Эффективность минеральных и бактериальных удобрений на посевах пивоваренного ячменя в условиях Алтайского Приобья (стр. 2 )

Пятилетние наблюдения за нитрогеназной активностью ризосферы ячменя, возделываемого по пшенице, показали, что определяющим фактором, влияющим на азотфиксацию, является режим увлажнения вегетационного периода. Так, в относительно благоприятные 1996 и 1998 гг. уровень нитрогеназной активности ризосферы в фазу цветение – колошение составлял 107-285 нМ С2Н4/раст.· ч, в то время как в засушливые годы – не превышал 33-76 нМ С2Н4/раст.· ч.

Кроме того, при благоприятных погодных условиях, эффект инокуляции заметен уже в фазу кущения. На фоне минеральных удобрений, в ряде случаев, отмечено стимулирование нитрогеназного комплекса ризосферы как контрольных, так и инокулированных растений.

Таблица 3 – Влияние предшественников и удобрений на продуктивность

пивоваренного ячменя ( гг.), т/га

Предшественник (А)	Удобрение (В)	Средние (А) Fф<F05
без удобрений	ризоэнтерин	ризоэнтерин +NPK
Пшеница	1,68	1,97	2,09	1,92
Горох	1,86	2,04	2,17	2,02
Суданка	1,88	2,02	2,31	2,07
Средние (В) НСР05=0,06	1,81	2,01	2,19
НСР05 для частных различий: А (Fф<F05), В = 0,10

Несмотря на это, в целом минеральные удобрения не оказывают заметного стимулирующего эффекта на процесс азотфиксации. Но при этом не проявляется и негативное влияние азота минеральных удобрений (табл. 4).

Таблица 4 – Нитрогеназная активность в ризосфере ячменя по фазам развития

(предшественник – пшеница), нМ С2Н4/раст. · ч

Вариант	1996 г.	1997 г.	1998 г.	1999 г.	2000 г.	В среднем за гг.
Кущение
Без удобрений	28,0	22,6	23,7	49,5	45,2	33,3
Ризоэнтерин	48,4	24,7	22,6	48,4	44,1	37,6
N45P80K60	43,0	15,1	32,3	59,1	41,9	38,7
N45P80K60+Ризоэнтерин	40,9	24,7	34,4	33,3	47,3	36,6
НСР05	12,9	11,8	12,9	10,8	9,7	9,7
Выход в трубку
Без удобрений	49,5	21,5	45,2	16,1	22,6	31,2
Ризоэнтерин	69,9	24,7	62,4	19,4	21,5	39,8
N45P80K60	64,5	20,4	53,8	40,9	19,4	39,8
N45P80K60+Ризоэнтерин	62,4	32,3	60,2	25,8	24,7	40,9
НСР05	12,9	10,8	16,1	12,9	14,0	6,4
Колошение - цветение
Без удобрений	161,3	52,7	59,1	63,4	24,7	76,3
Ризоэнтерин	284,9	33,3	107,5	76,3	37,6	114,0
N45P80K60	168,4	61,3	74,2	84,3	26,9	82,8
N45P80K60+Ризоэнтерин	307,5	61,3	118,3	72,0	28,0	117,2
НСР05	44,1	11,8	16,1	12,9	14,0	9,6

Наблюдения за нарастанием биомассы ячменя показали, что эффект от инокуляции заметно проявляется только с фазы выхода в трубку, в то время как действие минеральных удобрений начинается уже после всходов и к фазе кущения достигает 19,3 % (табл. 5).

Таблица 5 – Динамика нарастания биомассы ячменя (в среднем за гг.)

Вариант	Кущение	Выход в трубку	Цветение	Молочная спелость
Биомасса, т/га
Без удобрений	0,74	2,76	4,25	5,64
Инокуляция	0,79	3,54	4,85	6,81
N45P80K60	0,89	3,62	5,05	7,14
N45P80K60+ инокуляция	0,88	4,09	5,54	7,19
НСР05	Fф<F05	0,33	0,42	0,49
Прирост биомассы, %
Инокуляция	6,3	28,2	13,9	20,8
N45P80K60	19,3	31,1	18,7	26,6
N45P80K60+ инокуляция	18,4	47,9	30,2	27,4

На начальном и заключительном этапах онтогенеза, при совместном применении минеральных и бактериальных удобрений отмечено действие, аналогичное эффекту одних минеральных удобрений, в то время как в период «выход в трубку – цветение» наблюдается синергетическое взаимодействие минеральных и бактериальных удобрений по влиянию на прирост биомассы. В связи с этим логично предположить, что в период максимальной азотфиксирующей активности (выход в трубку – цветение) происходит дополнительное снабжение растений азотом, которое обуславливает усиление ростовых процессов.

В конечном итоге, улучшение минерального питания в совокупности с улучшением обеспеченности растений азотом за счет ассоциативных диазотрофов обеспечивает увеличение зерновой продуктивности культуры (табл. 6).

Таблица 6 – Влияние минеральных и бактериальных удобрений на урожайность ячменя (предшественник – пшеница)

Вариант	1996 г.	1997 г.	1998 г.	1999 г.	2000 г.	В среднем за гг.
Урожай зерна, т/га
Без удобрений	2,42	1,50	1,57	1,79	2,89	2,03
Инокуляция	2,72	1,71	1,78	2,16	3,34	2,34
N45P80K60	3,33	2,08	1,95	2,20	3,44	2,60
N45P80K60+ Инокуляция	3,48	2,22	1,81	2,37	3,95	2,77
НСР05	0,18	0,11	0,12	0,08	0,37	0,12
Прибавка урожая, %
Инокуляция	12,4	14,0	13,4	20,7	15,6	15,1
N45P80K60	37,6	38,7	24,2	22,9	19,0	27,8
N45P80K60+ Инокуляция	43,8	48,0	15,3	32,4	36,7	36,0

И, несмотря на значительные колебания азотфиксирующей активности ризосферы ячменя по годам исследований, наблюдается стабильное повышение урожайности ячменя при инокуляции семян: в пределах 12,4-20,7 %, в зависимости от условий вегетационного периода. Однако, применение минеральных удобрений в дозе N45P80K60 оказывает большее влияние на формирование зерновой продуктивности ячменя в сравнении с бактериальным удобрением. Так в среднем за 5 лет прибавка составила 0,57 т/га или +27,8 %. Установлено также, что наибольшая продуктивность ячменя формируется при совместном применении минеральных и бактериальных удобрений.

Реакция пивоваренного ячменя на подкормку комплексным удобрением Акварин 13. В силу того, что Акварин применяется в виде некорневой подкормки в фазу «начало трубкования», его действие начинает проявляться в период колошения ячменя (рис. 3).

Рис. 3. Влияние некорневой подкормки растений ячменя Акварином 13 на динамику нарастания надземной биомассы (в среднем за гг.)

Установлено, что азотные удобрения являются достаточно эффективным средством повышения продуктивности ячменя: при внесении N30 урожайность возрастает на 28%, а при дозе N60 – на 39%. Некорневая подкормка ячменя в фазу трубкования комплексным удобрением Акварин 13 по своему действию на урожайность ячменя эквивалентна дозе азота 30 кг/га. На фоне азотных удобрений эффективность подкормки снижается. Тем не менее, использование Акварина и азотных удобрений способствует формированию дополнительных 0,48-0,65 т/га зерна (табл. 7).

Таблица 7 – Влияние удобрения Акварин 13 на урожайность ячменя в зависимости от уровня азотного питания (в среднем за гг.), т/га

Доза азота (А)	Некорневая подкормка (В)	Средние (А) НСР05= 0,08
без подкормки	Акварин 13
N0 N30 N60	1,34 1,72 1,86	1,66 1,82 1,99	1,50 1,77 1,93
Средние (В) НСР05=0,10	1,64	1,82	1,73
НСР05 для частных различий: А = 0,11; В = 0,12

Экономическая эффективность минеральных и бактериальных удобрений на посевах пивоваренного ячменя. Улучшение экономических показателей, в частности повышение рентабельности производства, наблюдается при внесении азотных удобрений в дозе, не превышающей 45 кг д. в./га по фону рядкового внесения Р20. Аналогичный экономический эффект достигается при использовании N45K30 или N45P20K60. Дальнейшего роста рентабельности можно достичь внесением N45K30 по фону Р20 или N45К60. Результаты исследований показывают, что при сложившихся ценах на фосфорные удобрения трудно ожидать высокой экономической отдачи от их внесения, даже при внесении в рядок (Р20). Более того, увеличение дозы фосфорных удобрений до 80 кг д. в./га абсолютно не выгодно, несмотря на полученную в ряде случаев достоверную прибавку урожая.

Альтернативным источником азота минеральных удобрений являются бактериальные препараты на основе корневых диазотрофов. Небольшие затраты на проведение инокуляции в совокупности с достаточно высоким эффектом обуславливают получение хороших экономических показателей.

Внекорневая подкормка растений ячменя водорастворимым удобрением Акварин 13 обеспечивает повышение урожайности в среднем на 24%, что при достаточно низких затратах на подкормку способствует повышению уровня рентабельности на 32%. При совместном использовании Акварина и азотных удобрений экономические показатели не улучшаются (при внесении N30) или ухудшаются (при дозе N60).

ВЫВОДЫ

1.  Предшествующая культура оказывает большое влияние на питательный режим почвы, и как следствие, на обеспеченность растений ячменя основными элементами питания. Повышенный фон нитратного азота после гороха, с одной стороны, положительно влияет на ростовые процессы и формирование продуктивности, с другой – может вызывать нежелательные изменения в качественном составе зерна, в частности, повышать содержание белка. После злаковых предшественников (пшеница, суданская трава) формируется дефицитный по азоту режим питания растений, для устранения которого требуется внесение удобрений.

2.  Эффективность минеральных удобрений существенно варьирует в зависимости от режима увлажнения вегетационного периода: максимальная прибавка урожая от применения удобрений изменялась по годам исследований от 2,12 т/га или +105% (1996 г.) до 0,74 т/га или +42% (1998 г.).

В наибольшей степени культура отзывается на азотные удобрения, эффект которых возрастает пропорционально дозе внесения. Максимальный прирост урожая (+36,0%) обеспечивается при внесении N90., дальнейшее повышение нормы внесения азотных удобрений неэффективно.

Внесение фосфора в рядок при посеве (Р20) в среднем увеличивает урожайность на 7,9%, а основное внесение Р60 по этому фону повышает прибавку урожая до 14,1%.

Достоверная прибавка от применения калийных удобрений обеспечивается лишь при достаточном уровне азотно-фосфорного питания.

3.  Некорневая подкормка растений комплексным удобрением «Акварин 13» способствует повышению продуктивности ячменя на 13-36%. Максимальная эффективность подкормки проявляется при низкой обеспеченности растений минеральным азотом. Для получения максимальной продуктивности пивоваренного ячменя, необходимо проводить её в фазу трубкования по фону N30.

4.  Применение бактериального удобрения «Ризоэнтерин», на основе корневых диазотрофов, активизирует нитрогеназную активность в ризосфере ячменя (при благоприятных условиях на 77-82%) и усиливает формирование надземной биомассы, что позволяет получать урожай зерна на 12-21% выше, чем без инокуляции. При этом сохраняется нормативный уровень содержания белка в зерне пивоваренного ячменя, в среднем 11,4 %.

5.  На изменение качественных характеристик зерна основное действие оказывают азотные удобрения: с увеличением дозы внесения до N60-135 наблюдается повышение белковости зерна (до 12,5-13,8%), снижение экстрактивности (до 75,5-76,7%) и содержания крахмала (до 57,5-58,7%). Поэтому доза внесения азотных удобрений под пивоваренный ячмень не должна превышать 30-45 кг д. в./га даже при очень низком содержании нитратного азота в почве.

Положительное влияние фосфорных удобрений проявляется, главным образом, на содержании крахмала и экстрактивности, при недостаточном (N0) или избыточном (N135) азотном питании, что связано с нарушением оптимального соотношения основных элементов питания.

Калийные удобрения не оказывают заметного влияния на качественные показатели зерна ячменя.

6.  Максимальный уровень рентабельности производства ячменя достигается при внесении N45Р20К30 или N45К60 – 52 и 51%, соответственно, что на 20-21% больше, чем на варианте без удобрений. При использовании новых удобрительных средств отмечается значительное улучшение экономических показателей:

-  проведение некорневой подкормки растений комплексным удобрением «Акварин 13» снижает себестоимость 1 т зерна на 490 рублей (-15%) и увеличивает уровень рентабельности на 25%;

-  использование бактериального удобрения «Ризоэнтерин» снижает себестоимость 1 т зерна на 220 рублей (-10%) и обеспечивает рост рентабельности на 18%.

ПРЕДЛОЖЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВУ

При размещении ячменя по злаковым предшественникам для получения качественного сырья для пивоварения и повышения зерновой продуктивности ячменя сорта Сигнал в условиях Алтайского Приобья рекомендуется система удобрения, которая должна включать внесение N45К30 под предпосевную обработку почвы, посев инокулированными семенами с внесением фосфорных удобрений (Р20) в рядок и некорневую подкормку посевов в фазу начала выхода в трубку комплексным удобрением Акварин 13 в дозе 1 кг/га.

работы, опубликованные по теме диссертации

Научные статьи:

1.  Шотт обоснование комплексного использования минерального и биологического азота в технологии возделывания пивоваренного ячменя / , // Бюллетень ВИУА. – 2001. – № 000. – С. 187-188.

2.  Литвинцева элементов питания, урожайность и качество зерна ячменя в зависимости от предшественника и условий питания // Современные проблемы и достижения аграрной науки в земледелии, селекции и животноводстве
: Сб. научных трудов / РАСХН. Сиб. отд-ние. – Барнаул, 2005. – С. 89-98.

3.  Литвинцева испытания комплексного удобрения акварин на посевах пивоваренного ячменя / , , // Научные основы, перспектива и практика Кулундинского земледелия. – Барнаул, 2005. – С. 130-133.

4.  Литвинцева применения ризоэнтерина на посевах пивоваренного ячменя // Агрохимический вестник. – 2007. – № 5. – С 36-37.

Рекомендации:

5.  Пивоваренный ячмень в Алтайском крае: Методические рекомендации / В. И., Усенко … и др. // РАСХН, Сиб. отд-ние, АНИИЗиС. пивоваренный завод». – Барнаул, 2003. – 43 с.

Материалы конференций:

6.  Шотт пивоваренного ячменя в зависимости от уровня азотного питания / , // Агрохимические, агроэкологические и экономические проблемы и пути их решения при возделывании зерновых и других культур: Материалы Всероссийского коорд. совещ. учреждений Географической сети длительных опытов с удобрениями и другими агрохимическими средствами (Москва, 23-27 марта 1998 г.) / Под ред. . – М.: Агроконсалт, 1998. – С. 104-105.

7.  Самарина пивоваренного ячменя на улучшение условий азотного питания // Вклад молодых ученых в развитие аграрной науки: Материалы конф. научной молодежи СО РАСХН (Краснообск, 23 апреля 1998 г.). – Новосибирск, 1998. – С. 101-102.

8.  Литвинцева бактериальных удобрений на посевах пивоваренного ячменя / Сибирская аграрная наука III тысячелетия: Материалы конф. молодых ученых СО РАСХН (Краснообск, 26 апреля 2000 г.). – Новосибирск, 2000. – С. 100-101.

9.  Шотт свободноживущих азотфиксирующих бактерий с растениями / , // Материалы III съезда Докучаевского общества почвоведов (Суздаль, 11-15 июля 2000 г.). Книга 2. – М., 2000. – С. 67-69.

10.  Шотт минеральных удобрений в реализации азотфиксирующего потенциала ячменя / , // Проблемы стабилизации и развития сельского хозяйства Казахстана, Сибири и Монголии: Материалы 3-й Международной науч.-практ. конф. (Алматы, 18-19 июля 2000 г.) / РАСХН, Сиб. отд-ние. – Новосибирск, 2000. – С. 59-60.

11.  Шотт и качество пивоваренного ячменя в условиях лесостепи Алтайского края / , , // Технологическая политика в современном земледелии: Материалы науч.-практ. конф. (Барнаул, 4 августа 2000 г.). – Барнаул, 2000. – С. 129-130.

12.  Шотт азотфиксация: результаты и перспективы исследований / , , // АПК Сибири, Монголии и Республики Казахстан в XXI веке: Материалы 4-й Международной науч.-практ. конф. / РАСХН, Сиб. отд-ние. – Новосибирск, 2001. – С. 101-102.

13.  Шотт биопрепаратов азотфиксирующих бактерий на зерновых и зернобобовых культурах / , , // Гуминовые удобрения и стимуляторы роста в сельском хозяйстве: Материалы 2-й межрегион. науч.-практ. конф. (Барнаул, 27 марта 2002 г.). – Бийск: изд-во АлтТГУ, 2002. – С. 191-196.

14.  Литвинцева минеральных и бактериальных удобрений на азотфиксирующую активность ризосферы пивоваренного ячменя // Применение средств химизации – основа повышения продуктивности с.-х. культур и сохранения плодородия почвы: Материалы 38 Международной науч. конф. (Москва, 28-29 апреля 2004 г.). – М: ВНИИА, 2004. – С. 212-214.

15.  Шотт качества пивоваренного ячменя комплексным применением минеральных и бактериальных удобрений / , , // Пища. Экология. Качество: Труды IV Международной науч.-практ. конф. / РАСХН. Сиб. отд-ние. ГНУ СибНИПТИП. – Новосибирск, 2004. – С. 448-451.

16.  Литвинцева зерна и продуктивность пивоваренного ячменя в зависимости от обеспеченности азотным и фосфорным питанием / Агроэкологическая эффективность применения средств химизации в современных технологиях возделывания с.-х. культур: Материалы 39 Международной науч. конф. (ВНИИА). – М.: ВНИИА, 2005. – С. 198-201.

17.  Шотт пивоваренного ячменя на подкормку комплексным удобрением Акварин 13 / , , // Аграрная наука – сельскохозяйственному производству Сибири, Монголии, Казахстана и Кыргызстана: Труды 8-й Международной науч.-практ. конф. (Барнаул, 26-28 июля 2005 г.) / РАСХН. Сиб. отд-ние. – Новосибирск, 2005. – Т.1. – С. 594-598.

18.  Литвинцева комплексного удобрения акварин 13 на урожайность и качество зерна пивоваренного ячменя / , , // Сб. материалов межрегион. специализированного конгресса «Плодородие почв Сибири». – Барнаул: АзБука, 2005. – С. 126-128.