Влияние минеральных удобрений и средств защиты растений на элементы структуры и урожайность ярового рапса

Введение. Яровой рапс относится к ценным масличным и кормовым культурам. Сегодня его выращиванию уделяют все больше внимания, так как рапсовое масло успешно применяется не только в пищевой, но и в химической, косметологической и энергетической промышленностях [1, 2]. Оно также является ценным видом высокобелкового корма для животных. Кроме того, рапс играет средообразующую и фитосанитарную роль, что особенно важно для современного сельского хозяйства, для которого характерна перенасыщенность севооборотов зерновыми культурами [3]. В Красноярском крае площади под яровым рапсом стремительно растут, этому способствует стабильный спрос на семена рапса и их высокая цена в сравнении с зерновыми культурами. Так, в 2005 г. площадь под этой культурой в крае составила всего 4,1 тыс. га, а к 2017 г. увеличилась до 56,5 тыс. га, в 2019 г. достигла 144 тыс. га. Производство семян за этот же период увеличилось с 3,8 тыс. т в 2005 г. до 59,2 тыс. т в 2017 г. и до 182,7 тыс. т в 2019 г. [4, 5].

По биологическим особенностям яровой рапс подходит к почвенно-климатическим условиям Красноярского края. Серьезные причины низких урожаев – это несбалансированное минеральное питание, поражаемость ярового рапса широким спектром вредителей, болезней, в посевах рапса встречается большое количество видов сорных растений. Так, в 2019 г. в Красноярском крае рапс был убран лишь на площади 125,3 тыс. га по причине массового появления капустной моли, рапсовой блошки и рапсового цветоеда, а также июньской засухи, что привело к гибели посевов на площади 18,7 тыс. га.

По сравнению с другими культурами рапс предъявляет повышенные требования к обеспечению питательными веществами, прежде всего азотом, калием, фосфором. Все мелкосе-мянные культуры, в том числе рапс, у которых запасы питательных веществ в семени невелики, отличаются медленным первоначальным ростом и потреблением элементов питания, в этот период они очень требовательны к высокому уровню минерального питания. Использование минеральных удобрений при выращивании ярового рапса должно проводиться с учетом региональных климатических условий, биологических особенностей растений, свойств почв [6].

Потери урожая сельскохозяйственных культур от вредителей, болезней и сорняков составляют в среднем 30–35 %, а в годы массового распространения вредных организмов они могут достигать 60 %. Рапс от всходов до уборки поражается большим числом болезней, вредителей, в посевах рапса встречается широкий спектр сорных растений. Поэтому разработка комплексной системы защиты рапса от вредных организмов является важной задачей при возделывании этой культуры [7–9].

Цель исследований : изучение влияния минеральных удобрений и средств защиты растений на элементы структуры урожая и урожайность ярового рапса в условиях Красноярской лесостепи.

Задачи исследований : 1) оценить схемы защиты ярового рапса «Агрокемикал ДФ» и «Сингента» по следующим фонам: без применения удобрений; аммиачная селитра N 80 ; аммиачная селитра + аммофос N 80 P 80 ; азофоска N 80 P 80 K 80 ; 2) оценить влияние минеральных удобрений по схемам защиты растений: «Агрокемикал ДФ»; «Сингента».

Объекты и методы исследований . Полевые исследования проводились на стационаре Минино КрасНИИСХ в 2017–2019 гг. Почва опытного участка представлена черноземом выщелоченным, маломощным слабогумусированным среднедеградированным тяжелосуглинистого гранулометрического состава. Среднее содержание гумуса составляет 3,8 %, что характеризует исследуемый чернозем как слабогумусированный (< 4 %) с низким содержанием органического вещества. По степени кислотности почва опытного участка нейтральная. Предшественник – чистый пар. Обработка почвы типичная для зоны [10]: осенью – вспашка с оборотом пласта на 20–22 см, весной – ранневесеннее боронование по мере готовности почвы, первичная разбивка опыта, внесение удобрений, культивация, окончательная разбивка, посев, послепосевное прикатывание.

Повторность опыта – 3-кратная. Площадь делянки – 40 м². Закладка опытов и наблюдения на ней проводились в соответствии с методиками государственного сортоиспытания и полевого опыта [11, 12]. Схема опыта предусматривала четыре фона удобрений: 1) 000 (контроль без удобрений); 2) N 80 (аммиачная селитра); 3) N 80 P 80 (аммиачная селитра + аммофос); 4) N 80 P 80 K 80 (азофоска).

На этих фонах изучались две схемы защиты ярового рапса в сравнении с контролем (без применения химических средств защиты растений) [13]:

• 1.    Схема защиты «Агрокемикал ДФ»: предпосевное протравливание Муссон, ВРК – 0,2 л/т; гербициды: Гурон, КЭ – 0,5 л/га, Эльф, КЭ – 0,3 л/га, инсектицид Цунами – 0,1 л/га.

• 2.    Схема защиты «Сингента»: предпосеваное протравливание Круйзер Рапс, КС – 15,0 л/т; гербициды: Лонтрел Гранд, ВДГ – 0,15 кг/га, Фю-зилад Форте, КЭ – 1,0 л/га; инсектицид Эфория, КС – 0,2 л/га.

Для исследований использовали сорт ярового рапса Надежный 92. Масса 1000 семян – 3,3– 4,1 г. Максимальная урожайность семян – 24,1 ц/га получена на Сухобузимском ГСУ в 1995 г. Сорт 00 типа. Содержание жира в семенах – 39,8–47,6 %, эруковой кислоты в масле 0,1–1,5 %, глюкозинолатов в шроте 0,5–1,4 %. Содержание белка в зеленой массе 10,1– 22,0 %. Вегетационный период до созревания семян составляет 93–114 дней. Среднеустойчив к ложной мучнистой росе, повреждается крестоцветными блошками и рапсовым цветоедом [14].

Статистическая обработка результатов проводилась с помощью пакета программ прикладной статистики Snedekor, версия 4.2 [15].

Погодные условия вегетационного периода 2017 г. характеризовались недостатком влаги в июне и июле: на 19,0 и 33,0 мм ниже нормы соответственно. Август был очень увлажненным. В июле и августе температура воздуха была чуть ниже среднемноголетних значений. Самым теплым месяцем был июнь, среднемесячное значение температуры было на 3,6 °С больше среднемноголетнего значения (табл. 1).

Таблица 1

Месяц	Температура воздуха, °С			Среднее многолетнее значение	Количество осадков, мм			Среднее многолетнее значение
	2017	2018	2019		2017	2018	2019
Май	10,4	7,9	10,1	10,4	61,2	38,0	20,0	44,0
Июнь	19,5	19,8	18,1	15,9	44,0	55,0	44,3	63,0
Июль	18,8	17,7	18,8	18,7	43,0	41,0	80,0	76,0
Август	16,5	18,0	18,2	15,7	190,0	30,0	58,0	67,0

Характеристика метеорологических условий вегетационных периодов Емельяновского района в годы исследований

Вегетационный период 2018 г. характеризовался недостатком влаги. Особенно засушливыми были июль и август, количество осадков было на 35,0 и 37,0 мм ниже нормы соответственно. Среднемесячная температура июня и августа была выше среднемнолетних значений, июль, наоборот, оказался прохладным. Самым теплым месяцем был июнь, среднемесячная температура которого была на 1,8 °С больше нормы.

Май и июнь вегетационного периода 2019 г. были засушливыми, количество выпавших осадков было на 24,0 и 18,7 мм ниже среднемноголетней нормы. В июле количество осадков было выше нормы и составило 80 мм, в августе количество осадков составило 58 мм. Температурный фон вегетационного периода был близким к норме в июле и выше нормы в июне и августе (табл. 1).

Результаты исследований. В получении максимальной продуктивности культуры особая роль принадлежит параметрам элементов структуры урожая. У сорта рапса Надежный 92 наблюдалось увеличение длины растений при применении схем защиты, как «Агрокемикал ДФ», так и «Сингента», на всех удобренных фонах.

Применение схем защиты положительно сказалось на количестве стручков с 1 растения. Увеличение количества стручков с 1 растения повлекло за собой увеличение массы семян с 1

растения при применении обеих схем защиты растений. Наибольшая масса семян с 1 растения отмечена на N 80 P 80 К 80 фоне. Применение схем защиты растений увеличило массу 1000 семян, которая больше как на контроле, так и на всех фонах удобрений. Из минеральных удобрений наибольший эффект на увеличение массы 1000 семян оказала азофоска (табл. 2).

Отмечена зависимость элементов структуры урожая ярового рапса от погодных условий лет исследований. Максимальные длина растения, число стручков, масса семян с растения и масса 1000 семян сформировались в 2017 г., минимальные – в 2018 г.

В 2018 г. применение схем защиты «Агрокемикал ДФ» и «Сингента» положительно сказалось на количестве стручков на растении, массе семян с растения и массе 1000 семян. В контрольном варианте растения в большей степени повреждались вредителями (рапсовый цветоед, рапсовый пилильщик), также наблюдалось угнетающее воздействие сорной растительности, с которой конкуренция за влагу и минеральное питание в засушливых условиях 2018 г. проявлялась наиболее выраженно. Применение минеральных удобрений увеличило количество стручков с 1 растения. Количество стручков на растениях было больше в среднем на 7,7 (N 80 фон) – 29,8 (N 80 P 80 K 80 фон) шт., чем на контроле без удобрений.

Элементы структуры урожая ярового рапса в зависимости от применяемых схем защиты на разных фонах удобрений (2017–2019 гг.)

Таблица 2

Вариант опыта		Длина растения, см	Число стручков на 1 растение, шт.	Масса семян с 1 растения, г	Масса 1000 семян, г
000	Контроль	99,3	35,2	2,3	2,5
	«Агрокемикал ДФ»	96,2	38,4	2,9	3,2
	Сингента	96,2	41,0	2,9	3,1
N 80	Контроль	112,5	42,1	2,7	2,8
	«Агрокемикал ДФ»	113,9	48,5	3,5	3,2
	Сингента	108,3	47,9	3,5	3,3
N 80 P 80	Контроль	104,9	42,8	3,2	3,1
	«Агрокемикал ДФ»	114,4	58,4	3,7	3.5
	Сингента	116,3	51,2	3,6	3,6
N 80 P 80 К 80	Контроль	115,6	47,7	3,5	3,5
	«Агрокемикал ДФ»	116,5	63,8	4,0	3,8
	Сингента	113,0	61,4	3,9	3,4

Увеличение количества стручков на растении повлекло за собой увеличение массы семян с 1 растения. Наибольшая масса семян была отме- чена на N80P80 и N80P80K80 фонах. Масса 1000 семян на удобренных фонах была выше в среднем на 0,3–0,8 г в сравнении с контролем.

Таблица 3

Фон удобрений	Вариант защиты растений
	Контроль, т/га	«Агрокемикал ДФ»	Прибавка, т/га	«Сингента»	Прибавка, т/га
1	2	3	4	5	6
2017 г.
Без удобрений	1,53	1,78	+0,25	1,69	+0,16
N 80	1,68	1,86	+0,18	2,00	+0,31
N 80 P 80	1,78	2,04	+0,26	2,18	+0,40
N 80 P 80 K 80	1,97	2,20	+0,23	2,31	+0,35
НСР 05 : А (удобрения)	0,19
В (вариант защиты)	0,16
2018 г.
Без удобрений	0,72	0,94	+0,22	1,00	+0,28
N 80	1,20	1,43	+0,23	1,35	+0,15
N 80 P 80	1,17	1,34	+0,17	1,38	+0,21
N 80 P 80 K 80	1,31	1,45	+0,14	1,57	+0,26
НСР 05 : А (удобрения)	0,21
В (вариант защиты)	0,14

Окончание табл. 3

1	2	3	4	5	6
2019 г.
Без удобрений	1,06	1,25	+ 0,19	1,29	+ 0,23
N 80	1,32	1,48	+ 0,16	1,60	+ 0,28
N 80 P 80	1,34	1,61	+ 0,27	1,67	+ 0,33
N 80 P 80 K 80	1,49	1,74	+ 0,25	1,82	+ 0,33
НСР 05 : А (удобрения)	0,17
В (вариант защиты)	0,12
2017–2019 гг.
Без удобрений	1,10	1,32	+ 0,22	1,33	+ 0,23
N 80	1,40	1,59	+ 0,19	1,65	+ 0,25
N 80 P 80	1,43	1,66	+ 0,23	1,74	+ 0,31
N 80 P 80 K 80	1,59	1,80	+ 0,21	1,90	+ 0,31
НСР 05 : А (удобрения)	0,18
В (вариант защиты)	0,14

Влияние схем защиты и минеральных удобрений на урожайность семян ярового рапса сорта Надежный 92

При применении минеральных удобрений на изучаемых фонах в 2019 г. количество стручков на растениях было больше в среднем на 6,1 (N 80 фон) – 15,1 (N 80 P 80 K 80 фон) шт., чем на контроле без удобрений. Наибольшая масса семян с 1 растения и масса 1000 семян отмечена в четвертом варианте опыта, на N 80 P 80 K 80 фоне. В целом можно констатировать значительное улучшение показателей структуры урожая ярового рапса от применения минеральных удобрений и средств защиты растений.

По результатам полевого опыта в 2017 г. получены достоверные прибавки урожайности семян рапса сорта Надежный 92 от обеих схем защиты за исключением схемы защиты «Сингента» без удобрений (см. табл. 3). Также отмечено значительное увеличение урожайности семян рапса от применения минеральных удобрений. Разница в увеличении урожайности семян рапса между двумя изучаемыми схемами защиты статистически незначительна, что показывает их близкую эффективность. Наибольшая прибавка урожайности семян рапса исследуемых схем защиты была отмечена на N 80 P 80 фоне: 0,26 т/га на схеме защиты «Агрокемикал ДФ» и 0,40 т/га на схеме защиты «Сингента».

Применяемые схемы защиты рапса показали достоверные прибавки урожайности семян и в 2018 г. Погодные условия года способствовали развитию вредителей, количество сорных рас- тений было больше в сравнении с 2017 г. Избавление от сорняков, вредителей при помощи инсектицидов и гербицидов, входящих в баковые смеси изучаемых схем защиты рапса, способствовало снижению неблагоприятного воздействия на растения рапса и, как следствие, увеличению урожайности. Наибольшие прибавки семян рапса в 2018 г. были отмечены при схеме защиты «Агрокемикал ДФ» на N80 фоне – 0,23 т/га, и 0,28 т/га – при схеме защиты «Сингента» (вариант опыта без удобрений).

В 2019 г. максимальные прибавки урожайности семян у сорта Надежный 92 наблюдались при схеме защиты «Сингента» на N 80 P 80 и N 80 P 80 K 80 фонах – 0,33 ц/га, при схеме защиты «Агрокемикал ДФ» на N 80 P 80 фоне – 0,27 т/га в сравнении с контролем без применения средств защиты.

Выводы

• 1.    Применение исследуемых схем защиты ярового рапса и улучшение минерального питания растений способствовало увеличению показателей элементов структуры урожая у сорта Надежный 92. Растения рапса положительно отреагировали увеличением числа стручков на растении, массы семян с одного растения и массы 1000 семян. Наибольший эффект наблюдался при применении обеих схем защиты рапса на удобренных фонах.

• 2.    По результатам исследований представленные схемы защиты ярового рапса показали высокую эффективность и успешно боролись с сорными растениями и вредителями в посевах, снимая неблагоприятное воздействие вредных организмов. Достоверные прибавки урожайности семян от изучаемых схем защиты получены на всех исследуемых фонах.

• 3.    Изучение влияния удобрений позволило установить достоверные прибавки во всех вариантах применения удобрений. Наибольшая прибавка урожайности получена при использовании N 80 P 80 K 80 при обеих схемах защиты. При схеме защиты «Агрокемикал ДФ» прибавка к контролю (неудобренному фону) составляла 0,48 т/га, при схеме защиты «Сингента» – 0,57 т/га.

В среднем за 2017–2019 гг. прибавки урожайности без применения удобрений составили 20 и 17,3 % при схеме защиты «Агрокемикал ДФ» и «Сингента» соответственно. На фоне N 80 размер прибавок урожайности составлял 13,6 и 15,2 %, применение аммиачной селитры с аммофосом в дозе N 80 P 80 обеспечивало прибавки 16,1 и 17,8 %; использование азофоски в дозе N 80 P 80 K 80 позволяет получить прибавки урожайности семян ярового рапса в размере 13,2 и 18,2 % соответственно.