employee
UDK 63 Сельское хозяйство. Лесное хозяйство. Охота. Рыбное хозяйство
GRNTI 68.31 Сельскохозяйственная мелиорация
OKSO 35.00.00 Сельское, лесное и рыбное хозяйство
BBK 4 СЕЛЬСКОЕ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО. СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ И ЛЕСОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ
TBK 6 ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ. МАТЕМАТИКА
BISAC TEC003050 Agriculture / Irrigation
The article presents the results on the effect of various soil treatments and doses of mineral fertilizers on the productivity of spring barley under irrigation conditions on light chestnut soils of the Northern Caspian. Studies have revealed that the greatest yield increases were obtained when using the working organ of the ROPA – 0,32–0,49 t / ha, as well as when applying mineral fertilizers at a dose of N150P150K150 – 3,91–4,08 t /ha. In absolute terms, the highest yield of barley grain was provided on the variant with deep loosening of the soil with a ROP tool (h = 0,4–0,45 m) with a dose of fertilizers N150P150K150 – 7,64 t/ha.
spring barley, tillage, doses of mineral fertilizers, yield
Адаптивное растениеводство предполагает ряд мероприятий, направленных на увеличение урожайности ячменя, к которым относятся основная обработка почвы и применение минеральных удобрений [7]. Применение минеральных удобрений практически во всех регионах возделывания ячменя способствует повышению его урожайности [6]. При этом доля участия минеральных удобрений в формировании урожайности может колебаться в широких диапазонах от 40 до 70% [9].
Яровой ячмень является ценной зернофуражной культурой, что особенно актуально для регионов с развивающимся животноводством, к которым можно отнести и Астраханскую область. Несмотря на большие потребности, площади посевов ярового ячменя достигают лишь 15 тысяч гектар, что, в первую очередь, связано с большими рисками при возделывании зерновых культур в данном регионе. Частые засухи на фоне низкого плодородия почв могут частично или полностью повреждать растения ячменя, что приводит к недоборам урожая или его полной потере [10,11].
Основным фактором, лимитирующим получение высоких устойчивых урожаев данной культуры, является, в первую очередь, влагообеспеченность, которую можно частично обеспечить применением глубоких обработок почвы, а также применением орошения и обеспечение растений питанием, что достигается применением минеральных удобрений [4,8].
Поэтому, наиболее целесообразным в засушливых условиях Астраханской области является возделывания ячменя на орошении. При этом, потенциал данной культуры при возделывании в орошаемых условиях с применением различных доз минеральных удобрений на фоне различных основных обработок почвы недостаточно изучен.
В связи с этим, целью нашего исследования являлось изучение влияния доз минеральных удобрений на фоне различной основной обработоке почвы на продуктивность ярового ячменя при орошении на светло-каштановой почве аридной зоны Северного Прикаспия.
Методика
Опытный участок был заложен на орошаемых полях ФГБНУ «Прикаспийский аграрный федеральный научный центр Российской академии наук», который расположен на севере Астраханской области в Черноярском районе [1].
Опыт двухфакторный: фактор А – основные обработки почвы – 1. Вспашка ПН-4-35 (h=0,20-0,22 м), контроль, 2. СибИМЭ (h=0,30-0,35 м), 3. РАНЧО (h=0,35-0,40 м), 4. РОПА (h=0,40-0,45 м); фактор В – дозы минерального питания – 1. Без удобрений (контроль), 2. N90P90K90, 3. N120P120K120, 4. N150P150K150. Повторность опыта четырехкратная, учетная площадь делянки второго порядка – 100 м2, общая площадь под опытом – 25 га.
Закладка опытных делянок проводилась по требованиям методики опытного дела Б.А. Доспехова (1979) [3]. Учеты и наблюдения проводились по общепринятым методикам: влажность почвы термостатно-весовым методом на глубине почвенного профиля 1,0 м послойно по методике А.Ф. Вадюниной и З.А. Корчагиной [2]; высота растений определялась по главному стеблю на закрепленных площадках, определение биологической урожайности проводилось по методике Госсортсети в четырехкратной повторности, определение элементов структуры урожайности проводилось на 10 растениях по вариантам [5].
Почвы опытного участка светло-каштановые. Результаты проведенных анализов почвенных образцов опытного участка показали низкое содержание гумуса, так, на глубине 0…0,20 м его значения колебались на уровне 0,91%, а на глубине 0,20…0,45 м снижались до 0,87%. Почвы слабощелочные – рН солевой вытяжки 7,6. Обеспеченность почв опытного участка подвижными формами соединений азота очень низкое –5,3…5,4 мг/кг, фосфора низкое – 20,3…28,4 мг/кг, калия высокое – 228,4…265,2 мг/кг.
Климатические условия места проведения опыта сильно континентальные, засушливые. Осадков выпадает мало (не более 250 мм в год), при этом испаряемость превышает их в 4-5 раз. Коэффициент увлажнения данной территории 0,12-0,33. По ГТК место закладки опыта относится к засушливому району с коэффициентом 0,4-0,5 [1].
Посев проводили в первой декаде апреля при готовности почвы. Удобрения вносились при посеве. Вегетационные поливы ярового ячменя проводились с учетом поддержания предполивного порога влажности почвы на уровне 70…75% НВ в периоды всходов, выхода в трубку, колошения и налива зерна с учетом погодных условий года. В среднем за вегетацию проводилось 5-8 поливов поливной нормой 500…550 м3/га. Орошение осуществлялось дождевальной машиной кругового действия Centerstar НК 168.
Результаты и их обсуждение
Различные дозы минерального питания на фоне различных основных обработок почвы предопределили отличия вегетации ярового ячменя по вариантам опыта и отразились на средних показателях структуры урожая и урожайности в целом.
В результате проведенных трехлетних испытаний установлено, что изучаемые факторы опыта оказывают влияние на формирование продуктивности ярового ячменя, в частности увеличение глубины обработки почвы и повышение доз минерального питания на фоне орошения способствуют увеличению высоты растений ячменя в среднем на 0,05…0,21 м (таблица 1).
Наибольшее значение высоты растений отмечалось на варианте обработки почвы рабочим органом РОПА (h=0,40-0,45 м) с внесением минеральных удобрений в дозе N150P150K150 – 0,83 м. На данном варианте отмечалось и наибольшее количество продуктивных стеблей – 599 шт./м2, что выше контрольного варианта без удобрений на 78 шт./м2, а по сравнению с аналогичным по внесению минеральных удобрений вариантом на обработке почвы ПН-4-35 (h=0,20-0,22 м) на 110 шт./м2.
Минимальная длина колоса отмечалась на контрольном варианте ПН-4-35 (h=0,20-0,22 м) без внесения минеральных удобрений – 7,0 см. Внесение различных доз минеральных удобрений способствовало увеличению длины колоса на данном варианте обработки почвы на 0,4…0,6 см. Наибольшие значения длины колоса отмечались на вариантах с обработками почвы РАНЧО и РОПА от 7,3 до 8,1 см в зависимости от доз минеральных удобрений.
Количество зерен в колосе также варьировало от 29 до 50 штук в зависимости от обработки почвы и доз удобрений (таблица 1).
Таблица 1 - Элементы структуры урожайности ярового ячменя «Ратник» в зависимости от варианта опыта, среднее за 2020…2022 гг.
|
Обработка почвы |
Доза минеральных удобрений |
Высота растений, м |
Кол-во продуктивных стеблей, шт./м2 |
Длина колоса, см |
Кол-во зерен в колосе, шт. |
Масса зерна с колоса, г |
Масса 1000 зерен, г |
|
Вспашка ПН-4-35 (h=0,20-0,22 м), контроль |
Без удобрений |
0,55 |
389 |
7,0 |
29 |
1,19 |
41,05 |
|
N90P90K90 |
0,57 |
421 |
7,4 |
30 |
1,28 |
42,50 |
|
|
N120P120K120 |
0,58 |
452 |
7,5 |
38 |
1,63 |
42,86 |
|
|
N150P150K150 |
0,60 |
489 |
7,6 |
44 |
2,07 |
47,14 |
|
|
СибИМЭ (h=0,30-0,35 м) |
Без удобрений |
0,60 |
452 |
7,1 |
30 |
1,25 |
41,82 |
|
N90P90K90 |
0,67 |
493 |
7,5 |
41 |
1,73 |
42,08 |
|
|
N120P120K120 |
0,68 |
552 |
7,6 |
45 |
1,95 |
43,33 |
|
|
N150P150K150 |
0,72 |
576 |
7,8 |
46 |
2,04 |
44,40 |
|
|
РАНЧО (h=0,35-0,40 м) |
Без удобрений |
0,61 |
498 |
7,3 |
32 |
1,39 |
43,33 |
|
N90P90K90 |
0,80 |
529 |
7,7 |
39 |
1,78 |
45,60 |
|
|
N120P120K120 |
0,80 |
558 |
7,9 |
41 |
1,81 |
44,23 |
|
|
N150P150K150 |
0,81 |
582 |
8,0 |
48 |
2,49 |
51,92 |
|
|
РОПА (h=0,40-0,45 м) |
Без удобрений |
0,72 |
521 |
7,5 |
35 |
1,54 |
44,07 |
|
N90P90K90 |
0,78 |
545 |
7,9 |
40 |
1,81 |
45,36 |
|
|
N120P120K120 |
0,82 |
578 |
7,9 |
48 |
2,31 |
48,21 |
|
|
N150P150K150 |
0,83 |
599 |
8,1 |
50 |
2,80 |
56,00 |
Наибольшая масса зерен с колоса была получена на всех вариантах основной обработки почвы при внесении минеральных удобрений в дозе N150P150K150 – 2,07…2,80 г.
Масса 1000 зерен также возрастала по мере увеличения доз вносимых удобрений от 41,05 г на варианте вспашка ПН-4-32 без удобрений до 56,0 г на варианте с обработкой почвы орудием РОПА с внесением удобрений в дозе N150P150K150 (таблица 1).
Увеличение глубины основной обработки почвы с 0,20…0,22 м при вспашке ПН-4-32 (контроль) до 0,30…0,35 м при обработке почвы СибИМЭ способствовало увеличению урожайности при разных уровнях минерального питания в среднем за годы изучения от 0,06 до 0,22 т/га, или на 0,8…4,8%, по сравнению с контролем (таблица 2).
Таблица 2 - Урожайность ярового ячменя в зависимости от способов основной обработки почвы и доз минерального питания, т/га
|
Обработка почвы |
Год |
Дозы минеральных удобрений |
|||
|
Без удобрений |
N90P90K90 |
N120P120K120 |
N150P150K150 |
||
|
Вспашка ПН-4-35 (h=0,20-0,22 м), контроль |
2020 |
3,05 |
5,25 |
6,03 |
6,89 |
|
2021 |
3,21 |
5,58 |
6,18 |
7,11 |
|
|
2022 |
3,45 |
6,18 |
6,56 |
7,45 |
|
|
среднее |
3,24 |
5,67 |
6,26 |
7,15 |
|
|
СибИМЭ (h=0,30-0,35 м) |
2020 |
3,10 |
5,41 |
6,38 |
7,05 |
|
2021 |
3,29 |
5,87 |
6,61 |
7,15 |
|
|
2022 |
3,53 |
6,38 |
6,69 |
7,42 |
|
|
среднее |
3,31 |
5,89 |
6,56 |
7,21 |
|
|
РАНЧО (h=0,35-0,40 м) |
2020 |
3,35 |
5,92 |
6,18 |
7,38 |
|
2021 |
3,50 |
6,03 |
6,69 |
7,58 |
|
|
2022 |
3,69 |
6,21 |
6,98 |
7,61 |
|
|
среднее |
3,51 |
6,05 |
6,62 |
7,52 |
|
|
РОПА (h=0,40-0,45 м) |
2020 |
3,44 |
6,01 |
6,52 |
7,58 |
|
2021 |
3,52 |
6,11 |
6,78 |
7,62 |
|
|
2022 |
3,71 |
6,21 |
6,87 |
7,71 |
|
|
среднее |
3,56 |
6,11 |
6,72 |
7,64 |
|
|
НСР05 общая 0,10…0,11 НСР05 по фактору А 0,05…0,06 НСР05 по фактору В 0,05…0,06 НСР05 АВ 0,05…0,06 |
|||||
Увеличение глубины обработки почвы до 0,35…0,40 м при использовании орудия РАНЧО также обеспечивало прибавку урожайности в диапазоне 0,27…0,38 т/га, или 5,2…8,3%. А наибольшие прибавки урожайности отмечались на варианте с глубоким рыхлением почвы орудием РОПА – 0,32…0,49 т/га, или 6,9…9,9% (таблица 2).
Повышение доз минерального питания ярового ячменя также способствовало росту прибавок урожайности зерна. При дозе удобрений N90P90K90, независимо от основной обработки почвы, урожайность повышалась в среднем за годы изучения на 2,43…2,58 т/га, или на 9,0…9,56%, по сравнению с контролем. Еще большая прибавка урожайности отмечалась на вариантах с дозой N120P120K120, достигнув 3,02…3,25 т/га или 8,39…9,03% по сравнению с вариантами без удобрений. Увеличение дозы удобрений до N150P150K150 способствовало получению прибавки урожайности до 3,91…4,08 т/га или 8,69…9,07%. Наибольшая урожайность зерна ячменя обеспечивалась на варианте с глубоким рыхлением почвы орудием РОПА (h=0,40-0,45 м) с дозой удобрений N150P150K150, составив 7,64 т/га (таблица 2).
Расчет показал, что наиболее высокая окупаемость одного килограмма удобрений прибавкой урожая обеспечивалась при внесении N90P90K90, независимо от приемов основной обработки почвы (таблица 3).
Таблица 3 – Анализ эффективности применения удобрений при возделывании ячменя сорта Ратник на орошении при различных основных обработках почвы, среднее за 2020…2022 гг.
|
Обработка почвы |
Дозы минеральных удобрений |
Урожайность, т/га |
Прибавка от удобрений, т/га |
Окупаемость NPK кг/кг |
|
Вспашка ПН-4-35 (h=0,20-0,22 м), контроль |
Без удобрений |
3,24 |
- |
|
|
N90P90K90 |
5,67 |
2,43 |
9,0 |
|
|
N120P120K120 |
6,26 |
3,02 |
8,4 |
|
|
N150P150K150 |
7,15 |
3,91 |
8,7 |
|
|
СибИМЭ (h=0,30-0,35 м) |
Без удобрений |
3,31 |
- |
|
|
N90P90K90 |
5,89 |
2,58 |
9,5 |
|
|
N120P120K120 |
6,56 |
3,25 |
9,0 |
|
|
N150P150K150 |
7,21 |
3,90 |
8,7 |
|
|
РАНЧО (h=0,35-0,40 м) |
Без удобрений |
3,51 |
- |
|
|
N90P90K90 |
6,05 |
2,54 |
9,4 |
|
|
N120P120K120 |
6,62 |
3,11 |
8,6 |
|
|
N150P150K150 |
7,52 |
4,01 |
8,9 |
|
|
РОПА (h=0,40-0,45 м) |
Без удобрений |
3,56 |
- |
|
|
N90P90K90 |
6,11 |
2,55 |
9,4 |
|
|
N120P120K120 |
6,72 |
3,16 |
8,8 |
|
|
N150P150K150 |
7,64 |
4,08 |
9,1 |
Расчет экономической эффективности показал, что в орошаемых условиях, несмотря на дополнительные затраты возделывание ярового ячменя рентабельно (таблица 4).
Так на контрольных вариантах при средней урожайности 3,24…3,56 т/га, рентабельность составила 117,55…137,08%, а окупаемость 2,18…2,37 руб. на рубль вложенных затрат. Наиболее эффективным показали себя варианты с основной обработкой почвы орудием РОПА и РАНЧО с рентабельностью 137,08…134,20% и окупаемостью 2,37…2,34 руб./руб.
Внесение минеральных удобрений способствовало дальнейшему увеличению урожайности ячменя и повышению рентабельности его возделывания.
Таблица 4 – Экономическая эффективность возделывания ярового ячменя на орошении при различных основных обработках почвы и дозах минеральных удобрений, среднее за 2020-2022 гг.
|
Обработки почвы |
Дозы минеральных удобрений |
Урожайность, т/га |
Себестоимость 1 т руб. |
Доход, руб./га |
Прибыль, руб./га |
Прибыль руб./т |
Рентабельность,% |
Экономическая эффективность, руб./на руб. вложенных затрат |
|
Вспашка ПН-4-35 (h=0,20-0,22 м), контроль |
Без удобрений |
3,24 |
5516,05 |
38880,00 |
21008,00 |
6483,95 |
117,55 |
2,18 |
|
N90P90K90 |
5,67 |
4860,58 |
68040,00 |
40480,50 |
7139,42 |
146,88 |
2,47 |
|
|
N120P120K120 |
6,26 |
4807,83 |
75120,00 |
45023,00 |
7192,17 |
149,59 |
2,50 |
|
|
N150P150K150 |
7,15 |
4743,13 |
85800,00 |
51886,60 |
7256,87 |
153,00 |
2,53 |
|
|
СибИМЭ (h=0,30-0,35 м) |
Без удобрений |
3,31 |
5375,23 |
39720,00 |
21928,00 |
6624,77 |
123,25 |
2,23 |
|
N90P90K90 |
5,89 |
4665,45 |
70680,00 |
43200,50 |
7334,55 |
157,21 |
2,57 |
|
|
N120P120K120 |
6,56 |
4575,76 |
78720,00 |
48703,00 |
7424,24 |
162,25 |
2,62 |
|
|
N150P150K150 |
7,21 |
4692,57 |
86520,00 |
52686,60 |
7307,43 |
155,72 |
2,56 |
|
|
РАНЧО (h=0,35-0,40 м) |
Без удобрений |
3,51 |
5123,93 |
42120,00 |
24135,00 |
6876,07 |
134,20 |
2,34 |
|
N90P90K90 |
6,05 |
4573,97 |
72600,00 |
44927,50 |
7426,03 |
162,35 |
2,62 |
|
|
N120P120K120 |
6,62 |
4563,44 |
79440,00 |
49230,00 |
7436,56 |
162,96 |
2,63 |
|
|
N150P150K150 |
7,52 |
4524,79 |
90240,00 |
56213,60 |
7475,21 |
165,21 |
2,65 |
|
|
РОПА (h=0,40-0,45 м) |
Без удобрений |
3,56 |
5061,52 |
42720,00 |
24701,00 |
6938,48 |
137,08 |
2,37 |
|
N90P90K90 |
6,11 |
4534,62 |
73320,00 |
45613,50 |
7465,38 |
164,63 |
2,65 |
|
|
N120P120K120 |
6,72 |
4500,60 |
80640,00 |
50396,00 |
7499,40 |
166,63 |
2,67 |
|
|
N150P150K150 |
7,64 |
4458,17 |
91680,00 |
57619,60 |
7541,83 |
169,17 |
2,69 |
Как видно из таблицы 4, на вариантах с дозой минеральных удобрений N90P90K90 рентабельность варьировала в зависимости от основной обработки почвы от 146,88% до 164,63%, а окупаемость от 2,47 до 2,65 руб./руб., на вариантах с N120P120K120 – 149,59…166,63% и 2,50…2,67 руб./руб., на вариантах с N150P150K150 – 153,0…169,17% и 2,53…2,69 руб./руб.
Наибольшие значения рентабельности – 169,17% и окупаемости – 2,69 руб./руб. получены на варианте с обработкой почвы рабочим органом РОПА и внесением N150P150K150.
Заключение
В результате проведенного изучения установлено, что увеличение глубины основной обработки почвы способствовало увеличению урожайности при разных дозах минерального питания, при обработке почвы СибИМЭ на 0,06…0,22 т/га, или на 0,8…4,8%, РАНЧО 0,27…0,38 т/га, или 5,2…8,3%, РОПА – 0,32…0,49 т/га, или 6,9…9,9%, относительно контрольного варианта (ПН 4-35).
Повышение доз минерального питания также способствовало росту прибавок урожайности зерна, так при дозе удобрений N90P90K90 урожайность повышалась на 2,43…2,58 т/га, или на 9,0…9,56%, на вариантах с N120P120K120 на 3,02…3,25 т/га или 8,39…9,03% на N150P150K150 на 3,91…4,08 т/га или 8,69…9,07%. В абсолютном значении самая высокая урожайность зерна ячменя обеспечивалась на варианте с глубоким рыхлением почвы орудием РОПА (h=0,40-0,45 м) с дозой удобрений N150P150K150 – 7,64 т/га.
Оценка экономической эффективности изучаемых приемов основной обработки почвы на фоне различных доз минерального питания показала, что наиболее рентабельным является обработка почвы рабочими органами РОПА на глубину 0,40…0,45 м на всех вариантах внесения различных доз минеральных удобрений. Наибольшие значения при этом получены на варианте РОПА + N150P150K150 – 169,17% и – 2,69 руб./руб.
Таким образом, в результате проведенного изучения доказана повышенная эффективность возделывания ярового ячменя на орошении в условиях светло-каштановых почв Северного Прикаспия, которое совместно с основными обработками почвы и применением минеральных удобрений обеспечивает урожайность на уровне 5,67…7,64 т/га, с прибавками урожая относительно контроля от 2,4 до 4,1 т/га.
1. Agroklimaticheskie resursy Astrahanskoy oblasti. L.: Gidrometeoizdat, 1974. - 136 s.
2. Vadyunina A.F. Metody issledovaniya fizicheskih svoystv pochv / A.F. Vadyunina, Z.A. Korchagina. - M.: izd-vo Agropromizdat. - 1986. - 416 s.
3. Dospehov B.A. Metodika polevogo opyta / B.A. Dospehov - M.: Agropromizdat, 1979. - 336 s.
4. Markarova Zh.R. Effektivnost' mineral'nyh udobreniy na yarovom yachmene / Zh. R. Markarova, V. A. Kulygin // Ekonomika i biznes: teoriya i praktika. -2018. -№9. -S.116-118.
5. Metodicheskie ukazaniya po provedeniyu polevyh opytov s kormovymi kul'turami. VNII kormov - M.: 1983. - 197 s.
6. Nazarov R.N. Effektivnost' primeneniya razlichnyh udobritel'nyh sostavov na yarovom yachmene / R.N. Nazarov, L.Z. Vahitova, L.Z. Karimova [i dr.] // Zernovoe hozyaystvo Rossii. -2017. -№ 2 (50). -S. 60-63.
7. Sychev V. G. Analiz ispol'zovaniya mineral'nyh udobreniy pod ozimuyu pshenicu v Stavropol'skom krae / V. G. Sychev, Yu. I. Grechishkina, A. V. Burlay, A. V. Matvienko // Plodorodie. - 2021. - № 2(119). - S. 3-6. - DOIhttps://doi.org/10.25680/S19948603.2021.119.01.
8. Sychev V. G. Nauchnye osnovy i metodika opredeleniya doz pitatel'nyh veschestv i prognozirovaniya ekonomicheskoy effektivnosti primeneniya mineral'nyh udobreniy / V. G. Sychev, S. A. Shafran, T. M. Duhanina. - Moskva : Vserossiyskiy nauchno-issledovatel'skiy institut agrohimii im. D.N. Pryanishnikova, 2020. - 152 s. - ISBN 978-5-9238-0264-1. - DOIhttps://doi.org/10.25680/VNIIA.2019.85.67.149.
9. Titova E.M. Effektivnost' primeneniya kompleksnyh udobreniy na posevah yachmenya yarovogo/ E. M. Titova, M. A. Vnukova // Vestnik OrelGAU. -2011. -№5. -S. 116-120.
10. Tumanyan A. F. Agrotehnologicheskie priemy povysheniya urozhaynosti ozimyh i yarovyh zernovyh kul'tur v usloviyah Astrahanskoy oblasti / A. F. Tumanyan, N. V. Tyutyuma, A. N. Bondarenko // Teoreticheskie i prikladnye problemy agropromyshlennogo kompleksa. - 2020. - № 1(43). - S. 3-6. - DOIhttps://doi.org/10.32935/2221-7312-2020-43-1-3-6.
11. Fedorova V. A. Progressivnyy sposob osnovnoy obrabotki pochvy pod yachmen' v usloviyah polupustynnoy zony severnogo Prikaspiya / V. A. Fedorova, D. P. Polyakov, Yu. P. Tarasenkova [i dr.] // Agrarnyy nauchnyy zhurnal. - 2019. - № 11. - S. 40-45. - DOIhttps://doi.org/10.28983/asj.y2019i11pp40-45. - EDN QUQRAW.
