Влияние севооборотов, способов обработки почвы, удобрений на урожайность гороха в приазовской зоне Ростовской области

удк :633.358:631.51:631.582.

влияние севооборотов, способов обработки почвы, удобрений на урожайность гороха в приазовской зоне ростовской области

А.в. ПАРАМоНов, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник

в.И. Медведева, старший научный сотрудник

Донской зональный научно-исследовательский институт сельского хозяйства, ул. Институтская, 1, пос. Рассвет, Аксайский р-н, Ростовская обл., 346735, Российская Федерация

Резюме. в статье отражены результаты изучения влияния севооборотов, способов основной обработки почвы и различных доз удобрений на урожайность гороха в условиях приазовской зоны Ростовской области. Исследования проводили с 2005 по 2015 гг. в многофакторных стационарных опытах Донского ЗНИ-ИСХ, развернутых во времени и пространстве в зернопаропро-пашном, а также зернотравяном севооборотах. Проведенный анализ позволяет утверждать, что внесение удобрений в любой из изучаемых дозировок статистически значимо увеличивает урожай гороха. По результатам исследований было установлено, что для получения стабильных урожаев гороха его предпочтительно высевать в десятипольном зернопаропропашном севообороте по предшественнику яровой ячмень. Доказано, что способ основной обработки почвы не оказывает существенного влияния на урожайность изучаемой культуры. в статье показано, что внесение под горох азотных в дозе 30 кг/га, калийных с нормой внесения 30 кг/га, фосфорных совместно с калийными удобрениями в количестве по 30 кг/га имеет приблизительно одинаковый эффект. При возделывании гороха с использованием в качестве основной обработки почвы отвальной вспашки для его удобрения следует применять фосфорные препараты в дозе 40 кгд.в./га. в случае основной обработки без оборота пласта почвы необходимо вносить сложные удобрения в дозе N30P40K30. Отмечены статистически значимые прибавки урожайности отудобрений, применяемых под предшественники гороха. Наибольшая окупаемость 1 кг удобрений была отмечена при внесении фосфорных удобрений в дозе 40 кг/га с использованием в качестве основной обработки почвы вспашки на глубину 20-22 см; она составила 13,1 кг/кг д.в.

Ключевые слова: урожайность, горох, прибавка урожая, дозы удобрений.

Для цитирования: Парамонов А.в., Медведева в.И. влияние севооборотов, способов обработки почвы, удобрений на урожайность гороха в приазовской зоне Ростовской области //Достижения науки и техники АПК. 2016. Т. 30. № 2. С. 46-48.

Горох - наиболее распространенная зернобобовая культура. Этот факт объясняется его высокой потенциальной урожайностью и питательностью зерна. Гороху принадлежит главная роль в решении проблемы растительного белка. Однако доля данной культуры в структуре посевных площадей России не превышает 1,0%, а в южном федеральном округе - 0,9% [1], поэтому существует необходимость в стабилизации и повышении уровня его урожайности.

Сбор сельскохозяйственной продукции с 1 га определяется множеством факторов. Наибольшее влияние оказывают природно-климатические условия, уровень питания растений, предшественники, обработка почвы. Горох не относится к культурам, требовательным к предшественникам, но для получения наибольших урожаев его посевы следует размещать после озимых зерновых, кукурузы, сахарной свеклы, горчицы на сидерат [2]. По мнению ряда авторов [3-6] систематическое внесение удобрений в севооборотах способствует повышению урожайности. Существует острая необходимость изменения подходов к применению удобрений, рационализации их использования в соответствии

с потребностями выращиваемых сельскохозяйственных культур, в том числе и гороха.

В связи с этим главной целью наших исследований было изучение влияния способов обработки почвы, состава севооборотов и удобрений, как комплекса факторов, определяющих урожайность гороха.

Условия, материалы и методы. Исследования проводили на стационарах Донского зонального научно-исследовательского института сельского хозяйства с 2005 по 2015 гг.

Почва опытного поля - чернозем обыкновенный, кратковременно промерзающий. Гранулометрический состав тяжелосуглинистый, местами легкоглинистый. По профилю почвы он относительно выровнен, что адекватно валовому составу, обусловленному однородностью первичных и вторичных глинистых минералов.

Характерная особенность почвы - большая мощность гумусового горизонта, 75-100 см при невысоком содержании гумуса. Содержание гумуса в пахотном слое почвы при закладке опыта составляло 4,41%. Содержание валового азота - 0,22-0,24%, общего фосфора - 0,17-0,18%, калия -2,3-2,4%; минерального азота и подвижного фосфора -низкое, обменного калия - повышенное. Специфическим признаком почвы служит миграция карбонатов, сопровождающаяся образованием карбонатного иллювиального горизонта ниже гумусового и выделением карбонатных новообразований в виде мицелия, или паутинки. Свободные карбонаты присутствуют, как правило, с поверхности. Сумма поглощенных оснований в пахотном слое в среднем 40 мг-экв./100 г почвы, в ее составе более всего кальция -85%, магния - около 10%, натрия - 3%. Вниз по профилю содержание магния возрастает и на глубине 150-200 см превышает или равняется содержанию кальция. Реакция почвенного раствора пахотного горизонта - нейтральная или слабощелочная. В нижних горизонтах при изменении соотношения обменных катионов в сторону увеличения магния она становится более щелочной.

Почва хорошо оструктурена. Элементы ее скоагулиро-ваны в прочные агрегаты, преобладающая часть которых относится к агрономически ценным фракциям - 0,2510мм. Сумма водопрочных агрегатов - 50-55%. Плотность гумусового горизонта не превышает 1,4 г/см3, в пахотном колеблется от 1,0 до 1,2 г/см3. Пахотный слой имеет удовлетворительную пористость - 50-60% от объема. Водный режим почвы непромывной, характеризуется наличием глубин периодически увлажненного слоя «мертвого» горизонта, куда влага не проникает. Однако в отдельные годы после чистого пара бывают глубокие промачивания, когда осенний дефицит влаги в почвенно-грунтовой толще меньше, чем сумма осенне-зимних осадков.

Климат зоны континентальный, умеренно жаркий. Годовая температура воздуха составляет в среднем 9,6°С, сумма температур воздуха за год 3200-3400°С. Продолжительность теплого периода 230-260 дн., безморозного - 175-180 дн. Относительная влажность воздуха имеет выраженную годовую динамику. Наименьшее ее значение отмечается в июле - 50-60%, минимальные значения в отдельные дни могут достигать 25-30% и ниже [7].

Среднегодовое количество осадков составляет 500 мм. За теплый период их выпадает до 300 мм. Данное

Таблица 1. Система удобрений в кормовом севообороте

Культура Вариант

1 (контроль) I 2 3 4 5 6 7 8 9

Ячмень + травосмесь - ^0 Р60 К150 N Р 30 60 - ^0К150 Р К 60 150 N Р К 30 . 60 150

Травосмесь 1 г.п. - N40 - N4 0

Травосмесь 2 г.п. - N40 - - - - - - N40

Просо - N60 Р40 К60 N Р 60 30 '^60^0 РК 30 60 N Р К 603060

Озимая пшеница - Р40 60 К6900 N Р 120 60 N0 'М20К90 Р30К60 60 90 N Р К 120 60 90

Горох - 1^30 Р6400 К9300 N Р 30 40 " 30^30 Р60К90 40 30 N Р К 3 4 3

Озимая пшеница - 'м00 Р40 60 К3900 N Р 100 60 N0 "ю0К90 Р40К30 60 90 N Р К 100 60 90

В среднем на 1 га 0 Р60 36 К60 N Р 49 36 1^21 "49К60 Р60К90 36 60 N Р К 60 36 60

количество осадков в сочетании с частыми ветрами и высокими температурами способствуют проявлениям как воздушной, так и почвенной засухи.

Метеоусловия в годы проведения исследований были различными. Два года можно охарактеризовать как остро засушливые (2006-2007 и 2007-2008 сельскохозяйственные годы) - за двенадцать месяцев выпадало не более 340 мм осадков. Три года можно отнести к засушливым - не более 450 мм в год. В эти годы посевы гороха страдали от почвенной и воздушной засух и формировали низкие урожаи. Так же три сельскохозяйственных года были умеренно влажными, что в сумме с оптимальным температурным режимом благоприятствовало росту и развитию растений, позволяло формировать высокие сборы продукции с единицы площади. Два сельскохозяйственных года (2009-2010 и 2013-2014) характеризовались избыточным увлажнением. В эти периоды атмосферные осадки по большей части выпадали в теплое время года и имели преимущественно ливневый характер, иногда сопровождавшиеся сильным порывистым ветром, что вело к полеганию посевов и снижению урожайности.

Закладку опыта и математическую обработку данных проводили по Б.А. Доспехову [8].

Стационар К (кормовой) представлял собой семипольный зернотравяной севооборот, в котором изучали влияние различных доз минеральных удобрений на урожайность гороха на фоне отвальной и безотвальной системы основной обработки почвы. Система удобрений для обеих систем обработки почвы включала в себя контроль (без внесения удобрений) и 8 вариантов минерального питания (табл. 1). В состав севооборота входили: травосмесь под покров ячменя, травосмесь первого года пользования (г.п.), травосмесь 2 г.п., просо, озимая пшеница, горох, озимая пшеница. Травосмесь включала в себя люцерну, житняк и кострец.

Стационар Б (балансовый) представлял собой десяти-польный севооборот, в котором изучали влияние некоторых доз удобрений и их последействие на урожайность гороха (табл. 2). Схема севооборота: чистый пар, озимая пшеница, подсолнечник, озимая пшеница, яровой ячмень, горох, озимая пшеница, кукуруза на силос, озимая пшеница, озимая рожь. В данном опыте непосредственно под горох вносили только фосфорно-калийные удобрения, а способом основной обработки почвы была отвальная вспашка.

уходные мероприятия соответствовали общепринятым в зоне. В опытах высевали горох сорта Аксайский усатый-5. Сроки сева и уборки, а так же нормы высева - оптимальные; посевные качества семян соответствовали первому классу посевных стандартов. Уборочные работы проводили комбайном Сампо-500.

результаты и обсуждение. Проведенный анализ позволяет сделать заключение, что способ обработки почвы, как отдельно взятый прием агротехники, значительного влияния на урожайность гороха не оказывал (табл. 3). Отзывчивость изучаемой культуры на все виды удобрений была высокой. Их применение статистически достоверно увеличивало урожайность на 1,1-5,7 ц/га в зависимости от дозы и способа основной обработки почвы.

В кормовом севообороте при применении отвальной обработки почвы наибольшая прибавка урожая, по сравнению с контролем, была получена от внесения фосфорных удобрений в дозе 40 кг/га (вариант 3) - 3,7 ц/га, и от полного удобрения в дозе ^дР^К^ (вариант 9) - 3,6 ц/га. Эффект от внесения Кд0, ^0Кд0 и Р^К^ (варианты 2, 4, 7 и 8) увеличивал урожайность на 1,9-2,6 ц/га. В варианте 6, где непосредственно под горох не применяли удобрения, продуктивность, по сравнению с контролем, была выше на 1,1 ц/га. На несколько большую величину возрастал данный показатель от совместного использования азотных и фосфорных удобрений в дозе ^0Р40 (вариант 5) - 1,6 ц/га.

Возделывание гороха с использованием безотвальной технологии обработки почвы приводило к иным результатам. Внесение азотных удобрений в дозе а также совместное применение азотных и калийных удобрений в количестве ^0К30 (варианты 2 и 7) давало наименьший эффект. Прибавки, по сравнению с контролем, составляли 1,9-2,0 ц/га. Использование горохом последействия азотных удобрений (вариант 6) увеличивало урожайность на 2,5 ц/га. Приблизительно одинаковым был эффект от использования фосфорных и азотно-фосфорных удобрений (варианты 3 и 5). Прибавки к контролю составили 2,8-2,9 ц/га. Более существенное увеличение урожайности происходило при совместном использовании фосфорных и калийных удобрений (вариант 8). Урожайность увеличивалась на 4,2 ц/га. Максимальная прибавка была получена от применения полного удобрения в дозе

Делянки размещали рен-домизированно, в трехкратном повторении. Площадь делянки 210 м2. Отвальная система обработки почвы под горох включала в себя дисковое лущение стерни на глубину 6-8 см и вспашку на глубину 20-22 см; безотвальная - дисковое лущение стерни на глубину 6-8 см + чизелевание на глубину 2022 см. Остальные посевные и

Таблица 2. Система удобрений в балансовом севообороте

Культура

Чистый пар Озимая пшеница Подсолнечник Озимая пшеница Яровой ячмень Горох

Озимая пшеница Кукуруза на силос Озимая пшеница Озимая рожь В среднем на 1 га

1

Фон удобрений

Навоз 20 т/га +Р90К90

N«0

N Р

40 60

М"

Р90К90

N«0

Навоз 40 т/га

N90

N Р К

60 60 60

Навоз 6 т/га + Ы44Р3

Навоз 60 т/га

Навоз 60 т/га

N

N

,К,„ К, Навоз 6 т/га +1\1„,

^0Р40К30 - 5,7 ц/га

60

60

40

90

Таблица 3. Средняя урожайность гороха в кормовом опыте за ротацию севооборота, ц/га

Обработка Вариант удобрений Среднее

почвы 1 2 3 4 I 5 I 6 7 8 9

Отвальная 18,1 20,2 21,8 20,3 19,7 19,2 20,0 20,7 21,7 20,2

Безотвальная 17,0 18,9 19,9 19,1 19,8 19,5 19,0 21,2 22,7 19,7

НСР для способов обработки почвы - 0,6 ц/га, НСР для вариантов удобрений - 1,0 ц/га

В севообороте балансового опыта максимальная урожайность гороха (27,6 ц/га, прибавка к контролю 5,5 ц/га, НСР05 - 2,3 ц/га) получена при внесении только азотных удобрений и только под предшественники в общей дозе 52 кг д.в. на 1 га севооборота. Несколько ниже (25,5 ц/га) она была в варианте, где непосредственно под горох применяли фосфорные и калийные удобрения в количестве Р90К90. В этом случае на 1 га севооборотной площади приходилось 6 т навоза совместно с минеральными удобрениями ^дРддК^. Еще более низкая урожайность (24,5 ц/га) отмечена при внесении под предшественники гороха 6 т навоза и N4^ на 1 га севооборота. Самый низкий сбор семян в этом севообороте отмечен в контроле - 22,1 ц/га.

При сравнении двух севооборотов видно, что урожайность гороха выше в балансовом опыте. Данный факт предположительно можно объяснить влиянием предшественника. Озимая пшеница, по сравнению с яровым ячменем, оставляет после себя гораздо большее количество пожнивных остатков, для разложения которых требуется соответствующее количество азота, что ведет к снижению его запасов в почве и уменьшению урожая последующей культуры. Вероятнее всего, этим же можно объяснить более высокую урожайность гороха в третьем варианте удобрений, по сравнению с более удобренными вторым и четвертым вариантами балансового опыта.

В ходе исследований был произведен расчет окупаемости используемых под горох удобрений. В кормовом севообороте наибольшие величины этого показателя были

получены на фоне применения отвальной вспашки, от применения только азотных, фосфорных или калийных, а также при совместном использовании азотных и калийных удобрений (табл. 4). Так, наибольшее значение данного показателя в третьем варианте удобрений (Р40) составило 13,1 кг/кг д.в. Несколько меньшая величина окупаемости была получена при использовании той же обработки почвы, но с применением калийных удобрений в дозе 30 кг д.в./га (вариант 4).

Таблица 4. окупаемость удобрений гороха в кормовом опыте в среднем за 10 лет, кг/кг д.в.

Способ обработки почвы Вариант

Отвальная 9,9 13,1 10,4 3,3 4,5 5,3 5,1 Безотвальная 3,9 6,8 4,8 3,5 2,2 6,3 6,5

Расчет окупаемости совместного применения фосфорных и калийных удобрений, применяемых в балансовом опыте показал, что она составляет 7,5 кг/кг д.в.

выводы. В условиях приазовской зоны Ростовской области горох целесообразно высевать в десятипольном севообороте по предшественнику яровой ячмень. Способ основной обработки почвы не оказывает влияния на урожайность гороха. При возделывании гороха с использованием отвальной обработки почвы следует вносить фосфорные удобрения в дозе 40 кг д.в./га. В случае основной обработки без оборота пласта почвы необходимо применять сложные удобрения в дозе ^^К».

Литература.

1. Коробова Н.А. Новые сорта зернового гороха донской селекции // Известия Оренбургского ГАУ. 2015. № 3 (53). С. 62-65.

2. Зотиков В.И., Бударина Г.А., Голопятов М.Т. Опасные болезни гороха и особенности технологии возделывания культуры в условиях Центрального и Южного Федерального округов // Зернобобовые и крупяные культуры. 2014. № 3 (11). С. 25-30.

3. Эффективность систематического длительного внесения удобрений в зернопаропропашном севообороте на черноземе обыкновенном/ О.А. Целуйко, С.В. Пасько, В.И. Медведева // Земледелие. 2015. № 7. С. 11-13.

4. Парамонов А.В. Влияние некоторых приемов агротехники на урожайность культур кормового севооборота // Известия Оренбургского ГАУ. 2015. № 3 (53). С. 50-53.

5. Leifeld J., Reiser R., Oberholzer H. R. Consequences of conventional versus organic farming on soil carbon: results from a 27-year field experiment //Agronomy Journal. 2009. Vol. 101.No 5. Pp. 1204-1218.

6. Fgaard A.F., Hansen S. Potassium uptake and requirement in organic grassland farming// Nutrient Cycling in Agroecosystems. 2010. Vol. 87. No 1. Pp. 137-149.

7. Анучин Н.П. Агроклиматические ресурсы Ростовской области. Л.: Гидрометиздат, 1972. 252 с.

8. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.

EFFECT OF CROP ROTATION, TILLAGE METHODS, AND FERTILIZER ON PEA PRODuCTIVITY

IN THE AZOV ZONE OF ROSTOV REGION

A.V. Paramonov, V.I. Medvedev

Don Zonal Research Institute of Agriculture, ul. Institutskaya, 1, pos. Rassvet, Aksajsky r-n, Rostovskaya obl., 346735, Russian Federation

Summary. The article presents the results of studies on the influence of crop rotation, methods of tillage and different doses of fertilizers on pea yield under conditions of the Azov zone of Rostov region. The investigations were carried out from 2005 to 2015 in multifactor stationary experiments of the Don Zonal Research Institute of Agriculture in time and space in grain-fallow-row crop rotation, as well as in grain-grass one. The analysis suggests that fertilizer application in any of the studied doses significantly increases pea yield. According to the results of the study it was found that to obtain stable yields of peas it should be preferably sown in grain-fallow-row ten-field crop rotation after spring barley. It is proved that the method of primary tillage has no significant effect on the yield of the studied crop. The article shows that the introduction of nitrogen fertilizers at the dose of 30 kg/ha, potassium - at 30 kg/ha, phosphorus with potassium fertilizers in the amount of 30 kg/ha for the pea has about the same effect. During the cultivation of pea with moldboard plowing one should apply phosphorus preparation at the dose of 40 kg/ha. In the case of primary treatment without soil overturning it is required to use complex fertilizers in the dose of N30P40K30. There was a statistically significant increase of yield from fertilizer applied under the preceding crop of pea. The greatest payback of 1 kg of fertilizer was observed at introduction of phosphate fertilizer in the dose of 40 kg/ha and with plowing on depth of 20-22 cm; it was 13.1 kg/kg. Keywords: yield, pea, yield increase, fertilizer doses.

Author Details: A.V. Paramonov, Cand. Sc. (Agr.), Cand. Sc. (Agr.), leading research fellow (e-mail: alexandr191914@mail.ru); V.I. Medvedeva, senior research fellow.

For citation: Paramonov A.V., Medvedev V.I. Effect of Crop Rotation, Tillage Methods, and Fertilizer on Pea Productivity in the Azov Zone of Rostov Region. Dostizheniya naukii tekhnikiAPK. 2016. Vol. 30. No 2. Pp. 46-48 (in Russ.).