Оценка влияния суммы активных температур, способов обработки почвы и органических удобрений на урожайность кукурузы

Размещено на http://allbest.ru

Оценка влияния суммы активных температур, способов обработки почвы и органических удобрений на урожайность кукурузы

Валерий Анатольевич Антропов, Станислав Сергеевич Миллерш

Аннотация

Кукуруза занимает лидирующее место в мировом земледелии. Посевные площади под этой культурой стремительно увеличиваются. Большая часть урожая кукурузы используется на корм, который является важным элементом кормовой базы в Западной Сибири.

Ключевые слова: основная обработка почвы, органические удобрения, кукуруза, урожайность, зеленая масса, корреляционная зависимость сумма активных температур

Abstract

Assessment of the effect of the sum of active temperatures, methods of soil tillage and organic fertilizers on corn yield

Valery A. Antropov, Stanislav S. Millersh

Corn occupies a leading place in world agriculture. The acreage under this crop is rapidly increasing. Most of the corn crop is usedforfodder, which is an important element of the fodder base in Western Siberia. Modern corn hybrids differ significantly in their genotype, and require additional study in various soil and climatic zones.

Keywords: basic tillage, organic fertilizers, corn, yield, green mass, correlation dependence of the sum of active temperatures

Введение

Современные технологии возделывания культур напрямую зависят от климатических параметров: суммы эффективной температуры, количества осадков и их распределения по месяцам. Управлять продуктивностью посевов можно посредством изучения и понимания влияния климатического потенциала Западной Сибири на планируемый урожай. Программа развития животноводства в Российской Федерации не может быть успешно решена без создания устойчивой кормовой базы [1, 2].

Кукуруза - одна из основных культур мирового земледелия. Мировые площади под этой культурой увеличиваются ежегодно. Примерно две трети мирового производства кукурузы выращивают на корм сельскохозяйственным животным. Кукуруза занимает первое место в мире, значительно опережая другие продовольственные и кормовые культуры [3].

Урожайность кукурузы превосходит все зернофуражные хлеба, лучший по разнообразию и питательности корм животных. Данная культура требовательна к пищевому режиму, что связано с образованием большого объема вегетативной массы и потреблением значительного количества питательных элементов в относительно короткий период интенсивного роста растений [4, 5].

Эта культура, хорошо отзывающаяся на высокий уровень плодородия почв. Данная культура высокопродуктивная, которая очень чувствительна к уровню агротехники, органическим удобрениям и способам ухода. С увеличением уровня питания урожайность силосной массы резко возрастает, но при этом приводит к увеличению хозяйственного выноса основных элементов питания [6, 7].

В современном земледелии обработка почвы занимает ведущее место в сохранении и увеличении плодородия почвы. На основании стационарных исследований учеными было установлено, что в условиях северной лесостепи Западной Сибири отвальная система основной обработки почвы, обеспечивающая запашку соломы, органических удобрений и пожнивно-корневых остатков, стабилизирует гумусовое состояние пахотного чернозема, выщелоченного [8, 9].

Важнейшим интегральным показателем уровня плодородия почв является содержание в них гумуса. Многообразие его влияния проявляется через запасы элементов питания [10].

Формирование урожайности - сложный процесс, на который оказывают влияние различные факторы, в том числе климатические [11, 12]. Согласно закону равнозначности и незаменимости факторов все процессы жизнедеятельности в растении активно проходят при оптимальных значениях факторов внешней среды. В связи с участившимися засухами в летний период и значительными изменениями климатических характеристик вопросы влияния климата на урожайность приобретают особую актуальность [13, 14]. Для оценки тесноты (силы) связи используют коэффициент корреляции. Смысл корреляции заключается в сопряженности вариации признаков [15].

Материалы и методы исследований

Опыт по влиянию основной обработки почвы на урожайность кукурузы проводился в зернопропашном севообороте (кукуруза - яровая пшеница - овес) на опытном поле ГАУ Северного Зауралья в 1,5 км от д. Утешевой Тюменского района по схеме двухфакторного опыта: фактор А - варианты основной обработки почвы (отвальная, безотвальная, дифференцированная), фактор В - органических удобрений и без удобрений.

Органические удобрения (навоз) 30 т/га и вносили на поле под кукурузу после уборки предшественника перед основной обработкой. Вспашка проводилась (ПН-8-35), глубокое рыхления (ПЧН-2,1) на глубину 28-30 см.

Весной при наступлении физической спелости почвы проводили ранневесеннее боронование зубовыми боронами СГ-12 в два следа поперек направления основной обработки.

При наступлении оптимальных сроков посева пропашных культур проводили предпосевную обработку почвы культиватором КПС-4 на глубину 7-8 см, после чего проводили посев СТВ 8КУ при норме высева кукурузы 80 тыс. семян на гектар. Учет урожая зеленой массы кукурузы проводили в 4-х кратной повторности с каждого варианта, размер учетной делянки 50 м². Учитывали общий урожай зеленой массы кукурузы. Скашивали стебли с початками и взвешивали всю массу.

Погодные условия исследуемых годов существенно отличались от среднемноголетних значений. В 2019 году температура воздуха была значительно ниже, в результате этого сумма активных температур составила лишь 1568°С. В 2020 и 2021 гг. сумма активных температур достигала 1861 и 1814°С, соответственно (рисунок 1).

Рисунок 1. Сумма активных температур, °С

Результаты исследований и их обсуждение

Урожайность кукурузы зависит от большого количества факторов. Важнейшим из них является сумма активных температур, которая является ключевым звеном в возможности получения планируемой урожайности различными по скороспелости гибридами кукурузы.

Сумма активных температур в регионе варьирует от 1500 до 2200°С, что позволяет возделывать лишь скороспелые и раннеспелые гибриды кукурузы [16]. В 2019 году урожайность зеленой массы кукурузы составляла 27,6 т/га на при отвальном способе обработке почвы. Использование безотвального рыхления приводило к снижению продуктивности кукурузы на 7% относительно отвального фона. При дифференцированном способе обработке почвы продуктивность возрастала на 7% (рисунок 2).

Внесение органических удобрений в дозе 30 т/га обеспечивало прибавку в выходе зеленой массы на 2,8 т/га на отвальном фоне, 6,0 т/га при безотвальной обработке и на 4,1 т/га при дифференцированной обработке.

В 2020 году тенденция по снижению урожайности при использовании безотвальной обработки почвы сохранялась. На контроле продуктивность составила 28,3 т/га, на отвальном фоне снижение достигало 21%, при дифференцированном способе продуктивность находилась на уровне контроля при НСР05=3,3 т/га.

Рисунок 2. Влияние способов обработки почвы и органических удобрений на урожайность кукурузы, т/га

удобрение урожайность кукуруза почва температура

Внесенные органические удобрения под кукурузы благоприятно сказались на продуктивности.

На всех исследуемых вариантах прибавка от использования удобрения составляла от 31 до 33%. В 2021 году урожайность кукурузы на контроле была максимальной и достигала 38,8 т/га.

Использование безотвального способа обработки почвы приводило к снижению урожайности на 14,5 т/га. Продуктивность кукурузы при дифференцированном способе обработки существенно не отличалась от контроля, отклонения находились в пределах ошибки опыта. Внесение органических удобрений на всех исследуемых вариантах благоприятно отразилось на урожайности, прибавка составила от 2,3 до 4,1 т/га.

Проведя корреляционный и регрессионный анализ, удалось установить, что при отвальном способе обработки почвы связь между суммой эффективных температур и урожайностью кукурузы на зеленую массу оценивается как выше средней, зависимость при этом прямая (г=0,56). В результате этого удалось разработать уравнение достоверное в диапазоне сумм активных температур от 1500 до 1900°С (1).

У=0,023х-6,36(1)

где у - урожайность зеленой массы кукурузы, т/га;

х - сумма активных температур, °С

По уравнению регрессий следует, что при увеличении суммы активных температур на 100°С повышает урожайность кукурузы на 2,3 т/га.

При безотвальной обработке почвы связь между суммой активных температур и урожайностью оценивается ниже средней и зависимость обратная (г=-0,35). Уравнение регрессии показывает, что при увеличении суммы температур на 100°С урожайность снижается на 0,8 т/га (2) достоверный диапазон суммы активных температур 1500-1900°С.

У=-0,0083х+41,6(2)

где у - урожайность зеленой массы кукурузы, т/га;

х - сумма активных температур, °С

Уравнение, полученное для дифференцированного способа обработки почвы, показывает, что связь средняя и прямая.

Повышение суммы активных температур на 100 градусов по Цельсию повышает выход зеленой массы на 1,0 т/га (3).

У=0,0106х+41,6(3)

где у - урожайность зеленой массы кукурузы, т/га;

х - сумма активных температур, °С

Обнаружена взаимосвязь суммы активных температур и урожайности кукурузы на зеленую массу при внесении органических удобрений в дозе 30 т/га, связь средняя г=0,41 прямая.

Повышение суммы активных температур на 100°С увеличивает урожайность на 1,4 т/га по всем способам обработки почвы (4).

У=0,0136х+11,18(4)

где у - урожайность зеленой массы кукурузы, т/га;

х - сумма активных температур, °С

Заключение

Способы обработки почвы оказывают существенное влияние на продуктивность кукурузы. Применение отвального способа обеспечивает получение от 27,7 до 38,8 т/га зеленой массы кукурузы. Переход на безотвальный способ обработки приводит к снижению урожая до 22,5-25,8 т/га. Внесение органических удобрений обеспечивает дополнительную прибавку в урожае на всех исследуемых вариантах от 2 до 16%.

Установлено, что каждые 100°С повышают продуктивность кукуруза при отвальном способе обработки почвы на 2,3 т/га, при безотвальном и дифференцированном на 0,8 и 1,0 т/га, соответственно. Отмечено, что в независимости от способа обработки почвы каждые 100°С при внесении 30 т/га навоза повышает продуктивность на 1,4 т/га.

Список источников

1. Якубышина Л.И., Шахова О.А. Влияние климатического потенциала Тюменской области на экологическую пластичность сортов ярового ячменя // Вестник Мичуринского гос. аграрного университета. 2022. № 1 (68). С. 50-54.

2. Дюкова Н.Н., Харалгин А.С., Харалгина А.С. Формирование вегетативной продуктивности селекционных образцов люцерны изменчивой // Вестник Бурятской государственной сельскохозяйственной академии им. В.Р. Филиппова. 2020 № 4 (61). С. 8-14. DOI 10.34655/bgsha.2020.61.4.001.

3. Урожайность кукурузы на силос в зависимости от основной обработки почвы в Северной лесостепи Тюменской области / Ю.М. Пономарева, В.В. Брандт, С.С. Миллер, О.С. Харалгина // Успехи молодежной науки в агропромышленном комплексе, Тюмень 2021. С. 51-54.

4. Ерёмин Д.И., Дёмин Е.А. Баланс питательных веществ в посевах кукурузы, выращиваемой на выщелоченных чернозёмах // Известия Оренбургского гос. аграрного университета. 2018. № 3 (71). С. 77-80.

5. Миллер С.С., Рзаева В.В., Миллер Е.И. Влияние элементов технологии возделывания на урожайность кукурузы в Западной Сибири // Мир Инноваций. 2019. № 1. С. 30-33.

6. Демин Е.А., Барабанщикова Л.Н. Влияние междурядной обработки и минеральных удобрений на запасы продуктивной влаги в посевах кукурузы, возделываемой в лесостепной зоне Зауралья // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. 2021. № 4 (67). С. 40-45.

7. Демин Е. А., Барабанщикова Л.Н. Вынос элементов питания кукурузой, выращиваемой на зеленую массу по зерновой технологии в условиях лесостепной зоны Зауралья // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. 2020. № 2 (61). С. 90-94.

8. Ерёмин Д.И., Фисунов Н.В. Гумусовое состояние чернозема при использовании систем основной обработки почвы // Эпоха науки. 2020. № 24. С. 37-45.

9. Фисунов Н.В., Шулепова О.В. Влияние разных способов основной обработки почвы на урожайность однолетних трав в условиях лесостепной зоны Зауралья // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. 2021. № 2 (65). С. 26-29.

10. Рзаева В.В., Еремин Д.И. Влияние основной обработки почвы на содержание гумуса в черноземе выщелоченном // АгроФорум. 2021. № 6. С. 38-40.

11. Дубинина О.А. Устойчивость озимой пшеницы к основным стрессовым факторам окружающей среды и погодных условий (обзор) // Зерновое хозяйство России. 2017. № 1 (49). С. 23-26.

12. Дмитриева Е. К., Шахова Л.В., Шахова О.А. Оценка климатической комфортности Юга Тюменской области // Успехи молодежной науки в агропромышленном комплексе, Тюмень, 2021. С. 438-441.

13. Васильченко С.А., Метлина Г.В., Ковтунов В.В. Влияние метеоусловий на продуктивность сорго зернового в южной зоне Ростовской области // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2016. № 120. С. 744-754.

14. Ковтунова Н.А., Ермолина Г.М., Шишова Е.А. Влияние метеоусловий на основные хозяйственно-ценные признаки сорго сахарного // Зерновое хозяйство России. 2013. № 1 (25). С.31-34.].

15. Мухордова М.Е., Трипутин В.М. Корреляционный и путевой анализ компонентов продуктивности растений озимой тритикале в условиях Омской области // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2018. № 1 (41). С. 36-42. DOI 10.18286/1816-4501-2018-1-36-42.

16. Ториков В.Е., Мельникова О.В., Ланцев В.В. Эффективность возделывания гибридов кукурузы на Юго-Западе Центрального региона России // Вестник Курской гос. сельскохоз. академии. 2018. № 1. С. 18-23.

References

1. Yakubyshina, L.I. and O.A. Shakhova. The influence of the climatic potential of the Tyumen region on the ecological plasticity of spring barley varieties. Bulletin of Michurinsk State Agrarian University, 2022, no. 1 (68), рp. 50-54.

2. Dyukova, N.N., A.S. Kharalgin and O.S. Kharalgina. Formation of vegetative productivity of breeding samples of alfalfa changeable. Bulletin of the Buryat State Agricultural Academy named after V.R. Filippov, 2020, no. 4 (61), pp. 8-14. DOI 10.34655/bgsha.2020.61.4.001.

3. Ponomareva, Yu.M., V.V. Brandt, S.S. Miller and O.S. Kharalgina. Corn yield for silage depending on the main tillage in the Northern forest-steppe of the Tyumen region. Successes of youth science in the agro-industrial complex, Tyumen 2021, pp. 51-54.

4. Eremin, D.I. and E.A. Demin. Balance of nutrients substances in corn crops grown on leached chernozems. Izvestiya Orenburg State Agrarian University, 2018, no. 3 (71), pp. 77-80.

5. Miller, S.S., V.V. Rsaeva and E.A. Miller. The influence of elements of cultivation technology on corn yield in Western Siberia. The World of Innovation, 2019, no. 1, pp. 30-33.

6. Demin, E.A. and L.N. Barabanshchikova. The effect of row-to-row processing and mineral fertilizers on the reserves of productive moisture in corn crops cultivated in the forest-steppe zone of the Trans-Urals. Bulletin of Michurinsk State Agrarian University, 2021, no. 4 (67), pp. 40-45.

7. Demin, E.A. and L.N. Barabanshchikova. Removal of nutrition elements by corn grown on green mass using grain technology in the conditions of the forest-steppe zone of the Trans-Urals. Bulletin of Michurinsk State Agrarian University, 2020, no. 2 (61), pp. 90-94.

8. Eremin, D.I. and N.V. Fisunov. Humus state of chernozem when using basic tillage systems. Epoch of Science, 2020, no. 24, pp. 37-45.

9. Fisunov, N.V. and O.V. Shulepova. The influence of different methods of basic tillage on the yield of annual grasses in the conditions of the forest-steppe zone of the Trans-Urals. Bulletin of Michurinsk State Agrarian University, 2021, no. 2 (65), pp. 26-29.

10. Rzayeva, V.V. and D.I. Eremin. The influence of basic tillage on the humus content in leached chernozem. AgroForum, 2021 no. 6, pp. 38-40.

11. Dubinina, O.A. Resistance of winter wheat to the main stress factors of the environment and weather conditions (review). Grain farming of Russia, 2017, no. 1 (49), pp. 23-26.

12. Dmitrieva, E.K., L.V. Shakhova and O.A. Shakhova. Assessment of climatic comfort in the South of the Tyumen region. Successes of youth science in the agro-industrial complex, Tyumen, 2021, pp. 438-441.

13. Vasilchenko, S.A., G.V. Metlina and V.V. Kovtunjv. The influence of weather conditions on the productivity of grain sorghum in the southern zone of the Rostov region. Polythematic online electronic scientific journal of the Kuban State Agrarian University, 2016, no. 120, pp. 744-754.

14. Kovtunova, N.A., G.M. Ermolina and E.A. Shichova. The influence of weather conditions on the main economically valuable signs of sugar sorghum. Grain farming of Russia, 2013, no. 1 (25), pp. 31-34.

15. Mukhordova, M.E. and V.M. Triputin. Correlation and path analysis of the components of productivity of winter triticale plants in the conditions of the Omsk region. Bulletin of the Ulyanovsk State Agricultural Academy, 2018, no. 1(41), pp. 36-42. DOI 10.18286/1816-4501-2018-1-36-42.

16. Torikov, V.E., O.V. Melnikova and V.V. Lantsev. Efficiency of cultivation of corn hybrids in the South-West of the Central region of Russia. Bulletin of the Kursk State Agricultural Academy, 2018, no. 1, pp. 18-23.

Размещено на Allbest.ru