п.г.т. Усть-Кинельский, Самарская область, Россия
Россия
УДК 63 Сельское хозяйство. Лесное хозяйство. Охота. Рыбное хозяйство
ГРНТИ 68.35 Растениеводство
Цель исследования – повышение урожайности озимой пшеницы при использовании инновацион-ных органических удобрений и основной обработки почвы в условиях лесостепной зоны Среднего По-волжья. Исследования проводились в 2017-2020 гг. Объект исследований – растения озимой пшеницы, сорт Светоч. В полевом опыте вносились органические удобрения при разных приемах основной обра-ботки почвы. Применение удобрений в период посева ранних яровых культур или весеннего отрастания озимой пшеницы способствовало повышению показателя влажности метрового слоя почвы на 0,8-1,3%. К уборке озимой пшеницы влажность почвы существенных различий не имела в зависимости от приме-няемых удобрений и основной обработки почвы. Использование органических удобрений приводило к некоторому снижению уплотнения почвы в период посева ранних яровых культур или весеннего отрас-тания озимой пшеницы по сравнению с вариантом без удобрений. Внесение полуперепревшего навоза привело к некоторому увеличению засорённости посевов, после внесения других изучаемых органиче-ских удобрений количество сорняков и их масса были меньше, существенных различий между варианта-ми не наблюдали. По фактору А (органические удобрения) в среднем за 2017-2020 гг. урожайность ози-мой пшеницы составила: без удобрений – 2,95 т/га; с внесением 30 т/га навоза – 3,32 т/га; с внесением сухого органического удобрения – 3,35 т/га; с внесением жидкого органического удобрения – 3,36 т/га; с внесением биогумуса – 3,32 т/га. Прибавка урожая зерна озимой пшеницы от действия органических удобрений была 0,37-0,41 т/га (или 12,5-13,9%). По фактору В (основная обработка почвы) урожайность культуры составила: вспашка на 20-22 см – 3,33 т/га; мелкая обработка на 10-12 см – 3,25 т/га; без осенней механической обработки – 3,19 т/га. Использование приемов ресурсосберегающей обработки почвы снижало урожай зерна озимой пшеницы на 0,08-0,14 т/га (или на 2,5-4,4 %), то есть без существенной разницы между вариантами.
пшеница, удобрения, урожай, почва, обработка
В повышении производства продовольственного и фуражного зерна в лесостепи Среднего Поволжья озимые культуры имеют первостепенное значение. Озимая пшеница принадлежит к числу наиболее ценных и высокоурожайных зерновых культур. Она очень требовательна к плодородию почв, однако во многих областях Средневолжского региона ежегодные потери гумуса в пахотном слое составляют от 0,7 до 1 т/га. Практически исчезли тучные черноземы, увеличилась доля малогумусных почв с содержанием гумуса 4-6% [1, 2]. По данным научно-исследовательских и проектных учреждений региона (ФГБУ САС «Самарская», ФГБНУ «Самарский НИИСХ», ВолгоНИИгипрозем и др.) за последние годы в Самарской области наблюдается сокращение площади тучных и среднегумусных чернозёмов, увеличение площадей с малым и слабым содержанием гумуса почв (на 10%). Потери гумуса в пахотном слое в среднем по области составляют 0,7 т/га в год, по отдельным районам – более 1 т/га [3, 4, 7].
В технологиях возделывания озимой пшеницы важное место занимает применение органических удобрений, которые играют значительную роль для воспроизводства плодородия почв, обеспечения бездефицитного баланса гумуса и биогенных элементов наряду с соблюдением научно обоснованных севооборотов, снижением эрозионных потерь.
ООО «АгроПромСнаб» производит новые инновационные органические удобрения на основе отходов животноводства, остатков сельскохозяйственных культур в соответствии ГОСТ Р
53117-2008 «Национальный стандарт Российской Федерации. Удобрения органические на основе отходов животноводства». Удобрения выпускаются в жидкой и твердой форме. Предназначены для применения в сельскохозяйственном производстве, садоводстве, лесном хозяйстве, на приусадебных участках. Основой новых органических удобрений являются птичий помет, отходы животноводства и очистки семян с добавлением гуминовых кислот, фульвокислот и микроэлементов
(с применением нанотехнологий). Основным компонентом удобрений являются органические вещества, полученные путём переработки сырья прибором УАП (установка активации процесса) [5].
Биогумус или вермикомпост – органическое удобрение, продукт переработки навоза крупного рогатого скота дождевыми червями. Это экологически чистый продукт, в составе которого отсутствуют семена сорных растений. Данное удобрение повышает иммунитет и приживаемость растений, обеспечивает экологическую чистоту выращенных на его основе продуктов, не имеет неприятного запаха, превосходит в 5-7 раз навоз и торф по содержанию полезного гумуса. В связи с этим для пахотных земель Самарской области возникла необходимость разработки новых экологически чистых и эффективных технологий применения альтернативных инновационных видов органических удобрений, способствующих не только повышению плодородия, но и получению качественного высокого урожая культур без излишней нагрузки на экосистему.
Цель исследований – повышение урожайности озимой пшеницы при использовании инновационных органических удобрений и основной обработки почвы в условиях лесостепной зоны Среднего Поволжья.
Задачи исследований – установить влияние инновационных органических удобрений и основной обработки почвы на динамику плотности сложения и влажности почвы, засоренность посевов и урожай зерна озимой пшеницы.
Материал и методы исследований. Экспериментальные исследования выполнены
на опытном поле кафедры «Землеустройство, почвоведение и агрохимия» Самарского ГАУ
в 2017-2020 годах.
Объект исследований – растения озимой пшеницы, сорт Светоч. Почва участка – чернозём обыкновенный среднемощный среднегумусный тяжелосуглинистый. Предшественник – черный пар. Посев проведён в начале сентября, повторность трёхкратная, сеялка ДМС-601. Учетная площадь делянок 120 м2. Высевалось 5,0 млн всхожих семян на 1 га. Уборка проводилась прямым способом селекционным комбайном TERRION-SR2010.
Инновационные органические удобрения (фактор А) в эквивалентной дозе по азоту 150 кг на 1 га вносились под основную обработку почвы по схеме: 1. Контроль, без удобрений; 2. Полуперепревший навоз, 30 т/га; 3. Сухое органическое удобрение ООО «АгроПромСнаб»; 4. Жидкое органическое удобрение ООО «АгроПромСнаб»; 5. Биогумус «Плодар».
Приемы основной обработки (фактор В): вспашка на 20-22 см; мелкая обработка тяжелой дисковой бороной на 10-12 см; вариант без осенней механической обработки.
Данные урожайности озимой пшеницы обсчитывались с применением дисперсионного анализа [6].
Погодные условия в годы исследований характеризует гидротермический коэффициент (ГТК): 2017 г. (ГТК – 1,09) – достаточно влажный, 2018 г. (ГТК – 0,49) – недостаточно влажный,
2019 г. (ГТК – 0,52) – недостаточно влажный, 2020 г. (ГТК – 0,56) – недостаточно влажный. Это позволило достоверно пронаблюдать влияние органических удобрений и основной обработки почвы на формирование урожая зерна озимой пшеницы в типичных агроклиматических условиях для лесостепной зоны Среднего Поволжья.
Результаты исследований. Влагообеспеченность посевов в нашей зоне, как правило, является основным фактором, определяющим величину урожая. До 70% урожайности формируется за счёт запасов влаги, накопленной за осенне-зимний период. Поэтому важно оценить различные органические удобрения при разных приемах основной обработки почвы по их влиянию на влажность почвы. Анализы образцов почвы показали, что влажность метрового слоя почвы в период посева ранних яровых культур или весеннего отрастания озимой пшеницы в среднем за 2017-2020 гг. составляла 25,5-27,0% (табл. 1).
Результаты опытов свидетельствуют, что применение удобрений способствовало повышению показателя влажности метрового слоя почвы на 0,8-1,3%. К уборке озимой пшеницы влажность почвы существенных различий не имела в зависимости от применяемых удобрений и основной обработки почвы.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 1
Влияние органических удобрений на влажность метрового слоя почвы
и плотность сложения пахотного слоя почвы, среднее за 2017-2020 гг.
|
Варианты опыта |
Влажность почвы, % |
Плотность сложения, г/см3 |
||
|
в период посева |
в период уборки |
в период посева ранних яровых |
в период уборки |
|
|
Вспашка на 20-22 см |
||||
|
без удобрений |
25,5 |
15,9 |
1,15 |
1,19 |
|
навоз, 30 т/га |
26,4 |
15,6 |
1,14 |
1,17 |
|
сухое органическое удобрение |
26,6 |
15,8 |
1,13 |
1,18 |
|
жидкое органическое удобрение |
26,7 |
15,5 |
1,14 |
1,17 |
|
биогумус |
26,5 |
15,7 |
1,13 |
1,18 |
|
Мелкая обработка на 10- |
||||
|
без удобрений |
25,6 |
17,0 |
1,15 |
1,21 |
|
навоз, 30 т/га |
26,6 |
16,7 |
1,13 |
1,20 |
|
сухое органическое удобрение |
26,8 |
16,5 |
1,14 |
1,19 |
|
жидкое органическое удобрение |
26,9 |
16,8 |
1,13 |
1,18 |
|
биогумус |
26,7 |
16,6 |
1,13 |
1,20 |
|
Без механической обработки |
||||
|
без удобрений |
25,9 |
16,1 |
1,16 |
1,22 |
|
навоз, 30 т/га |
26,8 |
15,9 |
1,14 |
1,21 |
|
сухое органическое удобрение |
26,9 |
16,0 |
1,14 |
1,20 |
|
жидкое органическое удобрение |
27,0 |
15,8 |
1,15 |
1,19 |
|
биогумус |
26,7 |
15,8 |
1,14 |
1,20 |
Одним из основных агрофизических показателей почвенного плодородия является ее плотность сложения. При оптимальной плотности сложения обеспечиваются наиболее благоприятные водно-воздушные условия в почве для роста и развития растений озимой пшеницы и формирования зерна.
Применение новых органических удобрений приводило к некоторому снижению уплотнения почвы в период посева ранних яровых культур или весеннего отрастания озимой пшеницы по сравнению с почвой на варианте без удобрений и существенных отличий не наблюдалось в зависимости от основной обработки почвы. К уборке урожая почва несколько уплотнялась, однако тенденция более низкой плотности сложения просматривалась в вариантах с органическими удобрениями, параметры ее были оптимальными для растений озимой пшеницы. Следует отметить, что на всех вариантах опыта плотность сложения была в пределах оптимальной величины для культуры.
Успех перезимовки озимой пшеницы имеет прямую зависимость от агрометеорологических условий осеннее-зимнего периода, влияющих на развитие растений. В среднем за годы исследований от действия органических удобрений число перезимовавших растений озимой пшеницы повышалось на 2,4-3,1% и существенно не отличалось в зависимости от приемов основной обработки почвы.
Одной из основных причин, существенно снижающих урожайность полевых культур, является высокая засорённость посевов. Структура сорного ценоза на опытном поле была представлена в основном малолетними сорняками. Наиболее распространёнными оказались следующие виды сорных растений: гречишка вьюнковая (Fallopia convolvulus L.), просо куриное (Echinochloa crusgalli L.), щетинник зеленый (Setaria viridis L.), щирица запрокинутая (Amaranthus retroflexus L.); из многолетних встречались: вьюнок полевой (Convolvulus arvensis L.), осот жёлтый (Sonchus arvensis L.).
Внесение полуперепревшего навоза привело к некоторому увеличению засорённости посевов, как по количеству, так и по массе многолетних и однолетних сорняков, что представляет конкурентную опасность для роста и развития озимой пшеницы (табл. 2). Это произошло за счет семян сорняков, сохранившихся в навозе, и оптимизации питательного режима почвы для растений озимой пшеницы и сорной растительности, которая является более конкурентной в борьбе за элементы питания и влагу, по сравнению с сельскохозяйственными культурами. После других органических удобрений количество сорняков и их масса существенно не различались между вариантами. Приемы основной обработки почвы также не оказали существенного влияния на засоренность посевов.
Таблица 2
Влияние применения органических удобрений и основной обработки почвы
на засорённость озимой пшеницы, среднее за 2017-2020 гг.
|
Варианты опыта |
Количество сорняков, шт./м2 |
Масса сорняков, г/м2 |
||
|
всего |
в т. ч. многолетних |
всего |
в т. ч. многолетних |
|
|
Вспашка на 20-22 см |
||||
|
без удобрений |
11,4 |
0,5 |
16,8 |
4,9 |
|
навоз, 30 т/га |
17,1 |
0,9 |
25,7 |
7,6 |
|
сухое органическое удобрение |
10,6 |
0,4 |
14,3 |
4,0 |
|
жидкое органическое удобрение |
11,0 |
0,6 |
15,9 |
5,3 |
|
биогумус |
10,0 |
0,3 |
13,6 |
3,9 |
|
Мелкая обработка на 10- |
||||
|
без удобрений |
11,8 |
0,8 |
20,1 |
8,7 |
|
навоз, 30 т/га |
19,2 |
1,2 |
29,6 |
9,5 |
|
сухое органическое удобрение |
10,9 |
0,6 |
15,5 |
4,9 |
|
жидкое органическое удобрение |
11,2 |
0,8 |
16,7 |
5,8 |
|
биогумус |
10,7 |
0,5 |
14,9 |
4,4 |
|
Без механической обработки |
||||
|
без удобрений |
11,6 |
1,0 |
19,3 |
10,6 |
|
навоз, 30 т/га |
18,3 |
1,0 |
27,2 |
7,9 |
|
сухое органическое удобрение |
10,8 |
0,5 |
14,0 |
4,6 |
|
жидкое органическое удобрение |
11,3 |
0,7 |
15,1 |
5,6 |
|
биогумус |
10,6 |
0,5 |
12,9 |
4,3 |
Анализ структуры урожая показал, что применение органических удобрений, как в жидкой, так и в сухой форме, способствовало повышению почти всех элементов структуры урожая озимой пшеницы без существенной разницы в зависимости от вида органического удобрения. Оптимальными показатели были при использовании навоза и сухого органического удобрения. Урожайность культуры является одним из основных критериев оценки эффективности изучаемых в опыте вариантов, в данном случае инновационных органических удобрений и основной обработки почвы. В 2017 году, самом благоприятном по погодным условиям, получили от 4,32 до 4,88 т/га (табл. 3).
Таблица 3
Урожайность озимой пшеницы в зависимости
от органических удобрений и обработки почвы, т/га
|
Вариант |
2017 г. |
2018 г. |
2019 г. |
2020 г. |
Среднее |
|
Вспашка на 20-22 см (контроль) |
|||||
|
без удобрений |
4,47 |
2,70 |
2,19 |
2,74 |
3,02 |
|
навоз, 30 т/га |
4,82 |
2,96 |
2,62 |
3,36 |
3,44 |
|
сухое органическое удобрение |
4,81 |
3,01 |
2,65 |
3,21 |
3,42 |
|
жидкое органическое удобрение |
4,88 |
3,03 |
2,59 |
3,18 |
3,42 |
|
биогумус |
4,73 |
2,90 |
2,64 |
3,17 |
3,36 |
|
Мелкая обработка на 10- |
|||||
|
без удобрений |
4,36 |
2,63 |
2,07 |
2,62 |
2,92 |
|
навоз, 30 т/га |
4,70 |
2,96 |
2,49 |
3,17 |
3,33 |
|
сухое органическое удобрение |
4,74 |
2,90 |
2,60 |
3,17 |
3,35 |
|
жидкое органическое удобрение |
4,77 |
2,85 |
2,59 |
3,19 |
3,35 |
|
биогумус |
4,60 |
2,86 |
2,59 |
3,20 |
3,31 |
|
Без механической обработки |
|||||
|
без удобрений |
4,32 |
2,63 |
2,06 |
2,62 |
2,91 |
|
навоз, 30 т/га |
4,54 |
2,81 |
2,52 |
2,84 |
3,18 |
|
сухое органическое удобрение |
4,69 |
2,88 |
2,62 |
2,87 |
3,27 |
|
жидкое органическое удобрение |
4,72 |
2,93 |
2,51 |
3,08 |
3,31 |
|
биогумус |
4,56 |
2,96 |
2,58 |
3,02 |
3,28 |
|
НСР05 по фактору А НСР05 по фактору В НСР05 по взаимодействию факторов А и В НСР05 общая |
0,12 0,15 0,15 0,26 |
0,10 0,15 0,15 0,24 |
0,07 0,11 0,11 0,18 |
0,04 0,09 0,09 0,16 |
|
По фактору А (органические удобрения) в среднем за 2017-2020 гг. урожайность озимой пшеницы была следующей: без удобрений – 2,95 т/га; с внесением 30 т/га навоза – 3,32 т/га; с внесением сухого органического удобрения – 3,35 т/га; с внесением жидкого органического удобрения – 3,36 т/га; с внесением биогумуса – 3,32 т/га. Прибавка урожая зерна озимой пшеницы от органических удобрений составила 0,37-0,41 т/га или 12,5-13,9%.
По фактору В (основная обработка почвы) урожайность культуры была следующей: вспашка на 20-22 см – 3,33 т/га; мелкая обработка на 10-12 см – 3,25 т/га; без осенней механической обработки – 3,19 т/га. Использование приемов ресурсосберегающей обработки почвы снижало урожай зерна озимой пшеницы на 0,08-0,14 т/га (или 2,5-4,4 %), то есть без существенной разницы между вариантами.
Заключение. За 2017-2020 гг. исследований выявлено, что в условиях лесостепи Среднего Поволжья на обыкновенных черноземах при возделывании озимой пшеницы нужно вносить инновационные органические удобрения ООО «АгроПромСнаб», которые обеспечивают прибавку урожая зерна озимой пшеницы 0,37-0,41 т/га или 12,5-13,9%. Использование приемов ресурсосберегающей обработки почвы снижало урожай зерна озимой пшеницы на 0,08-0,14 т/га (или на 2,5-4,4 %), то есть без существенной разницы между вариантами.
1. Корчагин, В. А. Биологизация земледелия в Среднем Поволжье : монография / В. А. Корчагин, С. Н. Зу-дилин, О. И. Горянин [и др.]. - Кинель : РИЦ СГСХА, 2017. - 221 с.
2. Горянин, О. И. Агротехнологические основы повышения эффективности возделывания полевых куль-тур на чернозёме обыкновенном Среднего Заволжья : дис. … д-ра с.-х. наук : 06.01.01 / Горянин Олег Ива-нович. - Саратов, 2016. - 477 с.
3. Зудилин, С. Н. Мониторинг плодородия черноземов Самарской области / С. Н. Зудилин, А. С. Зудилин // Проблемы развития АПК региона. - 2016. - № 1-1 (25). - С. 37-40.
4. Зудилин, С. Н. Состояние плодородия почвы в Самарской области // Культура управления территория-ми: экономические и социальные аспекты, кадастр и геоинформатика : мат. II региональной науч.-практ. конф. - Нижний Новгород : ННГАСУ, 2014. - С. 25-27.
5. Зудилин, С. Н. Эффективность инновационных органических удобрений при возделывании картофеля в лесостепи Среднего Поволжья / С. Н. Зудилин, И. А. Светлаков // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. - 2018. - №2. - С. 20-24.
6. Кутилкин, В. Г. Применение методов математической статистики в научно-исследовательской работе / В. Г. Кутилкин, С. Н. Зудилин // Аграрная наука в условиях инновационного развития АПК : сборник научных трудов. - Кинель : РИЦ СГСХА, 2015. - С. 40-43.
7. Обущенко, С. В. Агроэкологическое обоснование систем воспроизводства почвенного плодородия в полевых севооборотах Среднего Заволжья : дис. … д-ра с.-х. наук : 06.06.01 / Обущенко Сергей Владимирович. - Кинель, 2014. - 298 с.
