Урожай ячменя во многом зависит от густоты продуктивных растений, что, как принято считать, устанавливается соответствующей нормой высева. Однако часто и при соблюдении принятой нормы высева доброкачественных семян густота растений оказывается ниже оптимальной. Обусловлено это в значительной степени снижением полевой всхожести семян из-за неравномерной глубины их заделки в почву; основная причина тому - недостаточная разделка посевного слоя перед посевом.
Основное назначение предпосевной обработки зяби под ячмень - тщательная разделка посевного слоя, позволяющая заделывать семена на требуемую глубину, что способствует получению своевременных и дружных всходов, очищать верхний слой почвы от семян и органов вегетативного размножения сорных растений и вегетирующих сорняков, сохранять почвенную влагу, улучшать аэрацию верхнего слоя, благодаря чему стимулируются микробиологические процессы в почве и улучшаются условия питания растений, особенно в начале вегетации.
Весенняя обработка зяби под ячмень включает ранневесеннее боронование, при необходимости и шлейфование гребнистой зяби, предпосевную культивацию, а в засушливых условиях также и прикатывание. В Северном Казахстане и других восточных районах страны продолжительный весенний допосевной период (25 - 30 дней) используют для более полной очистки полей от ранних яровых сорняков.
После схода снега в период физической спелости почвы проводят рыхление для уменьшения потерь влаги, провоцирования прорастания сорняков и выравнивания поверхности. Перед посевом применяют культивацию для уничтожения сорных растений и тщательной разделки посевного слоя. Своевременное и правильное выполнение весенних допосевных работ с учетом погодных условий и почвенных особенностей способствует получению хорошо развитых растений оптимальной густоты.
Боронование зяби рано весной в один-два следа тяжелыми зубовыми боронами способствует заметному сокращению потерь влаги. В Казахстане, Сибири, степных районах Южного Урала, где применяется почвозащитная обработка, для лучшего сохранения стерни на поверхности и меньшего распыления почвы на закрытии влаги используют игольчатую борону БИГ-3.
Ранневесеннее боронование проводят, как только можно приступить к полевым работам на отдельных участках, выборочно, не ожидая подсыхания поверхности почвы на всей площади. Срочность этой работы обусловлена тем, что рано весной влага теряется в первую очередь из верхнего слоя, в который будут укладываться семена. Особое значение это имеет в южных засушливых районах. В условиях Синельниковской селекционно-опытной станции за две-три недели до начала весенних полевых работ в слое 0 - 10 см содержание почвенной влаги в среднем за 5 лет уменьшилось с 34 до 19,5 мм, то есть на 14,5 мм.
На Эрастовской опытной станции в 1956 г. за период с 14 по 20 апреля запасы продуктивной влаги в слое 0 - 15 см уменьшились с 41 до 28,3 мм. После же хорошего разрыхления верхнего слоя потери влаги из почвы уменьшаются. Так, в наших опытах на Эрастовской опытной станции в среднем за 3 года среднесуточные потери влаги из слоя 0 - 15 см после боронования составили 0,46 мм, то есть в три раза меньше, чем до боронования поля.
Большие потери влаги из верхнего слоя почвы наблюдаются весной по глыбистой зяби и заметно меньшие- при выровненной поверхности поля. На Эрастовской опытной станции в 1956 и 1960 гг., когда весна была засушливая, потери влаги по гребнисто-глыбистой зяби были заметно большие (13,9 и 11,7 мм), чем по выровненной; наибольшее количество влаги потеряно в местах бывших углублений - между глыбами. Так, например, по гребнисто-глыбистой зяби в 1956 г. из слоя 0 - 15 см за 6 суток потеряно в среднем 13,9 мм, а в местах, где до боронования были углубления,- 14,3 мм, в 1959 г. потери влаги за 16 суток составили соответственно 8,5 и 10,7 мм, в 1960 г. - за 2 суток - 11,7 и 17,2 мм.
В засушливые годы по зяби с выровненной осенью поверхностью в результате лучшего увлажнения на глубине заделки семян получаются более полные всходы, чем по гребнисто-глыбистой. В годы, когда сразу после посева проходят дожди и верхний слой почвы хорошо увлажняется, преимущество выравненной с осени зяби в сравнении с гребнисто-глыбистой по полноте всходов исчезает; правда, судя по урожаю зерна, выровненная зябь не всегда и не везде целесообразна.
Основной показатель качества ранневесеннего боронования - разрыхление и выравнивание верхнего слоя почвы. Зависит это не столько от типа применяемых борон и скорости движения агрегата, сколько от правильного определения срока проведения работ, когда степень подсыхания почвы обеспечивает возможность хорошего ее рыхления. В разрыхленной почве интенсивнее и в большем количестве прорастают сорняки, которые уничтожаются при предпосевной культивации- При слишком высокой влажности, когда почва еще не поддается рыхлению, боронование не обеспечивает необходимой разделки верхнего слоя и не способствует сохранению почвенной влаги.
В условиях степной зоны в отдельные годы рано весной бывает холодная погода и почва слабо прогревается, но потери влаги в результате сильных ветров возрастают с каждым днем. При ускоренном высыхании верхушек гребней, глыб и медленном оттаивании почвы, когда нельзя бороновать, целесообразно, если нет опасности ветровой эрозии, предварительное шлейфование. Шлейфы смещают высохшую на поверхности почву в углубления, где она за ночь в результате конденсации водяных паров приземного слоя атмосферы вновь увлажняется. Наряду с этим благодаря выравниванию микрорельефа поля сокращается площадь испарения, уменьшаются потери влаги, а почва быстрее и равномернее поспевает для боронования.
Предпосевная культивация зяби совершенно обязательна на полях, где посев проводят обычными, широко распространенными в производстве сеялками. При этом создается более мощный, чем после боронования, рыхлый слой, необходимый для заделки семян на одинаковую глубину и продолжительного сохранения влаги.
Предпосевной культивацией уничтожаются осенние всходы сорняков, а также прорастающие, но еще не давшие всходов яровые сорняки и создаются благоприятные условия поглощения осадков. Лишь при использовании сеялки СЗС-2,1 можно исключить предпосевную культивацию; эта сеялка-культиватор за один проход проводит четыре операции: посев, внесение удобрений, прикатывание и культивацию.
Для предпосевной культивации под ячмень рабочие органы на культиваторах подбирают, исходя из плотности почвы и ее засоренности. На окультуренных чистых землях используют культиваторы со стрельчато-плоско-резными или универсальными лапами, на запыреенных - пружинными, на заосоченных - многолемешниками. В условиях Казахстана и Сибири, где необходима почвозащитная обработка почвы, культивацию проводят специальным культиватором - КПЭ-3,8, а на легких почвах используют культиватор-плоскорез КПП-2,2.
В увлажненных районах на почвах связных и заплывающих, для культивации используют корпусные лущильники. На таких почвах рекомендуется весенняя перепашка зяби. Однако исследования, проведенные в Пермской области, показали, что на глинистой почве перепашка зяби при своевременном посеве не имеет преимуществ перед глубокой культивацией (Прокошев, 1968).
В нечерноземной полосе предпосевная обработка почвы под ячмень призвана не только уничтожать всходы сорняков, которых бывает к тому времени очень мало, но и уменьшать запасы их семян в поверхностном слое почвы. При весенней же перепашке часть жизнеспособных семян, перемещенных осенью вглубь, возвращается в верхний слой почвы, где условия для их прорастаний благоприятны. Поэтому при перепашке зяби весной посевы ячменя оказываются более засоренными, чем по рыхлению или культивации.
Весенняя перепашка зяби в районах достаточного увлажнения может оказаться целесообразной лишь при сильном заплывании почвы и засорении полей многолетними сорняками. В засушливые годы весенняя перепашка зяби ведет к заметному недобору урожая в сравнении с культивацией (Степанов, Пупонин, 1968). В северных районах на выщелоченных черноземах и серых лесных тяжелосуглинистых почвах при сильном заплывании к весне целесообразно применять рыхление на большую глубину, чем заделываются семена.
При глубокой предпосевной обработке, особенно в засушливые годы, для придания почве оптимальной плотности рекомендуется прикатывание до посева. Онo способствует уменьшению потерь влаги, обеспечивает более равномерную заделку семян при посеве на заданную глубину, появлению дружных всходов и в результате повышению урожая. В совхозе "Красная Славянка" и учхозе "Пушкинское" Ленинградской области на дерново-подзолистой средне- и тяжелосуглинистой почве предпосевное рыхление на глубину 10 - 12 см в сравнении с рыхлением на 5 - 6 см обеспечило повышение урожая ячменя на 3,6 - 3,7 ц зерна с 1 га; более глубокое рыхление (на глубине 16 - 18 см) вызвало снижение урожая.
При допосевном прикатывании рыхление зяби на глубину 16 - 18 см способствовало повышению урожая на 1,2 - 2,6 ц в сравнении с рыхлением на глубину 10 - 12 см. Снижение урожая по глубокому предпосевному рыхлению без прикатывания объясняется меньшим числом растений на единице площади из-за глубокой заделки семян, а также повышенной глыбистостью почвы посевного слоя (Королев, Малышкин, 1969). На опытном поле Рязанского сельскохозяйственного института предпосевное прикатывание на серой лесной тяжелосуглинистой пылевато-иловатой почве Рязанской области (Наумов, 1969) обеспечило прирост урожая зерна ячменя 3,5 - 5,9 ц с 1. га, а в условиях степной зоны на лугово-черноземной почве Жеребковской опытной станции (Одесская область) - 2,1 ц.
В районах нечерноземной полосы для обеспечения одинаковой глубины заделки семян по гребнистой зяби применяется обработка шлейф-выравнивателем. Это впоследствии позволяет улучшить также качество уборочных работ, особенно при выполнении их на повышенных скоростях. Предпосевная обработка дерново-подзолистых тяжелосуглинистых почв с использованием шлейфов-выравнивателей обеспечивала увеличение урожая ячменя на 2,5 - 6 ц с 1 га и сокращение потерь зерна при уборке в 2 - 3 раза (Чернышов, 1971). По данным В. П. Фролова, в условиях Ленинградской области при выравнивании поверхности почвы полевая всхожесть семян ячменя была 83%, на 14% больше, а урожай на 3,8 ц с 1 га выше, чем без выравнивания (Маркитантова, 1973).
Одним из основных требований агротехники ячменя является недопущение разрыва между предпосевной обработкой и посевом. Поэтому весьма прогрессивным является создание новых машин, совмещающих несколько технологических процессов. Помимо сокращения числа проходов тракторов и орудий по полю, что благодаря меньшему уплотнению почвы создает благоприятные условия для прорастания семян и произрастания ячменя, такие машины позволяют в лучшие агротехнические сроки без разрыва во времени осуществлять подготовку почвы и посев.
При почвозащитной обработке таким орудием является противоэрозионная сеялка СЗС-2,1, а для условий нечерноземной зоны - полунавесной агрегат, созданный Ленинградским сельскохозяйственным институтом совместно с Научно-исследовательским институтом механизации и электрификации сельского хозяйства Северо-Запада (Бардовский, Клейн, 1970).
Более совершенный вариант агрегата, состоящий из машин и орудий, выпускаемых нашей промышленностью, одновременно выполняет пять операций: вносит минеральные удобрения, рыхлит посевной слой, выравнивает поверхность пашни, прикатывает почву и высевает семена.
При совмещенном выполнении весенних полевых работ уменьшается глыбистость и плотность почвы, увеличивается содержание в ней воздуха, повышается нитрификация и полевая всхожесть, а урожай ячменя возрастает на 2,4 - 4,1 ц с 1 га (Заев и др., 1969). Аналогичные результаты получены в условиях Латвийской ССР (Крогере и др., 1969).
Высокую агротехническую и экономическую эффективность показал при испытании комбинированный полунавесной почвообрабатывающий посевной агрегат в Белоруссии на Витебской областной сельскохозяйственной опытной станции (Шлома, 1973) и в хозяйствах Псковской области (Заев, Королев, 1972). Заслуживают внимания также предложенные Научно-исследовательским институтом сельского хозяйства центральных районов нечерноземной зоны (Мурадханян и др., 1971) комбинированные агрегаты ВИП-5,6 и РВК-3,0 для предпосевной обработки почвы. Их назначение - рыхление, дробление глыб, выравнивание и уплотнение верхнего слоя почвы за один проход.
Предпосевную культивацию проводят обычно на глубину заделки семян - 5 - 6 см, а в засушливую весну, главным образом в южных районах страны, - на глубину до 7 - 8 см. Однако рано весной, когда пахотный слой еще бывает довольно влажным, обработка культиваторами с универсальными лапами не обеспечивает нужной разделки почвы.
Лучшее рыхление достигается при обработке культиватором с пружинными, лапами. Но такие лапы рыхлят почву лишь по месту прохода, а между ними почва остается нетронутой. При посеве сошники или диски сеялок по такой предпосевной обработке углубляются неравномерно, что приводит к заделке семян на неодинаковую глубину.
Произведенный нами в производственных посевах на Эрастовской опытной станции учет фактической глубины заделки семян по длине этиолированной части побега во время появления полных всходов показал, что при установке сошников на глубину 6 см во время сева на глубине 4 - 7 см размещается в лучшем случае всего около 60% семян; остальные размещаются мельче или глубже (табл. 30).
Таблица 30. Фактическая глубина заделки семян ячменя разными сеялками (средние данные за 2 года)
Исследования Харьковского сельскохозяйственного института показали, что на глубине до 3 см разместилось 24,6% семян, на глубине 4 - 6 см - 68 и на глубине 7 - 8 см - 7,4% семян (Ижик, 1968). В результате такой неравномерной глубины заделки семян полевая всхожесть была 82,4%, на 5,1% ниже, чем на посевах, проведенных вручную с равноглубинной заделкой. Аналогичные результаты получил в том же институте Н. А. Казюта (1971); по культивации на глубину 5 - 6 см с применением стрельчатых лап полевая всхожесть семян ячменя была 81,1%, на 5,9% больше, чем с применением пружинных лап. То же выявлено в условиях Волгоградской области (Фортуна, 1970). Вместе с тем нами выявлено, что в, период от посева до появления всходов различия среднесуточной температуры почвы на глубине 2; 5 и 7 см превышали 1 °С.
Следовательно, при разноглубинном размещении семян в почве они, хотя и высеяны одновременно, впоследствии оказываются в разных температурных условиях, что ведет к неодновременному прорастанию и неравномерному развитию. Подсчеты показали, что в условиях степи Украины от начала всходов появление их продолжается в течение 12 - 13 дней. Причем в последние три дня всходит около 30 - 40% растений. При растянутых сроках появления всходов они могут быть полные, но колошение позже взошедших растений отстает.
Таким образом, неравномерная глубина заделки семян при посеве ячменя может оказаться причиной пестроты колошения главных побегов, не говоря уже о побегах кущения. А позже взошедшие и с опозданием выколосившиеся растения ячменя в засушливых районах страны отличаются пониженной жизненностью и продуктивностью.
Результаты учета, проведенные на Эрастовской опытной станции, показали, что при нормальной густоте позже появившиеся всходы образуют растения менее жизнеспособные. Так, в 1959 г. из числа растений ячменя сорта Донецкий 650, взошедших в первый день, выжило к моменту уборки 86%, взошедших через 2 дня - 70 и через 5 дней - 38%. В 1961 г. из растений, давших всходы в первый день, ко времени уборки выжило 86,5%, а из взошедших через 5 дней - 77,4%; в 1962 г. растений сорта Южный выжило соответственно 100 и 92%. Из общего количества стеблей ячменя сорта Донецкий 650 в 1961 г. оказалось продуктивных: при всходах в первый день 72%, а через 5 дней 67%, в 1962 г. соответственно 79 и 69%.
Кроме того, в результате запаздывания всходов на 4 - 5 дней такие растения в общем стеблестое оказывались слабее развитыми, чем взошедшие в первый день начала всходов. В среднем за 6 лет длина колоса у растений, взошедших в первый день, была 5,4 см, а через 4 - 5 дней - 4,7 см, число колосков соответственно 15 и 13, развитых зерен 14 и 12, вес зерна 100 растений - 80,1 и 54,2 г. Таким образом, из-за растянутости всходов в пределах одного и того же посева примерно 30% растений было с пониженным урожаем почти на 1/3. Даже при оптимальной густоте растений на таких посевах урожай снижается в результате неодинаковой их продуктивности.
На мощном среднегумусном тяжелосуглинистом черноземе Харьковской области по предпосевной культивации на глубину 5 - 6 см стрельчатыми лапами урожай ячменя сорта Южный в среднем за 1968 - 1969 гг. составил 31,9 ц с 1 га, а пружинными лапами, где глубина заделки семян была менее равномерной,- 29,1 ц (Казюта, 1971).
Опыт ряда хозяйств Воронежской области показал, что с ухудшением предпосевной разделки посевного слоя уменьшается густота продуктивных растений, увеличивается число неполноценных стеблей и снижается урожай ячменя (Бухтояров, Сычев, 1972).
Весьма опасной является слишком мелкая заделка семян потому, что конус нарастания проросшего семени оказывается на поверхности почвы, где он с первых дней в отличие от размещенных на оптимальную глубину подвергается воздействию резко меняющихся неблагоприятных погодных условий. А в ранний период развития, когда закладываются основы продуктивности колоса, растения весьма чувствительны к изменениям внешних условий (Петрова, 1961; Мординова, 1964). Поэтому такие растения отличаются пониженной продуктивностью.
Ущерб, нанесенный растениям при слишком мелкой заделке даже части высеянных семян, восполнить невозможно. Причем одной из основных тому причин - недостаточная предпосевная разделка почвы. Поэтому даже в условиях степной зоны в зависимости от уплотненности почвы предпосевную культивацию под ячмень иногда приходится проводить в два следа. Например, в ордена Ленина колхозе "За мир" Магдалиновского района Днепропетровской области, где, как уже отмечалось, за последние годы получают не ниже 30 ц ячменя с 1 га, перед посевом проводят, как правило, двукратную культивацию.
Первую культивацию на 10 см и глубже проводят поперек вспашки культиваторами КП-4М с суженными лапами, сконструированными рационализаторами колхоза, а вторую- поперек первой на глубину 6 - 7 см культиваторами с подрезающими лапами.
Более глубокую культивацию, до 10 - 12 см, проводят на полях с неровным микрорельефом при наличии разъемных борозд, отдельных понижений (блюдец), где на обычно рекомендуемой глубине обработки почва в пониженных местах рыхлится слишком мелко. Это позволяет создать разрыхленный слой для заделки семян на нормальную глубину, одинаковую по всему полю.
Глубокое рыхление необходимо также на тяжелых заплывших почвах, так как при обработке на глубину 7 - 8 см сильно уплотнившаяся прослойка ниже прохода лап культиватора позже, после высыхания, трескается; ссохшаяся плотная почва и образовавшиеся трещины ухудшают условия произрастания ячменя.
Глубокое предпосевное рыхление (на 15 - 16 см) дает хорошие результаты в условиях Волго-Вятского района на бесструктурных, суглинистых почвах. Благодаря достаточной влажности бесструктурная почва весной быстро оседает, и нет опасности повреждения корней молодых растений ячменя; при сухой же погоде весной поле перед посевом прикатывают. В Горьковской области урожай зерна ячменя в опытах с прикатывани-ем увеличился на 1,8 - 3,7 ц с 1 га (Нарциссов, 1972), в Ленинградской - на 2,5 - 2,8 ц (Заев, Королев, 1972).
В засушливых условиях, где глубокая предпосевная культивация часто бывает рискована, хорошие результаты на обыкновенном черноземе дает двукратная предпосевная культивация пружинными лапами на глубину 7 - 8 см.
На Розовской опытной станции в среднем за 2 года при двукратной обработке на глубину 7 - 8 см культиваторами с пружинными лапами урожай ячменя составил 26,9, а при одноразовой на глубину 10 - 12 см - 26,5 ц с 1 га.
Двукратная культивация дала положительные результаты в опытах, проведенных в Ворошиловградской (Моторко, 1973) и Донецкой областях (Малышев, Коваленко, 1970).
Естественно, что двукратная, и тем более углубленная, предпосевная культивация в условиях степной зоны допустима лишь при достаточных запасах почвенной влаги весной и когда это не связано с нарушением оптимальных сроков сева. В условиях Белоруссии на дерново-подзолистых почвах весной применяют двукратную культивацию зяби. Вместе с тем на легких (супесчаных) почвах в условиях достаточного увлажнения (Литовская ССР) двукратное предпосевное рыхление одновременно с севом не имело преимуществ перед одноразовой культивацией (Кадзяускас, 1971).
Удобрение
Одним из главных средств улучшения питания растений и повышения урожая ячменя является применение удобрений. Даже на плодородных черноземах правильное применение удобрений заметно улучшает условия питания, ускоряет развитие растений и повышает их продуктивность.
При улучшении условий питания путем внесения удобрений урожай надземной части возрастает, а вес корней в процентах к урожаю надземной массы заметно уменьшается в сравнении с неудобренным (Станков, 1955; Алиева, 1964).
В Северо-Западном научно-исследовательском институте сельского хозяйства на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве установлено, что на удобренном фоне (N45P50K40) отношение корней к надземной массе ячменя составляло 51%, а без удобрений - 76,7% (Шкурпела, 1973).
Выявлено, что при достаточном содержании фосфора в почве образовалось значительно больше корневых волосков и нужное количество фосфорной кислоты поглощалось при меньшей общей массе корней, чем у неудобренных растений (Мосолов, Александровская, 1960). При благоприятных условиях питания и увлажнения растениям нет необходимости направлять свои корни в глубокие слои (Станков, 1964). Вместе с тем увеличение массы корней и их протяженности связано с дополнительными энергетическими затратами растений.
Установлено, что внесение удобрений в соответствующие слои почвы оказывает большее влияние на распределение корней по почвенному профилю, чем влажность (Соколов, 1960). В наших опытах на Эрастовской опытной станции внесение NPK на дно плужной борозды вызвало образование густой сети корневой массы в зоне размещения очага удобрений. Корни не распространялись вглубь, а охватили большой объем почвы по горизонтали, образовав сплошной ковер из густых корневых мочек на глубине 18 - 20 см. Это подтвердилось также при выращивании ячменя в ящиках.
Сосредоточенное внесение удобрений на дно борозды или на глубину 8 - 10 см обусловило создание относительно меньшей массы корней в слое 0 - 40 см (24,4 - 25,8% по отношению к надземной массе), чем при внесении их в пахотный слой диффузно (36,6%). Аналогичные данные получены Н. В. Мосоловым, В. А. Александровской (1960).
Весьма целесообразно максимум органических веществ, создаваемых растением, получить в виде урожая надземной массы и более экономно использовать ассимиляты на создание корневой массы. По данным, полученным нами в полевых опытах на Эрастовской опытной станции (обыкновенный чернозем), у растений ячменя это в значительной степени достигается при сосредоточенном (локальном) внесении удобрений на глубину 8 - 10 см.
Удобрения, внесенные на глубину 8 - 10 см в слой размещения основной массы корней, ускоряли рост растений и образование вегетативной массы ячменя (рис.8).
В опытах Г. Г. Дуды (1958) на Эрастовской опытной станции в среднем за 3 года в фазе кущения средняя высота ячменя без удобрений была 22,5 см, при внесении Р10 в рядки - 27,2 см, вес воздушносухой массы 100 растений был соответственно 11,8 и 16,2 г; в фазе колошения высота растений - 50,8 и 59,5 см и вес воздушно-сухой массы - 72,7 и 99,3 г; во время полной спелости высота - 62,2 и 69,6 см, вес воздушносухой массы - 160,5 и 194,5 г.
На Измаильской опытной станции (Филипьев, 1958) в среднем за 2 года у неудобренных растений! ячменя в течение суток на 1 м2 ассимилирующей поверхности в фазе три листа - выход в трубку сухого вещества накапливалось 5,35 г, в период выхода растений в трубку - колошение 12,55 г; у растений удобренных (в рядки N10P10) соответственно 6; 19 и 13,4 г. Вес воздушносухой массы 100 неудобренных растений в фазе трех листьев был 4,5 г, в фазе выхода в трубку - 19,2 г, в фазе колошения - 113,2 г, восковой спелости - 139,9 г, а удобренных (в рядки N10P10K10) соответственно 7; 29,2; 147,1 и 169,7 г.
Положительное влияние удобрений на рост растений, накопление надземной массы и как результат этого увеличение числа зерен в колосе установлено И. К. Артюховым в стационарном опыте лабораторий удобрений Всесоюзного научно-исследовательского института кукурузы (табл. 31).
Таблица 31. Влияние удобрений на рост растений ячменя, накопление надземной массы и озерненность колоса в среднем за 7 лет
Примечание. За первую ротацию девятипольного севооборота и под предшествующие культуры второй ротации внесено 40 т навоза и минеральных удобрений N120P180K150, а под ячмень - N90P90K90.
Удобренные растения отличаются повышенной интенсивностью поглощения и использования фотосинтетически активной радиации. В результате этого они при одинаковом количестве использованной влаги образуют больше органической массы, чем неудобренные. По данным Всесоюзного научно-исследовательского института кукурузы, в условиях степной зоны Украины на образование единицы урожая на удобренном поле расходуется влаги на 20% с лишним меньше, чем на неудобренном. В лесостепной зоне Украины в условиях орошения также выявлено, что применение удобрений способствует уменьшению расхода воды на образование единицы сухого вещества урожая в сравнении с контролем на 20 - 34% (Дмитренко, 1971).
Рис. 8. Динамика прироста сухой массы ячменя в зависимости от сроков и способов внесения удобрений: 1 - без удобрений (контроль): 2 - N20P60K40 под вспашку осенью;3 - N30P60K40 на глубину 8 - 10 см туковой сеялкой весной
Под влиянием удобрений изменяется устойчивость растений к болезням и качество получаемой продукции. Например, в условиях Харьковской области применение N10P10K10 в рядки на обыкновенном черноземе резко снизило поражаемость ячменя гельминтоспориозом (Анисимов, Темнохуд, 1970). При внесении удобрений на дерново-подзолистой почве (Калининская область) заметно возрастала крупность зерна ячменя и его белковость (Грызлов, Виноградова, 1970). На дерново-среднеподзолистых супесчаных почвах южного Полесья Киевской области применение РК и NPK способствовало уменьшению содержания крахмала и повышению содержания протеина в зерне ячменя (Витриховский, Пузик, 1972).
Ячмень хорошо отзывается на азотные, фосфорные и калийные удобрения. С увеличением обеспеченности растений азотом улучшается развитие вегетативной массы, повышается кустистость, увеличивается площадь листовой поверхности растений, содержание хлорофилла в листьях, возрастает белковость зерна. Например, по данным Украинского научно-исследовательского института земледелия, на среднеподзолистых почвах (Киевская область) в среднем за 3 года увеличение дозы азота в составе полного минерального удобрения с 30 до 60 кг на 1 га способствовало повышению содержания сырого протеина в зерне ячменя с 12,03 до 13,94% (Витриховский, Пузик, 1972).
На Пермской сельскохозяйственной опытной станции в среднем за 1969 - 1972 гг. при внесении на 1 га 90 кг азота на фоне Р60К60 урожай ячменя получен 37,3 ц с 1 га, на 13,2 ц больше, чем без азота, а содержание протеина в зерне увеличилось на 1,4% (Захарченко, Попова, 1973).
Фосфор влияет на метаболическую активность тканей растений, на активность синтетических процессов. Наличие фосфора способствует интенсивному росту корней, накоплению углеводов, использованию нитратного азота и синтез белков. Под влиянием фосфора ускоряется созревание ячменя. При достаточном количестве фосфора в клетках увеличивается содержание связанной воды, что положительно сказывается на засухоустойчивости растений.
Фосфор входит в состав нуклеопротеидов, высокое содержание которых свойственно меристематическим тканям растений; много фосфора необходимо для развития цветков в колосках. С участием фосфора (наряду с другими элементами) связаны процессы формирования генеративных органов. Поэтому в семенах содержится намного больше фосфора, чем в других органах растения. В результате применения фосфорных удобрений увеличивается экстрактивность ячменя.
Калий имеет важное значение для нормального развития растений, в которых он содержится преимущественно в подвижной (ионной) форме. Как одновалентный элемент, он повышает гидрофильность протоплазмы и увеличивает ее водоудерживающую способность. Это создает благоприятные условия для прохождения в клетке синтетических процессов. Калий способствует укреплению стебля, делает его более устойчивым против полегания и поражения грибными болезнями, благоприятно влияет на синтез белков и других полимерных соединений (крахмала и др.). Поэтому при обеспеченности ячменя калием на фоне достаточного азотного питания повышается содержание белка в растениях.
Калий положительно влияет на интенсивность синтеза хлорофилла и повышает ассимиляционную активность листьев, а также активирует процессы перемещения ассимилятов из листьев в репродуктивные органы. Выявлено, что калийные удобрения повышают содержание крахмала в зерне ячменя и ускоряют его созревание.
В условиях Пермской области (дерново-подзолистая почва) внесение калийных удобрений ускоряет созревание ячменя на 4 - 5 дней (Прокошев, 1968), а в Московской области повышает содержание крахмала в его зерне (Прокошев, Дзикович, 1973). Урожай ячменя от калийных удобрений повышается при достаточной обеспеченности почвы азотом.
Все отмеченные элементы питания необходимы для ячменя, недостаток одного из них или неправильное их соотношение ведет к снижению продуктивности растений. Очень важное значение имеет наличие азота и фосфора в растениях ячменя при соответствующем соотношении их в период дифференциации колоса и оплодотворения цветков.
Элементы минерального питания начинают поглощаться растениями с первых дней вегетации, и ко времени окончания роста стебля накапливается почти все необходимое количество азота, фосфора и калия. Для повышения эффективности удобрений вносить их необходимо во влажный слой почвы, где развиваются активно действующие корни. При внесении удобрений в пахотный слой под вспашку растения используют питательные вещества на протяжении всей вегетации, а при внесении в рядки - в начале вегетации.
Многочисленными опытами установлено, что применение удобрений обеспечивает повышение урожая ячменя во всех районах его возделывания. Ячмень хорошо реагирует на органические удобрения. Кроме того, действие этих удобрений проявляется не только в первый год, но и в последующие. Для более эффективного использования удобрений ячменем необходимо правильно сочетать в севообороте органические и минеральные их формы.
Навоз - наиболее распространенное органическое удобрение, в котором содержатся почти все элементы питания. В результате применения навоза в почву вносятся органические и минеральные питательные вещества и полезные микроорганизмы. Выделяющаяся при разложении органических веществ навоза углекислота способствует переводу почвенных фосфатов в растворимые формы, а обогащение приземного слоя углекислотой заметно улучшает воздушное питание растений.
В условиях Северо-Западной зоны навоз, кроме того, несколько утепляет почву, что ведет к заметному повышению полевой всхожести семян (Маркитантова, 1973). Положительное действие навоза на урожай ячменя отмечается повсеместно.
В условиях Пермской области внесение навоза в дозе 30 т на 1 га непосредственно под ячмень обеспечивало повышение урожая зерна на 10 - 15 ц с 1 га; на Соликамской опытной станции внесение 60 т навоза повышало урожай ячменя с 12 до 29 ц с 1 га (Прокошев, 1968), в условиях Ленинградской области при внесении 20 т навоза урожай увеличился с 20,6 до 29,3 ц с 1 га (Бахтеев, 1955).
Существует мнение, что навоз более эффективен в северных районах, и менее - в южных и восточных. Однако опыты показали, что и в южных районах страны при внесении навоза урожай ячменя значительно повышается. Так, на Эрастовской опытной станции при внесении 20 т навоза под зябь урожай ячменя в среднем за 4 года увеличился на 6 ц с 1 га (Артюхов, 1957). В колхозе "Правда" Татарбунарского района Одесской области в 1956 г. при внесении полуперепревшего навоза под зябь на площади 180 га урожай ячменя увеличился на 4 ц с 1 га (Дуда, 1959). На Харьковской опытной станции (среднегумусный тяжелосуглинистый выщелоченный чернозем) и Красноградской опытной станции Всесоюзного научно-исследовательского института кукурузы (мощный среднегумусный чернозем) навоз, внесенный непосредственно под ячмень, обеспечил прирост урожая на 6 ц зерна с 1 га.
Вместе с тем навоз под ячмень непосредственно вносится лишь в некоторых северных районах (Коми АССР, Архангельская, Вологодская, Пермская области) и в некоторых районах Восточной Сибири, то есть на почвах подзолистой зоны, бедных органическим веществом и минеральными элементами питания и чаще всего отличающихся значительной кислотностью.
Для увеличения выхода органических удобрений в районах Полесья и лесостепи используют торф в качестве подстилки, а также широко применяют его для изготовления торфяных и торфонавозных компостов. Благодаря увеличению за этот счет органических удобрений и правильному применению их в севообороте в колхозе "Дружба" Чернобыльского района Киевской области урожай ячменя в среднем за 1967 - 1971 гг. по сравнению с 1961 - 1965 гг. увеличился на 7,3 ц зерна с 1 га (Спивак, 1973).
В основных районах возделывания ячменя навоз в севообороте вносят под предшествующие культуры. Исследованиями выявлено, что ячмень хорошо использует последействие навоза. В условиях Литовской республики на дерново-слабоподзолистых супесчаных почвах внесение навоза 30 т на 1 га под картофель и 40 т под сахарную свеклу в среднем за 3 года обеспечило повышение урожая высеянного после них ячменя соответственно с 31,5 до 35,3 и с 27,5 до 31,1 ц зерна с 1 га (Апине, Озолиня, 1971).
На светло-серой лесной глубокооподзоленной почве Горьковской опытной станции внесение 20 т навоза на 1 га в пару и 20 т под пятую культуру севооборота - картофель - способствовало повышению урожая шестой культуры ячменя в среднем за 4 года с 12,8 до 17,1 ц с 1 га. (Коданев, 1958).
В условиях северной лесостепи Украины (Чабаны, возле Киева) на серой оподзоленной пылевато-легкосуглинистой почве при внесении за ротацию севооборота 40 т навоза на 1 га урожай замыкающей севооборот культуры - ячменя - повысился с 10,8 до 14,4 ц с 1 га, при внесении 60 т - до 17,1 ц, а при внесении 60 т навоза и минеральных удобрений (N100P80K100) - до 19,9 ц. На оподзоленном черноземе Хмельницкой сельскохозяйственной опытной станции прибавки возросли до 6,6 - 18 ц с 1 га (Никифоренко, 1972).
На Житомирской, Драбовской опытных станциях и Чарторийском опытном поле (лесостепь Украины) от последействия 20 т навоза урожай ячменя повысился на 2,8 - 4,5 ц зерна с 1 га. В опытах Института земледелия и животноводства западных районов Украины (Гуменюк) на сильнокислой серой оподзоленной глеевой легкосуглинистой почве внесение 40 т навоза на 1 га под предшествующий ячменю картофель снизило кислотность почвы, прирост урожая зерна ячменя составил У ц с 1 га. Применение под предшествующий картофель извести (3 т), навоза (40 т) и N45P30K45, а под ячмень непосредственно N30P45K45 обеспечило прирост зерна 19,1 ц с 1 га в сравнении с урожаем без известкования и без удобрений (Баштанник, Ломницький, 1971).
В условиях Ростовской области на южных черноземах от последействия (10 т на 1 га) навоза урожай ячменя увеличился на 4 ц зерна с 1 га, от последействия 20 т навоза - на 5,8 ц, а от 20 т навоза и мин