Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,940

RESPONSIVENESS OF WINTERING PEAS ON THE TYPES AND COMBINATION OF MINERAL FERTILIZERS ON LEACHED CHERNOZEM

Voskoboynikov A.V. 1 Esaulko A.N. 1 Korostylev S.A. 1 Radchenko V.I. 1
1 Stavropol State Agrarian University
Peas – the main legumes culture in the Stavropol region, which has the highest quality of food advantages, improves the fertility of the soil and enriches it with nitrogen and contributes to the growth of yields of subsequent crops. It should be noted that the main area is occupied by spring varieties of peas. The Department of agronomical chemistry and physiology of plants FSBEI HPE «Stavropol state agrarian University» on leached chernozem the Stavropol height in 2010-2012 year were conducted research on the responsiveness of the of wintering peas (varieties Phaeton) on the types and combination of mineral fertilizers. The article presents a three-year data on the influence of different types and combinations of mineral fertilizers on the dynamic of mineral nitrogen in soil layer 0-20 cm, on the chemical composition of plants wintering peas, on the crop yield and biochemical composition of grain wintering peas varieties Phaeton on leached chernozem the Stavropol height. For a more objective assessment of the role of fertilizers in the development and formation of the crop yield of wintering peas, it is necessary to have information about the pace and nature of the nutrient substances, in order to fully judge the quantity and quality of growth processes. Dynamics of nitrogen, phosphorus and potassium in plants of wintering peas for all variants of the experience had a general tendency – there was a steady decrease in their concentration in the process of ontogenesis with the achievement of minimum values before harvesting. The article presents a three-year data on the influence of different types and combinations of mineral fertilizers on the productivity of wintering peas varieties Phaeton on leached chernozem the Stavropol height. According to the results of three years of data on leached chernozem the Stavropol height maximum productivity of grain wintering peas 2,62 t/ha was obtained with the introduction of the mineral fertilizer N60Р60К60, what was significantly above the control and studied types and combinations of mineral fertilizers.
the quality of the grain peas
variety Phaeton
productivity
wintering peas
leached chernozem
kinds and combinations of mineral fertilizers
Введение

В связи с острым дефицитом растительного белка все большее значение в мировом сельском хозяйстве приобретает возделывание зернобобовых культур. Горох - основная зернобобовая культура в Ставропольском крае, которая обладает высокими пищевыми достоинствами, улучшает плодородие почвы, обогащает ее азотом и способствует росту урожайности последующих культур [2; 4].

В последние годы в связи с изменением погодных условий (устойчивый снежный покров на фоне равномерных более высоких температур в зимний период, условия увлажнения) возделывание современных сортов зимующего гороха вызывают у сельхозпроизводителей определенный интерес. В то же время создание оптимальных условий питания является одним из факторов мобилизации продуктивности сельскохозяйственных культур [3; 6].

Достигнутый уровень урожайности культуры в Ставропольском крае далеко не исчерпывает потенциальных возможностей районированных сортов в регионе. Практически не изучено влияние удобрений на продуктивность гороха при возделывании в умеренно влажной зоне Ставропольской возвышенности. Как следствие - отсутствуют научные данные по практическому применению систем удобрений под горох применительно к условиям Ставропольского края [1].

Цель исследования

Изучить отзывчивость зимующего гороха на виды и сочетания минеральных удобрений на черноземе выщелоченном.

Материал и методы исследования

В связи с этим кафедрой агрономической химии и физиологии растений ФГБОУ ВПО «Ставропольский государственный аграрный университет» на черноземе выщелоченном Ставропольской возвышенности в 2010-2012 гг. были проведены исследования по изучению отзывчивости зимующего гороха (сорт Фаэтон) на виды и сочетания минеральных удобрений.

Полевой опыт с минеральными удобрениями заложен на опытной станции СтГАУ по полной факториальной восьмерной схеме, повторность четырехкратная, размещение делянок - многоярусное, повторений - сплошное, вариантов - по методу латинского прямоугольника. Изучалась реакция зимующего гороха сорта Фаэтон на виды и сочетания минеральных удобрений, заложенных по схеме Жорж-Вилля: контроль (без удобрений), N60, Р60, К60, N60Р60, N60К60, Р60К60, N60Р60К60. Ширина делянки - 3,6 метра, длина делянки - 10 метров. Общая площадь делянки - 36 м2, учётная - 22 м2 . Ширина защитных полос - 0,4 метра. В опыте применялись следующие удобрения: аммиачная селитра, суперфосфат, калий хлористый [6].

Почва опытного участка представлена черноземом выщелоченным вторично луговатым, сформированным на лессовидных суглинках, тяжелосуглинистым, мощным, слабосмытым. По механическому составу чернозем выщелоченный - тяжелосуглинистый пылевато-иловатый. Имеет довольно плотное сложение 1,15-1,31 г/см3. Емкость поглощения пахотного слоя - 40 мг.экв. на 100 г почвы. Содержание гумуса в слое 0-20 см составляет 5,1-5,6%, N-NО3 - 16-30 мг/кг почвы, подвижного фосфора - 22-26 мг/кг почвы, калия - 260-290 мг/кг почвы. Среднегодовая многолетняя сумма осадков в зоне проведения опытов составляет 623 мм, а среднегодовая температура воздуха равна 9,2 °С [5]. Исходя из основных агроклиматических показателей, можно сделать вывод, что погодные условия опытной станции благоприятны для выращивания и получения стабильных урожаев зимующего гороха.

Результаты исследования и их обсуждение

Условия увлажнения в годы проведения исследований незначительно отличались от среднемноголетних значений. В сельскохозяйственном 2009-2010 году по сравнению с многолетней нормой осадков выпало меньше: в осенний период - 81 мм, в весенний период - 187 мм и в летний - 57 мм. Температурный режим в октябре и ноябре (16-10,8 °С) был благоприятен для посева зимующего гороха. В 2010-2011 году осадков выпало: в осенний период - 90 мм, в весенний период - 185 мм и в летний - 189 мм. Температура в октябре и ноябре составляла 8,8-16,7 °С. В следующем 2011-2012 сельскохозяйственном году выпало на 113 мм меньше многолетней нормы, а температурный режим превысил норму на 0,4 °С.

Нами установлено, что наибольшее количество минерального азота на всех вариантах отмечалось в фазу стеблевания, которое уменьшалось с нарастанием вегетативной массы до фазы полной спелости.

Не все удобренные варианты в среднем за вегетацию превосходили контроль по содержанию минерального азота в почве. Так, содержание азота в почве на вариантах с К60 и Р60К60 было несущественно ниже контроля во все исследуемые фазы вегетации. Другие изучаемые дозы удобрений в период вегетации увеличивали содержание минерального азота в слое почвы 0-20 см, и разница с контролем составляла (мг/кг) в фазу стеблевания - 2,5-8,9; в фазу цветения - 1,2-4,6; в фазу полной спелости - 0,1-3,5. При этом существенное увеличение азота относительно контроля отмечалось на вариантах в фазу стеблевания - N60, N60Р60, и N60К60; в фазу цветения - N60 и N60Р60К60; в фазу полной спелости - N60Р60 (таблица 1).

Таблица 1 - Влияние видов и сочетания минеральных удобрений на динамику минерального азота в слое почвы 0-20 см под зимующим горохом на черноземе выщелоченном (среднее за 2010-2012 гг.), мг/кг

Вариант опыта

Фазы вегетации

стеблевание

цветение

полная спелость

Контроль

32,2

21,4

15,4

N60

38,0

24,3

17,1

Р60

34,7

22,6

15,5

К60

29,6

19,7

14,6

N60Р60

39,1

24,1

18,9

N60К60

36,6

23,8

16,3

Р60К60

30,9

18,9

13,6

N60Р60К60

41,1

26,0

15,7

НСР, т/га

3,2

2,8

2,4

Sx, %

4,1

4,2

4,0

Наибольшее содержание минерального азота в почве в фазы стеблевания и цветения наблюдалось на варианте N60Р60К60 - 41,1 и 26 мг/кг соответственно, в фазу полной спелости - N60Р60 - 18,9 мг/кг.

Для более объективной оценки роли удобрений в развитии и формировании урожая зимующего гороха необходимо иметь сведения о темпах и характере поглощения питательных веществ, чтобы полнее судить о качественном и количественном выражении ростовых процессов.

Динамика содержания азота, фосфора и калия в растениях зимующего гороха для всех вариантов опыта имела общую тенденцию - происходило неуклонное снижение их концентрации в процессе онтогенеза с достижением минимальных значений перед уборкой.

Наиболее существенное влияние на интенсивность накопления азота органами растений во все фазы вегетации оказывало применение только дозы N60. Так, по сравнению с контролем разница составила в фазу стеблевания - 0,25%, в фазу цветения - 0,18%, в фазу полной спелости - 0,11%.

Внесение в почву N60P60, N60K60 и N60Р60К60 способствовало значительному увеличению концентрации азота в растениях зимующего гороха относительно контроля на 0,17-0,23% в фазу стеблевания, 0,16-0,26% в фазу цветения и незначительному в фазу полной спелости на 0,06-0,07%.

На интенсивность накопления азота растениями гороха практически не оказало влияние применение доз K60, Р60, и Р60К60 (таблица 2).

Таблица 2 - Влияние видов и сочетания минеральных удобрений на химический состав растений зимующего гороха на черноземе выщелоченном (среднее за 2010-2012 гг.), %

Вариант опыта

Фазы вегетации

стеблевание

цветение

полная спелость

N

P

K

N

P

K

N

P

K

Контроль

4,28

0,55

2,43

2,70

0,33

1,33

1,30

0,18

0,50

N60

4,53

0,47

2,44

2,88

0,31

1,33

1,41

0,13

0,49

Р60

4,30

0,61

2,46

2,68

0,40

1,34

1,33

0,19

0,50

К60

4,12

0,49

2,47

2,62

0,34

1,39

1,21

0,15

0,52

N60Р60

4,48

0,61

2,44

2,96

0,39

1,35

1,36

0,19

0,50

N60К60

4,45

0,49

2,45

2,90

0,34

1,37

1,37

0,18

0,51

Р60К60

4,09

0,59

2,52

2,60

0,36

1,38

1,31

0,20

0,52

N60Р60К60

4,51

0,68

2,56

2,86

0,41

1,40

1,36

0,20

0,53

НСР, т/га

0,15

0,09

0,26

0,14

0,08

0,20

0,10

0,09

0,3

Sx, %

3,7

3,5

3,8

3,5

3,6

3,7

4,0

3,9

4,1

Максимально существенное накопление фосфора и калия растениями зимующего гороха по сравнению с контролем во все фазы вегетации наблюдалось от применения полного минерального N60P60K60. Большинство других исследуемых вариантов удобрений также способствовали увеличению содержания фосфора и калия в растениях гороха относительно контроля, однако разница находилась в пределах НСР.

Урожайность - это основной показатель, определяющий агротехническую эффективность того или иного приёма.

В результате данных исследований установлено, что изучаемые минеральные удобрения оказали положительное влияние на формирование урожая культуры, увеличивая показатели, по сравнению с контрольным вариантом.

В 2010 году все исследуемые дозы удобрений, кроме дозы К60, увеличивали урожайность гороха относительно контрольного варианта на 0,09-0,83 т/га. При этом существенную прибавку не только относительно контроля, но и других удобренных вариантов, обеспечивали только дозы удобрений N60Р60 и N60Р60К60 - 0,50 и 0,83 т/га соответственно. В свою очередь разница между показателями урожайности на данных вариантах была выше НСР (таблица 3).

Таблица 3 - Урожайность зерна зимующего гороха в зависимости от видов и сочетания минеральных удобрений на черноземе выщелоченном

Вариант опыта

Урожайность, т/га

2010

2011

2012

Среднее

Контроль

1,84

2,07

1,54

1,82

N60

1,95

2,29

1,41

1,88

Р60

1,99

2,21

1,82

2,01

К60

1,80

2,15

1,46

1,80

N60Р60

2,34

2,78

1,93

2,35

N60К60

1,93

2,38

1,50

1,94

Р60К60

1,97

2,31

1,67

1,98

N60Р60К60

2,67

3,03

2,15

2,62

НСР, т/га

0,08

0,15

0,14

0,17

Sx, %

4,2

4,8

3,9

4,0

Более благоприятные погодные условия в 2011 году способствовали не только более высокой урожайности зерна зимующего гороха на всех фонах питания, но и более высокой эффективности видов и сочетания минеральных удобрений по сравнению с контролем, и разница составляла 0,08-0,96 т/га.

Максимальная урожайность была получена на варианте с полным минеральным удобрением (3,03 т/га), которая превосходила не только контроль, но и все удобренные варианты.

В 2012 сельскохозяйственном году не все дозы исследуемых удобрений положительно повлияли на уровень урожайности зерна гороха зимующего. Так, одностороннее внесение К60 и N60 и комбинации N60К60 не дали прибавки относительно контроля. Однако другие удобренные варианты, кроме варианта с комбинацией Р60К60, существенно превосходили контроль на 0,13-0,61 т/га. На варианте с полным удобрением получена максимальная урожайность - 2,15 т/га, достоверно превосходившая по данному показателю все исследуемые варианты опыта.

Анализ трехлетних данных свидетельствует о том, что все изучаемые в опыте виды и сочетания минеральных удобрений, кроме одностороннего внесения К60, увеличивали по сравнению с контролем урожайность зимующего гороха, и разница составила 0,06-0,80 т/га. Следует отметить, что существенная прибавка зерна гороха по сравнению с контролем нами зафиксирована на вариантах с внесением Р60, N60Р60 и N60Р60К60, при этом между данными вариантами наблюдалась разница выше НСР. Максимальную прибавку урожайности зерна зимующего гороха обеспечивали варианты с полным минеральным удобрением - 2,61 т/га.

Изучаемые виды и сочетания минеральных удобрений оказали определенное влияние не только на урожайность зимующего гороха, но и на биохимический состав зерна гороха (таблица 4).

Таблица 4 - Влияние видов и сочетания минеральных удобрений на биохимический состав зерна зимующего гороха на черноземе выщелоченном (среднее за 2010-2012 гг.)

Вариант опыта

Содержание в зерне (%)

белка

углеводов

Контроль

20,0

4,0

N60

20,6

3,6

Р60

20,1

4,7

К60

19,5

4,2

N60Р60

22,3

5,0

N60К60

20,5

4,0

Р60К60

20,0

4,6

N60Р60К60

21,8

5,4

НСР, т/га

0,50

0,35

Sx, %

3,1

4,2

В результате проведенных исследований можно сделать вывод, что изучаемые виды и сочетания минеральных удобрений оказали различное влияние на показатели качества зерна - содержание белка и углеводов в зерне зимующего гороха на черноземе выщелоченном по сравнению с контрольным вариантом. Так, одностороннее внесение азотных удобрений, парное сочетание N60Р60, N60К60, а также полное минеральное удобрение достоверно увеличивало по сравнению с контролем содержание в зерне белка на 0,53-2,3%, а одностороннее применение К60, наоборот, снижало содержание белка на 0,5%. При этом наибольшее содержание белка в зерне гороха наблюдалось на варианте с парным сочетанием N60Р60, которое превосходило по этому показателю все варианты опыта.

Существенную прибавку по содержанию углеводов в зерне гороха обеспечивало одностороннее внесение Р60 и доз N60Р60, Р60К60, N60Р60К60, и разница с контролем составила 0,6-1,4%. В свою очередь содержание углеводов на варианте с полным минеральным удобрением было значительно выше относительно других удобренных вариантов.

Выводы

Таким образом, по результатам трехлетних данных, на черноземе выщелоченном Ставропольской возвышенности максимальная урожайность зерна зимующего гороха 2,62 т/га была получена при внесении полного минерального удобрения N60Р60К60, а содержание белка в зерне культуры составило -21,8%, а углеводов - 5,4%.

Рецензенты:

Подколзин Анатолий Иванович, доктор биологических наук, профессор кафедры агрохимии и физиологии растений, ФГБОУ ВПО «Ставропольский государственный аграрный университет», г. Ставрополь.

Цховребов Валерий Сергеевич, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заведующий кафедрой почвоведения имени В.И. Тюльпанова, ФГБОУ ВПО «Ставропольский государственный аграрный университет», г. Ставрополь.