ВЛИЯНИЕ ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ И ФОНА ПИТАНИЯ НА УРОЖАЙНОСТЬ ЯРОВОЙ ТВЁРДОЙ ПШЕНИЦЫ В ЗАСУШЛИВОЙ СТЕПИ ОРЕНБУРГСКОГО ПРЕДУРАЛЬЯ
Аннотация и ключевые слова
Аннотация (русский):
Цель исследований – повышение урожайности яровой пшеницы в засушливой степи Оренбург-ского Предуралья. Стационарный длительный полевой опыт закладывался на участке опытно-производственного хозяйства «ОПХ им. Куйбышева» Оренбургского района. Севообороты и бессмен-ный посев яровой твёрдой пшеницы изучались в течении 30 лет. Схема опыта – двухфакторная, состо-ящая из четырёх повторений. Приводятся результаты многолетних стационарных исследований за 1990-2019 гг. пяти ротаций севооборотов и бессменных посевов яровой твёрдой пшеницы. Основные факторы, влияющие на урожайность яровой твёрдой пшеницы – погодные условия, вид предшествен-ника и фон минерального питания. Количество острозасушливых лет с урожайностью меньше 5 ц с 1 га яровой твёрдой пшеницы в первой ротации составило 1 год, во второй – 2, в третьей и четвёртой – 3 года, в пятой – 5 лет. Существенная прибавка зерна яровой твёрдой пшеницы от удобренного фона за 30 лет отмечена по чёрному пару – 6 лет, почвозащитному – 10, сидеральному – 8, по озимым – 12, по кукурузе – 13 и гороху – 4 года, в бессменном посеве – 10 лет. Наибольшая урожайность яровой твёрдой пшеницы за пять ротаций составила по чёрному, почвозащитному и сидеральному парам (в среднем по двум фонам питания), соответственно, 11,4, 11,4 и 11,6 ц с 1 га, после озимых – 10,3 ц, кукурузы на силос – 9,3 ц, гороха – 9,0 ц и в бессменном посеве – 7,7 ц с 1 га. Прибавка зерна от удобренного фона получена за пять ротаций соответственно по этим предшественникам: 0,4, 0,6, 0,6, 1,0, 0,8, 0,3 и 0,9 ц с 1 га. Исследования выполнены в соответствии с планом НИР на 2020-2021 гг. Федерального госу-дарственного бюджетного научного учреждения «Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук» (№ 0761-2019-0003).

Ключевые слова:
пшеница, предшественник, ротация, севооборот, фон, урожайность
Текст
Текст произведения (PDF): Читать Скачать

 

В Российской Федерации Оренбургская область по посевной площади яровой твёрдой пшеницы занимает ведущее место. Яровая твёрдая пшеница очень требовательна к плодородию почвы и по урожайности уступает ранним яровым зерновым культурам. В последние годы недостаточное применение минеральных удобрений в связи с резким сокращением поголовья скота и, соответственно, выхода навоза, а также дороговизны, существенно сказывается на плодородии почвы
[1, 2, 3, 4].  Многими исследователями установлен определённый предел насыщения севооборотов яровой твёрдой пшеницы, который составил 50 % в различных погодных условиях [5, 6, 7, 8, 9].

Авторами установлено, что основной причиной низкой эффективности применения удобрений под чёрный пар является избыточное накопление нитратного азота в отдельные годы, которое приводит к дисбалансу между азотом и фосфором и к снижению урожайности яровой твёрдой пшеницы [10].

В связи с этим впервые в засушливой степи Оренбургского Предуралья изучаются почвозащитный, сидеральный пары, двупольные беспаровые севообороты с яровой твёрдой пшеницей и бессменный её посев на двух фонах минерального питания.

Цель исследований – повышение урожайности яровой пшеницы в засушливой степи Оренбургского Предуралья.

Задача исследований – выявить влияние предшественника и фона питания на урожайность яровой твёрдой пшеницы за пять ротаций шестипольных, тридцать – двупольных севооборотов и при бессменном возделывании; оценить эффективность влияния предшественников и фона питания на урожайность яровой твёрдой пшеницы за тридцать лет.

Материалы и методы исследований. Исследования велись в 1990-2019 гг. в
«ОПХ им. Куйбышева» Оренбургского НИИСХ в системе многолетнего стационарного опыта по изучению полевых шестипольных, двупольных севооборотов и бессменных посевов сельскохозяйственных культур (рис. 1). Стационар по севооборотам и бессменным посевам сельскохозяйственных культур заложен в 1988 г. методом простых повторений в четырёхкратной повторности в пространстве с одновременным развертыванием на всех опытных полях. 

Почва опытного участка – чернозём южный карбонатный малогумусный тяжелосуглинистый, с содержанием гумуса в слое почвы 0-30 см – 3,2-4,0 %, подвижного фосфора – 1,5-2,5 мг, обменного калия – 30-38 мг на 100 г почвы.

Схема опыта двухфакторная: A x B, где A – минеральные удобрения (нитроаммофоска, аммофоска, аммофос и нитрофосфат); B – предшественник (пар чёрный, пар почвозащитный, пар сидеральный, озимые культуры по чёрному пару, кукуруза на силос, горох и яровая твёрдая пшеница).

 

Фото с самолета

 

Рис. 1. Вид стационарного опыта

 

Основными предшественниками культуры в шестипольных севооборотах являются чёрные, почвозащитные, сидеральные пары. Яровая твёрдая пшеница возделывалась в двупольных беспаровых севооборотах по кукурузе на силос, гороху и бессменно.

Исследования проводились на двух фонах питания. Под чёрный кулисный пар вносили P80K40 кг действующего вещества. В третьей декаде июня в пару (почвозащитный) высевали суданскую траву на зелёный корм. В качестве сидератов применяли в пару злаково-бобовую смесь (овёс и горох), которую запахивали во второй половине лета. Под непаровые предшественники на одной половине делянок поперек под основную обработку вносили N40P40 кг д.в. на 1 га, вторую половину делянок изучали без удобрений. Заделка минеральных удобрений осуществлялась в осенний период сеялкой СЗ-3,6 и плугом с предплужниками на глубину 25-27 см.

 Повторность полевого опыта – четырёхкратная. Размеры делянок (м) первого порядка – 14,4×90, второго – 7,2×90 и третьего – 3,6×90. Длина делянок удобренного фона – 30 м, неудобренного – 60 м. В первой и во второй декаде мая высеивали яровую твёрдую пшеницу (Харьковская 46, Оренбургская 10 и Оренбургская 21) с нормой высева – 4,0 млн шт. всхожих семян на гектар. Посев проводили дисковой сеялкой СЗП-3,6 и прикатывали катками 3ККШ-6.

Урожайность зерна учитывали прямым комбайнированием селекционным комбайном «Сампо-500». Учётная площадь на удобренном фоне 60 м2, на неудобренном – 120 м2. Урожайные данные приводятся к 100% чистоте и 14% влажности зерна. Технология возделывания яровой твёрдой пшеницы, принятая для зоны исследования.

Результаты исследований. Основными факторами, влияющим на урожайность яровой твёрдой пшеницы за годы исследований, являются погодные условия, вид предшественника и фон питания. Среднемноголетнее количество осадков по данным Оренбургского Гидрометцентра за сельскохозяйственный год составляет 367 мм, температура воздуха 3,6ºС, число дней с относительной влажностью 30 % и ниже – 54. За тридцать лет исследований эти показатели составили соответственно 377 мм, 5,7ºС и 63 дня.

За годы исследований количество лет со слабой засушливостью (ГТК 1,0-1,3) составило всего 2 года, с умеренной (ГТК 0,7-1,0) – 7 лет, с очень сильной (ГТК 0,4-0,7) – 12 лет и с условиями пустыни (ГТК<0,4) – 10 лет. В целом за период исследований засушливость можно отнести к очень сильной. К крайне неблагоприятным за тридцать лет относились 1995, 1998, 2004, 2005, 2006, 2010 и 2014 годы, когда урожайность яровой твёрдой пшеницы составила менее 5,0 ц с 1 га.

Максимальная урожайность культуры отмечена в 1993 и 1994 годах, соответственно, 40,0 и 40,7 ц с 1 га. Эффективность минеральных удобрений во многом зависела не только от погодных условий, но и от вида предшественника. Существенная прибавка зерна яровой твёрдой пшеницы от удобренного фона питания за тридцать лет по чёрному пару наблюдалась всего 6 лет, по почвозащитному – 10, по сидеральному – 8, после озимых – 12, после кукурузы и гороха соответственно
13 и 4 года, в бессменном посеве – 10 лет. Наибольшая прибавка зерна от удобренного фона питания наблюдалась после озимых – 6,4 ц с 1 га и кукурузы на силос – 7,3 ц. После предшествующего гороха произошло снижение урожайности на 6,2 ц с 1 га, что можно объяснить обогащением почвы биологическим азотом. Наибольшая отдача от удобрений после озимых культур и кукурузы на силос объясняется их высокой урожайностью в отдельные годы и большим выносом питательных веществ. Самые благоприятные погодные условия сложились в первой ротации севооборотов, только один год был резко засушливым, с урожайностью меньше 5 ц с 1 га, во второй ротации – 2 года, в третьей и четвёртой – по 3 года и в пятой – 5 лет (табл. 1). Наиболее высокая урожайность получена во второй ротации по почвозащитному, сидеральному парам и после озимых культур. Предшественник чёрный пар заметно уступал им по урожайности – на 5,7 ц с 1 га. Урожайность яровой твёрдой пшеницы в бессменном посеве находилась на уровне урожайности после гороха. В третьей ротации урожайность не зависела от вида предшественника.

Высокие запасы влаги весной 2011 года способствовали тому, что по чёрному пару урожайность яровой твёрдой пшеницы отмечалась на 11,3 ц с 1 га выше, чем по другим паровым предшественникам. В связи с этим в четвёртой ротации она заметно выше. Урожайность яровой твёрдой пшеницы по кукурузе на силос, гороху и в бессменном посеве наблюдалась равной, но существенно ниже, чем по чёрному, почвозащитному и сидеральному парам. В пятой ротации за счёт весенних запасов влаги в 2018 году урожайность яровой твёрдой пшеницы по чёрному пару составила 10,3 ц или на 7,5 ц с 1 га выше, чем по почвозащитному и сидеральному парам. Урожайность за ротацию по чёрному пару максимальная.

Таблица 1

Урожайность яровой твёрдой пшеницы по ротациям шестипольных, двупольных севооборотов
и бессменного посева,1990-2019 гг.

Ротации, годы

Предшественник

пар чёрный

пар
почвозащитный

пар
сидеральный

озимые по
чёрному пару

кукуруза
на силос

горох

бессменный посев

Первая

(1990-1995)

21,3*

21,4

23,1

22,1

22,1

21,2

21,2

18,9

21,1

18,4

20,3

20,7

15,3

14,2

Вторая

(1996-2001)

9,8

9,8

12,5

11,5

13,2

12,7

12,1

10,7

9,1

8,8

7,0

8,3

7,1

7,3

Третья

(2002-2007)

6,3

5,6

6,2

6,1

7,0

7,0

6,0

5,5

5,8

6,1

6,5

6,9

6,4

5,1

Четвёртая

(2008-2013)

12,7

12,5

10,2

10,0

11,1

10,1

9,5

9,2

8,2

6,9

7,4

7,2

7,1

6,0

Пятая

(2014-2019)

7,9

6,8

6,4

5,7

5,9

5,5

5,3

4,9

4,1

4,2

3,3

2,9

4,0

3,6

Среднее по пяти ротациям

11,6

11,2

11,7

11,1

11,9

11,3

10,8

9,8

9,7

8,9

8,9

9,2

8,1

7,2

Прибавка, ц с 1 га
+ или -

+0,4

+0,6

+0,6

+1,0

+0,8

-0,3

+0,9

Примечание. * - над чертой удобренный фон, под чертой – неудобренный.

 

В среднем за пять ротаций чёрный, почвозащитный и сидеральный пары как предшественники яровой твёрдой пшеницы оказались равноценными. Озимые культуры (рожь и пшеница) незначительно влияли на её урожайность, уступали паровым предшественникам. Самая низкая урожайность отмечалась при бессменном посеве яровой твёрдой пшеницы. Кукуруза на силос и горох как предшественники имели небольшое преимущество перед бессменным посевом. В среднем наибольшая отдача от минеральных удобрений отмечалась по озимым культурам и минимальная – по чёрному пару. В результате обогащения почвы биологическим азотом после гороха внесение минеральных удобрений не эффективно.

За пять ротаций севооборотов (30 лет) произошли заметные изменения в погодных условиях, которые сводятся к увеличению засушливости. В первой ротации только один год резко засушливый с урожайностью яровой твёрдой пшеницы менее 5,0 ц с 1 га, во второй ротации – 2 года, в третьей и четвёртой – 3 года, в пятой – 5 лет. Самая высокая урожайность яровой твёрдой пшеницы отмечена в первой ротации, она была примерно одинаковой по всем её предшественникам, кроме бессменного посева. Наблюдалось снижение урожайности яровой твёрдой пшеницы и по чёрному пару во второй ротации, в сравнении с почвозащитным паром. Урожайность в бессменном посеве находилась на уровне урожайности по гороху. В связи с сильнейшей засухой в третьей ротации севооборотов урожайность не зависела от вида предшественника. Однако в пятой ротации она отмечалась меньше после кукурузы на силос, гороха и бессменного посева. Наиболее высокая урожайность яровой твёрдой пшеницы отмечена в четвёртой ротации по чёрному пару в результате существенного превосходства по запасам влаги в почве перед посевом. В среднем за пять ротаций пар чёрный, почвозащитный, сидеральный как предшественники яровой твёрдой пшеницы являлись равноценными, озимые культуры незначительно уступали им. Наименьшая урожайность наблюдалась в бессменном посеве. Урожайность яровой твёрдой пшеницы по кукурузе на силос и гороху одинакова, но существенно ниже, чем по паровым предшественникам. Эффективность минеральных удобрений зависит не только от погодных условий, но и от вида предшественника.

Заключение. На основании многолетних стационарных исследований предлагаем на почвах, подверженных эрозии, вместо чёрного пара под яровую твёрдую пшеницу применять почвозащитный, для повышения плодородия почвы – сидеральный. Для специализированных хозяйств рекомендуем двупольные севообороты с чередованием яровой твёрдой пшеницы с кукурузой на силос и горохом при тщательном соблюдении технологии возделывания и с применением гербицидов.

 

Список литературы

1. Крючков, А. Г. Вероятность формирования урожайности яровой твёрдой пшеницы в связи с различным количеством доступной влаги в степной зоне Оренбургского Предуралья / А. Г. Крючков, В. И. Елисеев // Известия Оренбургского ГАУ.- 2016. - №4(60). - С. 20-24.

2. Евдокимов, М. Г. Влияние метеорологических факторов на формирование и налив зерна яровой твёр-дой пшеницы / М. Г. Евдокимов, Б. М. Татина, В. С. Юсов // Омский научный вестник. - 2015. - № 1 (138). - С. 83-87.

3. Василевский, В. Д. Зависимость урожая различных сортов яровой твёрдой пшеницы при разных сроках посева от основных параметров зерноообразования / В. Д. Василевский, Ю. В. Фризен // Вестник Алтайско-го государственного аграрного университета. - 2010. - № 1 (63). - С. 5-9.

4. Фризен, Ю. В Особенности продукционного процесса сортов яровой твёрдой пшеницы в зависимости от срока посева в южной лесостепи Западной Сибири / Ю. В. Фризен, В. Д. Василевский // Вестник Бурятской государственной сельскохозяйственной академии им. В. Р. Филиппова. - 2009. - № 4 (17). - С. 76-82.

5. Бесалиев, И. Н. Созревание зерна яровой твёрдой пшеницы в связи с погодными факторами и приё-мами агротехники в Оренбургском Приуралье // Известия Самарской государственной сельскохозяйствен-ной академии. - 2019. - № 2. - С. 8-15.

6. Бесалиев, И. Н. Продуктивная влага в связи с приёмами агротехники и урожайность яровой твёрдой пшеницы в Оренбургском Приуралье / И. Н. Бесалиев, А. Л. Панфилов // Известия Самарской государ-ственной сельскохозяйственной академии. - 2019. - №2. - С. 21-27.

7. Бакаева, Н. П. Продуктивность яровой пшеницы в зависимости от способов основной обработки почвы и удобрений / Н. П. Бакаева, О. Л. Салтыкова // Известия Самарской государственной сельскохозяйствен-ной академии. - 2019. - №3. - С. 3-8.

8. Новоселов, С. И. Действие и последействие органических удобрений в севообороте / С. И. Новоселов, С. А. Горохов // Агрохимия. - 2013. - №8. - С. 30-37.

9. Балашов, В. В. Урожайность яровой твёрдой пшеницы в зависимости от гидротермических условий на светло-каштановых почвах Волгоградской области / В. В. Балашов, А. В. Балашов, К. В. Левкина, К. А. Куди-на // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса. - 2017. - №4. - С. 29-35.

10. Максютов, Н. А. Отзывчивость культур на удобрения в зависимости от погодных условий, предше-ственников и фона питания на чернозёмах южных Оренбургского Предуралья / Н. А. Максютов, В. М. Жда-нов, В. Ю. Скороходов [и др.] // Вестник мясного скотоводства. - 2015. - №3 (91). - С. 131-137.

Войти или Создать
* Забыли пароль?