CC BY
13
УДК 631.871
ВЛИЯНИЕ БИОРЕСУРСОВ АГРОЦЕНОЗОВ НА УРОЖАЙНОСТЬ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР В ПОДТАЕЖНОЙ ЗОНЕ ОТБИРИ
Е.А. СИРОТИНА, ведущий агрохимик И.Б. СОРОКИН, доктор сельскохозяйственных наук, директор
О.А. ПЕТРОВСКАЯ, зав. лабораторией Станция агрохимической службы «Томская», ул. Беринга, 12а, г. Томск, 634063, Россия E-mail: [email protected]
Резюме. Главная функция агроландшафтов - обеспечение в течение длительного времени производства урожая сельскохозяйственных культур необходимого качества и количества без роста уровня затрат на их выращивание и воспроизводство почвенного плодородия. В многолетнем полевом стационарном опыте в муниципальном племпти-цеводческом хозяйстве «Ново-Архангельское» Томской области была изучена система земледелия с применением сидерального пара и соломы в качестве удобрения. Почва участка - серая оподзоленная тяжелосуглинистая типичная для зоны подтайги Сибири. Схема опыта предусматривала внесение соломы после уборки под зяблевую вспашку, минерального азота весной под культивацию, сидератов бобовых трав (донника белого, клевера красного и смеси клевера красного с тимофеевкой) один раз за ротацию севооборота. В сумме за первую ротацию при использовании соломы было дополнительно получено 10,4 ц/га зерна (14% к контролю). Заделка сидерата на этом фоне обеспечила за 3 года (2001-2003 гг.) увеличение продуктивности, по отношению к контролю, на 12,3 ц/га (28%). Причем в первый год после заделки органической массы прибавка составила 8,8 ц/га (41,9%). Трехкратное внесении сидерата совместно с соломой с 2001 по 2013 гг. обеспечило увеличение средней урожайности, по сравнению с чистым паром без использования удобрений, на 19%. При этом она находилась на одном уровне с вариантом с применением N45 (18%). Увеличение сбора зерна при заделке сидерата и регулярном использовании соломы составило 3,4 ц/га, при внесении N45 - 3,2 ц/ га, соломы на фоне N45 - 4,2 ц/га.
Ключевые слова: возобновляемые биоресурсы, сидерат, солома, серая лесная почва, урожайность зерновых культур. Для цитирования: Сиротина Е.А., Сорокин И.Б., Петровская О.А. Влияние биоресурсов агроценозов на урожайность зерновых культур в подтаежной зоне Сибири //Достижения науки и техники АПК. 2015. Т.29. №1. С. 17-19.-
Одно из основных направлений развития АПК -производство продукции, отвечающей требованиям мировых стандартов. Между тем, в большинстве хозяйств используются малоинтенсивные технологии, не способные обеспечить выращивание высококачественного зерна [1]. При переходе земледелия
на короткоротационные севообороты, в которых нередко преобладают зерновые культуры, происходит нарушение принципов плодосмена, что приводит к ухудшению всего комплекса показателей плодородия почвы. Поэтому разработка современных систем удобрения, освоение рациональных севооборотов с учетом почвенно-климатических и организационно-экономических условий отдельных зон и районов остается одной из важнейших задач земледелия, решение которой обеспечивает высокие результаты. Например, при внесении полного минерального удобрения в расчете на 3 т/га зерна, прибавка урожая яровой твердой пшеницы по Ульяновской области составила 560 кг/га, по Предкамью Республики Татарстан - 120170 кг/га, по Закамью - 890 кг/га [2].
В то же время при интенсивном использовании земель в аграрном производстве нарушается естественный ход почвообразования из-за уменьшения ежегодного количества растительного опада, происходит ускоренное разложение органического вещества. Это одна из основных причин ухудшения плодородия почвы сельхозугодий [3].
Так как традиционных ресурсов органического сырья недостаточно для компенсации минерализации гумуса, плодородие почвы необходимо поддерживать путем возврата органического вещества, созданного непосредственно в агроценозе. В этой связи особую значимость приобретают такие его доступные, дешёвые и экологически безопасные источники, как солома зерновых культур, сидераты и растительные остатки [4-6].
Использование соломы и сидератов в качестве удобрения и энергетического материала для развития процессов почвообразования позволяет более чем вдвое увеличить поступление органического вещества в почву с корневыми и пожнивными остатками, обеспечивает ведение экологически сбалансированного, энергосберегающего и безопасного земледелия [7-9].
Цель наших исследований - изучение влияния биоресурсов агроценозов на урожайность зерновых культур в подтаежной зоне Западной Сибири (в границах Томской области).
Условия, материалы и методы. Исследования проводили в многолетнем стационарном полевом
Таблица. Влияние регулярного внесения соломы (5 т/га) и сидерата на урожайность зерновых культур, ц/га (в среднем за 2001-2013 гг.)
Вариант Год Средняя Прибавка к контролю
2001 2002 2003 2005 2006 2008 | 2009 2010 2012 2013 ц/га | %
Без удобрений
(контроль) 21,0 8,8 13,9 26,3 10,3 19,3 29,7 23,4 10,7 19,1 18,3 - -
N45 22,5 18,4 21,1 24,1 10,3 27,5 33,5 26,9 9,5 21,1 21,5 +3,2 17,5
Солома + Ы45 20,5 20,2 22,0 25,0 10,0 30,7 36,2 27,5 10,8 21,9 22,5 +4,2 23,0
Солома 21,7 13,1 14,1 23,7 10,4 28,4 29,8 24,5 10,1 16,6 19,2 +0,9 4,9
Солома + сидерат 29,8 9,5 16,7 33,1 12,6 28,8 24,8 22,5 18,2 20,9 21,7 +3,4 18,6
НСР05 3,8 2,5 4,6 4,1 3,3 5,0 3,2 2,9 5,5 10,3 1,4
Примечание: 2001, 2003, 2006, 2009, 2010 гг. - яровая пшеница; 2002 г. - овес; 2004 г. - сидеральный пар (клевер красный); 2005, 2012 гг. - ячмень; 2007 г. - чистый пар; 2008 г. - озимая пшеница, 2011 г. - внесение сидерата (смесь клевера красного и тимофеевки) по чистому пару; 2013 г. - голозерный овес
эксперименте на землях МППХ «Ново-Архангельское» Томского района. Почва опытного участка серая лесная оподзоленная тяжелосуглинистая: содержание гумуса (по ГОСТ 26231-91) - 3,6%; подвижного фосфора и калия (по ГОСТ Р 54650-11) - 17,1 и 9,7 мг/100 г почвы соответственно; рНсол (по ГОСТ 26483-85) - 4,8 [10-12]. В эксперименте с 1999 по 2013 гг. изучали влияние регулярного внесения соломы (5 т/га) и 3-кратной заделки сидерата в 4-польном зернопаровом севообороте. Чередование культур: сидерат (в разные ротации донник белый, клевер красный, смесь клевера красного и тимофеевки) - яровая пшеница - овес - яровая пшеница.
Схема опыта предусматривала следующие варианты: без удобрений (контроль); солома + солома; солома + сидерат.
В 1998 г. по пласту многолетних трав был проведен уравнительный посев яровой пшеницы. Солому вносили ежегодно под зяблевую вспашку, минеральный азот - весной под культивацию. В 2000 г. на делянках с совместным действием соломы и зеленого удобрения заделывали зеленую массу донника белого, посеянного под покров пшеницы в 1999 г., в следующую ротацию в 2004 г. - клевера красного, в 2011 г. - смеси клевера красного и тимофеевки. В других вариантах в 2000, 2004 и 2011 гг. размещали чистый пар.
Опыт заложен в 4-кратной повторности согласно методике [13], площадь делянки - 112,5 м2. Агротехника возделывания культур соответствовала зональным рекомендациям, результаты исследований статистически обработаны методом дисперсионного анализа с использованием программы SNEDEKOR.
Результаты и обсуждение. Существенные прибавки урожая яровой пшеницы к контролю при внесении азота в дозе 45 кг/га д.в. отмечены в 2003 (7,2 ц/га, 51,8%), 2009 (3,8 ц/га,12,8%) и 2010 (3,5 ц/га, 15%) гг. В эти же годы достоверное увеличение сбора ее зерна установлено при внесении соломы на минеральном фоне - 8,1; 6,5 и 4,1 ц/га, или 58,3, 21,9 и 17,5% соответственно (см. табл.).
Регулярное использование соломы позволило получить прибавку урожайности яровой пшеницы в 2001 г. на уровне 0,7 ц/га (3,3%); в 2003 г. - 0,2 ц/га (1,4%) и в 2010 г. - 1,1 ц/га (4,7%). В 2006 г. продуктивность пшеницы в вариантах с применением минерального азота и соломы была практически такой же, как в контроле. Резкое снижение общего уровня урожайности в 2006 г., возможно, связано с переходом хозяйства на минимальную систему обработки почвы. Опытный участок осенью 2005 г. не пахали, посев проводили с помощью стерневых сеялок.
При внесении соломы на фоне сидерального пара отмечена достоверная прибавка урожая яровой пшеницы в 2001 г. - 8,8 ц/га (41,9%). В 2003 и 2006 гг. она была не существенной и составляла 2,8 и 1,9 ц/ га, или 20,1 и 18,4% соответственно. Снижение урожайности культуры в этом варианте в 2009 и 2010 гг. - на 4,9 и 0,9 ц/га
соответственно, вероятно, было вызвано отсутствием сидерального пара в течение 5 лет, поскольку внеплановый чистый пар по погодным условиям в 2007 г. с посевом в этом же году озимой пшеницы не позволили подсеять весной 2007 г. сидерат.
Прибавка урожая овса в 2002 г. при внесении соломы на фоне сидерального пара составила 0,7 ц/га (7,9%). Очевидно, ускоренное разложение легко минерализуемого зеленого удобрения повлияло на повышение урожайности в 2001 г., но привело к непродуктивным потерям минерального азота и других элементов питания. Существенные прибавки урожая овса в 2002 г., по сравнению с контролем, были отмечены при внесении азота - 9,6 ц/га (109,1%), соломы на минеральном фоне - 11,4 ц/га (129,5%) и в чистом виде - 4,3 ц/га (48,9%). В 2013 г. увеличение сбора зерна голозерного овса при внесении азота находилось на уровне 2 ц/га (10,5%), соломы на минеральном фоне - 2,8 ц/га (14,7%), соломы и сидерата - 1,8 ц/га (9,4%).
В 2005 г. в целом по опыту было выявлено снижение урожайности ячменя, за исключением варианта с внесением соломы на фоне сидерального пара, в котором отмечали существенную прибавку к контролю -6,8 ц/га (25,8%). В 2012 г. при заделке соломы и сидерата также был отмечен рост продуктивности этой культуры на 7,5 ц/га (70,1%).
Достоверные прибавки урожая озимой пшеницы в 2008 г. наблюдали во всех вариантах опыта: при внесении азота - 8,2 ц/га (42,5%), соломы на минеральном фоне - 11,4 ц/га (59,1%),в чистом виде - 9,1 ц/га (47,2%), вместе с сдератом - 9,5 ц/га (49,2%), что, очевидно, определялось минерализацией органического вещества в чистом пару в 2007 г.
Результаты дисперсионного анализа данных по урожайности зерновых культур (включая все повторения) показали, что в среднем за период с 2001 по 2013 гг. внесение соломы с сидератом достоверно повышало урожайность зерновых на 18,6%, а максимальную в опыте прибавку обеспечивала заделка соломы на фоне минерального азота - 23%. При использовании азота без соломы отмечена устойчивая тенденция увеличения урожайности на 17,5%, соломы - на 4,9%.
Согласно анализу среднегодовых данных урожайности методом скользящих средних с периодом в 3 года действие систематического внесения удобрений достоверно возрастало в 2008-2010 гг., за исключением варианта солома + сидерат (см. рисунок).
Урожайность зерновых культур, ц/га
32 29 26 23 20 17 14
/
ч
СЧ сГ ю ю оо а\ о"
о и о и о и, о и о и о и,
о К о К о и о С о Ё о и о С
сч о сч «о СЧ УО ГЧ оо сч сч о сч сч
- о Г О - о . - о £8 1—1
— о сч о С о Й о ОО о Э о
О ^ о о гч о м о см о гч о гя
СЧ ГЧ СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ
о о
СЧ
Рисунок. Влияние многолетнего внесения соломы (5 т/га) на урожайность зерновых
культур с периодом средних данных, ц/га: - солома; —- - солома + сидерат.
- контроль;
- N.
- солома + N..
Вероятно, это связано с наибольшей его удаленностью от последнего года внесения сидерата (2004 г.). Эффект действия соломы без азота в среднем за указанный период был достоверно выше контроля на 14,5%, а в дальнейшем существенных различий не наблюдалось.
В целом в условиях подтаежной зоны многолетнее внесение соломы с азотом способствовало повышению продуктивности на 43%, а соломы на фоне сидераль-ного пара - на 33%.
Выводы. Установлена устойчивая тенденция повышения урожайности зерновых культур при регулярном применении биоресурсов агроценоза с увеличением
числа ротаций зернопарового севооборота. Так, в первой ротации продуктивность в вариантах с сиде-ральным паром находилась на уровне чистого пара без применения удобрений; во второй она была выше на 7-12%; при 3-кратной заделке сидерата совместно с соломой - на 19%, и был на одном уровне с внесением
(прибавка 18%).
Вероятно, в зернопаровом севообороте (с чистым паром) применение только соломы может быть недостаточно эффективно, но комплексное использование биоресурсов агроценозов, например, совместно с си-деральным паром способствует большему повышению продуктивности агроландшафта.
Литература.
1. Чекмарев П.А. Производство качественного зерна - важнейшая задача агропромышленного комплекса России//Земледелие. 2009. №4. С. 3-4.
2. Амиров М.Ф. Влияние минеральных удобрений на урожайность и качество зерна яровой твердо пшеницы в условиях лесостепи Поволжья// Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2013. №3 (29). С. 84-87.
3. Мамсиров Н.И., Тугуз Р.К., Мамсиров Н.А. Эффективный способ повышения плодородия слитых черноземов //Концепт. Современные научные исследования: электронный научный журнал. 2014. Выпуск 2. [Электронный ресрс]. URL: http://e-koncept.ru/2014/54784.htm (дата обращения: 15.10.2014).
4. Лобков В.Т., Абакумов Н.И., Кружков А.Н. Экономическая и биоэнергетическая оценка факторов биологизации в звене севооборота // Вестник Орловского ГАУ, 2009. №4 (09). С.10-14.
5. Pandey K.R. Soil management for better nutrition of lowland rice / J. Inst. Agric. Anim. Sci. 2006. №27. Р. 139-147.
6. Danguole Nemeiksiene, Ausra Arlauskiene, Alvyra Slepetiene Improving winter wheat yields in organic farming systems through innovations in green manure management// Environment. Technology. Resources: proceedings of the 8th International Scientific and Practical Conference. Rezekne: RA IzdevniecTba, 2011. Vol. I1. P.268-275.
7. Левин Ф.И. Количество растительных остатков в посевах полевых культур и его определение по урожаю основной продукции //Агрохимия. 1977. №8. С. 3-42.
8. Роль сидератов в экологизации и биологизации земледелия/Н.С. Матюк, Г.Д. Гогмачадзе, С.С. Солдатова, В.Г. Безуглов //АгроЭкоИнфо. 2010. № 1(6). 1 с.
9. The effects of green manures on yields and yield quality of spring wheat / L. Talgre, E. Lauringson, H. Roostalu, A. Astover // Agronomy Research. 2009. № 7(1). P. 125-132.
10. ГОСТ26213-91. Почвы. Методы определения органического вещества /Комитет стандартизации и метрологии СССР. М.: Изд-во стандартов, 1992. 8 с.
11. ГОСТ Р 54650-11 Почвы. Определение подвижных соединений фосфора и калия по методу Кирсанова в модификации ЦИНАО. М.: Стандартинформ. 2013. 12 с.
12. ГОСТ26483-85. Почвы. Приготовление солевой вытяжки и определение рН по методу ЦИНАО. Государственный комитет СССР по стандартам. М.: Изд-во стандартов, 1985. 6 с.
13. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Колос, 1979. 415 с.
INFLUENCE OF AGROCENOSES BIORESOURCES ON YIELD OF GRAIN CROPS IN SUBTAIGA ZONE OF SIBERIA
E.A. Sirotina, I.B. Sorokin, O.A. Petrovskaya
Station of agrochemicalservice «Tomsk», Beringa Str., 12a, Tomsk, 634063, Russia
Summary. The main function of agricultural landscapes - the ability to provide long-term quality and quantity of crop yield without increasing the cost for their cultivation and reproduction of soil fertility. Farming system with the use of green manure and straw as fertilizers in long-term field stationary experiment in municipal poultry farm «Novo-Arkhangelsk» in Tomsk region was used. Soil of experimental field - gray podzolic heavy loamy typical for subtaiga zone in Siberia. Scheme of experiment includes variants of applying straw after harvest by plowing, mineral nitrogen in spring after cultivation, green manure of legumes (clover white, red and a mixture of red clover with Timothy grass) once in crop rotation. While the first rotation with using straw the additional yield of grain was in total 10,4 quintal-ha (14% to control). Applying green manure jointly with straw provided during three years (2001-2003) the increase in the grain yield to control - 12,3 quintal-ha (28%). In the first year after applying green manure a significant increase of above parameter was obtained - 8,8 quintal-ha (41,9%). While implementing green manure together with straw from 2001 to 2013, the average yield increased by 19% in comparison variant of clean fallow without fertilizing, and was on the same level as applying N45 (18%). The increase of yield while applying green manure along with regular use of straw was 3,4 quintal-ha, N45 - 3,2 quintal-ha, straw with N45 - 4,2 quintal-ha. Keywords: renewable bioresources, green manure, straw, gray forest soil, yield of grain crops.
Author Details: E.A. Sirotina, Leading Chemist (e-mail: [email protected]); I.B. Sorokin, Dr. Sc. (Agr.), Director; O.A. Petrovskaya, Head of Laboratory
For citation: Sirotina E.A., Sorokin I.B., Petrovskaya O.A. Influence of agrocenoses bioresources on yield of grain crops in subtaiga zone of Siberia. Dostizheniya naukii tekhnikiAPK. 2015. T.29. №1. pp. 17-19 (In Russ).
■ ЗАМЕЧЕНА ОПЕЧАТКА
УВАЖАЕМЫЕ ЧИТАТЕЛИ!
В №12-2014 г. в статье Оценка современного состояния перспективных для освоения участков торфяных месторождений Томской области (авторы А.А. Синюткина, А.А. Малолетко, А.А. Беленко, Л.П. Гашкова, Ю.А. Харанжевская) на стр. 72 в левой колонке в разделе «Для цитирования» фамилия автора Е.Н. Бурнашова указана ошибочно.
Правильно следует читать: «Для цитирования: Оценка современного состояния перспективных для освоения участков торфяных месторождений Томской области/А.А. Синюткина, А.А. Малолетко, А.А. Беленко, Л.П. Гашкова, Ю.А. Харанжевская // Достижения науки и техники АПК. 2014. Т.28. №12. С. 72-75.»
Приносим извинения за возникшее недоразумение.
