CC BY
42
6. Урожайность ярового ячменя и эффективность использования влаги и элементов питания в зависимости от способов основной обработки почвы,в среднем за 2015—2017 гг.
Способ обработки Урожайность, ц/га Сумма внесённых удобрений, кг/га д.в. Выход зерна на 1 кг д.в. минеральных удобрений, кг Расход влаги из почвы в слое 0-100 см, мм Выход зерна на 1 мм затраченной влаги, кг
Чизельная Отвальная 33,6 32,2 90 90 37,3 35,7 118,7 122,7 28,3 24,0
НСР05= 1,98 ц/га
20—30 см на контрольном варианте с отвальной обработкой почвы против 1,06 г/см3 на варианте с чизелеванием. Такая же тенденция выявлена и при уборке ярового ячменя. На контрольном варианте плотность сложения почвы в слое 20—30 см была наибольшей и составила 1,21 г/см3. На варианте с чизельной обработкой почвы произошло некоторое её разуплотнение — до 1,14 г/см3, что на 0,07 г/см3 было меньше, чем на контрольном варианте.
Характеристику влияния способов основной обработки почвы на эрозионные процессы даёт определение поверхностного стока, обусловленного в основном талыми водами, а также смыва почвы в годы исследования (табл. 5).
Анализ данных таблицы 5 показал, что в среднем за годы исследования наибольший сток — 18,23 мм и смыв — 4,5 т/га наблюдались при отвальном способе обработки почвы, что превышало предельно допустимую норму на 29% [9]. Применение почвозащитной (чизельной) обработки способствовало снижению эрозионных процессов — стока до 16,48 мм, смыва — до 3,2 т/га.
Действие различных способов основной обработки почвы существенно не отразилось на величине урожайности ярового ячменя. Однако при чизельной обработке отмечено повышение эффективности внесённых минеральных удобрений — на 4,5% (табл. 6).
В среднем за годы исследования выход зерна ячменя ярового на 1 кг внесённых минеральных удобрений при чизельной основной обработке почвы составил 37,3 кг против 35,7 кг при отвальной обработке. А эффективность влаги, из-
расходованной на формирование урожая зерна ячменя ярового, возросла на 17,9% в сравнении с теми же показателями при отвальной обработке почвы.
Выводы. При анализе данных урожайности ярового ячменя представляется возможным утверждать, что она зависит от эффективности использования влаги и элементов питания, что в свою очередь определяется агрофизическими свойствами активного слоя почвы и эрозионными показателями, меняющимися в зависимости от способа основной обработки почвы. Как показали результаты исследования, способом основной обработки почвы, обеспечивающим наиболее оптимальные условия для произрастания ярового ячменя и формирующим наибольшую окупаемость затраченных ресурсов на формирование урожайности, является чизельная обработка почвы.
Литература
1. Методическое обеспечение мониторинга земель сельскохозяйственного назначения. М.: Почвенный институт им. В.В. Докучаева Россельхозакадемии, 2010. 554 с.
2. Полуэктов, Е.В., Луганцев Е.П. Почвозащитные системы в ландшафтном земледелии. Ростов-на-Дону: СКНЦ ВШ, 2005. 208 с.
3. Агроклиматические ресурсы Ростовской области. Л.: Ги-дрометеоиздат, 1972. 250 с.
4. Доспехов Б.А., Васильев, И.П., Туликов А.М. Практикум по земледелию: учеб. пособие для студентов высш. учеб. заведений. М.: Колос, 1987. 384 с.
5. Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почв. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Агропромиздат, 1986. С. 151.
6. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта: с основами статистической обработки результатов исследований. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Колос, 1979. 416 с.
7. Методические рекомендации по учёту поверхностного стока и смыва почвы при изучении водной эрозии. Л.: Гидроме-теоиздат, 1975. 88 с.
Баланс питательных веществ в посевах кукурузы, выращиваемой на выщелоченных чернозёмах
Д.И. Ерёмин, д.б.н., профессор, Е.А. Дёмин, аспирант, ФГБОУ ВО ГАУ Северного Зауралья
Кукуруза отличается от других зерновых культур высокими урожаями. Её зерно богато витаминами и минералами, необходимыми для нормального развития сельскохозяйственных животных. Как показывает практика, благополучное развитие мясного и молочного животноводства невозмож-
но без использования в рационах кукурузы. На протяжении долгого времени кукурузу в Сибири выращивали лишь на силос по причине длинного периода вегетации этой культуры. Однако современные селекционеры вывели новые, скороспелые гибриды, отличительными признаками которых являются короткий вегетационный период и устойчивость к пониженным температурам. Это дало возможность выращивать кукурузу в лесостепной
зоне Западной Сибири. В результате возникла потребность в разработке новой системы удобрений, для которой требуется установить хозяйственный вынос, коэффициенты для расчёта необходимых доз минеральных удобрений на планируемую урожайность [1, 2].
По мнению многих авторов, при планировании урожая следует учитывать почвенно-климатические особенности региона, которые значительно влияют на потребность кукурузы в дополнительных питательных веществах и эффективном их использовании на протяжении всей вегетации [3—5].
Почвы лесостепной зоны Зауралья отличаются высоким потенциальным плодородием и большими запасами фосфора и калия, что позволяет получать достаточно высокие урожаи, используя лишь азотные удобрения [6—8]. Применение системы удобрений, разработанной под яровые зерновые культуры, не даёт положительного эффекта при выращивании кукурузы по причине её биологических особенностей [9—11].
Цель исследования — установить баланс питательных веществ при выращивании кукурузы на чернозёме выщелоченном.
Материал и методы исследования. Исследование проводили в лесостепной зоне Тюменской области на предприятии «ЗАО «Центральное». Опыт был заложен по следующей схеме: I вариант — контрольный (без удобрений); II — NPK, 4,0 т/га зерна №оРбоК>); III - ОТК, 5,0 т/га (^ЛК)); IV — NPK, 6,0 т/га (^50Р100К100). Дозы удобрений рассчитывали балансовым методом под планируемую урожайность.
Основную обработку почвы проводили на глубину 23—25 см плугами ПЛН-8-35. Боронили весной в два следа зубовыми боронами БЗСС-1,0. Минеральные удобрения вносили сеялками СЗП-3,6, затем проводили культивацию — КПС-4. Посев осуществляли сеялкой СУПН-8А, норма высева составляла 70 тыс. растений на 1 га.
Почва опытного участка — чернозём сильно выщелоченный, маломощный, тяжелосуглинистый, сформировавшийся на карбонатных лёссовидных суглинках. Морфологические признаки и основные его свойства характерны для этого подтипа почвы юга Тюменской области [12, 13]. Отбор проб проводили на глубину 0—40 см, через каждые 10 см в трёхкратном повторении с каждой повторности. Нитратный азот определяли ионометрическим методом (ГОСТ 26951-86), подвижный фосфор и калий — по Чирикову в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26204-91).
Растения и зерно отбирали перед уборкой — по 10 растений в трёхкратной повторности с каждого повторения, после чего определяли влажность и сухое вещество. Отдельно анализировались образцы вегетативной массы и зерна, в которых определяли общий азот по Кьельдалю, фосфор — по ГОСТу 26657-97, калий — по ГОСТу 30504-97.
Результаты исследования. Почвы лесостепной зоны Зауралья характеризуются слабой обеспеченностью нитратным азотом [14]. Перед посевом кукурузы запасы этого элемента в слое 0—40 см составляли 30—33 кг/га (табл. 1).
В фазу восковой спелости зерна кукурузы запасы нитратного азота на естественном агрофоне снизились на 47% относительно первоначальных данных. На варианте с планируемой урожайностью 4,0 т/га зерна кукурузы, где было внесено 80 кг/га азота, в период уборки запасы азота не отличались от значений перед посевом. Дальнейшее повышение уровня минерального питания на планируемую урожайность до 6,0 т/га зерна кукурузы обеспечило увеличение запасов нитратного азота на 25% относительно первоначальных значений.
Важным элементом в питании кукурузы является фосфор, его недостаток приводит к удлинению вегетационного периода. Также из-за относительно холодных почв региона кукуруза плохо усваивает этот элемент. В нашем опыте запасы подвижного фосфора составляли 232 кг/га, что соответствовало средней обеспеченности этим элементом. В фазу восковой спелости зерна кукурузы на контроле этот показатель уменьшился до 154 кг/га, что было на 34% ниже, чем первоначальные значения. На варианте с планируемой урожайностью 4,0 т/га зерна кукурузы запасы этого элемента снизились на 45% относительно значений, полученных перед посевом кукурузы. На варианте с планируемой урожайностью 5,0 и 6,0 т/га зерна запасы фосфора также уменьшались, расход фосфора при этом составил 81 и 68 кг/га соответственно.
Калий при выращивании кукурузы в Зауралье играет весьма значительную роль. При недостаточном количестве накопленного в кукурузе калия кратковременные заморозки приводят к повреждениям или даже гибели посевов. В нашем исследовании запасы подвижного калия весной перед посевом составляли 503—509 кг/га, почва характеризовалась как высокообеспеченная. На естественном агрофоне к периоду уборки запасы этого элемента снизились до 187 кг/га. На удобренных вариантах происходило также снижение, однако благодаря дополнительному внесению калийных удобрений снижение было ниже, чем на контроле, и составило не более 53% относительно первоначальных значений.
Анализ динамики запасов питательных веществ даёт лишь представление об изменении этих показателей в почве, однако не раскрывает всей картины динамики питательных веществ. Биогенный вынос показывает, какое количество питательных веществ усвоила кукуруза на протяжении вегетации. На естественном агрофоне биогенный вынос составлял не более 98 кг/га, из них 66% находилось в зерне (табл. 2). Хозяйственный вынос азота зерном кукурузы при этом составлял 24 кг/т, зелёной массой — 7 кг/т сухого вещества.
1. Запасы питательных веществ в посевах кукурузы, выращиваемой на чернозёме выщелоченном, кг/га
N-NO3 P2O5 K2O
Вариант перед восковая перед восковая перед восковая
посевом спелость посевом спелость посевом спелость
I - контрольный 32 17 232 154 506 187
II - NPK, 4,0 т/га 33 35 233 127 509 264
II - NPK, 5,0 т/га 32 37 233 152 503 300
IV - NPK, 6,0 т/га 30 40 232 164 509 237
НСР05 2 7 12
2. Биогенный вынос питательных веществ кукурузой, выращиваемой на чернозёме выщелоченном, кг/га
Азот Фосфор Калий
Вариант вегетативная вегетативная вегетативная
зерно масса зерно масса зерно масса
I - контрольный 64 34 38 10 18 195
II - NPK, 4,0 т/га 90 53 29 18 19 205
III - NPK, 5,0 т/га 67 42 23 29 19 219
IV - NPK, 6,0 т/га 87 43 65 43 25 223
С внесением минеральных удобрений кукуруза начинает интенсивней потреблять азот и биогенный вынос увеличивается до 143 кг/га, наибольшая часть из которого приходится на зерно. Однако с увеличением вносимых доз минеральных удобрений отношение биогенного выноса азота зерном и вегетативной массой начинает повышаться Хозяйственный же вынос зерном и зелёной массой при этом заметно не отличался.
Биогенный вынос фосфора кукурузой, выращиваемой при естественном плодородии чернозёма выщелоченного, составлял 48 кг/га, из них более 38 кг/га приходилось на зерно. Хозяйственный вынос при этом зерном составлял 12 кг/т, зелёной массой — 4 кг/т сухого вещества. С внесением дополнительного фосфорного питания биогенный вынос этого элемента повысился до 109 кг/га. Стоит отметить, что увеличение выноса фосфора связано с его значительным повышением в вегетативной массе кукурузы, однако хозяйственный вынос зелёной массой значительно не изменялся.
Вынос калия кукурузой на варианте без использования минеральных удобрений составлял около 212 кг/га, где более 92% приходилось на вегетативную массу. Хозяйственный вынос при этом составлял 55 кг/т зерна. С увеличением доз вносимых минеральных удобрений биогенный вынос этого элемента закономерно повышался, в основном за счёт увеличения его выноса вегетативной массой, где хозяйственный вынос зерном уменьшался до 43 кг/т. Так, на варианте с планируемой урожайностью 6,0 т/га зерна кукурузы, где было дополнительно внесено 100 кг/га калия, его вынос увеличился на 15% относительно естественного агрофона. Вынос зелёной массой калия существенно не изменился от внесения дополнительного питания и составил 14—16 кг/т сухого вещества.
Выводы. Выращивание кукурузы на полях с естественным агрофоном приводит к снижению запасов питательных веществ: азота — с 33 до 17 кг/га; фосфора — с 232 до 154 кг/га; калия — с 506 до 187 кг/га. Внесение минеральных удобрений в дозах, рассчитанных метом элементарного баланса, стабилизирует питательный режим пахотного чернозёма под посевами кукурузы. Биогенный вынос NPK кукурузой на естественном агрофоне составляет 98 кг/га азота, фосфора — 48 кг/га, калия — 213 кг/га. В зерне сосредоточено до 65% азота, 79% фосфора и 8% калия от общего количества поглощённых веществ. Внесение возрастающих доз минеральных удобрений увеличивает биогенный вынос азота до 31%, фосфора — 56 и калия — 14%. Хозяйственный вынос азота зерном кукурузы при отсутствии удобрений составляет 24 кг/т, зелёной массой — 7 кг/т сухого вещества; фосфора — 12 кг/т зерном и 4 кг/т сухого вещества; калия — 52 и 16 кг/т соответственно. Внесение минеральных удобрений увеличивало хозяйственный вынос азота и фосфора зерном на 19 и 58% соответственно.
Литература
1. Сотченко В.С. Зерновая продуктивность гибридов кукурузы как функция географических пунктов, сроков посева и длительности хранения семян / В.С. Сотченко, А.Г. Горбачева, А.Э. Панфилов, И.А. Ветошкина, А.Д. Замятин // АПК России. 2016. № 3. С. 687-694.
2. Храмцов И.Ф., Кошелев Б.С. Развитие сельскохозяйственной науки в Омском регионе. Омск: Омский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина, 2015. 588 с.
3. Ермохин Ю.И. Управление почвенным плодородием и питанием культурных растений. Омск: Литера. 2014. Т. 2. 239 с.
4. Пестрикова Е.С. Нормативы потребления элементов питания зерновой кукурузой в условиях Северного Зауралья // АПК России. 2014. Т. 70. С. 205-209.
5. Шелганов И.И., Воронин А.Н. Особенности минерального питания кукурузы // Кукуруза и сорго. 2008. № 4. С. 10-11.
6. Eremin D.I. Changes in the content and quality of humus in leached chernozems of the Trans-Ural forest-steppe zone under the impact of their agricultural use / D.I. Eremin // Eurasian soil science. 2016. T49. No 5. pp. 538-545. DOI: 10.1134/ S1064229316050033
7. Ерёмин Д.И. Динамика подвижного фосфора пахотного чернозёма при длительном использовании органомине-ральной системы удобрения в лесостепной зоне Зауралья // Плодородие. 2015. № 4 (85). С. 13-16.
8. Ерёмин Д.И. Влияние длительного использования органо-минеральной системы удобрения зернового севооборота на динамику подвижного калия чернозёма выщелоченного // Плодородие. 2016. № 2. С. 28-31.
9. Новохатин В.В. Биоклиматические ресурсы Северного Зауралья // Аграрный вестник Урала. 2015. № 8 (138). С. 22-28.
10. Ерёмин Д.И., Дёмин Е.А. Фосфорный режим кукурузы, выращиваемой по зерновой технологии в лесостепной зоне Зауралья // Агропродовольственная политика России. 2017. № 5 (65). С. 86-91.
11. Панфилов Э.А. Норма и стабильность реакции гибридов кукурузы на температуру почвы в период прорастания / А.Э. Панфилов, А.Г. Горбачева, И.А. Ветошкина, Н.А. Колесникова // АПК России. 2015. Т. 71. С. 102-106.
12. Абрамов Н.В., Ерёмин Д.И. Морфогенетические особенности чернозёмных почв восточной окраины зауральской лесостепи // Аграрный вестник Урала. 2008. № 2. С. 62-64.
13. Ерёмин Д.И. Агрогенная трансформация чернозёма выщелоченного Северного Зауралья: автореф. дисс. ... докт. биол. наук. Тюмень, 2012. 34 с.
14. Дёмин Е.А., Ерёмин Д.И. Азотный режим кукурузы, выращенной по зерновой технологии в лесостепной зоне Зауралья // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2017. № 12 (158). С. 10-16.
Особенности влияния элементов технологии при возделывании нута на засорённость посевов и урожайность зерна
Н.Н. Вошедский, к.с.-х.н, ФГБНУ ФРАНЦ
Нут является важной продовольственной культурой, с высоким содержанием ценных пищевых веществ, площади посевов которой продолжают расширяться. В семенах нута содержание белка доходит до 33%, он лидирует среди семейства бобовых по усвояемости организмом и наличию в нём самых нужных кислот, таких, как метионин и триптофан. Нут содержит витамины С, В; в виде тиамина и В2 в виде рибофлавина, а так же калий и магний, фосфор, марганец. В листьях нута много различного рода кислот. Величина жира меняется от 4 до 7%, только соя может конкурировать с наличием данного вещества [1, 2]. В мире нут находится на 3-м месте после сои и фасоли среди зернобобовых культур по посевным площадям, занимая почти 13-14 млн га. В Индии ежегодно им засевают почти 10 млн га, что составляет примерно 83% мировых площадей.
Культурный нут (Cicer arietinum L.) - однолетнее растение, довольно холодостойкое, минимальная температура прорастания семян - 4-5°С. По засу-хо-, жаро- и морозостойкости эта культура занимает 1-е место в группе зернобобовых. При умеренной зиме посевы нута хорошо перезимовывают в фазе проростков под снежным покровом, выдерживая кратковременное снижение температуры воздуха до -25°С. Весной после таяния снега проростки выдерживают заморозки до -16°С, взрослые растения не погибают при -8°С. В раннюю фазу развития нут легко может переносить пониженные температуры, но оптимальной для роста и развития является температура 23-25°С [1-3].
Повышенные требования к теплу нут предъявляет в период цветения - плодообразования, в это время температура не должна опускаться ниже 22-23°С. При более низких температурах снижается способность к завязыванию бобов, значительно повышается вероятность грибных болезней, тем
более если это сопровождается повышенным увлажнением [4, 5].
Известно огромное значение бобовых культур для системы севооборота, и нут не является исключением. Одна из особенностей нута заключается в том, что он произрастает в засушливых регионах, где другие бобовые не могут давать продуктивную урожайность. Если учесть, что в таких условиях севообороты ограничены 2-3 культурами, роль нута многократно возрастает. Засухоустойчивость нута обусловлена развитой корневой системой. Особенностью корневой системы является её грубость и хорошая приспосабливаемость к преодолению плотных горизонтов почвы. На корнях формируются клубеньки с азотфиксирующими бактериями [1, 3]. Помимо фиксации атмосферного азота из воздуха мощная корневая система этой культуры способна выносить из нижних слоёв почвы в верхние труднодоступные питательные элементы и переводить их в усвояемые формы для растений, улучшая биологические процессы в почве. Второй фактор, объясняющий засухоустойчивость нута, — содержание связанной воды в растениях вследствие высокого осмотического давления в клетках, что позволяет прочно удерживать воду, тем самым снижая испарение. Нут по фотопериодической реакции относится к культурам длинного дня, поэтому при позднем посеве фазы вегетационного периода растений сокращаются и соответственно уменьшается урожай [3, 4].
Наилучшими для выращивания нута являются обыкновенные чернозёмы, каштановые и тёмно-каштановые почвы, характерные для Ростовской области.
Нут - плохой конкурент с сорняками во всех стадиях развития. Но особенно остро эта проблема стоит после всходов. Из-за медленного роста и ограниченного развития листовой поверхности на ранних стадиях сорняки оказывают наиболее сильное негативное влияние на урожай семян. Кроме
