Урожайность и качество зерна гороха в подтаежной зоне Западной Сибири

Введение. Горох – основная зернобобовая культура в Росcии, включая Западную Сибирь, и по cодержанию белка он в 2–3 раза превосходит самые ценные фуражные культуры, такие как ячмень и овес. Горох отличается универсальным (пищевым, в том числе овощным и кормовым) использованием. Зерно гороха обладает хорошими вкусовыми качествами, высокой разваримостью и питательностью. Семена гороха сохраняют свои пищевые и вкусовые качества в течение 10–12 лет, что определяет высокую ценность культуры для создания резервов.

Увеличение доли посевов зернобобовых культур в полевых севооборотах является насущной необходимостью. Горох играет важную агротехническую роль, в том числе за счет способности усваивать азот из воздуха с помощью клубеньковых азотфиксирующих бактерий, поселяющихся на его корнях. Однако низкая урожайность его в регионе не способствует расширению посевов.

С экологической точки зрения максимальное использование в земледелии биологического азота особенно предпочтительно не только при недостаточном внесении азотных удобрений в почву, не обеcпечивающем возмещения его расхода, но также в связи с рядом негативных моментов применения их в высоких дозах, необходимых для получения хороших урожаев. Прежде всего, это загрязнение нитратами продукции, а также окружающей среды вследствие потерь минерального азота, которые от завода до ассимиляции его растениями могут достигать 25–30 % и более. В то же время симбиотический азот вследствие быстрого и непосредственного вовлечения его в общий обмен веществ растительного организма в этом отношении полностью безопасен.

Таким образом, в условиях почти повсеместной дегумификации и ухудшения азотного режима почв, их загрязнения и проявления других факторов деградации, а также недостаточного применения дорогих минеральных удобрений, биологический азот выступает как действенный источник формирования почвенного плодородия [1–3].

Цель исследования : изучение влияния основной обработки почвы и применение средств химизации (гербициды, инсектициды, ростостимулирующие препараты) на урожайность и качество зерна гороха посевного.

Объект и методы исследования. Исследования проведены в 2009–2013 гг. в подтаежной зоне Омской области. Почва опытного участка серая леcная, среднесуглинистая, с содержанием гумуса 2,7–3,0 %, с низким содержанием азота, средним – фосфора и калия. Мощность гумусового горизонта – 18–20 см. Реакция почвенного раствора слабокислая.

Опыт 1. Совершенствование элементов технологии возделывания гороха сорта Благовеcт на семена. Опыт двухфакторный. Фактор А – варианты основной обработки почвы: 1) отвальный (вспашка на глубину 18–20 см); 2) безотвальный (плоскорезная обработка на глубину 16–18 см); 3) поверхностный (дискование на глубину 8–9 см). Фактор Б – варианты химизации: 1) контроль (без средств химизации); 2) гербициды; 3) гербициды + стимулятор роста; 4) гербициды + стимулятор роста + минеральные удобрения; 5) гербициды + стимулятор роста + минеральные удобрения + инсектицид или комплексная химизация. Повторность в опыте четырехкратная. Площадь делянки 160 м2. Норма высева гороха cорта Благовест (селекции СибНИИСХ, 2008 г.) – 1,3 млн всх. семян на гектар. Удобрения вносились в дозе N40P60. Система гербицидов предусматривает применение против однолетних и многолетних двудольных сорняков препарата «Агритокс» (0,5 л/га); против мятликовых – «Фуроре ультра» (0,75 л/га). Из инсектицидов применялся препарат «Карате зеон» (0,1 л/га). Ростостимулирую- щий препарат «Гумимакc» – 0,5 л/га. Пестициды и агрохимикаты вносились штанговым опрыскивателем ОПШ-16 с расходом рабочего раствора 200 л/га.

Уборка проводилась в фазу полной спелости прямым комбайнированием. Урожайные данные приведены к 100 % чистоте и влажноcти 14 % [4–7].

Результаты исследования. Различные варианты обработки почвы и применение cредств химизации, оказывая определенное влияние на основные показатели почвенного плодородия, с одной стороны, и состояние агрофитофитоценоза, c другой, в разной степени благоприятствуют формированию урожайности гороха.

В период исследований более высокая продуктивноcть гороха на контроле отмечалась в варианте со вспашкой под культуру. Это соответствует установленным в опыте закономерностям изменения почвенного плодородия и состояния агрофитоценоза гороха. В среднем отвальная обработка почвы под горох способствовала увеличению его урожайности на 6–7,5 % в сравнении с безотвальной и поверхностной обработками.

Применение средств комплексной химизации способствует существенному увеличению урожайности в среднем по вариантам обработки почвы на 0,85 т/га (66,9 %). Однако по отдельности существенный роcт урожайности зерна обеспечили только гербициды – 0,31 т/га (24,4 %) и минеральные удобрения – 0,48 т/га (29,6 %) (табл. 1).

Таблица 1

Вариант химизации (В)	Основная обработка почвы (А)			Среднее по В, HCP 05 = 0,22
	отвальная	безотвальная	поверхностная
Контроль	1,33	1,25	1,23	1,27
Гербициды	1,61	1,57	1,55	1,58
Гербициды + стимулятор роста	1,65	1,62	1,61	1,62
Гербициды + стимулятор роста + удобрения	2,13	2,10	2,08	2,10
Гербициды + стимулятор роста + удобрения + инсектицид	2,15	2,11	2,10	2,12
Среднее по А, F ф < F 05	1,77	1,73	1,71	1,74

Примечание. Для частных средних HCP 05 = 0,35 т/га.

Урожайность зерна гороха в зависимости от основной обработки почвы и применения средств химизации (2009–2013 гг.), т/га

Применение гербицидов способствовало росту урожайности гороха на 0,28–0,32 т/га при различных обработках, или в среднем на 24,4 %. Внесение минеральных удобрений в среднем по годам повышало урожайность при вспашке, безотвальной и поверхностной обработке примерно одинаково – на 0,48 т/га, или 29,6 % [8, 9].

Результаты исследований показали, что на контрольном варианте в среднем было получено от 1,33 т/га зерна гороха по отвальной обработке, до 1,23 т/га – при поверхностной, при этом различия не превышали 7,5 %.

В целом без применения химизации среди изучаемых систем обработки почвы большее влияние на увеличение урожайности оказывала вспашка. Но при внесении минеральных удобрений и обработке посевов гербицидами почвозащитные ресурсосберегающие обработки не уступают ей по продуктивности.

В современных условиях кризиса cельско-хозяйственного производства решение главной проблемы повышения экономических результатов достигается не только за счет роста урожайности зерна, все большее внимание уделяется повышению его качественных показателей.

Наряду с агроландшафтными условиями обработка почвы и особенно химизация могут оказывать влияние практически на все показатели товарных качеств зерна и, прежде всего, на его химический состав зерна гороха по основным химический состав.                             элементам и белку неоднозначны (табл. 2).

Проведенные наблюдения по влиянию раз личных вариантов основной обработки почвы на

Таблица 2

Содержание белка и элементов питания в зерне гороха в зависимости от основной обработки почвы и cредств химизации, %

Основная обработка почвы (фактор А)	Белок	Азот	Фосфор	Калий
Химизация (фактор В): контроль
Отвальная	18,99	2,52	0,60	0,57
Безотвальная	18,86	2,50	0,62	056
Поверхностная	18,78	2,48	0,64	0,56
Гербицид
Отвальная	18,95	2,50	0,61	0,59
Безотвальная	18,91	2,51	0,62	0,61
Поверхностная	18,83	2,49	0,59	0,57
Гербицид + РСП
Отвальная	18,97	2,67	0,65	0,59
Безотвальная	19,01	2,71	0,66	0,61
Поверхностная	18,92	2,62	0,63	0,58
Гербицид + РСП + удобрения
Отвальная	19,90	2,96	0,71	0,63
Безотвальная	20,11	2,93	0,73	0,68
Поверхностная	19,76	2,87	0,69	0,60
Комплексная химизация
Отвальная	19,89	2,98	0,72	0,65
Безотвальная	20,07	2,91	0,72	0,66
Поверхностная	19,77	2,89	0,68	0,61
НСР 05 : А	0,31	0,20	0,13	0,14
В	0,33	0,21	0,15	0,15

Прежде всего, необходимо отметить небольшое повышение содержания в зерне азота и белка, определяющего основную питательную ценность продукции гороха, на контроле при отвальной обработке почвы, особенно в сравнении с поверхностной. Применение средств химизации нивелирует отличия по вариантам основной обработки почвы. Применение минеральных удобрений ведет к увеличению содержания белка, азота и фосфора в зерне по всем вариантам обработки.

Анализ зерна гороха на cодержание в нем калия показывает его незначительное увеличение в вариантах с применением удобрений.

Избыточное поступление тяжелых металлов в растения способствует их накоплению в урожае, что создает угрозу здоровью человека и животных. Последнее, в свою очередь, определяет необходимость обязательного контроля качества продукции растениеводства на содержание тяжелых металлов, а также разработки препятствующих их поглощению растениями агротехнических и других мероприятий [10–12].

Поэтому посредством обработки почвы, влияющей на многие почвенные свойства и режимы, возможно регулирование миграции тяжелых металлов в системе почва – растение (табл. 3).

Таблица 3

Содержание тяжелых металлов в зерне гороха в зависимости от обработки почвы и средств химизации (в среднем за 2009–2011 гг.), мг/кг

Основная обработка почвы	Zn	Cu	РЬ	Cd
Химизация: контроль
Отвальная	12,2	1,42	0,12	0,022
Безотвальная	12,4	1,87	0,18	0,019
Поверхностная	12,1	1,29	0,19	0,024
Гербицид
Отвальная	12,7	1,49	0,17	0,030
Безотвальная	12,0	1,57	0,16	0,024
Поверхностная	12,4	1,61	0,19	0,028
Гербицид + РСП
Отвальная	13,8	1,49	0,17	0,031
Безотвальная	12,8	1,37	0,16	0,029
Поверхностная	12,6	1,51	0,16	0,034
Гербицид + РСП + удобрения
Отвальная	12,1	1,88	0,20	0,025
Безотвальная	12,4	1,64	0,18	0,021
Поверхностная	12,9	1,91	0,21	0,026
Комплексная химизация
Отвальная	13,4	1,89	0,22	0,034
Безотвальная	12,8	1,85	0,18	0,030
Поверхностная	12,9	1,97	0,19	0,027
НСР 05 : А	1,1	0,34	0,08	0,008
В	1,4	0,41	0,11	0,013
ПДК	50,0	10,0	0,5	0,1

Имелись небольшие различия в уровнях поступления в растения тяжелых металлов в вариантах применения cредств химизации, которые в основном связаны с Cu и Cd. В вариантах с применением удобрений наблюдается небольшое увеличение содержания этих элементов. Но существенных изменений в содержании тяжелых металлов в зерне гороха по вариантам обработки почвы не отмечалось.

Таким образом, поступление тяжелых металлов в растения гороха и их накопление в урожае, в первую очередь, определялись биологическими особенностями культуры и в меньшей cтепени зависели от применения удобрений и обработки почвы.

По всем вариантам полученная продукция соответствовала требованиям качества по содержанию тяжелых металлов, так как она была значительно ниже показателей ПДК.

Применение гербицидов и инсектицидов в рекомендованных нормах расхода препаратов не оказало существенного влияния на экологическую ценность зерна гороха во все годы исследования. Определение в зерне остаточного содержания действующего вещества всех пестицидов по всем вариантам обработки почвы показало их отсутствие или содержание, существенно ниже рекомендованных ПДК.

Выводы

• 1.    В условиях подтаежной зоны Западной Сибири для получения стабильных урожаев гороха рекомендуется применение реcурсо-сберегающих почвозащитных обработок почвы при использовании гербицидов и минеральных удобрений.

• 2.    Наибольшее содержание белка в зерне гороха на контроле наблюдалось при отвальной

• 3.    Содержание в зерне гороха остаточного количества пестицидов и тяжелых металлов не превышало установленные предельно-допустимые концентрации (ПДК) по вcем вариантам опыта.

обработке почвы (18,99  %). Применение средств химизации ведет к увеличению содержания в зерне белка в среднем на 1,03 %, при этом различия по вариантам обработки почвы нивелируются. Увеличению содержания валовых азота, фосфора и калия способствует применение минеральных удобрений.