Развитие и продуктивность озимой ржи при минеральном питании в условиях Приленского агроландшафта Центральной Якутии

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Развитие и продуктивность озимой ржи при минеральном питании в условиях Приленского агроландшафта Центральной Якутии

Слепцова Н.А., Иванова Л.С.

Якутская государственная сельскохозяйственная академия

В статье представлены данные по росту и развитию озимой ржи в зависимости от возрастающих доз минерального питания в условиях Приленского агроландшафта. Исследования проведены на третьей надпойменной террасе р. Лена в условиях второй агроэкологической группы земель Приленского агроландшафта. Почвы опытного участка определены как лугово-черноземные слабосолончаковатые, при этом тип засоления - хлоридно-сульфатный. Рост и развитие растений озимой ржи сорта Ситниковский во многом зависят от условий перезимовки. Наибольший прирост зеленой массы озимой ржи отмечен в фазу выхода в трубку при применении удобрений в дозе N₂₂₈P₉₀: до 4,9 см в сутки. В условиях Приленского агроландшафта с часто повторяющейся засушливой весной особенно важно, чтобы растения раскустились еще осенью и заложили мощную корневую систему. Это имеет большое значение не только для перезимовки, но и для успешного роста весной. Максимальный урожай зеленой массы озимой ржи получен при внесении минеральных удобрений в дозе N₁₅₀P₁₂₀K₉₀: до 197 ц/га. При этом следует отметить, что внесение 1 кг д.в. фосфора обеспечивает получение до 25,5 кг зеленой массы озимой ржи, азота - до 8,8 кг и калия - до 5,5 кг. Высокий потенциал продуктивности озимой ржи получен при внесении полных минеральных удобрений в дозе N₁₅₀P₁₂₀K₉₀ со сбора обменной энергии до 19,72 ГДж, кормовых единиц - до 15,30 ц и сырого протеина - до 25,36 ц. При этом содержание переваримого протеина на 1 кормовую единицу достигает 105 г, что полностью соответствует зоотехническим нормам для животных.

Ключевые слова: ОЗИМАЯ РОЖЬ, ЛИНЕЙНЫЙ РОСТ, ПРИРОСТ ЗЕЛЕНОЙ МАССЫ, СУТОЧНЫЙ ПРИРОСТ, ФАЗЫ РАЗВИТИЯ, УРОЖАЙНОСТЬ, ПРОДУКТИВНОСТЬ, АГРОЛАНДШАФТ

Цель исследований

озимая рожь минеральное питание

Важным резервом увеличения производства кормов и повышения их качества является использование адаптированных и урожайных сортов сельскохозяйственных культур, наиболее полно реализующих природно-климатические условия регионов. В условиях Приленского агроландшафта Центральной Якутии к такой культуре относится озимая рожь. Созданный селекционерами Якутского НИИСХ районированный сорт озимой ржи Ситниковский отличается высокой зимостойкостью под снежным покровом толщиной 25 см: выдерживал температуру воздуха до -58-60 ^оС. Озимая рожь хорошо переносит в условиях Центральной Якутии пониженные температуры до -30-34 ^оС на глубине узла кущения. Морозостойкость озимой ржи зависит от фазы вегетации развития перед зимним периодом.

В связи с этим актуальной становится проблема использование озимой ржи для производства зеленой массы при различных дозах удобрений в условиях Приленского агроландшафта среднетаежной зоны Центральной Якутии.

Целью исследований является изучение влияния различных доз минеральных удобрений на формирование и продуктивность озимой ржи в условиях лугово-черноземных слабосолончаковатых почв Приленского агроландшафта.

Методика исследований

Экспериментальная работа проводилась в условиях Приленского агроландшафта на научно-производственном стационаре «Илгэллях» в ОПХ «Покровское» на третьей надпойменной террасе р. Лена. Данный стационар занимает вторую агроэкологическую групп земель. Приленский агроландшафт занимает 3,0 тыс. км² земель (6,0% Лено-Алданского междуречья). Эта эрозионно-аккумулятивная равнина с абсолютной высотой 140-170 м отделяется от Чурапчинского агроландшафта уступом 10-20 м. Значительную часть Приленского агроландшафта составляет песчано-грядовая равнина на средне- и верхнечетвертичных песчаных и супесчаных отложениях с мерзлотными боровыми неоподзоленными и оподзоленными почвами.

Вторая агроэкологическая группа земель Приленского агроландшафта представлена засоленными землями надпойменных террас р. Лены и занимает 0,15 тыс. кв. м. Полевой участок расположен на третьей надпойменной террасе, которая представлена грядами с плоскими выровненными вершинами. В почвенном покрове преобладают мерзлотные лугово-черноземные почвы в комплексе с мерзлотными боровыми неоподзоленными песчаными почвами, занятыми сосновыми лесами. Мерзлотные лугово-черноземные почвы занимают большие площади по сравнению с черноземно-луговыми и более засушливы. Данные земли отличаются засушливостью, особенно в период посева и роста сельскохозяйственных культур, когда продуктивная влага в слое почвы 0-20 см составляет 10-16 мм. При этом отмечается высокая обеспеченность почв теплом (весной в слое почвы 0-20 см температура повышается до 8-12 ⁰С). Безморозный период на поверхности почвы составляет 59-62 дня, в воздухе - 67-105 дней, сумма активных температур выше 10⁰С в среднем достигает 1340-1400 ⁰С. Данные земли при орошении пригодны для выращивания большинства сельскохозяйственных культур, в том числе кормовых [1-3].

Почвы опытного участка определены как лугово-черноземные слабосолончаковатые. Тип засоления - хлоридно-сульфатный с отклонением Cl₂/SO₄ почвы: 0-40 см - 0,76; 40-60 см - 0,71; 60-80 см - 0,67; 80-100 см - 1,15 мг-экв/100 г почвы. Солончаковость изучаемой почвы определена по градации Л.Г. Еловской [4]. В пахотном слое 0-20 см лугово-черноземных слабосолончаковатых почв содержалось^ гумуса - 5,4%, нитратного азота - 80,6, подвижного фосфора - 92,2, обменного калия - 80,6 мг на кг почвы, рН солевое - 7,0, рН водное - 7,6, реакция щелочная - pH солевая 7,7-8,3.

Удобрения вносили весной перед посевом с последующим боронованием согласно схеме опытов. Исследования проводились на фоне орошения поливной установкой ДДН-70. Влажность почвы в течение вегетации поддерживалась в пределах 70% НВ. Поливная норма составила 400 м³/га.

Основная агротехника возделывания озимой ржи включала предпосевную обработку почвы, в которую входила культивация с последующим боронованием легкими боронами и прикатывание почвы до и после посева. Весной следующего года проводили боронование легкими зубовыми боронами в 2-3 следа до всходов. Посев озимой ржи за годы исследований проводили до 20 августа. Норма высева озимой ржи - 4 млн./га зерен [5].

Все наблюдения и учеты проведены по общепринятой методике по кормопроизводству ВНИИ кормов [6].

Объектом изучения по влиянию возрастающих доз минеральных удобрений в условиях Приленского агроландшафта является озимая рожь (secale cereale L) сорта Ситниковский. Однолетнее растение, имеет мочковатую, глубоко проникающую в почву корневую систему. Стебель полый, с 5-6 узлами, высотой 2 м. Листья линейные, соцветия - колос, плод - зерновка. Растения озимой ржи в засуху сбрасывают все листья и формируют урожай за счет синтетической деятельности влагалищ листьев и колоса [7]. Продолжительность вегетационного периода у озимой ржи составляет 300-350 дней. Для растений ржи характерен интенсивный рост в высоту в фазе трубкования-колошения, прирост составляет 5 см в сутки. Возделываемые в Якутии районированные сорта озимой ржи отличаются высокой зимостойкостью. При этом теплообеспеченность всходов должна быть достаточной. Озимая рожь хорошо растет при среднесуточной температуре воздуха +15^о … +18^оС. Температура почвы на глубине заделки семян должна быть в пределах +10^о … +12^оС. По данным Иванова Б.И. [7], урожайность зеленой массы озимой ржи в долине р. Лена при удобрении в дозе (PK)₆₀ составила 278,7 ц/га, что на 36,5 ц/га выше контроля. При 25-градусном морозе растения, ушедшие в зиму в фазе 3-х листьев, погибают на 50%. Озимая рожь мало требовательна к плодородию почвы и ее кислотности.

Результаты исследований

Необходимо учитывать специфические элементы климата Приленского агроландшафта, которые формируются в условиях повсеместного развития многолетней мерзлоты и своеобразного гидрологического режима р. Лены и создают сложный комплекс условий для формирования роста растений.

Рост и развитие растений озимой ржи во многом зависят от условий перезимовки. При неблагоприятных условиях перезимовки чаще всего повреждаются растения слаборазвитые, прекратившие вегетацию на ранних фазах развития. Такие растения даже в случае перезимовки дают пониженный урожай, так как их продуктивная кустистость бывает незначительной. Достаточно окрепшими и хорошо подготовленными к перезимовке считаются растения, вступившие в фазу кущения, образовавшие вторичные корни и 2-3 побега в среднем за куст. В условиях Якутии с часто повторяющейся засушливой весной особенно важно, чтобы растения раскустились еще осенью и заложили мощную корневую систему. Это имеет большое значение не только для перезимовки, но и для успешного роста весной.

Перезимовка озимой ржи, в основном, зависит от высоты и целостности снежного покрова. Районированный сорт Ситниковский озимой ржи под снежным покровом 25 см выдерживает температуру воздуха до -58-60 ⁰С. Раскустившаяся озимая рожь покрывается снегом в зеленом состоянии и в зимний период может быть тебеневочным кормом для лошадей. Это приводит к нарушению целостности снежного покрова, оголению узла кущения и гибели растений. Поэтому посевы озимой ржи должны быть огорожены или стравлены поздней осенью, после полного замерзания почвы во избежание сильного повреждения растений и оголения участков от снега. Также озимая рожь сильно страдает от посева в неосевшую почву. Недостаточное оседание, грубокомковая структура почвы приводят к неравномерности всходов и слишком глубокой заделке семян, следствием чего являются изреженность всходов, слабое кущение, разрыв корней и в итоге - плохая перезимовка растений.

С учетом биологических особенностей роста и развития растений озимой ржи и по данным агрометеостанций, для прохождения разных фаз развития в осенний период требуется накопление эффективных температур при периодах: посев-всходы - до 120⁰С; посев-начало кущения - до 300⁰С; посев-кущение-2-3 побега - до 500⁰С; посев-кущение-5-6 побегов - до 600⁰С.

Интенсивное наступление весны в Якутии, быстрое нарастание температуры не благоприятствует образованию боковых побегов, для которых требуется длинная, прохладная и влажная весна. Поэтому растения озимой ржи, не раскустившиеся осенью и ослабленные низкими температурами, не имеют хорошо развитой корневой системы и формируют пониженный урожай даже при благоприятной перезимовке. Возобновление вегетации озимой ржи начинается с переходом среднесуточной температуры воздуха +5⁰С.

Исследования установили, что рост и развитие растений озимой ржи в значительной степени зависели от условий перезимовки. В 1999 году зима была относительно малоснежной, в 2000-2001 годах - холодной, но высокий снежный покров благоприятствовал хорошей перезимовке растений озимой ржи. В результате перезимовки количество растений на 1 кв. м весной уменьшилось на 40-70 %. При этом отмечено, что растения озимой ржи с длинным межфазным периодом всходы-кущение намного лучше переносят зиму. От весеннего возобновления вегетации до начала цветения продолжительность межфазных периодов изменялась от 46 до 50 дней. Выход в трубку отмечается обычно в конце мая и в первой пятидневке июня.

В зависимости от метеоусловий года, длительность периода возобновления вегетации-колошения изменяется в широких пределах. В среднем фаза колошения наступает в конце июня, и озимая рожь в третьей декаде июня достигает своей укосной спелости. Прохождение отдельных фаз развития растений озимой ржи зависит от агрометеорологических условий вегетационного года. Всходы озимой ржи при оптимальных условиях появляются через 6-7 дней. С ухудшением температурных условий появление всходов задерживается на 5-6 дней. Различия погодных условий также повлияли на величину межфазного периода всходы-кущение. Здесь разница по годам достигает 16-19 дней, что сильно отразилось на перезимовке растений.

Наблюдения за ростом растений в высоту показали, что озимая рожь в фазу кущения достигала высоты 20,5-30,2 см. Суточный прирост зеленой массы в этот период составил 1,1-1,6 см (табл. 1). Наибольший прирост зеленой массы озимой ржи отмечен в фазу выхода в трубку при применении удобрений в дозе N₂₂₈P₉₀: до 4,9 см в сутки. Даже при низких температурах воздуха после ранневесеннего боронования растения озимой ржи начинают интенсивно отрастать, что объясняется использованием осенних и зимне-весенних запасов влаги. В период уборки высота озимой ржи изменялась в пределах 88-105 см. При этом суточный прирост в период колошение-цветение в среднем составил 3,9-4,8 см. Наибольший суточный прирост отмечен при внесении повышенных доз удобрений. В условиях Приленского агроландшафта средняя урожайность зеленой массы озимой ржи сорта Ситниковский по годам составляла: 1999 г. - 171,6 ц/га; 2000 г. - 185,5 ц/га; 2001 г. - 196,5 ц/га зеленой массы.

В 1999 году наибольший урожай зеленой массы озимой ржи получен при внесении минеральных удобрений в дозе N₁₅₀P₁₂₀K₉₀: до 197 ц/га (табл. 2). При этом 1 кг д.в. фосфора обеспечивает гораздо больший урожай, чем азот и калий. Необходимо отметить, что внесение 1 кг д.в. фосфора обеспечивает получение до 25,5 кг, азота - до 8,8 кг и калия - до 5,5 кг зеленой массы озимой ржи. Начало вегетационного периода 1999 года характеризовалось засушливостью, незначительные осадки выпали в самом начале и в конце мая, что повлияло на урожайность озимой ржи. Количество осадков в 2000 году на начало вегетационного периода было выше среднемноголетнего.

Наибольшая урожайность зеленой массы озимой ржи получена при применении удобрений в дозе NPK₉₀ до_: 20,8 т/га. При этом 1 кг д.в. азота обеспечил повышение урожайности зеленой массы на 40 кг, фосфора - на 46,6 кг и калия - на 31,1 кг.

Таблица 1. Прирост зеленой массы и рост растений в высоту у озимой ржи в условиях Приленского агроландшафта

Таблица 2. Влияние разных доз и сочетаний минеральных удобрений на урожайность зеленой массы озимой ржи, т/га

Наиболее благоприятным по погодным условиям для роста и развития озимой ржи является 2001 год, хотя осадков выпало 113 мм против нормы 154 мм. Внесение минеральных удобрений в дозе N₂₂₈P₉₀ обеспечило урожайность зеленой массы озимой ржи 22,0 т/га. При этом 1 кг д.в. азота способствовал повышению урожайности на 32,2 кг, фосфора - 26,6 кг, калия - 44,4 кг зеленой массы. Двойные сочетания элементов питания не показали большую прибавку урожая, а тройные сочетания обеспечивали в среднем урожайность в пределах 19,5-20,2 т/га зеленой массы [8].

Нами установлено, что хозяйственная продуктивность зеленой массы озимой ржи в условиях Приленского агроландшафта во многом зависела от перезимовки растений и различных доз, сочетаний удобрений (табл. 3). Так, в среднем за годы исследований максимальная урожайность зеленой массы озимой ржи сорта Ситниковский получена при внесении N₁₅₀P₁₂₀K₉₀: до 20,1 т/га, что выше контроля без удобрений на 4,83 т/га.

Внесение полных минеральных удобрений в дозе N₁₅₀P₁₂₀K₉₀ обеспечивало получение наибольшего сбора обменной энергии - до 19,72 ГДж, кормовых единиц - 15,30 ц и сырого протеина - 25,36 ц, что превышает контроль без удобрения, соответственно, на 20%; 22% и 32%. При этом содержание переваримого протеина на 1 кормовую единицу достигает 105 г, что полностью соответствует зоотехническим нормам для животных.

Таблица 3. Продуктивность зеленой массы озимой ржи сорта Ситниковский при удобрениях в условиях Приленского агроландшафта (1998-2000 гг.)

Таким образом, внесение минеральных удобрений в дозе N₁₅₀P₁₂₀K₉₀ в условиях второй агроэкологической группы земель Приленского агроландшафта и использование районированного сорта озимой ржи Ситниковский обеспечило получение максимальной продуктивности зеленой массы (до 20,1 т/га) со сбором обменной энергии - до 19,72 ГДж, кормовых единиц - 15,30 ц и сырого протеина - 25,36 ц.

Список использованных источников

1. Иванова Л.С. Адаптивно-ландшафтные системы земледелия Лено-Амгинского междуречья. - Новосибирск. - 2004. - 132 с.

2. Иванова Л.С. Зерновые культуры в системе адаптивно-ландшафтного земледелия Якутии (на примере Лено-Амгинского междуречья): метод. Рекомендации. - Якутск. - 2005. - 56 с.

3. Система ведения сельского хозяйства в Республике Саха (Якутия) на период 2016-2020 годы / метод. пособие. - Якутск. - 2017. - 415 с.

4. Еловская Л.Г., Коноровский А.К..Саввинов Д.Д. Мерзлотные засоленные почвы Центральной Якутии. - М: Наука. - 1966. - 275 с.

5. Система ведения агропромышленного производства Республики Саха (Якутия) до 2005 г. / РАСХН СО ЯНИИСХ. - Новосибирск. - 1999. - 304 с.

6. Методические рекомендации по проведению опытов с кормовыми севооборотами. - М. - 1989. - 23 с.

7. Иванов, Б.И., Попов Н.Т., Иванов В.Г. Озимая рожь - перспективная культура в Якутии // Кормопроизводство на Крайнем Севере. - М. - 1981. - С. 72-75.

8. Слепцова Н.А. Эффективность применения минеральных удобрений на зеленую массу озимой ржи в условиях Центральной Якутии // Молодые ученые Республики Саха (Якутия): сбор. науч. статей. - Якутск. - 2004, вып. 3. - С. 42-44.

Размещено на Allbest.ru