УДК 631.8 Удобрения. Внесение удобрений. Стимуляция роста растений. Ростовые вещества
Исследования проводили в 2019‒2021 гг. в Ульяновской области с целью изучения влияния способов обработки почвы и органо-минеральных удобрений на урожайность яровой пшеницы. Почва опытного участка ‒ выщелоченный среднемощный среднесуглинистый чернозём с содержанием в слое 0…30 см гумуса 5,61 %, подвижного Р2О5 и К2О по Чирикову – 178 и 121 мг/кг соответственно, рНсол. – 6,3, сумма поглощенных оснований – 46,4 мг.-экв./100 г. В опытах изучали способы обработки почвы (фактор А) ‒ отвальная на глубину 23…25 см; безотвальная на 15…16 см; плоскорезная на 10…12 см; органические и минеральные удобрения (фактор В) ‒ без удобрений; N16P16K16 при посеве + N34 под культивацию + N10 под солому озимой пшеницы; навоз 20 т/га; навоз 20 т/га + N16P16K16 при посеве + N34 под культивацию + N10 под солому озимой пшеницы; солома озимой пшеницы; солома озимой пшеницы + N10 + N16P16K16 при посеве + N34 под культивацию; сидерат; сидерат + N10 + солома озимой пшеницы + N10 + N16P16K16 при посеве + N34 под культивацию. Безотвальная и плоскорезная обработки имели преимущество перед отвальной по запасам влаги в слое 0…30 см на 3,8…4,7 мм, в слое 0…100 см ‒ на 8,6…10,2 мм. Последействие удобрений способствовало повышению содержания нитратного азота в слое 0…30 см, по сравнению с контролем, по вспашке на 3,9…18,1 мг/кг, по безотвальной обработке – на 1,0…13,1, по плоскорезной – 4,4…15,1 мг/кг. Урожайность яровой пшеницы на фоне навоза 20 т/га + NPK и сидерата + NPK по безотвальной обработке почвы увеличивалась на 0,89 и 0,90 т/га, по вспашке ‒ на 0,90 и 0,90, по плоскорезной ‒ на 0,95 и 0,89 т/га, по сравнению с вариантом без удобрений.
яровая пшеница (Triticum aestivum L.), вспашка, безотвальная, плоскорезная обработка, навоз, сидераты, нитратный азот, урожайность
Введение. Одним из самых актуальных вопросов остается сохранение и поддержание запасов органического вещества в пахотных черноземах. При несоблюдении закона плодородия, когда вынос питательных веществ с урожаем не возвращается обратно в почву, происходит её истощение основными макро- и микроэлементами, а плодородие падает. В последние годы во многих хозяйствах происходит усиленная минерализация гумуса из-за высокой доли чистых паров, пропашных и технических культур в структуре посевных площадей. Единственным источником азота и энергии для воспроизводства плодородия в почве выступает органическое вещество [1].
Одним из наиболее острых вопросов современного земледелия продолжает оставаться обработка почвы, и в последние годы в хозяйствах области всё больше ориентируются на внедрение ресурсо- и энергосберегающих технологий, которые обеспечивают не только накопление наибольшего количества влаги ко времени посева, но и снижение минерализации органического вещества в почве, а также основных затрат на обработку. Однако их применение в севооборотах имеет свои недостатки. В большинстве случаев при ресурсосберегающих технологиях увеличивается засоренность посевов, особенно многолетними корнеотпрысковыми сорняками. Для решения этой проблемы необходимо использовать современные химические препараты [2].
Поэтому актуально изучение действия и последействия применения более дешёвых источников органического вещества (солома, сидераты) и приёмов обработки, которые могут улучшить качественные показатели почвы и повысить урожайность зерна яровой пшеницы.
Цель исследований ‒ определение влияния приемов обработки почвы и удобрений на урожайность яровой пшеницы в условиях лесостепи Среднего Поволжья.
Условия материалы и методы. Работу выполняли на опытном поле отдела земледелия Ульяновского научно-исследовательского института сельского хозяйства имени Н. С. Немцева Самарского федерального исследовательского центра РАН на выщелоченном чернозёме с содержанием гумуса 5,61 %, подвижного Р2О5 и К2О по Чирикову – 178 и 121 мг/кг соответственно, рНсол. – 6,3 единиц, сумма поглощенных оснований – 46,4 мг.-экв./100 г.
Полевой опыт был заложен в 2017 г. Яровую пшеницу возделывали в четырёхпольном севообороте: пар чистый – озимая пшеница – яровая пшеница – ячмень.
Схема опыта включала следующие варианты:
способ обработки почвы (фактор А) ‒ отвальная вспашка ПН-4,35 на глубину 23…25 см (А1); безотвальная обработка ОПО-4,25 на 15…16 см (А2); плоскорезная обработка КПШ-5 на глубину 10…12 см (А3);
органические и минеральные удобрения (фактор В) ‒ без удобрений (В1); N16P16K16 при посеве + N34 под культивацию + N10 под солому озимой пшеницы (В2); навоз 20 т/га (В3); навоз 20 т/га + N16P16K16 при посеве + N34 под культивацию + N10 под солому озимой пшеницы (В4); солома озимой пшеницы (В5); солома озимой пшеницы + N10 + N16P16K16 при посеве + N34 под культивацию (В6); сидерат (В7); сидерат + N10 + солома озимой пшеницы + N10 + N16P16K16 при посеве + N34 под культивацию (В8).
Общая площадь под опытом ‒ 3,0 га, площадь опытных делянок по фактору обработка ‒ 8400 м2 (80 м × 105 м), площадь делянок по фактору удобрения ‒ 2100 м2 (20 м × 105 м) под органическими и 1050 м2 (10 м × 105 м) под минеральными удобрениями. Учётная площадь делянок составляла 125 м2 (5 м × 25 м). Размещение делянок систематическое в трёхкратной повторности. Опыт повторен во времени в 3-х закладках (I-закладка 2017‒2019 гг.; II-закладка 2018‒2020 гг.; III-закладка 2019‒2021 гг.).
Сорт мягкой яровой пшеницы Симбирцит (Triticum aestivum L.) высевали нормой 5,0 млн всхожих семян на 1 га. Посев проводили в конце апреля ‒ начале мая. Сидератами служили вика + овес.
Для уничтожения сорной растительности в посевах применяли гербицид Балерина в дозе 0,3…0,5 л/га.
При определении влажности почвы использовали метод высушивания в термостате при температуре 105°С до постоянной массы (ГОСТ 28268-89) [3], оценку водопрочности агрегатов почвы проводили методом качания сит (по И. М. Бакшееву), плотность почвы определяли в полевых условиях при естественном сложении буровым методом Качинского [4], содержание нитратного азота ‒ методом Тюрина и Кононовой. Биологическую активность почвы определяли методом льняных полотен (аппликаций) с экспозицией от посева до уборки в трёх кратной повторности [5].
Статистическую оценку полученных результатов проводили методом дисперсионного анализа (Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). М.: Книга по Требованию, 2012. 352 с.).
Учет урожайности проводили методом обмолота учетной площади делянки комбайном Нива-Эффект с приведением зерна к 14 %-ной влажности и 100 %-ной физической чистоте (ГОСТ 27548-97).
В 2019 г. сумма эффективных температур выше 5 ℃ составляла 2277 °С при норме 1762 °С, сумма осадков за апрель-сентябрь ‒ 276 мм (норма 308 мм), уровень влагообеспеченности территории по Селянинову (ГТК) ‒ 0,8 ед. Сумма эффективных температур в 2020 г. ‒ 1801 °С, осадков – 351,7 мм, при ГТК 1,3 ед. В 2021 г. сумма эффективных температур составляла 2235 °С, сумма осадков ‒ 172,4 мм при ГТК 0,7 ед.
Результаты и обсуждение. Под воздействием удобрений, пожнивных остатков и обработки почвы состав агрегатов и их водопрочность постоянно меняются. Для обеспечения устойчивого во времени сложения пахотного горизонта в нём должно содержаться не менее 40…45 % водопрочных агрегатов. Многие исследователи утверждают, что замена отвальной вспашки плоскорезной и мелкой обработкой не ухудшают структуру почвы и её водопрочность [6].
В нашем опыте определение агрегатного состава в слое почвы 0…30 см показало, что в среднем по вспашке водопрочность была наименьшей и составила 77,9 % (табл. 1).
Таблица 1 – Водопрочность агрегатов (10…0,25 мм) под посевами яровой пшеницы (средняя за 2019‒2021 гг.), %
|
Удобрения (фактор В) |
Способы обработки почвы (фактор А) |
Среднее |
||
|
отвальная |
безотвальная |
плоскорезная |
||
|
Без удобрений |
76,9 |
77,8 |
77,6 |
77,4 |
|
NPK |
77,8 |
78,1 |
78,7 |
78,0 |
|
Навоз 20 т/га |
78,4 |
78,6 |
78,5 |
78,5 |
|
Навоз 20 т/га+NPK |
78,6 |
78,8 |
78,7 |
78,7 |
|
Солома |
78,0 |
78,3 |
78,1 |
78,1 |
|
Солома+NPK |
77,9 |
78,4 |
78,0 |
78,1 |
|
Сидерат |
78,1 |
78,3 |
78,2 |
78,2 |
|
Сидерат+NPK |
78,3 |
78,6 |
78,4 |
78,4 |
|
В среднем |
77,9 |
78,4 |
78,3 |
|
|
НСР05 для факторов: А – Fф<F05; В ‒ 1,1; АВ ‒ 1,3 |
||||
Безотвальная и плоскорезная обработка почвы, по сравнению с вспашкой, оказывали более сильное (на 0,4…0,5 %) влияние на водопрочность агрегатов в пахотном слое. Содержание водопрочных агрегатов в почве на фоне навоза 20 т/га с применением минеральных удобрений под посевами яровой пшеницы возрастало в среднем на 1,3 %, по сравнению с вариантом без удобрений. На фонах с соломой и сидератами количество водопрочных агрегатов были выше контрольного варианта на 0,6…1,1 %.
Отмечено положительное влияние отвальной обработки почвы на фоне применения органических и минеральных удобрений на водопрочность агрегатов. Так, вспашка на фоне навоза и сидератов увеличивала количество водопрочных агрегатов на 1,4…1,7 %, по сравнению с вариантом без удобрений.
При возделывании сельскохозяйственных культур в уплотнённой почве создаются неблагоприятные и экстремальные условия для растений и всех живых организмов. Если почва будет иметь рыхлое сложение, то идёт слишком большая потеря воды вследствие её испарения и в итоге нарушенный баланс плотности почвы влияет на продуктивность культур и урожайность [7].
В среднем за три года плотность почвы под посевами яровой пшеницы находилась в пределах оптимальных значений для роста и развития (табл. 2).
Таблица 2 – Плотность почвы (0…30 см) под посевами яровой пшеницы (средняя за 2019‒2021 гг.), г/см3,
|
Удобрения (фактор В) |
Способы обработки почвы (фактор А) |
Среднее |
||
|
отвальная |
безотвальная |
плоскорезная |
||
|
Без удобрений |
1,10 |
1,12 |
1,14 |
1,12 |
|
NPK |
1,08 |
1,11 |
1,12 |
1,10 |
|
Навоз 20 т/га |
1,05 |
1,07 |
1,09 |
1,07 |
|
Навоз 20 т/га+NPK |
1,04 |
1,05 |
1,09 |
1,06 |
|
Солома |
1,03 |
1,06 |
1,10 |
1,06 |
|
Солома+NPK |
1,03 |
1,07 |
1,09 |
1,06 |
|
Сидерат |
1,05 |
1,08 |
1,10 |
1,08 |
|
Сидерат+NPK |
1,06 |
1,08 |
1,09 |
1,08 |
|
Среднее |
1,05 |
1,07 |
1,10 |
|
|
НСР05 для факторов: А – 0,02; В ‒ 0,03; АВ ‒ 0,04 |
||||
Плотность почвы по отвальной обработке составляла 1,05, безотвальной – 1,07 и плоскорезной – 1,10 г/см3. За годы исследований последействие навоза, соломы и сидератов способствовало снижению плотности почвы, по сравнению с вариантом без удобрений, на 0,02…0,05 г/см3 или на 1,8…4,5 %. Величина показателя варьировала от 1,06 по навозу 20 т/га + NPK до 1,08 г/см3 по сидератам.
Отвальная обработка в вариантах с органическими и минеральными удобрениями обеспечивала наиболее рыхлое сложение почвы, по сравнению с безотвальной и плоскорезной. Так, по вспашке плотность почвы составила 1,03…1,08, а по безотвальной и плоскорезной она была выше соответственно на 0,02…0,03 и 0,04…0,06 г/см3.
В неудобренных вариантах плотность сложения почвы была выше, чем в вариантах с применением органических и минеральных удобрений, но находилась в оптимальных пределах для развития пшеницы ‒ 1,10…1,14 г/см3.
Особую роль в этом отношении сыграло обогащение почвы органическим веществом. Внесение навоза и зеленой массы вико-овсяной смеси в паровом поле, а также ежегодное оставление соломы после уборки культур и заделка в пахотный слой способствовали разуплотнению черноземной почвы, в результате чего она становилась рыхлее.
Основная задача обработки почвы ‒ создание благоприятных условий для накопления, сохранения и рационального использования влаги [8, 9].
В среднем запасы продуктивной влаги весной в кущение яровой пшеницы при безотвальной и плоскорезной обработке почвы были выше, чем при отвальной, в слое 0…30 см на 3,8 и 4,7 мм, в слое 0…100 см – на 10,2 и 8,6 мм (табл. 3).
Таблица 3 – Запасы продуктивной влаги в посевах яровой пшеницы (средние за 2019‒2021 гг.), мм,
|
Удобрения (фактор В) |
Способы обработки почвы (фактор А) |
Среднее |
||||||
|
отвальная |
безотвальная |
плоскорезная |
||||||
|
слой почвы, см |
||||||||
|
0…30 |
0…100 |
0…30 |
0…100 |
0…30 |
0…100 |
0…30 |
0…100 |
|
|
фаза кущение |
||||||||
|
Без удобрений |
35,6 |
138,1 |
39,2 |
144,3 |
39,4 |
147,6 |
38,1 |
143,3 |
|
NPK |
36,1 |
139,3 |
39,8 |
148,6 |
39,6 |
148,0 |
38,5 |
145,3 |
|
Навоз 20 т/га |
39,2 |
147,1 |
41,9 |
160,4 |
40,1 |
156,3 |
40,4 |
154,6 |
|
Навоз 20 т/га+NPK |
39,8 |
150,2 |
43,6 |
165,3 |
43,9 |
160,6 |
42,4 |
158,7 |
|
Солома |
37,2 |
146,2 |
42,1 |
159,5 |
43,1 |
154,3 |
40,8 |
153,3 |
|
Солома+NPK |
38,3 |
149,0 |
42,8 |
161,0 |
45,1 |
155,2 |
42,1 |
155,1 |
|
Сидерат |
37,8 |
145,2 |
41,4 |
149,3 |
43,6 |
153,1 |
40,9 |
149,2 |
|
Сидерат+NPK |
39,1 |
147,4 |
42,9 |
155,6 |
46,2 |
156,4 |
42,7 |
153,1 |
|
Среднее |
37,9 |
145,3 |
41,7 |
155,5 |
42,6 |
153,9 |
37,9 |
145,3 |
|
НСР05 (0…30 см): по обработкам –3,21; по удобрениям ‒ 4,40; взаимодействие ‒ 8,85 |
||||||||
|
НСР05 (0…100 см): по обработкам – 7,91; по удобрениям ‒ 11,3; взаимодействие ‒ Fф<F05 |
||||||||
|
фаза полной спелости |
||||||||
|
Без удобрений |
24,5 |
102,3 |
28,4 |
112,3 |
26,2 |
109,2 |
26,4 |
107,9 |
|
NPK |
25,1 |
104,6 |
28,8 |
112,9 |
26,8 |
108,6 |
26,9 |
108,7 |
|
Навоз 20 т/га |
26,3 |
110,1 |
30,1 |
115,6 |
27,1 |
110,7 |
27,8 |
112,1 |
|
Навоз 20 т/га+NPK |
27,4 |
113,2 |
31,2 |
118,4 |
27,9 |
111,0 |
28,8 |
114,2 |
|
Солома |
25,8 |
109,6 |
29,6 |
114,3 |
26,9 |
110,8 |
27,4 |
111,6 |
|
Солома+NPK |
27,4 |
110,2 |
31,5 |
115,4 |
27,7 |
112,1 |
28,9 |
112,6 |
|
Сидерат |
25,8 |
108,4 |
30,1 |
113,6 |
23,5 |
110,3 |
26,5 |
110,8 |
|
Сидерат+NPK |
26,7 |
110,5 |
29,6 |
114,2 |
24,7 |
111,5 |
27,0 |
112,1 |
|
Среднее |
26,1 |
108,6 |
29,9 |
114,6 |
26,4 |
110,5 |
26,1 |
108,6 |
|
НСР05 (0…30 см): по обработкам – 3,61; по удобрениям ‒ 3,11; взаимодействие ‒ 4,34 |
||||||||
|
НСР05 (0…100 см): по обработкам ‒ 8,32; по удобрениям ‒ 10,9; взаимодействие ‒ Fф<F05 |
||||||||
Наибольшие в опыте запасы продуктивной влаги в слое 0…30 см в кущение были в вариантах навоз 20 т/га + NPK (42,4 мм), солома + NPK (42,1 мм), сидерат + NPK (42,7 мм), по сравнению с неудобренным вариантом (38,1 мм), в слое 0…100 см ‒ соответственно 158,7, 155,1, 153,1 и 143,3 мм.
При взаимодействии всех изучаемых факторов более высокие запасы продуктивной влаги в фазе кущения яровой пшеницы в пахотном (на 3,8…4,7 мм) и метровом ((на 8,6…10,2 мм) слоях почвы были по безотвальным и плоскорезным обработкам, по сравнению с отвальными.
Запасы продуктивной влаги к уборке по обработкам почвы и удобрениям значительно снизились. Так, в слое 0…30 см по обработке почвы они варьировали от 26,1 до 29,9 мм, при более высоких значениях по безотвальной обработке, по сравнению с отвальной. В остальных изучаемых вариантах запасы продуктивной влаги, как в пахотном, так и метровом слоях были практически на одном уровне.
Приемы основной обработки и удобрения, оказывая различное влияние на физическое состояние, водно-воздушный режим, определяют интенсивность и характер микробиологических процессов, а, следовательно и питательный режим почвы [10, 11, 12].
В наших исследованиях наибольшая целлюлозоразлагающая активность почвы отмечена по навозу и сидератам ‒ 41,4…44,4 и 37,4…41,1 % соответственно (табл. 4).
Таблица 4 – Биологическая активность почвы (слой 0…30 см) под посевами яровой пшеницы (средняя за 2019‒2021 гг.), %,
|
Удобрения (фактор В) |
Способы обработки почвы (фактор А) |
Среднее |
||
|
отвальная |
безотвальная |
плоскорезная |
||
|
Без удобрений |
32,1 |
29,8 |
27,7 |
29,9 |
|
NPK |
34,5 |
32,4 |
30,8 |
32,6 |
|
Навоз 20 т/га |
46,3 |
41,3 |
36,7 |
41,4 |
|
Навоз 20 т/га+NPK |
53,1 |
46,5 |
33,5 |
44,4 |
|
Солома |
36,7 |
30,4 |
28,9 |
32,0 |
|
Солома+NPK |
38,4 |
35,1 |
33,9 |
35,8 |
|
Сидерат |
39,2 |
37,5 |
35,4 |
37,4 |
|
Сидерат+NPK |
45,8 |
39,6 |
38,0 |
41,1 |
|
Среднее |
40,8 |
36,6 |
33,1 |
|
|
НСР05 для факторов: А – 4,32; В ‒ 8,85; АВ ‒ 6,45 |
||||
Наибольшая в опыте биологическая активность была по вспашке – 40,8 %, а по безотвальной и плоскорезной она была ниже на 4,2…7,7 %. Фактором активизации микробиологических процессов в почве выступали удобрения. Так, наибольшее разложение льняного полотна в посевах яровой пшеницы отмечено в варианте навоз 20 т/га + NPK при отвальной обработке почвы 53,1 %, что на 21,0 % было выше неудобренного варианта. По безотвальной и плоскорезной обработкам наибольшее разложение льняной ткани было отмечено в вариантах с навозом и сидератами.
В среднем за три года содержание нитратного азота в слое почвы 0…30 см было выше в сравнении с неудобренным фоном по навозу и сидератам 37,4…41,7 и 33,8…35,4 мг/кг соответственно (табл. 5).
Таблица 5 – Содержание нитратного азота в пахотном слое под яровой пшеницей, (среднее за 2019‒2021 гг.), мг/кг почвы
|
Вариант (фактор В) |
Способы обработки почвы (фактор А) |
Среднее |
||
|
отвальная |
безотвальная |
плоскорезная |
||
|
Без удобрений |
33,5 |
23,2 |
22,1 |
26,3 |
|
NPK |
38,2 |
28,4 |
26,3 |
31,0 |
|
Навоз 20 т/га |
41,7 |
35,6 |
34,8 |
37,4 |
|
Навоз 20 т/га+NPK |
51,6 |
36,3 |
37,2 |
41,7 |
|
Солома |
37,4 |
24,2 |
26,5 |
29,4 |
|
Солома+NPK |
43,8 |
28,4 |
27,4 |
33,2 |
|
Сидерат |
40,1 |
31,1 |
30,2 |
33,8 |
|
Сидерат+NPK |
44,3 |
30,6 |
31,2 |
35,4 |
|
Среднее |
41,3 |
29,7 |
29,5 |
|
|
НСР05 для факторов: А – 5,7; В ‒ 7,3; АВ ‒ 8,2 |
||||
В среднем за годы исследований содержание нитратного азота по отвальной обработке составило 41,3 мг/кг, что на 28,1…28,6 % выше, чем по безотвальной и плоскорезной. Это свидетельствует о снижении интенсивности разложения органического вещества в почве на фоне безотвальных и плоскорезных обработок.
Засорённость посевов ‒ один из основных сдерживающих факторов использования минимальных обработок почвы, но применение гербицидов в посевах позволяет ее существенно снизить [13, 14].
Наименьшая в опытах засоренность посевов яровой пшеницы отмечена в вариантах со вспашкой, в среднем она составила 27,3 шт./м2, что существенно ниже, чем по безотвальной и плоскорезной обработкам (табл. 6).
Таблица 6 – Влияние обработок почвы и удобрений на засоренность посевов яровой пшеницы шт./м2, за 2019-2021 гг.
|
Варианты удобрений (фактор В) |
Обработка почвы (фактор А) |
Среднее |
||||||
|
отвальная |
безотвальная |
плоскорезная |
||||||
|
до обработки гербицидом |
через 20 дней после обработки |
до обработки гербицидом |
через 20 дней после обработки |
до обработки гербицидом |
через 20 дней после обработки |
до обработки гербицидом |
через 20 дней после обработки |
|
|
Без удобрений |
26,2 |
4,3 |
28,5 |
4,4 |
29,6 |
4,0 |
28,1 |
4,2 |
|
NPK |
28,2 |
4,7 |
28,6 |
4,0 |
26,5 |
4,3 |
27,8 |
4,3 |
|
Навоз 20 т/га |
27,4 |
4,8 |
30,3 |
4,4 |
27,1 |
4,4 |
28,3 |
4,5 |
|
Навоз 20т/га+NPK |
29,2 |
5,7 |
30,3 |
4,4 |
30,8 |
4,6 |
30,1 |
4,9 |
|
Солома |
25,9 |
5,1 |
28,9 |
4,0 |
28,7 |
4,1 |
27,8 |
4,4 |
|
Солома+NPK |
27,9 |
4,6 |
29,1 |
5,3 |
29,2 |
4,6 |
28,7 |
4,8 |
|
Сидерат |
27,1 |
5,9 |
28,1 |
5,1 |
29,6 |
4,4 |
28,3 |
5,1 |
|
Сидерат+NPK |
26,5 |
5,4 |
29,9 |
5,8 |
29,1 |
4,3 |
28,5 |
5,2 |
|
Среднее |
27,3 |
5,1 |
29,3 |
4,6 |
28,8 |
4,3 |
28,5 |
4,7 |
|
НСР05 для факторов до обработки гербицидом: А – 1,15; В ‒ 1,23; АВ ‒ 1,72 |
||||||||
|
через 20 дней после обработки гербицидом: А – Fф<F05; В ‒ Fф<F05; АВ ‒ Fф<F05 |
||||||||
В варианте с применением навоза 20 т/га + NPK количество сорняков было существенно выше, по сравнению с неудобренным вариантом (на 7,1 %) и составило 30,1 шт./м2. В остальных вариантах количество сорной растительности было на уровне неудобренного варианта и варьировало в пределах от 27,8 до 28,7 шт./м2. Эффективность гербицидов по снижению численности сорняков во всех вариантах с удобрениями составляла 81,8…85,0 %.
Биологические приёмы возделывания сельскохозяйственных культур, а также приемы обработки почвы позволяют положительно влиять на основные параметры её плодородия, повышая тем самым урожайность зерновых культур и их качество [15, 16, 17].
В среднем за годы исследований урожайность яровой пшеницы, как по отвальной, так и безотвальной обработке, была одинаковой ‒ 2,78 т/га (табл. 7).
Таблица 7 – Урожайность яровой пшеницы в зависимости от обработок и удобрений (средняя за 2019-2021гг), т/га
|
Удобрения (фактор В) |
Способы обработки почвы (фактор А) |
Среднее |
||
|
отвальная |
безотвальная |
плоскорезная |
||
|
Без удобрений |
2,30 |
2,34 |
2,23 |
2,29 |
|
NPK |
2,51 |
2,56 |
2,35 |
2,47 |
|
Навоз 20 т/га |
2,85 |
2,80 |
2,71 |
2,79 |
|
Навоз 20 т/га+NPK |
3,21 |
3,23 |
3,18 |
3,21 |
|
Солома |
2,56 |
2,46 |
2,30 |
2,44 |
|
Солома+NPK |
2,96 |
2,92 |
2,79 |
2,89 |
|
Сидерат |
2,63 |
2,65 |
2,59 |
2,62 |
|
Сидерат+NPK |
3,20 |
3,24 |
3,12 |
3,19 |
|
Среднее |
2,78 |
2,78 |
2,66 |
2,74 |
|
НСР05 для факторов: А – 0,12; В – 0,25; АВ – 0,13 |
||||
Урожайность по плоскорезной обработке в среднем отмечена на уровне 2,66 т/га, что на 0,12 т/га было ниже, чем по отвальной и безотвальной.
Максимальная урожайность яровой пшеницы 3,23 и 3,24 т/га была получена на фоне навоза и сидерата с минеральными удобрениями при безотвальной обработке почвы. Вспашка и плоскорезная обработка на фоне навоза с минеральными удобрениями уступали по урожайности безотвальной на 0,02…0,05, а на фоне сидерата + NPK ‒ на 0,04…0,12 т/га.
Качественные показатели зерна во многом зависят от агротехнологических приемов возделывания и применения удобрений в севообороте [18, 19, 20].
При содержании в зерне белка 11…14 %, сырой клейковины 24…28% пшеница относится к ценной, она способна давать хлеб высокого качества (большого объема и пористый) не только в чистом виде, но и при добавлении к муке слабых пшениц. В наших исследованиях масса 1000 зерен варьировала от 39,1 до 39,8 г, то есть во всех изучаемых вариантах значительных изменений не было. Величина ИДК-4 по вариантам вспашки была в пределах 70,8…80,2, безотвальной – 69,7…83,0, плоскорезной – 73,0…81,2 единиц, поэтому зерно пшеницы можно отнести к первой группе.
Содержание клейковины и белка в зерне яровой пшеницы варьировало в пределах 25,8…26,1 и 12,6…12,7 % соответственно без существенных различий между вариантами (табл. 8).
Таблица 8 – Содержание сырого белка и клейковины в зерне яровой пшеницы (среднее за 2019‒2021 гг.), %,
|
Удобрения (фактор В) |
Способы обработки почвы (фактор А) |
Среднее |
||
|
отвальная |
безотвальная |
плоскорезная |
||
|
Без удобрений |
24,6*/12,4** |
24,2/12,4 |
24,1/12,5 |
24,3/12,4 |
|
NPK |
25,7/12,6 |
26,1/12,5 |
25,9/12,4 |
25,9/12,5 |
|
Навоз 20 т/га |
26,4/12,7 |
26,3/12,8 |
26,2/12,7 |
26,3/12,7 |
|
Навоз 20 т/га+NPK |
27,7/13,3 |
27,0/13,1 |
26,9/12,9 |
27,2/13,1 |
|
Солома |
24,7/12,6 |
24,6/12,5 |
24,4/12,6 |
24,6/12,6 |
|
Солома+NPK |
26,2/12,7 |
26,1/12,6 |
26,0/12,5 |
26,1/12,6 |
|
Сидерат |
26,4/12,7 |
26,1/12,5 |
26,3/12,6 |
26,3/12,6 |
|
Сидерат+NPK |
27,4/12,9 |
27,1/13,0 |
26,8/12,8 |
27,1/12,9 |
|
Среднее |
26,1/12,7 |
25,9/12,7 |
25,8/12,6 |
25,9/12,7 |
|
НСР05 для факторов по клейковине: А – 0,36; В – 1,3; АВ – 1,6 по белку: А – 0,12; В – 0,43; АВ – 0,68 |
||||
*-содержание клейковины; **-содержание белка.
В среднем за годы исследований наибольшее содержание сырой клейковины и белка в зерне пшеницы было отмечено по навозу (27,2 и 13,1 %) и сидератам (27,1 и 12,9 %) с применением минеральных удобрений.
Самое высокое содержание клейковины и белка в зерне яровой пшеницы отмечено на фоне навоза 20 т/га + NPK и сидератов + NPK отмечено по вспашке (27,7 и 13,3 % и 27,4/12,9 %) и безотвальной обработке (27,0 13,1 % и 27,1 и 13,0 % соответственно).
Выводы. Водопрочность почвы на всех фонах обработки и удобрений составляла от 76,9 до 78,8 %, то есть была отличной, плотность почвы находилась в пределах оптимальных значений для роста и развития растений 1,03…1,14 г/см3.
Безотвальные и плоскорезные обработки почвы, по сравнению со вспашкой, способствовали лучшей аккумуляции влаги в течение вегетационного периода. Наилучшие в опыте условия по накоплению продуктивной влаги складывались на фоне навоза, соломы и сидератов.
Наибольшее разложение льняного полотна в посевах яровой пшеницы отмечали в варианте навоз 20 т/га + NPK при отвальной обработке почвы – 53,1 %, что на 21,0 % выше, чем без применения удобрений. По безотвальной и плоскорезной обработке почвы разложение ткани было ниже, чем по вспашке, на 6,6 и 19,6 % соответственно.
Самое высокое накопление нитратного азота в пахотном слое наблюдали на фоне навоза 20 т/га + NPK: по отвальной обработке – 51,6 мг/кг, на безотвальной – 36,3 и на плоскорезной ‒ 37,2 мг/кг почвы. Его содержание по фонам солома + NPK и сидерат + NPK уступало унавоженному пару по вспашке соответственно на 7,8 и 7,3 мг/кг, по безотвальной ‒ на 7,9 и 5,7, по плоскорезной – на 9,8 и 6,0 мг/кг почвы.
Минимальная в опыте засоренность посевов яровой пшеницы отмечена в вариантах со вспашкой, в среднем она составила 27,3 шт./м2, что существенно ниже, чем по безотвальной и плоскорезной обработкам. Гербициды показали высокую эффективность в борьбе с сорняками, по вспашке она составила 81,3 %, по безотвальной обработке – 84,3 %, по плоскорезной – 85,1 %.
Наибольшая в опыте урожайность зерна яровой пшеницы хорошего качества была сформирована на фоне сидерат + NPK и навоз 20 т/га + NPK по безотвальной обработке ‒ соответственно 3,24 и 3,23 т/га. По вспашке величина этого показателя снижалась до 3,20 и 3,21 т/га, по плоскорезной обработке ‒ до 3,12 и 3,18 т/га.
1. Использование удобрений из куриного помета для выращивания органической продукции / А. С. Ганиев, Ф. С. Сибагатуллин, Б. Г. Зиганшин и др. // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2022. Т. 17. № 1 (65). С. 9-14. doi:https://doi.org/10.12737/2073-0462-2022-9-14.
2. Возделывание яровой твёрдой пшеницы в условиях неустойчивого увлажнения Оренбургского Предуралья / В. Ю. Скороходов, А. А. Зоров, Н. А. Максютов и др. // Земледелие. 2022. № 1. С. 19-22. doi:https://doi.org/10.24412/00443913-2022-1-19-22.
3. Роде А. А. Основы учения о почвенной влаге. Методы изучения водного режима почв. Л.: Гидрометиздат, 1969. 287 с.
4. Федоровский М. Т. К вопросу о глубине вспашки черноземов под озимые культуры в степи Украины // Почвоведение. 1985. № 2. С. 16-31.
5. Звягинцев Д. Г. Почва и микроорганизмы. М.: Изд-во Моск. Ун-та, 1987. 256 с.
6. Сабитов М. М. Продуктивность и экономическая эффективность яровой пшеницы в условиях лесостепи Поволжья // Пермский аграрный вестник. 2017. № 4 (20). С. 107-113.
7. Влияние обработки почвы и удобрений на фауну дерново-подзолистой глееватой почвы и урожайность полевых культур / А. Н. Воронин, А. М. Труфанов, П. А. Котяк и др. // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2023. Т. 53. № 3. С. 5-14. doi:https://doi.org/10.26898/0370-8799-2023-3-1.
8. Сабитов М. М. Влияние предпосевной обработки почвы на урожайность яровой пшеницы в условиях лесостепи Поволжья // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2022. Т. 17, № 3 (67). С. 31-35. doi:https://doi.org/10.12737/2073-0462-2022-31-35.
9. Совершенствование влагоаккумулирующей техники и технологии обработки почвы и посева / Н. К. Мазитов, А. Р. Валиев, Л. З. Шарафиев, И. С. Мухаметшин // Вестник Казанского государственного аграрного университета. - 2022. - Т. 17, № 2(66). - С. 74-83. - DOIhttps://doi.org/10.12737/2073-0462-2022-74-83.
10. Оценка влияния покровных культур на биологическую активность черноземов при использовании технологии прямого посева / А. Н. Федоренко, Г. В. Мокриков, К. Ш. Казеев и др. // Земледелие. 2023. № 1. С. 23-26. doi:https://doi.org/10.24412/0044-3913-2023-1-23-27.
11. Биологическая активность ризосферы зернофуражных культур при применении бактериальных препаратов / Н. Н. Шулико, О. Ф. Хамова, Ю. Ю. Паршуткин и др. // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2022. № 1 (57). С. 85-92. doi:https://doi.org/10.18286/1816-4501-2022-1-85-92.
12. Горянин О. И., Щербинина Е. В., Джангабаев Б. Ж. Оптимизация сортовых технологий яровой твёрдой пшеницы в чернозёмной степи Поволжья // Достижения науки и техники АПК. 2023. Т. 37. № 3. С. 10-15. doi:https://doi.org/10.53859/02352451_2023_37_3_10.
13. Власова Л. М., Попова О. В. Баковые смеси инсектицидов, фунгицидов и микроудобрений в посевах зерновых культур // Защита и карантин растений. 2023. № 5. С. 13-15. doi:https://doi.org/10.47528/1026-8634_2023_5_13.
14. Оценка эффективности предпосевной обработки семян и посевов биологически активными веществами на яровой пшенице в условиях Предкамья Республики Татарстан / М. Ф. Амиров, А. Я. Сафиуллин, М. Ю. Гилязов [и др.] // Вестник Казанского государственного аграрного университета. - 2023. - Т. 18, № 2(70). - С. 5-12. - DOIhttps://doi.org/10.12737/2073-0462-2023-5-12.
15. Шпанев А. М., Лекомцев П. В., Воропаев В. В. Влияние основных элементов технологии возделывания на засоренность посевов и урожайность яровой пшеницы // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2022. № 2 (58). С. 44-51. doi:https://doi.org/10.18286/1816-4501-2022-2-44-51.
16. Impacts of organizational arrangements on conservation agriculture: insights from interpretive structural modeling in Iran / S. Latifi, H. Raheli, M. Hauser, et al. // Agroecology and Sustainable Food Systems. 2021. Vol. 45. No. 1. P. 86-110. doi:https://doi.org/10.1080/21683565.2020.1751375.
17. Leinweber P., Schulten H. R., Körschens M. Seasonal variations of soil organic matter in a long-term agricultural experiment // Plant and Soil. 1994.Vol. 160. No. 2. P. 225-235. doi:https://doi.org/10.1007/bf00010148.
18. Тойгильдин А. Л., Морозов В. И., Подсевалов М. И. Биологизация севооборотов и качество зерна яровой пшеницы в условиях лесостепной зоны Поволжья // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2019. № 2 (46). С. 58-64. doi:https://doi.org/10.18286/1816-4501-2019-2-58-64.
19. The effect of sulphur and nitrogen fertilization on grain yield and technological quality of spring wheat / Н. Klikocka, М. Cy,ulska, В. Barczak, et al. // Plant Soil Environ. 2016. Vol. 62. No. 5. P. 230-236. doi:https://doi.org/10.17221/18/2016-PSE.
20. Никитин, С. Н. Оценка изменения агроклиматического потенциала Ульяновской области на производство продукции растениеводства / С. Н. Никитин, Р. Б. Шарипова // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. - 2022. - № 3(59). - С. 36-42. - DOIhttps://doi.org/10.18286/1816-4501-2022-3-36-42.
