Влияние приемов биологизации на урожайность сельскохозяйственных культур

Авторы: Г. М. Брескина, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник,
Н. А. Чуян, доктор сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник,
Курский федеральный аграрный научный центр

Применение биопрепаратов по стерне увеличивает скорость разложения послеуборочных растительных остатков, обеспечивая интродукцию активных штаммов микроорганизмов на солому и в дальнейшем – в почву, что повышает биологическую активность почвы и способствует улучшению водного, воздушного и питательного режимов – основных факторов формирования качественного урожая сельскохозяйственных культур.

В условиях недостаточного поступления органического вещества, снижения содержания гумуса в почвах, их усиливающейся деградации, становится особенно важным использование побочной продукции сельскохозяйственных культур в качестве удобрения, но возникает вопрос, как сделать внесение измельченных растительных остатков более эффективным.

Цель работы – изучить влияние биологических приемов (внесения измельченных растительных остатков с биопрепаратами или с азотными удобрениями) на урожайность и химический состав основной продукции сельскохозяйственных культур, а также на продуктивность различных звеньев севооборотов.

Исследования проводили в 2017–2019 гг. на опытном поле ФГБНУ «Курский ФАНЦ», расположенном в Курской области (Медвенский район, с. Панино). Влияние измельченных растительных остатков на урожайность и качество основной продукции изучали в вариантах с внесением азотных удобрений или биопрепаратов Грибофит и Имуназот в зерновом (яровой ячмень – гречиха) и зернопропашном (подсолнечник масличный – яровой ячмень) звеньях севооборота после озимой пшеницы.

Схема опытов в обоих звеньях была одинаковой и включала следующие варианты:

• измельченные растительные остатки (контроль);
• измельченные растительные остатки + азотные удобрения из расчета 10 кг д. в. N на 1 т соломы зерновых культур или стеблей подсолнечника;
• измельченные растительные остатки, обработанные биопрепаратами Грибофит (5 л/га) и Имуназот (3 л/га) + обработка семян биопрепаратами Грибофит (2 л/т) и Имуназот (3 л/т) + обработка почвы перед посевом биопрепаратами Грибофит (5 л/га) и Имуназот (3 л/га) + обработка посевов 2 раза в течение вегетации биопрепаратами Грибофит (5 л/га) и Имуназот (3 л/га).

В экспериментах выращивали сорта ярового ячменя Суздалец, подсолнечника масличного – Имерия, гречихи – Деметра.

Опыты закладывали в соответствие с общепринятыми методиками в трехкратной повторности, культуры выращивали по рекомендуемым агротехнологиям. Предшественник подсолнечника в зернопропашном и ячменя в зерновом звене севооборота – озимая пшеница (сорт Синтетик).

Грибофит – экологически безопасный для животных, насекомых и человека биопрепарат, содержащий споры и мицелий гриба Trichoderma, а также продуцируемые грибом в процессе производственного культивирования биологически активные вещества (антибиотики, ферменты, витамины, фитогормоны). Препарат обладает биофунгицидными, ростостимулирующими и фосфатмобилизирующими свойствами.

Имуназот – биологический препарат на основе ризосферных бактерий Pseudomonas, фосфатмобилизатор контактного и системного действия. Обладает ростостимулирующей активностью: повышает всхожесть и энергию прорастания, способствует усиленному развитию корневой системы растений.

Почва опытного поля – чернозем типичный слабоэродированный тяжелосуглинистый на лессовидном карбонатном суглинке. При закладке эксперимента в пахотном слое почвы среднее содержание гумуса (по Тюрину) составляло 4,98 ± 0,15%. Реакция почвенной среды нейтральная. Агрометеорологические условия в период исследования характеризовались неустойчивыми влагообеспеченностью и температурным режимом.

Массу 1000 зерен определяли по ГОСТ 10842-89, общее содержание питательных элементов в зерне ярового ячменя, семенах гречихи и подсолнечника масличного определяли из одной навески после мокрого озоления: азота – по Кьельдалю, фосфора – колориметрическим методом, калия – методом пламенной фотометрии.

В зернопропашном звене севооборота заделка растительных остатков с биопрепаратами обеспечивала увеличение урожайности подсолнечника масличного, по отношению к контролю, на 1,22 т/га при НСР05 = 0,26 т/га, ярового ячменя – на 0,42 т/га при НСР05 = 0,09 т/га (табл. 1). Азотные удобрения увеличивали сбор семян подсолнечника на 1,62 т/га, зерна ячменя – на 0,52 т/га. В зерновом звене севооборота применение измельченных растительных остатков озимой пшеницы с азотными удобрениями повышало сбор зерна ячменя на 0,49 т/га, по отношению к контролю, а с биопрепаратами – на 0,18 т/га (НСР05=0,06 т/га).

На урожайность гречихи в наибольшей степени оказывали воздействие также азотные удобрения. Если в варианте с их применением величина этого показателя составляла 2,03 т/га, то при использовании сочетания с биопрепаратами – 1,48 т/га при сборе семян в контроле 1,39 т/га (НСР05=0,04 т/га). Продуктивность зернопропашного звена севооборота во всех вариантах опыта была выше, чем зернового в аналогичных вариантах, в 1,8…2,2 раза (см. табл. 1). В этом же звене отмечена и более высокая эффективность изучаемых агроприемов. Так, применение азотных удобрений на фоне внесения измельченных растительных остатков обеспечивало увеличение суммарной продуктивности зернового и зернопропашного звеньев севооборота на 0,97 и 2,91 тыс. зерн. ед./га (24,8 и 42,1%), а биопрепаратов – соответственно на 0,25 и 2,19 тыс. зерн. ед./га (6,4 и 31,6%).

Следовательно, применение азотных удобрений совместно с измельченными растительными остатками более целесообразно, чем использование биопрепаратов, в обоих звеньях севооборотов. В свою очередь, наибольшая эффективность биопрепаратов достигается в зернопропашном звене севооборота.

Изучаемые приемы положительно влияли на массу 1000 семян сельскохозяйственных культур. Так, в зернопропашном звене севооборота в варианте с внесением азотных удобрений совместно с измельченными растительными остатками озимой пшеницы величина этого показателя у подсолнечника составила 82,4 г, что было на 7,3 г (9,7%) выше, чем в контроле. При использовании биопрепаратов Грибофит и Имуназот она возрастала, по отношению к контролю, на 4,5 г (6,0%), но была на 2,8 г (2,4%) ниже, чем в варианте с внесением азотных удобрений.

В зерновом звене севооборота наибольшее увеличение массы 1000 зерен ячменя также отмечено при заделке измельченных растительных остатков озимой пшеницы с азотными удобрениями – до 25,5 г против 24,6 г в варианте с биопрепаратами и 23,7 г в контроле. На 2-й год у ячменя в зернопропашном звене севооборота на фоне внесения азотных удобрений с растительными остатками подсолнечника масса 1000 зерен увеличивалась до 24,7 г против 23,9 г в варианте с применением биопрепаратов и 23,1 г в контроле, или соответственно на 3,3 и 6,9%. Аналогичная закономерность сохранялась и для гречихи в зерновом звене севооборота, где в варианте с внесением азотных удобрений совместно с растительными остатками ячменя масса 1000 семян составляла 15,9 г, что было выше, чем при использовании биопрепаратов, на 6,0%, а по сравнению с контролем, – на 11,2%.

Азотные удобрения и биопрепараты оказывали заметное влияние на содержание основных элементов питания в продукции исследуемых культур. Для подсолнечника наибольшее увеличение концентрации азота, фосфора и калия в семенах (соответственно на 0,22, 0,06 и 0,05%) было характерно в варианте с внесением азотных удобрений. В семенах гречихи увеличение содержания питательных веществ, по отношению к контролю, в вариантах с азотными удобрениями и биопрепаратами было одинаковым (соответственно по элементам на 0,22…0,27, 0,08…0,11 и 0,02…0,05%), а в зерне ячменя отмечено преимущественное влияние биопрепаратов (соответственно по элементам на 0,01…0,03, 0,01…0,05 и 0,01…0,04%).

Таким образом, используемые биологические приемы оказали положительное воздействие на урожайность культур и продуктивность звеньев севооборотов. При этом эффективность азотных минеральных удобрений была выше, чем биопрепаратов.

В зернопропашном звене севооборота применение азотных удобрений с растительными остатками обеспечило увеличение урожайности подсолнечника масличного, по отношению к контролю, на 1,62 т/га (51,9%), ярового ячменя – на 0,52 т/га (22,3%), биопрепаратов – соответственно на 1,22 т/га (39,1%) и 0,42 т/га (18,0%). В зерновом звене использование азотных удобрений повышало сбор зерна ярового ячменя, по отношению к контролю, – на 0,49 т/га (17,1%), гречихи – на 0,64 т/га (46,0%), биопрепаратов – соответственно на 0,18 т/га (6,3%) и 0,09 т/га (6,5%).

Продуктивность зернопропашного звена севооборота в варианте с азотными удобрениями возрастала на 2,91 тыс. зерн. ед./га (42,1%), с биопрепаратами – на 2,19 тыс. зерн. ед./га (31,6%). В зерновом звене прибавка составляла соответственно 0,97 тыс. зерн. ед./га (24,8%) и 0,25 тыс. зерн. ед./га (6,4%). При этом продуктивность зернопропашного звена севооборота была выше, чем зернового, в 1,5…2,2 раза, окупаемость азотных удобрений дополнительной продукцией – больше в 3,0, биопрепаратов – в 8,8 раза.