Влияние удобрений на урожайность риса в Нижнем Поволжье

Ориентирование на отечественное производство макаронной продукции с применением новейшего оборудования поставило новые задачи перед селекционерами. Потребовались не только более засухоустойчивые и высокоурожайные сорта, но и сорта, способные стабильно формировать крупное зерно с отличным качеством клейковины и высоким содержанием каротиноидов.

В связи с этим в 1984 г. нами был взят курс на создание устойчивых к жаре и засухе сортов яровой твердой пшеницы, способных в резко меняющихся условиях Юго-Востока давать более стабильный урожай высококачественного зерна. Возникла необходимость в совершенствовании методов и приборов для оценки и отбора селекционного материала на ранних этапах селекции. Благодаря разработке и быстрому внедрению этих методов в лаборатории селекции и семеноводства твердой пшеницы НИИСХ Юго-Востока за период с 1984 по 2003 г. нами были созданы сорта по физическим и технологическим свойствам зерна отвечающие самым современным требованиям мирового рынка. Такие новые сорта, как Саратовская золотистая, Валентина, Ник, Елизаветинская и Золотая волна, способны стабильно формировать высококачественное зерно не только в условиях Левобережья, но и в нетрадиционных для твердой пшеницы северо-западных районах Правобережья

Саратовской области, а также в ряде других областей Российской Федерации.

1 См.: Жученко А. А. Фундаментальные и прикладные научные приоритеты адаптивной интенсификации растениеводства в XXI веке. Саратов, 2000.

2 См.: Жученко А.А. Адаптивное растениеводство. Кишинев, 1990; Васильнук Н.С., Попова В.М. Селекция яровой твердой пшеницы // Проблемы и пути преодоления засухи в Поволжье. Саратов, 2000. 4.1; Васильнук Н.С. Методы селекции яровой твердой пшеницы (T. durum Desf.) на продуктивность и качество зерна в Нижнем Поволжье: Дис.... д-ра с.-х. наук. Саратов, 1999.

3 См.: Lees P. Durum: wheat with a future// Farmers weekly. 1980. Vol. 93. P. 8 -11; Irvine G.N. Durum wheat - fifty years of progress // C. S. Today. 1965. Vol. 10. № 6. P. 328 -332; Созинов А.А. Полиморфизм белков и его значение в генетике и селекции. М., 1985.

4 См.: Мейстер Г.К. История развития станции и ее важнейшие достижения // XXV лет Сарат. селекц. ст. М., 1936. С. 5 - 29.

5 См.: Yamamoto M., Mukai Y. High-resolution mapping in wheat and rye by FISH on extended DNA fibers // Proc. of the 9-th Intern. Wheat Genetics Symp. Saskatoon. Sask., 1988. Vol. 1. P. 12 - 16.

6 См.: Fransz P.F., Alonso-Blanco C, Liharska T.B., et al. High-resolution physical mapping in Arabidopsis thaliana and tomato by fluorescence in situ hybridization to extended DNA fibres // Plant J. 1996. Vol. 9. P. 421 - 430.

УДК 633.18

ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙНОСТЬ РИСА В НИЖНЕМ ПОВОЛЖЬЕ

Почвенные условия Нижневолжского района рисосеяния отличаются от условий других районов (Краснодарского края, Ростовской области и Приморского края) меньшим содержанием в почве питательных веществ. Содержание гумуса в почвах изменяется от 1,7% на светлокаштановых солонцеватых почвах центральной части Прикаспийской низменности до 2,7% на более плодородных землях Вол-го-Ахтубинской поймы. В целом почвы содержат невысокое количество основных питательных веществ. Оптимизация водного режима орошением создает хорошие предпосылки для высокой окупаемости удобрений. Дозы внесения удобрений, технология их применения определяется комплексом почвенно-климатических, агротехнических условий, а также сортовыми особенностями.

Многочисленные исследования показали существенную зависимость эффективности удобрений от предшественников риса в севообороте. Современные исследования В.В. Пронько в Поволжье показали большую роль предшественников в определении эффективности удобрений основных зерновых культур.

К определению роли и значения предшественников риса для эффективности удобрений существуют неоднозначные подходы. Е.Б. Величко считает, что эффективность удобрений невысокая на повторных и бессменных посевах риса, приходит к выводу, что наи-

А.В. Чамышев,

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры природопользования и технологий, СГСЭУ

ВЕСТНИК. 2004. № 8

более целесообразно вносить под рис, высеваемый после «суходольных» культур. По мнению других исследователей, A.C. Радова, Е.И. Столыпина, чтобы не допустить снижения урожая зерна на повторных посевах риса, необходимо применять высокие дозы минеральных удобрений.

Наши исследования, проведенные в АО «Юбилейный» Камызякского района, показали существенную зависимость эффективности азотных удобрений от предшественников. Азотные удобрения на фос-форно-калийном фоне (Р60К30) существенно повысили урожайность зерна риса сорта Кубань 3. Минеральные удобрения были эффективны по всем предшествующим культурам, но в разной степени (табл. 1). Наивысший урожай на повторных посевах риса и по пропашным культурам получен с внесением тука N150. В первом случае получен урожай 46,3 ц с га, прибавка урожая зерна по сравнению с неудобренным вариантом составила 16,8 ц (56,9%). Во втором случае урожай составил 62,3 ц/га, прибавка урожая от удобрений равнялась 22,1 ц с 1 га (54,9%). Наивысший урожай зерна 67,5 ц/га получен при посеве риса по пласту люцерны. Для получения достаточно высокого урожая по пласту люцерны 67,5 ц/га необходимо внесение минимальной дозы азотных удобрений N50.

разных предшественников, однако количественно это проявилось в разной степени.

В первый год возделывания по занятому пару и при посеве риса в поздние сроки (в конце мая) наивысший урожай раннеспелый сорт образовал при внесении полного удобрения Ы90 Р60 К30 (табл. 2).

Прибавка урожая зерна составила 8,8 га (16,9 %). Увеличение доз удобрений до Ы150 Р100 К50 и Ы210 Р140 К70 не обеспечивало дальнейшего роста урожайности. При возделывании риса по рису в последующие три года на этом же участке и посеве в лучшие сроки (в конце первой декады мая) более высокие урожаи получены при внесении повышенной дозы удобрений Ы150 Р100 К50, а не средней дозы Ы90 Р60 К30, как в 1974 г. В лучшем по теплообеспеченности 1975 г. с применением Ы150 Р100 К50 урожай зерна достиг 68,9 ц/га, в 1976 г. он равнялся 41,2 ц/га, а в умеренном 1977 г. - 57,2 ц/га. С увеличением дозы до Ы210 Р140 К70 урожай зерна снижался как при большей, так и при меньшей сумме температур за вегетационный период. Но эта тенденция сильнее проявилась в годы с пониженным уровнем температуры вегетационного периода. В более теплообеспе-ченном 1975 г. урожай зерна в варианте с удобрениями в дозе Ы150 Р100 К50 был на 4,1 ц (5,9 %) ниже, чем в варианте полного минерального удобрения в

Таблица 1

Влияние удобрений и предшественников на урожай зерна риса,

Дозы удобрений Предшественники риса

Рис по рису третий год Рис после пропашных культур Рис по пласту люцерны

Урожай Прибавка урожая Урожай Прибавка урожая Урожай Прибавка урожая

ц/га % ц/га % ц/га %

Без удобрений 29,5 - - 40,2 - - 50,6 - -

Фон + Ы50 36,4 6,9 23,3 50,2 10,0 24,9 67,5 16,9 33,4

Фон + N100 42,1 12,6 42,7 56,4 16,2 40,2 61,4 10,8 21,3

Фон + N150 46,3 16,8 56,9 62,3 22,1 54,9 56,6 6,0 11,8

Фон + N^0 46,7 17,2 58,3 59,1 18,9 47,0 51,8 1,2 2,4

Прибавка урожая зерна от внесения этой дозы удобрений равнялась 16,9 ц/га (33,4 %). Дальнейшее увеличение дозы азотных удобрений ведет к снижению урожая зерна вследствие увеличения пу-стозерности в метелках и полегания риса. Абсолютная прибавка урожая зерна от удобрений по пласту люцерны была меньше по сравнению с другими предшественниками. Однако на этом варианте оплата удобрений дополнительным урожаем зерна была наибольшей. По пласту люцерны каждый килограмм туков обеспечил дополнительно 9,9 кг зерна. На вариантах с посевом риса по рису и после пропашных культур оптимальная доза удобрения Ы150 Р60 К30 обеспечила получение дополнительно 6,2 и 8,2 кг зерна соответственно по вариантам на каждый килограмм внесенных туков.

В более северных районах Нижнего Поволжья, в Саратовском Заволжье, на светло-каштановых почвах удобрения эффективно повышали урожай зерна раннеспелого сорта риса Союзный 244 на фоне

дозе Ы210 Р140 К70, а в менее теплообеспеченном 1976 г. - на 8,5 ц (20,6 %). Снижение урожая зерна при внесении максимальной дозы удобрений происходит вследствие увеличения пустозернос-ти метелки.

Таблица 2

Влияние минеральных удобрений на урожай риса Союзный 244, ц/га

Дозы Годы исследований Средний

удобрений 1974 1975 1976 1977 показатель

Без

удобрений 52,0 38,6 21,5 31,1 35,8

N90 Р60 К30 60,8 60,0 28,0 44,1 48,2

N150 Р100 К50 58,7 68,9 41,2 57,2 56,6

N210 Р140 К70 57,0 64,8 32,7 51,0 51,4

По четырехлетним данным наибольшая прибавка урожая зерна риса сорта Союзный 244 в Саратовском Заволжье получена с внесением удобрений в дозе Ы150 Р100 К50 - 20,7 ц/га (57,8 %), или 6,9 кг на 1 кг действующего вещества удобрений.

♦

П

Минеральные удобрения оказали положительное влияние на качественные показатели зерна (табл. 3).

Таблица 3

Технологические показатели зерна и качество рисовой крупы в зависимости от доз удобрений

Таблица 4

Влияние способов внесения азотных удобрений на урожай зерна риса

Вариант Пленчатость, % Стекловидность, % Общий выход крупы, % Выход целого ядра, % Коэффициент привара Коэффициент водо-поглощения Белок, % Крахмал,%

Контроль (без удобрений) 18,0 71 65,8 84,5 5,06 2,91 7,52 84,9

N90 Рб0 К30 17,9 71 66,7 84,8 5,05 2,93 8,17 84,5

N150 Р100 К50 17,7 72 67,4 86,4 5,07 2,93 8,44 84,3

^10 Р140 К70 17,6 72 68,0 86,0 5,06 2,93 8,50 83,8

№ Вариант Урожай зерна Средний Прибавка урожая

п/п опыта урожай зерна

2000 г. 2001 г. зерна ц/га %

1 Перед посевом с заделкой зубовыми бо-

ронами 35,0 37,9 36,4 - -

2 Перед посевом с за-

делкой на 10 - 12 см 4,3 46,7 44,5 8,1 22,2

3 Подкормка

по всходам без заделки 40,5 44,2 42,2 5,8 15,9

Полное минеральное удобрение Ы150 Р100 К50 увеличило общий выход крупы на 2,4 %, выход целого ядра - на 2,1 %, а содержание белка в зерне - на 9,92 %.

Поверхностный слой почвы затопленного рисового поля имеет окисленную зону. Поэтому при внесении азотных удобрений без заделки или с мелкой заделкой они оказываются в среде, содержащей кислород. В этих условиях аммиачная форма азота окисляется до нитратной, которая вымывается в нижележащий слой почвы и подвергается денитрификации. Поэтому азотные удобрения необходимо заделывать в почву на глубину 10 -12 см, где в период вегетации риса устойчиво сохраняются восстановленные условия. Однако в Нижнем Поволжье некоторые рисосеющие хозяйства применяют упрощенную систему обработки почвы. Рисоводы в этих условиях вносят азотные удобрения под предпосевное выравнивание, и азотные удобрения заделываются зубовыми боронами, прикрепленными за брусом-выравнивателем. Такая поверхностная заделка создает предпосылки существенного снижения коэффициента использования азота из удобрений.

Нами в АО ПЗ «Юбилейный» Камыякского района в полевом опыте изучены влияние способов заделки азотных удобрений в дозе Ы100 на урожай риса сорта Кубань 3 (табл. 4).

Таким образом, предпосевная глубокая на 10 -12 см заделка азотных удобрений дает лучшие результаты с прибавкой урожая - 8,1 ц/га (22,2 %) по сравнению с мелкой заделкой зубовыми боронами. Подкормка по всходам без заделки несколько уступает варианту с допосевным сроком внесения с глубокой заделкой азотных удобрений.

На эффективность азотных удобрений существенное влияние оказывают сроки их внесения. Дробное применение азотных удобрений имеет неоднозначный эффект и зависит от сорта (раннеспелый или позднеспелый), климатических условий, доз внесения азота.

В целом подкормки наиболее полезны для позднеспелых сортов, в более теплообеспеченных районах и при внесении высоких доз азота. В основных рисосеющих зонах страны дробное внесение азотных удобрений по сравнению с однократным (допосевным) оказывает положительное влияние на урожай риса. В северных районах рисосеяния обычно наиболее продуктивна одна подкормка в фазе всходов риса. В опытах В.В. Андрусенко в Астраханской области внесена доза азотных удобрений Ы120 в два приема - перед посевом (Ы90) и в виде подкормки по всходам (И30). Это обеспечило образование урожая зерна сорта Дубовский 129 58,2 ц с 1 га, что на 15,6 ц/га (31,1%) выше по сравнению с однократным допосевным внесением этой дозы удобрений. Кроме увеличения урожайности, дробное внесение азотных удобрений позволяет существенно повысить коэффициент полезного использования азота. Применение даже увеличенной дозы азота до 205 кг/га при внесении 24% дозы до посева и распределение остальной части удобрений в три последующие подкормки (в фазе 4 листа, 8 - 9 листьев, молочно-восковой спелости), по результатам исследований Л.Г. Молокова и В.И. Клименко, позволяет увеличить коэффициент использования азота до 61%. Это имеет не только важное экономическое, но и экологическое значение. Однако необходимо иметь в виду, что в северных районах рисосеяния подкормка, способствуя увеличению урожайности и коэффициента использования азота, несколько (на 5 - 6 дней) удлиняет период вегетации риса.

Наши исследования, проведенные в Саратовском Заволжье показали, что эффективность минеральных удобрений значительно возросла при внесении их совместно с органическими, с навозом (табл. 5).

Во все годы исследований наибольшие прибавки урожая получены от совместного внесения минеральных туков в дозе Ы45 Р30 с навозом 40 т на 1 га.

Прибавка урожая зерна от органоминеральных удобрений составила в среднем за три года 22,1 ц/га (61,7%). Оплата внесенных удобрений дополнительной прибавкой урожая также была наибольшей на третьем варианте. Значение внесения навоза под рис весьма важно для условий Нижнего Поволжья, так как почвы содержат низкое количество органических веществ. Засоленные почвы, доля которых здесь достигает 25 - 30%, удобренные навозом, при культуре затопляемого риса лучше промываются от вредных солей. Поэтому на таких почвах, а также на местах больших срезок при планировке доза внесения навоза составляет 60 - 70 т/га.

Таблица 5

Влияние навоза и минеральных удобрений на урожай зерна риса, ц/га

Варианты опыта Годы исследований Средний Прибавка

1974 1975 1976 ц/га %

Без удобрений (контроль) 48,3 38,9 20,3 35,8

20 т навоза + Р60 55,4 67,5 28,7 50,3 14,7 41,1

40 т навоза + Р30 60,8 74,8 38,1 57,9 22,1 61,7

60 т навоза 57,4 73,1 36,1 55,6 19,8 55,3

Реакция риса на удобрения существенно определяется сортовыми особенностями. У зерновых культур за длительный исторический период их возделывания выделились две группы сортов, приспособленных для возделывания как по экстенсивной, так и по интенсивной технологиям.

Кубань 3, который преобладает здесь в настоящее время, не относятся к сортам интенсивного типа. Они достаточно хорошо отзываются на невысокие и средние дозы минеральных удобрений.

Различия в реакции сортов на удобрения особенно заметно проявляется в северных ареалах культуры. В этих районах отзывчивость сортов на удобрения в значительной мере определяется погодными условиями и особенно уровнем температур вегетационного периода. В теплообеспеченный год раннеспелый сорт Союзный 244 и среднеспелый сорт Кубань 3 хорошо отзываются на повышение дозы минеральных удобрений (табл. 6).

При низкой обеспеченности теплом в период вегетации снижают отдачу от удобрений как раннеспелые, так и среднеспелые сорта. Сорт Кубань 3 с более длинным вегетационным периодом сильнее снижает урожай зерна как на неудобренном варианте, так и на удобренном варианте. Урожай зерна сорта Кубань 3 на фоне ^50 Р100 К50 в жаркий год составил 69,8 ц/га, а в прохладном году -23,4 ц/га, что в 1,8 раза меньше урожая раннеспелого сорта Союзный 244 (41,2 ц/га), полученного также в прохладный год на этом же варианте с удобрениями. Таким образом, в северных районах рисосеяния при недостатке тепла снижается эффективность удобрений, что особенно резко проявляется у сортов с более длинным вегетационным периодом.

Таблица6

Урожаи зерна риса в зависимости от удобрений и теплообеспеченности вегетационного периода

в Саратовском Заволжье

Обеспеченность вегетационного периода теплом Вариант Количество выполненных зерен в метелках, шт. Пустозерность в метелках, % Урожай зерна, ц/га

центрального побега боковых побегов центрального побега боковых побегов

Сорт Союзный 244

Обеспеченность теплом ниже среднемноголетней нормы (1976 г.) Без удобрений 45 42 31 44 21,5

^50Р-|00К50 54 37 36 42 41,2

Сорт Кубань 3

Без удобрений 40 44 52 51 15,4

^50Рю0К50 42 46 60 54 23,4

Обеспеченность теплом выше среднемноголетней нормы Сорт Союзный 244

Без удобрений 53 41 32 38 38,6

^50Р100К50 82 59 27 34 68,9

Сорт Кубань 3

Без удобрений 65 66 25 33 54,5

^50Рю0К50 76 64 36 33 69,8

Еще в 1911 г. селекционером П.П. Корховым было выдвинуто положение о необходимости селекции хлебных злаков отдельно для интенсивных и отдельно для экстенсивных условий. В мировой коллекции риса существуют достаточно большие группы сортов как интенсивного, так и экстенсивного типа. Сорта интенсивного типа отличаются высокой отзывчивостью на удобрения и другие факторы интенсификации.

Сорт риса Дубовский 129, занимавший ранее основные площади риса в Нижнем Поволжье, и сорт

В целом эффективность удобрений риса в Нижнем Поволжье определяется почвенными и метеорологическими условиями региона, а также предшественниками, технологией их внесения и сортовыми особенностями.