CC BY
22
УДК 633.15: 631.8
Д. В. Ерёмина, Е. А. Дёмин
ВЫРАЩИВАНИЕ КУКУРУЗЫ НА ЗЕРНО В СЕВЕРНОМ ЗАУРАЛЬЕ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СЕВЕРНОГО ЗАУРАЛЬЯ»,
ТЮМЕНЬ, РОССИЯ
D.V. Eryomina E.A. Dyomin CORN CULTIVATION FOR GRAIN IN THE NORTHERN TRANS-URAL REGION FEDERAL STATE BUDGET EDUCATIONAL INSTITUTION OF HIGHER EDUCATION «NORTHERN TRANSURAL STATE AGRARIAN UNIVERSITY», TYUMEN, RUSSIA
Диана Васильевна Ерёмина
Diana Vasil'evna Eryomina
кандидат сельскохозяйственных наук
Евгений Александрович Дёмин
Evgenij Aleksandrovich Dyomin [email protected]
Аннотация. Интенсивные темпы развития животноводства в Тюменской области привели к необходимости создания устойчивой кормовой базы за счет местной продукции. Выращиваемые культуры не могут в полной мере обеспечить высокоэнергетическими кормами сельскохозяйственных животных на протяжении всего года. Перспективной культурой для создания концентрированных комбикормов оказалась кукуруза, зерно которой необходимо для создания большинства рационов животных. Целью исследований было установить возможность получения зерна кукурузы в лесостепной зоне Зауралья. Исследования проводили в 2016-2017 гг. в лесостепной зоне Тюменской области. Схема опыта предусматривала два срока посева и внесение различных доз минеральных удобрений на планируемую урожайность до 6,0 т/га зерна кукурузы. На естественном агрофоне в среднем за два года при первом сроке посева кукуруза сформировала биомассу 14,4 т/га внесение минеральных удобрений, обеспечило увеличение этого показателя до 21,0 т/га сухого вещества. Посев во второй срок значительно не повлиял на накопления биомассы кукурузы. Установлено, что при первом сроке посеве планируемая урожайность была получена на всех вариантах. При посеве во второй срок урожайность зерна снижалась на 0,3-0,6 т/га. Уборочная влажность зерна кукурузы в среднем за годы на контроле составляла 38,0%. Внесение минеральных удобрений приводит к увеличению этого показателя до 42,1%. Установлено, что при посеве во второй срок влажность зерна кукурузы возрастает на 1,8-4,4%, относительно первого срока посева.
Ключевые слова: кукуруза, минеральные удобрения, сроки посева, сухое вещество, нарастание биомассы, урожайность, зерно, уборочная влажность, лесостепная зона Зауралья.
Abstract. High pace of development of cattle breeding in the Tyumen region led to the necessity of creating a sustainable food supply by local products. Crops are unable to provide farm animals by high-energy feed fully throughout the year. A promising culture for concentrated feed was corn, its grain is necessary for creation most animal rations. The research aim was to establish the possibility of obtaining corn in the forest-steppe zone of Trans-Ural. The studies were conducted in 2016-2017 in the forest-steppe zone of the Tyumen region. The experimental scheme provided two sowing dates and addition various doses of mineral fertilizers according to planned yield up to 6.0 t/ha of corn grain. Natural soil fertility during two years in average, with the first sowing date of corn has formed biomass 14.4 t/ha. Mineral fertilizers increased this figure to 21.0 t/ha of solid. Sowing in the second period did not significantly affect accumulation of corn biomass. We established that in the first sowing period the planned yield was obtained at all options. When sowing in the second period, the grain yield decreased by 0.3-0.6 t/ha. Harvest grain moisture of corn in average in the control was 38.0 per cent. The application of mineral fertilizers leads to increasing of this figure by 42.1%. We established that when sowing in the second period the moisture content in corn increases by 1.8 and 4.4%, relatively to the first sowing date.
Keywords: maize, fertilizer, sowing, dry matter, growth of biomass, yield, grain harvest moisture, forest-steppe zone Trans-Ural.
Введение. Интенсивное развитие животноводства в Сибири требуют создания устойчивой кормовой базы за счет собственной продукции. Крупных товаропроизводителей Зауралья, занимающихся свиноводством и птицеводством, заинтересовала возможность выращивания кукурузы на зерно. Интерес к этой культуре не случаен, так как кукуруза неотъемлемый компонент высокоэнергетических комбикормов. Кукурузное зерно содержит большое количество микроэлементов, витаминов, углеводов и незаменимых аминокислот (лейцин, валин, изолейцин). При создании полнорационных комбикормов для кормления птицы на долю зерна кукурузы приходится до 50-60% общей массы. Это связано с тем, что, несмотря на практически одинаковое количество углеводов во всех зерновых культурах, перевариваемость зерна кукурузы несколько выше. По содержанию обменной энергии кукуруза превосходит даже овес, в котором до 257 ккал/100 г [1-4]. Однако, несмотря на массу положительных показателей, в рецептуре комбикормов для кормления птиц в России доля кукурузы
постепенно уменьшается, уступая пшенице, овсу, ячменю. Причиной этого является недостаток местного зерна. Особенно это актуально для Сибири, где активно развивается животноводство, а кукурузу приходится закупать из других регионов [3-5]. Это существенно увеличивает себестоимость животноводческой продукции.
Одним из факторов, препятствующих выращиванию кукурузы на зерно в Северном Зауралье, является неблагоприятный климат. Короткое лето, поздние весенние и ранние осенние заморозки, невысокая сумма эффективных температур до недавнего времени лимитировали продвижение кукурузы в Сибирь. В лучшем случае ее выращивали на силос, используя гибриды и сорта с ФАО 300 и более. Однако современная селекция, поддерживаемая инженерной биотехнологией, появлением молекулярно-генетиче-ских лабораторий, вывела множество сортов сельскохозяйственных культур, в том числе и современные гибриды кукурузы с ФАО 130-150, которые способны вызревать даже в условиях Сибири [6-8].
Вестник Курганской ГСХА № 3, 2017 Стмкоэсозяжтжмьш науки 13
При выращивании кукурузы в Северном Зауралье необходимо внимательно относится к ее питанию. Почвы лесостепной зоны Зауралья преимущественно холодные; тяжелые с низкой аэрацией и кукуруза, как теплолюбивая культура, не может потреблять в полной мере доступные ей питательные вещества [9,10].
Цель наших исследований: получение планируемого урожая зерна кукурузы за счет внесения минеральных удобрений в лесостепной зоне Зауралья.
Методика. Климатические условия Заводоуковского района, где был заложен опыт, характеризуются умеренно теплым и увлажненным климатом. По средним многолетним данным количество осадков в год составляет около 374 мм. За теплый период с апреля по октябрь выпадает около 232 мм. Сумма активных температур в этом районе в среднем варьирует от 1950 до 2100 °С, в отдельные годы этот показатель достигает 2500 °С. В начале мая среднесуточная температура воздуха по средним многолетним данным находится в пределах 9,3 °С, увеличиваясь до 19,1 °С уже к июню. В середине сентября это показатель снижается до 10,3 °С. В Тюменской области нередко бывают заморозки. По средним многолетним данным короткие весенние заморозки приходятся на 2-3 декаду мая, осенние - на 2 декаду сентября.
Почва - чернозем сильновыщелочен-ный, маломощный, тяжелосуглинистый, сформировавшийся на карбонатных лессовидных суглинках. Морфологические признаки и основные свойства характерны для почв лесостепной зоны Зауралья [11,12].
Исследования проводили в 2016 и 2017 гг. в Тюменской области, Заводоуковском районе, на территории ЗАО «Центральное». Схема опыта предусматривала использование следующих вариантов, представленных в таблице 1.
Таблица 1 - Дозы минеральных удобрений для получения планируемой урожайности кукурузы, кг/(га д. в.
ния. В период уборки считалась биологическая урожайность зерна и вегетативная масса 50 растений в 4-кратной повторности на каждом повторении. Из початков отбирали зерно, в котором определяли уборочную влажность термостатно-весовым способом. Определяли влажность вегетативной массы и путем перерасчета устанавливали выход сухого вещества. Обмолот початков проводили при достижении стандартной влажности вручную с отдельным взвешиванием каждой повторности. Статистическую обработку данных проводили по Доспехову с использованием Excel.
Результаты. Биомасса кукурузы к моменту уборки на естественном агрофоне составила 14,4 т/га сухого вещества. В 2017 г из-за длительного прохладного лета в первой половине вегетации нарастание биомассы к концу вегетации было на 14% больше, чем в 2016 г. (рисунок 1).
24,6
15,5 15.i
20.5 20,5
16.9
Контроль NPK4,От/га NPK5,От/га NPK6,От/га
срок посева
S 2016 Г
Контроль NРК4,0 г/га NPK5,От/га NPK6,От/га II срок посева
□ 2017 г
Рисунок 1
Варианты 2016 г. 2017 г.
N P К N P К
Контроль 0 0 0 0 0 0
NPK на 4,0 т/га 80 60 60 60 60 60
NPK на 5,0 т/га 110 80 80 80 100 100
NPK на 6,0 т/га 150 100 100 120 120 120
Опыт также включал в себя два срока посева: первый срок приходился на вторую декаду мая; второй срок - на третью.
После уборки предшественника проводили основную обработку почвы плугами на глубину 23-25 см. По физически спелой почве боронили в два следа - БЗСС-1,0. Внесение минеральных удобрений осуществляли СЗП-3,6, после этого проводили культивацию - КПС-4. Сеяли - СУПН-8А с нормой высева 70 тыс. растений на гектар. В 2016 г. высевали гибрид Ладожский 148; в 2017 - Обский 140. Эти гибриды относятся к одной группе созревания (ФАО 150) и схожи по своим биологическим особенностям. Смена гибрида не приводит к искажению результатов агрохимических исследований.
Для учета массы сухого вещества кукурузы отбирали 30 растений в 4-кратной повторности с каждого повторе-
Влияние минеральных удобрений и сроков посева на массу кукурузы, т/га сухого вещества
Внесение минеральных удобрений на планируемую урожайность 4,0 т/га зерна кукурузы увеличило нарастание биомассы в среднем за два года на 23% относительно контроля. Стоит отметить, что в 2017 г биомасса кукурузы была на 6,0 тонн выше, чем в предыдущем. На варианте с планируемой урожайностью 5,0 т/га зерна кукурузы к периоду уборки было накоплено 19,4 т/га сухого вещества, что на 5,0 т/га больше, чем на естественном агрофоне (НСР05=1,2 т/га). Дальнейшее увеличение уровня минерального питания увеличило накопление сухого вещества до 21,0 т/га, что на 31% больше контроля.
Посев во второй срок, по нашему предположению, должен был обеспечить быстрое прорастание кукурузы и формирование мощной корневой системы. Как показали исследования, второй срок на естественном агрофоне не имел различий относительно более раннего посева - отклонения были в пределах НСР05=0,9 т/га. Такая же закономерность наблюдалась и на варианте с планируемой урожайностью 4,0 т/га зерна кукурузы. Стоит отметить, что на варианте с планируемой урожайностью 5,0 т/га зерна кукурузы на втором сроке посева было накоплено на 1,1 т/га сухого вещества больше, чем при первом проке посева. По нашему мнению это связано с недостаточным количеством фосфора в 2016 г, что привело к затягиванию вегетационного периода на этом варианте и нарастанию дополнительной вегетативной массы [13,14]. На варианте, где вносились удобрения на 6,0 т/га зерна, в среднем за два года было отмечено незначительное снижение на 1,1 т/га сухого вещества относительно первого срока посева.
Урожайность зерна кукурузы при посеве в первый срок
на естественном агрофоне за годы исследований составила 3,9 т/га (рисунок 2).
Контроль
ИРК4,От/га №К5,0г/га ИРК6,От/га
годы исследований составила 40,0%, на 2,0% выше, чем при посеве в первый срок (НСР05=1,1).
Минеральные удобрения, внесенные на планируемую урожайность до 6,0 т/га зерна кукурузы при посеве во второй срок в среднем за два года, способствовали получению урожая с высокой влажностью зерна - 44,7%, что на 2,6% выше максимальной влажности зерна при первом сроке посева. Высокая уборочная влажность зерна кукурузы в 2017 г была связана с холодной и дождливой осенью, которая затягивала период созревания.
срои посева
□ 2016 г
срои посева
]2017 г
Рисунок 2 - Влияние сроков минеральных удобрения и сроков посева на урожайность зерна кукурузы, т/га (в пересчете на стандартную влажность)
Внесение минеральных удобрений на планируемую урожайность 4,0 т/га зерна кукурузы обеспечило прибавку в 1,2 тонну, что на 24% больше относительно контроля (НСР05=0,3 т/га). На варианте с планируемой урожайностью 5,0 т/га зерна кукурузы в среднем по годам было получено 5,3 т/га, что на 26% выше контроля. При внесении повышенных доз минеральных удобрений на планируемую урожайность 6,0 т/га зерна кукурузы в среднем удалось получить 5,8 т/га.
Смещение срока посева на более поздние даты привело к тому, что урожай зерна на контроле снизился на 0,6 т/га относительно первого срока посева (НСР05=0,2). На варианте с планируемой урожайностью 4,0 т/га зерна кукурузы урожайность была ниже на 12% по сравнению с первым сроком посева. Такая же закономерность наблюдалась на вариантах с планируемой урожайность 5,0 и 6,0 т/га зерна кукурузы, где значения на 0,3-0,5 т/га были ниже относительно первого срока посева.
Одним из наиболее важных факторов при выращивании кукурузы в наших условиях является уборочная влажность зерна. Оптимальная влажность для уборки зерна кукурузы находиться в пределах от 20-30%, повышение влажности приводит к потерям в результате плющения зерна кукурузы [15]. В нашем опыте, на естественном агрофоне уборочная влажность зерна, в среднем за два года составила 38,0%. Стоит отметить, что уборочная влажность зерна кукурузы в 2017 г. была несколько выше, чем в 2016 г из-за недостаточной температуры воздуха и большого количества осадков. Внесение минеральных удобрений приводит к повышению этого показателя. На варианте с планируемой урожайностью 4,0 т/га зерна кукурузы влажность была выше на 1,5% (НСР05=0,8). С внесением возрастающих доз минеральных удобрений на планируемую урожайность до 6,0 т/га уборочная влажность постепенно возрастает, достигая 42,1%. Установлена высокая корреляционная связь (0,76) между дозами азотных удобрений и уборочной влажностью (рисунок 3).
При посеве во второй срок урожайность уборочная влажность зерна кукурузы на естественном агрофоне за
Выводы. 1 При первом сроке посева на естественном агрофоне биомасса кукурузы составила 14,4 т/га сухого вещества. Внесение минеральных удобрений способствовало увеличению этого показателя до 21,0 т/га сухого вещества. Посев кукурузы во второй срок не повлиял на накопление сухого вещества на вариантах с внесением минеральные удобрений на планируемую урожайность до 4,0 т/га зерна кукурузы.
2 Внесение минеральных удобрений из расчета на планируемые урожаи до 6,0 т/га зерна и посев кукурузы в первый срок обеспечили получение планируемой урожайности на всех вариантах. На варианте с естественным агрофоном в среднем по годам было получено 3,9 т/га
2017 г
Рисунок 3 - Влияние минеральных удобрений и сроков посева на уборочную влажность зерна кукурузы, %
зерна кукурузы. Посев кукурузы по второй срок приводит к снижению урожайности зерна на 0,3-0,6 т/га, относительно первого срока посева.
3 Уборочная влажность зерна кукурузы при первом сроке посева в среднем за два года на контроле составила 38,0%, внесение минеральных удобрений способствовало увеличению этого показателя на 1,5-4,1%, относительно контроля. При посеве во второй срок уборочная влажность зерна кукурузы была на 1,8-4,4% выше, относительно первого срока посева.
Список литературы
1 Кононенко С.И., Кононенко И.С. Замена кукурузы зерном сорго в комбикормах для цыплят-бройлеров. Известия Горского государственного аграрного университета. 2011. №2. С.71-73.
2 Еремина Д.В., Дёмин Е.А. Агроэкономическое обо-
Вестник Курганской ГСХА № 3, 2017 аппыжахазтстт^ науки 15
снование выращивания кукурузы на зерно в лесостепной зоне Зауралья. Агропродовольственная политика России.
2016. №12(60). С. 27-30.
3 Бугай И.С., Кононенко С.И. Нетрадиционные компоненты комбикормов. Известия Горского государственного аграрного университета. 2012. №1-2. С.137-139.
4 Кассамединов А.И., Разумовская РГ. Повышение питательной ценности кормов, применяемых в птицеводстве. Вестник Астраханского государственного технического университета. 2008. №3. С.110-114.
5 Суханова С.Ф., Махалов А.Г, Невзоров О.А. Повышение продуктивности показателей гусей итальянской белой породы, разводимой в условиях Зауралья. Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2007. №3. С.42-47.
6 Фомина М.Н., Тоболова Г.В., Остапенко А.В. Использование метода электрофореза проламинов в первичном семеноводстве на примере сорта овса Отрада. Достижения науки и техники АПК. 2016. Т.30. №12. С. 14-16.
7 Соколов Ю.В., Горбунов К.В., Грида С.И. Урожайность гибридов кукурузы на зерно разных групп спелости. Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2013. № 5(43). С. 55-56.
8 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.
9 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.
10 Еремин Д.И., Абрамова С.В. Биологическая активность и нитратный режим выщелоченных черноземов и луговых почв Тобол-Ишимского междуречья. Вестник КрасГАУ. 2008. № 2. С. 67-71.
11 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.
12 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.
13 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
14 Дёмин Е.А., Еремин Д.И., Динамика нарастания биомассы кукурузы в лесостепной зоне Зауралья. Агропро-довольственная политика России. 2017. №6(66). С.10-14.
15 Иванова Е.С. Эффективность десикации посевов кукурузы при выращивании на зерно в северной лесостепи Зауралья: автореф... канд. с.-х. наук. Курган, 2008.
References
1 Kononenko S. I., Kononenko I. S. Replacing maize with sorghum grain in mixed fodder for broiler chickens. Izvestiya Gorskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta (News of Gorsky state agrarian University). 2011. No. 2. Pp. 71-73 (in Russ.).
2 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). Pp. 27-30 (in Russ.).
3 Buhai, I. S., Kononenko S. I. Unconventional components of animal feed. Izvestiya Gorskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. (News of Gorsky state agrarian University). 2012. No. 1-2. Pp. 137-139 (in Russ.).
4 Kissamedinov A. I., Razumovskaya R. G. increasing the nutritional value of feeds used in poultry. Vestnik Astrahansko-go gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta (Vestnik of Astrakhan state technical University). 2008. No. 3. Pp. 110-114 (in Russ.).
5 Sukhanova S. F., Makhalov A. G., Nevzorov O. A. Productivity indicators of geese of the Italian white breed bred in the conditions of Urals. Sibirskij vestnik sel'skohozyajstvennoj nauki. (Siberian Bulletin of agricultural science). 2007. No. 3. Pp. 42-47 (in Russ.) (in Russ.).
6 Fomina M. N., Tabolova G. V., Ostapenko V. A. The Use of a method of electrophoresis that prolamins in primary seed production on the example of oat varieties joy. Dostizheniya nauki i tekhniki APK (The achievements of science and technology ofAPC). 2016. Vol. 30. No. 12. Pp. 14-16 (in Russ.).
7 Sokolov Y. V., Gorbunov V. K., Grid S. I. Yield of hybrids of corn of different groups of ripeness. Izvestiya Orenburgsk-ogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. (News of the Orenburg state agrarian University). 2013. No. 5(43). Pp. 5556 (in Russ.).
8 Hramtsov I. F., Punda N. A. 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. Pp. 24-25 (in Russ.).
9 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 Gosudarstvennogo agrarnogo universiteta Severnogo Zaural'ya. (Bulletin of State agrarian University of Trans-Ural). 2016. No. 3(34). Pp. 6-14 (in Russ.).
10 Eremin D. I., Abramova S. V. Biological activity and nitrate regime of leached chernozems and meadow soils of the Tobol-Ishim interviuve. (Vestnik KrasGAU) Vestnik Krasgau. 2008. No. 2. Pp. 67-71 (in Russ.).
11 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.
12 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. Pp. 34-36 (in Russ.).
13 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). Pp. 86-91 (in Russ.).
14 Demin E. A., Eremin D. I., Dynamics of increase of biomass of corn in the forest-steppe zone of Trans-Ural. Agro-prodovol'stvennaya politika Rossii (Agri-food policy in Russia). 2017. No. 6(66). Pp. 10-14 (in Russ.).
15 Ivanova E. S. Efficiency of desiccation of corn for cultivation for grain in Northern forest-steppe of TRANS-Urals (Doctoral dissertation), Kurgan, 2008 (in Russ.).
