Проблемой совершенствования агротехнологий в России занимались многие ученые, которые установили, что их корректировка должна определяться, прежде всего, ресурсными и экологическими условиями конкретных территорий. В Пермской ГСХА, на основе прогнозирования, определены перспективы развития сельскохозяйственного землепользования [1]. К условиям Республики Татарстан представлены основные агротехнологии производства продукции растениеводства. Предложены направления дальнейшего совершенствования агротехнологий [2]. В.И. Кирюшин обосновал задачи биологизации и адаптивной интенсификации агротехнологий. Перспективы совершенствования систем севооборотов, удобрения [3]. Для агроландшафтов Нечерноземья рекомендованы смеси кормовых растений с участием бобового компонента [4–6].
Агротехнологии влияют на урожайность культур в зависимости от условий природной среды. Во Всероссийском научно-исследовательском институте мелиорированных земель (ВНИИМЗ) определено влияние ландшафтно-экологических условий на продуктивность сельскохозяйственных культур [7]. Представлен анализ компонентов природной среды и рассмотрена их роль в адаптивном растениеводстве [8]. На основе изучения элементов системы земледелия разработана типовая модель ландшафтно-мелиоративной системы земледелия [9].
Высокие агротехнологии рассчитаны на достижение максимальной прибыли с учетом экологических ограничений техногенных факторов [10]. Одним из основных техногенных факторов, влияющих на урожайность, являются минеральные удобрения. В Пермской ГСХА на основе факториальных схем с удобрениями предложены режимы минерального питания сельскохозяйственных растений [11].
Цель исследований – определить влияние уровня агротехнологий на урожайность культур кормового севооборота в условиях Тверской области.
Трёхфакторный опыт заложен в 2015 г. на опытном поле кафедры ботаники и луговых экосистем Тверской ГСХА в четырёхкратной повторности методом расщеплённых делянок. Почвы участка дерново-среднеподзолистые супесчаные с содержанием гумуса 2,0–2,5 %, фосфора 150–220 мг/кг, калия 90–120 мг/кг. Изучение культур выполнялось в короткоротационном севообороте (фактор А), заложенном во времени и пространстве с выводным полем и тремя уровнями питания. Чередование культур севооборота – 1) вико-овсяная смесь; 2) овес посевной с подсевом клевера; 3) клевер; 4) тритикале. В выводном поле изучали тимофеечно-люцерново-лядвенцевую травосмесь. Нормы внесения минеральных удобрений (фактор Б): 0 – без удобрений; N24P24K24 – внесение азота, фосфора и калия по 24 кг/га действующего вещества; N48P48K48 – внесение азота, фосфора и калия по 48 кг/га действующего вещества; биологически активные вещества (фактор В) – гербицид агритокс на овсе и тритикале и гумат калия на смесях кормовых растений.
Учётная площадь делянки под культурой составляла 984 м2. Площадь делянки второго порядка (удобрения) составляла 480 м2, третьего порядка (гербициды, биологически активные вещества) – 240 м2.
Объекты исследований – сорт овса посевного «Кречет», ярового тритикале «Ровня», вики посевной «Льговская – 22» клевер луговой «ВИК 7», люцерны «Вега 87», тимофеевки луговой «ВИК 9», лядвенца рогатого «Луч».
При реализации системного подхода авторы на четырех культурах и смесях применяли разные агротехнологии, которые различались уровнем минерального питания, степенью(минеральные удобрения, гербициды, биологически активные вещества). Анализ результатов эксперимента предполагает расчет достоверной прибавки продуктивности в зависимости от уровня агротехнологии. В исследованиях изучалось влияние удобрений, гербицидов и биологически активных веществ на продуктивность культур севооборота с короткой ротацией. Результаты дисперсионного анализа показали, что применение минеральных удобрений и гербицидов по вариантам имеет существенные различия, потому что коэффициент Фишера (F) фактический больше коэффициента теоретического. Так, коэффициент F фактический по применению удобрений равен у овса 10,7, а теоретический – 3,52. По применению гербицидов F фактический равен 4,5, а теоретический – 4,4. Минеральные удобрения, гербициды оказали влияние на урожайность зерновых культур в 2016 году (табл. 1). Урожайность овса посевного (1,95–2,61 т/га) была выше, чем тритикале (1,71–2,24 т/га). Минеральные удобрения были эффективны – применение 144 кг/га д.в. NPK обеспечило прибавку урожая к контролю у овса 0,31 т/га, у тритикале 0,27 т/га.
Таблица 1
Влияние удобрений и гербицидов на урожайность зерновых культур
Фон питания |
Гербицид |
Овёс посевной |
Тритикале |
||||
Урожайность, т/га |
Прибавка к контролю |
Урожайность, т/га |
Прибавка к контролю |
||||
т/га |
% |
т/га |
% |
||||
0 |
1,82 |
1,61 |
|||||
0 |
Агритокс |
1,95 |
0,13 |
1,71 |
0,10 |
||
N24P24K24 |
2,00 |
0,18 |
2,5 |
1,78 |
0,17 |
3,9 |
|
N24P24K24 |
Агритокс |
2,22 |
0,40 |
12,2 |
2,03 |
0,42 |
15,8 |
N48P48K48 |
2,26 |
0,44 |
13,7 |
1,98 |
0,37 |
13,6 |
|
N48P48K48 |
Агритокс |
2,61 |
0,79 |
25,3 |
2,24 |
0,63 |
23,7 |
НСР 05 |
Фона – 0,20 (Fфакт > Fтерет) Гербицида – 0,07 (Fфакт > Fтерет) Взаимодействия 0,04 (Fфакт < Fтерет) |
Фона – 0,19 (Fфакт > Fтерет) Гербицида – 0,06 (Fфакт < Fтерет) Взаимодействия 0,03 (Fфакт < Fтерет) |
Использование гербицида дает прибавку урожая к контролю при 144 кг/га д.в. NPK у овса 0,66 т/га, у тритикале 0,53 т/га. Следует отметить видовое разнообразие сорняков. Они были представлены преимущественно малолетними видами, многолетние составляли 5–7 % от общего количества видов. Из малолетних сорняков доминировали редька дикая (Raphanus raphanistrum L.), пикульник красивый (Galeopsis speciosa Mill.) и обыкновенный (G. tetrahit), ромашка непахучая (MatricariaperforataMerat), фиалка полевая (Viola arvensis Murr), из многолетних видов, такие как осот полевой (Sonchus arvensis L.) и будра плющевидная (Glechoma hederacea L.).
В опытах с тритикале изменение урожая от применения гербицидов несущественно при уровне значимости 95 %. Это объясняется тем, что засорённость посевов тритикале была представлена малолетними видами сорняков, которые оказали незначительное влияние на урожайность культуры. Анализ экономической эффективности показал, что овёс выгоднее возделывать без удобрений и без применения гербицидов, где себестоимость зерна составляет 2200,30 руб/т. Возделывание тритикале экономически выгодно с применением гербицидов при полном удобрении N48P48K48, где себестоимость зерна тритикале составляет 2400,70 руб/т при ценах 2015 г.
При низком уровне плодородия дерново-подзолистой почвы конкурентоспособность многолетних сорняков по отношению к культурным растениям увеличивается. Внесение минеральных удобрений увеличивает массу сорняков, особенно это заметно в раннюю фазу развития. Однако масса сорняков в посевах к фазе его цветения снижается, что связано с увеличением надземной массы зерновых, как сдерживающего фактора. При применении NPK засоренность многолетними сорняками ниже, чем на неудобренном, а засоренность малолетними – на уровне неудобренного фона. На фоне полного минерального удобрения в агрофитоценозе уменьшается по сравнению с неудобренным доля фиалки полевой, горцев, осота полевого.
В табл. 2 показана засоренность посевов овса до и после обработки гербицидами. На всех вариантах до обработки гербицидами уровень засорения посевов примерно одинаков при коэффициенте вариации менее 10 %. После обработки гербицидом наблюдается снижение уровня засоренности посевов овса на всех фонах применения удобрений, кроме фона без внесения удобрений.
Таблица 2
Влияние удобрений и гербицидов на засоренность посевов овса
Фон питания |
Гербициды |
Сухая масса сорняков, г/м2 |
|
До обработки |
Через 20 дней |
||
О |
б/г |
11,9 |
49,1 |
гербицид |
13,4 |
52,3 |
|
NPK15 |
б/г |
12,8 |
101,3 |
гербицид |
14,3 |
56,3 |
|
NPK30 |
б/г |
13,8 |
125,1 |
гербицид |
11,4 |
62,6 |
|
НСР05 частных различий |
1,93 |
7,25 |
|
НСР05 главных различий |
0,64 |
2,42 |
|
коэф. коррел. |
–0,15 |
0,17 |
Корреляционно-регрессионный анализ данных по уровню засорения посевов и урожайности овса показал, что до обработки и после применения гербицида на посевах нет существенного влияния на урожайность овса. Данное обстоятельство объясняется, с одной стороны, низким уровнем засорения, а с другой стороны, высокой конкурентной способностью овса.
В зависимости от уровня агротехнологии изменяется урожайность вико-овсяной смеси и бобово-мятликовой травосмеси (табл. 3). Однолетняя смесь при пониженном уровне минерального питания обеспечила 18,76 т/га зеленой массы, средние дозы NPK повысили продуктивность до 20,32 т/га, а при применении N48P48K48 – до 21,49 т/га. Бобово-мятликовая травосмесь первого года жизни менее урожайна, чем однолетняя, при этом применение минеральных удобрений и биологически активных веществ эффективно.
Таблица 3
Влияние удобрений и биологически активных веществ на урожайность кормовых культур
Фон питания |
Биологически активное вещество |
Вико-овсяная смесь |
Бобово-мятликовая травосмесь |
||||||
Урожайность, т/га |
Прибавка к контролю |
Урожайность т/га |
Прибавка к контролю |
||||||
т/га |
% |
т/га |
% |
||||||
0 |
15,21 |
12,42 |
|||||||
0 |
Гумат калия |
16,01 |
0,8 |
5,2 |
13,22 |
0,80 |
6,4 |
||
N24P24K24 |
18,76 |
3,55 |
23,3 |
13,56 |
1,14 |
9,2 |
|||
N24P24K24 |
Гумат калия |
19,72 |
4,51 |
29,6 |
15,39 |
2,97 |
23,9 |
||
N48P48K48 |
20,32 |
5,11 |
33,6 |
16,00 |
3,58 |
28,8 |
|||
N48P48K48 |
Гумат калия |
21,49 |
6,28 |
41,3 |
16,90 |
4,48 |
36,1 |
||
НСР 05 |
Фона – 0,32(Fфакт > Fтерет) Гербицида – 0,11 (Fфакт > Fтерет) Взаимодействия 0,07(Fфакт < Fтерет) |
Фона – 0,37 (Fфакт > Fтерет) Гербицида – 0,32 (Fфакт > Fтерет) Взаимодействия 0,07 (Fфакт > Fтерет) |
Минеральные удобрения, биологически активные вещества оказали существенное влияние на урожайность зеленой массы изучаемых культур. Так, урожайность вико-овсяной смеси при внесении 72 кг д.в. NPK выше контрольного варианта на 3,55 т/га, а бобово-мятликовой травосмеси на – 1,14 т/га. При пониженной норме минерального удобрения и применении гумата калия прибавка составила 2,97–4,51 т/га. Анализ экономической эффективности показал, что вико-овсяную смесь эффективней возделывать без применения удобрений с обработкой посевов гуматом калия, где себестоимость зелёной массы составляет 69,45 руб/т. Многолетнюю бобово-мятликовую травосмесь выгоднее выращивать на вариантах без применения удобрений с обработкой растений гуматом калия, где себестоимость 1 т сена составляет 237,19 руб/т при ценах 2015 г.
Данные табл. 4 свидетельствуют о том, что гербициды и физиологически активные вещества существенно влияют на продуктивность изучаемых культур.
Таблица 4
Влияние применения удобрений, агритокса и гумата калия на прибавку урожая в кормовых единицах, т/га
Фон питания |
Гербицид Агритокс |
Гумат калия |
Среднее по препаратам |
||||
Овёс |
Тритикале |
Среднее |
Вико-овёс |
Бобово-мятликовая травосмесь |
Среднее |
||
0 |
0,13 |
0,11 |
0,12 |
0,16 |
0,18 |
0,17 |
0,14 |
N24P24K24 |
0,04 |
0,28 |
0,19 |
0,19 |
0,4 |
0,3 |
0,24 |
N48P48K48 |
0,35 |
0,29 |
0,32 |
0,23 |
0,2 |
0,22 |
0,27 |
Причём действие препаратов имеет значительные отличия. Так, применение гербицида позволяет зерновым культурам повышать продуктивность при увеличении нормы минеральных удобрений. Тогда как гумат калия лучше действует на среднем уровне минерального питания – прибавка кормовых единиц на фоне N24P24K24 составляет 0,40 т/га, а на фоне N48P48K49 – 0,20 т/га.
Заключение
Рассмотрена эффективность агротехнологий при производстве зерна и зеленого корма в условиях Тверской области. Выявлено, что наиболее эффективно применение умеренных и повышенных доз минеральных удобрений. Минеральные удобрения обеспечивают 5,0–10,0 % прибавки урожая зерновых к контролю, а при выращивании растений на зеленую массу – 10,0–20,0 %. При средней засоренности посевов зерновых сорняками, с надземной массой сорной растительности выносится из почвы около 40 кг/га N, 20–30 кг P205 и 40–50 кг K20. Совместное применение гербицидов и физиологически активных веществ позволяет увеличить продуктивность культур севооборота на 0,24–0,27 т/га.
Библиографическая ссылка
Тюлин В.А., Сутягин В.П., Латышева Е.А. ВЛИЯНИЕ АГРОТЕХНОЛОГИЙ НА УРОЖАЙНОСТЬ КУЛЬТУР КОРМОВОГО СЕВООБОРОТА // Успехи современного естествознания. – 2017. – № 9. – С. 47-51;URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=36539 (дата обращения: 16.08.2024).