Влияние органических удобрении на продуктивность зернопропашного севооборота в условиях лесостепной зоны Зауралья

Размещено на http://allbest.ru

Влияние органических удобрении на продуктивность зернопропашного севооборота в условиях лесостепной зоны Зауралья

Станислав Сергеевич Миллерш, Евгений Александрович Дёмин,

Елена Ивановна Миллер, Александр Витальевич Фоминцев

Аннотация

Ключевые слова: органические удобрения, кукуруза, яровая пшеница, овес, урожайность, продуктивность, севооборот

Abstract

Stanislav S. Millerm, Evgeny A. Demin, Elena I. Miller, Alexander V. Fomintsev

This paper reflects scientific research on the effect of organic fertilizers on the productivity of grain-tillage crop rotation. The experiment was conducted in the forest-steppe zone of the Trans-Urals on the experimental field of the GAU of the Northern Trans-Urals from 2016 to 2021. The application of organic fertilizers (manure) of 30 t/ha in the grain crop rotation provides an increase in corn yield on average over the years of research from 27.1 t/ha to 35.2 t/ha on the studied variants. The aftereffect of manure has a positive effect on the productivity of subsequent grain crops of spring wheat and oats. The share of the aftereffect of organic fertilizers on the yield of spring wheat is 33%, on the yield of oats is no more than 6%. The total collection offeed units on the variant without the use of fertilizers on average for the crop rotation is 11.4 feed units / ha, whereas in the fertilized crop rotation this indicator increases by 38%.

Keywords: organic fertilizers, corn, spring wheat, oats, yield, productivity, crop rotation

Введение

Не увеличивая плодородия почвы, невозможно достигнуть стабильной урожайности сельскохозяйственных культур с высокими качествами [1, 2]. Большая роль в воспроизводстве почвенного плодородия в современном земледелии отводится применению органических удобрений и в системе севооборотов. Органические удобрения оказывают положительное действие на урожайность культур на протяжении многих лет [3, 4, 5, 6].

Установлено, что при длительном применении органических удобрений наблюдается увеличение их долевого участия в формировании урожая, что в свое время сказывается на прибавке урожая. При использовании повышенных доз органических удобрений происходит увеличение в почве запасов гумуса [7, 8].

При анализе продуктивности севооборотов необходимо правильно подобрать критерий оценки. Одним из основных путей увеличения продуктивности сельскохозяйственных культур является соблюдение севооборотов [9]. Различные способы и приёмы обработки почвы влияют на ее структурное состояние, строение пахотного слоя, водновоздушный, пищевой и тепловой режимы, тем самым оказывают влияние на условия роста растений, что сказывается на их урожайности [10, 11, 12].

Материалы и методы исследований

Опыт по изучению влияния органических удобрений на продуктивность культур проводился в зернопропашном севообороте (кукуруза - яровая пшеница - овес) на опытном поле ГАУ Северного Зауралья в 1,5 км от д. Утешевой Тюменского района с использованием полевых и лабораторных методов. Органические удобрения (навоз) 30 т/га вносили на поле под кукурузу после уборки предшественника перед основной обработкой. Весной при наступлении физической спелости почвы проводили ранневесеннее боронование зубовыми боронами БЗСС-1,0 в два следа поперек направления основной обработки. При наступлении оптимальных сроков посева сельскохозяйственных культур проводили предпосевную обработку почвы культиватором КПС-4 на глубину 7-8 см, после чего проводили посев культур. Учет урожая зеленой массы кукурузы проводили в 4-кратной повторности с каждого варианта, размер учетной делянки 50 м². Учитывали общий урожай зеленой массы кукурузы. Скашивали стебли с початками и взвешивали всю массу. Учет зерновых культур проводился сплошным методом в 4-кратной повторности. Бункерная урожайность с каждой делянки взвешивается и пересчитывается на 14%-ную влажность и 100%-ную чистоту. зерновой плодородие зауралье удобрение

Результаты исследований и их обсуждение

Зеленая масса кукурузы является основным источником корма для крупного рогатого скота [13]. В первой ротации севооборота урожайность зеленой массы кукурузы, возделываемой на черноземе выщелоченном, составила 30,2 т/га. Внесение 30 т/га навоза обеспечило увеличение выхода зеленой массы на 33% относительно контроля (рисунок 1).

Рисунок 1. Влияние органических удобрений на урожайность зернопропашного севооборота, т/га

В последующие годы исследований в каждой ротации севооборота отмечается тенденция по повышению урожайности на вариантах с использованием органических удобрений.

Во второй ротации севооборота урожайность кукурузы на контроле достигала 28,7 т/га, на удобренном варианте - 39,5 т/га, что на 40% выше контроля при НСРо5=5,8 т/га.

В третьей и четвертой ротации выход зеленой массы кукурузы на естественном плодородии чернозема выщелоченного достигал 21,7 и 27,6 т/га. На удобренном фоне урожайность возрастала на 41 и 10% относительно контроля и достигала 30,5 и 34,4 т/га соответственно. Проведя статистический анализ, было выявлено, что доля влияния органических удобрений на урожайность зеленой массы кукурузы составляет 50%, а погодные условия - 42%.

Существенная разница в урожайности зеленой массы кукурузы по годам исследований в большей степени связаны с суммой активных температур.

Расчеты по взаимосвязи суммы активных температур и урожайности кукурузы показали весьма высокую зависимость (г=0,91). Это позволило провести регрессионный анализ и получить линейное уравнение (1) достоверное в диапазоне суммы активных температур от 1400 до 1800°С (рисунок 2).

y = 0,0214x - 7,2199 (1)

R² = 0,8329

где у - урожайность зеленой массы кукурузы, т/га; х - сумма активных температур, °С.

Сумма активных температур, °С

Рисунок 2. Зависимость урожайности зеленой массы кукурузы от суммы активных температур

Органические удобрения имеют долгое последействие от 3 до 5 лет. Что повышает продуктивность следующих культур в звене севооборота [14, 15]. Урожайность яровой пшеницы на контроле в первой ротации севооборота достигала 1,8 т/га, на удобренном варианте прибавка составила 0,7 т/га при НСРо5=0,3 т/га.

Во второй ротации севооборота урожайность яровой пшеницы, возделываемой на естественном плодородии почвы, составила 2,0 т/га, тогда как в звене, где вносились органические удобрения, она была выше контроля на 40%.

В третьей и четвертой ротации севооборота урожайность яровой пшеницы на контроле достигала 3,2 и 2,0 т/га. В севообороте, где вносились органические удобрения, урожайность яровой пшеницы была выше контроля на 34 и 45%, соответственно.

Статистический анализ позволил установить, что доля влияния внесенных под кукурузу органических удобрений на урожайность яровой пшеницы составляет 33%, тогда как погодные условия 66%.

Урожайность овса в первой ротации севооборота на контроле достигала 4,0 т/га, тогда как в звене севооборота, где вносились удобрения под кукурузы 4,6 т/га, что на 15% выше контроля при НСРо5=0,1 т/га.

Во второй ротации севооборота урожайность овса составляла 4,4 т/га на естественном агрофоне и 5,0 т/га в севообороте, где вносились удобрения.

В третьей и четвертой ротации отмечалась такая же закономерность, где урожайность овса была выше на 10 и 46% в севообороте с внесением органических удобрений. Проведя статистический анализ, было выявлено, что доля влияния внесенных органических удобрений под первую культуру в севообороте на урожайность овса составляет не более 6%, а погодные условия - 94%. Для оценки продуктивности севооборота в целом нужно проанализировать выход кормовых единиц с гектара.

В среднем за годы исследований выход кормовых единиц с зеленой массы кукурузы на контроле составлял 5,4 корм. ед./га, внесение органических удобрений в дозе 30 т/га, продуктивность была выше на 23%.

Выход кормовых единиц на яровой пшенице на естественном плодородии достигал 2,7 корм. ед./га, тогда как в удобренном севообороте этот показатель составлял 3,8 корм. ед./га. На овсе выход кормовых единиц с гектара составлял 3,3 на контроле и 3,9 корм. ед./га в удобренном севообороте. В целом продуктивность зернопропашного севооборота без внесения удобрений составляла 11,4 корм. ед./га, внесение 30 т/га навоза повышала выход кормовых единиц с гектара на 38%, относительно контроля (рисунок 3).

Рисунок 3. Влияние органических удобрений на выход кормовых единиц с зернопропашного севооборота, корм. ед./га

Заключение

Внесение навоза в дозе 30 т/га в зернопропашном севообороте обеспечивает повышение урожайности кукурузы в среднем за годы исследований на с 27,1 т/га на контроле до 35,2 т/га на удобренных вариантах. Доля органических удобрений в продуктивности кукурузы составляет 50%. Тогда как около 42% приходится на погодные условия, которые показали высокую зависимость урожайности с суммой активных температур (г=0,91).

Последействие навоза положительно сказывается на продуктивности яровой пшеницы, где урожайность возрастает с 2,3 т/га на контроле до 3,1 т/га в севообороте с внесением органических удобрений. Доля влияния последействия органических удобрений на урожайность яровой пшеницы составляет 33%, тогда как погодные условия 66%. Урожайность овса на естественном плодородии чернозема выщелоченного составляет 3,3 т/га, в удобренном севообороте 3,9 т/га.

Доля влияния внесенных органических удобрений под первую культуру в севообороте на урожайность овса составляет не более 6%, а погодные условия - 94%. Общий сбор кормовых единиц на варианте без использования удобрений в среднем по севообороту составляет 11,4 корм. ед./га, тогда как в удобренном севообороте этот показатель возрастает на 38%.

Список источников

1. Чекмарев П.А. Воспроизводство плодородия - залог стабильного развития агропромышленного комплекса России // Плодородие. 2018. № 1. С. 4-7.

2. Николаев Е.В. Научные и практические основы повышения качества продукции растениеводства // Симферополь: ИП Бражников Д. А. 2016. 164 с.

3. Паштецкий В.С., Радченко Л.А., Женченко К.Г. Сохранение гумуса в почвах Крыма - основной фактор повышения плодородия // Аграрный вестник Урала. 2015. № 5. С. 24-27.

4. Новоселов С.И. Влияние севооборота и удобрений на урожайность сельскохозяйственных культур и плодородие почвы // Вестник Марийского государственного университета серия: сельскохозяйственные науки. Экономические науки. 2017. № 1. С. 60-65.

5. Приходько А.В. Влияние последействия применения органических удобрений в короткоротационном севообороте на продуктивность озимого ячменя // Известия сельскохозяйственной науки Тавриды. 2019. № 17 (180). С. 58-64.

6. Дмитриева Е. К., Шахова Л.В., Шахова О.А. Оценка климатической комфортности Юга Тюменской области // Сборник трудов LVI Студенческой научно-практической конференции «Успехи молодежной науки в агропромышленном комплексе», Тюмень, 12 октября 2021 года. Тюмень: Государственный аграрный университет Северного Зауралья. 2021. С. 438-441.

7. Лукин С.М., Золкина Е.И., Марчук Е.В. Влияние длительного применения удобрений на продуктивность севооборота, содержание и качественный состав органического вещества почвы // Плодородие. 2021. № 3 (120). С. 93-98. DOI 10.25680/S19948603.2021.120.18.

8. Com yield per silo depending on the elements of cultivation technology in Western Siberia / R.R. Akhtariev, E.I. Miller, S.S. Miller, V.V. Rzaeva. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, Krasnoyarsk, 16-19 июня 2021 года / Krasnoyarsk Science and Technology City Hall of the Russian Union of Scientific and Engineering. Krasnoyarsk: IOP Publishing Ltd. 2021. P. 22069. DOI 10.1088/1755-1315/839/2/022069.

9. Миллер С.С., Рзаева В.В. Продуктивность севооборотов в Тюменской области // Перспективные разработки и прорывные технологии в АПК: Сборник материалов национальной научно-практической конференции, Тюмень, 21 -23 октября 2020 года. Тюмень: Государственный аграрный университет Северного Зауралья. 2020. С. 139-142.

10. Есаулко А.Н., Агеев В.В., Лобанкова О.Ю. Биологизация систем удобрений - как путь совершенствования систем земледелия // Научно-обоснованные системы земледелия: теория и практика материалы Научно-практической конференции, приуроченной к 80-летнему юбилею В.М. Пенчукова. Ставрополь. 2013. С. 87-89.

11. Фурсова А.Ю. Влияние систем удобрения и приёмов обработки почвы на условия формирования продуктивности озимой пшеницы после предшественника горох на черноземе выщелоченном // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2015. № 105. С. 1-13.

12. Обработка почвы в Западной Сибири: Учебное пособие предназначено для студентов, преподавателей, аспирантов / В.А. Федоткин, В.В. Рзаева, Н.В. Фисунов [и др.]. Тюмень: Государственный аграрный университет Северного Зауралья. 2018. 138 с.

13. Демин Е.А., Еремин Д.И. Влияние минеральных удобрений на содержание белка и крахмала в зерне кукурузы выращиваемой в лесостепной зоне Зауралья // Вестник АПК Ставрополья. 2018. № 2(30). С. 130-133. DOI 10.31279/22229345-2018-7-30-130-133.

14. Мерзлая Г.Е., Афанасьев Р.А. Эффекты последействия минеральных и органических удобрений на дерновоподзолистой почве // Плодородие. 2019. № 1(106). С. 15-17. DOI 10.25680/S19948603.2019.106.04.

15. Никифорова С.А., Захаров С.А. Отзывчивость яровой пшеницы на действие и последействие органических и минеральных удобрений // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2020. № 4 (52). С. 88-93. DOI 10.18286/1816-4501-2020-4-88-93.

References

1. Chekmarev, P.A. Reproduction of fertility - a pledge of stable development of the agro-industrial complex of Russia. Fertility, 2018, no. 1, pp. 4-7.

2. Nikolaev, E.V. Scientific and practical bases for improving the quality of crop production. Simferopol: IP Brazhnikov D.A. 2016. 164 p.

3. Pashtetsky, V.S., L.A. Radchenko and K.G. Zhenchenko. Preservation of humus in the soils of the Crimea - the main factor in increasing fertility. Agrarian Bulletin of the Urals, 2015, no. 5, pp. 24-27.

4. Novoselov, S.I. The influence of crop rotation and fertilizers on crop yields and soil fertility. Bulletin of the Mari State University series: agricultural sciences. Economic sciences, 2017, no. 1, pp. 60-65.

5. Prikhodko, A.V. The effect of the aftereffect of the use of organic fertilizers in short-rotation crop rotation on the productivity of winter barley. News of agricultural science of Taurida, 2019, no. 17 (180), pp. 58-64.

6. Dmitrieva, E.K., L.V. Shakhova and O.A. Shakhova. Assessment of climatic comfort in the South of the Tyumen region. Proceedings of the LVI Student scientific and practical conference "Successes of youth science in the agro-industrial complex", Tyumen, October 12, 2021. Tyumen: State Agrarian University of the Northern Trans-Urals, 2021, pp. 438-441.

7. Lukin, S.M., E.I. Zolkina and E.V. Mapchuk. The influence of long-term use of fertilizers on crop rotation productivity,

content and qualitative composition of soil organic matter. Fertility, 2021, no. 3 (120), pp. 93-98. DOI10.25680/S19948603.2021.120.18.

8. Akhtariev, R.R., E.I. Miller, S.S. Miller and V.V. Rzaeva. Corn yield per silo depending on the elements of cultivation technology in Western Siberia. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, Krasnodar, June 16-19, 2021. Krasnodar Science and Technology City Hall of the Russian Union of Scientific and Engineering. Krasnodar: IOP Publishing Ltd, 2021, pp. 22069. DOI 10.1088/1755-1315/839/2/022069.

9. Miller, S.S. and V.V. Rzaeva. Productivity of crop rotations in the Tyumen region. Promising developments and breakthrough technologies in the agro-industrial complex: Collection of materials of the National Scientific and Practical Conference, Tyumen, October 21-23, 2020. Tyumen: State Agrarian University of the Northern Trans-Urals, 2020, pp. 139-142.

10. Yesaulko, A.N., V.V. Ageev and O.Yu. Lobankova. Biologization of fertilizer systems - as a way to improve farming systems. Scientifically based farming systems: theory and practice materials of the Scientific and practical conference dedicated to the 80th anniversary of V.M. Penchukov. Stavropol, 2013, pp. 87-89.

11. Fursova, A.Yu. The influence of fertilizer systems and tillage techniques on the conditions for the formation of productivity of winter wheat after the predecessor of peas on leached chernozem. Polythematic network electronic scientific journal of the Kuban State Agrarian University, 2015, no. 105, pp. 1-13.

12. Fedotkin, V.A., V.V. Rzaeva, N.V. Fisunov et al. Tillage in Western Siberia: A textbook intended for students, teachers, postgraduates. Tyumen: State Agrarian University of the Northern Trans-Urals, 2018, 138 p.

13. Demin, E.A. and D.I. Eremin. The effect of mineral fertilizers on the protein and starch content in corn grain grown in the forest-steppe zone of the Trans-Urals. Bulletin of Agroindustrial Complex of Stavropol, 2018, no. 2 (30), pp. 130-133. DOI 10.31279/2222-9345-2018-7-30-130-133.

14. Merzlaya, G.E. and R.A. Afanasyev. Effects of the aftereffect of mineral and organic fertilizers on sod-podzolic soil. Fertility, 2019, no. 1 (106), pp. 15-17. DOI 10.25680/S19948603.2019.106.04.

15. Nikiforova, S.A. and S.A. Zakharov. Responsiveness of spring wheat to the effect and aftereffect of organic and mineral fertilizers. Bulletin of the Ulyanovsk State Agricultural Academy, 2020, no. 4 (52), pp. 88-93. DOI 10.18286/1816-4501-2020-4-88-93.

Размещено на Allbest.ru