Россия
Россия
Россия
УДК 631.559 Урожайность
Исследования проводили с целью изучения реакции различных сортов полбы на внесение расчетных доз минеральных удобрений в условиях Среднего Поволжья. Работу выполняли в 2020–2022 гг. в Предкамской зоне Республики Татарстан. Схема полевого опыта предполагала изучение следующих вариантов: сорт полбы (фактор А) – Средневолжская (стандарт), Руно, Греммэ (голозерный); норма внесения минеральных удобрений (фактор В) – в расчете на получение урожая 2,0 т/га (N47P18K21), 2,5 т/га (N59P23K26), 3,0 т/га (N71P27K32). Почва опытного участка – типичная серая лесная лесостепной зоны Среднего Поволжья с содержанием гумуса по Тюрину 3,4 %, подвижных (по Кирсанову) форм фосфора – 142 мг/кг почвы, калия – 155 мг/кг почвы. Реакция почвенной среды была близкая к нейтральной (рHKCl 6,4). Среди трех изученных сортов полбы особо выделялся сорт Руно, средняя урожайность которого возрастала пропорционально нормам внесения NPK от 1,68 в контроле до 2,72 т/га в варианте с NPK в расчете на формирование урожая зерна полбы 3,0 т/га. Однако с экономической точки зрения наиболее выгодной в опыте была расчётная норма на достижение планируемой урожайности зерна 2,5 т/га, обеспечивающая при условии цены реализации 15 тыс. руб./т рентабельность производства 56,8 %, себестоимость зерна – 9,6 тыс. руб./т.
полба (Triticum dicoccum), сорт, урожайность, стоимость валовой продук-ции, чистая прибыль, рентабельность, себестоимость
Введение. В последние годы полба постепенно возвращает свою популярность в связи с существенным изменением рациона питания современного человека [1, 2]. Доказано, что ее зерно служит настоящим кладезем незаменимых аминокислот, фосфора, калия, магния, кальция, железа, цинка, селена, витаминов из группы B (B1, B2, B6, B12), К, Е, PP, и, самое главное, снижает содержание холестерина в организме человека [3, 4].
В отношении возможности выращивания этой культуры без внесения минеральных удобрений среди специалистов существуют противоречивые мнения [5, 6]. При этом удобрений – один из основных факторов, влияющих на урожайность сельскохозяйственных культур [7, 8, 9].
Цель исследований – изучение реакции различных сортов полбы на уровни применения минеральных удобрений и их окупаемость прибавками урожая зерна.
Условия, материалы и методы. Для достижения поставленной цели двухфакторный полевой опыт проводили в 2020–2022 гг. на типичных серых лесных почвах ООО «Саба» Сабинского муниципального района Республики Татарстан с содержанием гумуса (по Тюрину) 3,4 %, подвижных (по Кирсанову) форм фосфора – 142 мг/кг почвы и калия – 155 мг/кг почвы. Реакция почвенной среды близкая к нейтральной (рHKCl 6,4), что оптимально для изучаемой культуры.
Схема эксперимента предполагала изучение следующих вариантов: сорт (фактор А) – Средневолжская (стандарт), Руно, Грэммэ (голозерный); нормы внесения минеральных удобрений (фактор В) – в расчете на получение урожая зерна 2,0 т/га (N42P18K21), 2,5 т/га (N59P23K26), 3,0 т/га (N71P27K32). Опыт проводили в четырёхкратной повторности, размещение делянок – систематическое.
Учеты, наблюдения и анализы выполняли по общепринятым методикам. Во все годы исследований предшественником полбы была озимая рожь на зерно. Система обработки почвы состояла из двукратного дискования на глубину 8...10 см после уборки озимой ржи, закрытия влаги, внесения расчётных норм минеральных удобрений (аммиачная селитра, двойной суперфосфат, калийная соль), предпосевной культивации КПП-8 на глубину 6...8 см. Посев проводили рядовым способом на глубину 4…6 см сеялкой СЗ-3,6 во второй декаде мая с нормой высева 5,5 млн шт./га всхожих семян.
Агрометеорологические условия в годы проведения исследований были типичными для Республики Татарстан – от жарких острозасушливых (2021 г.) до относительно прохладных и достаточно увлажненных (2020 и 2022 гг.).
Результаты и обсуждение. Полевая всхожесть и интенсивность развития полбы зависит от качества основной и предпосевной обработки почвы, сроков посева, глубины заделки семян, массы 1000 семян, наличия термических ресурсов, влагообеспеченности и биологических особенностей сорта [10, 11]. Так, полевая всхожесть голозёрного сорта Греммэ во все годы исследований была на 3…4 % ниже, чему стандартного сорта Средневолжская, а сорт Руно занимал лидирующее положение. Помимо сортовых особенностей на полевую всхожесть огромное влияние оказывала влагообеспеченность, особенно второй и третьей декады мая. Так, в 2022 г. в мае осадков выпало на 39 % больше средних многолетних значений. По этой причине разница в полевой всхожести между сортами не только нивелировалась, но и достигла самого высокого за годы исследований уровня: 87…90 % против 80…82 % в засушливом 2021 г. Влияние фонов питания на полевую всхожесть семян полбы было минимальным, поскольку в самом семени любой культуры природой заложено достаточное количество питательных веществ, необходимых для прорастания [12]. Минеральные удобрения усиливали мощность роста всходов и ускоряли их переход на автотрофное (самостоятельное) питание вследствие усиления фотосинтеза. В результате плотность и высота стеблестоя стандартного сорта полбы Средневолжская в варианте с NPK на планируемую урожайность зерна 3,0 т/га были выше, чем в контроле, на 29 и 28 % соответственно (рис. 1).
Рис. 1 – Влияние фонов питания на плотность продуктивных стеблей и их высоту (среднее за 2020–2022 гг.), шт./м2, см. заменить рисунок. на этом, судя по всему, засоренность
Особенно отзывчивым на внесение минеральных удобрений оказался сорт полбы Руно с плотностью стеблестоя 624 шт./м2 и высотой растений на 35 % выше, чем в контроле. Увеличение количества продуктивных стеблей, по сравнению с количеством высеянных всхожих семян на 74 шт. с 1 м2 (624-550 = 74 шт./м2) объясняется усилением кустистости растений. При этом часть всходов (не менее 10 %) выпадает из агроценоза при бороновании и из-за конкуренции между растениями за факторы внешней среды. Существенное снижение плотности продуктивных стеблей и высоты стеблестоя сорта Греммэ объясняется его массовым поражением твёрдой головней из-за отсутствия плотной плёнчатой чешуи. То есть эта особенность, с одной стороны, облегчает уборку урожая, исключая необходимость в дополнительном удалении плёнки, с другой, становится причиной поражения растений различными болезнями в достаточно увлажнённые годы (2020 и 2022 гг.).
Усиление кустистости полбы под действием внесенных минеральных удобрений в сочетании с до- и послевсходовым боронованием обеспечивает формирование агроценоза, относящегося по шкале В.В. Исаева (1990) к слабо- и среднезасоренным (рис. 2). Так, посевы сорта Греммэ во всех вариантах относятся к среднезасоренным. В агроценозах сорта Руно под действием минеральных удобрений количество сорных растений уменьшается с 11,7 до 7,1 шт./м2 с одновременным снижением сухой массы сорняков с 12,4 до 7,2 г/м2, то есть они переходят в группу слабозасорённых, что характерно и для стандартного сорта Средневолжская.
Рис. 2 – Влияние фонов питания на засоренность посевов изучаемых сортов полбы (среднее 2020-2022 гг.).
Формирование плотного высокорослого слабозасорённого агроценоза под действием внесённых минеральных удобрений стало основой формирования высокой урожайности изучаемой культуры (табл. 1). В среднем за 3 года наибольшей величиной этого показателя, как в неудобренном варианте (1,39 т/га), так и при внесении минеральных удобрений, отличался сорт Руно. Прибавка от удобрений составила соответственно на 0,66, 1,15 и 1,21 т/га. При внесение норм NPK, рассчитанных на получение 2,5 т/га зерна, урожайность составила 2,54 т/га при влажности 14,5 % и засоренности не более 2 %. Сорт Греммэ уступал по урожайности зерна стандартному сорту Средневолжская на 0,09…0,26 т/га.
Таблица 1 – Реакция различных сортов полбы на внесение расчетных норм минеральных удобрений (средняя урожайность зерна за 2020–2022 гг.)
|
Сорт (фактор А) |
Норма NPK (фактор В) |
Урожайность, т/га |
Окупаемость NPK, кг/кг зерна |
||
|
всего |
± к контролю |
||||
|
от NPK |
от сорта |
||||
|
Средневолжская (стандарт) |
без удобрений |
1,35 |
- |
- |
- |
|
N47P18K21 |
1,84 |
0,49 |
|
5,7 |
|
|
N59P23K26 |
2,34 |
0,99 |
|
9,2 |
|
|
N71P27K32 |
2,45 |
1,10 |
|
8,5 |
|
|
среднее |
2,00 |
|
|
|
|
|
Греммэ |
без удобрений |
1,26 |
- |
-0,09 |
- |
|
N47P18K21 |
1,66 |
0,40 |
-0,18 |
4,6 |
|
|
N59P23K26 |
2,08 |
0,82 |
-0,26 |
7,6 |
|
|
N71P27K32 |
2,15 |
0,89 |
-0,26 |
6,8 |
|
|
среднее |
1,79 |
|
-0,21 |
|
|
|
Руно |
без удобрений |
1,39 |
- |
0,04 |
- |
|
N47P18K21 |
2,05 |
0,66 |
0,21 |
7,7 |
|
|
N59P23K26 |
2,54 |
1,15 |
0,20 |
10,6 |
|
|
N71P27K32 |
2,60 |
1,21 |
0,15 |
9,3 |
|
|
среднее |
2,15 |
|
0,15 |
|
|
|
Среднее |
без удобрений |
1,33 |
- |
- |
- |
|
N47P18K21 |
1,85 |
0,52 |
- |
6,0 |
|
|
N59P23K26 |
2,32 |
0,99 |
- |
9,2 |
|
|
N71P27K32 |
2,40 |
1,07 |
- |
8,2 |
|
|
среднее |
1,98 |
0,63 |
- |
|
|
|
НСР0,5 |
А |
0,16 |
|
|
|
|
В |
0,17 |
|
|
|
|
|
АВ |
0,20 |
|
|
|
|
Окупаемость 1 кг д.в. NPK при возделывании стандартного сорта Средневолжская составила 5,7…9,2 кг зерна, Греммэ ‒ 4,6…7,6, Руно ‒ 7,7…10,6 кг зерна. Для сравнения, окупаемость NPK при выращивании яровой пшеницы в среднем по Республике Татарстан составляет 6...8 кг зерна на 1 кг д.в. NPK.
Следует особо отметить значительное снижение зависимости урожайности всех сортов полбы в вариантах с внесением минеральных удобрений от погодных условий (рис. 3). Так, даже в острозасушливом 2021 г. сбор зерна стандартного сорта Средневолжская под действием возрастающих норм минеральных удобрений увеличивался с 1,10 до 2,09 т/га, Греммэ ‒ с 1,03 до 1,72 и Руно с 1,34 до 2,26 т/га. Другими словами, применение минеральных удобрений на посевах полбы оказалось весьма эффективным не только в среднеувлажнённые, но и в засушливые годы. По этой причине диапазон варьирования урожайности по годам исследований в вариантах с внесением самой высокой нормы удобрений у сорта Средневолжская составлял от 2,09 до 2,68 т/га зерна, Греммэ – от 1,72 до 2,40 т/га, Руно – от 2,26 до 2,84 т/га.
Рис. 3 – Динамика урожайности сортов полбы в зависимости от норм внесения NPK и года исследований, т/га. Поставить рисунок
Экономическая эффективность возделывания любой культуры зависит от стоимости реализованной продукции и затрат на её производство (табл. 2) [13, 14, 15]. По мере роста урожайности полбы под влиянием норм минеральных удобрений стоимость валовой продукции у стандартного сорта Средневолжская возросла с 20,3 (без удобрений) до 36,8 тыс. руб./га на фоне внесения NPK на планируемую урожайность 3,0 т/га зерна. Величина этого показателя у сорта Руно составила соответственно 20,9 и 39,0 тыс. руб./га.
Таблица 2 – Экономические показатели применения норм минеральных удобрений на посевах различных сортов полбы (среднее за 2020-2022 гг.)
|
Сорт (фактор А) |
Норма NPK (фактор В) |
Стоимость валовой продукции, тыс. руб./га |
Общие затраты, тыс. руб./га |
Чистая прибыль, тыс. руб./га |
Рентабельность,% |
Себестоимость, тыс. руб./т |
|
Средневолжская (стандарт) |
Без удобрений |
20,3 |
16,8 |
3,5 |
20,8 |
12,4 |
|
N47P18K21 |
27,6 |
20,4 |
7,2 |
35,3 |
11,1 |
|
|
N59P23K26 |
35,1 |
23,7 |
11,4 |
48,1 |
10,1 |
|
|
N71P27K32 |
36,8 |
26,9 |
9,9 |
36,8 |
11,0 |
|
|
Греммэ |
Без удобрений |
18,9 |
16,1 |
2,8 |
17,4 |
12,8 |
|
N47P18K21 |
24,9 |
19,0 |
5,9 |
31,1 |
11,4 |
|
|
N59P23K26 |
31,2 |
22,6 |
8,6 |
38,0 |
10,9 |
|
|
N71P27K32 |
32,3 |
23,7 |
8,6 |
36,3 |
11,0 |
|
|
Руно |
Без удобрений |
28,9 |
17,2 |
3,7 |
21,5 |
12,4 |
|
N47P18K21 |
30,8 |
22,6 |
8,2 |
36,3 |
11,0 |
|
|
N59P23K26 |
38,1 |
24,3 |
13,8 |
56,8 |
9,6 |
|
|
N71P27K32 |
39,0 |
27,2 |
11,8 |
43,4 |
10,5 |
Наибольшая чистая прибыль отмечена в варианте с внесением NPK в норме, рассчитанной на получение 2,5 т/га зерна: на сорте Руно – 13,8; на сорте Средневолжская – 11,4; на сорте Греммэ – 8,6 тыс. руб./га. Рентабельность производства зерна полбы составила соответственно 56,8, 48,1 и 38,0 %. Ухудшение экономических показателей при внесении более высокой нормы удобрений объясняется повышением затрат на приобретение, перевозку, хранение и внесение более высоких норм минеральных удобрений, а также расходов на уборку дополнительно полученного зерна, на его перевозку, сортировку и сушку [16, 17].
В целом, интродукция полбы в сельскохозяйственное производство Республики Татарстан с экономической точки зрения выгодна, так как даже без внесения минеральных удобрений рентабельность ее производства в зависимости от сорта составляет 17,4...21,5 %. Кроме того, имеется гарантированный рынок сбыта в виде завода ООО «Полба М» с первоначальной мощностью переработки 3600 т в год, закупающего зерно полбы по цене 12...15 тыс. руб./т, против 8...10 тыс. руб./т зерна яровой пшеницы в 2022 г.
Выводы. В целях достижения стабильно высокой урожайности полбы на уровне 2,5 т/га с рентабельностью производства 57 % в почвенно-климатических условиях Республики Татарстан целесообразно возделывать сорт Руно на фоне внесения N59P23K26
1. Влияние приемов агротехники на урожай и качество зерна пшеницы полбы (двузернянка) в условиях Предкамья Республики Татарстан / Ф.Ш. Шайхутдинов, И.М. Сержанов, Р.И. Ибятов и др. // Вестник Казанского ГАУ. 2018. № 4 (51). С. 103-108.
2. Урожайность полбы и технологические качества зерна в зависимости от приемов возделывания / С.Д. Гилев, И.Н. Цымбаленко, Н.В. Мешкова и др. // Аграрный вестник Урала. 2017. № 5 (159). С. 12-16.
3. Крюкова Е. В., Лейберова Н. В., Лихачева Е. И. Исследование химического состава полбяной муки // Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии». 2014. Т.2. № 2. С. 75-80.
4. Čurná V., Lacko-Bartošová M. Chemical Composition and Nutritional Value of Emmer Wheat (Triticum dicoccon Schrank): a Review // Journal of Central European Agriculture. 2017. Vol. 18 (1). P. 117-134. doi:https://doi.org/10.5513/JCEA01/18.1.1871.
5. Pospišil A., Pospišil M. The Effect of Organic Fertilizers on the Spelt Yield and the Yield of its Components // Poljoprivreda. 2021. Vol. 27 (1). P. 37-43. doi:https://doi.org/10.18047/poljo.27.1.5.
6. Формирование стеблестоя, рост корневой системы и урожайность агроценоза полбы (Triticum dicoccum Schrank) в зависимости от агротехнологических приемов возделывания / Ф.Ш. Шайхутдинов, И.М. Сержанов, Д.К. Зиннатуллин и др. // Достижения науки и техники АПК. 2019. Т. 33. № 5. С. 21-25.
7. Изменение урожайности и качества зерна озимой пшеницы в зависимости от сорта и доз минеральных удобрений / А.А. Емельянова, Д.В. Дубовик, А.Я. Айдиев и др. // Достижения науки и техники АПК. 2022. Т. 36. № 11. С. 26-30.
8. Агроэкологическая оценка технологии производства зерна озимой пшеницы в условиях Центрально-Чернозёмного региона / И.И. Гуреев, А.В. Гостев, Л.Б. Нитченко и др. // Земледелие. 2022. № 6. С. 37-40.
9. Тютюнов С.И., Цыгуткин А.С., Логвинов И.В. Урожай сахарной свёклы в зависимости от севооборота, способа основной обработки почвы, доз минеральных и органических удобрений // Российская сельскохозяйственная наука. 2022. № 1. С. 3-7.
10. Роль предшественника как элемента органического земледелия при возделывании пшеницы полбы в условиях Предкамской зоны Республики Татарстан / Ф.Ш. Шайхутдинов, И.М. Сержанов, А.Р. Сержанова и др. // Плодородие. 2020. № 3 (114). С. 60-62.
11. Особенности выращивания полбы на осушаемых землях / Ю.И. Митрофанов, Л.В. Пугачева, М.В. Гуляев и др. // Вестник Российской сельскохозяйственной науки. 2020. № 3. С. 35-39.
12. Фризен Ю.В. Кислицина Е.В. Влияние метеорологических факторов на посевные качества семян яровой твердой пшеницы // Вестник ОмГАУ. 2016. № 3 (23). С. 57-63.
13. Современное состояние зернового производства в Российской Федерации / Д. И. Файзрахманов, А. Р. Валиев, Б. Г. Зиганшин [и др.] // Вестник Казанского государственного аграрного университета. - 2021. - Т. 16, № 2(62). - С. 138-142. - DOIhttps://doi.org/10.12737/2073-0462-2021-138-142.
14. Development of the agricultural sector in the Republic of Tatarstan / N. Asadullin, F. Avkhadiev, I. Gainutdinov, L. Mikhailova // International Scientific-Practical Conference “Agriculture and Food Security: Technology, Innovation, Markets, Human Resources” (FIES 2020) : International Scientific-Practical Conference “Agriculture and Food Security: Technology, Innovation, Markets, Human Resources” (FIES 2020), Kazan, 28-30 мая 2020 года. - Kazan: EDP Sciences, 2020. - P. 00117. - DOIhttps://doi.org/10.1051/bioconf/20202700117.
15. Проблемные направления ресурсного обеспечения устойчивого развития агроэкономических систем / Л. Ф. Ситдикова, Ф. Н. Мухаметгалиев, А. Р. Валиев [и др.] // Вестник Казанского государственного аграрного университета. - 2023. - Т. 18, № 1(69). - С. 155-161. - DOIhttps://doi.org/10.12737/2073-0462-2023-155-161.
16. Сафиоллин Ф. Н. Практические приёмы частичной замены минеральных удобрений листовой подкормкой многолетних трав на серых лесных почвах Среднего Поволжья / Ф. Н. Сафиоллин // Кормопроизводство. - 2019. - № 7. - С. 12-18.
17. Сиднева, И. Е. Теоретическое обоснование параметров рабочего органа разбрасывателя минеральных удобрений / И. Е. Сиднева, В. И. Курдюмов, А. А. Павлушин // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. - 2022. - № 3(59). - С. 6-11. - DOIhttps://doi.org/10.18286/1816-4501-2022-3-6-11.
