CC BY
20
Вестник Курганской ГСХА № 4, 2017 Стмкоэсозяжтжмьш науки 33
УДК 633.15:631.81
Е. А. Дёмин, Н. В. Фисунов
ВЛИЯНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ И МЕЖДУРЯДНОЙ ОБРАБОТКИ НА УРОЖАЙНОСТЬ КУКУРУЗЫ В УСЛОВИЯХ ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОНЫ ЗАУРАЛЬЯ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СЕВЕРНОГО ЗАУРАЛЬЯ», ТЮМЕНЬ, РОССИЯ
E. A. Dyomin, N. V. Fisunov THE INFLUENCE OF MINERAL FERTILIZERS AND ROW-SPASING CULTIVATION ON CORN YIELD IN THE CONDITIONS OF TRANS-URAL FOREST-STEPPE ZONE FEDERAL STATE BUDGET EDUCATIONAL INSTITUTION OF HIGHER EDUCATION «NORTHERN TRANSURAL STATE AGRARIAN UNIVERSITY», TYUMEN, RUSSIA
Евгений Александрович Дёмин
Evgenij Aleksandrovich Dyomin [email protected]
Николай Владимирович Фисунов
Nikolaj Vladimirovich Fisunov кандидат сельскохозяйственных наук [email protected]
Аннотация. Кукуруза высокоурожайная культура, которая по своей питательной ценности превосходит овес, пшеницу и ячмень. Ее зерно является главным компонентом в комбикормах всех видов сельскохозяйственных животных и птиц. Высокие темпы увеличения поголовья животных в Сибири приводят к необходимости создания хорошей кормовой базы, способной обеспечивать бесперебойное питание на протяжении всего года. Высокая стоимость привозной продукции для создания высокоэнергетических кормов, способствует введению новых культур в структуру посевных площадей. Передовые хозяйства области проявили особый интерес к кукурузе. Цель наших исследований установить влияние минеральных удобрений и междурядной обработки на урожайность кукурузы. Исследования проводили на территории Тюменской области на расстоянии 90 км к юго-востоку от Тюмени. Схема опыта предусматривала внесение различных доз минеральных удобрений на планируемую урожайность 4,0; 5,0; 6,0 т/га зерна кукурузы, а также использование междурядной обработки в фазу 8-9-го листа. Установлено, что минеральные удобрения не влияют на накопление сухого вещества до фазы цветения кукурузы. В более поздние фазы развития минеральные удобрения обеспечивают дополнительную прибавку в сухом веществе на 32%. Междурядная обработка кукурузы начинает оказывать влияние на накопление сухого вещества лишь в фазу цветения, прибавка в биомассе при этом составляет 13-16%. На естественном агрофоне урожайность кукурузы составляет 3,72 т/га, внесение минеральных удобрений увеличивает этот показатель на 27%. Междурядная обработка обеспечивает дополнительную прибавку до 0,59 т/га. На контроле влажность зерна в период уборки составляет 39%. Установлено, что минеральные удобрения повышают уборочную влажность зерна на 2,6%, относительно контроля. Выявлено, что междурядная обработка не оказывает влияния на уборочную влажность зерна кукурузы.
Ключевые слова: кукуруза, минеральные удобрения, междурядная обработка, сухое вещество, нарастание биомассы, урожайность, уборочная влажность, зерно кукурузы, лесостепная зона Зауралья.
Abstract: Maize high yielding crop, which on its nutritional value superior to that of oats, wheat and barley. Her grain is the main component when you create a feed for feeding all kinds of farm animals and birds. High rates of increase of animal populations in Siberia lead to the need to create a good food base capable of providing uninterrupted power throughout the year. The high cost of imported products to create high-energy feed, leads to the introduction of new crops in the crop pattern. Advanced farms in the region showed particular interest in the corn. The aim of our study is to determine the influence of mineral fertilizers and inter-row cultivation on corn yield. The studies were carried out on the territory of Zavodoukovsk district of the Tyumen region at the enterprise JSC "Central", located at a distance of 90 km South-East from Tyumen. The experience scheme included the introduction of different doses of mineral fertilizers according to planned yield 4.0; 5.0; 6.0 t/ha of maize grain, and the use of row-spacing cultivation in the phase of 8-9 leaves. Mineral fertilizers do not affect the accumulation of dry matter before flowering phase of maize. In a later growing phase mineral fertilizers provide an additional increase in dry matter by 32%. Row-spacing corn cultivation begins to influence dry matter accumulation only in the flowering phase, increase in biomass is between 13-16%. On natural soil fertility, the corn yield is 3.72 t/ha, mineral fertilizers increase this figure by 27%. Row-spacing cultivation provides an additional increase up to 0.59 t/ha. On control grain moisture during the harvesting period is 39%. Mineral fertilizers increase the harvest moisture of grain by 2.6% relative to the control. Row-spacing cultivation does not influence harvest moisture of grain corn.
Key words: maize, fertilizer, hoeing, dry matter, growth of biomass, yield, harvest moisture content, maize grain, Trans-Ural forest-steppe zone.
Введение. Кукуруза занимает одно из лидирующих мест по посевным площадям в мире. Посевные площади под этой культурой в России занимают около 1,1 млн гектар. Урожай и кормовые ценности этой культуры значительно выше ячменя, овса и пшеницы. Зерно кукурузы - главный компонент при создании концентрированных кормов для сельскохозяйственных животных и птиц. В нем содержится около 2% клетчатки, до 12% белка, 65-75% углеводов. На территории России кукурузу на зерно возделывают в основном в южных регионах [1-4]. В настоящее время возделывание кукурузы на зерно постепенно продвигается на Урал и Западную Сибирь. Продвижение кукурузы в эти районы, связано с необходимостью создания устойчивой кормовой базы, в связи с высокими тем-
пами развития животноводства в этих регионах [5, 6].
Несмотря на то, что кукуруза является высокопродуктивной культурой, получить запланированный урожай возможно лишь при соблюдении всех необходимых мероприятий. Многие товаропроизводители в условиях интенсивного земледелия зачастую используют, химические средства зашиты растений, забывая о механических обработках. Проведение междурядных обработок под кукурузой улучшает аэрацию, способствует разрушению почвенной корки, снижает плотность верхнего слоя почвы и улучшает питательный режим кукурузы за счет накопления азота текущей нитрификации [7, 8].
Цель наших исследований: изучение влияния минеральных удобрений и междурядной обработки на накопле-
34
Научный журнал Вестник Курганской ГСХА
ния биомассы и урожайность кукурузы.
Методика. Исследования проведены в 2016-2017 гг на территории ЗАО «Центральное» Тюменской области, расположенном в 90 км на юго-восток от Тюмени. Опыт проводился по следующей схеме: В 2016 г. 1. Без удобрений (контроль); 2. NPK 4,0 т/га (N^^); 3. NPK 5,0 т/га (N^V): 4. NPK 6,0 т/га (N P^J; В 2017 г. 1. Без удобрений (контроль); 2. NPK 4,0 т/га (N60P60KJ; 3. NPK 5,0 т/ га (N^P^K ); 4. NPK 6,0 т/га (N^P^K^). В качестве минеральных удобрений использовалась аммиачная селитра (34,5% действующего вещества) и азофоска с содержанием действующего вещества 16% каждого элемента. Площадь делянок 500 м2. Опыт закладывался в трех повторениях, площадь каждой делянки 500 м2, учетной - 250 м2.
Расчет удобрений производился балансовым методом на планируемую урожайность с учетом содержания питательных веществ в почве, которая в среднем по годам составила (N-NO3 -10,5 мг/кг; P2O5 - 78 мг/кг; ^0-168 мг/кг). Междурядную обработку кукурузы проводили в фазу 8-9 листа кукурузы на глубину 3-5 см культиватором кМН-4,2.
Предшественником под кукурузу был овес. Основная обработка почвы - отвальная на глубину 23-25 см плугом ПЛН-8-35. Боронование проводили в два следа боронами БЗСС-1,0 в два следа. Перед посевом кукурузы, сеялками СЗП-3,6 врезали минеральные удобрения на планируемую урожайность, согласно схеме опыта, после культивировали - КПС-4. Сеяли 15 мая - СУПН-8А с междурядьем 70 см и нормой высева 70 тыс. семян на гектар. Химическая система защиты растений предусматривала опрыскивание гербицидом Master Power в норме предложенной фирмой «Планта». Уборку кукурузы в 2016 году производили 28 сентября, в 2017 году - 14 сентября. В 2016 г. в опыте высевался гибрид кукурузы Ладожский 148, в 2017 г. Обский 140 (ФАО-150). Оба гибрида относятся к одной группе спелости.
Для учета сухой биомассы кукурузы, отбирали 30 растений в 4-кратной повторности с каждого повторения. Для учета биологической урожайности зерна кукурузы отбирались початки с 50 растений, после чего производился обмолот. Влажность зерна определялась термостатно-весовым весовым. Статистическую обработку данных проводили по Доспехову с использованием Excel.
Почва - чернозем сильновыщелоченный, маломощный, тяжелосуглинистый с характерными признаками и свойствами для Северного Зауралья [9, 10].
Погодные условия 2016 г. характеризовались как благоприятные для возделывания кукурузы. Количество осадков выпавших за период активной вегетации кукурузы составило 305 мм. Сумма активных температур достигала 2500 °С. 2017 год был менее благоприятен. Количество осадков за вегетационный период составило 462 мм. Сумма активных температур - 2100 °С. Стоит отметить, что 2017 г. посевы кукурузы попали под ранние осенние заморозки, которые произошли в ночь на 13 сентября, в результате этого уборка кукурузы была произведена в незапланированный срок.
Результаты. В фазу 5-6-го листа кукурузы на естественном агрофоне было накоплено не более 0,07 т/га сухого вещества, внесение минеральных удобрений не повлияло на накопление сухого вещества кукурузой, значения были в пределах НРС05 (таблица).
Таблица - Влияние междурядной обработки и минеральных удобрений на накопление сухого вещества кукурузой, т/га
Варианты Фазы развития кукурузы
5-6 лист Трубкование Цветение Перед уборкой
с МО без МО с МО без МО с МО без МО
Контроль 0,07 2,32 2,09 9,97 8,37 14,43 13,85
NPK 4,0т/га 0,09 2,64 2,37 10,35 8,76 18,81 17,64
NPK 5,0 т/га 0,08 3,19 3,29 11,32 9,75 19,40 18,01
NPK 6,0 т/га 0,09 3,79 3,71 12,62 12,01 20,98 20,43
Междурядная обработка (МО) - НСР05 по фактору А=0,48 Варианты - НСРПЧ по фактору В=1,23
до 5,0 т/га зерна кукурузы не повлияли на накопление сухого вещества, изменения находились в пределах ошибки опыта. Дальнейшее повышение уровня питания обеспечило незначительное увеличение этого показателя до 3,62 т/га сухого вещества. Междурядная обработка кукурузы, проведенная в фазу 8-9 листа, не оказала влияние на нарастание биомассы в этот период, значения были в пределах НСРо5=0,48 т/га.
Наибольший прирост сухого вещества кукурузой на естественном агрофоне приходится на фазу цветения, где было накоплено 8,34 т/га сухого вещества. Минеральные удобрения, внесенные на планируемую урожайность 4,0 т/га зерна кукурузы в среднем за два года не повлияли на накопление сухого вещества в этот период. Однако на вариантах с планируемой урожайность 5,0 и 6,0 т/га зерна было отмечено повышение этого показателя относительно контроля на 14 и 30% соответственно. Междурядная обработка кукурузы на вариантах с планируемой урожайностью до 5,0 т/га зерна, проведенная ранее обеспечила дополнительную прибавку в нарастании сухого вещества на 13-16%, относительно вариантов без ее применения. По нашему мнению, это связано с улучшением аэрации, которая способствовала дополнительному накоплению азота текущей нитрификации. На варианте с максимальным агрофоном, междурядная обработка не оказала влияния на нарастание биомассы.
Перед уборкой сухая биомасса кукуруза на контроле достигала 13,85 т/га. Минеральные удобрения, внесенные на планируемую урожайность до 6,0 т/га, обеспечили прибавку в сухом веществе на 21-32% относительно естественного агрофона. Междурядная обработка способствовала дополнительному накоплению сухого вещества в этот период на 3-6%, относительно вариантов без использования этого приема.
Урожайность зерна кукурузы во многом зависит от условий питания. На черноземе выщелоченном, без использования минеральных удобрений был получен урожай 3,72 т/га зерна (рисунок 1).
Контроль NPK4,0T/ra NPK 5,0 т/га NPK 6,0 т/га
■ Без междурядной обработки ■ С междурядной обработкой
Рисунок 1 - Влияние междурядной обработки и минеральных удобрений на урожайность зерна кукурузы, т/га
Внесение минеральных удобрений на планируемую урожайность 4,0 т/га зерна в среднем за годы исследования обеспечило дополнительную прибавку урожая на 0,77 т/га, по сравнению с контролем (НР^=0,51 т/га). На варианте с планируемой урожайностью 5,0 и 6,0 т/га средняя урожайность составила 5,05 и 5,20 т/га зерна соответственно. Междурядная обработка, проведенная в фазу 8-9-го листа, позволила дополнительно получить от 0,22 до 0,59 т/га (НСР05=0,20 т/га).
Одним из лимитирующих факторов при уборке зерновых культур является влажность зерна. В нашем опыте, в среднем за два года, уборочная влажность зерна кукурузы на естественном агрофоне составила 39,0% (рисунок 2).
В период с фазы 5-6 листа до трубкования на контроле было накоплено не более 2,02 т/га сухого вещества. Минеральных удобрения, внесенные на планируемую урожайность
С междурядной обработко!
Контроль I N РК 4,От/га IN РК 5,0 т/га IN РК 6,0 т/га Без междурядной обработки
Рисунок 2 - Влияние междурядной обработки и минеральных удобрений на уборочную влажность зерна кукурузы, %
Вестник Курганской ГСХА № 4, 2017 Сельскохозяйственные науки 35
Внесение минеральных удобрений на варианте с планируемой урожайностью 4,0 т/га не оказали влияние на влажность зерна, значения находились в пределах НРС05=1,7%. Повышение уровня минерального на планируемую урожайность до 5,0 т/га зерна привело к увеличению уборочной влажности до 41,6%, что на 2,6% выше контроля. По нашему мнению это связано с недостатком фосфора в период созревания и большим количеством нитратного азота в почве, что привело к замедлению процесса созревания зерна [11]. Междурядная обработка, проведенная в фазу 8-9 листа, не оказала влияния на уборочную влажность зерна, значения находились в пределах НСР05=1,1%.
Выводы. Нарастание биомассы кукурузы происходит неравномерно, в фазу 5-6-го листа кукуруза накопила не более 0,09 т/га сухого вещества, минеральные удобрения не повлияли на этот показатель. В период трубкования дополнительная прибавка биомассы кукурузы от минеральных удобрений наблюдалась лишь на варианте 6,0 т/га зерна кукурузы. В период цветения биомасса достигла 8,37 т/га сухого вещества, минеральные удобрения увеличили это показатель до 12,01 т/га. В период уборки на естественном агрофоне масса сухого вещества составила 13,85 т/га. Минеральные удобрения обеспечили увеличение этого показателя на 32% относительно контроля.
Междурядная обработка на вариантах с планируемой урожайностью до 5,0 т/га зерна, проведенная в фазу 8-9-го листа кукурузы, начала оказывать положительное влияние лишь в фазу цветения кукурузы, где прибавка в сухом веществе составила 13-16% относительно контроля. Такая же закономерность наблюдалась и перед уборкой.
Урожайность зерна кукурузы на естественном агрофоне в среднем за два года составила 3,72 т/га. Внесение минеральных удобрений на планируемую урожайность до 6,0 т/га зерна кукурузы обеспечили прибавку 27% относительно контроля. Междурядная обработка положительно сказалась на урожае - прибавка зерна на различных агро-фонах составила 0,22 до 0,59 т/га.
Уборочная влажность зерна кукурузы на контроле достигала 39,0%, внесение минеральных удобрений на планируемую урожайность до 6,0 т/га зерна кукурузы увеличили этот показатель на 2,6% относительно контроля. Междурядная обработка кукурузы не оказала влияния на влажность зерна кукурузы в период уборки.
Список литературы
1 Моисеев А.А., Ивойлов А.В., Власов П.Н. Эффективность удобрений под кукурузу на зерно в лесостепи Среднего Поволжья. Вестник Алтайского аграрного университета. 2016. № 4 (138). С. 28-33.
2 Вакуленко В.В. Эффективность применения регуляторов роста растений Эпина-экстра и Циркон на кукурузе. Зерновое хозяйство России. 2014. № 3. С. 72-72.
3 Еремина Д.В., Дёмин Е.А. Агроэкономическое обоснование выращивания кукурузы на зерно в лесостепной зоне Зауралья. Агропродовольственная политика России. 2016. № 12 (60). С. 27-30.
4 Васин В.П, Кошелева И.К. Продуктивность и кормовая ценность гибридов кукурузы при применении минеральных удобрений и стимуляторов роста в условиях лесостепи среднего Поволжья. Кормопроизводство. 2017. № 9. С. 40-43.
5 Панфилов А.Э. Культура кукурузы в Зауралье. Челябинск: ЧГАУ 2004. 356 с.
6 Храмцов И.Ф., Пунда Н.А. Эффективность удобрений при возделывании кукурузы на зерно на черноземных почвах лесостепи Западной Сибири. Достижения науки и техники АПК. 2012. № 3. С. 24-25.
7 Ерёмин Д.И., Дёмин Е.А. Влияние междурядной обработки кукурузы на агрофизические свойства чернозема выщелоченного. Вестник Государственного аграрного уни-
верситета Северного Зауралья. 2016. № 4 (35). С. 47-53.
8 Еремин Д.И., Дёмин Е.А. Научно-обоснованный подход к системе удобрений - залог получения зерна кукурузы в лесостепной зоне Зауралья (аналитический обзор). Вестник Государственного аграрного университета Северного Зауралья. 2016. № 3 (34). С. 6-14.
9 Еремин Д. И. Агрогенное изменение гранулометрического состава при распашке чернозема выщелоченного в лесостепной зоне Зауралья. Вестник Красноярского государственного аграрного университета. 2014. № 8. С. 34-36.
10 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. Eurasian soil science. 2016. V.49. No. 5. pp. 538-545 DOI: 10.1134/ S1064229316050033
11 Еремин 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.
References
1 Moiseev, A. A. Ivoilov, V. A., Vlasov P. N. Efficiency of fertilizers under maize for grain in forest-steppe of the Middle Volga region. Vestnik Altajskogo agrarnogo universiteta (Bulletin of the Altai agrarian University). 2016. No. 4 (138). P. 28-33 (in Russ.).
2 Vakulenko V. V. Efficiency of application of plant growth regulators EPIN-extra and Zircon on corn. Zernovoe hozyajstvo Rossii (Grain economy of Russia). 2014. No. 3. P. 72-72 (in Russ.).
3 Eremina D. V., Demin E. A. Agroeconomic justification of growing corn for grain in forest-steppe zone of Trans-Ural. Ag-roprodovol'stvennaya politika Rossii. (Agri-food policy in Russia). 2016. No. 12(60). P. 27-30 (in Russ.).
4 Vasin V. G., Kosheleva I. K. Productivity and feeding value of corn hybrids in the application of mineral fertilizers and growth stimulants in the conditions of forest-steppe of the middle Volga region. Kormoproizvodstvo (The forage production). 2017. No. 9. P. 40-43 (in Russ.).
5 Panfilov A. E. Culture of corn in the Urals. Chelyabinsk. Chau. 2004. 356 p. (in Russ.).
6 Hramtsov I. F., Golden N.. The effectiveness of fertilizers in the cultivation of corn on grain on Chernozem soils of forest-steppe of Western Siberia. Dostizheniya nauki i tekhniki APK (The achievements of science and technology of APC). 2012. No. 3. P. 24-25 (in Russ.).
7 Eremin D. I., Demin E. A. Influence of inter-row cultivation of maize on agrophysical properties of leached Chernozem. Vestnik Gosudarstvennogo agrarnogo universiteta Severnogo Zaural'ya (Bulletin of State agrarian University of Northern Trans-Ural). 2016. No. 4 (35). P. 47-53 (in Russ.).
8 Eremin D. I., Demin E. A. science-based approach to the system of fertilizer - the key to receiving the corn in the forest-steppe zone of Trans-Ural (analytical review). Vestnik Go-sudarstvennogo agrarnogo universiteta Severnogo Zaural'ya (Bulletin of State agrarian University of Northern Trans-Ural). 2016. No. 3 (34). P. 6-14 (in Russ.).
9 Eremin D. I. Agrogene change of granulometric composition while plowing the leached Chernozem in the forest steppe zone of Trans-Ural. Vestnik Krasnoyarskogo gosudarstvenno-go agrarnogo universiteta (Vestnik Krasnoyarsk state agrarian University). 2014. No. 8. P. 34-36 (in Russ.).
10 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. Eurasian soil science. 2016. V. 49. No 5. pp. 538-545 DOI: 10.1134/S1064229316050033
11 Eremin D. I., Demin E. A. Phosphorus mode of corn grown for grain technology in forest-steppe zone of Trans-Ural. Agroprodovol'stvennaya politika Rossii (Agri-food policy in Russia). 2017. No. 5 (65). P. 86-91 (in Russ.).
