Продуктивность культур при применении удобрений и микропрепаратов в звене полевого севооборота со льном-долгунцом

В сложившихся условиях ведения земледелия применение агрохимических средств, удобрений и биопрепаратов остается важнейшим фактором получения высоких и стабильных урожаев, предотвращения снижения плодородия почв и их деградации [1, 2].

Многочисленные исследования и передовая практика сельскохозяйственного производства убедительно свидетельствуют о том, что прирост урожаев возделываемых культур не менее чем на 50 % обусловлен применением удобрений. По данным А.П. Федосеева и ряда ученых зависимость эффективности удобрений от погодных условий колеблется от 25 до 60 %. Однако в производственных условиях долевое участие удобрений в формировании урожая сельскохозяйственных культур значительно ниже, что говорит о недостаточно эффективном применении удобрений в сельскохозяйственных предприятиях [3, 4].

Наукой доказано, что для нормального роста и развития растений не достаточно применения только макроудобрений. Рядом исследователей показано, что микропрепараты улучшают доступность макро- и микроэлементов из удобрений и почвы за счет ассоциативного биоза с корнями культурных растений. Однако целесообразность и технология применения удобрений и биопрепаратов для условий Северо-Западной зоны РФ являются недостаточно изученными [5, 6].

Цель исследований – оценить влияние минеральных удобрений и биопрепаратов на урожайность культур в звене 7-польного севооборота с более глубоким исследованием продуктивности льна-долгунца в условиях Северо-Запада РФ.

Для достижения поставленной цели в процессе исследований необходимо было решить ряд задач:

• 1.    Изучить особенности формирования урожайности посевов ячменя, многолетних трав 1-го года пользования, 2-го года пользования и льна-долгунца при внесении удобрений и инокуляции семян льна-долгунца препаратом м-38.

• 2.    Провести оценку влияния минеральных удобрений и биопрепаратов на урожайность посевов ячменя, многолетних трав 1-го года пользования, 2-го года пользования и льна-долгунца.

• 3.    Оценить влияние уровня минерального питания и инокуляции семян на урожайность льносоломы и урожайности семян льна-долгунца за 2012-2013 г.

Методика проведения исследований.

В 2012-2013 году на опытном поле ВГМХА имени Н.В. Верещагина был заложен полевой севооборот, включающий в себя 7 полей.

Чередование культур по полям:

В 2012 году: 1 поле – картофель, 2 поле – ячмень с подсевом клеверотимофеечной смеси, 3 поле – клеверотимофеечная смесь 1 года пользования, 4 поле – клеверотимофеечная смесь 2 года пользования, 5 поле – лен-долгунец, 6 поле – викоовсяная смесь, 7 поле – озимая рожь.

В 2013 году соответственно: 1 поле– ячмень с подсевом клеверотимофеечной смеси, 2 поле – клеверотимофеечная смесь 1 года пользования, 3 поле – клеверотимофеечная смесь 2 года пользования, 4 поле – лен-долгунец, 5 поле – викоовся-ная смесь, 6 поле – озимая рожь, 7 поле – картофель.

Площадь опытной делянки составляет 5,5*2 м = 11 м2.

Климат Вологодской области – умеренно-континентальный. Среднегодовая температура – +2,6 C°, сумма осадков за год – 550 мм, за вегетационный период – 349 мм (апрель – сентябрь), средняя годовая относительная влажность, харак- теризующая степень насыщения воздуха водяным паром, составляет 79–81 %. В годы исследований (2012, 2013 гг.) сложились благоприятные погодные условия для роста и развития культур севооборота, близкие среднему многолетнему значению, поэтому при применении расчетных доз удобрений был получен плановый уровень урожайности культур в звене севооборота.

Почва опытного участка дерново-подзолистая, легкосуглинистая, агрохимические показатели почвенного плодородия представлены в табл. 1.

Таблица 1 – Агрохимические показатели плодородия почвы опытного участка

№п/п	Наименование показателя	Ед. изм.	Значения характеристик
1.	Гумус	%	1,54
2.	Массовая доля обменного калия	мг/кг	124
3.	Массовая доля подвижного фосфора	мг/кг	270
4.	рН солевой вытяжки	ед.рН	5,4

Технология возделывания культур – общепринятая для Северо-Западной зоны.

Чередование культур по полям и во времени представлено в таблице 2.

Таблица 2 – Чередование культур по полям и по годам в 7-польном севообороте

Годы	Культуры, поля
	1 поле	2 поле	3 поле	4 поле	5 поле	6 поле	7 поле
2012	Картофель	Ячмень + клеверо-тимофеечная смесь	Клеверо-тимофеечная смесь 1 года пользования	Клеверо-тимофеечная смесь 2 года пользования	Лен-долгунец	Вико-овсяная смесь	Озимая рожь
2013	Ячмень + клеве-ро-тимо-феечная смесь	Клеверо-тимофеечная смесь 1 года пользования	Клеверо-тимофеечная смесь 2 года пользования	Лен-долгунец	Вико-овсяная смесь	Озимая рожь	Картофель

Схема опыта на льне-долгунце: 1 – вариант без удобрений (контроль), 2 вариант – фосфорно-калийные удобрения – фон 1, 3 вариант – фон 1 + 1 доза азота, 4 вариант – фон 1 + 1,5 дозы азота , 5 вариант – фон 1 + 2 дозы азота. Причем данные дозы удобрений изучались, как без обработки препаратами нового поколения, так и при инокуляции семян.

Используемые микропрепараты: на злаковых и картофеле – флавобактерин, на бобовых – микориза, на льне – м-28.

Обработка семян и клубней картофеля микропрепаратами проводилась в день посева. В опыте возделывались сорта: озимая рожь – Волхова, ячмень – Отра + клеверотимофеечная смесь (Седум + ВИК 9), вика – Немчиновская юбилейная + овес – Боррус, лен-долгунец – Ленок, картофель – Елизавета.

В опыте исследовались дозы удобрений, рассчитанные на получение плановых уровней урожайности культур с помощью балансовых коэффициентов (Кб): викоовсяная смесь – 25 т/га, озимая рожь – 4 т/га, картофель – 22 т/га, ячмень – 3,5 т/га, клеверотимофеечная смесь 1-го года пользования - 2,8 т/га, клеверотимофеечная смесь 2-го года пользования - 2,5 т/га, льносоломка - 6,0 т/га.

На вариантах с удобрениями Кб фосфора и калия соответствовали 100 % и 200 %, а азота – различались.

Урожай приведен к стандартной влажности: зерно – 14 %, солома ячменя – 16 %, льносолома – 16 %, викоовсяная смесь на зеленую массу – 75 %, клеверотимофеечная смесь на сено – 16 %, клубни и ботва картофеля – 75 %.

Звено 7-польного севооборота представляет чередование культур: ячмень, многолетние травы 1-го года пользования, многолетние травы 2-го года пользования, лен-долгунец.

Продуктивность культур звена севооборота в 2012–2013 гг. представлена рисунками 1–4.

-.m

I Km Km

I Kv Kv

1 Kv

1 Km . Km

3,5

2,5

1,5

0,5

ГЛ' AV AV AV AV AV км

>m. a^-, a^-, a^-, a^-, a^-, a^-, a^-, a^-, a^-. LAS

las ks ks ks ks ks ks ks ks ks ks

L Необр аботан ные

□ Обраб отанн ые

Варианты

Рисунок 1. Урожайность зерна ячменя при применении удобрений и микропрепаратов, в среднем за 20122013 годы исследований, т/га

J Необр абота нные

• □    Обраб отанн ые

Варианты

Рисунок 2. Урожайность сена клеверотимофеечной смеси 1-го года пользования при применении удобрений и обработке семян микропрепаратами, в среднем за 2012-2013 годы исследований, т/га

Варианты

Рисунок 3. Урожайность сена клеверотимофеечной смеси 2-го года пользования при применении удобрений и обработке семян микропрепаратами, в среднем за 2012-2013 годы исследований, т/га

8 Необр абота нные

• □    Обраб отанн ые

Варианты

Рисунок 4. Урожайность соломы льна - долгунца при применении удобрений и препарата М-28, в среднем за 2012-2013 годы исследований

В 2012 году не был достигнут плановый уровень урожайности зерна ячменя. В среднем за 2012 год урожайность ячменя изменялась от 2,01 до 3,26 т/га, что несколько ниже планового уровня. В 2013 году на вариантах 3, 4, 5 был достигнут плановый уровень урожайности зерна ячменя. В среднем за 2012-2013 гг. урожайность ячменя изменялась от 2,46 до 3,68 т/га, что соответствует плановому уров- ню. И удобрения, и флавобактерин существенно повысили урожайность ячменя. Так же, как и в 2012, в 2013 году максимальная урожайность зерна ячменя отмечена при применении органоминеральной системы удобрения и биологического препарата флавобактерина.

В оба года исследований урожайность клеверотимофеечной смеси 1-го года пользования была высокой, в среднем за 2 года изменялась от 2,86 до 5,45 т/га сена, соответствовала и превысила плановый уровень. В 2013 году так же, как и в 2012, существенного влияния от применения микоризы и флавобактерина выявлено не было, а удобрения существенно повысили урожайность сена. Наибольшая урожайность клеверотимофеечной смеси 1-го года пользования и в 2012, и в 2013 годах наблюдается на 5 варианте при применении максимальной дозы азотного удобрения.

В оба года исследований урожайность клеверотимофеечной смеси 2-го года пользования была высокой, в среднем за 2 года изменялась от 2,96 до 4,97 т/га. В 2013 году так же, как и в 2012, существенного влияния от применения микоризы и флавобактерина выявлено не было, а удобрения существенно повысили урожайность сена. Наибольшая урожайность клеверотимофеечной смеси 2-го года пользования и в 2012, и в 2013 годах наблюдается на 5 варианте при применении максимальной дозы удобрений.

Подробнее остановимся на льне-долгунце. Лен-долгунец – важнейшая исконно российская техническая культура комплексного использования. Основная ценность льна заключается в уникальных свойствах волокна, из которого изготавливают широкий ассортимент бытовых и технических тканей – от тонкого батиста и кружев до брезента и пожарных рукавов. В стебле льна содержится от 20 до 30 % волокна и более. Народному хозяйству эта культура дает ценное сырье – волокно и семена.

Изучение взаимодействия растений и микроорганизмов имеет в настоящее время особую актуальность, поскольку резкое сокращение применения в сельском хозяйстве минеральных и органических удобрений, средств защиты растений ставит необходимость поиска дополнительных источников, какими могут быть биопрепараты комплексного действия, изготовленные на основе ризосферных микроорганизмов. В последнее время выявлены новые штаммы микроорганизмов, способные подавлять развитие патогенной микрофлоры, что в конечном итоге снижает заболеваемость растений, повышает их продуктивность и улучшает качество растениеводческой продукции [6].

В процессе работы проводились экспериментальные исследования по изучению влияния удобрений и биопрепаратов на продуктивность льна-долгунца в 7-польном севообороте.

В результате работы выявлена существенная прибавка урожайности льна-долгунца при применении удобрений в дозе N30 P45К 60.

Максимальную урожайность льносоломы обеспечило применение биопрепарата на фоне N45P45К60 – 7,29 т/га, что на 0,57 т/га больше, чем в варианте без инокуляции. При достаточном и даже несколько избыточном увлажнении внесенный минеральный азот довольно быстро вымывался из корнеобитаемого слоя. За счет ассоциативных микроорганизмов, находящихся в ризосфере растений, обеспечивался оптимальный уровень минерального питания льна-долгунца.

В 2012-2013 гг. в среднем в опыте получен высокий урожай семян – 9 ц/га.

Таблица 4 – Влияние уровня минерального питания и биопрепарата на урожай семян в 2012-2013г.г., т/га

Вариант (А)	Уровень минерального питания (В)			1		В среднем по (А)
	Без удобрений	P45K60	N30 P45К 60	N45 P45К 60	N60 P45К 60
Без инокуляции	0,58	0,73	1,52	0,90	0,94	0,93
С инокуляцией	0,74	1,81	1,73	0,91	1,03	1,24
Среднее по (В)	0,66	1,27	1,63	0,91	0,98	1,03
HCP05В= 0,09 т/га, HCP05А = 0,08 т/га

Заключение.

В благоприятных климатических условиях 2012-2013 годов прибавки урожая льносоломы от биопрепарата на всех фонах удобрений были довольно высокими – от 0,31 (на фоне N60P45К60) до 1,03 т/га (на фоне N30P45К60). Инокуляция семян обусловила существенный прирост урожайности семян на всех фонах удобрений. Максимальная урожайность льносоломы в варианте с инокуляцией на фоне N45P45К60 (7,29 т/га), была обусловлена в основном значительным увеличением общей и технической длины растений, при этом густота посева оставалась в оптимальных пределах.

Самый высокий урожай семян льна-долгунца при инокуляции в вариантах N45P45К60 и N60P45К60 был обусловлен значительным увеличением веса семян с растения, массой 1000 семян.

При инокуляции семян внесение удобрений также значительно повышало урожайность по сравнению с контролем (без удобрений). Максимальный урожай получен при дозах P45К60 и N30P45К60 – 1,81 т/га. Дозы удобрений не различались по влиянию на семенную продуктивность льна-долгунца при инокуляции. Инокуляция семян биопрепаратом привела к росту продуктивности почти при всех уровнях минерального питания, кроме N45P45К60.