UDK 631.8 Удобрения. Внесение удобрений. Стимуляция роста растений. Ростовые вещества
The research was conducted in 2019-2021. in the Ulyanovsk region in order to study the influence of soil cultivation methods and organomineral fertilizers on the productivity of spring wheat. The soil of the experimental plot is leached, medium-thick, medium-loamy chernozem with a humus content in the 0...30 cm layer of 5.61%, mobile P2O5 and K2O according to Chirikov - 178 and 121 mg/kg, respectively, pHsol. . – 6.3, sum of absorbed bases – 46.4 mEq/100 g. In the experiments, methods of soil cultivation were studied (factor A) – dump to a depth of 23...25 cm; without dumps by 15...16 cm; flat 10…12 cm; organic and mineral fertilizers (factor B) - without fertilizers; N16P16K16 for sowing + N34 for cultivation + N10 for winter wheat straw; manure 20 t/ha; manure 20 t/ha + N16P16K16 for sowing + N34 for cultivation + N10 for winter wheat straw; winter wheat straw; winter wheat straw + H10 + N16P16K16 for sowing + H34 for cultivation; green manure; green manure + H10 + winter wheat straw + H10 + N16P16K16 when sowing + H34 during cultivation. Non-mouldboard and flat-cut processing had an advantage over moldboard processing in terms of moisture reserves in the 0...30 cm layer by 3.8...4.7 mm, in the 0...100 cm layer by 8.6...10.2 mm. mm. The aftereffect of fertilizers contributed to an increase in the content of nitrate nitrogen in the 0...30 cm layer compared to the control by 3.9...18.1 mg/kg under plowing, and by 1.0...13.1 - under plowing. non-mouldboard processing and 4 - for flat-cut processing. ,4…15.1 mg/kg. The yield of spring wheat against the background of manure 20 t/ha + NPK and green manure + NPK with no-moldboard tillage increased by 0.89 and 0.90 t/ha, under plowing - by 0.90 and 0.90, with flat-cut soil - by 0.95 and 0.89 t/ha compared to the option without fertilizers.
spring wheat (Triticum aestivum L.), plowing, no-mouldboard, flat-cut cultivation, manure, green manure, nitrate nitrogen, productivity
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. Ganiev AS, Sibagatullin FS, Ziganshin BG. [Use of fertilizers from chicken manure for growing organic products]. Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2022; Vol.17. 1 (65). 9-14 p. doi:https://doi.org/10.12737/2073-0462-2022-9-14.
2. Skorokhodov VYu, Zorov AA, Maksyutov NA. [Cultivation of spring durum wheat under conditions of unstable moisture in Orenburg Urals]. Zemledelie. 2022; 1. 19-22 p. doi:https://doi.org/10.24412/00443913-2022-1-19-22.
3. Rode AA. Osnovy ucheniya o pochvennoi vlage. Metody izucheniya vodnogo rezhima pochv. [Fundamentals of soil moisture doctrine. Methods for studying the water regime of soils]. Leningrad: Gidrometizdat. 1969; 287 p.
4. Fedorovskiy MT. [On the issue of plowing depth of chernozem for winter crops in the steppe of Ukraine]. Pochvovedenie. 1985; 2. 16-31 p.
5. Zvyagintsev DG. Pochva i mikroorganizmy. [Soil and microorganisms]. Moscow: Izd-vo Mosk.un-ta. 1987;. 256 p.
6. Sabitov MM. [Productivity and economic efficiency of spring wheat in the forest-steppe conditions of Volga region]. Permskiy agrarnuy vestnik. 2017; 4 (20). 107-113 p.
7. Voronin AN, Trufanov AM, Kotyak PA. [The influence of soil cultivation and fertilizers on the fauna of sod-podzolic gleyic soil and the yield of field crops]. Sibirskiy vestnik sel'skokhozyaistvennoi nauki. 2023; Vol.53. 3. 5-14 p. doi:https://doi.org/10.26898/0370-8799-2023-3-1.
8. Sabitov MM. [The influence of pre-sowing tillage on spring wheat productivity in the forest-steppe conditions of Volga region]. Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2022; Vol.17. 3 (67). 31-35 p. doi:https://doi.org/10.12737/2073-0462-2022-31-35.
9. Mazitov NK, Valiev AR, Sharafiev LZ, Mukhametshin IS. [Improvement of moisture-accumulating equipment and technology for tillage and sowing]. Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2022; Vol.17. 2(66). 74-83 p. - DOIhttps://doi.org/10.12737/2073-0462-2022-74-83.
10. Fedorenko AN, Mokrikov GV, Kazeev KSh. [Assessment of the influence of cover crops on the biological activity of chernozems using direct sowing technology]. Zemledelie. 2023; 1. 23-26 p. doi:https://doi.org/10.24412/0044-3913-2023-1-23-27.
11. Shuliko NN, Khamova OF, Parshutkin YuYu. [Biological activity of the rhizosphere of grain crops when using bacterial preparations]. Vestnik Ul'yanovskoy gosudarstvennoy sel'skokhozyaistvennoy akademii. 2022; 1 (57). 85-92 p. doi:https://doi.org/10.18286/1816-4501-2022-1-85-92.
12. Goryanin OI, Shcherbinina EV, Dzhangabaev BZh. [Optimization of varietal technologies of spring durum wheat in the chernozem steppe of Volga region]. Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2023; Vol.37. 3. 10-15 p. doi:https://doi.org/10.53859/02352451_2023_37_3_10.
13. Vlasova LM, Popova OV. [Tank mixtures of insecticides, fungicides and microfertilizers in grain crops]. Zashchita i karantin rasteniy. 2023; 5. 13-15 p. doi:https://doi.org/10.47528/1026-8634_2023_5_13.
14. Amirov MF, Safiullin AYa, Gilyazov MYu. [Assessment of the effectiveness of pre-sowing treatment of seeds and crops with biologically active substances on spring wheat in the conditions of Kama region of the Republic of Tatarstan]. Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2023; Vol.18. 2(70). 5-12 p. - DOIhttps://doi.org/10.12737/2073-0462-2023-5-12.
15. Shpanev AM, Lekomtsev PV, Voropaev VV. [Influence of the main elements of cultivation technology on weediness of crops and spring wheat productivity]. Vestnik Ul'yanovskoy gosudarstvennoy sel'skokhozyaistvennoy akademii. 2022; 2 (58). 44-51 p. doi:https://doi.org/10.18286/1816-4501-2022-2-44-51.
16. Latifi S, Raheli H, Hauser M. Impacts of organizational arrangements on conservation agriculture: insights from interpretive structural modeling in Iran. Agroecology and Sustainable Food Systems. 2021; Vol.45. 1. 86-110 p. doi:https://doi.org/10.1080/21683565.2020.1751375.
17. Leinweber P, Schulten HR, Körschens M. Seasonal variations of soil organic matter in a long-term agricultural experiment. Plant and Soil. 1994; Vol.160. 2. 225-235 p. doi:https://doi.org/10.1007/bf00010148.
18. Toigil'din AL, Morozov VI, Podsevalov MI. [Biologization of crop rotations and grain quality of spring wheat in the forest-steppe zone of Volga region]. Vestnik Ul'yanovskoy gosudarstvennoy sel'skokhozyaystvennoy akademii. 2019; 2 (46). 58-64 p. doi:https://doi.org/10.18286/1816-4501-2019-2-58-64.
19. Klikocka N, Cyulska M, Barczak V. The effect of sulphur and nitrogen fertilization on grain yield and technological quality of spring wheat. Plant Soil Environ. 2016; Vol.62. 5. 230-236 p. doi:https://doi.org/10.17221/18/2016-PSE.
20. Nikitin SN, Sharipova RB. [Assessment of changes in the agroclimatic potential of Ulyanovsk region for crop production]. Vestnik Ul'yanovskoy gosudarstvennoy sel'skokhozyaystvennoy akademii. 2022; 3(59). 36-42 p. - DOIhttps://doi.org/10.18286/1816-4501-2022-3-36-42.
