THE USE OF MINERAL FERTILIZERS IN GROWING CORN IN THE SOUTHERN AGRICULTURAL ZONE OF AMUR OBLAST

Кукуруза – одна из важнейших сельскохозяйственных культур в мире. Её уникальность состоит в высокой потенциальной урожайности и широкой универсальности использования

Амурская область занимает первое место по возделыванию кукурузы на кормовые цели в Дальневосточном федеральном округе. В последнее время заметно вырос интерес аграриев региона к кукурузе, выращиваемой на зерно, во многом это связано с реализацией программ Министерства сельского хозяйства Амурской области по развитию животноводства; увеличению производства зерновых и зернобобовых культур; оптимизации севооборотов, за счёт рентабельных зерновых культур. А также материальной поддержки хозяйств, практикующих возделывание кукурузы на зерно и её переработку

В Амурской области посевные площади кукурузы на зерно за период с 2014 по 2020 гг. варьировали от 12,5 до 24,68 тыс. га, при урожайности – 34,9-60,6 ц/га

Применение минеральных удобрений является важным условием повышения количества и качества урожая кукурузы

В условиях Приамурья многие ученые изучали влияние удобрений на урожайность зерна и зелёной массы кукурузы, потребление и вынос основных элементов питания с урожаем. К. В. Кибиревым

С. Б. Пак

А. В. Чепелева и Г. П. Чепелев

Ранее нами изучалось влияние минеральных удобрений на питательный режим и ферментативную активность чернозёмовидной почвы под посевами кукурузы. Была установлена тесная связь содержания минерального азота и подвижных форм фосфора с активностью ферментов уреазы и фосфатазы в почве

Цель исследований – выявление наиболее оптимальных доз внесения минеральных удобрений при выращивании кукурузы на чернозёмовидной почве в южной сельскохозяйственной зоне Амурской области.

Полевые опыты проводились в Амурской области на опытном поле ФГБОУ ВО Дальневосточный ГАУ (с. Грибское, Благовещенский район) в 2014-2017 гг. и 2019-2020 гг.

Метеорологические условия в Амурской области в годы проведения исследований различались по температурному режиму и количеству выпавших осадков. Наглядным показателем увлажнённости местности и влагообеспеченности периода вегетации является гидротермический коэффициент (ГТК), согласно которому три года были избыточно влажными (ГТК = 2,1-3,1) и три года с удовлетворительным увлажнением (ГТК = 1,5-1,9). В годы с избыточным увлажнением (2016, 2019, 2020 гг.) наибольшее количество осадков выпадало в мае и августе, дефицит влаги наблюдался в июне 2014, 2015 гг. и июле 2020 г.

Почва опытного участка – чернозёмовидная среднемощная с содержанием гумуса 3,4-3,8 %, рНKСl 5,0-5,2. Содержание минерального азота (Nмин) в почве до внесения удобрений варьировало: 2014, 2016, 2017 гг. отмечена средняя обеспеченность (44,7-50,4 мг/кг почвы), 2015, 2019, 2020 гг. – низкая (30,9-38,9 мг/кг почвы); в 2016 году содержание подвижного фосфора (P2О5) (по А.Т. Кирсанову) в почве было повышенное (154 мг/кг почвы), в 2017 году – высокое (144 мг/кг почвы), в остальные годы обеспеченность подвижным фосфором была средняя (58-99 мг/кг почвы); содержание подвижного калия (К2О) (по А.Т. Кирсанову) в 2016, 2017 годы было повышенное (156 и 168 мг/кг почвы), в остальные годы – высокое и очень высокое.

В исследования был включён гибрид кукурузы Пионер ПР39х32 с ФАО 180. Схема опыта содержала 7 вариантов в четырёхкратной повторности:

1) контроль (без внесения удобрения);

2) N30P30;

3) N60P30;

4) N60P60;

5) N90P60;

6) N120P60;

7) N30P30+N20 (некорневая).

В опыте использовали 3 вида удобрений: аммофос и аммиачная селитра вносились весной до посева вручную под предпосевную культивацию, и мочевина в виде некорневой подкормки по вегетации в фазе 3-5 листа. Общая площадь делянок – 700 м2, учётная площадь делянки – 32 м2.

Исследования проводили в динамике роста и развития кукурузы: 3-5 лист, 9-11 лист, початкообразование, полная спелость. В почвенных образцах для слоя 0…20 см определяли нитратный азот

Полученные в опыте данные подвергались математической обработке методом дисперсионного анализа. Корреляционный анализ был проведён по средним значениям, количество пар равно количеству вариантов (n = 7). Статистическую значимость различий между средними значениями параметров оценивали при уровне вероятности (р) 0,05.

Внесение минеральных удобрений приводит к накоплению питательных веществ в почве

Фосфор является одним из важнейших элементов, несмотря на то, что он менее распространён в чернозёмовидных почвах, чем азот и калий. Перед посевом кукурузы содержание подвижного фосфора в среднем за 4 года составляло 109 мг/кг почвы (табл. 2). Наибольшее содержание P2О5 в почве отмечено в фазе 9-11 листа – 170 мг/кг почвы (вариант N60P60), что выше контроля почти в 2 раза. С фазы цветения начинается снижение в почве P2О5, что связано с формированием урожая и накоплением элементов питания в зерне. К фазе полной спелости количество P2О5 в почве контрольного варианта составляло 70 мг/кг, в вариантах N60P60, N120P60 и N30P30+N20 было на 32-49 мг/кг больше. Наибольшим содержанием P2О5 в почве в период вегетации кукурузы выделялись варианты N60P60 и N120P60.

В среднем за 4 года исследований содержание K2O в почве перед посевом кукурузы составляло 204 мг/кг почвы (табл. 3). Применение азотно-фосфорных удобрений не оказало существенного влияния на количество K2O в почве, обеспеченность была на уровне контрольного варианта. В фазе 9-11 листа содержание K2O в почве было самым низким за всю вегетацию, его количество по вариантам опыта уменьшилось на 6-22 мг/кг относительно содержания до посева. К фазе початкооброзвания наблюдалось повышение K2O в почве по всем вариантам. Наибольшее содержание K2O в почве было отмечено в фазе полной спелости зерна, вследствие оттока калия из растений в почву. 

Вносимые под кукурузу минеральные удобрения оказали положительное влияние на показатели продуктивности кукурузы. Наиболее высокие растения отмечены в фазе полной спелости в вариантах N120P60 и N30P30+N20 – 291,0 и 292,6 см, что выше контроля на 19,7 и 21,3 см соответственно. Максимальная площадь листьев за вегетационный период отмечена в фазе образования початков. Самый большой прирост площади листьев отмечен в варианте N120P60 и составил 70,0 тыс. м2/га, это выше контроля на 24,3 тыс. м2/га. Наибольшее накопление сухой наземной массы культуры отмечено в фазе молочной спелости зерна в варианте N120P60 – 34,3 ц/га, превышение контроля составляло 33 %.

Урожайность зелёной массы кукурузы в контрольном варианте изменялась по годам от 19,7 до 63,4 т/га и в среднем составила 43,9 т/га (табл. 4). Удобрения оказали существенное влияние на величину урожайности. В среднем за годы исследований внесение N90P60 повышало её на 16,1 т/га (36,7 %), N120P60 – 17,3 т/га (39,4 %). Максимальная урожайность зелёной массы (62,1 т/га) отмечена в варианте с применением мочевины в дозе N20 в виде некорневой подкормки.

Наибольшая урожайность зеленой массы по годам исследований получена в 2015 году (63,4-92,4 т/га), несмотря на то, что летний период характеризовался повышенным температурным режимом и дефицитом осадков.

В среднем за 6 лет урожайность зерна кукурузы в контрольном варианте составляла 6,10 т/га (табл. 4). Применение азотно-фосфорных удобрений способствовало повышению урожайности, максимальная урожайность зерна кукурузы получена в варианте N60P30, прибавка по сравнению с вариантом без удобрений составила 2,09 т/га или 34,4 %.

Благоприятные сочетания тепла и увлажнения летом 2019 года обусловили формирование наибольшей урожайности зерна кукурузы. Максимальная урожайность зерна в этот год получена также в варианте N60P30 – 11,27 т/га, превышение контроля составляло 3,85 т/га.

Условия минерального питания оказывают большое влияние на структуру урожая кукурузы. Основными элементами структуры урожая являются: высота крепления початка, длина стержня, масса одного початка, число зёрен в початке, масса зерна с початка, масса 1000 зёрен

Самое высокое крепление початка отмечено в варианте с высокой дозой удобрения (N120P60) – 89 см, это выше контроля на 12 см. Такое высокое крепление початков способствует упрощению уборки кукурузы. Масса зерна с каждого початка также заметно различалась и зависела от дозы вносимого удобрения. Значительно большей массой зерна обладали початки в варианте N60P30. С увеличением дозы минеральных удобрений масса 1000 зёрен значительно увеличивалась и составляла по вариантам опыта 231,4-269,5 г.

Между урожайностью и содержанием минерального азота наблюдается довольно тесная зависимость, особенно в фазах 3-5 и 9-11 листа (r=0,64 и r=0,52 соответственно). Зависимость урожайности от содержания подвижного фосфора в почве была средней силы во все периоды развития кукурузы, коэффициенты корреляции составляли 0,48-0,55. Выявлена сильная положительная связь между урожайностью зерна и сухой надземной массой (r = 0,76), а также между урожайностью зерна и площадью листовой поверхности (r = 0,78).

В производственных условиях важное значение имеет не только повышение урожайности возделываемых культур, но и окупаемость применяемых удобрений. Применение азотно-фосфорного удобрения в дозе N60P30 под кукурузу обеспечивает не только высокую урожайность зерна, но и самый высокий уровень рентабельности – 174,0 %, что на 16,9 % выше контрольного варианта, при этом себестоимость продукции снижается, и увеличивается дополнительный доход. Основываясь на полученных данных, можно считать вариант N60P30 экономически выгодным и целесообразным.

По результатам исследований применения минеральных удобрений на посевах кукурузы в южной сельскохозяйственной зоне Амурской области установлено:

1. Внесение азотно-фосфорных удобрений способствует обогащению чернозёмовидной почвы подвижными формами питательных элементов: N120P60 – увеличивает содержание минерального азота на 1,2-21,8 мг/кг; N60P60 и N120P60 – повышают содержание подвижного фосфора на 18,8-93,5 % и при этом не оказывают существенного влияния на количество подвижного калия в почве.

2. Предпосевное внесение N30P30 в сочетании с некорневой подкормкой N20 в фазе 3-5 листа обеспечивает наибольшую урожайность зелёной массы кукурузы, которая в среднем за шесть лет составляла 62,1 т/га, что выше контроля на 41,5 %.

3. Внесение N60P30 повышает урожайность зерна кукурузы на 2,09 т/га относительно контроля, к тому же данный вариант является наиболее экономически выгодным.