оптимизация азотного питания различных сортов озимой

На правах рукописи
Иванова Ольга Михайловна
ОПТИМИЗАЦИЯ АЗОТНОГО ПИТАНИЯ
РАЗЛИЧНЫХ СОРТОВ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ
В ЦЧЗ
Специальность 06.01.04 – агрохимия
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата сельскохозяйственных наук
Москва 2013
Работа выполнена в ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт
агрохимии имени Д.Н. Прянишникова Россельхозакадемии
Научный руководитель:
доктор сельскохозяйственных наук
Шафран Станислав Аронович
Официальные оппоненты:
Соколов Олег Алексеевич
доктор биологических наук, профессор,
ГНУ Всероссийский научноисследовательский институт агрохимии
имени Д.Н. Прянишникова, лаборатория агрохимии минерального и биологического азота,
главный научный сотрудник
Фрид Александр Соломонович
доктор сельскохозяйственных наук ГНУ
Почвенный институт имени В.В. Докучаева,
отдел биологии и биохимии почв, главный
научный сотрудник
Ведущее учреждение:
ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный аграрный университет имени императора
Петра I»
Защита диссертации состоится « 25 » апреля 2013 г. в 1600 часов на заседании
диссертационного совета Д 006.029.01 при ГНУ Всероссийский научноисследовательский институт агрохимии имени Д.Н. Прянишникова Россельхозакадемии: 127550, г. Москва, ул. Прянишникова, 31а
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНУ Всероссийский научноисследовательский институт агрохимии имени Д.Н. Прянишникова
Автореферат разослан «22» марта 2013 г.
Приглашаем Вас принять участие в обсуждении диссертации на заседании диссертационного совета. Отзывы на автореферат в 2-х экземплярах, заверенные
гербовой печатью учреждения, просим направлять по адресу: 127550, г.
Москва, ул. Прянишникова, 31а, учёному секретарю диссертационного совета.
E-mail: dissovet_vniia@mail.ru
Ученый секретарь
диссертационного совета
Никитина Любовь Васильевна
2
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. Озимая пшеница является важнейшей зерновой
культурой России. Благодаря высокой потенциальной урожайности, занимая
около 25% площади посева зерновых культур, озимая пшеница обеспечивает до
30% валового сбора зерна. Озимая пшеница хорошо отзывается на применение
минеральных удобрений, в первую очередь азотных. По данным Державина
(1992) долевое участие азота в прибавке урожая от NPK в лесостепной зоне
41%, т.е. значительно больше по сравнению с фосфором и калием. В связи с
тем, что озимая пшеница является ведущей зерновой культурой в ЦентральноЧерноземной зоне, вопросы изучения эффективности применения минеральных
удобрений под озимую пшеницу занимает видное место в агрохимических исследованиях.
Основной массив данных был получен в 70-80-х годах прошлого века. За
прошедший с того времени период произошла значительная сортосмена посевного материала. Новые сорта отличаются специфичностью в их требованиях к
условиям минерального питания. Для полной реализации потенциальных возможностей сорта необходима дифференциация условий азотного питания в зависимости от почвенных условий. Эффективность применения азотных удобрений под новые сорта озимой пшеницы на типичных черноземах Тамбовской
области практически не изучена. В настоящее время самым распространенным
и наиболее окупаемым приемом внесения удобрений является азотная подкормка озимых зерновых культур.
Цель исследований. Изучить влияние различных доз и сроков внесения
азотных удобрений на урожайность и качество различных интенсивных районированных сортов озимой пшеницы на типичных черноземах Тамбовской области.
Задачи исследований.
1. Изучить влияние различных доз азотных удобрений на урожайность
различных интенсивных сортов озимой пшеницы при разных сроках внесения.
2. Определить их влияние на химический состав и качество зерна сортов
озимой пшеницы.
3. Установить величины выноса питательных веществ единицей урожая и
коэффициенты использования азота удобрений сортами озимой пшеницы.
4. Определить экономическую эффективность применения азотных удобрений на разных сортах озимой пшеницы.
Научная новизна работы. Впервые изучено влияние азотных удобрений
на урожайность и качество зерна озимой пшеницы сортов Московская 39 и Губернатор Дона на типичных чернозёмах Тамбовской области. Выявлено, что за
все годы исследований урожайность сорта Губернатор Дона значительно превышала сорт Московская 39, а в среднем за три года самый высокий урожай
сорта Московская 39 составил 25,6 ц/га, а сорта Губернатор Дона – 36,0 ц/га.
Исследовано влияние содержания минерального азота в почве в различные по
увлажнению годы на эффективность азотной подкормки испытанных сортов
3
озимой пшеницы. Установлено, что оптимальным сроком диагностического обследования посевов для определения нуждаемости озимой пшеницы в азотной
подкормке является период весеннего кущения, а лучшим диагностическим показателем для прогноза эффективности азотной подкормки следует признать
содержание нитратного азота, по которому получена более тесная связь с прибавкой урожая, чем с аммонийным азотом. Коэффициенты корреляции составили соответственно -0,79 и -0,26.
Установлено, что исследуемые сорта озимой пшеницы выносят на 1 т
урожая значительно больше питательных веществ по сравнению с действующими нормативами. Сорт Московская 39 выносит больше азота на 70%, фосфора и калия на 60%; сорт Губернатор Дона соответственно на 39, 35 и 59%.
Определена экономическая эффективность применения азотных удобрений. Лучший результат получен при внесении N45 и N90, по которым условно
чистый доход на сорте Московская 39 составил 1748-2776 руб/га, на сорте губернатор Дона 1298-2536 руб/га, рентабельность соответственно 93-117% и
87%.
Практическая значимость работы. Результаты исследований могут
быть использованы при установлении доз азотных удобрений в подкормку интенсивных сортов озимой пшеницы на типичных чернозёмах Тамбовской области, что позволит выделить сорта озимой пшеницы, возделывание которых
даст возможность получить наибольший эффект от внесения азотных удобрений. При проведении диагностического обследования посевов озимой пшеницы
следует пользоваться полученными данными, а именно, проводить работу в период весеннего кущения и определять в почве только содержание нитратного
азота, что обеспечит снижение затрат на проведение аналитических работ и
сокращение срока доведения результатов до потребителя.
Основные положения, выносимые на защиту.
1. Эффективность применения азотных удобрений под сорта озимой
пшеницы Московская 39 и Губернатор Дона в условиях Тамбовской области.
2. Подкормка растений озимой пшеницы азотными удобрениями способствует увеличению урожайности и улучшению качества зерна.
3. Азотные удобрения, обеспечивающие наибольший экономический эффект под озимую пшеницу – 90 кг/га, при внесении удобрений в фазу весенней
вегетации.
Личный вклад соискателя. Соискателем лично проведены полевые
опыты, статистическая обработка результатов, интерпретация полученных данных, сформулированы выводы и предложения производству.
Апробация работы и публикации.
Основные результаты диссертационной работы были доложены автором и получили положительную оценку на научно-практических конференциях и ученых советах Всероссийского научно-исследовательского института агрохимии
имени Д.Н. Прянишникова и Тамбовского НИИСХ (2010-2012 гг). По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ, в том числе 4 статьи в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ для публикации результатов исследований соискателями ученых степеней.
4
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, методического раздела, пяти глав экспериментальной части,
выводов, предложений производству, приложений. Список литературы включает 137 наименований, в том числе 4 на иностранных языках. Работа изложена
на 112 страницах машинописного текста, включает 22 таблицы в тексте и 17 в
приложении.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Обзор литературы. Обобщены сведения о роли азотных удобрений в повышении урожайности и качества зерна озимой пшеницы, рассмотрены географические закономерности действия азотных удобрений. Обобщены сведения о
факторах, влияющих на эффективность азотных удобрений (плодородие почвы,
погодные условия, технологические приемы, вид и сорт культуры). Показана
роль метеорологических условий и сорта в формировании урожая озимой пшеницы.
Условия проведения исследований. Исследования проводились в Тамбовском научно-исследовательском институте сельского хозяйства, который
расположен в южной степной части области, в зоне с преобладанием черноземов типичных мощных.
Таблица 1
Агрохимическая характеристика почвы в опыте перед
внесением удобрений
Губернатор Дона
Московская 39
Ед.
Показатели
изм-ния 2009 2010 2011 среднее 2009 2010 2011 среднее
N-NO3
5,1
5,1
3,3
4,5
5,2
5,5
3,4
4,7
2,3
3,9
2,9
3,0
2,1
3,4
3,0
2,8
121
190
201
171
162
200
160
174
148
113
252
171
127
160
135
141
48,4
45,4
53,9
49,2
65,5
60,5
53,0
60
Hг
мг/экв.
100г
5,0
4,7
3,3
4,3
4,6
3,1
3,2
3,6
рНсол.
-
5,4
5,8
5,8
5,7
5,6
6,1
5,9
5,9
90,4
89,6
94,2
91,4
93,5
94,9
94,2
94,2
7,1
6,6
6,2
6,6
7,8
7,0
7,0
7,3
N-NH4
P2O5
мг/кг
K2O
S
V
Гумус
%
Почвенный покров опытного участка представлен черноземом типичным
мощным тяжелосуглинистого гранулометрического состава со следующими
агрохимическими показателями: содержание гумуса в пахотном слое (0-30 см)
составляет 6,2-7,8 %, общего азота – 0,36 %, фосфора – 0,21 %, калия – 2,35 %
от веса почвы, подвижного фосфора (Р2О5) – 121-201 мг и подвижного калия
(К2О) – 113-252 мг/кг почвы; рН солевой вытяжки – 5,4-6,1, гидролитическая
5
кислотность – 3,1-5,0 мг-экв. на 100 г почвы, плотность почвы равна 1,11-1,13
г/см3, общая порозность – 52,0 % (табл. 1).
Климат южной зоны Тамбовской области (место проведения исследований) характеризуется, как умеренно-континентальный с неустойчивым увлажнением, с довольно теплым летом и холодной продолжительной зимой. Среднегодовая температура воздуха +4,50 с колебанием в пределах от +3 до +70. Абсолютный минимум температур доходит до – 440С, максимум – до 400С.
По данным Чакинской метеостанции, среднемесячная температура воздуха самого холодного месяца – января, по многолетним наблюдениям, колеблется в пределах -10,50 – -11,50С, самого теплого – июля 19,5-20,70С. Переход температуры через 00С весной к положительным значениям проходит в конце марта – начале апреля, а к отрицательным температурам осенью – в первой декаде
ноября. Период с температурой выше 50С длится 180 дней, безморозный период
150-153 дня. Средняя продолжительность периода с температурой воздуха выше 100С составляет 150 дней, а сумма температур за это время 25400С. Гидротермический коэффициент (ГТК) равен 0,95-1,10 с большой изменчивостью в
сухие и влажные годы. Годовая сумма осадков составляет 475-500 мм, из них
70-75% выпадает за теплый период года. Сумма осадков за вегетационный период составляет 50-60% годовой нормы (250-270мм).
Устойчивый снежный покров устанавливается в конце ноября – начале
декабря и сохраняется 120-125 дней. К концу зимы высота снежного покрова
составляет 18-24 см, а в пониженных местах – до 30 см и более. Зимой наблюдаются метели, чаще всего они бывают в январе и феврале по 6-8 дней, что вызывает неравномерное залегание снежного покрова. Средний запас воды в
снежном покрове составляет 80-90 мм.
В холодный период низкие температуры воздуха при небольшом снежном покрове могут вызывать повреждение озимых культур. В среднем такие
условия складываются в течение одного-трех дней в декабре, январе и феврале
при небольшом снежном покрове. Преобладающие ветра в области юговосточные.
Оценивая влагообеспеченность и температурный режим за годы исследований необходимо отметить, что они сильно отличались от средних многолетних значений и были не равномерны по годам исследований. Так, самым засушливым оказался 2010 год: за период вегетации выпало всего 124,5 мм осадков при среднемноголетней норме 279,2 мм, температура воздуха превысила
норму на 4,80С. В 2011 и 2012 году количество осадков составило 120,2 и
120,6% от среднемноголетней нормы, температура воздуха была выше нормы
на 2,1-3,20. Неравномерность выпадения осадков определенным образом сказалась на величине и качестве урожая озимой пшеницы, который по годам исследований был различным.
Объекты и методы проведения исследований. Объектами исследований являлись 2 сорта озимой пшеницы: Московская 39, селекции НИИСХ
ЦРНЗ и Губернатор Дона, селекции ГНУ ДЗНИИСХ. Исследования проводили
в 2010-2012 гг. (датируется по годам учета урожайности озимой пшеницы в
опытах) в ГНУ Тамбовский научно-исследовательский институт сельского хо6
зяйства (Тамбовский НИИСХ). В качестве схемы опыта было взято звено зернопаропропашного севооборота: черный пар – озимая пшеница – подсолнечник – ячмень.
Схема опытов по изучению влияния азотных удобрений включала 6 вариантов:
1. Без удобрений (контроль); 2. Р40К40 – фон; 3. Ф + N45 (весной);
4. Ф + N90 (весной); 5. Ф + N135 (90 кг/га осенью + 45 кг весной); 6. Ф + N180
(90 кг/га осенью + 90 кг весной).
Повторность опыта в 2010 году трехкратная, в 2011 и 2012 году четырехкратная. Размеры делянок: посевной – 56 м2 (ширина – 8 м, длина – 7 м), учетная – 24 м2 (6 м ширина, 4 м длина), размещение делянок в опыте систематическое. Перед внесением основного удобрения отбирались почвенные образцы
для анализа на содержание аммонийного и нитратного азота, подвижных форм
фосфора и калия, рНсол. вытяжки, гумуса, гидролитической кислотности и степени насыщенности почв основаниями. Внесение основного удобрения Р40К40
на делянки проводилось перед посевом. Перед посевом семена озимой пшеницы обрабатывались протравителем Скарлет (150 г/т). Посев проводили в первой
декаде сентября в 2009 и 2010, и во второй в 2012 году с нормой высева 4,5
миллионов штук всхожих зерен на 1 га с глубиной заделки 3-4 см. Подготовка
почвы, посев и уход за посевами озимой пшеницы осуществлялись в соответствии с существующими рекомендациями. Азотные удобрения вносились вручную в 2 срока: осенью, в период кущения озимой пшеницы, и весной в период
весеннего отрастания растений. Уход за посевами включал: ранневесеннее боронование, опрыскивание баковой смесью гербицидов (Фенизан, КЭ – 0,18 л/га
+ Овсюген Экспресс – 0,4 л/га), обработку инсектицидами Фаскорд – 0,15 л/га,
обработку инсектицидами и фунгицидами Кинфос, КЭ – 0,25 л/га + Титул 390,
ККР 0,26 л/га. Уборка урожая проводилась в середине июля в фазу полной спелости озимой пшеницы.
Постановка полевого опыта, проведение наблюдений и учетов выполнялись в соответствии с общепринятыми в растениеводстве методиками (Константинов, 1952; Молостов, 1966; Доспехов, 1985).
В соответствии с поставленными на изучение вопросами в опыте проводились необходимые учеты, анализы и наблюдения: фенологические наблюдения проводились по методике государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1956, 1971).
Агрохимические свойства почвы: гумус – по Тюрину, рНсол. вытяжки –
потенциометрическим методом, гидролитическая кислотность – по Каппену,
аммонийный и нитратный азот – по Грандваль-Ляжу, подвижный фосфор и калий – по Чирикову, СПО (степень насыщенности почв основаниями) – по Каппену-Гильковица; в растительных образцах определяли: общий азот – колориметрически с реактивом Несслера, фосфор – по образованию молибденовой сини с последующим просмотром на ФЭКе, калий – методом пламенной фотометрии. Структура урожая озимой пшеницы определялась по растениям пробного снопа, отобранного перед уборкой. При анализе подсчитывалось: масса
1000 зерен, влажность семян, засоренность, натура. Уборка пшеницы проводи7
лась малогабаритным комбайном «Сампо-500». Учет урожая – сплошной поделяночный с последующим взвешиванием зерна и пересчетом на центнеры с одного гектара. Урожай зерна приводился к единому показателю к 100% чистоте
и 14% влажности.
В лабораторных условиях по каждому сорту определялось содержание
азота, фосфора и калия, содержание сырого белка – по общему азоту с пересчетом для пшеницы через коэффициент 5,7, количество и качество клейковины,
ИДК, проведена технологическая оценка зерна. Математическая обработка
урожайных данных проводилась методом дисперсионного анализа по методике
Б.А.Доспехова (1985) и с помощью программы «Statistica 6,0» (Дискриминантный анализ, 1997).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Агрохимическая характеристика почвы и динамика содержания минерального азота по фазам вегетации озимой пшеницы
Перед посевом озимой пшеницы по каждому сорту отбирались почвенные образцы, отбор производили на глубину пахотного слоя. С каждой делянки
отбирали один смешанный образец, состоящий из 5 индивидуальных. В первую
очередь особо важное значение это имело для сравнения агрохимических
свойств почв под изучаемыми сортами озимой пшеницы, поскольку разница в
указанных показателях может существенно повлиять как на урожайность сортов, так и на эффективность удобрений (табл. 1).
Почва опытного участка – чернозем типичный, мощный с содержанием:
гумуса 6,2-7,8%, рНсол. 5,4-6,1, нитратного азота, определенное перед внесением
удобрений, составляло 3,3-5,5, аммонийного 2,1-3,9 мг/кг почвы, подвижных
форм фосфора и калия соответственно 121-201 и 113-252 мг/кг почвы. Сумма
поглощенных оснований 38,7-70,3, гидролитическая кислотность 3,1-5,0 мг/экв.
100 г почвы, степень насыщенности почв основаниями 86,6-96,5%.
Результаты исследований говорят о том, что содержание минерального
азота, подвижных форм фосфора и калия между участками занятыми сортом
Московская 39 и сортом Губернатор Дона были практически одинаковы. Не
различались существенно между собой показатели по степени кислотности
почвы (рН и Нг), содержанию гумуса, степени насыщенности основаниями. По
годам исследований агрохимические свойства почвы различались также незначительно. Для того чтобы выявить влияние содержания минерального азота в
почве на эффективность азотных удобрений, в двух вариантах опыта осенью
было внесено по 90 кг/га азота минеральных удобрений. Из данных, представленных в таблице 2, видно, что содержание минерального азота, определенное
перед внесением азотных удобрений, мало различалось по вариантам опыта,
тогда как после их применения содержание минерального азота существенно
повысилось.огда как после их применения содержание минерального азота существенно повысилось.
8
Таблица 2
Динамика минерального азота в почве по фазам вегетации в среднем за 2009-2012 гг., мг/кг
Осеннее кущение
Весеннее кущение
Выход в трубку
№
варианта
перед внесением
после внесения
перед внесением
удобрений
удобрений
удобрений
N
N
N
N-NO3 N-NH4
N-NO3 N-NH4
N-NO3 N-NH4
мин.
мин.
мин.
после внесения
удобрений
N-NO3
N-NH4
N
мин.
N-NO3 N-NH4
N
мин.
Московская 39
Без
удобрений
4,1
2,6
6,7
5,3
3,0
8,3
2,4
3,0
5,4
2,3
3,5
5,8
2,2
3,1
5,3
Р40К40-фон
4,1
2,8
6,9
4,5
3,6
8,1
2,6
3,6
6,2
2,4
3,2
5,6
2,2
2,8
5,0
Ф+N45, в
4,2
2,4
6,6
4,8
2,7
7,5
3,0
3,1
6,1
4,4
6,5
10,9
3,2
2,9
6,2
Ф+N90, ос
4,6
2,8
7,4
4,4
3,3
7,7
2,7
4,2
6,9
5,5
6,1
11,6
5,4
4,7
10,1
4,2
2,3
6,5
5,7
5,4
11,1
2,7
3,2
5,9
4,6
5,8
10,4
3,1
4,6
7,7
4,4
3,5
7,9
6,6
7,1
13,7
3,3
4,2
7,5
4,4
4,9
9,3
4,3
4,7
9,0
Ф+N135, 90в
+ 45 ос
Ф+N180, 90в
+ 90 ос
9
Губернатор Дона
Без
удобрений
4,4
2,4
6,8
4,4
2,6
7,0
2,2
2,6
4,8
2,5
3,3
5,8
2,5
4,4
6,9
Р40К40-фон
4,4
2,7
7,1
4,8
3,3
8,1
2,5
2,6
5,1
2,9
3,0
5,9
2,1
3,2
5,3
Ф+N45, в
5,1
3,8
8,9
4,7
3,4
8,1
2,9
2,6
5,5
3,7
5,6
9,3
2,8
3,2
6,0
Ф+N90, ос
5,2
2,6
7,8
5,1
3,2
8,3
2,5
2,6
5,1
3,5
3,5
7,0
4,0
4,7
8,7
4,9
3,0
7,9
6,2
5,2
11,4
3,4
4,8
8,2
2,9
3,4
6,3
4,7
4,5
9,2
5,9
3,8
9,7
6,4
5,9
12,3
3,2
4,4
7,6
2,5
3,8
6,3
4,0
4,8
8,8
Ф+N135, 90в
+ 45 ос
Ф+N180, 90в
+ 90 ос
9
В период возобновления вегетации в целом содержание минерального
азота намного уменьшилось. Тем не менее, разница по вариантам опыта сохранилась вплоть до фазы выхода в трубку. При этом данная закономерность сохранилась на обоих сортах озимой пшеницы, что позволило провести исследования по изучению влияния содержания нитратного, аммонийного и минерального азота на эффективность азотных удобрений и установить связь между
данными показателями, как по изучаемым сортам, так и по общей выборке. Результаты этих исследований будут рассмотрены в следующей главе.
Влияние различных доз азота на урожайность озимой пшеницы
За годы проведения исследований самым урожайным оказался 2011 год.
В 2010 и 2012 году урожайность озимой пшеницы по сортам была в 2-3 раза
ниже (табл. 3), за исключением острозасушливого 2010 года. Урожайность
озимой пшеницы Московская 39 снизилась в 5-6 раз, что можно объяснить контрастными погодными условиями.
Максимальная урожайность по сортам достигалась на варианте с дозой
азота 90 кг/га в действующем веществе. Урожайность озимой пшеницы по сорту Московская 39 на всех вариантах опыта была ниже, чем по сорту Губернатор
Дона, и составила от 6,2 ц/га на контроле до 9,4 ц/га на варианте фон + N90 весной в 2010, от 37,4 до 48,2 ц/га в 2011, и от 10,7 до 19,3 ц/га в 2012 году. Вариант фон + N90 (весной) обеспечил наибольшую достоверную прибавку зерна:
52% в 2010, 29% в 2011 и на 80% в 2012 году по сравнению с контролем.
Варианты фон + N45 (весной) и фон + N135 (90 кг/га осенью + 45 кг весной) дали практически одинаковый урожай озимой пшеницы как в 2010, так в
2011 и 2012 году (8,7-8,8, 44,6-45,5 и 15,1-14,9 ц/га). Они несколько превышали
по сбору зерна вариант фон + N180 (90 кг/га осенью + 90 кг весной), а по сравнению с контролем дали достоверную прибавку 2,5-2,6 ц/га в 2010, 7,2-8,1 в
2011 и 4,4-4,2 ц/га в 2012 году.
Самым благоприятным по погодным условиям был 2011 год, в котором
влияние азотных удобрений было самым сильным из трех лет исследований.
Все варианты с внесением азотных подкормок были наиболее эффективны, так
как обеспечивали достоверные прибавки урожая (5,9-10,8; 4,7-10,8 ц/га).
Сорт Губернатор Дона на варианте с внесением 90 кг/га азота весной
обеспечил наибольшую достоверную прибавку зерна в 4,4 ц/га (26%) в 2010,
10,8 ц/га (22%) в 2011 году и в 2012 году – 8,2 ц/га (44%) по сравнению с контролем.
Погодные условия во время проведения исследований оказали существенное влияние на урожайность озимой пшеницы и эффективность азотных
удобрений. Так, в острозасушливом 2010 году урожайность озимой пшеницы,
как по сорту Московская 39, так и по сорту Губернатор Дона была ниже, чем в
наиболее благоприятном 2011 и 2012 году.
В среднем урожайность озимой пшеницы по сорту Губернатор Дона на
вариантах опыта изменялась от 16,9-49,1 ц/га на контроле до 21,3-59,9 ц/га на
10
варианте с внесением 90 кг/га азота весной. Все варианты с применением азотных удобрений кроме варианта фон + N180 (90 кг/га осенью + 90 кг весной) в
2010 и 2012 году по урожаю зерна были достоверно выше контроля. Следовательно, сорт Губернатор Дона обладает большей стабильностью продуктивности при различных погодных условиях.
Таблица 3
Влияние азотных удобрений на урожайность озимой пшеницы, ц/га
Урожайность
Прибавка
Годы
Варианты
опыта
2010 2011 2012 среднее 2010 2011 2012 среднее
Московская 39
Без
удобрений
Р40К40-фон
Ф+N45, в
Ф+N90, ос
Ф+N135, 90в + 45
ос
Ф+N180, 90в + 90
ос
6,2
37,4
10,7
18,1
-
-
-
-
6,9
8,7
9,4
39,2
44,6
48,2
11,5
15,1
19,3
19,2
22,8
25,6
0,7
2,5
3,2
1,8
7,2
10,8
0,8
4,4
8,6
1,1
4,7
7,5
8,8
45,5
14,9
23,1
2,6
8,1
4,2
5,0
8,4
43,3
12,4
21,4
2,2
5,9
1,7
3,3
0,8
2,0
3,0
2,9
НСР05, ц/га
Губернатор Дона
Без
удобрений
Р40К40-фон
Ф+N45, в
Ф+N90, ос
Ф+N135, 90в + 45
ос
Ф+N180, 90в + 90
ос
16,9
49,1
18,6
28,2
-
-
-
-
17,7
19,5
21,3
52,4
55,6
59,9
19,3
23,7
26,8
29,8
32,9
36,0
0,8
2,6
4,4
3,3
6,5
10,8
0,7
5,1
8,2
1,6
4,7
7,8
19,3
56,0
22,9
32,7
2,4
6,9
4,3
4,5
18,6
53,8
20,3
30,9
1,7
4,7
1,7
2,7
1,8
2,3
2,1
2,2
НСР05, ц/га
В целом, следует отметить, что на эффективность азотных удобрений,
внесенных под озимую пшеницу в качестве осенне-весенней азотной подкормки в условиях ЦЧЗ большое влияние оказывает количество и равномерность
распределения осадков за период вегетации.
Окупаемость азотных удобрений прибавкой урожая озимой пшеницы заметно отличалось между вариантами (табл. 4). Наибольшая отдача от внесения
азота была при внесении удобрений весной в подкормку в дозе 45 и 90 кг/га.
Дробное применение аммиачной селитры не способствовало повышению ее
окупаемости. Между сортами большой разницы в окупаемости азотных удоб11
рений не наблюдалось, тогда, как по годам отдача от внесения азота была довольно значительной. В 2010 году оплата одного кг азота прибавкой урожая
оказалась в 2-3 раза меньше по сравнению с 2011 и 2012 годами.
Таблица 4
Окупаемость азота прибавкой урожая озимой пшеницы, кг/кг
Дозы
Московская 39
Губернатор Дона
азота,
2010 2011 2012 среднее 2010 2011
2012
среднее
кг/га
45
4,0 12,0
8,0
8,0
4,0
7,1
9,8
7,0
90
2,8
10,0
8,7
7,2
4,0
8,3
8,3
6,9
135
1,4
4,7
2,5
2,9
1,2
2,7
2,7
2,2
180
0,8
2,3
0,5
1,2
1,1
0,8
0,6
0,8
Влияние содержания минерального азота в почве на прибавку
урожая от азотных удобрений
Полученные результаты свидетельствуют о более тесной связи между содержанием нитратного азота в почве и прибавкой урожая озимой пшеницы от
внесения азотных удобрений по сравнению с содержанием аммонийного азота
(табл. 5).
Таблица 5
Коэффициенты корреляции между содержанием минерального азота в
почве и прибавкой урожая от азотных удобрений
Московская 39
Губернатор Дона
Общая выборка
осеннее весеннее осеннее весеннее осеннее
кущение кущение кущение кущение кущение
Между содержанием N-NO3 и
прибавкой
Между содержанием N-NН4 и
прибавкой
Между содержанием N мин. и
прибавкой
весеннее
кущение
- 0,52
- 0,82
- 0,51
- 0,74
- 0,52
- 0,79
- 0,46
- 0,15
- 0,30
- 0,35
- 0,39
- 0,26
- 0,56
- 0,76
- 0,54
- 0,76
- 0,54
- 0,75
При этом данная закономерность наблюдалась по обоим сортам и по
всей выборке. Связь между содержанием минерального азота в почве и прибавкой урожая была достаточно высокой и находилась на уровне с нитратным азотом. Поэтому для диагностических целей определения минерального азота вряд
12
ли целесообразно, поскольку можно ограничиться только анализом почвы на
содержание нитратного азота.
Сравнение сроков отбора почвенных образцов показало, что более высокая связь между содержанием минерального азота в почве и эффективностью
азотных удобрений установлена при весеннем обследовании. Вероятность получения прибавки урожая от подкормки озимой пшеницы по результатам осеннего обследования составила по нитратному азоту 8-31%, по данным весеннего
обследования 53-67%; по аммонийному азоту соответственно 8-21 и 2-16%; по
минеральному азоту 29-31 и 56-57%. Следовательно, для того, чтобы установить целесообразность проведения подкормки и определить дозу азота диагностические обследования посевов целесообразно проводить в весеннее время,
хотя имеются рекомендации о возможности использования осеннего обследования посевов в Центрально-Черноземной зоне (Методические рекомендации,
1989). Видимо это можно объяснить иными природными условиями Белгородской области, где были получены такие данные.
Влияние азотных удобрений на качество зерна озимой пшеницы
Одним из важнейших показателей зерна пшеницы является содержание в
нем белка. В острозасушливом 2010 году внесение азотных удобрений заметно
повлияло на качество зерна. Содержание белка по вариантам опыта варьировало в зависимости от доз азотных удобрений. Разница между сортами озимой
пшеницы по данному показателю была существенной (табл. 6).
Содержание белка в зерне пшеницы зависит главным образом от климатических условий ее выращивания. Зерно пшеницы, выращенное в засушливых
условиях, отличается повышенным содержанием белка, что и подтверждает
острозасушливый 2010 год. Повышенным содержанием сырого белка отличалось зерно пшеницы сорта Московская 39, выращенное на варианте фон + N180
(90 кг/га осенью + 90 кг весной) – 20,9%. Сорт Губернатор Дона имел
наименьшие значения по данному показателю на всех вариантах опыта, и во все
годы исследований. Максимальное количество белка в 2010 году было получено на варианте фон + N135 (90 кг/га осенью + 45 кг весной) – 16,9%.
В среднем за три года проведенных исследований содержание белка в
зерне озимой пшеницы Московская 39 и Губернатор Дона увеличивалось с внесением азотных удобрений. Максимальное значение по сорту Московская 39
было на варианте с внесением азота в дозе 180 (90 осенью + 90 весной), по сорту Губернатор Дона с внесением 135 (90 осенью + 45 весной) кг д.в. на гектар, и
составило 17,7-15,2% соответственно.
Количество клейковины в зерне может колебаться в очень широком диапазоне. Содержание в зерне клейковины, как и общего белка, увеличивается
при выращивании растений в условиях повышенных температур и недостаточной обеспеченности влагой. Улучшение условий азотного питания путем внесения удобрений повышает содержание клейковины в пшенице.
13
Таблица 6
Влияние азотных удобрений на качество зерна озимой пшеницы в среднем
за 2010-2012 гг.
Варианты
опыта
Без
удобрений
Р40К40-фон
Ф+N45, в
Ф+N90, ос
Ф+N135, 90в +
45 ос
Ф+N180, 90в +
90 ос
НСР05
Без
удобрений
Р40К40-фон
Ф+N45, в
Ф+N90, ос
Ф+N135, 90в +
45 ос
Ф+N180, 90в +
90 ос
НСР05
Содержание, %
белок
ИДК*
клейковина
Московская 39
*
Масса 1000
зерен, г
Натура, г/л
16,5
30,4
57
33,2
713
16,6
17,0
17,0
30,8
33,4
39,5
67
64
75
34,1
34,7
36,7
725
739
749
17,2
34,4
68
35,1
739
17,7
32,5
73
34,7
736
6,8
17
Губернатор Дона
0,7
3
1,1
14,5
24,4
82
36,6
730
14,2
14,6
15,0
25,1
28,3
28,4
76
86
86
37,5
38,0
39,0
743
757
764
15,2
26,9
88
39,3
757
15,0
28,4
87
38,2
757
0,6
2,8
11
0,4
4
* – клейковина и ИДК по сорту Московская 39 показаны за 2012 год.
Содержание сырой клейковины в зерне озимой пшеницы в проводимых
исследованиях зависело в большей мере от сорта, погодных условий периодов
вегетации и применения азотных удобрений. Наиболее высокое содержание
клейковины на контрольном варианте было у сорта Московская 39-30,4% в
2012, самое низкое – 24,1% у сорта Губернатор Дона в острозасушливом 2010
году.
Наиболее высокое содержание клейковины было в 2012 году. Так, максимальное содержание клейковины было на варианте с внесением 90 кг азота
(весной), и составило 39,5-32,0%, соответственно по сорту Московская 39 и Губернатор Дона, что больше по сравнению с контролем на 9,1-7,4%.
В среднем за годы исследований установлено, что внесение азотных
удобрений повышает содержание сырой клейковины в зерне изученных сортов.
Наиболее высокое содержание клейковины по сорту Московская 39 было на
варианте с внесением 90 кг азота весной – 39,5%, а по сорту Губернатор Дона
на вариантах с внесением 45, 90 и 180 кг азота, и составило 28,3-28,4%.
14
На качество клейковины оказывают влияние неблагоприятные условия
созревания в колосе и при хранении. Хорошая, умеренно-упругая клейковина
имеет светло-серый или светло-желтый цвет, и относится к первой группе (4575 усл.ед.).
В 2012 году содержание ИДК в зерне озимой пшеницы относилось к первой группе (хорошая, умеренно-упругая). По сорту Московская 39 колебания
составляли от 57 на варианте контроль (без удобрений), до 75 единиц на варианте с внесением 90 кг азота весной.
По сорту Губернатор Дона колебания составляли от 48 единиц на контроле, до 68 единиц на варианте с внесением 135 кг азота (90 осенью + 45 кг
весной). В среднем по сорту озимой пшеницы Московская 39 показатели ИДК
составляли от 57 до 75 единиц, хорошая, умерено-упругая клейковина, относится к 1 группе качества. По сорту Губернатор Дона от 76 до 88 единиц – удовлетворительно слабая.
Масса 1000 зерен – важный показатель технологических свойств зерна.
Масса 1000 зерен показывает количество вещества, содержащегося в зерне, его
крупность.
В острозасушливом 2010 году масса 1000 зерен была самой низкой из
всех лет исследований. По сорту Московская 39 она составила от 27,8 г на контроле (без удобрений) до 32,0 г на варианте с внесением 90 кг азота весной. По
сорту Губернатор Дона масса 1000 зерен изменялась в среднем от 30,6 г на контроле до 33,0 г (7,8 %) на варианте с внесением 135 кг азота (90 осенью + 45 кг
весной).
2012 год был наиболее благоприятным по данному показателю качества
из трех лет исследований. По сорту Московская 39 минимальное значение данного показателя было на варианте контроль (без удобрений) и составило 37,0 г,
что выше по сравнению с 2011 на 5,7, а по сравнению с 2010 годом на 24,9%.
Сорт Губернатор Дона превосходил сорт Московская 39 по всем вариантам
опыта. На варианте контроль (без удобрений) масса 1000 зерен в 2012 году достигала 41,2 г, максимальное значение было на варианте с внесением 135 кг
азота (90 осенью + 45 кг весной) – 43,8 г.
Таким образом, за годы проведенных исследований сорт Губернатор Дона превосходил сорт Московская 39 по данному показателю по всем вариантам
опыта. Внесение азотных удобрений способствовало увеличению массы 1000
зерен по сортам и на всех вариантах опыта. По сорту Московская 39 максимального значения масса 1000 зерен достигала на варианте с внесением 90 кг
азота весной – 36,7 г, а по сорту Губернатор Дона на варианте с внесением 135
кг азота (90 осенью + 45 кг весной) – 39,3 г.
Важным показателем качества является и натура зерна. Натура приближенно показывает степень выполненности зерна. Зерно выполненное, полновесное имеет повышенную натуру.
Показатели натуры зерна острозасушливого 2010 года были самыми низкими за период исследований. Самой низкой она была на варианте контроль
(без удобрений) как по сорту Московская 39, так и по сорту Губернатор Дона и
составила 702 и 722 г/л соответственно.
15
В 2011 году самая низкая натура зерна была по сорту Московская 39 на
варианте контроль (без удобрений) – 718 г/л. Сорт Губернатор Дона превосходил по данному показателю сорт Московская 39 и составил на контроле 732 г/л.
Максимального значения по обоим сортам данный показатель достигал на варианте с внесением 90 кг азота весной: 751 и 765 г/л соответственно.
В 2012 году все варианты с внесением азотных удобрений обеспечили
получение наиболее высокой натуры зерна. Максимальным показателем отличался вариант с внесением дозы азота 90 кг весной как по сорту Московская 39,
так и по сорту Губернатор Дона и составил 756 и 767 г/л соответственно. Самым низким данный показатель был на варианте без удобрений (контроль) и
составил 720 и 737 г/л.
Таким образом, 2012 год отличался средней урожайностью сортов озимой
пшеницы, но превосходил 2010 и 2011 год по качеству зерна: клейковина, ИДК,
масса 1000 зерен и натурный вес зерна, содержание белка – по сорту Губернатор Дона.
Таким образом, в условиях Тамбовской области наибольшее влияние на
качество зерна азотные удобрения оказали на сорт озимой пшеницы Губернатор Дона: он обеспечил получение клейковины в 28,4% по качеству относящейся к удовлетворительно слабой (от 76 до 88 усл.ед.), получение максимальной
массы 1000 зерен 39,3 г и натуры 764 г/л.
Влияние азотных удобрений на химический состав зерна и соломы
различных сортов озимой пшеницы
Условия минерального питания, оказывая влияние на химический состав
растений и регулируя обменные процессы, являются важнейшими факторами
формирования урожая. Так, за исследуемый период содержание азота в зерне
озимой пшеницы было различным как по сортам, так и по вариантам опыта.
Внесение азотных удобрений определенно повлияло на химический состав зерна и соломы различных сортов озимой пшеницы.
В зерне озимой пшеницы сорта Московская 39 содержание азота было
наибольшим во все годы исследований и по всем вариантам опыта. В 2010 году
содержание азота в зерне озимой пшеницы было максимальным из трех лет исследований и составило от 3,22% на контроле (без удобрений) до 3,67% на варианте с внесением 180 кг азота (90 осенью + 90 кг весной). В среднем за три
года исследований минимальное содержание азота было на контроле (без удобрений), а максимальное – на варианте с внесением 180 кг азота (90 осенью + 90
кг весной) и составило 2,89-3,10% соответственно (табл. 7).
Сорт озимой пшеницы Губернатор Дона имел меньшие значения показателей, чем сорт Московская 39. Содержание азота в зерне озимой пшеницы Губернатор Дона в 2012 году было самым высоким за годы исследований. Так,
наименьшее содержание азота было на контроле (без удобрений) – 2,82%, а
максимальное на варианте с внесением от 90 до 180 кг азота и составило 2,99%.
В среднем за три года исследований самым низким содержание азота в зерне
16
было на варианте с внесением фосфора и калия в дозе 40 кг – 2,50%, а максимальное на варианте с внесением 135 кг азота (90 осенью + 45 кг весной) –
2,67%.
Колебания по содержанию азота в соломе озимой пшеницы за три года
исследований были существенными. Так, в острозасушливом 2010 году содержание азота в соломе озимой пшеницы Московская 39 было наибольшим из
трех лет исследований, и составляло от 0,89% на варианте с внесением фосфора
и калия в дозе 40 кг до 1,18% на варианте с внесением 45 кг азота весной. В
2011 году данный показатель был самым низким из трех лет исследований:
0,38-0,59%, а в 2012 составлял от 0,58% на контроле (без удобрений) до 0,65%
на вариантах с внесением 135 и 180 кг азота. В среднем за период исследований
минимальное содержание азота было на варианте с внесением фосфора и калия
в дозе 40 кг и составило 0,62%, максимальное содержание азота было на вариантах с внесением 90 кг весной и 180 кг азота (90 осенью + 90 кг весной) –
0,77%.
Таблица 7
Влияние азотных удобрений на содержание азота, фосфора и калия в
зерне и соломе озимой пшеницы в среднем за 2010-2012 гг.
Содержание, %
Варианты опыта
N
Р2О5
К2О
зерно
солома зерно солома зерно солома
Московская 39
Без
удобрений
Р40К40-фон
Ф+N45, в
Ф+N90, ос
Ф+N135, 90в + 45 ос
Ф+N180, 90в + 90 ос
Без
удобрений
Р40К40-фон
Ф+N45, в
Ф+N90, ос
Ф+N135, 90в + 45 ос
Ф+N180, 90в + 90 ос
2,89
2,91
2,98
2,98
3,03
3,10
0,69
0,91
0,62
0,92
0,74
0,91
0,77
0,95
0,74
0,95
0,77
0,94
Губернатор Дона
0,34
0,53
1,21
0,35
0,32
0,32
0,30
0,33
0,51
0,53
0,54
0,53
0,52
1,28
1,28
1,23
1,25
1,27
2,54
0,57
0,79
0,31
0,54
1,32
2,50
2,56
2,63
2,67
2,63
0,62
0,61
0,62
0,61
0,66
0,84
0,77
0,81
0,78
0,76
0,32
0,33
0,33
0,33
0,33
0,57
0,55
0,57
0,56
0,55
1,23
1,37
1,25
1,23
1,35
Содержание азота в соломе озимой пшеницы Губернатор Дона было ниже, чем по сорту Московская 39 в 2010 и 2011 году. В 2012 году содержание
17
азота в соломе составило от 0,70% на варианте с внесением 135 кг азота (90
осенью + 45 кг весной) до 0,91% на варианте с внесением 90 кг азота весной.
В среднем за три года исследований прослеживается влияние азотных
удобрений на содержание азота в соломе озимой пшеницы Губернатор Дона.
Минимальные показатели были на контроле (без удобрений) – 0,57%, максимальные 0,66% на варианте с внесением 180 кг азота (90 осенью + 90 кг весной).
Внесение азотных удобрений не оказало существенного влияния на содержание фосфора и калия в сортах озимой пшеницы. Так, колебания по содержанию фосфора и калия в зерне озимой пшеницы по сорту Московская 39,
как и по сорту Губернатор Дона по вариантам и годам исследований были незначительными. В среднем за годы исследований минимальное содержание
фосфора в зерне озимой пшеницы Московская 39 составляло 0,91% на вариантах без удобрений (контроль) и с внесением 45 кг азота весной, а максимальное
0,95% на вариантах с внесением 135 и 180 кг азота. Содержание калия было
минимальным 0,51% на варианте с внесением фосфора и калия в дозе 40 кг, а
максимальным 0,54% на варианте с внесением 90 кг азота весной.
По сорту озимой пшеницы Губернатор Дона содержание фосфора в зерне
было меньше, чем по сорту Московская 39 и составило 0,76% на варианте с
внесением 180 кг азота (90 осенью + 90 кг весной), и 0,84% на варианте с внесением фосфора и калия в дозе 40 кг. Содержание калия в зерне озимой пшеницы сорта Губернатор Дона было большим, чем по сорту Московская 39, и составило от 0,54% на варианте без удобрений (контроль) до 0,57% на варианте с
внесением фосфора и калия в дозе 40 кг и с внесением 90 кг азота.
Содержание фосфора и калия в соломе озимой пшеницы варьировало как
по сортам, так и по вариантам опыта во все годы исследований. В среднем за
годы исследований максимальное содержание фосфора в соломе сорта Московская 39 было на варианте с внесением фосфора и калия в дозе 40 кг – 0,35%, а
минимальное на варианте с внесением 135 кг азота (90 осенью + 45 кг весной) и
составило 0,30%. Содержание калия составляло от 1,21% на контроле (без
удобрений) до 1,28% на варианте с внесением фосфора и калия в дозе 40 кг и с
внесением 45 кг азота весной.
Влияние азотных удобрений на содержание фосфора и калия в соломе
озимой пшеницы Губернатор Дона также имело различие по годам и вариантам
опыта. Максимального значения данный показатель достигал в 2011 году: содержание фосфора составило 0,35-0,43%, а содержание калия 1,35-1,49%. В
среднем за годы исследований самое низкое содержание фосфора в соломе сорта Губернатор Дона составило 0,31% на варианте без удобрений (контроль),
наивысшее – на варианте с внесением азотных удобрений в дозах от 45 до 180
кг. Содержание калия было минимальным на вариантах с внесением фосфора и
калия в дозе 40 кг и внесением азота в дозе 135 кг (90 осенью + 45 кг весной) –
1,23%, а максимальное на варианте с внесением 45 кг азота весной – 1,37%.
18
Потребление питательных веществ сортами озимой пшеницы
Большое значение азота в начальные фазы развития растений обусловлено тем, что в этот период закладываются генеративные органы, и недостаточное обеспечение их азотом приводит к недобору урожая. Однако недопустимо и
избыточное внесение азотных удобрений с осени (более 60-90 кг д.в.), так как
это снижает зимостойкость растений, усиливает поражение их болезнями.
Внесение азотных удобрений в различные по уровню эффективного плодородия почвы оказывает неодинаковое влияние на вынос азота, фосфора и калия. Высокий азотный фон на одних почвах увеличивает вынос азота, фосфора
и калия, на других проявляется тенденция к уменьшению потребления этих
элементов из почвы.
За годы проведенных исследований выявлено, что сорт озимой пшеницы
Московская 39 выносит больше питательных веществ (азота, фосфора и калия),
чем сорт Губернатор Дона. Так, в острозасушливом 2010 году вынос азота по
сорту Московская 39 составил 39,2-47,4 кг, а по сорту Губернатор Дона 29,833,1 кг. Вынос фосфора и калия также был наибольшим по сорту Московская
39: 12,0-14,9, 16,5-19,6 кг, а по сорту Губернатор Дона 8,8-10,2, 15,9-20,6 кг
(табл. 8).
В 2011 и 2012 году вынос питательных веществ также был наибольшим
по сорту Московская 39. Вынос азота составил 25,3-30,8, 33,1-37,6 кг, фосфора
11,8-12,8, 11,7-13,0 кг, калия 23,8-26,9 и 21,7-26,3 кг.
В среднем за три года исследований минимальный вынос азота по сорту
Московская 39 составил 32,9 кг на варианте с внесением 40 кг фосфора и калия,
максимальный – 38,4 кг на варианте с внесением 180 кг азота (90 осенью + 90
кг весной), по сорту Губернатор Дона от 28,5 кг на варианте без удобрений
(контроль), до 31,5 кг на варианте с внесением 180 кг азота (90 осенью + 90 кг
весной). Вынос фосфора составил 12,2-13,3 кг по сорту Московская 39, 10,511,3 кг по сорту Губернатор Дона, калия – 20,7-24,2, 19,5-23,7 кг соответственно.
За период проведенных исследований можно сделать вывод, что на черноземах типичных с высокой обеспеченностью фосфором и калием вынос питательных веществ современными сортами озимой пшеницы, в частности сортом Московская 39 и Губернатор Дона выше, чем по нормативу. Так, сорт Московская 39 выносит больше азота на 10,3-15,8, фосфора на 3,9-5,0 кг и калия на
5,8-9,3 кг, Губернатор Дона азота на 5,9-8,9, фосфора на 2,2-3,0 и калия на 4,68,8 кг питательных веществ с 1т урожая зерна с учетом соломы.
19
Таблица 8
Вынос питательных веществ 1т урожая зерна озимой пшеницы с учетом
соломы, кг
Московская 39
Губернатор Дона
Вариант
N
P2O5
К2О
N
P2O5
К2О
2010 год
1
39,2
12,7
16,5
30,7
9,3
15,9
2
40,4
12,8
17,2
29,8
8,8
17,1
3
44,8
12,0
17,6
30,8
8,8
16,8
4
45,4
12,7
17,6
31,2
9,1
17,0
5
43,8
13,1
19,0
33,1
10,2
19,4
6
47,4
14,9
19,6
32,3
9,6
20,6
2011 год
1
27,8
12,2
23,8
21,9
11,0
23,5
2
25,3
11,8
23,9
21,4
11,8
22,6
3
26,1
11,9
25,2
20,9
11,4
24,4
4
27,2
12,7
24,7
22,4
12,3
25,4
5
30,3
12,4
25,6
24,9
11,4
24,2
6
30,8
12,8
26,9
27,0
11,9
26,4
2012 год
1
34,3
11,7
21,7
32,8
11,1
21,6
2
33,1
12,6
23,0
34,8
12,5
18,7
3
35,1
12,8
23,2
36,3
11,8
23,0
4
36,3
13,0
25,2
38,3
12,5
21,0
5
37,6
12,8
26,3
35,2
11,8
20,7
6
36,9
12,2
26,2
35,2
12,1
24,1
В среднем за 2010-2012 год
1
33,8
12,2
20,7
28,5
10,5
20,3
2
32,9
12,4
21,4
28,7
11,0
19,5
3
35,3
12,2
22,0
29,3
10,7
21,4
4
36,3
12,8
22,5
30,6
11,3
21,1
5
37,2
12,8
23,6
31,1
11,1
21,4
6
38,4
13,3
24,2
31,5
11,2
23,7
Норматив для лесостепной зоны Центрально-Черноземной зоны: N – 22,6;
Р2О5 – 8,3; К2О – 14,9 (Методическое руководство, 2008).
О степени усвоения азота из аммиачной селитры судили по коэффициентам его использования, определенных разностным методом (Державин и др.,
20
1986). Использование озимой пшеницей азота из аммиачной селитры существенно различалось по годам исследований, между дозами и сортами (табл. 9).
Таблица 9
Коэффициенты использования азота из удобрений, %
Дозы азота, кг/га 2010 2011 2012
В среднем за 2010-2012 гг.
Московская 39
45
25
39
33
32
90
16
37
36
29
135
8
29
13
17
180
7
19
4
10
Губернатор Дона
45
16
9
42
22
90
15
24
40
26
135
8
20
10
13
180
4
18
2
8
Наибольший коэффициент использования азота по сорту Московская 39
был в наиболее благополучном 2011 году, тогда как у сорта Губернатор Дона
лучшие показатели получены в 2012 году. В то же время потребление азота из
удобрения во многом зависело от дозы. Особенно это заметно в менее благополучные годы, так как в этих случаях разница между минимальной и максимальной дозами составила от четырех до двадцати кратной величины.
В среднем за все годы исследований Московская 39 лучше использовала
азот аммиачной селитры в дозе N45 весной, при этом КИУА составил 32%, а у
Губернатора Дона при дозе N90 – 26%. В остальных вариантах опыта данные
показатели по обоим сортам мало различались между собой.
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ
Критерием внедрения любого исследуемого агротехнического приема в
производство является его экономическая эффективность, позволяющая увеличить выход продукции с единицы площади в натуральном и стоимостном выражениях (Ястер, Филдер, 1997).
Экономическая эффективность агроприема зависит от затрат энергии,
труда и средств, израсходованных на выполнение технологического процесса, и
от этой полученной величины и качества продукции. Агротехнический прием
считается целесообразным, когда выручка от реализации этой продукции возмещает производственные затраты, а также обеспечивает получение дополнительного чистого дохода.
21
Центральное место в планировании применения минеральных удобрений
занимает научно обоснованный метод расчета доз питательных веществ, так
как их превышение или их занижение приводит к снижению агрономической и
экономической эффективности (Иванов и др., 2010). Определение экономического эффекта по всем вариантам опыта показало, что в варианте с внесением
фосфорно-калийных удобрений условно чистый доход оказался ниже, чем на
контроле, поскольку затраты на применение этих удобрений оказались выше
стоимости прибавки урожая (табл. 10).
Весеннее внесение азотных удобрений способствовало значительному
повышению урожайности. Представленные в таблице 11 данные позволяют судить об экономической эффективности доз и сроков внесения минеральных
удобрений.
Для того, чтобы выделить отдельно эффект от применения азотных удобрений, использовать для расчетов прибавку урожая, полученную по отношению
к варианту РК. Полученные результаты говорят о том, что наибольший экономический эффект был получен при внесении азота весной в подкормку. Благодаря более высокой прибавке урожая и меньших затрат, связанных с применением удобрений, в этих вариантах опыта получены более высокий условночистый доход с 1 га и высокая рентабельность. Условно чистый доход варьировал на сорте Московская 39 от 1748 до 2776 руб/га, по сорту Губернатор Дона
от 1298 до 2596 руб/га. Рентабельность составила 93-117% и 87% соответственно.
Таблица 10
Влияние минеральных удобрений на экономическую эффективность их
применения под озимую пшеницу (в среднем за 2010-2012 гг.)
Стоимость
Затраты на
Условно
Варианты
Урожай,
урожая,
производство
чистый доход,
опыта
ц/га
руб/га
урожая, руб/га
руб/га
Московская 39
Без удобрений
18,1
16290
8500
7790
Р40К40
19,2
17280
11013
6267
N45Р40К40
22,8
20520
12505
8015
N90Р40К40
25,6
23040
13997
9043
N135Р40К40
23,1
20790
15489
5301
N180Р40К40
21,4
19260
16981
2279
Губернатор Дона
Без удобрений
28,2
25380
8500
16880
Р40К40
29,8
26820
11013
15807
N45Р40К40
32,9
29610
12505
17105
N90Р40К40
36,0
32400
13997
18403
N135Р40К40
32,7
29430
15489
13941
N180Р40К40
30,9
27810
16981
10829
22
Таблица 11
Экономическая эффективность применения азотных удобрений
под озимую пшеницу (в среднем за 2010-2012 гг.)
Затраты на
Прибавка Стоимость
Условно
Рентабельность
Дозы
применение
урожая
прибавки
чистый
применения
азота,
азотных
от азота,
урожая,
доход,
удобрений,
кг/га
удобрений,
ц/га
руб/га
руб/га
%
руб/га
Московская 39
45
3,6
3240
1492
1748
117
90
6,4
5760
2984
2776
93
135
3,9
3510
4476
- 966
180
2,2
1980
5968
- 3988
Губернатор Дона
45
3,1
2790
1492
1298
87
90
6,2
5580
2984
2596
87
135
2,9
2610
4476
- 1866
180
1,6
1440
5968
- 4528
ВЫВОДЫ
1.
На типичных черноземах Тамбовской области внесение азотных
удобрений весной в подкормку озимой пшеницы было высокоэффективным.
Даже в неблагоприятном 2010 году прибавка урожая обоих сортов оказалась
статистически достоверной. Несмотря на крайне неблагоприятные погодные
условия двух лет исследований в среднем за три года наиболее высокая урожайность получена при внесении N90, составившая по сорту Московская 39 –
25,6 ц/га, по сорту Губернатор Дона – 36,0 ц/га. Во все годы исследований сорт
Губернатор Дона значительно превышал по урожайности сорт Московская 39.
В крайне неблагоприятном 2010 году урожайность озимой пшеницы Губернатор Дона на контроле была почти в 3 раза выше Московской 39, а в среднем за
годы исследований выше в 1,6 раза. Максимальная урожайность сорта Губернатор Дона составила 59,9 ц/га, тогда как Московской 39 только 48,2 ц/га.
2.
На эффективность азотных удобрений большое влияние оказали погодные условия. В самом благоприятном году действие азотных удобрений оказалось максимальным. При внесении N90 весной прибавка урожая зерна обоих
сортов составила 10,8 ц/га, а окупаемость каждого 1 кг азота Московской 39 –
10 кг, Губернатор Дона – 8,3 кг.
3.
Наиболее тесная связь между содержанием форм минерального
азота в почве и прибавкой урожая от азотных удобрений получена по содержанию нитратного азота. Коэффициенты корреляции по этой форме азота составили -0,82, а по аммонийной -0,39. Более тесная связь между содержанием ми23
нерального азота в почве и эффективностью азотных удобрений установлена по
результатам весеннего обследования полей. Коэффициенты корреляции при
осеннем отборе образцов составили по нитратному азоту -0,52, при весеннем 0,79, по минеральному азоту -0,54 и -0,75 соответственно.
4.
Применение азотных удобрений способствовало улучшению качества зерна озимой пшеницы. В среднем за три года содержание сырого белка в
Московской 39 увеличилось с 16,5% на контроле до 17,7% на варианте, где
внесли 180 кг/га азота (90 осенью + 90 весной). По сорту Губернатор Дона содержание сырого белка возросло с 14,5% на варианте без удобрений до 15,2%
при внесении N135 (90 осенью + 45 весной). Показатели ИДК по сорту Московская 39 составляли от 57 до 75 единиц, что относится к хорошей, умереноупругой. По сорту Губернатор Дона от 76 до 88 единиц, что относится к удовлетворительно слабой группе качества.
5.
По массе 1000 зерен сорт Губернатор Дона превосходил сорт Московская 39 на 2,6-3,4 г. Наибольшую массу 1000 зерен пшеница формировала
на варианте с внесением 90 кг азота весной – 36,7 г, а по сорту Губернатор Дона
на варианте с применением 135 кг азота (90 осенью + 45 кг весной) и составила
39,3 г. Внесение азотных удобрений способствовало увеличению натуры зерна
с 713 до 749 г/л по сорту озимой пшеницы Московская 39, и с 730 до 764 г/л по
сорту Губернатор Дона.
6.
При выращивании озимой пшеницы на черноземах типичных с высокой обеспеченностью фосфором и калием удельный вынос питательных веществ испытанными сортами озимой пшеницы оказался выше по сравнению с
нормативом. Так, сорт Московская 39 потребляет больше азота на 10,3-15,8,
фосфора на 3,9-5,0 кг и калия на 5,8-9,3 кг, Губернатор Дона азота на 5,9-8,9,
фосфора на 2,2-3,0 и калия на 4,6-8,8 кг питательных веществ с 1 т урожая зерна с учетом соломы.
7.
Применение азотных удобрений весной в подкормку озимой пшеницы в дозах 45 и 90 кг/га было наиболее эффективно на обоих сортах. Условно
чистый доход в ценах 2012 года варьировал по Московской 39 от 1748 до 2776
руб/га, по Губернатору Дона от 1298-2596 руб/га. Рентабельность соответственно составила 93-117 и 87%. Внесение фосфорных и калийных удобрений
снижало величину условно чистого дохода, поскольку прибавка от их применения оказалась несущественной. В связи с более высокой урожайностью условно
чистый доход от внесения азотных удобрений в дозе N45 и N90 по сорту Губернатор Дона в два раза превышал сорт Московская 39.
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ
1. Для условий Тамбовской области на черноземах типичных с высокой
обеспеченностью подвижными формами фосфора и калия азотные удобрения
целесообразно вносить весной в подкормку в дозах 45-90 кг/га в зависимости от
содержания в почве нитратного азота.
24
2. Для определения целесообразности внесения и установления доз азота
следует руководствоваться результатами диагностического обследованиями посевов весной в период возобновления вегетации на содержание нитратного азота в почве.
Список опубликованных работ по теме диссертации
1. Иванова О.М. Эффективность удобрений под озимую пшеницу на типичном черноземе Тамбовской области. В сб. Материалы 44-й международной
научной конференции молодых ученых и специалистов «Комплексное применение средств химизации в адаптивно-ландшафтном земледелии». М.:ВНИИА,
2010. – С. 115-118.
2. Вислобокова Л.Н., Скорочкин Ю.П., Иванова О.М. Эффективность
удобрений под озимую пшеницу в зависимости от содержания фосфора в почве. В сб. Материалы 44-й международной научной конференции молодых ученых и специалистов «Комплексное применение средств химизации в адаптивно-ландшафтном земледелии». М.: ВНИИА, 2010. – С. 39-40.
3. Козеичева Е.С., Иванова О.М., Чернова Л.С., Прошкин В.А. Эффективность азотных удобрений в зависимости от агрохимических свойств черноземных почв ЦФО РФ. Плодородие. – 2011. – №2 (59). – С. 12-14.
4. Воронцов В.А., Иванова О.М. Влияние способов основной обработки
почвы и средств химизации на урожайность озимой пшеницы. Аграрная наука.
– 2011. – №6. – С.17-19.
5. Иванова О.М. Оценка влияния азотных удобрений на продуктивность
сортов озимой пшеницы на типичном черноземе. Агрохимический вестник. –
2012. – №5. – С. 44-45.
6. Иванова О.М. Влияние азотных удобрений на урожайность и качество
различных сортов озимой пшеницы на типичном черноземе Тамбовской области. Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. Мичуринск-наукоград РФ. – 2012. – № 4. – С. 49-54.
25
______________________________________________________
РАБОТА ПО ИЗДАНИЮ ВЫПОЛНЕНА В РЕДАКЦИОННО-ИЗДАТЕЛЬСКОМ ОТДЕЛЕ ВНИИА
Лицензия на издательскую деятельность ЛР 040919 от 07.10.98
Лицензия на полиграфическую деятельность ПЛД № 53-468 от 13.08.99
Подписано в печать 22.03.2013 Формат 60х84/16 Бум. писч. бел. Печать офсетная
Усл. печ. л. 1,6
Заказ № 4
Тираж 100 экз.
127550, Москва, ул. Прянишникова, 31 А
Тел. (499) 976-25-01, e-mail: pl@vniia-pr.ru
26