Введение

Ячмень является одной из важнейших зерновых культур. Его возделывают на продовольственные, кормовые и технические цели [5]. В Нечерноземной зоне России яровой ячмень имеет большое значение в увеличении производства зерна [3, 7]. В то же время сравнительный анализ фактической урожайности культуры в хозяйствах Республики Марий Эл (1,5-2,0 т/га) с потенциальными возможностями сортов и почвенно-климатическими условиями (4,5-6,0 т/га) показал, что они используются далеко не полностью [5]. Урожайность зерновых культур является интегральным показателем взаимодействия нескольких компонентов: количества продуктивных стеблей на единице площади, зерен в колосе и их массы. Однако, следует помнить, что у хлебных злаков взаимозависимость между компонентами структуры урожая носит сложный характер, так как они могут взаимно компенсировать друг друга в широком диапазоне.

В исследованиях, проведённых в различных регионах, были установлены компоненты структуры урожая, положительная связь которых с урожайностью позволяет в большинстве случаев проводить по ним отбор с целью увеличения зерновой продуктивности [4]. Примером служат: индекс урожая, продуктивная кустистость и высота растений [9]; индекс урожая и масса зерна с колоса [8]; индекс урожая, продуктивная кустистость, количество и масса зерна с колоса [2] и др.

В этой связи целью наших исследований являлось изучение двух предшественников и влияния минеральных удобрений на основные элементы структуры урожая ярового ячменя. Изучение влияния на данные компоненты технологических приемов позволит оптимизировать технологию возделывания ярового ячменя на дерново-подзолистой почве.

Объекты и методы исследования

Полевые исследования проводились в 2015-2017 гг. на территории ЗАО «Марийское» отделения № 3 в Сернурском районе Республики Марий Эл, а лабораторные на кафедре общего земледелия, растениеводства, агрохимии и защиты растений МарГУ. Для проведения эксперимента была разработана схема двухфакторного опыта:

Фактор А – предшественники ярового ячменя

1 – озимая тритикале

2 – картофель

Фактор В – дозы минеральных удобрений

1 – без удобрений

2 – N₆₀P₆₀

3 – N₆₀K₆₀

4 – P₆₀K₆₀

5 – N₆₀P₆₀K_60.

Объект исследования – яровой ячмень сорта Гонар, норма высева 5 млн. шт./га. Повторность – трехкратная, расположение делянок в опыте систематическое. Общая площадь делянки – 75 м² (5 × 15), учётная площадь – 47 м² (4,7 × 10) [6].

Согласно системе удобрения в севообороте при возделывании озимой тритикале под предпосевную культивацию вносили N₆₀P₆₀K_60,  а под картофель – 40 т органического удобрения под зяблевую вспашку и под предпосевную культивацию N₆₀P₆₀K₆₀. При закладке опыта использовали минеральные удобрения: аммиачную селитру (34 % азота), двойной суперфосфат (46 % Р₂О₅), калий хлористый (54 % К₂О). Минеральные удобрения вносили, согласно схеме опыта [6].

В опыте, согласно программе исследования, проводились фенологические наблюдения, полевые и лабораторные агрохимические анализы по соответствующим рекомендованным для зоны методикам. Перед уборкой отбирали сноповой материал ячменя с каждого варианта всех повторений, с постоянных площадок для структурного анализа, который проводили по методике Государственной комиссии по сортоиспытанию [6].

Результаты исследования

Урожайность в конкретных условиях выращивания формируется под влиянием сложного комплекса физиологических, морфологических, биологических и других признаков и свойств сорта. При этом исходным моментом является структура урожая, которая включает в себя число растений на единице площади, продуктивную кустистость, число зерен в колосе и вес 1000 зерен. Знание этих различий в структуре урожайности необходимо, так как только тогда можно выполнить агротехнические мероприятия в соответствии с требованиями сорта, особенно при использовании новых элементов технологии возделывания, позволяющих по возможности лучше использовать генетический потенциал.

Согласно экспериментальным данным О.А. Артюховой, О.В. Гладышевой и В.А. Свириной в вариантах с применение минеральных удобрений установлено преимущество перед неудобренным по следующим элементам структуры урожая: общая кустистость, длина колоса, количество зерен в колосе, масса зерна с 1 колоса и 1000 зерен [1]. Что частично подтверждают проведенные нами исследования.

Рост и развитие ярового ячменя сопровождается формированием его вегетативных, а затем генеративных органов. При этом вегетативная часть урожая формируется в основном за счет густоты стояния растений на единице площади и кустистости растений, в то время как генеративная часть обеспечивается продуктивностью колоса.

В годы проведения эксперимента различия условий корневого питания, обусловленные как предшествующими культурами, так и составом минеральных удобрений [6], привели к изменению основных элементов структуры урожая ярового ячменя (таблица 1). Наиболее низкие показатели элементов структуры урожая ячменя были при размещении ячменя после озимой тритикале и не зависимо от предшественника на вариантах без применения минеральных удобрений.

Использование минеральных удобрений различного состава положительно сказалось на изменениях величины каждого элемента структуры, что повлияло на уровень урожайности ячменя. Наличие в составе минеральных удобрений азотного удобрения в большей степени, чем фосфорного и калийного способствовало увеличению всех представленных элементов структуры урожая. Фосфорное удобрение несколько ниже, чем азотное, но больше чем калийное влияло на количество зерен в колосе. Калийное удобрение больше чем фосфорное влияло на количество продуктивных стеблей и массу 1000 зерен.

Благодаря внесению N₆₀ количество продуктивных стеблей увеличилось соответственно предшествующим культурам на 55 и 16 шт./м², масса 1000 зерен на 1,8 и 1,5 г и количество зерен в колосе на 0,5 шт.

Таблица 1

Структура урожая ячменя в зависимости от предшествующей культуры и минеральных удобрений (в среднем за 3 года)

Влияние фосфорного удобрения было несколько слабее и проявилось следующим образом: количество продуктивных стеблей увеличилось соответственно предшествующим культурам на 33 и 11 шт./м², масса 1000 зерен на 0,3 и 0,8 г и количество зерен в колосе на 0,4 шт.

Действие калийного удобрения также было слабее, чем азотного в результате количество продуктивных стеблей увеличилось соответственно предшествующим культурам на 36 и 13 шт./м², масса 1000 зерен на 0,6 и 1,3 г, а количество зерен в колосе на 0,1 и 0,3 шт.

В результате комплексного применения полного минерального удобрения N₆₀P₆₀K₆₀ была достигнута максимальная урожайность ячменя как при размещении после озимой тритикале (2,83 т/га), так и после картофеля (3,41 т/га). Данная урожайность после озимой тритикале была обеспечена взаимодействием следующих элементов: количество продуктивных стеблей 470 шт./м², количество зерен в колосе 16,1 шт., масса зерна с одного колоса 0,71 г., а после картофеля соответственно – 496 шт./м², 16,5 шт. и 0,75 г.

Таким образом, основные элементы структуры урожая зависели от предшествующей культуры и уровня минерального питания обусловленного внесенными минеральными удобрениями.

Заключение

При возделывании ярового ячменя на дерно-подзолистой почве следует использовать технологию, в которой предшествующей культурой является картофель, а минеральные удобрения вносят под предпосевную культивацию в дозах N₆₀P₆₀K₆₀. Что позволяет сформировать более высокие показатели основных элементов структуры урожая обеспечить урожайность на 20,5 %, чем при размещении ячменя после яровой тритикале.