Урожайность и качественные показатели ячменя сорта знатный при применении минеральных удобрений и биопрепаратов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Представлены данные двухлетних исследований по влиянию микробиологических удобрений и регулятора роста на продукционный процесс ячменя сорта Знатный. Изучали элементы технологий возделывания ярового ячменя с применением микробиологических препаратов Oрганит N, Ж, Oрганит P, Ж, кремнийсодержащего регулятора роста АпаСил, П, бактериального препарата Нитрагин КМ, СП и выявили сортовые особенности роста и развития культуры. Показано положительное влияние биопрепаратов на урожайность и качественные показатели ячменя. По продуктивности выделили вариант № 4: N60P60K60(фон) + Виал Трио, ВСК – 1,2 л/т + Табу, ВСК – 1 л/т + Oрганит N, Ж – 2 л/т + Oрганит P, Ж – 2 л/т + АпаСил, П – 0,05 кг/т – протравливание семян + Oрганит N, Ж – 1 л/га + Oрганит P, Ж – 1 л/га + АпаСил, П – 0,05 кг/га – внекорневая подкормка растений. Количество продуктивных стеблей перед уборкой составило 558 шт./м², в варианте № 4 – 730 шт./м². При использовании биопрепаратов наблюдали положительную тенденцию увеличения длины колоса на 0,5–1,2 см, массы зерна с колоса – на 0,08–0,16 г, по сравнению с контролем. Число зерен в колосе на контроле – 21,7 шт., в варианте № 4 – на 1,9 шт. больше, чем в контроле. В последнем масса 1000 зерен превосходит контроль на 1,4 г. Полученные за два года результаты показывают прибавку урожая зерна к контролю 0,5–1,12 т/га (8,5–19,0%). Увеличение урожайности в варианте № 4 достигло 19,0%. Условно чистый доход – 3448 руб./га.

Полный текст

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.

×

Об авторах

Вера Алексеевна Свирина

Институт семеноводства и агротехнологий – филиал ФГБНУ «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ»

Автор, ответственный за переписку.
Email: svirina-vera@mail.ru

старший научный сотрудник

Россия, с. Подвязье, Рязанская область

Виталий Геннадьевич Черногаев

Институт семеноводства и агротехнологий – филиал ФГБНУ «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ»

Email: svirina-vera@mail.ru

младший научный сотрудник

Россия, с. Подвязье, Рязанская область

Список литературы

  1. Алиев А.М. Старостина Е.Н., Ивашенков Г.А. Комплексное применение средств химизации и их влияние на урожайность и качество зерновых культур в севообороте Центрального Нечерноземья // Плодородие. 2020. № 2 (113). С. 26–28. doi: 10.25680/S19948603.2020.113.08. EDN: RYUXXZ.
  2. Алметов Н.С., Габдуллин В.Р., Алферов А.А. Применение биопрепарата Азоризин – надежный способ повышения продуктивности и качества урожая ячменя // Агрохимический вестник. 2016. № 2. С. 44–47. EDN: WDZBAX.
  3. Гладышева О.В., Свирина В.А., Черногаев В.Г. Эффективность длительного применения минеральных удобрений на темно-серой лесной почве // Плодородие. 2023. № 4 (133). С. 18–21. doi: 10.25680/S19948603.2023.133.04. EDN: USGRYX.
  4. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). М., 2012. 352 с.
  5. Левакова О.В., Гладышева О.В. Влияние минеральных удобрений на продуктивность нового сорта ярового ячменя Знатный в Нечерноземной зоне РФ // Зерновое хозяйство России. 2021. № 4 (76). С. 86–90. doi: 10.31367/2079-8725-2021-76-4-86-90. EDN: HBUURA.
  6. Левакова О.В., Ерошенко Л.М. Новый сорт ярового ячменя Знатный // Аграрная наука. 2020. № 9. С. 80–83. doi: 10.32634/0869-8155-2020-341-9-80-84. EDN: YTYYYT.
  7. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. М., 2019. 194 с.
  8. Методические рекомендации по определению общего экономического эффекта от использования результатов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в агропромышленном комплексе. М.: РАСХН, 2007.
  9. Методические указания по проведению регистрационных испытаний новых форм удобрений, биопрепаратов и регуляторов роста растений / В.Г. Сычев, О.А. Шаповал, И.П. Можарова [и др.]; под ред. А.А. Завалина, А.И. Еськова; Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии им. Д.Н. Прянишникова, Всероссийский научно-исследовательский, конструкторский и проектно-технологический институт органических удобрений и торфа РАСХН. Москва – Владимир : Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии им. Д.Н. Прянишникова, 2009. 104 с. ISBN 978-5-9238-0086-9. EDN: QLADXV.
  10. Никитенко Г.Ф. Опытное дело в полеводстве. М.: Россельхозиздат, 1982. 190 с.
  11. Руководство по проведению регистрационных испытаний регуляторов роста растений, дефолиантов и десикантов в сельском хозяйстве: производственно-практическое издание / В.Г. Сычев, О.А. Шаповал, И.М. Можарова и др. М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2016. 216 с.
  12. Синяшин О.Г., Шаповал О.А., Шулаева М.М. Инновационные регуляторы роста растений в сельскохозяйственном производстве // Плодородие. 2016. № 5 (92). С. 38–42. EDN: WWRVZR.
  13. Сметов Д.Б., Титова В.И. Влияние совместного внесения минеральных удобрений и биопрепарата бисолбифит на продуктивность ячменя // Плодородие. 2010. № 4 (55). С. 19–21. EDN: MUTULR.
  14. Тычинская И.Л., Зеленов А.А., Мерцалов Е.Н., Михалева Е.С. Влияние препаратов Биоклад и Вермикс на элементы продуктивности, урожайность и качественные показатели ярового ячменя // Земледелие. 2021. № 4. С. 7–10. doi: 10.24411/0044-3913-2021-10402. EDN: ONMFYF.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Российская академия наук, 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.