Russian Federation
Russian Federation
Ryazan', Orel, Russian Federation
UDK 63 Сельское хозяйство. Лесное хозяйство. Охота. Рыбное хозяйство
GRNTI 68.35 Растениеводство
The aim of the research is to increase the productivity of oilseeds using different levels of mineral nutrition in the soil and climatic conditions of the Ryazan region. The non-earth zone of Russia is favorable for growing oilseeds. Field research was conducted in the Ryazan region in 2015-2018 at the experimental agrotechnological station of the Ryazan GATU, the soil is dark gray forest, two-factor experience. Its predecessor is winter wheat. Sowing of spring rapeseed, white mustard, blue mustard (factor A) was carried out in the first decade of may, with the seeding rate of all crops 2.5 million units/ha. Variants with different doses of mineral nutrition (factor B) were studied: control (without fertilizers), N60, N90, N120, P60K60, N60P60K60, N90P60K60, N120P60K60. The levels N120P60K60 (for rapeseed), N90P60K60 (for blue mustard and white mustard) are calculated for a seed yield of 2.0 t/ha, with correction of the calculation of the balance of nutrients on experimental soils in the region. In 2015, the gross harvest of oilseeds of rapeseed and mustard in the Ryazan region was 57.7 and 9.7 thousand tons in the area of 50.7 and 16.9 thousand hectares; in 2018, it grew to 62.3 thousand tons. The sown area occupied by rapeseed is 50.2 thousand hectares, mustard – 17.3 thousand hectares. Over an average of three years of research, nitrogen had a significant effect on rapeseed and mustard. The maximum yield of rapeseed (24,4 kg/ha, higher than in control to 2.9 t/ha), mustard white (16,9 C/ha, higher than in the control and 3.6 t/ha) and PPE (16.7 C/ha, higher than in controls, 3.1 t/ha) was obtained in the variant N120 (average for years of research). Based on the results of the 2015-2018 tests, the levels of mineral nutrition N90, N120; N90-120R60K60 can be used in the practical activities of the agro-industrial complex of the region.
mustard, rape plant, fertilizer, yield, oil content
Нечерноземная зона России, в которую входит и Рязанская область, благоприятна для выращивания масличных растений [1]. Благодаря биологическим особенностям все большее значение приобретают культуры семейства капустные (рапс, сурепица, горчица белая, редька масличная)
[2, 3].
Яровой рапс – однолетнее растение. Корень ветвистый, сильно развитый, проникает вглубь почвы до
120-130 кг/га, по фазам роста и развития она неодинакова. Жидкие и твердые азотные удобрения практически равнозначны, за исключением сульфата аммония, содержащего серу, на которую положительно откликается рапс. Кормят растения и твердыми удобрениями и их растворами с поливной водой. Целесообразно внесение азота осенью, при сохранении растительных остатков.
В 2015 году валовой сбор маслосемян рапса, в Рязанской области, составлял 57,7 тыс. тонн
(13,0% от общего по ЦФО сбора семян рапса) на площади 50,7 тыс. га. Сбор рапса в регионе
в 2018 году вырос и составлял 62,3 тыс. тонн. Посевная площадь, занимаемая рапсом, составляла 50,2 тыс. га [6]. Горчица белая – эффективная сидеральная культура. Растение длинного дня, высотой до
Горчица сизая – ценная масличная культура, в семенах содержится около 35-37% жирного масла, а также белок и эфирное аллиловое масло. Вегетационный период 80-115 дней. Данная культура не требовательна к почвам. Для активного роста и развития и получения высококачественных семян пригодны черноземы и каштановые почвы. Валовой сбор горчицы в Рязанской области в 2015 году составлял 9,7 тыс. тонн. На долю посевных площадей горчицы в 2015 году отводилось 16,9 тыс. га (в хозяйствах всех категорий). В 2017 году посевная площадь данной культуры снизилась до 5,7 тыс. га – уменьшилась в 3,0 раза (15,3% от площади горчицы в ЦФО). В 2018 году размеры посевных площадей увеличились и составляли 17,3 тыс. га (с урожайностью 4,9 ц/га) [6].
Масличные культуры значительно превосходят зерновые культуры по рентабельности [5]. Актуально использовать усовершенствованные, инновационные элементы выращивания масличных капустных культур.
Цель исследований – повышение продуктивности масличных культур при использовании различных уровней минерального питания в почвенно-климатических условиях Рязанской области.
Задачи исследований – изучить влияние различных уровней минерального питания на урожайность горчицы белой, горчицы сизой, рапса ярового; дать оценку качества маслосемян культур, выращенных на разных уровнях минерального питания в условиях региона.
Материалы и методы исследований. Полевые исследования проводились
в 2015-2018 гг. в Рязанской области на темно-серой лесной почве опытной агротехнологической станции ФГБОУ ВО Рязанского ГАТУ. Опыт двухфакторный.
Агротехника при возделывании масличных капустных культур выстроена согласно рекомендациям, принятым в регионе. Предшественник – озимая пшеница. Посев ярового рапса, горчицы белой, горчицы сизой (фактор А) осуществляли в I декаде мая, с нормой высева всех культур
2,5 млн шт./га. Изучались варианты с различными дозами минерального питания (фактор В): контроль (без внесения удобрений), N60, N90, N120, Р60К60, N60Р60К60, N90Р60К60, N120Р60К60. Уровни N120P60K60 (для рапса), N90Р60К60 (для горчицы сизой и горчицы белой) рассчитаны на урожайность семян 2,0 т/га, с корректировкой расчета баланса элементов питания на опытных почвах в условиях региона. В проведенных исследованиях использовали аммиачную селитру, двойной суперфосфат, нитрофоску и калийную соль в пересчете на действующее вещество. Удобрения вносили под предпосевную культивацию. Уборка напрямую, селекционным комбайном Terrion-Sampo SR-2010.
Общая площадь делянки
в лабораториях ООО «Кубань Масло ЕМЗ» (г. Ефремов) и ФГБОУ ВО Рязанского ГАТУ.
Результаты исследований. Урожайность рапса и горчицы разных вариантов опыта зависела от почвенно-климатических условий. Наиболее точным показателем условий увлажнения считается ГТК, в первую очередь в фазы вегетации «розетка листьев» – «цветение».
Вегетационные 2016 г. и 2018 г. для развития масличных культур были удачными – в течение роста и развития рапса и горчицы наблюдалось повышенное число осадков. Это позволило максимально использовать внесенные минеральные удобрения, в особенности азотные. Вне зависимости от уровня питания рост растений рапса, горчицы сизой и белой, был правильным: наблюдали плавное увеличение высоты растений до предельных показателей в период от созревания
до уборки растений (рис. 1).
Рис. 1. Высота растений рапса и горчицы в зависимости от уровня минерального питания, см
Применение в опытах только фосфорно-калийных удобрений не оказало значимого влияния на рост масличных растений (рис. 1). Применение азотного (N60) и полного (N60-120Р60К60) удобрений существенно повышало анализируемый показатель в первой половине вегетации масличных культур. В варианте с применением минерального питания высота растений в фазу «розетка» была больше высоты растений контрольного варианта на 18-36%, что говорит о значимости роли азотного питания в процессе роста и развития растений.
Применение в опыте различных азотных удобрений повышало рост растений: в период бутонизации на 10-18%, цветения – на 5-15%, полной спелости – на 3-17%.
Применение более значимых доз удобрений (N90-120) не оказывало существенного влияния на приближение, длительность фаз вегетации растений рапса и горчицы. Прослеживалось повышение накопления сухого вещества и использования элементов питания.
Образование сухого вещества растениями капустных – рапса и горчицы – усиленно проходило в период между фазами «розетка листьев» и «цветение». В этот период происходило развитие более 50% от окончательного урожая и использовалось большая часть азота, калия (70%) и фосфора (приблизительно 60%).
При изучении различных уровней питания в посевах рапса и горчицы увеличивались показатели элементов структуры урожайности на высоких уровнях минерального питания (табл. 1).
Таблица 1
Урожайность масличных капустных культур
в зависимости от уровня минерального питания, ц/га (среднее за 2015-2018 гг.)
|
Уровень минерального питания |
Рапс яровой |
Горчица белая |
Горчица сизая |
|
Контроль |
21,5 |
13,3 |
13,6 |
|
N60 |
22,6 |
14,4 |
14,3 |
|
N90 |
23,3 |
16,3 |
15,4 |
|
N120 |
24,4 |
16,9 |
16,7 |
|
Р60К60 |
21,4 |
13,5 |
13,9 |
|
N60Р60К60 |
21,9 |
14,2 |
14,1 |
|
N90Р60К60 |
22,7 |
15,6 |
15,6 |
|
N120Р60К60 |
23,9 |
16,9 |
16,8 |
Примечание. НСР05 взаимодействия АВ, ц/га: 2015 – 2,05; 2016 – 1,92; 2017 – 2,20; 2018 – 2,32;
по фактору А: 2015 – 0,73; 2016 – 0,68; 2017 – 0,78; 2018 – 0,82;
по фактору В: 2015 – 1,18; 2016 – 1,11; 2017 – 1,27; 2018 – 1,34.
Азот оказал значительное влияние на маслосемена капустных культур (табл. 1). Рапс и горчица формировались мощнее по мере повышения уровня минерального питания. Высокую урожайность показали растения рапса и горчицы на вариантах N90, N120; N90-120Р60К60.
Максимальная урожайность маслосемян рапса (24,4 ц/га, что выше, чем в контроле,
на 2,9 ц/га), горчицы белой (16,9 ц/га, что выше, чем в контроле, на 3,6 ц/га) и сизой (16,7 ц/га, что выше, чем в контроле, на 3,1 ц/га), была получена в варианте N120 (в среднем за годы исследований).
Наиболее масличной из изучаемых культур является яровой рапс (42-43%), культура низкой масличности (около 30%) – горчица белая (рис. 2).
Рис. 2. Содержание масла в капустных культурах
в зависимости от применения различных доз минерального питания, % (среднее за 2015-2018 гг.)
Масличность возрастает при использовании высоких норм минерального питания (на 2-8 % по сравнению с контролем), что подтверждает значительная отзывчивость на вспомогательное питание NPK (рис. 2). Выявлен оптимальный уровень минерального питания – N60P60K60 – для повышения масличности рапса на 1,0%, горчицы белой – на 2,1%, горчицы сизой – на 8,0 % (по сравнению с контролем).
Использование минеральных удобрений обеспечило непосредственное воздействие на формирование и увеличение жира и протеина маслосемян ярового рапса (табл. 2).
Таблица 2
Качественный состав ярового рапса в зависимости от уровня минерального питания
|
Уровень минерального питания |
Белок, % |
Масличность, % |
Кислоты, % |
|||||
|
простые ненасыщенные жирные кислоты |
многократно ненасыщенные жирные кислоты |
насыщенные жирные кислоты |
||||||
|
олеиновая |
айкозе-новая |
линолевая |
линоле-новая |
пальмитиновая |
стеари-новая |
|||
|
Контроль |
22,5 |
43,5 |
58,9 |
следы |
22,9 |
9,5 |
5,8 |
2,8 |
|
N60 |
22,9 |
42,7 |
60,5 |
0,1 |
21,4 |
11,5 |
4,3 |
2,0 |
|
N90 |
24,0 |
43,3 |
59,5 |
следы |
22,2 |
10,8 |
5,3 |
2,2 |
|
N120 |
24,1 |
43,0 |
60,3 |
следы |
21,4 |
10,3 |
5,3 |
2,9 |
|
Р60К60 |
20,6 |
43,3 |
59,5 |
следы |
22,2 |
10,8 |
5,3 |
2,2 |
|
N60Р60К60 |
21,7 |
43,0 |
60,3 |
следы |
21,4 |
10,3 |
5,3 |
2,9 |
|
N90Р60К60 |
23,5 |
42,5 |
60,7 |
следы |
22,6 |
9,8 |
5,0 |
1,7 |
|
N120Р60К60 |
23,1 |
42,1 |
63,0 |
следы |
20,9 |
9,7 |
4,8 |
1,6 |
Использование удобрений (N90Р60К60 и выше) незначительно (на 0,4-1,0%) сокращает формирование жира (табл. 2).
Повышение степени уровня минерального питания способствовало получению высококачественного масла рапса. Использование минерального удобрения N90-120Р60К60 повышало образование олеиновой ненасыщенной кислоты (на 1,8-4,1% по сравнению с контролем), несущественное увеличение линоленовой кислоты (на 0,1-0,2 % по сравнению с контролем).
Использование удобрений (N90Р60К60 и выше) повлияло на качество масла горчицы. Прослеживалось высокое содержание эруковой кислоты (35,6-36,6%), ненасыщенной олеиновой кислоты содержалось в среднем 26%; стеариновой и пальмитиновой кислот в сумме – около 4%; линолевой – 8,8-9,0%; линоленовой – 11,6-12,2%.
Внедрение новых методов производства находится в прямой зависимости с экономическими показателями, такими как условно-чистый доход и рентабельность производства, валовой сбор продукции и др. Расчеты экономической эффективности показали, что использование вариантов
с N60, N90, N120 для увеличения урожайности рапса и горчицы, с несущественными затратами, экономически выгодно. Уровень рентабельности производства изучаемых вариантов составил 32-54 %.
Заключение. В среднем, за три года исследований, азот оказал существенное воздействие на рапс и горчицу белую. Высокую урожайность ярового рапса и горчицы сизой и белой сформировали варианты N90, N120; N90-120Р60К60. Максимальная урожайность маслосемян рапса (24,4 ц/га, что выше, чем в контроле, на 2,9 ц/га), горчицы белой (16,9 ц/га, что выше, чем в контроле, на 3,6 ц/га) и сизой (16,7 ц/га, что выше, чем в контроле, на 3,1 ц/га), была получена в варианте N120 (в среднем за годы исследований). Масличность при использовании высоких норм минерального питания возрастает (на 2-8 % по сравнению с контролем), что подтверждает значительную отзывчивость на вспомогательное питание NPK. Повышение степени уровня минерального питания способствовало получению высококачественного масла рапса. Итак, использование минерального удобрения N90-120Р60К60 повышало образование олеиновой ненасыщенной кислоты (на 1,8-4,1 % по сравнению с контролем), несущественно – линоленовой кислоты (на 0,1-0,2 % по сравнению с контролем). Использование удобрений (N90Р60К60 и выше) повлияло на качество масла горчицы. Наблюдалось высокое содержание эруковой кислоты (35,6-36,6%). Выявлена высокая экономическая эффективность использования различных уровней азотного питания (N60, N90, N120).
На основании результатов испытаний 2015-2018 года уровни минерального питания
(N90, N120; N90-120Р60К60) можно использовать в практической деятельности агропромышленного комплекса региона для увеличения урожая маслосемян капустных культур, рапса и горчицы, и получения высококачественной продукции в почвенно-климатических условиях Рязанской области.
1. Vinogradov, D. V., Naumtseva, K. V., Lupova, E. I., Sokolov, A. A., & Antoshina, O. A. (2019). Urozhainost gor-chici beloi pri ispolizovanii sovremennikh zhidkih udobrenii v Nechernozemnoi zone Rossii [White mustard yield when using modern liquid fertilizers in the non-Chernozem zone of Russia]. Vestnik Riazanskogo gosudarstven-nogo agrotekhnologicheskogo universiteta im. P. A. Kostycheva - Herald of Ryazan State Agrotechnological Uni-versity Named after P. A. Kostycheva, 4, 132-136 [in Russian].
2. Kazakevich, L. A. (2018). Racionalinoe ispolizovanie zemelinikh resursov seliskohoziaistvennimi organizaci-iami [Rational use of land resources by agricultural organizations]. Formation of organizational and economic con-ditions for the efficacy of agro-industrial complex '18: sbornik nauchnikh statei X Mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferencii - collection of scientific articles X International scientific and practical conference. (pp. 435-438) [in Russian].
3. Volovik, V. T., Shpakov, A. S., Novoselov, Yu. K., & Prologova T. V. (2018). Maslichnie kapustnie kulituri v ras-tenievodstve centralinogo ekonomicheskogo raiona [Oilseed cabbage crops in plant science of the Central eco-nomic district]. Dostizheniia nauki i tekhniki APK - Achievements of Science and Technology of AICis, 2, 33-35 [in Russian].
4. Lukomets, V. M. (Eds.) (2007). Metodika provedeniia polevikh i agrotekhnicheskih opitov s maslichnimi kulitu-rami [Field and agricultural Methods for experiments with oilseeds]. Krasnodar: all-Russian research Institute of oilseeds [in Russian].
5. Vinogradov, D. V., Vysotskaya, E. A., Naumtseva, K. V., & Lupova, E. I. (2020). Features of using modern multi-component liquid fertilizers in white mustard agrocoenosis. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science, 422, 012014. - DOI:https://doi.org/10.1088/1755-1315/422/1/012014.
6. Proizvodstvo produkcii rastenievodstva v Riazanskoi oblasti [Crop production in the Ryazan region]. rya-zagro.ru/. Retrieved from: https://www.ryazagro.ru/spheres/share/ [in Russian].
