ВВЕДЕНИЕ
Одним из основных направлений развития современного земледелия является широкое внедрение биотехнологий, призванных содействовать решению продовольственной проблемы, снижению материальных и энергетических затрат, улучшению качества продукции, охраны окружающей среды. Основой этих технологий является использование биологических средств защиты растений, стимуляторов роста и бактериальных удобрений.
В их числе препарат Гумистим – это комплексное натуральное экологически безопасное удобрение, производимое из биогумуса, торфа и настоев лекарственных растений на специализированном сельхозпредприятии «Женьшень». Препарат содержит в себе все компоненты вермикомпоста в растворенном состоянии: гумины, фульвокислоты, витамины, природные фитогормоны, микро- и макроэлементы в легкоусвояемой растениями форме и споры полезных почвенных микроорганизмов. Фунгицидные и бактерицидные свойства препарата обусловлены присутствием природных фунгицидов и антибиотиков, выделяемых микрофлорой кишечника дождевого червя в процессе вермикультивирования. Гумистим является индуктором иммунитета растений, обладает адаптогенными свойствами, способствует антистрессовой устойчивости растений к заболеваниям и неблагоприятным условиям среды, обладает высокой химической чистотой и растворимостью, повышает, урожайность и качество продукции. Препарат предназначен для обработки семян и некорневой обработки растений и может применяться практически на всех этапах вегетационного периода (от обработки семян до дополнительных подкормок после перенесенного растениями стресса). Гумистим нетоксичен для человека, теплокровных животных, пчел, рыб; не накапливается в почве, не влияет на вкус и запах выращенной продукции.
В отечественной и зарубежной литературе накоплено достаточное количество данных, подтверждающих эффективность применения гуминовых препаратов на посевах сельскохозяйственных культур. Однако данных по их эффективности в различных почвенно-климатических условиях, в том числе в Курской области, явно недостаточно.
Цель исследований – определить эффективность различных способов использования (обработка семян, обработка посевов) препарата Гумистим на посевах озимой пшеницы в условиях черноземных почв Курской области.
Ожидаемый результат - результаты полученных исследований по эффективности препарата Гумистим создадут основу для разработки и широкого внедрения в производство ресурсосберегающих экологически безопасных технологий возделывания озимой пшеницы в Центрально-Черноземном регионе.
- Методика и условия проведения исследований
Для реализации поставленной цели в полевом опыте лаборатории технологий возделывания полевых культур и агроэкологической оценки земель Курского НИИ агропромышленного производства был заложен опыт в севообороте со следующим чередованием культур:
1.Чистый пар; 2.Озимая пшеница; 3.Сахарная свекла; 4. Яровой ячмень.
Схема полевого опыта и содержание вариантов
1.Контроль |
2. Гумистим (5л/т) обработка семян |
3. Гумистим (5л/т) обработка семян + Гумистим (5л/га) обработка посевов в фазе кущения + Гумистим (5л/га) - обработка посевов в фазе кущения-начало выхода в трубку |
Почва опытного участка представлена черноземом типичным мощным тяжелосуглинистым.
Таблица 1 - Агрохимическая характеристика почвы опытного участка
Показатели |
Горизонт |
0-10 |
20-30 |
50-60 |
70-80 |
90-100 |
Гумус,% |
6,2 |
6,0 |
5,9 |
4,3 |
3,1 |
рН водной суспензии |
5,9 |
6,3 |
6,6 |
7,2 |
7,9 |
Гидролитическая кислотность, мг-экв на 100 г |
3,37 |
3,14 |
|
|
|
Сумма поглощенных оснований, мг/экв на 100 г |
41,8 |
41,6 |
39,7 |
37,1 |
-- |
Общий азот, % |
0,34 |
0,34 |
0,26 |
0,19 |
0,16 |
Гидролизуемый азот, мг/кг |
75 |
67 |
-- |
-- |
-- |
Валовой фосфор, % |
0,14 |
0,14 |
0,13 |
0,11 |
0,13 |
Подвижный фосфор по Чирикову, кг/га |
145 |
146 |
101 |
99 |
82 |
Обменный калий по Масловой, кг/га |
164 |
168 |
146 |
138 |
133 |
Повторность в опыте 3-кратная, варианты располагались систематически в один ярус, Делянки имеют форму вытянутого прямоугольника с учетной площадью 100 м2.
Рис. 1. Общий вид опыта по изучению эффективности препарата Гумистим на посевах озимой пшеницы, 2016 г.
Полевые работы на опытном участке проводились в лучшие агротехнические сроки и в основном теми же машинами и орудиями, которые используются в производственных условиях. Фон минерального питания – N30P30K30.
Обработку семян препаратом Гумистим проводили за 1 день до посева ранцевым опрыскивателем, затем семена подсушивали в затененном помещении. Обработку посевов озимой пшеницы проводили также ранцевым опрыскивателем в соответствии со схемой опыта (рис. 2).
Рис. 2. Обработка посевов озимой пшеницы препаратом Гумистим, 2016 г
Сорт озимой пшеницы – Гром. Для посева использовались семена, отвечающие требованиям 1-го класса посевного стандарта с поштучной нормой посева – 5 млн. всхожих зерен на гектар. Способ посева – рядовой (сеялкой СН-16) с последующим прикатыванием кльчато-шпоровыми катками. Глубина заделки семян – 4-5 см.
За период исследований проводились следующие наблюдения, учеты и анализы: фенологические наблюдения по “Методике государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур” (1996); густота насаждений – путем подсчета всех растений на учетных площадках; степень распространения болезней учитывалась по общепринятым в фитопатологии методикам.
Для определения структуры урожая за один-два дня до начала уборки озимой пшеницы с каждой делянки отбирали по 4 сноповых образца. После просушки снопов определяли: число растений на квадратном метре, кустистость общую и продуктивную.
Уборку и учет урожая проводили самоходным комбайном "Сампо" прямым комбайнированием.
Рис. 3. Опытные делянки, подготовленные к уборке и учету урожая озимой пшеницы, 2016 г
При этом убирали всю площадь учетной делянки, зерно взвешивали в мешках на десятичных весах. Пересчет урожая проводили на 100%-ную чистоту и 14%-ную влажность зерна. В образцах зерна озимой пшеницы определяли содержание сырой клейковины стандартным методом (И.Е.Казаков, 1967).
Рис. 4. Уборка и учет урожая озимой пшеницы, 2016 г
Для обработки экспериментальных данных применялся дисперсионный метод математического анализа, техника использования которого, подробно изложена в работе Б.А.Доспехова (1985).
2. Метеорологические условия 2015-2016 сельскохозяйственного года
Погодные условия 2015-16 сельскохозяйственного года сложились напряженно для роста и развития озимой пшеницы.
Таблица 2- Метеорологические условия 2015-2016 сельскохозяйственного года (по данным Петринской метеостанции)
Месяц |
Средняя многолетняя температура, °С |
Средняя месячная температура , °С |
Средняя многолетняя сумма осадков, мм |
Средняя месячная сумма осадков, мм |
Август |
2
0
1
5 |
18,1 |
19,2 |
64 |
3,4 |
Сентябрь |
12,4 |
14,9 |
44 |
69,0 |
Октябрь |
6,4 |
2,2 |
41 |
9,9 |
Ноябрь |
0,1 |
1,6 |
41 |
79,5 |
Декабрь |
- 4,3 |
-0,6 |
41 |
31,8 |
Январь |
2
0
1
6
|
-10,3 |
-8,4 |
34 |
107,5 |
Февраль |
- 8,0 |
-0,6 |
33 |
37,2 |
Март |
- 2,9 |
0,9 |
32 |
58,8 |
Апрель |
6,7 |
9,0 |
35 |
47,9 |
Май |
13,8 |
14,3 |
50 |
69,4 |
Июнь |
17,3 |
18,9 |
59 |
71,5 |
Июль |
18,9 |
21,7 |
71 |
80,6 |
Август |
18,1 |
|
64 |
|
Количество осадков, выпавшее в предпосевной период (август-сентябрь 2015г.) по данным Петринской метеостанции составило 72,4 мм или 67,0 нормы. Температурный режим предпосевного периода озимой пшеницы был на 1,80С выше средних многолетних значений (15,20С ) и составил 17,00С. Это способствовало тому, что запасы продуктивной влаги в пахотном слое почвы перед посевом озимой пшеницы практически отсутствовали или были минимальными (то есть находились в пределах влажности устойчивого завядания).
Температура |
Осадки
|
Рис. 6. Динамика осадков и среднемесячных температур воздуха в осенний период вегетации озимой пшеницы 2015 год
Прекращение осенней вегетации озимой пшеницы наступило во второй декаде ноября (18.11.2015) с переходом среднесуточной температуры воздуха через 50С в сторону дальнейшего понижения, озимая пшеница перешла в стадию покоя.
Температура |
Осадки |
Рис. 7. Динамика осадков и среднемесячных температур воздуха в зимне-
весенне-летний период вегетации озимой пшеницы 2016 год
Перезимовка озимой пшеницы проходила в благоприятных условиях. Возобновление вегетации озимой пшеницы началось 10 апреля с переходом среднесуточной температуры воздуха через 5°С в сторону дальнейшего повышения.
Весенний период вегетации озимой пшеницы характеризовался оптимальным сочетанием метеорологических условий для роста и развития озимой пшеницы. Количество осадков, выпавшее в апреле, составило 47,9 мм, (среднемноголетнее их количество равно 35 мм), при среднесу-точной температуре этого периода на 2,3°С, выше нормы (6,7°С). Средне-месячная температура мая была на 0,5°С выше нормы (13,8°С), а сумма осадков составила 69,4 мм или 138,8 % нормы (50 мм).
Лето 2016 года началось 11 мая с переходом среднесуточной температуры воздуха через 15°С в сторону дальнейшего повышения.
В среднем за июнь температура воздуха составила 18,9°С, что на 1,6°С выше нормы, а количество осадков- 71,5 мм или 121,2% от среднемноголетнего их количества (59 мм). Среднемесячная температура воздуха в июле составила 21,7°С, а сумма осадков – 80,6 мм, или 113,5% от нормы (средняя многолетняя сумма равна 71 мм).
Таким образом, среднесуточная температура вегетационного периода озимой пшеницы (апрель-июль) была на 1,7°С выше нормы и составила 15,9°С, при средней многолетней температуре этого периода равной 14,2°С, сумма осадков - 269,4 мм, или 107,3% от нормы (215,0 мм).
- РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Эффективность использования препарата Гумистим на посевах озимой пшеницы
Проведенные полевые и лабораторные исследования свидетельствуют высокой эффективности препарата Гумистим на посевах озимой пшеницы в условиях 2016 года.
Посев озимой пшеницы проводился 14 сентября 2015 года. Всходы озимой пшеницы появились на 12-й день после посева (26.09.2015). Обработка семян препаратом Гумистим в дозе 5 л/т ускоряло появление всходов озимой пшеницы на 2 дня (24.09. 2015) (табл. 3).
Таблица 3 - Наступление фенологических фаз развития озимой пшеницы Гром ), 2015-2016 с.-х. год
Ва
риан
ты |
00-09 |
10-19 |
20-29 |
30-39 |
40-49 |
50-59 |
61-69 |
99 |
Посев-всходы |
Рост зародышевого побега,
Кущение |
Выход в трубку |
Колошение |
Цвете-ние |
Пол-ная спе-лость |
1 |
14.09-26.0915 |
27.09.2015 |
5.05.2016 |
3.06 |
9,06 |
10,07 |
2 |
14.09-24.0915 |
25.09.2015 |
3.05.2016 |
1.06 |
7,06 |
10,07 |
3 |
14.09-24.0915 |
25.09.2015 |
3.05.2016 |
1.06 |
7,06 |
10,07 |
При обработке семян и вегетирующих растений озимой пшеницы в фазе кущения и фазе выход в трубку препаратом Гумистим в дозе 5 л/га фаза колошения наступила на 2 дня раньше, чем в контрольном варианте, а спелость зерна - на 2 дня позже, чем в контроле. То есть, препарат Гумистим способствовал удлинению периода активной вегеации озимой пшеницы на 4 дня.
Осенний подсчет густоты стояния озимой пшеницы (сентябрь 2015 г) по вариантам опыта показал, что обработка семян препаратом Гумистим повышала полевую всхожесть семян на 13,3%, оказывала положительное влияние на кущение озимой пшеницы – количество стеблей озимой пшеницы перед уходом в зиму составило 542 шт/м2 при количестве стеблей в контрольном варианте, равном 442 шт/м2, то есть осенняя кустистость озимой пшеницы в контрольном варианте составила 1,10, а в варианте с обработкой семян препаратом Гумистим - 1,16 (табл.4).
Таблица 4 - Влияние препарата Гумистим на полевую всхожесть семян и осеннюю кустистость озимой пшеницы, 2016 г
Вариант |
Число взошедших растений на 1 м2 |
Полевая всхожесть, % |
Количество стеблей перед уходом в зиму, шт. на 1 м2
25.10. 2015 г |
Кустис-тость (осенняя) |
1. Контроль |
402 |
80,4 |
442 |
1,10 |
3.Гумистим (5л/т), обработка семян |
468 |
93,7 |
542 |
1,16 |
Использование препарата Гумистим при обработке семян способствовало лучшему росту и развитию озимой пшеницы, образованию более мощной вегетативной массы и корневой системы в сравнении с контрольным вариантом (рис. 4).
Контроль Обработка семян Обработка семян и
посевов
Рис. 4. Влияние препарата Гумистим на рост и развитие растений озимой пшеницы в осенний период вегетации.
Весенний подсчет густоты стояния озимой пшеницы свидетельствует о положительном влиянии препарата Гумистим на перезимовку озимой пшеницы. Так, обработка семян препаратом Гумистим в дозе 5 л/т повышала процент перезимовки озимой пшеницы на 8,1% (табл. 5).
Таблица 5 - Влияние препарата Гумистим на полевую всхожесть семян и перезимовку озимой пшеницы, 2016 г.
Обработка семян |
Количество взошедших растений шт. на 1 м2 |
Количество перезимовавших растений, шт на 1 м2 |
% перезимовки |
1. Контроль |
402 |
342 |
85,0-- |
3.Гумистим (5л/т), обработка семян |
468 |
436 |
93,1+8,1 |
Фитосанитарное состояние посевов озимой пшеницы в 2016 году характеризовалось не высоким инфекционным фоном. На посевах озимой пшеницы наблюдалось поражение растений бурой ржавчиной и септориозом.
Использование комплексного экологически безопасного удобрения Гумистим оказывало сдерживающее влияние на распространение этих заболеваний. Так, при обработке семян препаратом Гумистим (5 л/т) развитие болезней составило: по бурой ржавчине 7,7% (в контроле 13,6%), по септориозу –15,7% (в контроле 22,4%), биологическая эффективность – 43,3 и 27,6%.
Таблица 6 - Влияние препарата Гумистим на распространенность листостебельных заболеваний озимой пшеницы, 2016 г.
Варианты |
Бурая ржавчина |
Септориоз |
Распростра-ненность,% |
биологическая эффектив-ность, % |
распростране
нность,% |
биологическая эффектив-ность, % |
1.Контроль |
13.6 |
- |
22,4 |
- |
2.Гумистим (5л/т) обработка семян |
7,7 |
43,3 |
16,2 |
27,6 |
3.Гумистим (5л/т) обработка семян + Гумистим (5л/га) обработка посевов в фазе кущения+ Гумистим (5л/га) - обработка посевов в фазе кущения-начало выхода в трубку |
6,2 |
54,4 |
11,9 |
46,8 |
Лучший результат по сдерживанию листостебельных заболеваний в условиях 2016 года получен от обработки семян и двукратной обработки посевов в фазе кущения и фазе начало выхода в трубку препаратом Гумистим - биологическая эффективность препарата в этом варианте составила по бурой ржавчине 54,4 по септориозу –46,8%.
Хорошее фитосанитарное состояние посевов в вариантах с использованием препарата Гумистим обеспечило и лучшую структуру урожая озимой пшеницы. Обработка семян препаратом Гумистим в дозе 5 л/т оказывала положительное влияние на количество продуктивных стеблей (519 ш/ м2, в контрольном варианте – 512 ш/ м2) на озерненность колоса (30,6 шт, в контрольном варианте 30,2 шт.) и натуру зерна ( 788 г/л в контрольном варианте 784 ).
В вариантах с обработкой семян и вегетирующих растений влияние препарата Гумистим увеличивалось: количество продуктивных стеблей на 31 ш/м2, озерненность колоса на 0,9 шт, масса 1000 зерен на 0,2 г., натура зерна на 9 г/л, в сравнении с контролем (табл. 7).
Таблица 7 - Влияние препарата Гумистим на элементы структуры урожая озимой пшеницы, 2016 г.
Варианты |
Количество,продуктив-ных стеблей на 1 м2 |
Число зерен
в колосе, шт. |
Масса 1000 зерен, г |
Натура зерна, г/л |
1.Контроль |
512 |
30,2 |
39,5 |
784 |
2.Гумистим (5л/т) обработка семян |
519 1,21 |
30,6 |
39,5 |
788 |
3.Гумистим (5л/т) обработка се-мян + Гумистим (5л/га) обработка посвов в фазе кущения + Гумистим (5л/га) - обработка посевов в фазе кущения-начало выхода в трубку |
543 1,24 |
31,1 |
39,7 |
793 |
Более высокие показатели структуры урожая и хорошее фитоса-нитарное состояние посевов в вариантах с использованием препарата Гумистим обеспечили более высокую урожайность озимой пшеницы.
Так, обработка семян препаратом Гумистим в дозе 5 л/т повышала урожайность озимой пшеницы на 2,2 ц/га.
Обработка семян (Гумистим в дозе 5 л/т) + обработка посевов в фазах кущение и выход в трубку в дозе 5 л/га повышала урожайность озимой пшеницы на 6,6 ц/га (табл. 8).
Таблица 8 - Влияние препарата Гумистим на урожайность озимой пшеницы, 2016 г.
Варианты |
Урожайность по повторениям, ц/га |
Средняя, ц/га |
Прибавка к контро-лю, ц/га |
1 |
2 |
3 |
1.Контроль |
53,2 |
53,4 |
53,6 |
53,4 |
- |
2. Гумистим (5л/т) обработка семян |
55,6 |
55,7 |
55,5 |
55,6 |
2,2 4,1% |
3. Гумистим (5л/т) обработка се-мян+ Гумистим (5л/га) обработка посвов в фазе кущения + Гумис-тим (5л/га) - обработка посевов в фазе кущения-начало выхода в трубку |
60,3 |
59,8 |
59,9 |
60,0 |
6,6 12,3% |
НСР05 |
|
|
|
|
1,9 |
Результаты проведенных анализов свидетельствуют о незначительном влиянии обработки семян препаратом Гумистим на содержание сырой клейковины в зерне озимой пшеницы – 26,8% при содержании клейковины в контроле равном 26,4%. Обработка семян (Гумистим 5 л/т) и двукратная обработка посевов в фазе кущения и фазе начало выхода в трубку повышала содержание сырой клейковины в зерне на 1,9%
Таблица 9 - Влияние препарата Гумистим на содержание клейковины в зерне озимой пшеницы, 2016 г
Варианты |
Содержание клейковины, % |
+_ к контролю |
1.Контроль |
26,4 |
- |
2. Гумистим (5л/т) обработка семян |
26,8 |
0,4 |
3. Гумистим (5л/т) обработка се-мян + Гумистим (5л/га) обработка посевов в фазе кущения + Гумистим (5л/га) - обработка посевов в фазе кущения-начало выхода в трубку |
28,3 |
1,9 |
Использование препарата Гумистим на посевах озимой пшеницы повышало ее урожайность и качество зерна, увеличивало стоимость валовой продукции и, учитывая невысокую стоимость самого препарата и малые нормы внесения, было экономически выгодно (табл. 10).
Таблица 10 - Экономическая эффективность использования
препарата Гумистим на посевах озимой пшеницы, 2016 г.
Варианты |
Затраты на 1 га, руб
75 руб/л |
Уро-жай-ность ц/га |
Прибавка урожая от применения препарата, ц/га |
Стоимость прибавки, руб.
7,5 руб/кг |
Условно чистый доход,
с 1 га, руб. |
1.Контроль |
- |
53,4 |
- |
- |
- |
2. Гумистим (5л/т) обработка семян |
75 |
55,6 |
2,2 |
1650 |
1575+ЗВ* |
3. Гумистим (5л/т) обработка семян +Гумистим (5л/га) обработка посе-вов в фазе кущения + Гумистим (5л/га) - обработка посевов в фазе кущения-начало выхода в трубку |
75 +
750 =
825 |
60,0 |
6,6 |
4950 |
4125+ЗВ* |
*ЗВ – затраты на внесение препарата
Так, обработка семян препаратом Гумистим (5 л/т) повышала урожайность озимой пшеницы на 2,2 ц/га, увеличивала стоимость валовой продукции на 1650 руб. и обеспечивала получение 1575 рублей условно чистого дохода за минусом затрат, связанных собственно обработкой семян.
При обработке семян (Гумистим, 5л/т) и вегетирующих растений в фазе кущения (Гумистим, 5 л/га) и в фазе начало выхода в трубку (Гумистим, 5 л/га) величина условно чистого дохода увеличивалась и составила 4125 руб/га.
Заключение
Результаты проведенных испытаний свидетельствуют о высокой эффективности препарата Гумистим на посевах озимой пшеницы в 2016 году в условиях черноземных почв Курской области.
Обработка семян препаратом Гумистим (5л/т) повышала урожайность озимой пшеницы на 2,2 ц/га или на 4,1%, содержание сырой клейковины в зерне на 0,4%. Обработка семян (Гумистим (5 л/т) и посевов озимой пшеницы в фазе кущения препаратом Гумистим в дозе 5 л/га способствовала повышению урожайности на 6,6 ц/га или на 12,3%, содержание сырой клейковины в зерне на 1,9%.
Использование препарата Гумистим на посевах озимой пшеницы при обработке семян в сочетании с обработкой посевов в фазе кущения и выход в трубку было экономически выгодно, величина условно чистого дохода составила 4125 руб./га. минус затраты, связанные с собственно внесением препаратов.
====================
Математическая обработка урожайных данных озимой пшеницы, 2016 г
|
53,2 |
53,4 |
53,6 |
|
|
|
|
|
|
55,6 |
55,7 |
55,5 |
|
|
|
|
|
|
60,3 |
59,8 |
59,9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
53,2 |
53,4 |
53,6 |
|
|
|
|
|
|
55,6 |
55,7 |
55,5 |
|
|
|
|
|
|
60,3 |
59,8 |
59,9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Результаты анализа |
|
|
|
|
|
|
|
Вариант |
Кол-во |
Среднее |
Дисперсия |
Ср.кв.откл. |
Ошибка |
Точность% |
|
|
1 |
3 |
53,4000015 |
0,0399995 |
0,1999989 |
0,11547 |
0,2162348 |
|
|
2 |
3 |
55,5999985 |
0,0100001 |
0,1000004 |
0,05774 |
0,1038404 |
|
|
3 |
3 |
60 |
0,0699998 |
0,2645747 |
0,15275 |
0,2545871 |
|
|
По опыту |
9 |
56,3333359 |
8,4996634 |
2,9154181 |
0,97181 |
1,7250994 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Источ.вариации |
Сумма кв. |
ст.свободы |
Дисперсия |
Fфакт |
Fтаб095. |
Влияние % |
|
|
Общее |
67,99902 |
8 |
|
|
|
|
|
|
Повторений |
|
|
|
|
|
|
|
|
Вариантов |
67,76001 |
2 |
33,880005 |
850,50848 |
5,1 |
99,648506 |
|
|
Случайное |
0,23901 |
6 |
0,039835 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
НСР=1,9 |
|
|
|
Ош.пок.силы влияния |
0,00117163 |
Дост-ть Ф= |
850,50848 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В опыте выявлены СУЩЕСТВЕННЫЕ различия вариантов! |
|
|
|
|
Гр.моделирования...СНИИСХ. (8-253)3-22-04 |
|
|
|
|
|