Представлены результаты исследований по изучению влияния норм минеральных удобрений и обработки почвы на структуру урожайности культур в рисовом севообороте. Лучшим способом обработки для сои и ячменя является вспашка, для пшеницы озимой и проса — мелкая дисковая обработка. Оптимальными нормами минеральных удобрений в основное внесение являются: для пшеницы озимой N80P40, для сои N30P20, для ячменя ярового N45P30, пожнивного проса N60P40.
Ключевые слова: способы обработки, рисовый севооборот, минеральные удобрения, урожайность.
Постановка проблемы. В рисосеющих хозяйствах рис, как ведущая культура, должен занимать наибольшую площадь [2, 3, 4]. В частности, рисовые севообороты должны быть нацелены на рациональное использование оросительных систем, постоянное повышение плодородия почв при одновременном получении оптимального урожая не только риса, но и сопутствующих культур. Сопутствующие культуры меняют агроценоз и создают перерыв в выращивании риса, обогащают почву органическими веществами высокой биологической ценности, в результате чего усиливается микробиологическая деятельность и создается благоприятный окислительно-восстановительный потенциал в затопленном грунте рисового поля [1, 5, 6].
При разработке системы удобрений в рисовом севообороте необходимо учитывать растущее противоречие между интенсификацией земледелия и окружающей средой, т. е. оптимальная доза удобрения должна учитывать не только высокий урожай, но и общую агроэкологическую ситуацию рядом с экономической эффективностью, которые всегда взаимосвязаны.
Удобрения играют важную роль в формировании урожая любой культуры, так как они являются одним из основных факторов развития, и наиболее эффективно подвергаются воздействию человека. На фоне правильного использования, своевременно и качественно проведенного комплекса агротехнических мероприятий, удобрения являются существенным фактором повышения урожайности. Они влияют на рост и развитие растений, накопление биомассы, нарастание листовой поверхности, выход семян из биомассы, качество урожая и другие показатели.
Материалы и методика исследований. Исследования проводили на полях Института риса НААН на протяжении 2009–2011 гг.
Почвенный покров представлен лугово-каштановыми с остаточно-солонцеватой поверхностью глинистыми почвами. По механическому составу почвы среднесуглинистые. Содержание гумуса (по Тюрину) составляет 1,5–2,5 %, питательных веществ: доступных форм азота (по Тюрину — Кононовой) — 4–5 мг/100 г почвы, подвижных форм фосфора и калия (по Мачигину) — 3–4 мг/100 г и 20–40 мг/100 г почвы соответственно.
Севооборот опыта размещен в шести чеках. Общая площадь участка — 36 м2, учетная — 25,9 м2 повторность трехкратная. Чередование культур севооборота следующее: пшеница озимая — рис — ячмень + пшено (пожнивно) — рис — соя — рис. Схемой опыта предусмотрено изучение влияния на структуру урожая культур рисового севооборота двух способов обработки — традиционная вспашка на 20–22 см ПН 5–35, и мелкая дисковая обработка на 10–12 см БДТ -7, а также три нормы минеральных удобрений под основное внесение: полная (100 % от рекомендуемой для зоны проведения исследований), уменьшенная на 75 и 50 %. Для пшеницы озимой это N80P40, N60P30, N40P20, для ячменя ярового, сои и проса — N60P40, N45P30, N30P20.
Агротехника выращивания культур общепринятая для зоны, кроме исследуемых факторов.
Математическую обработку полученных результатов исследований проводили с помощью статистического анализа с использованием ПК.
Результаты исследований. В опытах изучали влияние норм удобрений и способа основной обработки почвы на структуру урожая культур севооборота.
Установлено, что на пшенице озимой коэффициент продуктивного кущения колебался в пределах 2,4–2,8, причем количество удобрений не влияло на величину данного показателя. Максимальная величина показателя продуктивного кущения наблюдается на вариантах, где в качестве основной обработки почвы проводили мелкую дисковую обработку (2,8), что масса 1000 зерен росла с увеличением нормы внесения минеральных удобрений. Так, при проведении мелкой дисковой обработки с нормой удобрений N80P40 масса 1000 зерен превышала на 0,6 г по сравнению с нормой удобрений N40P20. Аналогичная ситуация и на вспашке — разница между вариантами составила 0,8 г.
При проведении мелкой дисковой обработки норма удобрений по разному влияла на показатель отношения зерна к соломе. С уменьшением нормы удобрений уменьшалось и отношение зерна к соломе от 0,7 до 1,0 (табл. 1).
Таблица 1
Изменение структуры урожая растений пшеницы озимой в зависимости от способов обработки почвы и норм удобрений (среднее за 2009–2011гг.)
Вариант опыта |
Количество растений на 1 м2 |
Продуктивное кущение |
Высота растений, см |
Масса, г/м2 |
Отношение З:С |
Масса 1000 зерен |
|
зерна (З) |
соломы (С) |
||||||
Вспашка + N80P40 |
142,4 |
2,4 |
102,0 |
531,5 |
580,1 |
0,9 |
44,4 |
Вспашка + N60P30 |
162,6 |
2,6 |
114,7 |
554,3 |
667,4 |
0,9 |
44,0 |
Вспашка + N40P20 |
184,3 |
2,4 |
105,6 |
593,6 |
673,7 |
0,9 |
43,6 |
Мелкая дисковая обработка + N80P40 |
146,7 |
2,5 |
107,1 |
587,9 |
621,3 |
1,0 |
44,9 |
Мелкая дисковая обработка + N60P30 |
154,0 |
2,8 |
99,6 |
619,9 |
727,0 |
0,9 |
44,9 |
Мелкая дисковая обработка + N40P20 |
155,0 |
2,8 |
109,0 |
526,0 |
804,1 |
0,7 |
44,3 |
На ячмене яровом необходимо отметить влияние способов обработки почвы на полевую всхожесть семян. На вариантах со вспашкой количество растений на 1 м2 по различным нормам минеральных удобрений колебалась в пределах 200,9–206,3 шт./м2, тогда, как на варианте с мелкой дисковой обработкой — 156,7–184,4 шт./м2.
Положительным оказалось влияние норм минеральных удобрений на вес зерна на 1 м2. Максимальный вес зерна составил 558,7 г/м2 в варианте вспашки + N60P40.
Норма минеральных удобрений при различных обработках почвы не влияла на массу 1000 зерен. На пашне масса 1000 зерен изменялась от 42,4 г до 42,8 г. Тогда, как с мелкой дисковой обработкой масса 1000 зерен была в пределах 42,8–43,1 г.
Проведенные исследования также доказывают влияние различных способов основной обработки почвы на коэффициент продуктивного кущения, значение которого на пахоте достигают 1,9, а при проведении мелкой дисковой обработки 2,4.
Закономерного влияния исследуемых факторов на отношение зерна к соломе не установлено (табл. 2).
Таблица 2
Влияние основной обработки почвы и норм удобрений на структуру урожая растений ячменя ярового (среднее за 2009–2011 гг.)
Вариант опыта |
Количество растений на 1 м2 |
Продуктивное кущение |
Высота растений, см |
Масса, г/м2 |
Отношение З:С |
Масса 1000 зерен |
|
зерна (З) |
соломы (С) |
||||||
Вспашка +N60P40 |
206,2 |
1,9 |
83,9 |
520,8 |
558,7 |
1,0 |
42,8 |
Вспашка +N45P30 |
200,9 |
1,9 |
77,1 |
410,3 |
425,6 |
1,1 |
42,7 |
Вспашка +N30P20 |
206,3 |
1,8 |
75,9 |
435,3 |
421,4 |
1,2 |
42,4 |
Мелкая дисковая обработка + N60P40 |
156,7 |
2,4 |
75,8 |
456,9 |
412,7 |
1,3 |
43,1 |
Мелкая дисковая обработка + N45P30 |
157,0 |
2,1 |
77,9 |
454,8 |
490,3 |
0,9 |
43,2 |
Мелкая дисковая обработка + N30P20 |
184,4 |
2,1 |
78,3 |
448,8 |
534,1 |
0,9 |
42,8 |
По результатам проведенных исследований видно, что основную обработку почвы и нормы удобрений не влияли на такие показатели, как продуктивное кущение, отношение зерна к соломе и массу 1000 зерен пшена.
Обработка почвы имела влияние на количество растений на 1 м2. На вариантах с мелкой дисковой обработкой количество растений пшена на 1 м2 изменялся в пределах 125,7–151,6 шт., на пахоте данный показатель достигал максимального значения в 115,7 шт. / м2.
Максимальный вес зерна с 1 м2 отмечалась с мелкой дисковой обработкой и максимальной нормой удобрений и составила 368,7 г (табл. 3).
Следующим предшественником, изучаемой в опытах была соя. По результатам исследований установлено, что основная обработка почвы не влияла на количество растений сои на 1м2, однако существенно повлияла на вес зерна с 1м2. На пашне вес сои с 1м2 была в пределах 506,6–567,3 г/м2, а на дисковании она достигала лишь 268,9–422,0 г. Можем сделать вывод, что растения сои лучше развиваются на пахоте. Также обработка почвы повлияла на массу 1000 зерен культуры. На вариантах с мелким дисковым обработкой почвы масса 1000 зерен была меньше (180,0–195,8 г) по сравнению с вспашкой (200,1–202,6 г) (табл. 4).
Таблица 3
Зависимость структуры урожая растений пожнивного пшена от обработки почвы и удобрений (среднее за 2009–2011 гг.)
Вариант опыта |
Количество растений на 1 м2 |
Продуктивное кущение |
Высота растений, см |
Масса, г/м2 |
Отношение З:С |
Масса 1000 зерен |
|
зерна (З) |
соломы (С) |
||||||
Вспашка +N60P40 |
106,1 |
1,3 |
101,8 |
304,9 |
550,7 |
0,6 |
8,0 |
Вспашка +N45P30 |
110,9 |
1,3 |
95,7 |
284,2 |
442,5 |
0,8 |
8,0 |
Вспашка +N30P20 |
115,7 |
1,3 |
105,2 |
357,7 |
516,5 |
0,7 |
8,0 |
Мелкая дисковая обработка + N60P40 |
125,7 |
1,3 |
111,6 |
368,7 |
683,1 |
0,7 |
8,0 |
Мелкая дисковая обработка + N45P30 |
138,8 |
1,2 |
94,3 |
271,4 |
502,2 |
0,6 |
8,0 |
Мелкая дисковая обработка + N30P20 |
151,6 |
1,2 |
88,1 |
323,2 |
612,8 |
0,6 |
8,0 |
Таблица 4
Показатели структуры урожая растений сои при различных способах обработки почвы и нормах удобрений (среднее за 2009–2011 гг.)
Вариант опыта |
Количество растений на 1 м2 |
Высота растений, см |
Масса, г/м2 |
Отношение З:С |
Масса 1000 зерен |
|
зерна (З) |
соломы (С) |
|||||
Вспашка +N60P40 |
56,0 |
165,0 |
555,8 |
833,6 |
0,7 |
202,6 |
Вспашка +N45P30 |
43,0 |
165,0 |
567,3 |
618,3 |
0,9 |
201,7 |
Вспашка +N30P20 |
45,0 |
172,5 |
506,6 |
679,1 |
0,8 |
200,1 |
Мелкая дисковая обработка + N60P40 |
44,0 |
155,0 |
268,9 |
718,6 |
0,4 |
180,0 |
Мелкая дисковая обработка + N45P30 |
34,0 |
170,0 |
311,4 |
644,1 |
0,5 |
181,9 |
Мелкая дисковая обработка + N30P20 |
55,0 |
170,0 |
422,0 |
828,3 |
0,5 |
195,8 |
Выводы. Оптимальные условия для роста и развития пшеницы озимой сложились на варианте с мелкой дисковой обработкой почвы и нормой удобрений N60P30, где растения максимально раскустились и обеспечили самый высокий выход зерна с 1м2. Вспашка в качестве основной обработки почвы под ячмень яровой способствовала повышению полевой всхожести семян на 10–15 %, по сравнению с мелкой дисковой обработкой, в то время как нормы удобрений на элементы структуры урожая оказывали минимальное влияние. Максимальную продуктивность пшена (368,7 г/м2) обеспечила норма минеральных удобрений N60P40 на фоне мелкой дисковой обработки. Что касается предшественника риса сои — вспашка способствовала повышению массы 1000 зерен культуры до 20 %, а повышение нормы удобрений лишь подавляли растения.
Литература:
1. Алешин Е. П. Краткий справочник рисовода / Е. П. Алешин, В. П. Конохова. — М.: Агропромиздат, 1986. — 253 с.2.
2. Ванцовський А. А. Екологічне обґрунтування та технологічне удосконалення вирощування рису на насіння в умовах півдня України: автореф. дис.... канд. с.-г. наук: 06.01.09 / Ванцовський А. А.; Херсонський сільськогосподарський інституту ім. О. Д. Цюрупи. — Херсон, 1998. — 16 с.
3. Ванцовський А. А. Культура рису на Україні: монографія / А. А. Ванцовський. — Херсон: Айлант, 2004. — 172 с.
4. Ерыгин П. С. Рис / П. С. Ерыгин, Н. Б. Натальин. — М.: Колос, 1968. — 328 с.
5. Неунылов Б. А. Повышение плодородия почв рисовых полей Дальнего востока / Б. А. Неунылов. — Владивосток, 1961. — 238 с.
6. Сыпко А. А. Рисовые севообороты / А. А. Сыпко. — К.: Урожай, 1978. — с. 78–82.