Россия
Россия
Рязань, Рязанская область, Россия
УДК 63 Сельское хозяйство. Лесное хозяйство. Охота. Рыбное хозяйство
ГРНТИ 68.35 Растениеводство
Цель исследований – повышение продуктивности масличных культур при использовании раз-личных уровней минерального питания в почвенно-климатических условиях Рязанской области. Нечер-ноземная зона России благоприятна для выращивания масличных растений. Полевые исследования проводились в Рязанской области в 2015-2018 гг. на опытной агротехнологической станции Рязанского ГАТУ, почва темно-серая лесная, опыт двухфакторный. Предшественник – озимая пшеница. Посев яро-вого 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 кор-ректировкой расчета баланса элементов питания на опытных почвах в условиях региона. В 2015 году валовой сбор маслосемян рапса и горчицы, в Рязанской области, составлял 57,7 и 9,7 тыс. тонн на пло-щади 50,7 и 16,9 тыс. га; в 2018 году вырос и составлял 62,3 тыс. тонн. Посевная площадь, занимаемая рапсом – 50,2 тыс. га, горчицей – 17,3 тыс. га. В среднем за три года исследований, азот оказал существенное воздействие на рапс и горчицу. 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 на варианте с N120 (в среднем за годы исследований). На основании результатов испытаний 2015-2018 гг. уровни минерального питания N90, N120; N90-120Р60К60 можно использовать в практической деятельности агропромышленного комплекса региона.
горчица, рапс, удобрение, урожайность, масличность
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. Виноградов, Д. В. Урожайность горчицы белой при использовании современных жидких удобрений в Нечерноземной зоне России / Д. В. Виноградов, К. В. Наумцева, Е. И. Лупова [и др.] // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета имени П. А. Костычева. - 2019. - №4. - С. 132-136.
2. Казакевич, Л. А. Рациональное использование земельных ресурсов сельскохозяйственными организа-циями / Л. А. Казакевич // Формирование организационно-экономических условий эффективного функцио-нирования АПК : сборник научных статей Х Международной научно-практической конференции. - 2018. - С. 435-438.
3. Воловик, В. Т. Масличные капустные культуры в растениеводстве Центрального экономического райо-на / В. Т. Воловик, А. С. Шпаков, Ю. К. Новоселов [и др.] // Достижения науки и техники АПК. - 2018. - №. 2.- С. 33-35.
4. Методика проведения полевых и агротехнических опытов с масличными культурами / Под ред. В. М. Лу-комца. - Краснодар : ВНИИМК, 2007. - 113 с.
5. Vinogradov, D. V. Features of using modern multicomponent liquid fertilizers in white mustard agrocoenosis / D. V. Vinogradov, Е. А. Vysotskaya, К. V. Naumtseva // IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science 422(2020) 012014. - DOIhttps://doi.org/10.1088/1755-1315/422/1/012014.
6. Производство продукции растениеводства в Рязанской области [Электронный ресурс] // Правитель-ство Рязанской области. Министерство сельского хозяйства и продовольствия Рязанской области [сайт]. - Режим доступа: https://www.ryazagro.ru/spheres/share/ (дата обращения: 12.06.2020).
