CC BY
104
УДК 633.15:631.8
ДЕЙСТВИЕ УДОБРЕНИЙ И ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ НА УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО ЗЕЛЕНОЙ МАССЫ И ЗЕРНА КУКУРУЗЫ
В.Н. САМЫКИН, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник
В.Д. СОЛОВИЧЕНКО, доктор сельскохозяйственных наук, зав. лабораторией И.В. ЛОГВИНОВ, аспирант Белгородский НИИСХ Россельхозакадемии E-mail: Laboratoria [email protected]
Резюме. В опыте, проведенном на черноземе типичном, без внесения удобрений по вспашке было собрано 27 т/ га зеленой массы кукурузы, по безотвальной обработке -26 т/га, при минимальной - 25 т/га. Внесение минеральных удобрений (NPK)70 повышало урожайность до 36, 34 и 33 т/ га соответственно, а применение двойной дозы (NPK)I40 способствовало формированию прибавок, по сравнению с одинарной, на уровне 2,0, 4,0 и 2,0 т/га. Внесение 80 т/га навоза КРС обеспечило увеличение урожайности по вспашке и глубокой безотвальной обработке - на 6,0 и по мелкой - на 5,0 т/га, по сравнению с контролем. Прибавки к контролю от двойных доз органических и минеральных удобрений в зависимости от обработки почвы составили 15...16 т/га. Ключевые слова: урожайность, качество продукции, пропашные культуры, севооборот, минеральные и органические удобрения, обработка почвы.
Продукция такой пропашной культуры, как кукуруза - основа обеспечения кормами животноводства. Поэтому разработка оптимальных сочетаний способов основной обработки почвы и удобрений под эту культуру позволяет максимально использовать потенциал растений и получать высокие урожаи с хорошим качеством продукции, что сегодня весьма актуально.
При разработке современных технологий возделывания сельскохозяйственных культур необходима комплексная оценка различных факторов, участвующих в формировании урожая и качества продукции [1...4]. В связи с этим появляется необходимость проведения научноисследовательских работ в таком направлении.
Цель наших исследований - изучение влияния различных способов основной обработки почвы и удобрений на урожай и качество зеленой массы и зерна кукурузы.
Условия, материалы и методы. Исследования проводили в многолетнем стационарном полевом опыте, который был заложен в Белгородском НИИСХ в 1987 г. в зернопропашном и зернопаропропашном севооборотах. В опыте изучали три способа основной обработки почвы (вспашка на глубину 20 см плугом ПЛН-5-35, с предварительном дисковым лущением на 6...8 см; безотвальная
обработка на глубину 20...22 см плугом типа «Пара-плау», которой предшествовало дисковое лущение на 6.8 см; минимальная обработка в дисковой бороной БДТ-7 в два следа - на глубину 6.8 см, а затем 10.12 см) и три системы удобрений (органическую, минеральную и органоминеральную) с тремя уровнями удобренности (без удобрений, одинарная - (ЫРК)70 и двойная - (ЫРК)140 дозы минеральных удобрений и их комбинации).
Опыт заложен методом расщепленных делянок, повторность во времени и пространстве трехкратная, посевная площадь делянки 120 м2 (30*4 м), учетная -100 м2.
Зеронопропашный севооборот предусматривал чередование культур - озимая пшеница, сахарная свекла, ячмень, кукуруза на силос, горох; зернопаропропашной - озимая пшеница, сахарная свекла, кукуруза на силос, кукуруза на зерно, черный пар.
Один раз за ротацию севооборотов под сахарную свеклу вносили 80 т/га (16 т/га севооборотной площади) навоза КРС. Минеральные удобрения применяли ежегодно под каждую культуру. Одинарная доза была рассчитана на простое воспроизводство почвенного плодородия, двойная - на расширенное.
Почва опытного участка - чернозем типичный среднемощный малогумусный тяжелосуглинистый на лессовидном суглинке. Содержание гумуса (по Тюрину) колебалось в пределах 5,1...5,4 %, подвижного фосфора и обменного калия - 67.78 и 88. 112 мг/кг почвы, рН - 5,8...6,3, степень насыщенности основаниями около 90 %.
В полевом опыте использовали общепринятую для Белгородской области агротехнику.
В растительных образцах определяли содержание азота - по ГОСТ 13496.4-93, фосфора - фотометри-
Таблица 1. Влияние факторов на качественные показатели зеленой массы ку-
курузы на силос в зернопропашном севообороте (в среднем за 1990-2007 гг.)
На- Минераль- Урожай- От сухого вещества, % NO,, мг/кг
воз, т/ ные удобре- ность, сырой растворимые клет- зола
га ния, кг/га д.в. т/га* протеин углеводы чатка
Вспашка
0 - 27,0 6,6 9,6 25,6 8,96 123,4
NPK70 36,0 7,5 8,6 24,8 6,34 152,1
NPK140 38,0 7,9 8,4 23,9 5,39 164,8
80 33,0 6,9 8,5 24,6 6,36 152,6
NPK70 40,0 8,7 8,3 23,0 7,05 176,8
NPK140 42,0 9,2 7,3 22,7 7,84 190,6
Безотвальная обработка
0 - 26,0 6,3 9,6 25,1 8,33 147,9
npk70 34,0 7,6 8,6 24,7 7,12 139,7
npk140 38,0 8,0 8,2 24,4 6,00 154,9
80 32,0 9,6 8,4 25,3 8,14 152,4
NPK70 39,0 9,9 7,4 24,4 8,00 170,2
NPK140 42,0 10,1 7,2 23,0 7,30 185,6
Минимальная обработка
0 - 25,0 6,7 8,6 26,4 8,73 150,6
NPK70 33,0 7,2 7,5 25,8 7,90 142,9
NP-K140 35,0 7,8 7,6 24,6 6,58 177,8
80 30,0 7,4 8,4 25,8 7,60 141,4
NPK70 37,0 8,4 6,9 24,6 7,49 189,2
NPK140 41,0 8,8 6,5 24,0 7,65 196,1
*НСР05 обработка почвы - 1,2 т/га, удобрения - 3,1 т/га
Таблица 2. Влияние удобрений и способов основной обработки почвы на урожай и качество зерна кукурузы в среднем (за 1990-2007 гг.)
Показатель Контроль (НРК)70 ("РК)Ш Навоз Навоз+ NРК)70 Навоз +(1ЧРК)140
Вспашка
Урожайность*, т/га 3,80 5,67 6,91 5,83 7,70 8,0
Сырой протеин, % 9,4 10,3 10,4 10,6 11,6 12,0
Сырой жир, % 4,3 4,6 4,7 4,5 4,6 4,9
Клетчатка, % 3,2 3,7 4,1 3,7 4,8 5,0
Зола, % 1,17 1,43 1,4 1,4 2,28 2,30
Нитраты, мг/кг 102,8 110,3 115,0 137,4 140,2 145,6
РА, % 0,22 0,31 0,34 0,32 0,38 0,40
К2О, % 0,88 1,00 1,16 1,10 1,25 1,44
Безотвальная обработка
Урожайность, т/га 3,80 5,40 6,64 5,49 6,51 7,71
Сырой протеин, % 9,0 10,1 10,8 9,9 11,2 11,4
Сырой жир, % 4,6 4,8 4,5 4,5 4,7 4,8
Клетчатка, % 3,3 3,6 3,8 3,7 4,3 4,8
Зола, % 1,24 1,42 1,32 1,17 1,39 1,51
Нитраты, мг/кг 115,4 120,3 125,4 120,4 138,6 143,2
Р2О5, % 0,22 0,23 0,30 0,23 0,33 0,37
К2О, % 0,84 0,08 1,51 1,10 1,28 1,50
Минимальная обработка
Урожайность, т/га 3,75 5,22 5,63 5,02 6,42 7,30
Сырой протеин, % 9,3 9,9 10,0 10,5 11,1 11,7
Сырой жир, % 4,6 4,7 4,7 4,5 4,3 4,5
Клетчатка, % 3,1 3,5 3,9 3,6 4,6 4,5
Зола, % 1,08 1,15 1,21 1,36 1,32 1,46
Нитраты, мг/кг 116,4 124,3 127,4 126,3 135,3 142,7
Р2О5, % 0,25 0,27 0,30 0,25 0,34 0,38
К2О, % 0,92 1,00 1,18 1,15 1,32 1,47
*НСР обработка почвы - 0,2 т/га, удобрения - 0,3 т/га
ческим методом (ГОСТ 26657-97), калия - пламеннофотометрическим методом (ГОСТ 30504-97), нитратов- ионометрическим методом (ГОСТ 13496.19-93), сырого протеина расчетным методом.
Результаты и обсуждение. Урожайность зеленой массы кукурузы без внесения удобрений по вспашке составила 27 т/га, по безотвальной обработке -26 т/га и по минимальной - 25 т/га. Внесение (ЫРК)70 повышало величину этого показателя на 9,0, 8,0 и
8,0 т/га соответственно, а (ЫРК)140 способствовало формированию прибавок, по сравнению с одинарной, на уровне 2,0, 4,0 и 2,0 т/га, 80 т/га навоза КРС в севообороте - на 6,0, 6,0 и 5,0 т/га. Прибавки к контролю от двойных доз органических и минеральных удобрений в зависимости от способа обработки почвы составляли 15.16 т/га.
Содержание сырого протеина в зеленой массе кукурузы по обработкам почвы в контроле составило 6,3...6,7 %. Внесение минеральных удобрений в дозе (ЫРК)70 повышало величину этого показателя в среднем на 0,5 %, (ЫРК)140 - на 1,7 %, а двойной дозы на фоне органических удобрений при вспашке - на 2,6 %, безотвальной обработке - на 3,8, минимальной - на 2,1 %. Содержание растворимых углеводов в контроле изменялось от 8,6 до 9,6 % с меньшей величиной при минимальной обработке. Внесение минеральных удобрений приводило к его снижению, по сравнению с контролем, особенно на фоне навоза, где содержание углеводов уменьшалось на 1,3 и 2, 4 %. В этих же вариантах отмечено самое низкое количество клетчатки (в зависимости от способа обработки почвы на 0,7...2,9 % меньше).
Улучшение условий минерального питания в основном приводило к росту содержания нитратов в зеленой массе кукурузы со 123,4.150,6 мг/кг сухого вещества в контроле до 185,6.196,1 мг/кг в вариантах с двойными дозами минеральных удобре-
ний на фоне навоза причем величина этого показателя оставалась в пределах ПДК (500 мг/кг).
Урожайность зерна кукурузы в среднем за три ротации в контроле составила по всем обработкам почвы 3,8 т/га. При внесении (ЫРК)70 она возрастала по вспашке на 1,9 т/га, по безотвальным обработкам - 1,5.1,6 т/га, в вариантах с (ЫРК)140 прибавка по вспашке составила 3,1 т/га, по глубокой безотвальной обработке - 2,8 и по минимальной - 1,9 т/га.
Органическиеудобрения повышали сбор зерна кукурузы до уровня варианта с внесением (ЫРК)70. Самая высокая величина этого показателя отмечена при совместном использовании органических и двойной дозы минеральных удобрений на фоне вспашки -8 т/га.
Содержание сырого протеина в зерне кукурузы по обработкам почвы на фоне естественного плодородия варьировало от 9,0 до 9,4 %. Внесение (ЫРК)70 повышало его до 9,9.10,3 %, различий по способам обработки не отмечено. Использование только двойных доз минеральных удобрений обеспечило увеличение содержания сырого протеина, по отношению к контролю, по вспашке на
1,00 %, по бесплужным обработкам - на 0,70.1,80 % (табл. 2), а их внесение в сочетании с последействием навоза - на 2,6 и 2,4 % соответственно.
Концентрация фосфора в зерне кукурузы в контроле составила 0,22.0,25 %, калия - 0,84.0,92 %. При использовании удобрений величины этих показателей несколько возрастали. Существенных различий по обработкам почвы не наблюдалось.
Содержание нитратов в зерне, как и в зеленой массе, увеличивалось по мере улучшения условий минерального питания. Однако даже в варианте, где оно было самым высоким (двойные дозы минеральных удобрений на фоне навоза при вспашке 145 мг/кг), величина этого показателя не превышала ПДК.
Выводы. Наибольшее влияние на урожай зеленой массы кукурузы оказало внесение минеральных удобрений в сочетании с навозом. Прибавки от двойной дозы (ЫРК)140+ навоз 80 т/га составили 15. 16 т/га. В этом же варианте отмечен наибольший сбор зерна этой культуры, который достиг при вспашке 8 т/га, а по безотвальным обработкам снижался на
0,29.0,7 т/га.
Содержание сырого протеина в зеленой массе при этом увеличивалось по вспашке с 6,6 до 9,2 %, по глубокой безотвальной обработке - с 6,3 до 10,1 % и по мелкой - с 6,7 до 8,8 %. Аналогичный характер изменения величины этого показателя отмечен в зерне кукурузы.
Для получения высокого урожая кукурузы на силос хорошего качества можно рекомендовать использо-
вание минеральных удобрений в дозе (NPK)70 на фоне на зерно дозу минеральных удобрений целесообразно последствия 80 т/га навоз. При выращивании кукурузы удвоить.
Литература.
1. Забугина Т.М. Удобрения кукурузы в кукурузно-люцерновом севообороте и монокультуре на суглинистой дерновоподзолистой почве центрального района нечерноземной зоны России: авторефератдисс. к.с./х.н. - 1997. - 24 с.
2. Навальнев В.В., Доманов Н.М., Шаповалов Н.К. Агротехнология, которая обеспечивает сбор 40-45 тонн сахарной свеклы и 5,5 - 6,0 тонн сахара с гектара // Сахарная свекла. - 2006. - №7. - С. 32-34.
3. Хадеев Т.Г., Таланов И.П., Чекмарев П.А. Влияние фонов питания и приемов основной обработки почвы на урожайность и качество зерна яровой пшеницы//Вестник Казанского ГАУ. - 2011. - № 3 (21) . - С. 159-161.
4. Хисматуллин М.М., Миннуллин Г.С., Вафина Л.Т., Сафиоллин Ф.Н. Химический состав и питательность кормов из многолетних трав в зависимости от фона минерального питания и сроков их уборки//Вестник Казанского ГАУ. - 2011. - № 1 (19). - С. 160-162.
EFFECT OF FERTILIZERS AND TILLAGE ON YIELD AND QUALITY OF GREEN MASS
AND GRAIN OF CORN V.N. Samykin, V.D. Solovitchenko, I.V. Logvinov
Summary. The results of the researches which have been carried out on the chernozem typical, show that introduction of organic and mineral fertilizers and the main processing of the soil (plowing, bezotvalny and minimum) on crop rotations influences productivity and quality of propashny cultures. In control options it was received when plowing 27 t/hectares of green material of corn, on bezotvalny processing of 26 and 25 t/hectares at the minimum processing. Introduction of mineral fertilizers (NPK) 70 increased productivity on the plowed allotments to 36 t/hectares, and on bezotvalny processings - to 34 and 33 t/hectares. Application of a double dose (NPK) 140 in comparison with an unary dose where increases made on otvalny, bezotvalny and minimum processings of the soil, respectively 2,0, 4,0 and 2,0 t/hectares. Introduction of 80 t/hectares of KRS manure plowing of 6,0 t/hectares on bezotvalny processings of 6,0 and
5,0 t/hectares in relation to control options gives the following increases of a crop. Increases from double doses of organic and mineral fertilizers depending on soil processing (plowing and bezotvalny processings) made 15-16 t/hectares in relation to control.
Key words: productivity, quality of production, propashny cultures, crop rotation, mineral and organic fertilizers, soil processing.
УДК ОАЕ 631.46:579.64:581.138.1:581.133.9:57.044
ПОВЫШЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ БОБОВО-РИЗОБИАЛЬНОГО СИМБИОЗА К КАДМИЮ С ПОМОЩЬЮ РИЗОСФЕРНЫХ БАКТЕРИЙ, СОДЕРЖАЩИХ АЦК ДЕАМИНАЗУ*
Н.В. МАЛКОВ, аспирант Н.Ю. ЗИНОВКИНА, инженер-микробиолог В.И. САФРОНОВА, кандидат биологических наук, зав. лабораторией
А.А. БЕЛИМОВ, доктор биологических наук, зав. лабораторией
ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии Рос-сеольхозакадемии
E-mail: [email protected]
Резюме. Ризосферные бактерии, содержащие фермент 1-аминоциклопропан-1-карбоксилат (АЦК) деаминазу, обладают способностью утилизировать АЦК и стимулировать рост растений в стрессовых условиях благодаря снижению ингибирующего воздействия фитогормона этилена, образующегося из этой аминокислоты. В работе изучали роль АЦК-утилизирующих ризобактерий, относящихся к видам Achromobacter xylosoxidans, Pseudomonas brassicacearum, Ps. putida, Ps. orysihabitans и Variovoraxparadoxus, в реакции симбиоза клубеньковых бактерий Rhizobium leguminosarum bv. viciae с растениями гороха линии SGE и устойчивого к кадмию мутанта SGECd1 на кадмиевый стресс. В экспериментах с гидропонной культурой при выращивании растений в присутствии 0,5 мкМ CdCl2 получена существенная
*Работа поддержана грантами РФФИ (06-04-49486-а и 09-04-01614-а) и Министерством образования и науки РФ (ГК№ 16.512.11.2162).
стимуляция образования клубеньков на корнях и улучшение роста побегов при инокуляции большинством штаммов. В среднем на инокулированных растениях количество клубеньков было больше у генотипа SGE на 32 % и у мутанта SGECd1 - на 80 %, а биомасса побега повышалась соответственно на 31 и 38 %. Самое высокое положительное влияние на образование клубеньков отмечено для штаммов Ps. brassicacearum Am3, Ps. orysihabitans Ep4 и V. paradoxus 5C-2. В вегетационном опыте с песчаной культурой штамм V. paradoxus 5C-2 достоверно повысил (36 %), а штамм Ps. orysihabitans Ep4 проявил тенденцию к повышению (20 %) активности азотфиксации при инокуляции мутанта SGECdt. Результаты работы свидетельствуют о перспективности применения АЦК-утилизирующих ризобактерий для улучшения адаптации растительно-микробных симбиозов и роста растений на загрязненных тяжелыми металлами почвах. Ключевые слова: АЦКдеаминаза, азотфиксация, горох, инокуляция, кадмий, клубеньковые бактерии, растительномикробные ассоциации, ризосфера, симбиоз, стресс, этилен.
Тяжелые металлы (ТМ), такие как кадмий, свинец, цинк и др., относятся к числу самых распространенных и опасных загрязнителей почвы. В отличие от органических соединений они не поддаются деструкции и способны передвигаться по пищевым цепям экосистемы, концентрируясь в ее высших звеньях - животных и человеке. Интенсивное развитие промышленности и сельскохозяйственного производства приводит к об-------------------------------------------- 53
