Продуктивность ярового ячменя в зависимости от дозы минерального удобрения и уровня пестицидной нагрузки на выщелоченном черноземе ЦЧР

ПРОДУКТИВНОСТЬ ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ В ЗАВИСИМОСТИ от дозы МИНЕРАЛЬНОГО УДОБРЕНИЯ И УРОВНЯ ПЕСТИЦИДНОЙ НАГРУЗКИ НА ВЫЩЕЛОЧЕННОМ ЧЕРНОЗЕМЕ ЦЧР

ИЯ. Пигорев, A.A. Гусев

Аннотация. Рассмотрены вопросы повышения продуктивности ярового ячменя за счет использования новых районированных сортов МИК 1 и Вакула при разных уровнях минерального питания и интегрированной системе защиты растений.

Ключевые слова: полевая культура, ячмень, пестициды, удобрения, продуктивность, чернозем, сорняки.

Ячмень называют культурой всех широт, не знающей себе равных по географии распространения. Его выращивают в условиях высокогорья (до 4-

5 тыс. м над уровнем моря), и за Полярным кругом, и в экваториальной Африке. Это четвертая зерновая культура в мире, по посевным площадям уступающая лишь пшенице, рису и кукурузе. Ячмень - самая скороспелая культура - от 48 до 110 суток. Он не боится ни заморозков, ни засух. Ячмень успевает созреть на севере до наступления морозов и на юге до появления засухи. Это одна из древнейших культур, возделывавшихся человеком - ячмень известен 6000 лет. Неудивительно, что именно зерна ячменя арабы взяли за основу своей весовой единицы. Ячмень был не только весовым, но и линейным стандартом в древних культурах. Так, в Англии, где он также широко возделывался коренным населением еще до вторжения норманнов, длина зерна ячменя была взята за меру длины.

Высокоэнергетические свойства дешевого ячменя использовали еще в Древнем Риме для питания гладиаторов.

Президент японского Института Здоровья Йоши-хиэ Хагивара после 13 лет изучения 150 видов злаков опубликовал отчет, в котором говорилось: «Ячмень -наилучший источник питательных веществ, которые необходимы человеческому организму для его роста, восстановления и здоровья».

Сегодня ячмень - важнейшая продовольственная, кормовая и техническая культура. Из зерна изготавливают перловую и ячневую крупу. Зерно ячменя широко применяется как концентрированный корм для всех видов животных, как заменитель кофе, для солодовых экстрактов в пивоваренной и спиртовой промышленности.

В современных условиях сорт становится самостоятельным и весьма эффективным фактором интенсификации земледелия, повышения урожайности и качества продукции. Сорт служит биологическим фундаментом, на котором строятся все остальные элементы урожайности [1,2].

Анализ продуктивности зерновых культур в Российской Федерации за последние 30 лет показал, что доля участия нового сорта в общем повышении продуктивности зерновых культур составила 31-58 %

[3,4].

Н.А. Сурин [5] на основе своих исследований указывал, что с переходом сельского хозяйства к рыночной экономике возникает острая необходимость создания местной сырьевой базы в зерновой подотрасли, ибо урожайность и качество зерна ярового ячменя сильно зависят от погодных условий каждой климатической зоны.

Однако одновременно с этим идет снижение эффективности производства ячменя, и по заключению

A.A. Жученко [6] это связано с потерей новыми сортами адаптивности.

В последние годы сокращение потребления ячменя в животноводстве и пивоварении снизило конкурентоспособность ячменя среди полевых культур. Это в свою очередь привело к снижению закупочных цен и, как следствие, к сокращению посевных площадей под ячменем.

В сложившейся ситуации необходим поиск засухоустойчивых высокоурожайных сортов, энергосберегающих технологий с интегрированной системой защиты растений.

В этой связи целью нашей работы было повысить продуктивность ярового ячменя в условиях Центрально -Черноземного региона.

В задачи исследования входило:

1. Выявить урожайные данные районированных сортов ярового ячменя МИК 1 и Вакула на черноземе выщелоченном.

2. Определить оптимальные дозы минеральных удобрений под ячмень на черноземных почвах.

3. Установить эффективный уровень пестицид-ной нагрузки в посевах ячменя.

Опыты проводились с сортами ярового ячменя МИК 1 и Вакула.

Сорт МИК 1 включен в реестр по ЦЧР в 2002 году и представлен разновидностью нутанс. Растение среднерослое, куст у сорта полупрямостоячий, влагалища нижних листьев без опушения. Антоциано-вая окраска ушек флагового листа средняя, восковой налет на влагалище сильный. Колос полупрямостоячий, цилиндрический, рыхлый, с очень слабым восковым налетом. Ости длиннее колоса, зазубренные, со средней антоциановой окраской кончиков. Зерновка крупная с неопушенной брюшной бороздкой и охватывающей лодикулой. Масса 1000 зерен 39-49 г. Сорт среднеспелый, с вегетационным периодом 69-90 дней, устойчив к полеганию. Умеренно восприимчив к септориозу, сильно восприимчив к гельмин-тоспориозу и полосатой пятнистости.

Сорт Вакула районирован по Центральночерноземному региону в 2007 году. Разновидность паллидум. Куст прямостоячий. Влагалища нижних листьев без опушения. Антоциановая окраска ушек флагового листа отсутствует, восковой налет на влагалище сильный. Растение от короткого до средней длины. Колос цилиндрический, рыхлый, без воскового налета. Ости длиннее колоса, кончики без антоциановой окраски. Первый сегмент колоскового стержня короткий или средней длины, со средним изгибом. Опушение основной щетинки зерновки короткое. Антоциановая окраска нервов наружной цветковой чешуи отсутствует или очень слабая. Зазубренность внутренних боковых нервов наружной цветковой чешуи очень сильная. Зерновка крупная, с опушенной брюшной бороздкой и охватывающей лодикулой. Масса 1000 зерен 46-52 г. Сорт среднеспелый, с вегетационным периодом 70-86 дней. По устойчивости к полеганию в год проявления признака уступает сорту Гонар на 1 балл. Среднезасухоустойчив. Восприимчив к пыльной головне и гель-минтоспориозу, сильно восприимчив к стеблевой ржавчине.

Опыты закладывались в условиях ООО «Рассвет» Горшеченского района Курской области в

Таблица 1 - Агрохимические свойства чернозема выщелоченного

Г енети-ческий горизонт Глубина отбора образца, см Показатели

Гу- мус, % N р2о5 рНксі нг Са++ м§++ Са+М§ У,% р2о5 К20

валовые, % мг-экв/100 г почвы подвижные, мг/100 г почвы

Апах 0-25 5,48 0,30 0,15 5,4 5,11 24,5 3,4 27,9 84,5 8,3 7,9

А, 25-41 5,21 0,27 0,14 5,6 4,32 24,2 3,2 27,4 86,4 6,7 7,2

АВ 41-76 4,63 0,24 0,12 5,9 2,04 23,7 2,9 26,6 92,9 4,4 7,0

в 76-115 2,84 0,20 0,11 6,5 0,98 23,2 2,3 25,5 96,3 2,9 6,5

вск 115-138 1,61 0,17 0,10 7,2 0,29 21,5 1,9 23,4 98,8 1,8 6,3

2008-2010 гг. на черноземе выщелоченном с содержанием гумуса в пахотном горизонте 5,5 %.

Почва опытного участка - чернозем выщелоченный на карбонатном лессовидном суглинке, тяжелосуглинистый. Для него характерно высокое содержание фракции крупной пыли (41-48 %), илистой фракции (21-28 %) и почти полное отсутствие крупного и среднего песка. Периодически промывной водный режим этих почв в весенний период обусловливает перемещение частиц мелкой пыли и илистой фракции в глубь почвенного профиля и увеличение их содержания в горизонтах В и ВС.

Результаты проведенных нами агрохимических исследований показали, что чернозем на опытном участке обладает средним уровнем потенциального плодородия (таблица 1). Содержание гумуса в пахотном слое почвы составило 5,48 %, и постепенно снижалось вниз по профилю до 1,61 % в горизонте ВСк.

Валовое содержание азота и фосфора в почве опытного участка изменялось в соответствии с изменением содержания гумуса. Большее накопление растительных остатков в пахотном слое почвы обогатило его азотом и фосфором за счет выноса из более глубоких слоев и биологической аккумуляции. Содержание азота и фосфора в почвенном профиле равномерно убывало от пахотного слоя к почвообразующей породе. Содержание щелочногидролизуемого азота, определяемого по методу А.Х. Корнфилда, составило в горизонте Апах 168,2 мг/кг почвы, в горизонте А ] (подпахотном) -158,4 мг/кг почвы, что соответствует среднему содержанию этого элемента.

Периодически промывной водный режим в значительной мере определяет физико-химические свойства чернозема выщелоченного. Вымывание карбонатов кальция за пределы почвенного профиля сопровождается подкислением почвенного раствора. Это особенно заметно в пахотном слое и горизонтах А1 и АВ. Величина гидролитической кислотности (по Каппену) достигала в пахотном слое 5,11 мг-экв/100 г почвы, величина обменной кислотности (рНксО составила 5,4. Таким образом, почва участка относится к слабокислым. Сумма обменных кальция и магния составила в пахотном слое 27,9 мг-экв./ЮО г почвы и уменьшалась с глубиной по мере увеличения содержания карбонатов; степень насыщенности почвенного поглощающего комплекса основаниями составляла от 84,5 % и выше, что указывает на отсутствие нуждаемости почвы в известковании.

Содержание подвижных форм фосфора и калия, непосредственно доступных растениям, составило в пахотном слое почвы опыта 8,3 и 7,9 мг/100 г почвы (по Ф.В. Чирикову), что соответствует среднему уровню обеспеченности, и уменьшалось по профилю почвы с глубиной.

Таким образом, чернозем выщелоченный, залегающий на опытном участке, характеризуется благоприятными водно-физическими и физикохимическими свойствами, средне обеспечен гуму-

сом, щелочногидролизуемым азотом, фосфором и калием и пригоден для выращивания большинства сельскохозяйственных культур.

Метеорологические условия в годы проведения исследований характеризовались большой контрастностью и разнообразием. Температурный режим по данным Тимской метеостанции в 2008 году был выше многолетних значений в марте и апреле с некоторым похолоданием в мае. В июне и июле температурный режим незначительно превышал многолетние значения. В 2009 году весна соответствовала среднемноголетним срокам, а в период вегетации ячменя температура превышала среднемноголетнюю норму на 1,7-2,3°, что обеспечивало благоприятные температурные условия. Для 2010 года была характерна затяжная весна, которая позволила приступить к полевым работам лишь во второй половине апреля. С мая наблюдался резкий рост положительных температур, а в июле среднесуточная температура превышала норму на 8,2-9,6°. Ячмень в таких условиях ускоренно проходит фенологические фазы развития. Это связано и с количеством осадков за период вегетации. В 2008 году с апреля по июнь включительно их выпало 350 мм, в 2009 году уже 174 мм, а в 2010 году только 72 мм с полным их отсутствием в июле. Для 2010 года характерны многократные суховейные явления в период вегетации ячменя.

Площадь опытной делянки 1,2 га, учетной - 1,0 га, размещение делянок систематическое в троекратной повторности.

Предшественником ячменя была озимая пшеница. Технология подготовки почвы и посева включала послеуборочное лущение на 6-8 см, внесение минеральных удобрений, вспашку на 20-22 см, ранневесеннее боронование и предпосевную культивацию на 4-6 см.

Трехфакторный опыт предусматривал изучение двух сортов ячменя (МИК 1, Вакула) на фоне различных доз полного минерального удобрения и применения интегрированной системы защиты растений при разном уровне пестицидной нагрузки (таблица 2).

В качестве минерального удобрения использовали азотно-фосфорно-калийное удобрение в массовой долей аммонийного азота (1ХГ) - 13 %, фосфатов (Р205) - 19 %, калия (К20) - 19 %.

За контроль был взят сорт ячменя МИК 1 (варианты 1-12).

При изучении доз минеральных удобрений контролем служили варианты без удобрений (1, 2, 3, 13, 14, 15). Были изучены дозы удобрений К40РбоКбо (варианты 4, 5, 6, 16, 17, 18), МбоРдоКдо (варианты 7, 8, 9, 19, 20, 21) и ^оРцоКцо (варианты 10, 11, 12, 22, 23, 24).

Фактор интегрированной защиты растений при разном уровне пестицидной нагрузки рассматривался на фоне полного отсутствия пестицидов в технологии возделывания ячменя, что было принято за контроль (варианты 1, 4, 7, 10, 13, 16, 19, 22). Вари-

Таблица 2 - Варианты закладки опыта с яровым ячменем при разных уровнях минерального питания и пестицидной нагрузки

№ варианта Сорт Доза удобрений Фон пестицидной нагрузки

- N40P60K60 N60P9oK90 NgoP 120К120 - минимальный оптимальный

1 МИК 1 + +

2 « + +

3 « + +

4 « + +

5 « + +

6 « + +

7 « + +

8 « + +

9 « + +

10 « + +

11 « + +

12 « + +

13 Вакула + +

14 « + +

15 « + +

16 « + +

17 « + +

18 « + +

19 « + +

20 « + +

21 « + +

22 « + +

23 « + +

24 « + +

ант с минимальной дозой пестицидной нагрузки предусматривал протравливание семян перед посевом Раксилом в дозе 0,4 л/т и применением гербицида Прима СЭ в дозе 0,6 л/га в фазу кущения (варианты 2, 5, 8, 11, 14, 17, 20, 23).

Вариант с оптимальной дозой пестицидной нагрузки предусматривал, помимо протравливания семян и применения гербицидов, борьбу с вредителями и болезнями, для чего в фазе выхода в трубку применялся фунгицид Фалькон в дозе 0,6 кг/га и инсектициды Децис Профи ВДГ в дозе 0,025 л/га в фазу выхода в трубку, Су ми-альфа КЭ в дозе 0,2 л/га в фазу молочно-восковой спелости ячменя (варианты

3, 6, 9, 12, 15 ,18, 21, 24).

Проведенные учеты урожайности показали, что на продуктивность сортов ярового ячменя влияли не только изучаемые факторы, но и погодные условия в годы исследований.

Более благоприятными для вегетации растений и формирования репродуктивных органов были 2008 и 2009 годы. В 2010 году урожайность ячменя была на 16-45 % ниже, чем в 2008 году, и на 11-29 % ниже, чем в 2009 году.

В схеме изучаемых факторов наиболее низкой урожайность была у сорта МИК 1, возделываемого без удобрений и средств защиты растений. В среднем за три года наблюдений она составила 2,2 т/га. Растения ячменя поражались корневыми гнилями, мучнистой росой и ржавчиной. В период формирования колоса порог вредоносности был превышен по злаковым мухам, а в сухом и жарком 2010 году - по клопу-черепашке.

Отсутствие химических способов борьбы с сорняками привело к тому, что независимо от сорта ячменя и дозы удобрений сорная растительность на опытном поле формировала проективное покрытие в посевах ячменя 12-18 %. Преобладали злаковые и двудольные сорняки, в том числе редька дикая, жу-

равельник, мари, ярутка полевая, щирица, звездчатка средняя, ромашка.

Применение гербицида Прима СЭ в вариантах с минимальной и оптимальной пестицидной нагрузкой позволило сократить засоренность посевов ячменя МИК 1 на 84 %, что обеспечило не только благоприятные условия для роста и развития культуры, но и ее уборки в период созревания.

Применение минеральных удобрений под ячмень МИК 1 обеспечивало устойчивую прибавку урожая во все годы наблюдений (таблица 3). Наиболее это было выражено во влагообеспеченные годы (2008 и 2009 гг.).

Установлено, что наибольшая прибавка урожая зерна на шаг дозы была при дозе ^оРдоКдо и в последующем снижалась.

Анализируя прибавку урожайности от применения средств защиты растений и доз минеральных удобрений, можно отметить, что у сорта МИК 1 рост урожайности выше от минеральных удобрений, нежели от минимальной и оптимальной интегрированной защиты растений. При этом отчетливо прослеживается тенденция роста урожайности ячменя от минеральных удобрений на фоне применения средств защиты растений.

Для нового сорта ячменя В акула действие удобрений и средств защиты растений было несколько иным. Обусловлено это в первую очередь высокой кустистостью растений. В нашем опыте она достигала в 2008 году на варианте 21 14 стеблей, а на варианте 24 - 16 стеблей на одном растении. Это позволило данному сорту быть более конкурентоспособным к сорнякам и тем самым иметь более чистые посевы даже в вариантах без применения гербицидов.

Несмотря на оценку сорта В акула как среднезасухоустойчивого, в сравнении с сортом МИК 1 он устойчиво превышал его по урожайности в 2010 году - на 1,0-1,7 т/га в зависимости от варианта.

Таблица 3 - Урожайность ярового ячменя в зависимости от дозы минеральных удобрений и уровня пестицидной нагрузки

Максимальная урожайность сорта Вакула была достигнута в 2008 году и составила 7,2 т/га на вари-

анте с NsoPi2oKi2o и оптимальной пестицидной нагрузкой. Однако расчеты показали, что экономически целесообразно выращивать сорт ячменя Вакула при оптимальной пестицидной нагрузке и дозе полного минерального удобрения NeoPgoKgo, где урожайность в 2008 году была 6,8 т/га, а в среднем за три года составила 6,1 т/га.

Список использованных источников

1 Гуляев, Г.В. Селекция и семеноводство / Г.В. Гуляев, Ю.П. Гужов. -М.: Колос, 1987. -211 с.

2 Неттевич, Э.Д. Влияние условий возделывания и продолжительности на результаты оценки сорта по урожайности / Э.Д. Неттевич // Вестник Российской академии с.-х. наук. - 2001. - № 3. - С. 34-38.

3 Волков, С.А. Особенности формирования урожая ярового ячменя в зависимости от агроприемов: ав-тореф. дис. канд. с.-х. наук / С.А. Волков. - М.,1999. -19 с.

4 Жученко, A.A. Стратегия адаптивной интенсификации сельского хозяйства / А. А. Жученко. - Пущи-но, 1994. - 54 с.

5 Сурин, H.A. Пивоваренный ячмень в Восточной Сибири / H.A. Сурин, М. Б. Вчерашний // Земледелие. - 1997. -№ 6. -С. 34-35.

6 Жученко, A.A. Мобилизация мировых генетических ресурсов и средоулучшающие фиготехнологии / А.А. Жученко. - М.: Изд-во Российского университета дружбы народов, 2007. - 168 с.

Информация об авторах

Пигорев Игорь Яковлевич, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, проректор по научной работе и инновациям ФГОУ ВПО «Курская ГСХА», тел. (4712)53-13-35, e-mail: academy a kgsha.ru.

Гусев Александр Александрович, аспирант ФГОУ ВПО «Курская ГСХА».

Вариант Урожайность, т/га

2008 г. 2009 г. 2010 г. Среднее за три года

1 2,6 2,4 1,7 2,2

2 3,3 2,9 2,2 2,8

3 3,6 3,2 2,4 3,1

4 3,3 зд 2,2 2,9

5 4,2 3,8 2,9 3,6

6 4,4 4,1 ЗД 3,9

7 3,9 3,6 2,5 3,3

8 4,9 4,6 3,2 4,2

9 5,4 5,2 3,4 4,6

10 4,3 4,0 2,8 3,7

11 5,6 5,2 ЗД 4,6

12 6,2 5,8 3,2 5Д

13 3,4 ЗД 2,7 3,1

14 4,4 4,0 3,5 4,0

15 4,7 4,3 3,6 4,2

16 4,5 4,2 3,4 4,0

17 5,8 5,3 4,4 5,2

18 6,3 5,8 4,6 5,6

19 5,0 4,7 4,2 4,6

20 6,3 5,8 5,1 5,7

21 6,8 6,3 5,3 6,1

22 5,6 5,3 4,4 5,1

23 6,7 6,4 5,2 6,1

24 7,2 6,9 5,4 6,5

НСР05, т/га 0,31 0,27 0,17