graduate student
Russian Federation
employee
Russian Federation
employee
Russian Federation
GRNTI 68.01 Общие вопросы сельского хозяйства
The article presents the results of two-factor field experience on the influence of mineral fertilizers on the seed productivity of spring rape varieties Ratnik and hybrid Smilla. The studies carried out in 2016-2018 on sod-mezopodzol loam soil training and research experimental fields of the Perm GATU. The positive effect of increasing doses of nitrogen fertilizers, as well as their complex application with phosphorus and potassium on the yield and elements of the yield structure was noted at both sites. Each subsequent increase in the dose of nitrogen in accordance with the scheme of experience led to a significant increase in productivity. The introduction of phosphorus-potassium fertilizers increased the yield of all options in comparison with similar options without their use. The highest yield is typical for the hybrid Smilla (2.95 t/ha), for Ratnik variety the maximum yield was 2.32 t/ha. Hybrid Smilla is more responsive to the use of high doses of mineral fertilizers, its use is preferable in a high culture of agriculture. The introduction of increasing doses of nitrogen fertilizers has led to increased plant safety during the growing season. The maximum number of plants to be harvested was observed when applying phosphorus-potassium fertilizers and nitrogen in doses of 60 kg/ha.the use of complex mineral nutrition led to an increase in the number of plants to be harvested than in similar variants with the introduction of only nitrogen. Leaf diagnostics revealed that the lack of nitrogen is typical for options without fertilizers. Nitrogen application of 120 kg/ha, as well as 90 kg/ha on the phosphorus-potassium background provided a sufficient amount of nitrogen. The maximum dose of N120P60K60 led to excessive accumulation of nitrates in the plant. According to the provision of plants with phosphorus and potassium, a similar pattern was observed: when making a phosphorus-potassium background, the need for these nutrients was absent, and without the use of these fertilizers, plants had a weak need for them. Mineral fertilizers had a positive effect on the number of pods and the weight of 1000 seeds. The maximum values of these indicators are noted when the largest doses of nitrogen and phosphorus-potassium fertilizers are applied.
spring rape, mineral fertilizers, yield, yield structure, oil seeds
Рапс – культура, которая имеет большое продовольственное, кормовое, техническое, агротехническое и экологическое значения. В семенах отмечается высокое содержание белка и масла (21-33 и 40-45% соответственно) [1-3]. В последние годы отмечена тенденция увеличения посевных площадей, как в целом по Российской Федерации, так и в Пермском крае в частности. По предварительным данным в 2018 г. посевная площадь рапса в России составила 1575,5 тыс. га и 2,5 тыс. га в Пермском крае. Валовой сбор за данный период составил 1980,1 и 2,3 тыс. т в России и Пермском крае соответственно, при средней урожайности по стране 1,33 т/га и 0,99 т/га в крае [4]. Для увеличения урожайности ярового рапса необходимо совершенствовать технологию возделывания культуры, одним из элементов которой является минеральное питание растений.
Рапс – культура требовательная к почвенному питанию, она хорошо отзывается на внесение азотных, фосфорных и калийных удобрений. При урожайности семян 2,5-3 т/га из почвы выносится 140-160 кг азота, 60-70 кг фосфора и 115-140 кг калия. Таким образом, отмечается высокая потребность рапса в элементах питания, особенно в азоте [5].
Обеспечение оптимального азотного питания улучшает рост растений, увеличивает содержание белка в различных частях растения. При недостатке азота в почве растения плохо растут и развиваются. Все это приводит к резкому снижению урожайности и качества семян [6-9].
Фосфор оказывает воздействие на фотосинтез, дыхание, образование жира, рост корней, ускорение созревания семян. Внесение фосфорных удобрений повышает засухоустойчивость растений, ускоряет созревание семян и увеличивает продуктивность рапса [10].
Калий влияет на повышение устойчивости растений к неблагоприятным погодным условиям, поражению болезнями и повреждению вредителями. При недостатке калия задерживается развитие растения. Полноценное калийное питание обеспечивает повышение урожайности на 0,2-0,3 т/га и содержания масла в семенах на 1,15-3,87 % [11-14].
В связи с этим, выявление оптимальных доз минеральных удобрений под яровой рапс, позволяющих получать не менее 2 т/га маслосемян, является актуальной задачей.
Условия, материалы и методы исследований. В 2016-2018 гг. на учебно-научном опытном поле ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ на дерново-мелкоподзолистой тяжелосуглинистой почве был заложен полевой двухфакторный опыт. Пахотный слой опытного участка характеризовался низким содержанием гумуса. Реакция почвенного раствора в 2016 г. была слабокислая, в 2017-2018 гг. – близкая к нейтральной. Обеспеченность подвижными формами фосфора очень высокая, калия – повышенная.
В качестве объектов исследований использовали яровой рапс сорта Ратник и гибрид зарубежной селекции Смилла (фактор А). По фактору В расщепление было следующим: без удобрений (контроль); N30, N60, N90, N120, N30Р60К60, N60Р60К60, N90Р60К60, N120Р60К60. Варианты расположены систематически в четырехкратной повторности [15]. Учетная площадь делянки 40 м2. При проведении опытов руководствовались общепринятыми рекомендациями для научно-исследовательских учреждений.
Агротехника в опыте соответствовала научной системе земледелия, рекомендованной для Предуралья [16]. Азотные удобрения вносили вручную под предпосевную культивацию перед посевом ярового рапса. Посев культуры осуществляли рядовым способом, поперек делянок (1,5 млн/га). Уборку проводили прямым комбайнированием при влажности семян 25-30%.
Метеорологические условия по годам существенно различались. В 2016 г. май характеризовался теплой погодой, практически без осадков (температура была выше среднемноголетней). Такая погода привела к низкой полевой всхожести семян. В летние месяцы также наблюдали отсутствие осадков при жаркой погоде. Результатом этого явилось значительное увеличение числа вредителей, что негативно сказалось на урожайности ярового рапса. Сложные условия вегетационного периода 2016 г. привели к значительному изреживанию посевов сорта Ратник.
В мае 2017-2018 гг. преобладала холодная погода, что также привело к затягиванию прорастания семян и гибели всходов. Однако, в летние месяцы с выпадением значительного количества осадков, отмечалось обильное цветение и образование ветвей и стручков, что способствовало повышению продуктивности растений и увеличению урожайности агроценозов.
Таким образом, метеорологические условия существенно влияли на формирование урожайности ярового рапса и эффективность использования им минерального питания.
Анализ и обсуждение результатов. Засушливые условия 2016 г. привели к существенному изреживанию стеблестоя ярового рапса, вследствие чего учет урожайности проводили только по гибриду Смилла при средней продуктивности 1 га посевов 0,34 т/га. В табл. 1 приведена урожайность ярового рапса Ратник за два года и гибрида Смилла за три года исследований.
При сравнении двух сортов выявлено, что сорт Ратник уступает по урожайности гибриду Смилла. Однако преимущество зарубежного гибрида проявляется лишь при внесении полного комплекса минеральных удобрений в дозах не менее, чем N60Р60К60. Прибавки урожайности при этом составляют 0,56-0,70 т/га.
В среднем за два года урожайность семян обоих сортов увеличивается при внесении азотных удобрений на 0,34-2,22 т/га, причем каждое последующее увеличение дозы азота в соответствии со схемой опыта приводит к существенному росту урожайности. Внесение фосфорно-калийных удобрений увеличивало урожайность по всем вариантам в сравнении с аналогичными вариантами без их применения. Наибольшая урожайность по сорту Ратник получена при внесении N120Р60К60, а по гибриду Смилла – N90Р60К60 (2,35 и 2,9 т/га соответственно). Таким образом, Смилла отличается большей отзывчивостью на внесение высоких доз минеральных удобрений.
Трехлетние исследования продуктивности посевов гибрида Смилла подтверждают выводы, сделанные по двухлетним наблюдениям. Таким образом, гибрид Смилла более отзывчив на использование повышенных доз минеральных удобрений и его использование предпочтительнее в условиях высокой культуры земледелия.
Поставленная цель (получение не менее 2 т/га маслосемян ярового рапса) в 2017-2018 гг. достигнута для сорта Ратник при внесении доз минеральных удобрений не менее N90Р60К60, а для гибрида Смилла – от N30Р60К60. Низкая урожайность ярового рапса в 2016 г. повлияла на итоговые показатели усредненных за три года данных, поэтому достижение цели в этом случае по Смилле отмечается лишь при дозах N90Р60К60 и N120Р60К60 (2,10 и 2,11 т/га соответственно).
1. Aitov D.F, Ivanov D.V. Perspektivy ispol'zovaniya biodizelya v sel'skom khozyaistve respubliki Tatarstan (Prospects of use of biodiesel in agriculture of the Republic of Tatarstan ), Vestnik Kazanskogo GAU, 2010, № 3, T. 17, p. 104-106.
2. Artemov I. V. Raps - maslichnaya i kormovaya kul'tura (Rape - oilseed and fodder culture), Lipetsk, OAO «Poligraficheskii kompleks «Orius», 2005, 144 p.
3. Fedotov V.A., Goncharov S.V., Savenkov V.P. Raps Rossii (The Rape Of Russia), M., Agroliga Rossii, 2008, 328 p.
4. Byulleteni o sostoyanii sel'skogo khozyaistva (The bulletins on the state of agriculture) (elektronnye versii) [Elektronnyi resurs], Federal'naya sluzhba gosudarstvennoi statistiki, [sait] [2019] URL:http://www.gks.ru/wps/wcm/connect/rosstat_main/rosstat/ru/statistics/publications/catalog/doc_1265196018516 (data obrashcheniya: 24.01.2019).
5. Echevskaya Yu.V. Osobennosti pitaniya yarovogo rapsa (Features of spring rape nutrition), Sovremennaya nauka: aktual'nye voprosy, dostizheniya i innovatsii, sb. st. Mezhdunar. nauch.-prakt. konf., 2018, Ch. 1, p. 83-86.
6. Avdonin N.S. Nauchnye osnovy primeneniya udobrenii (Scientific basis of fertilizer application), M., Kolos, 1972, 320 p.
7. Savenkov V.P. Yarovoi raps na maslosemena (Spring rape on oilseeds), Kormoproivodstvo, 1997, №4, p. 16-18.
8. Mokrushina A.V., Bogatyreva A.S., Akmanaev E.D. Vliyanie doz mineral'nykh udobrenii na semennuyu produktivnost' yarovogo rapsa Smilla v usloviyakh Srednego Predural'ya (Influence of doses of mineral fertilizers on seed productivity of spring rape of Smill in the conditions of the Middle Urals), Nauchnaya zhizn', 2018, № 5, p. 40-46.
9. Complementary diversity for nitrogen uptake and utilisation efficiency reveals broad potential for increased sustainability of oilseed rape production, A. Stahl [et al.], Plant and Soil, 2016, No. 3, p. 245-262.
10. Borovko L. Vliyanie mineral'nykh udobrenii na produktivnost' i kachestvo semyan yarovogo rapsa (Effect of mineral fertilizers on the productivity and quality of spring rape seeds), Raps: maslo, belok, biodizel', mater. mezhdunar. 23 nauch.-prakt. konf., Zhodino, 25-27 sentyabrya 2006 g., Minsk, IVTs Minfina, 2006, p. 83-90.
11. Perspektivnaya resursosberegayushchaya tekhnologiya proizvodstva yarovogo rapsa (Perspective resource-saving technology of spring rape production), metodicheskie rekomendatsii, M., FGNU «Rosinformagrotekh», 2008, 60 p.
12. Tanin, K.E. Khlystovskii A.D. Vliyanie razlichnykh form kaliinykh udobrenii na agrokhimicheskie svoistva dernovo-podzolistoi tyazhelosuglinistoi pochvy (Influence of various forms of potash fertilizers on agrochemical properties of sod-podzolic heavy loamy soil), Agrokhimiya, 1968, № 8, p. 88-94.
13. Schroder, G. Raps hat hohe Anspruche, Neue Landwirtschaft, 1992, No. 7, p. 43-45.
14. Sturm H., Buchner A., Zerula W. Gezielter dungen. Integriert wirtschaftlich, umweltgerecht, Frankfurt, DLG - Verlag, Verlags - Union Agrar, 1994, 471 p.
15. Dospekhov B.A. Metodika polevogo opyta (Methods of field experience), Moskva, Kolos, 1985, 336 p.
16. Akmanaev E.D. Innovatsionnye tekhnologii v agrobiznese (Innovative technologies in agribusiness), uchebnoe posobie,/ E.D. Akmanaev, pod obshch. red. Yu.N. Zubareva, S.L. Eliseeva, E.A. Reneva, M-vo s.-kh. RF, FGBOU VPO Permskaya GSKhA, Perm', FGBOU VPO Permskaya GSKhA, 2012, 335 p.
