Влияние окультуренности почв, систем удобрения и сорта на урожайность яровых зерновых культур

УДК 631.8:631.582:631.445.24

Вячеслав Анатольевич Воробьев,

доктор сельскохозяйственных наук, доцент,

декан факультета технологии животноводства и агроэкологии,

Галина Владимировна Гаврилова,

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент,

Ольга Викторовна Назарова,

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент,

Великолукская государственная сельскохозяйственная академия,

г. Великие Луки

Vyacheslav A. Vorobiov,

doctor of agricultural sciences, associate professor,

dean of the faculty technology of animal husbandry and agroecology,

Galina V. Gavrilova,

candidate of agricultural sciences, associate professor, Olga V. Nazarova,

candidate of agricultural sciences, associate professor, State agricultural academy of Velikie Luki, Velikie Luki

ВЛИЯНИЕ ОКУЛЬТУРЕННОСТИ почв, СИСТЕМ УДОБРЕНИЯ И СОРТА НА УРОЖАЙНОСТЬ ЯРОВЫХ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР

Урожайность яровых зерновых культур (как и других культур) складывается из ряда факторов, среди которых важное значение имеют плодородие почвы, система удобрения культуры и сорта. Цель исследований, проводимых в длительных стационарных полевых опытах на дерново-подзолистых почвах разной окультуренности в условиях Псковской области, была в выявлении влияния окультуренности, различных систем удобрения и сортов на урожайность яровых зерновых культур. В опытах использовались минеральные системы удобрения, базирующиеся на ресурсосберегающем направлении (моноазотная) и полном минеральном направлении, а также сравнение традиционных рекомендуемых доз минеральных удобрений с повышенными, рассчитанными на современные высокопродуктивные сорта яровых зерновых культур. Применялась и органическая система удобрения на базе 40 т/га навоза (по последействию). Установлено значительное влияние плодородия почвы на продуктивность ячменя и овса. В вариантах без удобрения на хорошо окультуренной почве урожайность ячменя находилась в пределах 2,81-4,04 т/га, овса — 2,43-3,10 т/га. В то же время продуктивность яровых зерновых культур в контрольных вариантах на среднеокультуренной почве не превышала 0,86-1,60 т/га. Высокое исходное содержание в хорошо окультуренной почве подвижных соединений фосфора и калия позволило длительное время использовать моноазотную систему удобрения на базе 90 кг/га азота. Прибавка урожая при этом составляла 21- 25%. На среднеокультуренной почве наиболее эффективным оказался вариант с внесением N115P90K150. Также установлено, что наиболее отзывчивы на внесение удобрений сорта ячменя Маргарет и Владимир, овса — Яков, пшеницы — Иргина, тритикале — Норман.

Summary

Spring grain crop productivity (as well as with other crops) is influenced by a number of factors, the main ones being soil fertility, fertilizing system used and crop varieties themselves. The present long-time field research on variously cultivated sod-podzol soils of Pskov oblast goaled to find out the influence exercised by soil cultivation state, various fertilizing systems and crop varieties on spring grain productivity. A mineral resource-saving fertilizing system (mononitric) and a complete mineral system were tested in the research. Comparison between traditionally recommended mineral fertilizer doses and increased ones for modern high-yielding spring grain varieties was also done. Organic fertilizing system based on manure in the amount of 40 tonnes/ha was also used (afteraction effects). A considerable influence of soil fertility onto the yields of barley and oats was found out. Barley yields showed 2.81-4.04 tonnes/ha and oats — 2.43-3.10 tonnes/ha in well-cultivated soils in no-fertilizer cases. The productivity of spring grains on mid-cultivated soils in control groups, though, did not exceed 0.86-1.60 tonnes/ha. A high primary content of movable phosphorus and potassiun compounds in the soil made it possible to use a mononitric fertilizing system based on 90 kg/ha nitrogen The yield increase with that amounted to 21- 25%. The most efficient variant on mid-cultivated soils proved that of N115P90K150. It was also found out that Margaret and Vladimir barley varieties, Jacob oats variety, Irgina wheat and Norman triticale varieties responded most to fertilizer introduction. Ключевые слова: окультуренность почвы, системы удобрения, яровые зерновые культуры, урожайность Keywords: soil cultivation state, fertilizer system, spring grain crops, crop capacity.

Получение высоких и стабильных урожаев яровых зерновых культур в условиях Северо-Запада России зависит от ряда показателей, ведущие места среди которых занимают окультуренность почвы, системы удобрения и сорт. Хорошо окультуренные почвы занимают в настоящее время только 5% пахотных площадей Псковской области [1, 2]. Но их использование позволяет полу-

INTERNATIONAL AGRICULTURAL JOURNAL № 5 / 2017

чать высокую продуктивность культур длительное время с использованием одних азотных удобрений [3, 4, 5, 6, 7]. Обширный фонд среднеокультуренных почв не позволяет использовать только ресурсосберегающие моноазотные системы удобрения, поэтому использование на них фосфорных и, особенно, калийных удобрений является обязательным [7, 8]. Кроме того, важно подводить системы

удобрения и под конкретные сорта зерновых культур [9, 10].

Методика исследований

Исследования по изучению эффективности систем удобрения проводились в полевых опытах на базе развернутых во времени полевых севооборотов. Опыт 1 заложен в 1987 г. на дерново-слабоподзолистой легкосугли-

www.mshj.ru

НАУЧНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ И УПРАВЛЕНИЕ АГРОПРОМЫШЛЕННЫМ КОМПЛЕКСОМ

Ш

нистой хорошо окультуренной почве на базе зернопропашного севооборота «картофель ранний — рожь озимая — свекла кормовая — ячмень — кукуруза — овес». Схема опыта: 1. контроль (без удобрения); 2. 1\1ш; 3. ^Р;

4. N К ; 5. N Р К .

120 60 120 60 60

Опыт 2 заложен в 1996 г. в аналогичных условиях на базе зернопаротравяного севооборота «пар чистый — рожь озимая + клевер — клевер 1 г.п. — клевер 2 г.п. — картофель — ячмень — лен». Схема опыта: 1. контроль (без удобрения); 2. навоз, 40 т/га; 3. NРК экв 40 т/га навоза; 4. N экв 40 т/га навоза.

Опыт 3 заложен в 2002 г. на дерново-слабоподзолистой легкосуглинистой хорошо окультуренной почве на базе плодосменного севооборота «картофель — ячмень + клевер — клевер 1 г.п. — клевер 2 г.п. — свекла кормовая — овес». Схема опыта: 1. контроль (без удобрения); 2. навоз, 40 т/га; 3. NР экв 40 т/га навоза + К90; 4. NР экв 40 т/га навоза + К115, 5. NРК экв 40 т/га навоза.

Опыт 4 заложен в 1998 г. на дерново-слабоподзолистой супесчаной почве в звене севооборота «ячмень — свекла кормовая — лен-долгунец». Схема опыта: 1. контроль (без удобрения); 2. N ; 3. N Р ; 4. N Р К ;

™ "И 60-120 60-120 60' 60-120 60 60'

5. Р К0„; 6. N Р К (И — под лен,

60-120 60 90' 60-120 60 120 60 " '

^^ — под ячмень и кормовую свеклу).

Опыт 5 заложен в 2013 г. на дерново-слабоподзолистой супесчаной почве. В нем воз-делываются современные перспективные сорта зерновых культур, которые сравниваются с традиционными, давно используемыми сортами в Нечернозёмной зоне. Схема опыта: 1. контроль (без удобрения); 2. 3. Из яровых зерновых культур в

этом опыте возделывали пшеницу

Площадь делянок в опытах от 2 до 112 м2.

Почва в опытах 1, 2 и 3 дерново-слабоподзолистая остаточно- карбонатная легкосуглинистая хорошо окультуренная. Её агрохимические показатели на момент закладки опытов были следующими: гумус — 2,46- 2,71%, рНкс| — 6, -6,7, Нг — 0,891,89 мг-экв/100 г, Б —8,45-11,9 мг-экв/100 г, V — 82-91,4%, Р2О5 и К2О (по Кирсанову) — 402-599 и 205-466 мг/кг. Агрохимическая характеристика дерново-слабоподзолитой супесчаной среднеокультуренной почвы в опытах 3 и 5: гумус — 1,80-1,82%, рНкс| — 5,55,6; Р2О5 и К2О (по Кирсанову) — 168-180 и 108-117 мг/кг.

Агротехника в опыте традиционная для Северо-Западной зоны. Минеральные удобрения в виде аммиачной селитры, азофоски, двойного суперфосфата, хлористого калия вносили под предпосевную культивацию, органические в виде навоза в опыте 2 — летом под перепашку чистого пара, в опыте 3 — под перепашку зяби.

Учет урожая проводили в фазе полной спелости яровых зерновых культур сплошным весовым методом (в полевых опытах — комбайном, в мелкоделяночных — вручную).

МСХЖ — 60 лет!

Статистическую обработку полученных урожайных данных выполняли методом дисперсионного анализа.

Результаты исследований

Как ожидалось, возделывание яровых зерновых культур на хорошо окультуренных почвах позволило получить относительно высокий урожай зерна за счет почвенного плодородия без применения удобрений. В контрольных вариантах опытов на таких почвах урожайность зерна ячменя находилась в пределах от 2,81 до 4,04 т/га, овса — от 2,43 до 3,10 т/га (табл. 1).

Использование как минеральных, так и органических систем удобрения (последействие) на хорошо окультуренной почве показало, что наибольшая агрономическая эффективность была характерна для варианта с моноазотной системой удобрения. Внесение 90 кг/га д.в. азота в зернопропашном севообороте привело к увеличению урожайности зерна ячменя на 21%, овса — на 25%. Азот-но-фосфорные, азотно-калийные и полные азотно-фосфорно-калийные комбинации по продуктивности достоверно не превышали моноазотную систему. А в опыте 2 на базе зер-нопаротравяного севооборота внесение азот-

ных удобрений как в тройной комбинации, так и одинарно уступало не только последействию навоза, вносимого ранее в дозе 40 т/га, но и даже контрольному варианту. Вероятная причина этого — двухлетнее возделывание клевера, обогатившего почву симбиотически накопленным азотом.

В плодосменном севообороте на хорошо окультуренной почве (опыт 3) использовалось полное удобрение с различными дозами калия в сравнении с органической системой на базе двухкратного внесения навоза в дозе 40 т/га за ротацию. Как видно из данных таблицы 1, прибавки урожая зерна ячменя составили 20-23%, овса — 42-44%. Увеличение дозы калия с 90 до 140 кг/га д.в. достоверному увеличению продуктивности не способствовало. В этом опыте двухлетнее использование клеверов не привело к снижению эффективности азотных туков. Это связано как с вымыванием азота из почвы в избыточно влажные годы, так и с расходованием этого элемента высокопродуктивной кормовой свеклой, являющейся предшественником овса в севообороте.

В звене полевого севооборота на средне-окультуренной супесчаной дерново-подзолистой почве (опыт 4) наиболее эффективным

Таблица 1

Урожайность зерновых культур в зависимости от системы удобрения и окультуренности почвы

Вариант Ячмень Овес

ц/га прибавка, % ц/га прибавка, %

Опыт 1. Зернопропашной севооборот

Контроль — 0 3,62 - 3,10 -

4,38 21 3,89 25

М/6о 4,41 22 4,00 29

4,55 26 4,02 30

4,51 25 4,06 31

НСР05 0,3 0,4

Опыт 2. Зернопаротравяной севооборот

Контроль — 0 4,04 - - -

Навоз, 40 т/га 4,16** 3 - -

МРК экв 40 т/га навоза 4,01 -1 - -

N экв 40 т/га навоза 3,90 -2 - -

НСР05

Опыт 3. Плодосменный севооборот

Контроль — 0 2,81 - 2,43 -

Навоз, 40 т/га 3,07** 9 2,51** 3

NР экв 40 т/га навоза + К90 3,38 20 3,46 42

NР экв 40 т/га навоза + КП5 3,46 23 3,51 44

NРК экв 40 т/га навоза 3,46 23 3,49 44

НСР05 0,18 0,17

Опыт 4. Звено полевого севооборота

Контроль — 0 1,60 - - -

^0Р60 2,00 2,00 25 25 - -

1\20Р60К60 ^0Р60К,0 2,60 63 - -

120 60 120 НСР05 0,20

* — прямое действие навоза, ** — последействие навоза.

МЕЖДУНАРОДНЫЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ЖУРНАЛ № 5 / 2017

Таблица 2

Влияние систем удобрения на урожайность яровых зерновых культур в зависимости от доз минеральных удобрений на среднеокультуренной дерново-подзолистой почве

Вариант опыта Урожайность, т/га Прибавка урожайности

ц/га %

Ячмень, сорт Эвергрин

Контроль — 0 0,82 - -

W» 2,41 1,54 294

VA» 2,82 2,00 344

Ячмень, сорт Маргарет

Контроль — 0 0,90 - -

W» 2,27 1,37 252

VA» 2,74 1,84 304

Ячмень, сорт Нур

Контроль — 0 0,94 - -

W» 2,69 1,75 286

VA» 3,02 2,08 321

Ячмень, сорт Владимир

Контроль — 0 0,86 - -

W» 2,54 1,68 295

VA» 3,01 2,15 350

Ячмень, сорт Эльф

Контроль — 0 1,02 - -

W» 2,56 1,54 251

VA» 2,96 1,94 290

Овес, сорт Яков

Контроль — 0 0,92 - -

W» 2,94 2,02 319

N P К 115 90 150 3,37 2,45 337

Овес, сорт ЛОС-3

Контроль — 0 0,93 - -

W» 2,79 1,86 300

VA» 3,08 2,15 331

Пшеница, сорт Сударыня

Контроль — 0 0,94 - -

W» 2,74 1,80 291

VA» 3,26 2,32 347

Пшеница, сорт Иргина

Контроль — 0 0,93 - -

W» 2,74 1,81 295

VA» 3,31 2,38 356

Тритикале, сорт Норман

Контроль — 0 1,13 - -

W» 2,96 1,83 262

N P К 115 90 150 3,68 2,55 326

Тритикале, сорт Лотос

Контроль — 0 1,30 - -

W» 2,78 1,48 214

МпЛоК15о 3,48 2,18 268

НСР05 фактор А (дозы) 0,16

НСР05 фактор Б (сорт) 0,14

оказалось внесение высокой дозы калия по азотно-фосфатному фону (N120P60+K120). Прибавка урожая зерна составляет 81% относительно контрольного варианта, 56% — относительно варианта N120 и 31% — относительно

варианта Ni20P60K60. '

На почве с аналогичными агрохимическими показателями (характерными для среднео-культуренных аналогов) выявлена существенная прибавка урожайности яровых зерновых культур при использовании высоких доз минеральных удобрений (N115P90K150). Разница в продуктивности ячменя между вариантами с высокой дозой минеральных удобрений и традиционной дозой, рекомендуемой для Северо-Западного региона (N70P30K90) составила: у сорта Эвергрин — 0,41 т/га (17%), Маргарет — 0,47 т/га (21%), Нур — 0,33 т/га (12%), Владимир — 0,47 т/га (19%), Эльф — 0,4 т/га (16%) (табл. 2).

Аналогичные изменения выявлены и в посевах других зерновых культур. Так, у овса сорта Яков урожайность зерна при внесении высоких доз удобрений увеличилась на 0,43 т/га (15%), у сорта ЛОС-3 — на 0,29 т/га (10%). У пшеницы сорта Сударыня прибавка урожая зерна составила 0,52 т/га (19%), у сорта Иргина — 0,57 т/га (21%). У яровой тритикале сорта Норман увеличение продуктивности за счет высоких доз составило 0,72 т/га (24%), сорта Лотос — 0,70 т/га (25%).

Выводы

Для получения высоких и стабильных урожаев яровых зерновых культур на хорошо окультуренных дерново-подзолистых почвах допустимо длительное использование ресурсосберегающих систем удобрения из расчета 90 кг/га д.в. азота.

В условиях средней окультуренности дерново-подзолистых почв при возделывании яровых зерновых культур необходимо использовать полное минеральное удобрение в дозе N Р K .

н 115 90 150

Литература

1. Воробьев В.А. Деградация агрохимических свойств пахотных почв Псковской области // Гумус и почвообразование / СПбГАУ. СПб., 2004. С. 169-171.

2. Воробьев В.А., Гаврилова Г.В. Агрохимические свойства пахотных дерново-подзолистых почв Псковской области // Научно-обоснованные системы земледелия: теория и практика: материалы международной научно-практической конференции. Ставрополь: Параграф, 2013. С. 40-42.

3. Воробьев В.А., Гаврилова Г.В. Эффективность систем удобрения в посевах ячменя // Аграрная наука. 2015. № 7. С. 14-16.

4. Воробьев В.А., Гаврилова Г.В. Эффективность систем удобрения в посевах овса // Аграрная наука. 2016. № 2. С. 7-9.

5. Воробьев В.А. Агрономическая эффективность систем удобрения в полевых севооборотах на дерново-подзолистых почвах // Международный сельскохозяйственный журнал. 2016. № 1. С. 37-39.

30 -

INTERNATIONAL AGRICULTURAL JOURNAL № S / 2017

6. Воробьев В.А., Гаврилова Г.В., Назарова О.В. Особенности систем удобрения зерновых культур на дерново-подзолистых почвах разной окультуренности // Международный сельскохозяйственный журнал. 2016. № 5. С. 26-29.

7. Воробьев В.А., Гаврилова Г.В. Эффективность калия в полевом севообороте на хорошо окультуренной дерново-подзолистой почве // Аграрная наука. 2016. № 4. С. 15-17.

8. Гаврилова Г.В. Влияние калийного удобрения на урожайность и качество зерна озимой тритикале // Общество, наука и инновации: сборник статей международной научно-практической конференции. Ч. 2. Уфа: Аэтерна, 2015. С. 79-81.

9. Воробьев В.А., Гаврилова Г.В. Продуктивность овса, яровой пшеницы и тритикале в условиях интенсивного минерального питания // Роль науки в развитии общества. Ч. 2. Уфа: РИЦ БашГУ, 2014. С. 89-91.

10. Гаврилова Г.В., Воробьев В.А. Влияние уровня минерального питания и сорта на продуктивность овса // Инновационная наука и современное общество: сборник статей. Ч. 2. Уфа, 2015. С. 40-43.

Literatura

1. Vorobev V.A. Degradaciya agrokhimicheskikh svojstv pakhotnykh pochv Pskovskoj oblasti // Gu-mus i pochvoobrazovanie / SPbGAU. SPb., 2004. S. 169-171.

2. Vorobev V.A., Gavrilova G.V. Agrokhimicheskie svojstva pakhotnykh dernovo-podzolistykh pochv Pskovskoj oblasti // Nauchno-obosnovannye sistemy zemledeliya: teoriya i praktika: materialy mezhdun-arodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii. Stavropol: Paragraf, 2013. S. 40-42.

3. Vorobev V.A., Gavrilova G.V. Effektivnost sistem udobreniya v posevakh yachmenya // Agrarnaya nau-ka. 2015. № 7. S. 14-16.

4. Vorobev V.A., Gavrilova G.V. Effektivnost sistem udobreniya v posevakh ovsa // Agrarnaya nauka. 2016. № 2. S. 7-9.

5. Vorobev V.A. Agronomicheskaya effektivnost sistem udobreniya v polevykh sevooborotakh na dernovo-podzolistykh pochvakh // Mezhdunarodnyj selskokhozyajstvennyj zhurnal. 2016. № 1. S. 37-39.

6. Vorobev V.A., Gavrilova G.V., Nazarova O.V. Osobennosti sistem udobreniya zernovykh kultur na dernovo-podzolistykh pochvakh raznoj okulturen-nosti // Mezhdunarodnyj selskokhozyajstvennyj zhurnal. 2016. № 5. S. 26-29.

7. Vorobev V.A., Gavrilova G.V. Effektivnost kaliya v polevom sevooborote na khorosho okulturennoj dernovo-podzolistoj pochve // Agrarnaya nauka. 2016. № 4. S. 15-17.

8. Gavrilova G.V. Vliyanie kalijnogo udobreniya na urozhajnost i kachestvo zerna ozimoj tritikale // Ob-shhestvo, nauka i innovacii: sbornik statej mezhdun-arodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii. Ch. 2. Ufa: Aeterna, 2015. S. 79-81.

9. Vorobev V.A., Gavrilova G.V. Produktivnost ovsa, yarovoj pshenicy i tritikale v usloviyakh inten-sivnogo mineralnogo pitaniya // Rol nauki v razvitii obshhestva. Ch. 2. Ufa: RIC BashGU, 2014. S. 89-91.

10. Gavrilova G.V., Vorobev V.A. Vliyanie urovnya mineralnogo pitaniya i sorta na produktivnost ovsa // Innovacionnaya nauka i sovremennoe obshhestvo: sbornik statej. Ch. 2. Ufa, 2015. S. 40-43.

ftga@vgsa.ru www.mshj.ru