Цель исследования – изучить элементы структуры урожая и продуктивность риса при раз-ных нормах высева и дозах минеральных удобрений в условиях Приморского края. Резко выра-женные колебания погодных условий Приморского края предъявляют особые требования к сор-там риса, такие как скороспелость, устойчивость к низким температурам, болезням и вреди-телям, пригодность для механизированного возделывания. При температурах почвы в 12–13 °С рис быстро развивается, интенсивно формирует корневую систему и наращивает значитель-ную листовую поверхность. Исследование проводилось в 2018–2020 гг. на рисовой оросительной системе. Было изучено действие основного удобрения N30P70K70 с внесением подкормок азотных удобрений и посевной нормы на двух сортах риса, которые обладали рядом отличительных ха-рактеристик. В качестве основного удобрения вносили диаммофоску (10:26:26 %). Карбамид (46 %) использовали для подкормки. Результаты показали, что каждый сорт по-разному реагировал на урожайность в зависимости от нормы высева и нормы внесения удобрений. Например, сорт Кармелит показал более высокие урожаи при норме высева 9 млн всхожих зерен на 1 га и дозе подкормки в количестве 60 кг д.в. на 1 га. Для сорта Алмаз оптимальная норма высева состав-ляла 7 млн всхожих зерен на 1 га, которые были удобрены карбамидом в дозе 90 кг д.в. на 1 га. Увеличение урожайности зерна было связано с компонентами урожайности и особенностями роста изученных сортов.
рис, сорт, урожайность, норма высева, минеральные удобрения
Введение. Предыдущие исследования показали, что возделывание разных сортов риса требует уточнения элементов агротехники, к которым относятся и удобрения [1–4].
Применение минеральных удобрений оказывает положительное влияние на урожайность и рост растений риса [5–7]. Более того, минеральные удобрения положительно влияют на структуру урожая риса: возрастает масса зерна с одного растения и 1000 зерен, продуктивная кустистость, снижается пустозерность метелок [8–10].
Было установлено совместное влияние нормы высева и дозы удобрений на общий выход крупы и содержание целого ядра, пленчатоcти [10, 11].
Отдельные ученые отмечают, что изменчивость урожайности объясняется условиями окружающей среды (например, погодой в период вегетации) и зависит от конкретного участка [12, 13].
В залитых слоем воды почвах Приморского края из-за низких температур весной мобилизация почвенного плодородия почти до середины июля происходит крайне медленно. Поэтому всходы и молодые растения риса в июне и первой половине июля испытывают недостаток в элементах питания, что сказывается на их росте и развитии. Обеспечить оптимальное питание растений риса в этот период можно за счет рационального использования минеральных удобрений.
В исследовании выдвинута гипотеза о том, что внесение основного удобрения перед посевом и подкормок азотных удобрений в фазу кущения увеличит урожайность риса и окажет положительное влияние на элементы структуры урожая по сравнению с отсутствием их применения.
Цель исследования – изучить элементы структуры урожая и продуктивность риса при разных нормах высева и дозах минеральных удобрений в условиях Приморского края.
Материалы и методы. Земельный участок для полевого опыта расположен в юго-восточной части Раздольно-Ханкайской низменности. Почва луговая глеевая, тяжелосуглинистая. Делянки располагали методом систематического размещения в 3-кратной повторности. Общая площадь делянки – 27 м2. Участки находились в севообороте соя на сидерат. Подготовка к посеву риса проведена согласно принятой агротехнике. Режим орошения – укороченное затопление.
Эксперименты были проведены в 2018–2020 гг. В течение исследуемого периода в момент прорастания семян риса влаги было достаточно для получения максимального количества растений. Температурный режим за период от всходов до полной спелости удовлетворял биологическим требованиям риса.
Исследовались два сорта: среднерослый Кармелит и низкорослый Алмаз.
В качестве основного фактора использовались три нормы высева – 5; 7 и 9 млн всхожих зерен на гектар. Изучались различные приемы внесения азотных удобрений под рис: без удобрений, основное удобрения N30P70K70 – фон 300 кг/га, фон + подкормка N30 – 65 кг/га, фон + подкормка N60 – 130 кг/га, фон + подкормка N90 – 195 кг/га.
В качестве основного удобрения использовали диаммофоску (10:26:26 %). Карбамид (46 %) использовали для подкормки. Основное удобрение вносилось перед посевом. Азотные подкормки проводились в фазу кущения (3–4-й лист).
Посев риса был проведен в оптимальные сроки. Планировка полевых участков и технология возделывания не изменялась в течение трех лет. Методы борьбы с сорняками и культивирования были типичными для риса на каждом участке.
Различия значений исследуемых параметров считали статистически значимыми при 95 %-м пороге вероятности (р < 0,05). Корреляция и линейный регрессионный анализ были выполнены в программном обеспечении Статистика 6.0.
Результаты и их обсуждение. Важным признаком, который вносит весомый вклад в формирование урожайности риса, является продуктивная кустистость.
Анализ данных таблицы 1 показал, что наибольшее продуктивное кущение у сорта Кармелит (2,4 ед.) отмечено при норме высева 7 млн всхожих зерен на гектар и внесении подкормки 65 кг/га. У сорта Алмаз наилучший показатель продуктивного кущения (4,2 ед.) получен при норме высева 5 млн всхожих зерен на гектар и внесении азотной подкормки 195 кг/га. При увеличении норм высева продуктивная кустистость у сорта Алмаз уменьшалась. При повышенных дозах азотных удобрений наблюдается положительная динамика увеличения кустистости.
Более высоким числом зерен с главной метелки у сорта Кармелит характеризовался вариант при норме высева 7 млн всхожих зерен на гектар, у сорта Алмаз – при нормах 5 и 7 млн всхожих зерен на гектар (табл. 1). Было замечено, что при посевной норме 9 млн всхожих зерен на гектар у сорта Алмаз число зерен с главной метелки остается на уровне с контролем.
Сортовой признак масса 1000 зерен является одним из основных элементов оценки семенной продуктивности. Наблюдалось снижение массы 1000 зерен у исследуемых сортов при увеличении нормы высева и незначительный рост этого показателя при увеличении дозы азотной подкормки.
Полученные результаты показывают, что урожайность сильно варьировалась в зависимости от нормы высева и нормы внесения удобрений для каждого сорта.
Таблица 1
Элементы продуктивности у сортов риса в зависимости от норм высева и фона питания
|
Норма высева на 1 га, млн зерен |
Доза удобрений* |
Сорт |
Коэффициент продуктивного кущения, ед. |
Число зерен с главной метелки, шт. |
Масса зерна, г |
|
|
1000 шт. |
с растения |
|||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
5 |
1 |
Кармелит |
2,1 |
86,7 |
31,3 |
4,67 |
|
Алмаз |
2,8 |
65,1 |
25,1 |
2,74 |
||
|
2 |
Кармелит |
2,1 |
110,5 |
30,7 |
5,16 |
|
|
Алмаз |
2,7 |
79,6 |
25,1 |
2,51 |
||
|
3 |
Кармелит |
2,1 |
106,2 |
31,4 |
4,25 |
|
|
Алмаз |
3,2 |
75,5 |
25,6 |
5,07 |
||
|
4 |
Кармелит |
2,0 |
110,4 |
31,1 |
5,74 |
|
|
Алмаз |
3,8 |
81,6 |
24,7 |
3,70 |
||
|
5 |
Кармелит |
2,0 |
106,4 |
30,7 |
5,00 |
|
|
Алмаз |
4,2 |
86,4 |
25,2 |
4,03 |
||
|
7 |
1 |
Кармелит |
2,2 |
82,8 |
30,2 |
3,66 |
|
Алмаз |
2,8 |
55,4 |
24,9 |
2,54 |
||
|
2 |
Кармелит |
2,0 |
80,5 |
29,7 |
3,81 |
|
|
Алмаз |
3,8 |
56,9 |
25,3 |
2,87 |
||
|
3 |
Кармелит |
2,4 |
102,8 |
29,8 |
4,77 |
|
|
Алмаз |
3,7 |
74,8 |
25,0 |
3,42 |
||
|
4 |
Кармелит |
2,4 |
113,0 |
31,1 |
4,82 |
|
|
Алмаз |
3,8 |
73,3 |
25,6 |
3,93 |
||
|
5 |
Кармелит |
2,2 |
110,0 |
29,9 |
4,91 |
|
|
Алмаз |
2,3 |
68,6 |
25,5 |
3,68 |
||
Окончание табл. 1
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
9 |
1 |
Кармелит |
1,9 |
87,1 |
29,9 |
3,87 |
|
Алмаз |
2,7 |
70,3 |
25,2 |
3,46 |
||
|
2 |
Кармелит |
1,8 |
101,0 |
30,6 |
4,50 |
|
|
Алмаз |
2,7 |
78,6 |
24,9 |
2,69 |
||
|
3 |
Кармелит |
2,2 |
86,1 |
29,1 |
4,00 |
|
|
Алмаз |
2,8 |
61,0 |
24,2 |
3,02 |
||
|
4 |
Кармелит |
2,1 |
90,5 |
29,7 |
3,99 |
|
|
Алмаз |
2,7 |
69,7 |
25,5 |
2,71 |
||
|
5 |
Кармелит |
1,9 |
95,3 |
29,8 |
4,25 |
|
|
Алмаз |
3,5 |
72,0 |
25,6 |
3,85 |
Примечание: 1 – без удобрений; 2 – фон N70P70K70; 3 – фон + N30; 4 – фон + N60, 5 – фон + N60.
Самую высокую урожайность (7,4 т/га) показал высокорослый сорт Кармелит при нормах высева 9 млн всхожих семян на гектар и внесении азотной подкормки N60 (рис. 1).
Максимальная урожайность сорта Алмаз (5,6 т/га) получена при норме высева 7 млн всхожих семян на гектар при внесении подкормки N90 (рис. 2).
Рис. 1. Влияние нормы высева и нормы внесения удобрений
на урожайность риса сорта Кармелит
Рис. 2. Влияние нормы высева и нормы внесения удобрений
на урожайность риса сорта Алмаз
Сравнивая изучаемые сорта между собой, следует отметить, что по всем нормам высева и нормам внесения удобрений выделился сорт Кармелит. Прибавки урожайности относительно сорта Алмаз составили 0,1– 0,6 т/га.
Урожайность зерна обоих сортов положительно коррелирует с массой зерна с растения. Отмечена высокая положительная связь между урожайностью и числом зерен с главной метелки у сорта Кармелит (табл. 2).
Таблица 2
Взаимосвязь между урожайностью и ее элементами
|
Сорт |
Результативная переменная |
Кущение |
Масса зерна с растения, г |
Число зерен с главной метелки |
Масса 1000 зерен, г |
|
R2 |
R2 |
R2 |
R2 |
||
|
Алмаз |
Урожайность, т/га |
0,31 ns |
0,65* |
0,62* |
0,31 ns |
|
Кармелит |
0,32 ns |
0,75** |
0,49 ns |
0,32 ns |
Примечание: ns – не является статистически значимым при (р) > 0,05; *низший уровень значимости (р) ≤ 0,05; **достаточный уровень значимости (р) ≤ 0,01.
Не было обнаружено достоверной корреляционной связи между урожайностью зерна, кущением и массой 1000 зерен.
Таким образом, основной вклад в повышение урожайности риса в условиях Приморского края вносят масса зерна с растения и число зерен с главной метелки.
Заключение. Исследование показало, что урожайность и элементы продуктивности риса (коэффициент продуктивного кущения, число зерен с главной метелки, масса 1000 зерен) колебались в зависимости от нормы высева, внесения удобрений и сорта. Комбинация азотной подкормки 130 кг/га (N60) и нормы высева 9 млн всхожих зерен на 1 га обеспечили лучшую урожайность риса для среднерослого сорта Кармелит. Внесение 195 кг/га азотных удобрений (N90) при норме высева 7 млн всхожих зерен на 1 га является оптимальной комбинацией для получения более высокого урожая для низкорослого сорта Алмаз. На формирование урожайности сортов риса в условиях Приморского края оказали влияние такие признаки, как масса зерна с растения и число зёрен с главной метелки.
1. Зеленский П.Г., Зеленская О.В. Оценка эколого-экономической эффективности ресурсосбере-гающей и природосберегающей технологий возделывания риса // Рисоводство. 2021. № 4 (53). С. 17–22.
2. Агробиологическое обоснование применения органических и минеральных удобрений под рис в условиях Терско-Сулакской подпровинции / Н.Р. Магомедов [и др.] // Проблемы развития АПК региона. 2019. № 39. С. 84–89.
3. Воронюк З.С., Кольцов С.А. Влияние норм высева и уровня минерального питания на урожай-ность новых сортов риса // Рисоводство. 2010. № 17. С. 39–43.
4. Biological Yield and Harvest Index in Rice: Nitrogen Response of Tall and Semidwarf Cultivars / S.R. Roberts [et al.] // Journal of Production Agriculture, 1993. Volume 6, Issue 4. P. 585–588.
5. Characteristics of root-associated bacterial community and nitrogen biochemical properties of two Japonica rice cultivars with different yields / Hangyu Dong [et al.] // Food and Energy Security, 2021. Volume 11, Issue 1. P. 357.
6. Влияние минеральных и органических удобрений на рост и развитие растений риса / А.Х. Шеуджен [и др.] // Рисоводство. 2022. № 2 (55). С. 57–62.
7. High yields of hybrid rice do not require more nitrogen fertilizer than inbred rice: A meta-analysis / Le Xu [et al.] // Agronomy Journal. 2021, Volume 111, Issue 6, 2021. P. 341–350.
8. Белоусов И.Е., Чижиков В.Н., Слепцова О.И. Эффективность новых удобрений для некорне-вой подкормки при выращивании перспективных сортов риса // Рисоводство. 2022. № 1 (54). С. 26–32.
9. Шхапацев А.К. Азотные удобрения и способы увеличения их эффективности в рисоводстве // Новые технологии. 2006. № 2. С. 48–52.
10. Nitrogen management enhanced plant growth, antioxidant ability, and grain yield of rice under salini-ty stress / Guanglong Zhu [et al.] // Agronomy Journal. 2020, Volume 112, Issue 1, P. 550–563.
11. Каландаров Б.И. Влияние доз азотных удобрений и норм высева семян на технологические качества сортов риса // Актуальные проблемы современной науки. 2020. № 3 (112). С. 49–53.
12. Кумейко Т.Б. Показатели признаков качества зерна сортов риса селекции «ФНЦ риса» // Итоги и перспективы развития агропромышленного комплекса: сб. мат-лов Междунар. науч.-практ. конф. Курск, 2020. С. 259–262.
13. Особенности продукционного процесса сортов риса, определяющих их урожайность / Н.В. Во-робьев [и др.] // Рисоводство. 2015. № 3-4 (28–29). С. 6–12.
