СПОСОБ ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ НА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВАХ ЦЕНТРАЛЬНОГО НЕЧЕРНОЗЕМЬЯ

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к агрохимии, и может найти применение при возделывании сельскохозяйственных культур на дерново-подзолистых почвах.

Известен способ применения удобрений, при котором вносят оптимальные дозы в системе севооборотов (A.M. Лыков. «Гумус и плодородие почвы», Московский рабочий, с. 49, 1985).

В известном способе минерализация органического вещества почвы происходит медленно. Высокая кислотность дерново-подзолистой почвы сдерживает развитие почвенной микрофлоры и расположение питательных веществ. В результате плодородие почв повышается медленными темпами (10-15 лет).

Известен способ применения удобрений, при котором располагают культуры в севообороте по количеству накопления питательных веществ с внесением оптимальных доз макро- и микроэлементов (С.А. Воробьев. «Севообороты специализированных хозяйств Нечерноземья». - М.: Россельхозиздат, с. 30-31, 1982).

В способе аналога можно отметить следующие недостатки: в кислых почвах недостаточно количество доступных для растений соединений серы, что снижает гумификацию; при чередовании культур в севообороте соединения фосфора и азота растворяются недостаточно, образуя вредные для микроорганизмов формы. Кроме того, в кислых почвах образуются химические соединения малодоступные растениям. Все это снижает урожайность возделываемых культур; недостаток серы, особенно под зерновые, нарушает углеводный обмен и тем самым тормозит образование аминокислот, что снижает качество сельхозпродукции.

Известен способ обогащения почвы при возделывании сельскохозяйственных культур, включающий внесение в почву органических и минеральных удобрений (Патент RU №2129355, А01С 21/00 от 27.04.1999).

Однако данный способ не решает одновременно задачи обогащения почвы, повышения урожайности сельскохозяйственных культур и получения экологически безопасной продукции.

Наиболее близким аналогом (прототипом) к изобретению по совокупности существенных признаков является способ заготовки сенажа в упаковке из смешанных злаково-бобовых культур в условиях криолитзоны, включающий скашивание зеленой массы в стадии полной спелости зерна, закладку на хранение, в условиях криолитзоны Севера проводят подбор кормовых культур, при этом используют смешанные злаково-бобовые культуры, посев проводят в 3 срока: 3 декада мая, 2 декада июня, 1 декада июля, уборку проводят в фазу в фазе молочной спелости у злаковых и образования бобов у бобовых, а сенаж заготавливают по технологии заготовки кормов в рулонах (Патент RU №2376867, А23Л 3/02 от 27.12.2009).

Такая технология выращивания зерновых культур позволяет улучшить условия для их роста и получения зерна при использовании в ограниченных климатических условиях Севера. Однако при использовании этой технологии выращивания зерна урожайность получения зерна недостаточно высока на дерново-подзолистых почвах Центрального Нечерноземья, что связано со строением почвы.

Эффективность урожая во многих случаях зависит от интенсификации технологических процессов с целью наиболее полного удовлетворения биологически возделываемых сельскохозяйственных культур в конкретных почвенно-климатических условиях. Поэтому изучение по сортоиспытанию формирования урожая и качества зерна, различных по биологии развития районированных и перспективных сортов ярового тритикале при разных нормах высева семян и доз удобрений на заданную урожайность позволит предложить производству наиболее продуктивное и технологичное выращивание зерновой культуры, в частности, на легких дерново-подзолистых почвах на примере Владимирской области для новых и перспективных сортов ярового тритикале селекции ФГБНУ ВНИИОУ (Владимирская область), таких сортов, как «Россика», «Кармен» и «Заозерье». Эти новые сорта прошли производственную проверку в агроклиматических условиях 2016 года в двух фермерских хозяйствах.

Экономическая эффективность технологии для сорта «Заозерье» составила 3-4 тыс. руб./га, для сорта «Кармен» 2-3 тыс. руб./га.

Следует учитывать, что для отдельных зон, и в частности для Центрального Нечерноземья, урожайность ограничивается продолжительностью безморозного периода и суммой активных температур за этот период.

В природе внешние условия постоянно изменяются, поэтому растения могут влиять друг на друга посредством выделения в почву и в воздух особых химических веществ, которые в самых малых количествах оказывают угнетающее влияние на соседние растения.

Заявленное изобретение направлено на решение следующей задачи - повышение урожайности сельскохозяйственных культур, их качества путем повышения плодородия почвы и получение экологически безопасной продукции.

Для решения поставленной задачи в известном способе применения удобрений на дерново-подзолистых почвах Центрального Нечерноземья, включающем выращивание зерновых культур, внесение удобрений, уход за посевами, после весенней вспашки на глубину 18-20 см на дерново-подзолистых почвах осуществляют внесение минеральных удобрений в дозе N₉₀P₆₀K₉₀ на глубину 6-8 см, под предпосевную культивацию проводят посев зерен тритикале с нормой высева 4 млн зерен/га, при этом глубина заделки семян - 5 см, междурядья - 15 см, а уборку осуществляют при полном созревании зерна.

Мониторговые площадки были выполнены опытами на трех фонах минерального питания (N₄₅P₃₀K₄₅; N₆₀P₄₀; N₉₀P₆₀K₉₀) при трех нормах (3, 4, 5 млн шт. всхожих семян на 1 га). Площадь делянки - 15 м² (3×5 м), повторяемость 3-кратная.

Двухфакторный полевой опыт заложен по Методике госкомиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур (1972) на опытном поле ФГБНУ ВНИИОУ. Рельеф участка равнинный, почва - дерново-подзолистая супесчаная, подстилаемая мореным суглинком, характеризуется следующими агрохимическими показателями пахотного слоя:

рН_сол - 5,0-5,2; подвижный фосфор - 59-87 мг/кг почвы; обменный калий - 79-95 мг/кг почвы.

В течение 2016 года всего вегетационного периода проводились фенологические наблюдения, учет густоты стояния растений и количество корней в фазе кущения - созревания, площадь листовой поверхности в фазу колошения, урожай зерна, химический состав зерна, воздушно сухая масса г/м², содержание белка в зерне, натура семян, коэффициент хозяйственной эффективности фотосинтеза. Наблюдения, учет и анализы проводились общепринятыми методами.

Проведенные нами исследования на примере Владимирской области на площади 0,20 га позволили установить, что длина вегетационного периода по сортам увеличилась на 1-2 дня по мере увеличением доз минеральных удобрений, особенно это заметно у среднеспелых сортов. У сорта «Россика» составила 95-98 дней, у «Кармен» 97-98 дней, у «Заозерье» 97-98 дней. В таблице 1 показана полевая всхожесть, у изучаемых сортов снизилась при увеличении нормы высева и доз удобрений на 10-18%. На увеличение концентрации почвенного раствора при весеннем переувлажнении на почвы сильнее реагировал раннеспелый сорт «Россика», у которого полевая всхожесть при повышенных дозах NPK снизилась на 16% (см. таблица 1).

Формирование узловых корней даже в период засухи при изучении факторов (НВ и фоны минеральных удобрений) незначительно повлияло на их количество узловых корней. Следует отметить, что дополнительное минеральное питание в отсутствие почвенной влаги практически не доступно растениям, в связи с чем слабо влияет на формирование корневой системы. Однако даже в таких условиях проявляются тенденции к увеличению узловых корней на повышенных фонах минерального питания. Увеличение НВ по всем сортам привело к снижению формирования узловых корней ввиду увеличения количества растений на 1 м² и усиления конкуренции на элементы питанию между ними.

Среднее количество узловых корней на одном растении показано в таблице 2.

Необходимо отметить, что посевы обработаны гербицидами (линтур), зарастание их сорной растительностью было не значительным по всем трем вариантам опыта. Таким образом, изучаемые факторы при применении гербицидов не оказали влияния на фитосанитарное состояние посевов.

Увеличение НВ закономерно снижало площадь листовой поверхности растений. С увеличением числа растений на 1 м² возрастает внутривидовая косвенная конкуренция на элементы питания и свет. Минеральные удобрения снижают конкуренцию, позволяя растениям формировать оптимальную листовую поверхности, требуемую для формирования максимального урожая. В таблице 3 показано влияние способа использования минерального удобрения и химический состав на нормы высева (дозы удобрений).

О направленности продукционного процесса можно также судить по показателям коэффициента эффективности фотосинтеза и формированию урожая абсолютно сухой фитомассы и зерна.

Так для сорта «Россика» урожай сухой фитомассы варьируется от 40 до 66 ц/га, в то время как у сорта «Кармен» он составил от 54 до 88 ц/га. Отмеченная тенденция к увеличению урожая сухой фитомассы с увеличением дозы минеральных удобрений. На повышенных фонах минерального питания у сортов «Кармен» и «Заозерье» наблюдается увеличение урожая сухой фитомассы с увеличением НВ.

Для сортов «Кармен» и «Заозерье» установлено снижение К_хоз при увеличении НВ в среднем на 0,2-0,8.

Таким образом, увеличение НВ данных сортов снижает поток ассимилянтов, накопленных в результате фотосинтеза, идущих на формирование зерна. В таблице 4 приведены данные сухой фитомассы и зеленой фитомассы.

Под посевами культуры - яровое тритикале, сорт «Кармен», «Россика» и «Заозерье». Предшественник - картофель.

Анализ урожайности данных показывает, что наиболее высокий уровень урожайности формируется на фоне высокой дозы минеральных удобрений N₉₀P₆₀K₉₀ при НВ 4 млн зерен/га, и это достигает получать урожай для сорта «Россика» - 31,1 ц/гa; для сорта «Кармен» - 37,7 ц/га; для сорта «Заозерье» - 34,8 ц/га.

Следует отметить, что увеличение НВ и свыше 4 млн зерен/га урожайность снизилась. В таблице 5 приведены данные по урожайности ярового тритикале от норм высева (дозы удобрений).

НСР_0,5 1,5

Р,%=1,68

Изучаемые факторы достоверного влияния на натуру зерна исследуемых сортов не оказали. Для сорта «Россика» составило 681-685 г/л; для «Кармен» 684-689 г/л; для «Заозерье» 661-693 г/л.

Таким образом, можно отметить, содержание белка в зерне было прямопропорционально возрастающим дозам минеральных удобрений. В ходе исследований не установлено влияния норм высева на содержание белка.

Для сортов «Россика и «Заозерье» было установлено, что оптимальный НВ для достижения максимального содержания белка в зерне в климатических условиях на период проведения опытов является 4 млн зерен/га и доза минеральных удобрений оптимально будет при N₉₀P₆₀K₉₀. Для сорта «Кармен» различия между НВ 4 и 5 млн зерен/га были не значительны. В таблице 6 приведены данные по содержанию белка в зерне от нормы высева (дозы удобрений).

В ходе анализа массы 1000 зерен установлено, что увеличение НВ по всем фонам минерального питания происходит снижение данного показателя.

В таблице 7 приведены данные увеличения дозы минеральных удобрений, масса 1000 зерен в рамках одной и той же НВ растет.

Другим важным фактором является показатель, характеризующий формирование урожая - это озерненность колоса.

Улучшение питательного режима почв по фону удобрений сказалось на тенденции к росту данного показателя с увеличением дозы минеральных удобрений и нормы высева. В таблице 8 приведены данные максимального числа зерен в колосе, где по всем сортам формируется внесение минеральных удобрений в дозе N₉₀P₆₀K₉₀.

Удобрения способствовали продуктивной кустистости растений, что заметно влияло на потенциальную урожайность испытываемых новых сортов. Следует отметить, что данный показатель возрастает с увеличением применяемых минеральных удобрений. Кроме того, при увеличении НВ до 5 млн зерен/га продуктивная кустистость по всем сортам снижается практически в два раза.

В течение проведения опыта исследуемые вопросы показали, что влияния НВ и фона минерального питания на показатель стекловидности зерна не установлено. Так для сорта «Россика» он варьируется от 67 до 73%; для сортов «Кармен» и «Заозерье» он составил в среднем 56% и 66% соответственно.

Примеры способа применения минеральных удобрений для ярового тритикале (представляет собой гибрид ржи и яровой пшеницы) обеспечили положительный баланс гумуса в почве, и новая зерновая культура была включена в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию в шести районированных зонах Нечерноземья РФ, в том числе и по Владимирской зоне.

Следовательно, в заявленном способе увеличивается не только урожайность возделываемых культур до 75 ц/га, но и плодородие почвы, а это способствует усваиванию подвижных элементов питания, усиливая их доступность растениям севооборота. Положительный эффект предлагаемого способа использования минерального удобрения прослеживается в повышении холодостойкости и засухоустойчивости, устойчивости к большинству грибных болезней, нетребовательности к почвенному плодородию, высоких фитосанитарных свойствах (конкурентность с сорняками). С ростом потребности в экологически чистых продуктах яровое тритикале повышает урожай экологически безопасного зерна, представляющего собой гибрид ржи и яровой пшеницы.

Следует отметить, предлагаемый способ стал внедряться в современном земледелии недавно и площадь возделывания новых районированных сортов во Владимирской области может достигнуть около 50 тыс. га.

Таким образом, предлагаемый способ внесения минеральных удобрений для данных сортов повышает качество получаемого зерна, следовательно, не только повышает плодородие почвы, но и урожай экологически безопасного зерна ярового тритикале - гибрид ржи и яровой пшеницы (новая зерновая культура).

Способ может найти широкое применение на легких почвах Нечерноземья страны и в первую очередь в фермерских хозяйствах на небольших площадях и давать высокий экономический эффект.