Влияние удобрений на продуктивность подсолнечника на обыкновенном чернозёме западного Предкавказья

В. В. Повстяной,

научный сотрудник

Северокубанская сельскохозяйственная опытная станция Краснодарского НИИСХ им. П.П. Лукьяненко,

ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИЙ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ПОДСОЛНЕЧНИКА НА ОБЫКНОВЕННОМ ЧЕРНОЗЁМЕ ЗАПАДНОГО ПРЕДКАВКАЗЬЯ

УДК 631.5:633.854.78

Введение. Оптимальное соотношение азота, фосфора и калия способствует максимальному формированию урожая сельскохозяйственных культур и повышению его технологического качества.

Факторами, определяющими эффективность применения удобрений на подсолнечнике, являются погодные условия и, прежде всего, количество осадков и обеспеченность почвы элементами питания. В благоприятные по увлажнению годы удобрения способствуют увеличению урожая семян на 27 %, в засушливые - на 44 % [3, 5].

Не менее важным фактором, определяющим продуктивность посевов подсолнечника, является фотосинтетическая деятельность растений, в процессе синтеза которых создается 90-95 % сухого вещества, из которых 80 % приходится на ассимиляционную поверхность листьев.

Морфологическое строение растений подсолнечника обеспечивает максимально возможное аккумулирование солнечной энергии. Листья обладают значительной фотосинтетической активностью за счет ориентированного расположения их к свету и отсутствия взаимного затенения в посевах [1]. Поэтому оптимальная площадь листовой поверхности достигается с помощью агротехнических приемов возделывания.

Материалы и методы исследований. В нашем опыте исследовалось влияние различных доз удобрений в двух типичных для северной зоны Краснодарского края севооборотах (зернопропашном и зернотравянопропашном) на фотосинтетическую деятельность и продуктивность посевов подсолнечника. Изучались следующие системы удобрений: 1 - без удобрений; 2 - минимальная доза №0Рзо); 3 - средняя доза (М40Р60); 4 - высокая доза №0Р120); 5 - средняя доза № + последействие органического удобрения (М40Р60 + последействие 60 т/га навоза); 6 - последействие М60Р70К60, 30 т/га навоза (внесенных 2 раза за ротацию) + запашка урожая соломы. В опыте применяли следующие удобрения: аммиачная селитра, двойной гранулированный суперфосфат. Удобрения согласно схеме опыта вносились под основную обработку почвы. Агротехника возделывания культуры рекомендованная соответственно почвенно-климатическим условиям зоны.

Опыты проводились в четырехкратной повтор-ности. Размещение делянок систематическое, ярусное, со смещением в каждом ярусе на 3 делянки. Учетная площадь делянки 126 м2. Почва опытного участка - обыкновенный (ранее карбонатный) чернозем Западного Предкавказья. По содержанию гумуса в пахотном слое (3,75-3,82 %) чернозем характеризуется как малогумусный, по мощности гумусового горизонта относится к мощным (113-116 см).

Фенологические наблюдения проводились по «Методике Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур» [4]. Отмечали фазы: всходы, 1-2 пары настоящих листьев, 3-5 пар настоящих листьев, образование корзинки, цветение, физиологическая (полная) спелость.

Статистическую обработку экспериментального материала проводили по методике изложенной, Б.А. Доспеховым [2].

Результаты и их обсуждение. Погодные условия 2004-2005 гг. слабо различались между собой. Общее количество осадков за год составило 598,5620,1 мм, за период с апреля по октябрь 253,2264,8 мм. Значительным дефицитом влаги отличался май (38,8-39,8 мм) и август (14,4-33,3 мм), а повышенной влагообеспеченностью - июнь (113,5143,9 мм).

2005-2006 сельскохозяйственный год был достаточно засушливым. Суммарное количество осадков составило 499,2 мм, что ниже среднемноголетнего показателя на 69,8 мм. В период вегетации подсолнечника от всходов до полного созревания выпало 199,5 мм осадков при среднесуточной температуре воздуха 21,8 оС.

Под воздействием погодных условий и изучаемых систем удобрения площадь листьев на единице площади посева возрастала, достигнув к фазе образования корзинки 11,42-16,06 и 11,51-16,73 тыс. м2/га, а к фазе цветения 12,87-18,50 тыс. м2/га соответственно. При этом наибольший индекс листовой поверхности посева 1,64-1,73 и 1,75-1,85 получен в вариантах с использованием М40Р60, М80Р120 и при органоминеральной системе с последействием 60 т/га навоза

Минимальные значения данного показателя фотосинтетической деятельности растений подсолнечника во все фазы вегетации в обоих севооботах

наблюдались в вариантах с естественным агрохимическим фоном питания от 0,0197-0,0201 в начале вегетации до 1,28-1,15 м2/м2 в фазе цветения растений.

Потребность растений в элементах питания в контрольных вариантах обеспечивалась за счет естественно сложившегося плодородия почвы. В связи с этим величина листовой поверхности на период максимального ее развития в фазе цветения, в сравнении с вариантом с минимальной дозой №0Рзо), была меньше на 14,8-20,1 %, а в сравнении с остальными дозами (М40Р60, ^0Р120) - на 34,443,4 %. Органоминеральные системы удобрения по влиянию на индекс листовой поверхности занимали промежуточное положение.

Влияние удобрений на величину индекса листовой поверхности подсолнечника прослеживалось от ранних фаз развития (0,0213-0,0270 м2/м2) до созревания культуры (1,47-1,85 м2/м2). Максимальные значения этого показателя были в вариантах со средней и высокой дозами удобрения.

Математическая обработка свидетельствует о наличии тесной связи между дозами удобрений и показателем индекса листовой поверхности посева, которая в различные фазы вегетации составила г = 0,785-0,930.

Таблица 1 - Индекс листовой поверхности посева подсолнечника в зависимости от типа севооборота и системы удобрения, м2/ м2

Не менее важным комплексным показателем оценки фотосинтетической деятельности растений подсолнечника является фотосинтетический потенциал, характеризующий не только величину ассимиляционной поверхности, но и темп ее нарастания.

Результаты исследований показали, что фотосинтетический потенциал посева подсолнечника по мере роста и развития растений под воздействием внешних факторов и изучаемых систем удобрения изменялся аналогично динамике формирования листовой поверхности

Таблица 2 - Фотосинтетический потенциал

посева подсолнечника в зависимости от системы удобрения и типа севооборота, млн. м2/га сутки

Система удобрения* Период вегетации

2-3 пары настоящих листьев 2-3 пары листьев -образование корзинки образование корзинки -цветение

Зернопропашной севообо] эот

1 0,145 0,382 0,359

2 0,160 0,446 0,410

3 0,182 0,511 0,484

4 0,179 0,550 0,472

5 0,187 0,512 0,483

6 0,171 0,461 0,472

Зернотравянопропашной севооборот

1 0,148 0,385 0,362

2 0,157 0,478 0,428

3 0,191 0,486 0,543

4 0,198 0,491 0,528

5 0,180 0,477 0,509

6 0,154 0,405 0,458

* 1 - контроль, 2 - N2(^30, 3 - N4(^60, 4 - N¡^120,

5 - ^0Р60+ последействие 60 т/га навоза,

6 - последействие ^0Р70К60, 30 т/га навоза (внесен-

ных 2 раза за ротацию)+ запашка урожая соломы

Данный показатель фотосинтетической деятельности растений подсолнечника варьировал от 0,145-0,187 до 0,886-1,201 в зернопропашном севообороте и от 0,148-0,198 до 0,895-1,222 млн.м2/га сутки в зернотравянопропашном севообороте. Наименьшим фотосинтетическим потенциалом обладали посевы в вариантах без применения удобрений - 0,145-0,148 млн.м2/га сутки в фазе 2-3 пар листьев и 0,359-0,362 млн. м2/га сутки в межфазный период - образование корзинки-цветение. По мере улучшения условий минерального питания фотосинтетический потенциал посевов подсолнечника возрастал по сравнению с контролем на 0,1300,315 и 0,168-0,327 млн.м2/га сутки, или на 14,735,5 и 18,8-36,5 % в зависимости от севооборота.

Система удобрения Фаза вегетации

2-3 пары настоящих листьев обра-зова-ние корзинки цветение полная спелость

Зернопропашной севооборот

Без удобрений (контроль) 0,0197 1,14 1,28 0,75

^0Р30 0,0217 1,32 1,47 0,84

N^60 0,0248 1,51 1,72 1,04

^0Р120 0,0243 1,61 1,73 1,18

^0Р60 + последействие 60 т/га навоза 0,0254 1,52 1,72 1,07

Последействие ^(РоК^ц 30 т/га навоза (внесенных 2 раза за ротацию) + запашка урожая соломы 0,0233 1,37 1,64 0,97

Зернотравянопропашной севооборот

Без удобрений (контроль) 0,0201 1,15 1,29 0,77

^0Р30 0,0213 1,40 1,55 0,91

N^60 0,0260 1,65 1,85 1,12

^0Р120 0,0270 1,67 1,81 1,18

^0Р60 + последействие 60 т/га навоза 0,0245 1,61 1,75 1,09

Последействие ^(РоК^ц 30т/га навоза (внесенных 2 раза за ротацию) + запашка урожая соломы 0,0211 1,37 1,55 0,96

Более развитая листовая поверхность формировалась под влиянием минеральных удобрений, внесенных в средней ^40Р60) и высокой №0Р120) дозах, - 1,177-1,201; 1,222-1,217 млн.м2/га сутки, а также при органоминеральной системе, сочетающей внесение средней дозы минеральных удобрений на фоне последействия 60 т/га навоза. Здесь фотосинтетический потенциал превышал контроль на 0,298-0,271 млн.м2/га сутки, или на 33,6-30,3 %. Однако максимальной величиной фотосинтетического потенциала обладали посевы подсолнечника при внесении средней и высокой дозы минеральных удобрений.

Таким образом, в ходе проведенных исследований было установлено, что величина фотосинтетического потенциала изменялась под влиянием изучаемых агроприемов. Между величиной фотосинтетического потенциала и дозами удобрений наблюдалась тесная взаимосвязь (г= 0,736-0,821).

Применяемые системы удобрения в совокупности с погодными условиями оказывали влияние не только на фотосинтетическую деятельность посевов, но и на общую продуктивность культуры. При равных погодных условиях самая низкая урожайность подсолнечника формировалась на систематически неудобряемых вариантах. В среднем за годы исследований она составила в зависимости от севооборота 3,05-3,14 т/га (табл. 3).

Таблица 3 - Урожайность подсолнечника в зависимости от типа севооборота и системы удобрения, т/га

Фактор Среднее по фактору Среднее

А (тип В (доза А В А В А В за 3 года

севообо- удобрения)** 2004 г. 2005 г. 2006 г.

рота)*

1 3,05

2 3,36

3 3,38

1 4 3,51 2,99 3,54 3,40

5 3,48

6 3,41

1 3,39 2,58 3,31 3,14

2 3,31 2,95 3,56 3,18

3 3,54 3,10 3,62 3,46

2 4 3,39 3,43 3,06 3,37 3,57 3,52 3,48

5 3,56 3,32 3,69 3,57

6 3,46 2,82 3,65 3,21

НСР05 0,19 0,11 0,16 0,26 0,14 0,18

* - 1 - зернопропашной, 2 - зернотравянопропашной ** - 1 - контроль, 2 - N^30, 3 - N4,^0, 4 - ^Рш,

5 - ^0Р60+ последействие 60 т/га навоза,

6 - последействие ^0Р70К60, 30 т/га навоза (внесен-

ных 2 раза за ротацию)+ запашка урожая соломы

Повышение уровня минерального питания способствовало росту продуктивности на 0,31-0,43 и 0,04-0,43 т/га. Как показали наши исследования, реакция подсолнечника на увеличение доз удобрения была существенной только к контрольному варианту. При внесении минимальной дозы удобре-

ния (М20Р30) урожайность семян с гектара в среднем за годы исследований составила 3,05- 3,14 т/га, превысив контроль на 10,2-1,3 %. При средней №0Р60) и высокой (М80Р120) дозах удобрений урожайность подсолнечника возрастала на 0,33-0,35 и 0,32-0,34 т/га, или на 10,8-11,5 и 10,2-10,8 % соответственно. Эти данные свидетельствуют о нецелесообразности внесения под подсолнечник высоких доз удобрений.

Таблица 3 - Урожайность подсолнечника в зависимости от типа севооборота и системы удобрения, т/га

Фактор Среднее по фактору Среднее

А (тип В (доза А В А В А В за 3 года

севооборота)* удобрения)** 2004 г. 2005 г. 2006 г.

1 3,05

2 3,36

3 3,38

1 4 3,51 2,99 3,54 3,40

5 3,48

6 3,41

1 3,39 2,58 3,31 3,14

2 3,31 2,95 3,56 3,18

3 3,54 3,10 3,62 3,46

2 4 3,39 3,43 3,06 3,37 3,57 3,52 3,48

5 3,56 3,32 3,69 3,57

6 3,46 2,82 3,65 3,21

НСР05 0,19 0,11 0,16 0,26 0,14 0,18

* - 1 - зернопропашной, 2 - зернотравянопропашной ** - 1 - контроль, 2 - ^0Р30, 3 - 4 - N¡^120,

5 - ^0Р60+ последействие 60 т/га навоза,

6 - последействие ^0Р70К60, 30 т/га навоза (внесен-

ных 2 раза за ротацию)+ запашка урожая соломы

Подсолнечник довольно продуктивно использовал последействие как органических удобрений, так и органических и минеральных удобрений, вносимых 2 раза за ротацию (под озимую пшеницу и сахарную свеклу), обеспечив урожайность на уровне варианта с минимальной дозой №0Р30) -3,41-3,21 т/га.

Проведённый дисперсионный анализ урожайных данных показал, что в среднем за годы исследований доля влияния севооборота на изменение продуктивности подсолнечника составила 1,1 %, а применяемые дозы удобрений - 46,2 %.

Статистический анализ полученного материала показал тесную зависимость урожайности подсолнечника с площадью листовой поверхности (г=0,800-0,895), а также с фотосинтетическим потенциалом посева (г =0,724-0,837).

Заключение. Таким образом, высокая фотосинтетическая деятельность посева подсолнечника в большей степени предопределялась применяемыми системами удобрений в севообороте, что в конечном итоге обусловило продуктивность культуры. Влияние типа севооборота на исследуемые показатели было незначительным.

Литература

1. Васильев Д. С. Подсолнечник. - М.: ВО Агро-промиздат, 1990. - 174 с.

2. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. -М.: Колос, 1979. - 419 с.

3. Лукашев А. И., Тишков Н. М., Лукашев А. А. Новая система применения минеральных удобре

ний под подсолнечник на выщелоченном черноземе // Науч.-техн. бюл. ВНИИМК. - 1996. - № 1. -С. 14-21.

4. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. - М.: Колос, 1972. - Вып. 2. - 239 с.

5. Мищенко Г. А. Отзывчивость подсолнечника // Сельские зори. - 1980. - № 1. - С. 28.