Влияние минеральных удобрений и биопрепаратов на урожайность зерна озимой пшеницы и озимой ржи в лесостепи среднего Поволжья

Литература.

1. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. - М.: Колос, 1985. - 357с.

2. Известкование как фактор урожайности и почвенного плодородия/ Шильников И.А., Сычев В.Г., Зеленов Н.А., Аканова

Н.И., Федотова Л.С. - М.: ВНИИА, 2008. - 340 с.

3. Известкование почв/Козловский Е.В., Небольсин А.Н., Алексеев Ю.В., Чуриков П.А. - Л.: Колос, 1983. - 286 с.

4. Никитин Б.А., Гогмачадзе Г.Д. Пахотные почвы Нижегородской области. - Н. Новгород: Типография ННГУ, 2003. - 176 с.

5. Окорков В.В. Известкование - первоочередная задача повышения продуктивности кислых почв Верхневолжья// Экологические функции агрохимии в современном земледелии: Матер. Всерос. совещания геогр. сети опытов с удобрениями.

- М.: ВНИИА, 2008. - С. 159-161.

6. Осипов А.И., Небольсин А.Н.Химическая мелиорация почв Северо-Запада России//Экологические функции агрохимии в современном земледелии: Матер. Всерос. совещания геогр. сети опытов с удобрениями. - М.: ВНИИА, 2008. - С. 162-163.

7. Соколов, А.В. Агрохимические методы исследования почв. - М.: Изд-во Академии наук СССР, 1960. - 556 с.

8. Яппаров А.Х., Алиев Ш.А., Биккинина Л. М.-Х. Известкование выщелоченного чернозема местной доломитовой мукой и ее влияние на урожайность и качество сельскохозяйственных культур// Состояние и пути повышения эффективности агрохимических исследований в Поволжье: Матер. науч.-метод. совещания. - М: ВНИИА, 2010. - С. 125-137.

INFLUENCE WASTE OF DOLOMITE FLOUR ON THE PHYSICOCHEMICAL PROPERTIES OF ACID

SOILS AND THEIR CHEMICAL RESISTANCE V.I. Titova, E.V. Dabakhova, N.A. Korchenkina, A.M. Arkhangelskaya

Summary. Studies conducted in laboratory model experiments with the waste product of dolomite flour showed that the material under study clearly has the neutralizing ability potential. It is established that the use of waste at the soddy-podzolic and light gray forest soil contributed to the improvement of its physical and chemical properties: reduction of acidity, increase the degree of base saturation and acid-buffering capacity. The maximum improvement effect was noted with the introduction of the waste at the dose of 20 t/ha and in the majority of the cases it depended on the size of fractions. It was revealed that the use of waste reduced the mobility of copper in the soil, as well as its accumulation by the wheat, and promoted the increase of the experimental culture biomass.

Key words: waste, lime material, soil properties, copper, phytotoxicity, detoxification of the soil, wheat.

УДК 633.11/.14«324»:631.82

ВЛИЯНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ И БИОПРЕПАРАТОВ НА УРОЖАЙНОСТЬ ЗЕРНА ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ И ОЗИМОЙ РЖИ В ЛЕСОСТЕПИ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ

В.И. КАРГИН, доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева

А.А. ЕРОФЕЕВ, кандидат сельскохозяйственных наук, руководитель

Филиал ФГУ «Россельхозцентр» по РМ А.Г. МАКАРЕНКИНА, аспирант И.А. ЛАТЫШОВА, аспирант

Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева

Н.А. ПЕРОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, директор

ООО «Научный Центр»

E-mail: karginvi@yandex.ru

Резюме. Исследования проводили с целью определения оптимальных доз минеральных удобрений и биопрепаратов для новых сортов озимых зерновых культур. При возделывании озимой ржи сорта Эстафета Татарстана и озимой пшеницы Волжская качественная на выщелоченном черноземе хорошо обеспеченном фосфором и калием наибольшая урожайность зерна отмечена при компенсации выноса по азоту на 60 %, фосфору - на 100 %, калию - на 60 %. Прибавка урожая озимой ржи в этом варианте, по сравнению с контролем, составила 1,15...1,23 т/га, озимой пшеницы

- 0,99.1,16 т/га. Биологические удобрения были эффективными при низких дозах минеральных удобрений. Высокая сопряженность емкости ценоза с урожайностью (г2=0,88...0,96) позволяет рекомендовать использование этого показателя

для определения доз удобрений, обеспечивающих формирование оптимального соотношения величины продуктивного стеблестоя и количества зерен в колосе.

Ключевые слова: система удобрения, урожайность, озимая рожь, озимая пшеница, выщелоченный чернозем, емкость ценоза.

В годы с нормальной перезимовкой озимые культуры обеспечивают не менее 60 % валового сбора зерна в республике Мордовия. Одно из самых эффективных направлений дальнейшего повышения урожайности и улучшения качества продукции - целенаправленный подбор новых сортов озимой пшеницы и озимой ржи, отличающихся широкими адаптационными возможностями и разработка зональных технологий возделывания наиболее полно раскрывающих, генетический потенциал продуктивности в конкретных почвенно-климатических условиях.

Для озимых культур научные учреждения рекомендуют различные системы применения удобрений [1.. .5]. Однако расчет их доз под запрограммированный урожай очень часто оказывается экономически неэффективным. С другой стороны полный отказ от удобрений неизбежно ведет к недобору продукции и увеличивает дисбаланс элементов питания в почве, который ускоряет ее деградацию [1, 2].

К тому же физиологически сбалансированная система минерального питания растений способствует лучшей перезимовке и повышению урожайности продовольственного зерна озимых [2]. Расчет доз под запрограммированный урожай в условиях республики Мордовия имеет

еще один существенный недостаток - коэффициенты использования питательных веществ удобрений и почвы сильно варьируют в зависимости от погодных условий даже в пределах одной почвенной разности, что приводит к неоправданному завышению доз и снижению оплаты 1 кг действующего вещества урожаем. Этих изъянов лишен метод определения доз удобрения по показателям нормативного баланса элементов питания, установленным для условий региона по результатам многолетних стационарных опытов с удобрениями Мордовского НИИСХ [6].

Однако создание и внедрение в производство новых сортов диктует необходимость оценки их реакции на различные дозы удобрений в сочетании с биопрепаратами в конкретных почвенно-климатических условиях. Это и было и целью нашего исследования.

Условия, материалы и методы. Полевые эксперименты с озимой пшеницей и озимой рожью закладывали на полях Мордовской сортоиспытательной станции в 2009-2011 гг. В опыте изучали влияние минеральных удобрений (фактор А) и биопрепаратов (фактор В). Схема опыта предусматривала 5 вариантов внесения удобрений под озимую рожь (I - без

уд0брений, 11 - ^0^0^ 111 - ^70^ 1У - ^0Р70К80 + ^

V - ^0Р70К81+ и столько же под озимую пшеницу (I - без удобрений II - N Р К III - N Р К + N IV - N Р К + N

65 '70> 111 40 65 70 40 ' 40 65 70 80'

V - ^^К^+^0 + ^8). Дозы внесения минеральных элементов определяли с таким расчетом, что во втором варианте они компенсировали вынос по азоту на 20 %, в третьем - на 40 %, четвертом - на 60 %, пятом - на 80 %, вынос по фосфору компенсировали на 100 %, а по калию - на 60 %. Основную дозу минеральных элементов заделывали под предпосевную обработку, первую подкормку проводили рано весной, вторую - в фазе молочной спелости.

На фоне удобрений посевы обрабатывали в фазе кущения осенью и весной биологическими препаратами: I - контроль; II - планриз, 1 л/га, III - азотовит, 0,4 л/га, IV - агровит-кор, 2 л/га, V - альбит, 0,4 л/га.

Содержание гумуса в

пахотном слое опытного

участка составляло 7,5...

7,72 %, pH - 4,9. ..5,2; сум’ ’ “ сол. ’ ’ ’ 3

ма поглощенных оснований - 21,6.22,4, гидролитическая кислотность - 5,7.

6,2 мг/экв./100 г почвы, содержание Р205 - 15,3 мг/100 г почвы.

Повторность трехкратная. Размер делянок первого порядка 75 м2 (5 м х 15 м), второго - 15 м2 (5 м х 3 м). Расположение делянок систематическое. Предшественник чистый пар. В опыте выращивали сорт озимой ржи Эстафета Татарстана, озимой пшеницы - Волжская качественная.

Результаты и обсуждение. При средней урожайности озимой ржи по опыту за 20102011 гг. 3,33 т/га она менялась от 2,35 т/га в резко засушливом 2010 г., до 4,33 т/га - в 2011 г.

(табл. 1), у озимой пшеницы величина этого показателя соответственно варьировала от 2,31 до 4,35 т/га.

В среднем за 2 года при компенсации 20 % выноса азота на фоне фосфорно-калийных удобрений прибавка урожая составила 0,44.0,49 т/га, 40 % -0,86.0,98 т/га.

Самый высокий сбор зерна озимой ржи Эстафета Татарстана и озимой пшеницы Волжская качественная в среднем за 2 года отмечена в вариантах с компенсацией 60 % выноса азота. В этом же варианте отмечена наибольшая оплата 1 кг NРК зерном. В среднем за 2 года в наших исследованиях она составила 2,7...5,8 кг, тогда как у других авторов [7] величина этого показателя достигала 15,9 кг.

Известно, что действие биопрепаратов на растение заключается в улучшении азотного и фосфорного питания [8]. В наших экспериментах наибольшее влияние биопрепаратов отмечено при внесении низких доз азотных удобрений.

Урожайность - производное четырех компонентов: число растений на единице площади; продуктивная кустистость; число зерен, формируемых колосом; крупность зерна (масса 1000 зерен).

В среднем за 2 года достоверное увеличение числа растений озимой ржи отмечено при компенсации 40.80 % выноса по азоту (табл. 2). В этих вариантах оно составило 241.253 шт./м2 против 217 шт./м2 в контроле (НСР = 18). Компенсация 20 % выноса по азоту не привела к существенно повышению густоты стояния растений.

Достоверное увеличение числа стеблей ржи отмечено только при внесении азота в дозе 90.124 кг/га, когда оно достигало 400.402 шт./м2, в то время как в контроле величина этого показателя была равна 309 шт./м2.

Изменение продуктивной кустистости и массы 1000 семян под воздействием минеральных удобрений было не существенным. Биопрепараты также не оказывали достоверного влияния ни на один из изученных элементов урожайности.

Таблица 1. Влияние минеральных удобрений и биопрепаратов на урожай-

ность озимых культур, в среднем за 2010-2011 гг.

о (В со іант Озимая рожь Озимая пшеница

урожай- прибавка от: урожай- прибавка от:

А В ность, NPK биопре- ность, NPK биопре-

т/га паратов т/га паратов

I I 2,45 — — 2,39 — —

II 2,64 — 0,18 2,57 — 0,19

III 2,64 — 0,16 2,55 — 0,19

IV 2,66 — 0,19 2,58 — 0,21

V 2,75 — 0,27 2,66 — 0,30

II I 2,94 0,62 - 3,01 0,49 —

II 3,12 0,62 0,18 3,19 0,48 0,18

III 3,13 0,64 0,18 3,19 0,49 0,19

IV 3,15 0,62 0,19 3,20 0,49 0,21

V 3,19 0,57 0,22 3,23 0,44 0,25

III I 3,43 0,94 — 3,33 0,98 —

II 3,57 0,87 0,11 3,44 0,93 0,14

III 3,56 0,89 0,11 3,44 0,92 0,13

IV 3,57 0,85 0,10 3,43 0,91 0,14

V 3,61 0,81 0,13 3,47 0,86 0,18

IV I 3,61 1,16 — 3,69 1,16 —

II 3,69 1,22 0,10 3,79 1,05 0,08

III 3,71 1,23 0,09 3,78 1,07 0,10

IV 3,73 1,20 0,09 3,78 1,07 0,12

V 3,74 1,15 0,12 3,81 0,99 0,13

V I 3,64 1,19 — 3,71 1,19 —

II 3,67 1,16 0,02 3,73 1,03 0,03

III 3,68 1,18 0,02 3,73 1,04 0,04

IV 3,68 1,14 0,01 3,72 1,02 0,04

V 3,68 1,09 0,04 3,75 0,93 0,04

НСРо5 ч.р. 0,15.0,25 1,42

НСР05 А 0,11 0,6

НСР05 В 0,1.0,11 0,6

Таблица 2. Влияние минеральных удобрений и турные показатели озимой ржи, в среднем за 201

биопрепаратов на струк 0-2011 гг.

r2=0,88, в 2011 г. она была

Фактор Число к уборке, шт./м2 Продук- тивная кусти- стость Масса зерен в колосе, г Число зерен в колосе, шт. Масса 1000 семян Ем- кость ценоза

растений стеблей

А В

I I 212 309 1,54 0,84 29 28,5 8911

II 217 317 1,53 0,91 31 29,3 9576

III 218 321 1,55 0,86 31 27,8 9352

IV 219 323 1,55 0,86 31 27,8 9408

V 219 324 1,55 0,87 31 27,7 10008

II I 228 343 1,59 0,9 32 27,7 10922

II 227 349 1,64 0,91 33 27,3 11374

III 228 351 1,64 0,91 33 27,7 11310

IV 228 353 1,65 0,91 33 27,7 11370

V 229 353 1,65 0,92 33 27,9 11478

III I 239 373 1,62 0,97 34 28,5 12458

II 241 377 1,62 0,98 34 28,4 12717

III 241 377 1,62 0,98 34 28,8 12592

IV 241 378 1,62 0,98 34 28,8 12624

V 224 383 1,64 0,98 34 28,8 12770

IV I 248 401 1,65 0,98 33 29,7 12964

II 252 400 1,62 0,98 33 29,7 13059

III 253 399 1,62 0,98 33 29,7 13108

IV 253 400 1,63 0,98 33 29,7 13171

V 254 400 1,63 0,98 33 29,2 13323

V I 252 401 1,64 0,98 33 29,7 13075

II 253 400 1,63 0,97 33 29,4 13044

III 253 399 1,62 0,97 33 29,4 13011

IV 253 400 1,63 0,97 33 29,4 13045

V 253 400 1,63 0,97 33 29 13183

Среднее 253 370 1,61 0,94 33 28,7 11914

НСР05 ч.р. 18 98 0,18 0,03 3 2,0 3911

НСР А 17 44 0,09 0,02 1 0,9 1749

НСР05 В 16 43 0,08 0,01 1 0,9 1749

близка к функциональной, а коэффициент детерминации достиг 0,96 (табл. 3).

Слабая изменчивость массы 1000 зерен при высоких колебаниях урожайности под влиянием условий среды обусловила низкую сопряженность этих показателей. Самая тесная взаимосвязь междуними отмечена в 2011 г., когда адекватность регрессионной модели достигала 20 % (в 2010 г. она не превышала 12 %).

Выводы. При возделывании озимой ржи сорта Эстафета Татарстана и озимой пшеницы Волжская качественная на выщелоченном черноземе, хорошо обеспеченном фосфором и калием, наибольший урожай зерна формируется при компенсации 60 % выноса по азоту, 100 % по фосфору и 60 % по калию. Биологические удобрения эффективны при низких дозах минеральных удобрений.

При оценке эффективности удобрений ведущую роль играет емкость ценоза. Для формирования ее наибольшей величины необходимы экспериментальные исследования по определению доз азотных удобрений, которые позволяют формировать оптимальное соотношение величины продуктивного стеблестоя и числа зерен в колосе для каждой почвенно-климатической зоны.

Таблица 3. Показатели сопряженности массы 1000 зерен и емкости ценоза с урожайностью озимой ржи

Год Емкость ценоза, шт./м2 Масса 1000 зерен, г

r I r2 r 1 r2

2010 0,94 0,88 0,34 0,12 2011 0,98 0,96 0,45 0,20

Минеральные удобрения оказали существенное воздействие на емкость ценоза. Если в контроле число зерен на 1 м2 составило 9451 шт., то при улучшении условий минерального питания оно достигло 11290.

13071 шт. (НСР=1749 шт.).

Поскольку урожайность отличается от емкости ценоза только наличием в своей структуре признака «масса 1000 зерен», слабо изменяющегося в различных средовых условиях, их вариационные ряды имеют высокую сопряженность, что подтвердили и наши исследования. В вегетационном периоде 2010 г., который характеризовался длительной засухой, адекватность регрессионной модели составила

Литература.

1. Филин В.И. Справочная книга по растениеводству с основами программирования урожая. - Волгоград: ВГСХА, 1994. - 274 с.

2. Иванов В.М., Филин В.И. Исследование приемов возделывания озимых и яровых культур в Нижнем Поволжье. - Волгоград: ВГСХА, 2004. - 296 с.

3. Назранов Х.М., Перфильева Н.И., Ногмов Х.Т., Калмыков А.М. Влияние систем удобрений на продуктивность озимого тритикале в горной зоне центральной части Северного Кавказа//Вестник Казанского ГАУ. - 2010. - Т.15. - №1. - С.99-101.

4. Филин В.И., Беляков А.М. Озимая пшеница в Нижнем Поволжье. - Волгоград: Изд-во ВолГУ, 2006. - 258 с.

5. Филин В.И. Агрохимические основы управления качеством зерна озимой пшеницы // Научный вестник: Сборник научных работ. - Волгогр. гос. с.-х. акад.: Волгоград, 1999. - № 1. - С. 197-204.

6. Ивойлов А. В. Эколого-агрохимическая оценка удобрений на выщелоченных черноземах лесостепи. Дисс... д.с.-х. наук.

- Саранск, 1997. - 252 с.

7. Лапа В.В., Ивахненко Н.Н., Ломонос М.М., Грачева А.А., Пилипчук А.В. Влияние систем удобрения на урожайность и качество озимой ржи при возделывании на дерново-подзолистой супесчаной почве //Агрохимия, 2011. - № 10. - С. 22-30.

8. Завалин А.А. Применение биопрепаратов при возделывании полевых культур // Достижения науки и техники АПК. -2011. - № 8. - С. 9-11.

MINERAL FERTILIZERS AND BIOPREPARATIONS INFLUENCE ON YIELD OF WINTER WHEAT AND

RYE IN FOREST-STEP OF MIDDLE VOLGA REGION V.I. Kargin, A.A. Erofeev, A.G. Makarenkina, I.A. Latyshova, N.A. Perov

Summary. The aim of this research was the identification of mineral fertilizers and biological products for new winter crop varieties. It has been found when such varieties as winter rye “Estafeta Tatarstan” (Tatarstan’s Relay) and winter wheat “Volzhskay Kachestvennaya” (Volga Quality) was cultivated on leached well-phosphored and well-potassiumed black soil (chernozem) the highest crop yield was formed under 60% of nitrogen, 100% of phosphor and 60% of potassium removal condition. Increasing of winter wheat yield under these conditions was 1,15-1,23 t/h and winter wheat 0,99-1,16 t/ha in compare with common benchmarks. Biological fertilizers were effective under low values of mineral fertilizers. High conjugation cenosis capacity with yields was established (g2 = 0,88-0,96). It allows to use this indicator for identification of optimal fertilizers doses to create optimal balance between quantity of productive stalk and grains quantity in ear.

Key words: fertilizer system, yield, winter wheat, winter rye, leached black soil, cenosis capacity.