Особенности формирования урожая вики яровой на дерново-подзолистой почве Республике Марий Эл

Актуальность темы

Вика яровая (Vicia sativa) — ценная бобовая культура, культивируемая в Нечерноземье с давних времен. Она дает хороший зеленый корм и сено, используется для приготовления травяной муки, закладки сенажа и силоса, отчасти является зернофуражной культурой. Вика — хороший предшественник для других культур, что обусловлено способностью фиксировать азот воздуха и подавлять сорную растительность. В чистом виде и в смеси с овсом, ячменем, яровой пшеницей она является одной из лучших парозанимающих культур (Зиганшин, 1964, 1967; Виноградов, 1967; Цирков, 1967;.. Потушанский, 1967; Соловьев, 1967; Фахрутдинов, 1967; Мосолов, 1993; Трепачев, 1999; Завалин, Новоселов, 1999; Горшков, 2000; Кузьминых, 2000, 2001,2002; Milczak, Krekora, 1971; Cirruzri et. al., 1991; Strommer, 1991).

Возделывание вики яровой, как и других бобовых культур, является фактором биологической интенсификации земледелия, роль которого трудно переоценить в Связи с резким сокращением применения органических удобрений (Лукин, 1995; Державин, 1998; Завалин и др., 2002).

В Республике Марий Эл посевная площадь зернобобовых культур составляет 18,7 тыс. га, т. е. 6,7% от посева зерновых (Инфо-экспресс, 2002), а посевы вики — 6,2 тыс. га (2,2%). Урожайность вики яровой в условиях республики остается невысокой. Одной из причин незначительного удельного веса в структуре посевов и низкой урожайности является недостаточная изученность водного и питательного режимов почвы, отсутствие научных рекомендаций по технологии возделывания вики. Питательный режим почвы определяет уровень применения удобрений, состояние природной среды и качество получаемой продукции. В связи с этим актуальным является знание закономерностей изменения питательного режима с учетом современного питательного режима с учетом современного состояния земледелия и зональных особенностей для научно-обоснованного принятия решений по регулированию плодородия почвы и использованию удобрений. Особенно важно это знать в связи с высокой азотфиксирующей способностью вики яровой. Исследование этих актуальных вопросов и составляет содержание данной работы.

Цель и задачи исследований. Цель исследований состояла в изучении влияния минеральных удобрений на водно-питательный режим дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы, азотфиксирующей способности, продуктивности и химического состава вики в условиях Республики Марий Эл.

В соответствии с этим необходимо было решить следующие задачи:

— исследовать влияние удобрений на водно-питательный режим почвы при возделывании вики яровой;

— изучить динамику формирования урожая надземной массы растений в течение вегетации;

— выявить потребление азота, фосфора и калия урожаем по периодам вегетации и вынос конечным урожаем;

— определить коэффициенты использования урожаем доступных форм азота, фосфора и калия из удобрений;

— определить азотфиксирующую способность вики яровой;

— провести экономическую и энергетическую оценку при возделывания вики на семена.

Научная новизна. Впервые в природно-климатических условиях Республики Марий Эл проведены исследования водного, питательного режимов при выращивании растений на дерново-подзолистой средне-суглинистой почве, азотфиксирующей способности, продуктивности и химического состава урожая вики яровой в зависимости от уровня минерального питания и водообеспеченности.

Практическая ценность. В работе научно обоснованы условия водного и питательного режимов, при которых у растений повышается урожай и существенно изменяется его качество. Результаты исследований могут быть использованы для разработки рекомендаций по совершенствованию технологии возделывания вики яровой на дерновоподзолистой среднесуглинистой почве.

Положение, выносимые на защиту.

В результате проведенных исследований установлено:

1. На дерново-подзолистой среднесуглинистой почве Республики Марий Эл в благоприятные по увлажнению годы вика яровая позволяет получать с 1 га: семян — 1,9 т, зеленой массы — 18,1 т, сухого вещества -3,7 т, соломы — 5,5 т.

2. Вынос азота на 1 т семян яровой вики составляет 97,6 кг, фосфора — 20,6, калия — 62,9 кг.

3. Азотфиксирующая способность при возделывании вики на семена достигает в среднем 111,2 кг/га.

4. Коэффициенты использования питательных элементов из почвы урожаем вики невысокие и составляют: азота — 21%, фосфора — 5 и калия -21%.

5. Оптимальным соотношением N: Р: К для вики яровой в фазу ветвления является 4,77:1:3,12- бутонизации — 4,28:1:3,98- цветения -4,32:1:3,80- образования первых бобов — 4,00:1:3,86.

6. Внесение минеральных удобрений в дозах N30P6oK6o повышает продуктивность и азотфиксирующую способность растений вики яровой.

7. Технология выращивания культуры с использованием минеральных удобрений является энергосберегающей.

Апробация работы. Результаты исследований доложены и получили положительную оценку на кафедре агрохимии и земледелия Марийского государственного университета, на междисциплинарной Всероссийской научной конференции «Вавиловские чтения» (Йошкар-Ола,.

1996) — научно-практической конференции «Совершенствование технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства» (Йошкар-Ола, .1997) — международной научно-практической конференции, посвященной 110-летию со дня рождения академика В. П. Мосолова (Йошкар-Ола, 1998) — региональной научно-практической конференции «Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства» (Йошкар-Ола, 2001; 2002; 2003).

Выражаю благодарность научному руководителю, кандидату сельскохозяйственных наук, профессору Шорину В. М., преподавателям и сотрудникам кафедры агрохимии и земледелия за помощь, оказанную в процессе проведения исследований.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Влияние условий внешней среды на продуктивность и азотофиксирующую способность вики яровой.

Продуктивность и азотофиксирующая способность вики яровой подвержены значительным колебаниям в зависимости от почвенно-климатичес-ких условий, сортовых особенностей и приемов агротехники (Найдин, 1962; Кабаков, 1968. Иванова, 1985; Положенцева, 1978; Храмой, 1997; Кривцов, 1999; Трепачев, 1999 и др.).

Вика — влаголюбивая культура. Высокие урожаи зеленой массы и семян можно получать в районах, где за май-июль выпадает не менее 175−200 мл осадков. Оптимальная влажность почвы в период прорастания семян должна находиться в пределах 80% от полной полевой влагоемкости почвы (ППВ). По данным Кабакова (1968), уменьшение влажности почвы на 14% снижает полевую всхожесть семян вики посевной на 17,4%.

После всходов требования этой культуры к влаге остаются высокими. На образование одной весовой единицы сухого вещества расходуется до 700 ед. воды. Недостаток влаги в период интенсивного роста вегетативных органов (бутонизация, цветение) снижает урожайность в 2 и более раза. Для образования клубеньков на корнях влажность почвы достаточна на уровне 60−70% от 1111 В (Мишустин, Шильникова, 1968). Избыточное увлажнение после цветения значительно затягивает период созревания вики, что характерно для большинства сортов отечественной селекции (Кукреш, 1982; Репьев, 1988).

На дерново-подзолистых почвах корневая система в основном сосредоточена в верхних слоях почвы. Поэтому при пересыхании почвы растения испытывают недостаток в воде и питательных веществах (Абрамов, 1971; Азаров, 1986). Так, на ухудшение калийного питания при недостаточной влаго-обеспеченности указывает в своей работе Нитишкина (1968). Выявлено, что засуха снижает общее содержание золы в семенах зернобобовых (Суков, 1979).

В засушливые годы у бобовых общий вынос элементов минерального питания, и особенно азота и калия, гораздо ниже, чем в увлажненные. Так, по результатам исследований Всесоюзного НИИ кормов, общий вынос у вики яровой во влажный год составил: N — 83 кг/гаР205 — 31,4- К20 — 60,5- СаО — 30,6, а в засушливый соответственно — 81,1- 26,8- 45,6- 40,4 кг/га соответственно. При снижении влажности почвы значительно уменьшается вынос азота и калия, в меньшей степени — фосфора, а вынос кальция, напротив, увеличивается (Жуков, 1972).

Однако Азаров, Рудай, Трепачев (1986) отмечали, что в засушливые годы при высокой температуре воздуха растения потребляют больше азота, фосфора и калия, но это наблюдается не всегда. Большое значение имеет водный режим для развития клубеньковых бактерий и активного симбиоза их с растениями. При оптимальной влажности почвы (70−80% от 1111В) процесс фотосинтеза происходит интенсивно, и клубеньки получают достаточное количество углеводов. При влажности почвы 60% от 1111 В растения внешне не проявляют признаков увядания, но у них плохо развивается корневая система, на которую расходуются больше продуктов фотосинтеза. Дальнейшее уменьшение влажности усиливает этот процесс, и поступление в клубеньки углеводов сокращается. При влажности почвы около 50% то ППВ и ниже клубеньки разрушаются и не восстанавливаются. Новые клубеньки могут образовываться лишь на периферических корнях, но активность их слабая и они лишь паразитируют на растении (Трепачев, 1999).

Вика относится к культурам умеренного климата. Семена ее могут прорастать при температуре почвы 1−2 °С, но процесс этот идет медленно, всходы получаются слабые, полевая всхожесть семян значительно снижается. о.

При температуре 5−7 С всходы появляются на 18-й день. Они нормально формируют вегетативные органы. Оптимальная температура прорастания о семян вики яровой 14−15 С (Кукреш, 1981, 1982; Бадина, Барашков, 1976). о.

При температуре +30 С всхожесть резко снижается с 87% до 3,3% (Fawol, Nakhalawy, 1989). о.

По многочисленным данным ВИР, при температуре 14−15 Си оптимальной влажности почвы всходы появляются через 6−10 дней после посева. о.

Но при температуре выше 15 Си почвенной засухе всходы получаются из-реженными. Поэтому для нее эффективны ранние сроки посева. Всходы вики о переносят кратковременные понижения температуры до -5 С.

На продолжительность межфазных периодов большое влияние оказывает температурный режим (Karjalainen, Kortat, 1987). По данным ВИР, от всходов до начала цветения растения лучше всего развиваются при температуре 16−17 °С. В Ленинградской области у скороспелых сортов в таких условиях цветение наступает 20−25 июня, у среднеспелых — в конце июня — в начале июля (Пергаева, 1989).

Обобщенные данные отечественных и зарубежных исследователей позволяют сделать вывод, что температура почвы +5 °С является пределом, ниже которого поглощение элементов питания большинством растений почти прекращается (Митрофанов, 1964; Кукреш, 1991). Для формирования укосной массы требуется сумма активных температур 900−1000 °С, а для созревания семян — 1400−1700 °С (Репьев, 1988), а по другим данным — 1500−1900 °С (Шорин, 1992). На первых стадиях развития растений пониженная температура в зоне корней затрудняет усвоение растениями азота, фосфора, калия, кальция и магния. В последующие фазы пониженная температура влияет только на интенсивность усвоения фосфора (Коровин, 1972; Кретович, 1990,1991).

При сравнении поступления питательных элементов в растения при различных температурах был установлен следующий ряд элементов по убывающей их реакции на температуру: N>P>Ca>S>K. Замечено, что при резко о пониженной температуре, не превышающей +6 С, азот усваивается труднее, о чем фосфор, но при повышении до +10 С растения в первую очередь страдают от недостатка фосфора (Положенцева, 1978).

При понижении температуры почвы прежде всего нарушаются процессы, происходящие в корневой системе растения и в связи с этим задерживается передвижение питательных веществ в надземную часть, нарушается распределение их между корнями и надземными органами. Корни молодых растений при температуре +30 С накапливают в 5−10 раз больше калия, нитратов и хлора, чем при температуре +6 °С.

Температурный фактор оказывает влияние на рост и развитие клубеньо ковых бактерий и процесс азотфиксации. Температура ниже +10 С снижает процесс фотосинтеза, уменьшая обеспеченность клубеньковых бактерий углеводами, в результате азотфиксация может прекратиться. Активная азото фиксация протекает при температуре +20 — +24 С (Трепачев, 1999; Мишу-стин, Шильникова, 1968; Sau, Mingues, 1990).

При недостатке или избытке тепла уменьшается эффективность азотфиксации, образуются мелкие семена, урожайность снижается (Посыпанов, 1985; Nimje, Seth, 1990). Максимальные урожаи вика яровая дает при гидротермическом коэффициенте (ГТК) около 1,5 и выше. При снижении ГТК до 1,0 и ниже урожаи ее падают (Митрофанов, 1964). Вика яровая — растение длинного светового дня, в условиях короткого дня не зацветает (Митрофанов, 1964).

Фиксация азота — процесс аэробный. Считается, что на 1 мл фиксированного азота используется 3 мл кислорода. При этом кислород связывается леггемоглобином и используется в процессе окисления углеводов с высвобождением энергии для фиксации азота (Вавилов, Посыпанов, 1983; Ягодин, 1989). Поэтому создание хорошо аэрируемого слоя почвы является одним из приемов повышения эффективности симбиоза у вики.

Установлено сильное влияние реакции среды на растения вообще, а на большинство бобовых культур, в том числе и на вику яровую, особенно. Известно, что поступление катионов увеличивается при повышении рН, а анионов — при снижении уровня рН. Установлено, что сдвиги рН сопровождаются изменениями растворимости и доступности растениям кальция, магния, марганца, бора, молибдена, железа и фосфорной кислоты (Прянишников, 1952; Леокене, 1964; Минеев, 1980). Замена хотя бы части поглощенных катионов кальция ионами водорода резко повышает токсичность алюминия, железа и других металлов. Подщелачивание среды сопровождается обычно снижением доступности растениям фосфора и калия (Леокене, 1964). Поэтому важным фактором, затрудняющим нормальное развитие клубеньковых бактерий и снижающим активность симбиоза, является повышенная кислотность почвы, характерная для почв Нечерноземной зоны. При реакции среды, близкой к нейтральной, на корнях вики образуется много крупных красных клубеньков с большим содержанием леггемогобина — красного пигмента, аналогичного по строению и функции гемоглобину животных и человека. При рН 5,5 клубеньки мелкие, при рН 5 — мелкие, бледно-розовые, а на 50% корней клубеньки вообще не образуются. При дальнейшем повышении кислотности почвы клубеньки образуются мелкие и только на отдельных корнях растений, азотфиксация очень слабая или вообще отсутствует (Доросинский, 1979; Мишустин, 1979; Pandler, Kahlon, 1978). Поэтому при невозможности избежать размещения посевов вики на почвах с пониженной кислотностью обязательным агроприемом должно быть известкование (Митрофанов, 1967; Дебелый, 1982, 1985; Кукреш, 1989; Петухов, 1995).

По данным ВИУА только одно известкование почвы в Нечерноземной зоне повышает урожай сена викоовсяной смеси на 5−8 ц/га. Известкование кислых почв повышает и эффективность применяемых фосфорно-калийных удобрений (Митрофанов, 1967), устраняет недостаток молибдена. Низкая урожайность вики на кислых почвах связана, прежде всего, с ослаблением жизнедеятельности и уменьшением количества клубеньковых бактерий. По данным Всесоюзного института микробиологии в результате известкования количество клубеньковых бактерий в 1 г почвы увеличивалось с 1100 до 7000 шт. (Леокене, 1964). Но Мишустин (1982) считает, что применение бактериального удобрения нитрагина на кислых почвах достаточно эффективно, так как местные клубеньковые бактерии в почвах большей частью не активны, а вносимые с нитрагином бактерии активно фиксируют азот.

Отмечая высокую чувствительность вики яровой к повышенной кислотности почвы, следует заметить, что в литературе для этой культуры указываются различные уровни оптимальной величины рН солевой. Так, по Рахимовой (1995) оптимальным уровнем рН является 6.0 — 7,1- по Кукрешу (1989) -6,5−7,0- по Храмому (1997) — 6,6- по Ненайденко, Сергееву (1999) — 6,2- по Петухову (1995) — не ниже 6,0. При этом отмечается, что вика может нормально развиваться и давать высокие урожаи и значительную фиксацию азота воздуха при повышенной кислотности (около 5,0) на фоне фосфорно-капийных и молибденовых удобрений при инокуляции семян нитрагином (Трепачев, 1999).

В целом же отсутствие единого мнения об оптимальном уровне величины рН солевой для вики яровой вызвано большой пестротой почвенного плодородия Нечерноземья. Это в свою очередь требует дальнейшего изучения данного вопроса в условиях региона в связи с другими показателями плодородия почв (например, обеспеченностью почв фосфором, калием, молибденом).

1.2. Влияние минеральных удобрений на продуктивность вики.

Вика яровая, как и все бобовые культуры, имеющие автотрофный и симбиотрофный азотный режим питания, своеобразно реагируют на внесение минеральных удобрений, особенно азотных.

Об отношении вики яровой к азотным минеральным удобрениям существует три точки зрения ученых. По мнению одних, азотные удобрения подавляют процесс азотофиксации и не оказывают влияния на продуктивность или даже снижают урожайность семян вики и других зернобобовых культур (Жуков, 1972; Шимкив, 1973, 1974; Садыков, 1989; Ненайденко, Сергеев, 1992; Храмой, Трифонов, Посыпанов, 1992; Петухов, 1995; Рахимова, 1995; Трепачев, 1999). Особенно это явление проявляется в смешенных посевах вики со злаковыми культурами.

Ряд ученных (Коваленко, Герасимович, 1972; Анспок, Штиканс, Визла, 1981; Власов, 1983; Доросинский, 1985; Шорин, МошкинАлександров, 1992) рекомендуют вносить малые дозы (20−40 кг/га азота) под посевы вики на семена на почвах с пониженным плодородием.

Значительная группа исследователей (Женихова, 1966; Гукова, 1971) отмечает положительное влияние средних доз азота (1/3 выноса азота урожаем).

Если вопрос о применении азотных удобрений под бобовые культуры остается дискуссионным, то в отношение фосфорных удобрений сложилось мнение об их безусловной необходимости. Во-первых, питание фосфором у всех растений осуществляется за счет запасов почвы, в которой часто доступного фосфора недостаточно. Во-вторых, фосфор, как и азот, входит в состав важнейших соединений растительной клетки — нуклеопротеидов, нуклеиновых кислот, фосфатидов и других органических соединений, составляющих основу протоплазмы, хромосом, ферментов, витаминов клеток. С фосфатами связаны биоэнергетика клеток и, следовательно, азотфиксация бобовыми растениями. Установлено, что при низком содержании фосфора в почве снижается проникновение клубеньковых бактерий в корневые волоски (Рэкер, 1967; Гукова, 1971; Лукин, 1995).

Повышенная потребность бобовых культур в фосфоре проявляется на самых ранних этапах онтогенеза. Фосфор стимулирует рост корневой системы, образование корневых волосков, что способствует образованию клубеньков, развитию клубеньковых бактерий и увеличению их активности (По-сыпанов, Князева, 1975).

Максимальная продуктивность вики на серых лесных почвах Тюменской области достигается при содержании подвижного фосфора более 150 мг/кг (Рахимова, 1995;Петухов, 1996; Храмой, 1997). Однако имеются данные, что для бобовых культур обычная доза фосфора (в сравнении с не бобовыми культурами) завышена. Это связывают с большой способностью бобовых культур усваивать фосфор почвы из труднодоступных форм. Поэтому нижним уровнем оптимальной обеспеченности подвижным фосфором дерново-подзолистых и серых лесных почв (по Кирсанову), достаточным для бобовых культур является 120−130 мг/кг почвы (Храмой, Трифонова, Посыпанов, 1992; Трепачев, 1999).

Следовательно, вопрос о применение фосфорных удобрений под бобовые и под вику яровую, в частности, остается открытым. Но при этом не вызывает сомнений применение при посеве легкодоступного фосфора в дозе 10−20 кг Р205 на 1 га.

Применение калийных удобрений под вику яровую и под другие бобовые культуры необходимо, так как растения берут калий только из почвы, где доступного калия нередко бывает недостаточно, как и фосфора. Калий положительно влияет на рост корней и корневых волосков, на развитие клубеньковых бактерий через активизацию процесса фотосинтеза, увеличение скорости транспортировки продуктов фотосинтеза в клубеньки (Жизневская, 1983; Мишустин, Черепков, 1988; Dovrat, 1987). Для проявления активности некоторых ферментов необходим калий. Установлено, что калийное голодание ограничивает включение фосфора в органические соединения, в результате чего снижается содержание нуклеиновых кислот, сумма нуклидов АМФ, АДФ, АТФ и других органических фосфорсодержащих веществ в растениях. Следовательно, недостаток калия подрывает энергетическую основу растений. При недостатке калия глюкоза в клетках растений становится малоактивной, в результате чего накапливается аммиак, задерживается превращение его в аминокислоты, что, в свою очередь, отрицательно сказывается на образовании белков. Кроме того, при этом может снизиться активность нитроге-назы и замедлиться процесс азотфиксации.

На основе обобщения экспериментального материала в работе Трепа-чева (1999) сделан вывод, что бобовые растения менее требовательны к уровню обеспеченности почв подвижным фосфором, а по отношению к содержанию в почве доступного калия, наоборот, более требовательны, чем большинство злаковых растений. Поэтому при определении потребности в фосфорных и калийных удобрениях вики яровой, вероятно, должна быть иная группировка почв по обеспеченности фосфором и калием, чем для злаковых, однако единого мнения и в этом вопросе нет. Так, для бобовых культур нижним уровнем оптимального содержания доступного калия для почв дерново-подзолистого типа, серых лесных следует считать по Храмому (1997) 120 мг/кг, по Петухову— (130 мг/кг), по Рахимовой — (1995) 150 мг/кг.

В работах Митрофанова, Рожкова (1961) и Митрофанова (1972) отмечается положительное влияние калийных удобрений на устойчивость бобовых культур к полеганию. В опытах Всесоюзного НИИ кормов при внесении Р60К6о жесткость стеблей вики увеличивалась более чем в 3 раза.

В свою очередь эффективность калийных удобрений повышается на фоне известкования кислых почв (Леоконе, 1964; Трошин, 1972; Прокошев, Дерюгин, 2000).

Вика яровая является хлорофобом, так как потребляет большое количество калийных удобрений (Репьев, 1988; Прокошев, Дерюгин, 2000). Как явствует из опытов Жениховой (1966), вика яровая хорошо отзывается на раздельное внесение калийных и фосфорных, а в ряде случаев — и азотных удобрений.

Однако наибольшие прибавки урожая вики получаются при комплексном применении минеральных удобрений (Митрофанов, 1964, 1967; Шуркин, 1965; Женихова, 1966; Шишкарев, 1970; Положенцева, 1978; Асаров, 1981; Кукреш, 1989,1991; Стефанов, Буторина, 1991; Шорин, Мошкин, Александров, 1992).

В силу биологических особенностей немалый положительный эффект получают при применении под вику яровую фосфорных и калийных удобрений. При этом по данным Всесоюзного НИИ кормов при одновидовом посеве фосфоритная мука обеспечивает продуктивность вики яровой по сбору белка не ниже, а даже выше, чем суперфосфат (Репьев, 1988). Фосфорно-калийное удобрение Р45К45 обеспечивает большую урожайность зерна, а полное минеральное удобрение N45P45K45 — большую урожайность зеленой массы в лесостепи Башкортостана (Женихова, 1966).

В большинстве работ представлены результаты полевых опытов при применении фосфорно-калийных удобрений в дозах по 60 кг/га д. в., реже — при дозах по 45 кг/га. Однако установлено, что соотношение видов удобрений должно меняться с учетом обеспеченности почвы подвижными формами фосфора и калия.

Доза Р2О5 или К20 должна возрастать при меньшем содержании этих элементов в почве в доступной форме, что следует из данных работ Митрофанова (1967), Петухова (1995), Трепачева (1999). Но, как отмечалось выше, разные авторы считают оптимальной различную обеспеченность почвы фосфором и калием.

Вероятно, что это связанно не только с особенностями культуры, но и с почвенно-климатическими условиями. Для северных районов, более холодных и влажных, оптимально содержание доступных форм фосфора и калия 150 мг/кг почвы (Петухов, 1995). А для более южных теплых районов (юг тайги, лесостепь) этот показатель будет на уровне 120 мг/кг почвы (Репьев, 1988; Трепачев, 1999). Для центральных районов Нечерноземья оптимальная обеспеченность почв фосфором для вики яровой — 150 мг, калием — 120 мг/ кг почвы (Рахимова, 1995; Храмой, 1997).

Для условий Республики Беларусь при возделывании вики на семена оптимальными дозами считаются ^оРби^оУвеличение норм (доз) до N90P120K180 снижает урожайность семян (Кукреш, 1991).

В целом же зависимость урожая вики от доз NPK выражается уравнением множественной регрессии (Кукреш, 1991). Установлена высокая эффективность при возделывании вики яровой комплексных (сложных) удобрений (Шишкарев, 1970; Репьев, 1988). При этом при посеве отмечается преимущество диаммофоса, а в качестве допосевного (основного) удобрения — лучше применять тройные комплексные удобрения типа нитрофосок.

В целом же дозы минеральных удобрений (кг/га питательных веществ) под вику яровую должны определяться расчетным методом (Положенцева, 1978; Ненайденко, 1992), так как при расчетном методе в большей степени учитываются биологические особенности культуры и почвенно-климатические условия, в частности, содержание питательных веществ в почве, коэффициент использования питательных веществ почвы и удобрений.

В условиях Нечерноземья вика яровая положительно отзывается на молибденовые и борные удобрения, особенно на фоне макроудобрений. При этом молибденовые удобрения более эффективны в условиях кислых почв (Кротких, 1962; Шуркин, 1965; Митрофанов, 1967; Кукреш, 1991; Рахимова, 1995; Храмой, 1997). Из работ Кукреша (1991) следует, что эффективно при-мененять молибденовое удобрение для предпосевной обработки семян вики (225г молибдена на ц семян) и некорневой подкормки (7,5 г молибдена на 1 га). Допосевное внесение молибдена так же эффективно при больших дозах (более 2кг/га), что экономически неэффективно и экологически опасно, так как может привести к загрязнению почвы. Отмеченная закономерность^{про-являлась} как на фоне РК, так и на фоне NPK. В связи с этим рекомендуемую норму N30 под вику на семена целесообразно заменять молибденом при обработке семян (Кукреш, 1991).

Положительное влияние борного удобрения на продуктивность вики отмечается в работах Кукреша (1981, 1989,1991), Рахимовой (1995г), Храмого (1992, 1997). При этом подчеркивается, что борные удобрения, как и молибденовые, эффективны при низкой обеспеченности почвы доступной формой этого вещества.

Положительное влияние на рост и развитие вики оказывает бактериальное удобрение нитрагин (ризоторфин), представляющий собой препарат активных клубеньковых бактерий (Репьев, 1988; Кукреш, 1991). При этом эффективность бактериального удобрения особенно высока на полях, на которых вика ранее не возделывапась, а также в сочетании с микроэлементами.

С целью предупреждения полегания вику яровую возделывают в смеси со злаковыми культурами — овсом, ячменем и другими. При этом из-за особенностей роста и развития растений вики по-другому действуют минеральные удобрения, особенно азотные. При возделывании викозлаковых смесей наибольшую урожайность смеси обеспечивает полное минеральное удобрение за счет злакового компонента (Виноградов, 1967; Репьев, 1988; Кукреш, 1983; Стефанов, Бу-торин, 1991; Храмой, 1997). Это связано с тем, что в вико-овсяных смесях растения вики яровой развиваются хуже, чем при чистом посеве, так как вику угнетает злаковая культура. Поэтому доза азотного удобрения под викозлако-вую смесь не должна превышать 30 кг/га (не более ½ выноса плановым урожаем смеси).

выводы.

1. На основании полевых опытов 1994;1996 гг., проведенных в условиях дерново-подзолистой среднесуглинистой среднеокультуренной почвы Республики Марий Эл, а также лабораторных исследований установлено, что вика яровая — высокопродуктивная бобовая культура с валовым сбором 2,91 т/га кормовых единиц, 909,1 кг/га сырого протеина при средней урожайности семян 1,61 т/га и соломы 4,30 т/га, обеспечивает накопление биологического азота на уровне 110 кг/га при коэффициенте азотфиксации 0,58. Она высоко эффективна экономически — обеспечивая условно-чистый доход 4571,0 руб./га при уровне рентабельности 244,5%, и энергетически — КЭф — 2,67.

2. Питательный режим почвы при возделывании вики яровой от начала вегетации к уборке изменяется постепенно, без резких скачков, что позволяет культуре продолжать вегетативный рост и в фазе уборочной спелости — при побурении нижних бобов. Основной урожай надземной массы — более 50%, вика яровая формирует к фазе образования первых бобов (зеленой массы — 14,9 и сухого вещества 3,1 т/га) в первой половине июля.

3. Содержание азота в надземной массе вики яровой на протяжении вегетации уменьшается от 3,65 до 2,71% в фазе побурения нижних бобов, но потребление азота растениями усиливается, особенно в период бутонизация-цветение.

4. Содержание фосфора в надземной массе растений вики яровой от начала вегетации к фазе побурения нижних бобов снижается с 0,90 до 0,60%, но потребление фосфора растениями возрастает к фазе цветения, а в фазе побурения нижних бобов вновь уменьшается до уровня начала вегетации.

5. Содержание калия в надземной массе растений вики увеличивается с 2,67% в фазе ветвления до 3,11% в фазе бутонизации, а затем уменьшается, достигая к фазе побурения нижних бобов уровень, характерный для начала вегетации. Так же изменяется потребление калия растениями, достигая пика в период бутонизации — образования первых бобов.

6. При повышенной, высокой и очень высокой обеспеченности почвы доступными формами азота, фосфора и калия использование этих элементов питания почвы урожаем вики яровой невысокое: азота (N) — 21%, фосфора (Р205) — 5, калия (К20) — 21% (с увеличением до 35% при средней обеспеченности почвы калием).

7. Фосфорно-калийное удобрение при дозах Р6оК6о улучшает водно-питательный режим почвы и условия формирования урожая, повышая урожайность семян на 19 и соломы на 11%, содержание в урожае азота, фосфора и калия и абсолютную величину азотфиксации (на 13%), не изменяя коэффициент азотфиксации (0,58).

8. Полное минеральное удобрение в дозе ЫзоРбоКбо созДает наиболее благоприятные условия для формирования урожая вики яровой (средняя прибавка урожая семян по сравнению с контролем — 29 и соломы — 21,6%, увеличивая абсолютную величину азотфиксации на 33,5% (при коэффициенте азотфиксации равном 0,59).

Увеличение дозы азота до 60 кг/га (КбоРбоКбо) снижает урожайность культуры.

9. Возделывание вики яровой на семена в условиях Республики Марий Эл экономически и энергетически выгодно. Применение минеральных удобрений снижает рентабельность с 244, 5 до 204,3% на фоне РбоКбо, ДО 134,3% на фоне N30P60K60 и до 72,2% при К6оРбоКбоэтом снижается и энергетическая эффективность.

10. Использование фосфора и калия удобрений урожаем вики яровой следует определять в фазе побурения нижних бобов, а азота из удобрений — в фазе образования первых бобов, не используя показатель урожая семян и соломы.

11. Для вики яровой характерен удельный вес азота (N), фосфора (Р205) и калия (К20) в надземной массе растений в фазе цветения 51,0, 11,5 и 37,5% соответственно.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ.

1. Вику яровую на зеленую массу или на сено убирать в фазу образования первых бобов. При применении фосфорно-калийного удобрения вносить и азотное удобрение в дозе N30.

2. При программировании урожайности по результатам почвенной диагностики основываться на следующих коэффициентах использования доступных форм питательных веществ почвы (%):

Фазы N^л. гидр. р2о5 к2о.

Бутонизация 8,8 0,9 4,6.

Цветение 13,6 2,4. 10,9.

Образование первых бобов 17,6 3,3 15,6.

Побурение нижних бобов 20,7 5,1 21,3 б) использовать показатели выноса надземной массой, кг/т сухого вещества.

Фазы N 1Л|л. гидр. р2о5 к2о.

Бутонизация 36,5 8,1 31,1.

Цветение 33,7 7,6 24,8.

Образование первых бобов 30,0 7,3 24,0.

Побурение нижних бобов 27,1 6,0 17,3 в) использовать показатели выноса для семян: N = 97,6- Р205 = 20,6- К20 = 62,9 кг/т.

3. При определении потребности Ъ фосфорно-калийном удобрении для получения планового урожая пользоваться коэффициентами использования минеральных удобрений (%):

Фаза образования первых бобов Фаза побурения нижних бобов фосфорных РбоКбо 7,0 13,0.

РбоКбо" Я^зо 12,0 25,0 калийных РбоКбо 26,0 35,0.

РбоКбо+Изо 46,0 59,0.

4. При определении уровня обеспеченности растений вики яровой азотом, фосфором и калием по результатам растительной диагностики считать оптимальным соотношение N: Р205: К20 4,32: 1: 3,80, а в надземной массе растений оптимальным содержание: N — 3,45%, Р205 — 0,79, К20 — 2,99% в расчете на сухую массу.

5. При расчете баланса азота в севообороте с викой яровой на семена в системе «удобрение-растение» использовать коэффициент азотфиксации 0,58 (0,60) общего азота в урожае культуры.