Productivity and quality indicators of znatny barley when using mineral fertilizers and biological products

Texto integral

Ячмень – ценная зернофуражная культура. Разностороннее использование, высокая урожайность, скороспелость, меньшая требовательность к условиям выращивания определяют ее большое народно-хозяйственное значение. Так как у ярового ячменя короткий период вегетации, он отличается требовательностью к элементам питания. Из-за поиска путей производства сельскохозяйственной продукции при дефиците минеральных и органических удобрений возрос интерес к биологическим препаратам. [2] Внесение минеральных удобрений и микробиологических препаратов – необходимое условие получения высоких урожаев. [5]

Урожайность культуры на севере и северо-западе Рязанской области – 25…30 ц/га, юге и юго-востоке – 40…50 ц/га. Используя сортовую технологию выращивания и обеспечивая надежную защиту от вредных организмов, урожай зерна культуры можно увеличить на 20…30%. В последнее десятилетие актуально научное обоснование путей повышения продуктивности ячменя. Перспективным направлением в данной области считается применение микробиологических препаратов, хотя их эффективность изучена недостаточно. [13] Оптимизация экологического состояния агроландшафтов возможна при рациональном сочетании различных видов минеральных удобрений и биопрепаратов. [6]

Установлено, что большинство бактериальных препаратов улучшает питательный режим растений из-за мобилизации почвенных запасов макро- и микроэлементов. Поэтому актуальность изучения совместного применения биопрепаратов и минеральных удобрений при выращивании сельскохозяйственных культур очевидна. Использование современных препаратов для роста и развития растений в комплексе с внесением минеральных удобрений – важный фактор получения более высоких и качественных урожаев. [1] Современное сельскохозяйственное производство должно быть направлено на сохранение и воспроизводство плодородия почвы. Требуется постоянно поддерживать баланс питательных веществ, осуществляя возврат минеральных элементов, вынесенных урожаем. Оптимизация экологического состояния агроландшафтов возможна при сочетании различных видов минеральных удобрений и биопрепаратов. [3, 14]

Действие регуляторов роста и удобрений сильно отличается. Регуляторы – не питательные вещества, а факторы управления ростом и развитием растений. [12]

Эффективность применения минеральных удобрений во многом зависит от почвенно-климатических условий зоны, агрохимических показателей, сортов ячменя. Реакция различных сортов к уровням интенсификации технологий очень актуальна на современном этапе сельскохозяйственного производства. [6]

Цель работы – изучить влияние минеральных удобрений, микробиологических препаратов и регулятора роста растений на продуктивность культур и качество зерна ячменя сорта Знатный в условиях Рязанской области.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Исследования проводили на полях Института семеноводства и агротехнологий (ИСА – филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) в 2022–2023 годах. Объект изучения – темно-серая лесная почва, яровой ячмень сорта Знатный.

Агрохимические показатели почвы: гумус (ГОСТ 26213-91) – 3,2%, нитратный азот (ГОСТ 26951-86) – 14,7 мг/кг, аммонийный азот (ГОСТ 2648-85) – 2,75 мг/кг, рНсол (ГОСТ 26483-85) – 5,46 ед.; подвижный фосфор (по Кирсанову) (ГОСТ Р 54650-2011) – 243,9 мг/кг, подвижный калий –175 мг/кг почвы, обменный магний (ГОСТ 26487-85) – 2,2 мг-экв/100 г почвы.

Яровой ячмень высевали по предшественнику черный пар. Учетная площадь делянки – 50 м², повторность четырехкратная. Норма высева – 5,0 млн/га всхожих семян. Под основную обработку вносили азофоску N₁₆Р₁₆К₁₆/ N₆₀Р₆₀К₆₀ кг д.в. – 375 кг/га в физическом весе. Агротехника общепринятая для возделывания культуры в Рязанской области.

Учет урожая проводили методом сплошного обмолота зерновым комбайном «Сампо-130». Анализировали почву и растения согласно ГОСТам, статистический анализ данных – дисперсионным методом Б.А. Доспехова. [4, 8, 9, 11]

Испытуемые препараты: многоцелевой кремнийсодержащий регулятор роста растений с иммуностимулирующими свойствами – регулятор роста АпаСил, П и жидкие микробиологические удобрения Органит N, Ж, Органит Р, Ж.

Органит N, Ж улучшает азотное питание сельскохозяйственных культур с помощью способности бактерий Azospirillumzeae фиксировать атмосферный азот и переводить его в формы, пригодные для потребления растением. Активные ингредиенты – клетки и биологически активные метаболиты штамма Azospirillumzeae.

Органит Р, Ж стимулирует корнеобразование и рост растений, переводит нерастворимые формы фосфора и калия в растворимые, легкоусвояемые растениями. Активные ингредиенты – споры штамма Bacillusmegaterium.

АпаСил, П – инновационный кремнийсодержащий продукт (SiО₂ – 31,5%). Кремний повышает фотосинтетическую активность листьев и укрепляет стенки стеблей, помогает растениям противостоять стрессам, связанным с засухой.

Осенняя обработка почвы – вспашка на 20 см. Весной во всех вариантах проводили ранневесеннее боронование БЗСС-1 на глубину 3…4 см для закрытия влаги и выравнивания поверхности почвы.

Перед посевом семена ячменя сорта Знатный обрабатывали Виал Трио ВСК – 1,2 л/т + Табу (500 г/л), ВСК – 1 л/т (вариант № 2). В варианте № 3 и № 4 – Виал Трио, (120 + 30 + 5 г/л), ВСК – 1,2 л/т + Табу, (500 г/л), ВСК – 1 л/т + Органит N, Ж – 1 л /т + Органит P, Ж – 1 л/т + АпаСил, П – 0,05 кг/т (протравливание семян).

В фазе кущения использовали баковую смесь гербицида Балерина Супер, (410 + 15 г/л), СЭ – 0,5 л/га + инсектицид Борей Нео, (125 + 100 + 50 г/л), СК – 0,2 л/га (опрыскивание в фазе кущения).

Обрабатывали семена перед посевом согласно регламентам работы с инокулянтами. Регуляторы роста и микробиологическое удобрение вносили ручным опрыскивателем из расчета 200 л/га рабочего раствора. Гербициды, инсектициды, фунгициды – опрыскивателем ОН-600 с нормой расхода рабочего раствора 200…300 л/га (в зависимости от препарата).

Перед уборкой урожая брали образцы растений для определения элементов структуры урожая и его качества, динамики нарастания биомассы.

Схема опыта:

1. Контроль (без обработок);
2. N₆₀P₆₀K₆₀ (фон) + Виал Трио, ВСК – 1,2 л/т + Табу, ВСК – 1 л/т – протравливание семян Балерина Супер, СЭ – 0,5 л/га + Борей Нео, СК – 0,2 л/га – опрыскивание в фазе кущения культуры, фунгицид Ракурс, 0,4 л/га – по вегетации;
3. N₆₀P₆₀K₆₀ (фон). Виал Трио, ВСК – 1,2 л/т + Табу, ВСК – 1 л/т + Органит N, Ж 1 л/т + Органит P, Ж 1 л/т + АпаСил, П – 0,05 кг/т – протравливание семян. Балерина Супер, СЭ – 0,5 л/га + Борей Нео, СК – 0,2 л/га – обработка в фазе кущения культуры. Фунгицид Ракурс, СК – 0,4 л/га – по вегетации, Органит N, Ж – 0,5 л/га + Органит P, Ж – 0,5 л/га + АпаСил, П – 0,05 кг/га – внекорневая подкормка;
4. N₆₀P₆₀K₆₀ (фон). Виал Трио, ВСК – 1,2 л/т + Табу, ВСК – 1 л/т + Органит N, Ж 1 л/т + Органит P, Ж 1 л/т + АпаСил, П – 0,05 кг/т – протравливание семян. Балерина Супер, СЭ – 0,5 л/га + Борей Нео, СК – 0,2 л/га – обработка в фазе кущения. Фунгицид Ракурс, СК – 0,4 л/га – по вегетации, Органит N, Ж– 1 л/га + Органит P, Ж – 1 л/га + АпаСил, П – 0,05 кг/га – внекорневая подкормка.

При обработке семян ячменя норма рабочей жидкости – 10 л/т.

Прирост зеленой (сухой) массы находили по средней пробе с каждой делянки отдельно. [10] Определение структуры урожая проводили по общепринятой методике Госсортоиспытания. [7]

Для характеристики погодных условий и их влияния на продуктивность зерна ячменя рассчитывали гидротермический коэффициент (ГТК) по Селянинову. Метеорологические условия вегетационных периодов отличались друг от друга и от среднемноголетней величины (табл. 1).

Вегетационный период 2022 года отличался колебаниями температурного режима и превышением среднемноголетних показателей в мае на 0,8°С, июне – 4,5°С, июле – 5,2°С и неравномерным выпадением осадков. В мае осадки превысили норму на 9,6 мм. В июне, июле и августе наблюдали их дефицит. ГТК в мае – 1,24, июне – 0,83, июле – 0,22, августе – 0,16.

Температура воздуха апреля 2023 года превысила среднемноголетнюю на 8,3°С. Осадки в этом месяце также превышали норму на 7,8 мм, но выпали они преимущественно в III декаде. Такой температурный режим позволил провести сев ярового ячменя в ранние сроки. Температура мая ненамного превысила среднемноголетнюю норму – на 3,3°С, но был дефицит осадков (ниже на 31,1 мм), ГТК – 0,21.

Среднесуточная температура в июне – 19,8°С, что на 2,8°С выше среднемноголетних значений. За месяц в целом наблюдали дефицит осадков в 19,5 мм, ГТК – 0,83 (см. таблицу 1).

 

Таблица 1.

Метеорологические условия вегетационных периодов (апрель – август) 2022–2023 годов

Месяц	Год	Среднесуточная температура, °С			Сумма осадков, мм			ГТК
		фактическое	средне-многолетнее	отклонение	фактическое	средне-многолетнее	отклонение
Апрель	2022	7,8	4,1	+3,7	58,0	28,0	+30,0	0,36
	2023	12,4	4,1	+8,3	35,8	28,0	+7,8	0,96
Май	2022	13,4	12,6	+0,8	49,6	40,0	+9,6	1,24
	2023	15,9	12,6	+3,3	8,9	40,0	–31,1	0,21
Июнь	2022	21,5	17,0	+4,5	40,7	55,0	–14,3	0,83
	2023	19,8	17,0	+2,8	35,5	55,0	–19,5	0,56
Июль	2022	24,0	18,8	+5,2	16,0	64,0	–48,0	0,22
	2023	21,2	18,8	+2,4	82,4	64,0	+18,4	1,25
Август	2022	25,5	17,1	+8,4	12,8	55,0	–42,2	0,60
	2023	22,8	17,1	+5,7	22,6	55,0	–32,4	0,32
Сентябрь	2022	12,1	11,2	+0,9	88,6	40,0	+48,6	2,40
	2023	17,8	11,2	+6,6	9,9	40,0	–30,1	0,19

 

Основная масса атмосферных осадков выпала в июле (больше среднемноголетних на 18,4 мм). Температура июля превышала среднемноголетнюю на 2,4°С. Дефицит осадков в августе – 32,4 мм, температурный режим выше на 5,7°С. Таким же теплым и сухим был сентябрь, температура выше на 6,6°С, осадков меньше нормы на 30,1 мм, ГТК – 0,19.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Проведенные исследования показали, что применение биопрепаратов существенно повлияло на более дружное и полное прорастание ячменя.

Густота стояния растений в вариантах с применением химических и биологических препаратов была выше, чем на контроле – 25, 12 и 34 шт./м². Самый высокий показатель к уборке сформировался в варианте № 4 – 356 шт/м². Сохранность растений к уборке по вариантам превышала контроль на 6,5…10,2%. Наибольшая сохранность сорта ячменя Знатный достигала 93,7% (вариант № 4), на контроле – 83,5% (табл. 2).

 

Таблица 2.

Густота стояния и сохранность растений ярового ячменя сорта Знатный за 2022–2023 годы

Вариант	Количество растений, шт./м²		Сохранность растений к уборке, %
	по всходам	перед уборкой
1	346	289	83,5
2	371	334	90,0
3	358	330	92,2
4	380	356	93,7

 

Использование микробиологических удобрений и регулятора роста растений ячменя способствует значительному приросту зеленой массы по отношению к контролю без обработок.

Средние данные по фазам развития ярового ячменя свидетельствуют о наиболее высоких темпах нарастания зеленой массы с применением биопрепарата в варианте № 4 (фаза созревания – 952,3 г/м²), прирост – 33,0% (табл. 3).

 

Таблица 3.

Прирост зеленой массы ярового ячменя сорта Знатный за 2022–2023 годы, г/м²

Вариант	Выход в трубку	Колошение	% к предыдущей фазе	Созревание	% к предыдущей фазе
1	418,0	602,3	44,1	771,0	28,0
2	425,6	627,2	47,4	820,7	30,7
3	428,0	634,1	48,2	835,4	31,7
4	456,0	715,6	56,9	952,3	33,0
НСР05	0,83	2,87	–	3,88	–

 

Для выявления закономерностей действия минеральных и микробиологических удобрений на урожай и качество зерна используют анализ структуры урожая ярового ячменя. Применение микробиологических препаратов в опыте не ухудшало структуру урожая, количество продуктивных стеблей перед уборкой – 558…730 шт./м². Длина колоса колебалась от 7,7 до 8,9 см. Наиболее отзывчивым на применение изучаемых биопрепаратов оказался вариант № 4, где отмечена положительная тенденция увеличения длины колоса на 1,2 см, массы зерна с колоса на 0,16 г, по сравнению с контролем. Число зерен в колосе – 21,7 шт. (контроль) и 23,6 (вариант № 4).

Масса 1000 зерен в вариантах варьировала от 1,9 до 2,2 г, по мере усиления комплекса биопрепаратов по вариантам все показатели структуры урожая улучшались (табл. 4).

 

Таблица 4.

Структурный анализ ярового ячменя сорта Знатный в зависимости от применения микробиологических препаратов за 2022–2023 годы

Вариант	Число растений, шт./м²	Продуктивная кустистость, шт.	Длина колоса, см	Число зерен в колосе, шт.	Масса, г
					зерен с колоса	1000 зерен
1	588	2,1	7,7	21,7	1,20	47,9
2	705	2,2	8,2	23,0	1,28	49,8
3	665	2,2	8,7	23,1	1,29	49,9
4	730	2,32	8,9	23,6	1,36	50,1

 

Таблица 5.

Влияние микробиологических удобрений на урожайность и качество зерна ячменя сорта Знатный на темно-серой лесной почве за 2022–2023 годы

Вариант	Урожайность, т/га	Прибавка к контролю		Белок, %	Крахмал, %	Масса 1000 зерен, г	Натура, г/л
		т /га	%
1	5,9	–	100,0	12,6	54,0	48,6	629
2	6,4	0,5	108,5	13,1	53,5	48,0	629
3	6,6	0,7	111,9	12,8	53,9	49,0	634
4	7,02	1,12	119,0	13,4	54,2	50,0	638
НСР05	0,08	–	–	–	–	–	–

 

Формирование более мощных растений активизирует процесс повышения урожайности ячменя (табл.5). Протравливание семян ячменя и посевов в варианте № 4 (Виал Трио, ВСК – 1,2 л/т + Табу, ВСК – 1 л/т + Органит N, Ж – 2 л/т + Органит P, Ж – 2 л/т + АпаСил, П – 0,05 кг/т – протравливание семян, затем тройная обработка посевов, включая опрыскивание вегетирующих растений гербицидом Балерина Супер, СЭ – 0,5 л/га + инсектицид Борей Нео, СК – 0,2 л/га в фазе кущения, фунгицид Ракурс, СК – 0,4 л/га по вегетации, внекорневая подкормка растений Органит N, Ж + Органит P, Ж – 1 л/га + АпаСил, П – 0,05 кг/га) способствует повышению продуктивности и качественных показателей.

Выводы. Таким образом, результаты опыта свидетельствуют о высокой эффективности микробиологических препаратов (Органит N, Ж, Органит Р, Ж, кремнийсодержащий регулятор роста АпаСил, П) для предпосевной обработки семян и внекорневой подкормки по фазам развития культуры, согласно схеме опыта на посевах ячменя. По продуктивности выделился вариант № 4: – N₆₀P₆₀K₆₀(фон) + Виал Трио, ВСК – 1,2 л/т + Табу, ВСК – 1 л/т + Органит N, Ж – 2 л/т + Органит P, Ж – 2 л/т + АпаСил, П – 0,05 кг/т – протравливание семян + Органит N, Ж – 1 л/га + Органит P, Ж – 1 л/га + АпаСил, П – 0,05 кг/га – внекорневая подкормка растений. Увеличение урожайности в варианте № 4 к контролю достигло 19,0%. Условно чистый доход – 3448 руб./га.

Sobre autores

V. Svirina

The Institute of Seed Production and Agrotechnologies- branch of the FSBSI Federal Scientific Agroengineering Center VIM

Autor responsável pela correspondência
Email: svirina-vera@mail.ru

Senior Researcher

Rússia, Podvyazye village, Ryazan region

V. Chernogaev

The Institute of Seed Production and Agrotechnologies- branch of the FSBSI Federal Scientific Agroengineering Center VIM

Email: svirina-vera@mail.ru

Junior Researcher

Rússia, Podvyazye village, Ryazan region

Bibliografia

Arquivos suplementares