CC BY
220
АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
УДК 633.1 : 631.82
ВЛИЯНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙНОСТЬ ЗЕРНА ЯЧМЕНЯ
В.Д. Абашев, д-р с.-х. наук; Ф.А. Попов, канд. с.-х. наук; Е.В. Светлакова,
ФГБНУ «НИИСХ Северо-Востока», ул. Ленина, 166а, г. Киров, Россия, 610007 E-mail: [email protected]
Аннотация. В длительном стационаре ФГБНУ «НИИСХ Северо-Востока» в шестипольном зернопаротравяном севообороте в 1976-2014 гг. проводилось изучение влияния возрастающих доз (0, 30, 60, 90, 120, 150 кг д.в./га) полного минерального удобрения на урожайность различных сортов ячменя. Почва опытного участка дерново-подзолистая среднесуглинистая, сформированная на элювии пермских глин. Агрохимические показатели пахотного слоя перед закладкой опыта составляли: рНсол. - 4,8, содержание Р2О5 - 46 мг/кг, К2О - 160 мг/кг почвы, гумус 1,5%. Минеральные удобрения вносили весной под предпосевную культивацию. Использовались аммиачная селитра, двойной суперфосфат и хлористый калий. Известкование и внесение органических удобрений при проведении опыта не проводилось.
С увеличением доз минеральных удобрений урожайность всех изучаемых сортов ячменя возрастала до уровня N90P90K90. Внесение более высоких доз NPK не способствовало повышению урожайности ячменя. Максимальная урожайность ячменя в среднем за 30 лет 4,18 т/га была получена при внесении полного минерального удобрения в дозе 90 кг д.в. /га, при урожае на контрольном варианте 1,68 т/га. Окупаемость 1 кг д.в. вносимых удобрений зерном ячменя в среднем за 30 лет составила 5,7-14,1 кг. Наибольшая окупаемость наблюдалась в варианте с минимальной дозой N30P30K30. Каждое увеличение дозы удобрений приводило к снижению окупаемости зерном ячменя. Среди возделываемых в опыте сортов максимальную урожайность 5 т/га обеспечил в 1992-1995 гг. интенсивный сорт Дина селекции НИИСХ Северо-Востока при дозе удобрения N90P90K90 и сорт Биос 1 в 2000-2002 гг. при дозе N150P150K150. Урожайность ячменя определялась в основном применением азотных и фосфорных удобрений. В формировании прибавки урожая зерна ячменя доля азота составляла 60 %, фосфора - 25 %, калия -15 %. Наиболее экономически эффективным возделывание ячменя было при внесении полного минерального удобрения в дозе 60 кг д.в./га.
Ключевые слова: дерново-подзолистая почва, минеральные удобрения, урожайность ячменя, сорт, окупаемость удобрений зерном, экономическая эффективность применения удобрений.
Введение. В структуре посевных площадей зерновых культур Кировской области ячмень занимает первое место, что объясняется комплексом ценных биологических особенностей культуры. Это более короткий, чем у других зерновых культур, вегетационный период, достаточная холодостойкость, высокая технологичность. Всё это даёт возможность ячменю успешно произрастать и давать сравнительно высокую урожайность [1]. Это одна из лучших покровных культур для многолет-
них трав. Она отличается высокой отзывчивостью на удобрения [2].
Наличие в почве необходимого количества питательных веществ - непременное условие получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур. Особенно большое значение применение удобрений имеет в районах с неблагоприятными природными условиями. Между уровнем применения удобрений и урожайностью сельскохозяйственных культур существует прямая зависимость. Именно удобре-
ния являются важнейшим рычагом интенсификации земледелия [3, 13, 14, 15].
Минеральные удобрения оказывают значительное воздействие на почву, в частности, внесение NPK повышает уровень содержания основных элементов питания, обеспечивает повышение урожайности сельскохозяйственных культур [4, 5, 6, 7, 8].
Длительный стационарный полевой опыт является одним из важнейших методов агрохимических исследований, направленных на разработку теоретических положений агрохимии и практических вопросов применения удобрений [9].
Цель исследований - изучить влияние возрастающих доз минеральных удобрений на урожайность различных сортов ячменя.
Методика. На опытном поле НИИСХ Северо-Востока (с. Красное) уже более 40 лет (с 1972 г.) проводится полевой опыт с возрастающими дозами минеральных удобрений. Опыт заложен по руководством кандидата с.-х. наук Николая Григорьевича Сурова, который возглавлял исследования до 1996 года. В 19972011 гг. работами на опыте руководил А.В. Пасынков, которому в 2004 г. была присуждена степень доктора биологических наук. С 2012 года исследования ведут д-р с.-х. наук В.Д. Абашев, канд. с.-х. наук Ф.А. Попов, мл. науч. сотр. Е.В. Светлакова.
Изучение влияния применения удобрений на урожайность различных сортов ярового ячменя проводилось в трех закладках длительного стационарного опыта. Исследования проведены в семи ротациях зернопаротравя-ного севооборота на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве, сформированной на
элювии пермских глин. Почва опытного участка дерново-подзолистая среднесуглини-стая, сформированная на элювии пермских глин. Агрохимические показатели пахотного слоя перед закладкой опыта составляли: рНсол. - 4,8, содержание Р2О5 - 46 мг/кг, К2О -160 мг/кг почвы, гумус 1,5%. Минеральные удобрения вносили весной под предпосевную культивацию. Использовались аммиачная селитра, двойной суперфосфат и хлористый калий. Известкование и внесение органических удобрений при проведении опыта не проводилось. Схема опыта представляет собой выборку из полной факториальной схемы и включает 54 варианта. Посевная площадь опытной делянки 140 м2, повторность двукратная. В опытах применялись аммиачная селитра, двойной суперфосфат и хлористый калий. Известкование и внесение органических удобрений при проведении опыта не проводилось [10].
В настоящей статье использованы шесть основных вариантов опыта. В Кировской области районировано 13 сортов ярового ячменя. По мере районирования новых сортов ячменя они возделывались в длительном стационаре. Агротехника в опыте - общепринятая для Нечерноземной зоны. Предшественник ячменя в 19761978 гг. - картофель, в 1979-1981 гг. - яровая пшеница, в остальные годы - озимая рожь.
Результаты. В таблице представлены экспериментальные данные по величине урожая зерна различных сортов ячменя за 19762014 гг. Среди возделываемых сортов более высокую урожайность обеспечили сорт Дина в 1992-1995 гг. 2,12-5,01 т/га и сорт Биос 1 в 2000-2002 гг. 1,26-5,03 т/га, наименьшую -сорт Абава в 2012-2014 гг. 1,40-3,61 т/га.
Таблица
Влияние возрастающих доз минеральных удобрений на урожайность сортов ячменя, т/га
N30 N60 N90 N120 N150
Сорт, годы Контроль Р30 Р60 Р90 Р120 Р150 НСР05
К30 К60 К90 К120 К150
1 2 3 4 5 6 7 8
Луч, 1976-1978 2,00 3,04 3,69 3,97 4,26 4,23 0,46
Викинг, 1979-1981 1,59 2,88 3,27 3,67 3,84 3,90 0,51
Зазерский 85, 1982-1984 1,83 3,14 4,43 4,62 4,07 3,81 0,25
Зазерский 85, 1988-1990 1,95 3,16 3,77 4,03 4,20 4,12 0,34
Дина, 1992, 1993, 1995 2,12 3,26 4,06 5,01 4,56 4,46 0,44
Дина, 1994-1996 1,84 2,94 3,94 4,73 4,91 4,71 0,35
Дина, 1997-1999 1,51 2,42 3,09 3,75 4,10 4,39 0,40
Биос 1, 2000-2002 1,26 3,26 3,97 4,61 4,84 5,03 0,38
Биос 1, 2006-2008 1,30 2,92 3,54 3,97 3,96 4,21 0,65
Абава, 2012-2014 1,40 2,44 2,92 3,41 3,35 3,61 0,63
Среднее за 30 лет 1,68 2,95 3,67 4,18 4,21 4,25 0,27
Окупаемость 1 кг д.в. удобрений, кг - 14,1 11,0 9,3 7,0 5,7 -
Во второй ротации севооборота возделывали 2 сорта ячменя. В лучшем варианте №0Р90К90 сорт Дина дал урожайность 5,01 т/га, а сорт Зазерский 85 - 4,03 т/га.
С увеличением доз минеральных удобрений урожайность всех сортов ячменя возрастала, однако прибавки урожая от каждой последующей их дозы снижались. Достоверное повышение урожайности ячменя наблюдалось до уровня №0Р90К90. В этом варианте получена максимальная прибавка урожайности ячменя, равная 2,5 т/га. Внесение более высоких доз КРК не способствовало повышению урожайности, прибавки не достоверны.
Урожайность зерна ячменя в основном определяется применением азотных и в меньшей степени - фосфорных и калийных удобрений. Так, урожайность ячменя сорта Абава в среднем за 2012-2014 гг. составила в вариантах: N60 - 2,35 т/га, Р60 - 1,75, К60 - 1,63, К60Р60К60 - 2,92 т/га. Применение только азотных, только фосфорных или калийных удобрений оказалось менее эффективным в сравнении с комплексным внесением NРК.
В наших исследованиях доля участия факторов в формировании урожая ячменя складывалась следующим образом: от плодородия участка - 30-40% ,от предшественника - 5 %, от действия удобрений - 45-55 %, от применения средств защиты 8-10% [11].
По данным В.А. Прошкина и А.П. Смирновой [12], ведущая роль в повышении урожайности зерновых культур при внесении полного минерального удобрения принадлежит азоту. На дерново-подзолистых почвах России в среднем на его долю приходится 48% прибавки урожая ячменя, фосфор находится во втором минимуме - 30%, а калий в третьем - 22%. В наших опытах в формировании прибавки урожая ячменя доля азота составила 60%, фосфора - 25 %, калия - 15% [11].
Окупаемость 1 кг д.в. минеральных удобрений зерном в среднем за 30 лет составила 5,7...14,1 кг. Наибольшая окупаемость наблюдалась в варранте с минимальной дозой удобрений: Ю0Р30К30 - 14,1 кг зерна. Каждое увеличение доз удобрений приводило к снижению окупаемости зерном (табл.).
Экономическая эффективность применения удобрений при возделывании ячменя
определялась с учётом стоимости продукции и издержек на её производство. Были рассчитаны технологические карты по шести вариантам опыта. В расчёт включены заработная плата с начислениями, стоимость горючих и смазочных материалов, стоимость семян и удобрений, автотранспорт, электроэнергия, амортизационные отчисления, текущий ремонт и прочие затраты. Все расчеты проведены в ценах 2014 г.
Расчёты показали, что производство зерна ячменя является рентабельным. Наиболее экономически выгодным возделывание ячменя оказалось при дозе ^0Р60К60. При урожайности 3,67 т/га условный чистый доход составил 11665 руб./га, себестоимость 1 т -3882 руб., уровень рентабельности - 83,2%, окупаемость 1 кг д.в. удобрений - 11 кг зерна. При увеличении дозы удобрений до №0Р90К90 урожайность ячменя возросла до 4,18 т/га, однако себестоимость его возросла до 4379 руб., а условный чистый доход, уровень рентабельности и окупаемость удобрений зерном снизились.
Выводы. 1. С увеличением доз минеральных удобрений урожайность всех сортов ячменя возрастала до уровня №0Р90К90. В этом варианте получена урожайность ячменя 4,18 т/га и максимальная достоверная прибавка от удобрений 2,5 т/га. Дальнейшее увеличение дозы удобрения не способствовало повышению его урожайности.
2. Урожайность ячменя определялась в основном применением азотных и фосфорных удобрений. В формировании прибавки урожая доля азота составляла 60%, фосфора - 25%, калия - 15%.
3. Среди возделываемых сортов максимальную урожайность 5 т/га обеспечил в 1992-1995 гг. интенсивный сорт Дина при дозе удобрения №0Р90К90 и сорт Биос 1 в 2000-2002 гг. при дозе Ш50Р150К150.
4. Окупаемость 1 кг д.в. вносимых удобрений зерном ячменя в среднем за 30 лет составила 5,7-14,1 кг. Высокая окупаемость наблюдалась в вариантах с минимальными дозами Ю0Р30К30. Наиболее экономически эффективным возделывание ячменя оказалось при внесении полного минерального удобрения в дозе 60 кг д.в./га.
Литература
1. Щенникова И.Н. Значение и перспектива селекции ярового ячменя в регионе // Селекция, семеноводство и производство зернофуражных культур для обеспечения импортозамещения. Тюмень : ФГБНУ «НИИСХ Северного Зауралья», 2015. С. 126-130.
2. Фитосанитарное оздоровление агроценозов ярового ячменя : методические рекомендации. Новосибирск, 2008. 36 с.
3. Романенко Г.А., Тютюнников А.И., Сычев В.Г. Удобрения. Значение, эффективность применения : справочное пособие. М., 1998. 376 с.
4. Светлакова Е.В., Пасынков А.В. Изменение продуктивности севооборота и плодородия дерново-подзолистой почвы при длительном применении минеральных удобрений // Проблемы агрохимии и экологии. 2011. №1. С. 10-15.
5. Абашев В.Д., Светлакова Е.В. Влияние минеральных удобрений на урожайность культур зернопаротравя-ного севооборота // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2015. №2. С. 37-43.
6. Абашев В.Д., Козлова Л.М., Светлакова Е.В. Влияние минеральных удобрений на урожайность и качество зернофуражного ячменя и голозерного овса // Кормопроизводство. 2015. № 4. С. 11-15.
7. Завьялова Н.Е., Сторожева А.Н. Агрохимические свойства дерново-подзолистой почвы и урожайность полевых культур при внесении возрастающих доз полного минерального удобрения // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2015. №4. С. 35-41.
8. Еряшев Л.Г., Бектяшин С.В., Кудашкина С.В. Урожайность и качество семян ячменя в зависимости от фона питания растений // Кормопроизводство. 2013 № 8. С. 14-16.
9. Методические указания по проведению исследований в длительных опытах с удобрениями. М. : ВИУА, 1986. Ч1. 148 с.
10. Суров Н.Г., Пономарева М.И., Пасынков А.В. Влияние длительного применения возрастающих доз минеральных удобрений на плодородие почвы // 60 лет Геосети опытов с удобрениями. Бюллетень ВИУА, 2001. № 114. С. 23-24.
11. Суров Н.Г. История развития агрохимической науки в Вятском крае и перспективы исследований в современных условиях // Сельскохозяйственная наука Северо-Востока европейской части России. Т. 2 : Земледелие и растениеводство. Киров, 1995. С. 3-14.
12. Прошкин В.А., Смирнова А.П. Эффективность азота, фосфора и калия на различных почвах РФ // Агрохимия и экология: история и современность. Н. Новгород : Изд-во ВВАГС, 2008. Т.1. С. 57-60.
13. Hoffman H. Wintergetreidebau mit Gulldungung // Landwirtschaftsblatt Wesel-Ems., 1981. Bd. 128. Р. 20-23
14. Mudahar M.S., Hignett T.P. Energy efficiency in nitrogen fertilizer production // Energy Agric, 1980. № 4. Р. 159-177.
15. Niehoff K. Auf winterroggen in der Fruchtfolge nisht verzichen // Wochenblatt, 1981. № 35. Р. 23.
INFLUENCE OF MINERAL FERTILIZERS ON BARLEY GRAIN YIELD
V.D. Abashev, Dr. Agr. Sci. F.A. Popov, Cand. Agr. Sci. E.V. Svetlakova
North-East Agricultural Research Institute 166-a Lenina Street, Kirov 610007 Russia E-mail: [email protected]
ABSTRACT
Study on influence of increasing doses (0, 30, 60, 90, 120, 150 kg of active matter/hectare) of full mineral fertilizer on productivity of various barley varieties was conducted in six-field grain-fallow-grass crop rotation in 1976-2014 in long-term stationary field of North-East Agricultural Research Institute. Soil of an experiment site is sod-podsolic middle-clay generated on eluvia of Perm clays. Agrochemical parameters of an arable layer before the experiment made: рНкс - 4.8; content of Р2О5 - 46 mg/kg of soil, К2О - 160 mg/kg of soil, humus 1.5 %. Mineral fertilizers were input in spring in pre-sowing cultivation. Ammoniac nitrate, double superphosphate and chloride of potassium were used. Liming and introducing of organic fertilizers was not used.
Productivity of all studied varieties of barley increased with increase in doses of mineral fertilizers up to level Ш0Р90К90. Introducing higher doses of ОТК did not promote increase of barley productivity. The maximum productivity of barley on the average for 30 years equal to 4.18 t/ha has been received at entering full mineral fertilizer in a dose of 90 kg of acting matter / ha while harvest in
the control variant was 1.68 t/ha only. A recoupment of 1 kg of acting matter of introduced fertilizers with barley grain on the average for 30 years has made 5.7-14.1 kg. The greatest recoupment was observed in a variant with the minimum dose N30P30K30. Each increase in a dose of fertilizers led to decrease in a recoupment with barley grain. Among varieties cultivated in experience, the maximum productivity of 5 t/ha was provided in 1992-1995 with an intensive variety Dina bred in North-East Agricultural Research Institute at a dose of fertilizer N90P90K90, and variety Bios 1 in 2000-2002 at dose N150P150K150. Productivity of barley was defined basically by application of nitric and phosphoric fertilizers. In formation of addition grain yield of barley, the nitrogen share made 60 %, phosphorus - 25 %, potassium - 15 %. Barley cultivation was most effective economically at entering of full mineral fertilizer in a dose of 60 kg of active matter per hectare.
Key words: sod-podsolic soil, mineral fertilizers, barley productivity, variety, recoupment offertilizers with grain, economic efficiency of application offertilizers.
References
1. Shchennikova I.N. Znacheniye i perspektiva selekcii yarovogo yachmenya v regione (Importance and prospect of spring barley breeding in a region), Selekciya, semenovodstvo i proizvodstvo zernofurazhnykh kul'tur dlya obespecheniya im-portozameshcheniya (Breeding, seed-growing and manufacture of grain-forage crops for maintenance of import replacement), Agricultural Research Institute of Northern Zauralye. Tyumen, 2015, pp. 126-130.
2. Fitosanitarnoye ozdorovleniye agrocenozov yarovogo yachmenya. Metodicheskiye rekomendacii (Phytosanitary improvement of spring barley phytocenoses. Methodical recommendations), Novosibirsk, 2008, 36 p.
3. Romanenko G. A, Tjutjunnikov A.I., Sychev V.G. Udobreniya. Znacheniye, effektivnost' primeneniya : spravochnoye posobie (Fertilizers. Value, efficiency of applications : handbook), M, 1998, 376 p.
4. Svetlakova E.V., Pasynkov A.V. Izmenenie produktivnosti sevooborota i plodorodija dernovo-podzolistoj pochvy pri dlitel'nom primenenii mineral'nykh udobrenij (Change of efficiency of a crop rotation and fertility of sod-podsolic soil at long application of mineral fertilizers), Problemy agrokhimii i ekologii (Agrochemistry and ecology problems), 2011, No. 1, pp. 10-15.
5. Abashev V. D., Svetlakova E.V. Vliyanie mineral'nykh udobrenij na urozhajnost' kul'tur zernoparotravyanogo sevooborota (Influence of mineral fertilizers on productivity of crops of grain-fallow-grass crop rotation), Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka, 2015, No. 2, pp. 37-43.
6. Abashev V. D., Kozlova L. M., Svetlakova E.V. Vliyanie mineral'nykh udobrenij na urozhajnost' i kachestvo zernofurazhnogo yachmenya i golozernogo ovsa (Effect of fertilizers on yield and quality of barley and naked-seeded oats), Kormoproizvodstvo, 2015, No. 4, pp. 11-15.
7. Zavyalova N.E., Storozheva A.N. Agrokhimicheskiye svojstva dernovo-podzolistoj pochvy i urozhajnost; polevykh kul'tur pri vnesenii vozrastayushchikh doz polnogo mineral'nogo udobrenija (Agrochemical properties of sod-podsolic soil and productivity of field cultures at entering of increasing doses of full mineral fertilizer), Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka, 2015, No. 4, pp. 35-41.
8. Erjashev L. G., Bektjashkin I. G., Kudashkina S. V. Urozhaynost' i kachestvo semyan yachmenya v zavisimosti ot fona putaniya rasteniy (Productivity and quality of barley seeds depending on a background of plant nutrition), Kormopro-izvodstvo, No. 8, pp. 14-16.
9. Metodicheskiye ukazaniya po provedeniyu issledovanij v dlitel'nykh opytakh s udobreniyami (Methodical instructions on carrying out of research in long experiences with fertilizers), M.: VIUA, 1986. Part 1, 148 p.
10. Surov N.G., Ponomareva M. I, Pasynkov A.V. Vliyanie dlitel'nogo primeneniya vozrastayushchikh doz mineral'nykh udobrenij na plodorodie pochvy (Influence of long application of increasing doses of mineral fertilizers on soil fertility), 60 let Geoseti opytov s udobreniyami (60 years of the Geonetwork of experiences with fertilizers), Buil. VIUA N114, 2001, pp. 23-24.
11. Surov N.G. Istoriya razvitiya agrokhimicheskoj nauki v Vyatskom kraye i perspektivy issledovanij v sovremennykh usloviyakh (History of development of agrochemical science in Vyatka territory and prospects of research in the modern conditions), Selskokhozyajstvennaya nauka Severo-Vostoka evropejskoj chaste Rossii. Part 2. Zemledelie i semenovodstvo (Agricultural science of the North-East of the European part of Russia, Vol. 2. Crop farming and seed growing), Kirov, 1995, pp. 3-14.
12. Proshkin V. A, Smirnova A.P. Effektivnost' azota, fosfora i kaliya na razlichnykh pochvakh RF (Efficiency of nitrogen, phosphorus and potassium on various soils of Russian Federations), Agrokhimiya i ekologiya: istoriya i sovremennost' , V. 1. Nizhniy Novgorod GSKHA. N. Novgorod: publishing house VVAGS, 2008, pp. 57-60.
13. Hoffman H. Wintergetreidebau mit Gulldungung // Landwirtschaftsblatt Wesel-Ems., 1981, Bd. 128, pp. 20-23
14. Mudahar M.S., Hignett T.P. Energy efficiency in nitrogen fertilizer production // Energy Agric, 1980, No. 4, pp. 159-177.
15. Niehoff K. Auf winterroggen in der Fruchtfolge nisht verzichen // Wochenblatt, 1981, No. 35, p. 23.
