развития.
Для решения этих задач нами был реализован эксперимент в двух полевых опытах. В опыте 1 яровой ячмень высевали при трех уровнях минерального питания, рассчитанных на формирование 1,5, 2,5 и 3,5 т/га: вариант 1 - внесение минеральных удобрений дозой ^0Р40, рассчитанных на формирование 1,5 т/га зерна ярового ячменя; вариант 2 - внесение минеральных удобрений дозой ^0Р100, рассчитанных на формирование 2,5 т/га зерна ярового ячменя; вариант 3 - внесение минеральных удобрений дозой ^00Р160, рассчитанных на формирование 3,5 т/га зерна ярового ячменя.
Все варианты опыта 1 были заложены в первый год после возделывания риса.
Второй опыт был заложен по двухфакторной схеме, в котором в комплексе с тремя уровнями минерального питания (фактор А) изучалось влияние двух предшественников (фактор В) на формирование агроэкологических условий, рост, развитие и формирование урожая зерна ярового ячменя. По фактору А - удобрения вносили такими же, как и в первом опыте дозами. По фактору В - яровой ячмень высевали по следующим предшественникам: вариант 1 - яровой ячмень, вариант 2 - соя. Все сочетания факторов по второму опыту закладывались по второму после возделывания риса полю [3].
Исследования проводили в 2008-2013 годах в ОАО «50 лет Октября» Октябрьского района Калмыкии.
Агротехника возделывания ячменя разрабатывалась с учетом действующих зональных рекомендаций, особенностей возделывания сопутствующих сельскохозяйственных культур в рисовых гидромелиоративных системах, с включением изучаемых в опыте приемов. Изучаемые сорта Прерия, Зерноградец 710, Щедрый. Почвенные, гидрологические условия на всех вариантах опыта были идентичными, опытный участок отвечал требованиям репрезентативности и единства истории возделывания сельскохозяйственных культур.
Почвы опытного участка бурые полупустынные. Плотность гумусового горизонта 1,15-1,29 т/м3, скважность 47 %, наименьшая влагоемкость в слое 1,0 м - 26,7 % от массы сухой почвы. Содержание азота (29,6 мг/кг почвы) в пахотном горизонте низкое, фосфора (25,2 мг/кг почвы) и калия (298,5 мг/кг почвы) - среднее.
За период вегетации ячменя по количеству выпавших атмосферных осадков 2008 год характеризуется как среднезасушливый (98,1 мм), 2009 год - засушливый (58 мм), 2010 год - средневлажный (117,5 мм), а 2011 год засушливый (29,1 мм), 2012 год - как засушливый - (50 мм), 2013 г. - среднезасушливый (75 мм).
Опыты сопровождались фенологическими наблюдениями, биометрическими учетами, регулярным отбором и анализом почвенных образцов для определения влажности, водно-физических свойств, физико-химического состава. Учетная площадь единичной делянки, образуемой сочетанием регулируемых в опыте по изучаемым факторам 900 м2 [1, 2, 3, 4].
Обобщение результатов экспериментальных исследований позволяет утверждать, что в начальные периоды развития ячменя, когда запасы влаги в почве еще достаточно велики, определяющее влияние на рост растений оказывают уровень минерального питания, а также метеоусловия. Продолжительность межфазных периодов с повышением уровня минерального питания увеличивается, растения растут более интенсивно и формируют более высокие посевы. При посеве ячменя после риса (опыт I) с увеличением дозы удобрений от N 20Р40 до ^00Р160 продолжительность периода от всходов до начала выколашивания растений возрастала на 2 -6 суток, а высота ячменя увеличилась в среднем на 0,41 м. Следует признать, что уже в эти периоды более интенсивно ячмень растет при возделывании в первом после риса поле, где влажность почвы выше, чем на участках опыта II на 5 -12 % НВ. Внесение удобрений дозой ^00Р160 способствует тому, что к периоду колошения влажность почвы в опыте I (после риса) и опыте II (на втором паровом поле) выравнивается и составляет около 60 % НВ.
В период выхода ячменя в трубку и колошения определяющее влияние на рост и развитие растений начинает оказывать доступность растениям почвенной влаги. На участках с меньшим уровнем минерального питания почва иссушается менее динамично, запас влаги остается более высоким. При возделывании ячменя после риса в этот
период влажность почвы составляла 74,3-83,9 % НВ, а с увеличением дозы удобрений до ^00Р160 - снижалась до 61,7-67,3 % НВ.
В соответствии с динамикой влажности почвы продолжительность прохождения периода «колошение - восковая спелость» на наименее удобренных вариантах была, в среднем, на 2-3 суток больше, чем при внесении максимальной в опыте дозы, ^00Р160. Линейный рост растений к периоду молочной спелости при внесении удобрений дозами ^0Р100 - К100Р160 практически сравнивался, 1,02-1,07 м. В опыте II (при возделывании ячменя на втором после риса поле) период, когда решающее влияние на рост растений начинают оказывать условия водообеспечения при снижающейся доступности почвенной влаги, наступает уже к выходу растений в трубку, то есть существенно раньше, чем при возделывании ячменя после риса. В результате растения ячменя на менее удобренных вариантах догоняют по росту более удобренные посевы, а к завершению вегетации высота растений не превышала 0,730,81 м на всех вариантах опыта II.
Расчеты показали, что при повышении дозы внесения удобрений с ^0Р40 до К60Р100 в посевах ячменя по рису, продуктивность фотосинтеза возрастает на 0,63 г/м2 в сут., с 6,01 до 6,73 г/м2 в сут., а с увеличением уровня минерального питания до ^00Р160 - еще на 0,37 г/м2 в сут. Интенсивность фотосинтеза с увеличением дозы удобрений в пределах ^0Р40-К100Р160 возрастает преимущественно в начальные периоды развития, до начала колошения, а в последующие периоды - снижается, что согласуется с динамикой влагосодержания почвы и особенностями развития соевого агроценоза.
Продуктивность фотосинтеза ячменя на участках второго парового поля, в среднем за вегетационный период, изменялась с увеличением дозы внесения удобрений в пределах 5,83-6,25 г/м2 в сут., то есть различия между вариантами по уровню минерального питания существенно компенсировались интенсивно нарастающим дефицитом доступной растениям влаги. Продуктивность фотосинтеза в таких условиях существенно снижается в период активного формирования хозяйственно-ценной части урожая и тем больше, чем выше уровень минерального питания.
Синтез посевами ячменя 85-125 кг/га сухого вещества в сутки в период «кущение - выход в трубку», 180-220 кг/га сухого вещества в период «выход в трубку - колошение», 55-110 кг/га сухого вещества в период «колошение - молочная спелость» и формирование 27-31 тыс. м2/га площади листьев, около 0,73 м высоты и до 5,4-6,8 т/га сухого вещества позволяет ориентироваться на получение 1,5 т/га зерна. Условия для формирования такого уровня продуктивности посева изучаемыми сортами обеспечиваются при возделывании ячменя на первом и втором после риса поле при рассматриваемых предшественниках и внесении ^0Р40 .
Накопление 120-180 кг/га в сут. сухого вещества в период «кущение - выход в трубку», 250-290 кг/га сухого вещества в период «выход в трубку - колошение», 70150 кг/га сухого вещества в период «колошение - молочная спелость» и формирование 32-36 тыс. м2/га площади листьев, около 1,05 м высоты и до 7,7-11,0 т/га сухого вещества позволяет повысить зерновую продуктивность посева до 2,5 т/га. Условия для формирования 2,5 т/га зерна ярового ячменя обеспечиваются при использовании запасов остаточной после риса почвенной влаги на первом паровом поле и внесении удобрений дозой ^Рю0 или N10^160.
При возделывании ячменя по второму после риса полю основным, лимитирующим продукционный процесс культуры фактором, является дефицит доступных растениям водных ресурсов, который ограничивает урожайность ячменя 1,5 т/га зерна. Наименьшая урожайность была получена при возделывании ячменя по ячменю (табл.).
Таблица - Урожайность зерна ячменя вариантам опыта
Урожайность зерна, т/га
Сорт Уровень минерального питания, кг д.в./га г. 00 о г. о г. о 01 г. 01 г. 01 г. т 01
0 2 0 2 2 2 2 2
Предшественник - рис
N^40 2,06 1,84 1,03 1,30 1,97 2,12
Зерноградец 710 N6^100 3,14 2,55 1,17 1,93 2,33 3,24
^шРш 3,50 2,94 1,08 2,60 2,20 3,50
N^40 2,59 2,36 1,42 2,16 2,00 2,61
Прерия N6^100 2,95 2,74 1,59 2,88 2,61 3,10
^шРш 3,70 2,47 1,80 3,36 2,05 3,69
N^40 - 1,65 1,72 4,34 2,11 2,74
Щедрый ^0Р100 - 2,16 1,94 2,83 2,65 2,70
^00Р160 - 2,58 2,02 3,37 3,04 3,26
Предшественник - ячмень
N^40 1,87 1,63 9,70 1,24 1,86 1,97
Зерноградец 710 ^0Р100 2,92 2,73 1,05 1,87 2,19 2,56
^00Р160 2,54 2,07 1,74 2,43 2,11 2,60
N20P40 1,99 1,84 1,36 2,04 1,97 2,33
Прерия N60Pl00 2,57 2,33 1,41 2,76 2,62 2,78
NlooPl60 2,38 2,15 1,74 3,10 2,96 2,97
N2oP40 - 1,57 1,63 2,28 2,03 2,63
Щедрый N6oPloo - 2,06 1,96 2,73 2,47 2,96
NlooPl60 - 2,51 2,01 3,25 2,91 3,04
Предшественник - - соя
N2oP40 2,15 1,94 1,31 1,47 2,06 2,28
Зерноградец 710 ^0Р100 3,16 3,10 2,47 2,03 2,22 2,66
^^100Р160 2,81 2,76 1,02 2,34 2,11 2,74
N2oP40 2,22 1,93 1,48 2,67 2,15 2,50
Прерия N6oPloo 2,68 2,47 1,52 2,93 2,77 2,91
^^100Р160 2,46 2,20 1,82 3,24 3,06 3,14
N^40 - 1,69 1,69 2,31 2,08 2,76
Щедрый N6oPloo - 2,21 1,95 2,85 2,56 3,06
^^100Р160 - 2,64 2,10 3,30 2,98 3,13
Фактор А 0,011 0,015 0,015 0,014 0,014 0,013
НСР05 Фактор В 0,011 0,015 0,015 0,014 0,014 0,013
Фактор С 0,011 0,015 0,015 0,014 0,014 0,013
Для частных средних 0,033 0,045 0,045 0,042 0,042 0,038
. Примечание:
Фактор А - предшественник ярового ячменя в рисовых чеках Фактор В - сорт ярового ячменя
Фактор С - уровень минерального питания ячменя в рисовых чеках
На участках, где вносили минеральные удобрения дозой N20P40, урожайность зерна ячменя в среднем за годы исследований составила 1,48 т/га; при посеве ячменя после сои - 1,75 т/га. Таким образом, при возделывании ячменя после бобовых культур его зерновая продуктивность возрастает на 0,27-0,29 т/га в сравнении с монокультурой (НСР05 = 0,13 т/га).
При возделывании ячменя после риса с увеличением дозы внесения удобрений урожайность посева возрастала, преимущественно, за счет повышения продуктивной кустистости (с 1,40 до 1,60) и количества зерен в колосе (с 12,9 до 18,4 шт.). При возделывании ячменя на втором после риса поле с увеличением дозы удобрений показатели структуры урожая варьировали в пределах ошибки опыта, что согласуется с ранее полученными нами данными.
Исследования показали, что потребность ячменя в воде возрастает с повышением уровня минерального питания. С использованием запасов остаточной после риса в почве влаги при возделывании ячменя на первом паровом поле объемы водопотребле-
3 3
ния возрастают от 2980 м /га при внесении N20P40 до 3510 м /га при внесении N100P160. Доля использованной почвенной влаги к суммарному водопотреблению ячменя достигает 38,8-47,9 %.
При возделывании ячменя на втором после риса поле снижение запасов почвенной влаги ограничивают объемы возможного водопотребления. Суммарное водопо-требление ячменя при разных уровнях минерального питания составляет 26102710 м /га, а доля участия почвенной влаги к суммарному водопотреблению не превышает 24,9-36,1 %.
Наибольший чистый доход на участках возделывания ячменя после риса формируется при внесении минеральных удобрений дозой N60P100, и составляет 6263 руб./га. Рентабельность производства достигает 72,3 %.
Таким образом, агробиологические свойства ярового ячменя позволяют использовать его в качестве сопутствующей культуры рисовых севооборотов без проведения вегетационных поливов. Все изучаемые сорта ячменя показали хорошие результаты. В среднем урожайность зерна ячменя с. Щедрый по сое формировалась на уровне 2,83 т/га, что больше в сравнении с выращиванием ячменя по ячменю на 0,09 т/га (НСР05 0,0 1 3 т/га). Остаточные запасы влаги в почве после уборки риса в сочетании с климатическими ресурсами региона обеспечивают потенциальную продуктивность изучаемых сортов ячменя выше потенциала естественного плодородия почвы.
Библиографический список
1. Адьяев С.Б., Кузнецова В.В. Возделывание ярового ячменя в рисовых севооборотах Калмыкии [Текст]/Проблемы устойчивого развития мелиорации и рационального природопользования/^. научных трудов ГНУ ВНИИГиМ. - Т.1. - 2007. - С. 234-237.
2. Виленский, П.Л. Оценка эффективности инвестиционных проектов: теория и практика [Текст]/ П.Л. Виленский, В Н. Лившиц, С.А. Смоляк. - М.: Дело, 2004. - 888 с.
3. Доспехов, Б. А. Методика полевого опыта [Текст]/ Б.А. Доспехов. - М.: Агропромиз-дат, 1985.- 351 с.
4. Плешаков, В.Н. Методика закладки полевых опытов в условиях орошения [Текст] /В Н. Плешаков. - ВНИИОЗ, Волгоград, 1983. - 90 с.
5. Статистические материалы развития агропромышленного производства Калмыкии [Текст]. - Элиста, 2012. - 20 с.
E-mail: ndubenok@mail.ru
