Россия
УДК 63 Сельское хозяйство. Лесное хозяйство. Охота. Рыбное хозяйство
ГРНТИ 68.33 Агрохимия
Исследования проводили с целью выявления влияния различных видов удобрений и биопрепарата БисолбиФит на урожайность и качественные показатели зерна ярового ячменя. Эксперименты выполняли в 2015–2017 гг. в Ульяновской области. Почва опытного участка – чернозём выщелоченный, тяжелосуглинистый. Схема опыта включала два фактора: применение препарата БисолбиФит (фактор А) – контроль; предпосевная обработка семян; азофоска в чистом виде в дозе 15 кг д.в./га (NPK); азофоска, модифицированная путем обработки БисолбиФитом, в дозе 15 кг д.в./га (NPKm); азофоска, модифицированная путем обработки БисолбиФитом, в дозе 7,5 кг д.в./га (1/2 NPKm); фон (фактор В) – нулевой (без удобрений); аммиачная селитра в чистом виде в дозе 40 кг д.в./га (NH4NO3); аммиачная селитра, модифицированная путем обработки БисолбиФитом, в дозе 20 кг д.в./га (1/2 NH4NO3m). Инокуляцию семян биопрепаратом проводили методом полусухого протравливания за 1…2 дня до посева в дозе 400…600 г на гектарную норму семян. Для приготовления модифицированной азофоски и аммиачной селитры в день посева на гранулы минеральных удобрений наносили биологический препарат БисолбиФит из расчета 4 кг на 1 т удобрений. Использование изучаемых удобрений и биопрепарата приводило к росту урожайности. Применение минеральных удобрений в чистом виде повышало ее, по сравнению с контролем (2,67 т/га), на 0,26…0,41 т/га, модифицированных – на 0,38…0,54 т/га, биопрепарата – на 0,06…0,19 т/га. Масса 1000 зёрен в лучших вариантах с модифицированной азофоской в дозе 15 кг д.в./га возрастала от использования удобрений и биопрепарата на 49,4…53,0 г. На качественные показатели зерна изучаемые агроприемы не оказали значимого влияния. Наибольшая окупаемость удобрений прибавкой урожая зафиксирована в варианте с предпосевной обработкой семян биопрепаратом БисолбиФит – 7,7…11,4 кг/кг
vulgare L.), минеральные, биоминеральные удобрения, урожайность, белок, биопрепарат
Результаты многочисленных исследований показывают, что минеральные удобрения повышают урожайность сельскохозяйственных культур [1, 2, 3]. Так, согласно данным А. М. Коновой [4] и В. Д. Абашева [5], их применение в длительных стационарных опытах приводило к достоверному увеличению урожайности всех культур в севообороте. Однако в современных условиях объемы их применения не обеспечивают возврата элементов минерального питания, отчуждаемых урожаем сельскохозяйственных культур, что приводит к росту дефицита питательных веществ в почве. Восполнить их запасы можно при использовании новейших разработок российских учёных, которые создали биологические препараты на основе симбиотических и ассоциативных диазотрофов [6, 7]. Сегодня микробиологические препараты широко используют при возделывании сельскохозяйственных культур. Вопросы их применения рассмотрены во многих работах как российских, так и зарубежных учёных [8, 9, 10]. Однако возможности и эффективность совместного применения этих средств интенсификации земледелия в виде биоминеральных удобрений изучены недостаточно.
Цель исследований – определение зависимости урожайности и качества зерна ярового ячменя от комплексного применения минеральных и бактериальных удобрений.
Условия, материалы и методы исследований. Эксперименты выполняли в 2015–2017 гг. в Ульяновской области. Почва опытного участка – чернозём выщелоченный тяжелосуглинистый со следующими агрохимическими характеристиками: содержание гумуса 6,43…6,62 % (по Тюрину), общего азота –
0,26 % (по Къельдалю), подвижного фосфора и калия (по Чирикову) – 214…228 и 101…117 мг/кг почвы соответственно, pHKCl – 6,3…6,8 (ГОСТ 26483-85), гидролитическая кислотность – 1,20…1,29 ммоль/100 г почвы (по Каппену).
Метеоусловия в годы исследования были контрастными. Май 2015 г. выдался засушливым и жарким. В июне на фоне высоких температур в отдельные дни выпадали ливневые осадки, сумма которых составила 55,8 мм (норма – 62 мм). В июле было прохладно и дождливо. Август характеризовался тёплой и сухой погодой. Сумма осадков за апрель–сентябрь была равна 256,3 мм (при среднемноголетней норме 307 мм), ГТК – 0,7, при многолетней величие 1,0
В 2016 г. из-за смещения интенсивно засушливой погоды на август метеорологические условия в вегетационный период были благоприятными для роста и развития зерновых культур. Сумма осадков за апрель–сентябрь составила 319,2 мм, ГТК – 0,8.
Вегетационный период 2017 г. характеризовался прохладной и дождливой погодой, засушливой в августе и сентябре. Сумма осадков за апрель–сентябрь находилась на уровне 396 мм, ГТК – 1,4.
В опыте высевали яровой ячмень сорта Нутанс 553. Размещение культуры и основная обработка почвы – общепринятая для области. Посев осуществляли сеялкой СЗ-3,6 рядовым способом в 3-кратной повторности. Площадь учётной делянки – 100 м2.
Схема опыта включала два фактора: применение препарата БисолбиФит (фактор А) – контроль; предпосевная обработка семян; азофоска в чистом виде в дозе 15 кг д.в./га (NPK); азофоска, модифицированная путем обработки БисолбиФитом, в дозе 15 кг д.в./га (NPKm); азофоска, модифицированная путем обработки БисолбиФитом, в дозе 7,5 кг д.в./га (1/2 NPKm); фон (фактор В) – нулевой (без удобрений); аммиачная селитра в чистом виде в дозе 40 кг д.в./га (NH4NO3); аммиачная селитра, модифицированная путем обработки БисолбиФитом, в дозе 20 кг д.в./га (1/2 NH4NO3m). Инокуляцию семян биопрепаратом проводили методом полусухого протравливания за 1…2 дня до посева в дозе 400…600 г на гектарную норму семян. Для приготовления модифицированной азофоски и аммиачной селитры использовали биологический препарат БисолбиФит в дозе 4 кг на 1 т удобрений. Препарат наносили на гранулы минеральных удобрений в день посева.
БисолбиФит – коммерческий микробиологический препарат в состав которого входит штамм ризосферных бактерий Bacillus subtilis Ч-13, выделенный из чернозёмной почвы [11].
Исследования проводили согласно методике Государственного испытания (М.: Колос, 1989) и методике полевого опыта (М.: Агропромиздат, 1985). Содержание белка определяли на приборе Инфраматик 9200. Показатели урожайности пересчитывали на 100 %-ную чистоту и 14 %-ную влажность.
Статистическую обработку результатов выполняли методом двухфакторного дисперсионного анализа по Б. А. Доспехову (М.: Агропромиздат, 1985).
Анализ и обсуждение результатов исследований. Применяемые в опыте удобрения и биопрепарат БисолбиФит повышали урожайность и качественные показатели зерна ярового ячменя.
В 2015 г. недостаточное количество осадков и жаркая погода в мае и июне стали причиной формирования невысокой урожайности культуры, которая составила 2,26…3,00 т/га. В 2016 г. она была выше, чем в 2015 г., и варьировала в пределах 2,74…3,28 т/га. В 2017 г. из-за смещения засушливой погоды на август и сентябрь отмечали самую высокую продуктивность за годы исследований – 3,02...3,46 т/га.
В среднем за 3 года наименьший сбор зерна отмечен в контроле, где на фоне с естественным плодородием почвы он составил 2,67 т/га, а на фонах NH4NO3 и 1/2 NH4NO3m – 2,76 т/га. Предпосевная обработка семян биопрепаратом БисолбиФит повышала урожайность, по сравнению с контролем, на 0,06…0,26 %. Наибольший сбор зерна (2,93 т/га) отмечен на фоне с внесением аммиачной селитры (NH4NO3) в дозе 40 кг д.в./га. Высокую прибавку урожайности, по отношению к контрольному варианту (0,38, 0,48 и 0,54 т/га соответственно фонам), наблюдали при внесении модифицированной азофоски (NPKm) в дозе 15 кгд.в./га. В варианте с азофоской (NPK) в чистом виде величина этого показателя была незначительно ниже (на 0,26…0,41 т/га). Использование модифицированной азофоски в половинной дозе (1/2 NH4NO3m) увеличивало сбор зерна на фоне без удобрений, в сравнении с контролем, на 0,22 т/га, на фоне NH4NO3 – на 0,23 т/га, на фоне 1/2 NH4NO3m – на 0,28 т/га. Следует отметить, что характер повышения урожайности в зависимости от вида применяемых удобрений и биопрепарата по вариантам опыта сохранялась во все годы проведения исследований.
Качество продукции сельскохозяйственных культур зависит от условий их выращивания. К наиболее важным и быстродействующим факторам, способным улучшить качество зерна, можно отнести удобрения [12]. Однако в нашем опыте содержание белка в зерне ярового ячменя по фонам и вариантам изменялось незначительно. Некоторое их воздействие наблюдали на массу 1000 зерен. В среднем за 3 года наименьшей (47,6…50,5 г) она была в контрольных вариантах. Инокуляция семян БисолбиФитом приводила к малозначительному росту величины этого показателя. В целом во всех вариантах с использованием модифицированных удобрений наблюдали повышение крупности зерна. При внесении модифицированной азофоски в дозе 15 кг д.в. (NPKm) масса 1000 зёрен была наибольшей – 49,4 г на нулевом фоне, 50,7 г на фоне с обычной аммиачной селитрой в дозе 40 кг д.в. и 53,0 г на фоне с модифицированной аммиачной селитрой в дозе 20 кг д.в.
Эффективность минеральных удобрений можно оценить как в натуральном, так и в денежном выражении. В агрономии её зачастую определяют по размерам прибавки урожая (в килограммах) в расчете на 1 кг вносимых удобрений. В нашем опыте самой высокой, по отношению к контролю, она была при обработке семян биопрепаратом – 7,7…11,4 кг/кг.
Выводы. Использование всех видов удобрений и биопрепарата приводило к увеличению урожайности. В среднем за 3 года наибольшей она была в вариантах с внесением модифицированной азофоски – 3,05 т/га на фоне без удобрений, 3,15 т/га – на фоне с аммиачной селитрой в дозе 40 кг д.в./га и 3,21 т/га на фоне с модифицированной аммиачной селитрой в половинной дозе (20 кг д.в./га).
Под действием изучаемых удобрений и биопрепарата содержание белка в зерне менялось незначительно, а масса 1000 семян возрастала с 47,6 до 53,0 г. Лучшие результаты обеспечило применение модифицированной азофоски (NPKm) в дозе 15 кг д.в./га на фоне с модифицированной аммиачной селитрой в дозе 20 кг.д.в/га (1/2NH4NO3m).
Применение биопрепарата Бисолбифит для обработки семян и минеральных удобрений способствовало увеличению их окупаемости прибавкой урожая. При этом самым окупаемым приёмом (7,7…11,4 кг/кг) оказалась предпосевная обработка семян.
В целом наилучшие условия для увеличения урожайности и качества зерна ярового ячменя в нашем опыте отмечены в варианте с использованием биопрепарата БисолбиФит совместно с минеральными удобрениями (NPKm) в дозе 15 кг д.в./га и аммиачной селитрой (1/2 NH4NO3m) в дозе 20 кг д.в./га.
1. Минакова О. А., Александрова Л. В., Подвичина Т. Н. Урожайность культур и продуктивность зерносвекловичного севооборота при длительном применении удобрений в центральном чернозёмном районе // Вестник Курганской ГСХА. 2019. №2 (30). С. 16–18.
2. Созинов А. В. Урожайность яровой пшеницы при внесении комплексных удобрений // Вестник Курганской ГСХА. 2012. № 1. С. 39–44.
3. Соловьева Л. П., Гладков Д. В. Влияние минеральных удобрений на урожайность и качество зерна чины посевной в условиях Курганской области // Вестник Курганской ГСХА. 2016. № 3. С. 61– 64.
4. Конова А. М., Державин А. М., Самойлов Л. Н. Урожайность и качество зерна озимой ржи при длительном применении минеральных удобрений в севообороте на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве // Достижение науки и техники АПК. 2015. № 5. С. 23–26.
5. Абашев В. Д., Светлакова Е. В. Влияние минеральных удобрений на урожайность зернопаротравяного севооборота // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2015. №2 (45). С. 37–43.
6. Завалин А. А. Биопрепараты, удобрения и урожай. М.: ВНИИА. – 2005. 302 с.
7. Lemanceau P., Cjrberand T., Gardan L. Effect of two plant species, flax and tomato jn the diversity of soil-born population of fluorescent pseudovonads // Applied and Environmental Microbiology. 1995. Vol.61. P. 1004–1012.
8. Петров В. Б., Чеботарь В. К. Микробиологические препараты в практическом растениеводстве России: функции, эффективность, перспективы // Рынок АПК. 2009. № 7. С. 16–18.
9. Junge H., Kreabs P., Kilian M. [Strain selection production and formulation of the biological plant vitality enhancing agent FZB 24 Bacillius subtilis]. Pflanzeens chuts- Naghricher Bayer. 2000; Vol. 1: 94-104 p.
10. Zavalin AA, Vinogradova LV. [Geographical regularities of effect of inoculation with associative diazotrophs on the productivity of cereals]. Plant microbial interaction: positive interactions in relation to crop production and utilization, aspects of applied Biology. 2001. Vol. 63. P. 123–127.
11. Микробиологические препараты живых ризосферных бактерий комплексного действия крупы Экстрасол: рекомендации / сост. В. К. Чеботарь, В. Б. Петров, В. Б. Антонов и др. М.: ГНУ ВНИИСХМ Россельхозакадемии, 2011. 35 с.
12. Толстоусов В. П. Удобрения и качество урожая. М.: « Колос», 1974. 260 с.
