Влияние минеральных удобрений и бактериальных препаратов на урожайность озимого ячменя в условиях Ростовской области

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Влияние минеральных удобрений и бактериальных препаратов на урожайность озимого ячменя в условиях Ростовской области

Александр Александрович Цыкора, Роман Александрович Каменев, Вера Константиновна Каменева^-

Аннотация

Полевые опыты проведены в 2018-2021 гг. в Ростовской области на черноземе обыкновенном. Объектом исследований являлся сорт озимого ячменя Мастер. Предшественник - кукуруза на зерно. В качестве минеральных удобрений использовались аммиачная селитра (34,4%), аммофос (12-52), нитроаммофоска (16-16-16), которые применялись в системе удобрения озимого ячменя. Азотно-фосфорные удобрения (туковая смесь аммиачной селитры и аммофоса) и нитроаммофоска (16-16-16) вносились при посеве озимого ячменя, аммиачная селитра -поверхностным способом вразброс в фазу весеннего кущения. Бактериальные препараты, разработанные во Всероссийском институте сельскохозяйственной микробиологии (ВНИИСХМ) г. Санкт-Петербург, содержат штаммы ассоциативных микроорганизмов-азотфиксаторов: Мизорин, Ризоагрин, Экстрасол. Они наносились на семена ячменя в допосевной период. В полевом опыте были изучены варианты совместного применения бактериальных препаратов на фоне минеральных удобрений и на фоне естественного плодородия почвы. Установлено, что применение бактериального препарата Мизорин (600 г/га) для обработки семян перед посевом на фоне припосевного внесения азотно-фосфорного удобрения в виде смеси аммофоса и аммиачной селитры в дозе N30P30, азотной подкормки разбросным поверхностным способом аммиачной селитрой в дозе 30 кг/га действующего вещества увеличивало прибавку урожайности зерна в среднем за 3 года по сравнению с контрольным вариантом (без применения минеральных удобрений и биопрепаратов) на 0,71 т/га, или на 14,4%. Применение биопрепарата Мизорин без минеральных удобрений на фоне естественного плодородия почвы увеличивало урожайность по сравнению с контрольным вариантом на 0,31 т/га, или на 6,3%.

Ключевые слова: озимый ячмень, чернозем обыкновенный, бактериальные препараты, минеральные удобрения

Abstract

THE EFFECT OF MINERAL FERTILIZERS AND BACTERIAL PREPARATIONS ON THE YIELD OF WINTER BARLEY IN THE ROSTOV REGION

Field experiments were conducted in 2018-2021 in the Rostov region on ordinary black soil. The object of research was a variety of winter barley Master. The predecessor is corn for grain. Ammonium nitrate (34.4%), ammophos (12-52), nitroammo- phoska (1 6-16-1 6) were used as mineral fertilizers, which were used in the fertilizer system of winter barley.

Nitrogen-phosphorus fertilizers (a mixture of ammonium nitrate and ammophos) and nitroammophos (1 6-16-1 6) were introduced during sowing of winter barley, ammonium nitrate was introduced by a surface method in the spring tillering phase.

Bacterial preparations developed at the All-Russian Institute of Agricultural Microbiology (VNIISHM) in St. Petersburg contain strains of associative microorganisms-nitrogen fixators: Mizorin, Rizoagrin, Extrasol.

They were applied to barley seeds in the pre-sowing period. In the field experiment, variants for the joint use of bacterial preparations against the background of mineral fertilizers and against the background of natural soil fertility were studied. It wasfound that the use ofthe bacterial preparation Mizorin (600 g/ha) for seed treatment before sowing against the background of a near-sowing application ofnitrogen-phosphorus fertilizer in the form of a mixture of ammophos and ammonium nitrate at a dose of N30P30, nitrogen fertilization by a scattered surface method with ammonium nitrate at a dose of 30 kg /ha ofthe active substance increased the increase in grain yield on average for 3 years compared with the control variant (without the use of mineral fertilizers and biologics) by 0.71 t/ha or by 14.4%.

The use of the Mizorin biological product without mineral fertilizers against the background of natural soil fertility increased the yield by 0.31 t/ha or 6.3% compared to the control variant.

Keywords: winter barley, common black soil, bacterial preparations, mineral fertilizers

Введение

минеральные удобрения бактериальный препарат ячмень

В последние годы в научной литературе широко освещаются сведения об увеличении усвоения азота в агроценозах и повышения урожайности сельскохозяйственных культур при инокуляции растений микроорганизмами-диазотрофами.

Интерес к этому источнику биологического азота резко возрос, когда в середине 1970-х гг. из ризосферы многих растений (рис, кукуруза, сорго, пшеница и многие другие) были выделены культуры бактерий диазатрофов. Сегодня известно около 50 видов этих микроорганизмов, принадлежащих к 12 семействам. Наряду с азотфиксацией, они продуцируют физиологически активные вещества, которые стимулируют рост и развитие растений, подавляют патогенную микрофлору, что, в конечном итоге, снижает заболеваемость растений, повышает их продуктивность и улучшает качество продукции [4].

Исследования географической сети опытов с бактериальными препаратами ВНИИСХМ, проведенные в различных почвенно-климатических условиях, показали, что при их использовании урожайность зерновых культур повышалась на 10-35% [3].

В.Н. Золотарев [2] приводит данные о возможности заменить минеральные азотные удобрения в дозах N_20-60 при возделывании разных небобовых культур использованием бактериальных препаратов с диазотрофами.

Несмотря на разнообразие штаммов и биопрепаратов, существует необходимость формирования конкретных научно-обоснованных пар «культура-штамм», которые будут отвечать конкретным экологическим требованиям агроценозов [5].

В2005-2020 гг. на кафедре агрохимии Донского ГАУ изучалось применение биопрепаратов с ассоциативными азотфиксирующими микроорганизмами на различных культурах в Ростовской области: сорго, баклажане, арбузе, просе, картофеле, льне масличном, кукурузе на зерно и подсолнечнике. Но исследований по влиянию бактериальных препаратов на урожайность озимого ячменя ранее в условиях региона не проводилось.

Поэтому целью выполнения полевых опытов являлось изучение эффективности бактериальных препаратов с активными штаммами ассоциативных микроорганизмов азотфиксаторов и сравнения их действия с азотными минеральными удобрениями при выращивании озимого ячменя на черноземе обыкновенном в условиях Ростовской области.

Материалы и методы исследований. Опыт проведен в 2018-2021 гг. в условиях ООО КФХ «Таня» Зерноградского района Ростовской области. Высевали сорт озимого ячменя Мастер. Предшественник -кукуруза на зерно. Повторность опыта трехкратная. Площадь делянки - 36 м² (3,6 м х 10 м). Учетная площадь делянки 20 м². Технология выращивания озимого ячменя - общепринятая в регионе. Схема опыта представлена в таблице 2.

Бактериальные препараты, разработанные во Всероссийском институте сельскохозяйственной микробиологии (ВНИИСХМ) г. Санкт-Петербург, содержат штаммы ассоциативных микроорганизмов-азотфиксаторов: Мизо- рин, Ризоагрин, Экстрасол.Применяли их путем предпосевной инокуляции семян: Мизорин и Ризоагрин - из расчета 600 граммов, Экстрасол - 200 мл на гектарную норму.

При проведении опыта используются следующие удобрения: аммонийная селитра (34,4% N), аммофос (12-52), азофоска (16-16-16). Минеральные удобрения вносили при посеве сеялкой, подкормку аммиачной селитрой осуществляли вразброс поверхностным способом в фазу весеннего кущения.

Уборка урожая проводилась поделяночно с пересчетом урожайности на стандартную влажность семян.

Почва - чернозем обыкновенный мицеллярно-карбонатный. Мощность гумусового горизонта А+В колеблется от 70 до 90 см. Содержание гумуса 4,2%. Реакция почвенной среды нейтральная pH в пахотном слое 7,5-7,6.

Закладку полевых опытов, проведение наблюдений и учетов осуществляли согласно методике полевого опыта [1, 6, 7].

Результаты исследований и их обсуждение

Погодные условия в годы проведения полевых опытов оказали существенное влияние на урожайность зерна озимого ячменя.

Осенью перед посевом ячменя в 2019 и 2020 гг. верхний слой почвы (0-20 см) был практически полностью иссушен. Поэтому сев был проведён в сухую почву. В 2018 году в предпосевной период в двадцатисантиметровом слое почвы запас влаги составил лишь 2,6 мм, что также было недостаточно для прорастания растений озимого ячменя (таблица 1).

Таблица 1Содержание и динамика продуктивной влаги в почве под озимым ячменём, мм

В осенне-зимний период за счёт выпадения осадков запасы продуктивной влаги в почве существенно повышались. Обильные дожди во второй половине вегетации культуры поддерживали высокую обеспеченность почвы доступной влагой. В 2019 и 2021 гг. в фазу колошение ячменя запас почвенной влаги был практически одинаковым 173,6-174,0 мм, в 2020 году - лишь 81,1 мм. К уборке запасы почвенной влаги снижались во все годы проведения полевых опытов по сравнению с содержанием в фазу колошение.

Таким образом, несмотря на негативные погодные условия в предпосевной период, обильное увлажнение второй половины вегетации существенно исправляло ситуацию и способствовало формированию высокой урожайности зерна озимого ячменя.

Наибольшая урожайность зерна озимого ячменя при проведении опытов сформирована на контрольном варианте (без применения удобрений) в 2019 году 5,42 т/га (таблица 2).

Таблица 2. Урожайность зерна озимого ячменя, т/га

Примечание: вк. * - весеннее кущение.

В 2019 году на вариантах с минеральными удобрениями получены математически достоверные прибавки урожайности зерна по сравнению с контрольным вариантом, которые составили 0,37-0,76 т/га, или 6,8-14,0%. Наибольшее увеличение урожайности получено на варианте с дозой полного минерального удобрения в дозе 30 кг/га га и азотной подкормкой аммиачной селитрой поверхностным способом в фазу весеннего кущения в дозе 60 кг/га д.в.

На вариантах с биопрепаратами в 2019 году более эффективно было использование Мизорина как на фоне естественного плодородия почвы, так и в сочетании с применением минеральных удобрений. Увеличение урожайности от обработки семян озимого ячменя перед посевом бактериальным препаратом Мизорин по сравнению с контрольным вариантом составило 0,31т/га, или 5,7%. Применение этого биопрепарата на фоне азотно-фосфорных удобрений способствовало существенному росту урожайности по сравнению с вариантом, на котором применялся только биопрепарат без минеральных удобрений. Действие биопрепарата Мизорин практически равнозначно в этот год проведения полевых опытов во влиянии на урожайность озимого ячменя азотной подкормки в дозеКзо, внесённой вразброс в фазу весеннего кущения.

Наименьшая урожайность в опыте зерна озимого ячменя получена на контрольном варианте в 2020 году - лишь 4,30 т/га. Это, конечно, обусловлено более засушливыми погодными условиями в течение вегетации озимого ячменя.

В 2020 году более эффективно было применение полного минерального удобрения N₃₀P₃₀K₃₀ и азотной подкормки аммиачной селитрой в фазу весеннее кущение в дозе 30 кг/га д.в. на озимом ячмене. Увеличение урожайности по сравнению с контрольным вариантом составило 0,51 т/га. Повышение дозы азотной 60 кг/гане способствовало увеличению эффекта. Отмечена лишь тенденция в повышении урожайности на 0,03 т/га.

В 2020 году статистически достоверная прибавка урожайности сформирована на всех вариантах опыта с применением бактериальных препаратов. Прибавки урожайности по сравнению с контрольным вариантом составили 0,10-0,15 т/га, но максимальная получена под действием Мизорина. На фоне минеральных удобрений более эффективно было применение Мизорина при их внесении в дозе К₃₀Р₃₀и азотной подкормкой в дозе 30 кг/га д.в. Увеличение урожайности по сравнению с контрольным вариантом составило 0,48 т/га, а по сравнению с аналогичным вариантом без биопрепарата - 0,16 т/га.

Урожайность зерна озимого ячменя на контрольном варианте в 2021 г. составила 5,10 т/га. В 2021 году в блоке вариантов с минеральными удобрениями наибольшая прибавка зерна ячменя получена на вариантах с применением азотно-фосфорного и полного минерального удобрения в дозах 30 кг/га д.в. и азотной подкормки в дозе 60 кг/га д.в. Увеличение урожайности на этих вариантах составило 0,81-0,86 т/га, или 15,9-16,9%.

На вариантах с биопрепаратами, как и в 2019 году, наибольший эффект достигнут под действием Мизорина. В этот год проведения полевых опытов действие Мизорина было равнозначно во влиянии на урожайность 30 кг/га азотных удобрений, внесённых при посеве, и 30 кг/га азота минеральных удобрений, внесённых вразброс в фазу весеннего кущения.

В среднем за 2019-2021 гг. проведения полевых опытов урожайность зерна озимого ячменя составила на контрольном варианте 4,94 т/га. Максимальная прибавка урожайности получена на варианте с применением полного минерального удобрения в дозе N₃₀P₃₀K₃₀ и азотной подкормки в фазу весеннего кущения 60 кг/га, которая составила 0,72 т/га, или 14,6%.

На варианте с использованием для обработки семян биопрепарата Мизорин на фоне припосевного внесения азотно-фосфорных удобрений и азотной подкормки, но в дозе 30 кг/га получена практически такая же прибавка урожайности - 0,71 т/га, или 14,4%. Применение биопрепарата Мизорин без минеральных удобрений увеличивало урожайность по сравнению с контрольным вариантом на 0,31 т/га, или на 6,3%.

Заключение

При выращивании озимого ячменя на черноземе обыкновенном в условиях Ростовской области целесообразно при посеве вносить минеральные удобрения в дозе N₃₀P₃₀ и проводить в фазу весеннего кущения поверхностную подкормку аммиачной селитрой в дозе 30 кг/га д.в. Предпосевную обработку семян осуществлять бактериальным препаратом Мизорин (600 г/га).

Список источников

1. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). 5-е изд. доп. и перераб. М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.

2. Золотарев В.Н. Эффективность применения бактериальных биопрепаратов ассоциативных диазотрофов и азотного удобрения в семенных посевах райграса однолетнего // Агрохимия. 2015. № 7. С. 11-16.

3. Кожемяков А.П., Хотянович А.В. Перспективы применения биопрепаратов ассоциативных азотфиксирующих микроорганизмов в сельском хозяйстве // Бюллетень ВИУА. № 10. 1997. С. 4-5.

4. Лукин С.М., Марчук Е.В. Влияние биопрепаратов ассоциативных азотфиксирующих микроорганизмов на урожайность сельскохозяйственных культур // Достижения науки и техники АПК. 2011. № 8. С. 18-21.

5. Рассохина И.И. Использование микроорганизмов как средство повышения продуктивности и устойчивости сельскохозяйственных культур // Агрозоотехника. 2021. Т. 4. № 3. С. 1-17.

6. Щерба С.В., Юдин Ф.А. Методика полевого опыта с удобрениями // Агрохимические методы исследования почв. М., 1975. С. 526-584.

7. Юдин Ф.А. Методика агрохимических исследований. М.: Колос, 1980. 366 с.

References

1. Dospekhov, B.A. Methodology of field experience (with the basics of statistical processing of research results). 5th ed. additional and revised. Moscow: Agropromizdat, 1985. 351 p.

2. Zolotarev, V.N. Efficiency of application of bacterial biologics of associative diazotrophs and nitrogen fertilizer in seed crops of annual ryegrass. Agrochemistry, 2015, no. 7, pp. 11-16.

3. Kozhemyakov, A.P. and A.V. Jotanovis. Prospects for the use of biologics associative nitrogen-fixing microorganisms in agriculture. Bulletin of VIA, 1997, no. 10, pp. 4-5.

4. Lukin, S.M. and E.V. Marchuk. Effect of biologics associative nitrogen-fixing microorganisms on crop yields. Achievements of science and technology of the agro-industrial complex, 2011, no. 8, pp. 18-21.

5. Rassokhina, I.I. The use of microorganisms as a means of increasing productivity and sustainability of agricultural crops. Agrozootechnics, 2021, T. 4, no. 3, pp. 1-17.

6. Shcherba, S.V. and F.A. Yudin. Methods of field experience with fertilizers. Agrochemical methods of soil investigation. Moscow, 1975, pp. 526-584.

7. Yudin, F.A. Methods of agrochemical research. Moscow: Kolos, 1980. 366 p.

Размещено на Allbest.ru