Оптимизация азотного питания овса в севооборотах Центрального Нечерноземья

Реакция сортов озимой пшеницы на минеральные удобрения и средства защиты растений изменялась по годам и предшественникам. У тритикале наиболее высокой урожайностью отличался сорт Гермес при высокоинтенсивной технологии (7,08 и 6,78 т/га), лучший показатель отмечен по предшественнику многолетние травы. В условиях 2010 г. более высокую урожайность обеспечили сорта Немчиновский 56 и Антей (6,82 и 6,83 т/га). У озимой ржи в условиях 2007 г. по урожайности и предшественнику однолетние травы выделился сорт Московская 12

(7,11 т/га), затем Татьяна - 6,65 т/га и Валдай - 6,13 т/га.

По предшественнику многолетние травы лучшим был сорт Татьяна - 6,13 т/га, затем Валдай - 5,86 т/га и Московская 12 - 6,65 т/га. В 2010 г. по предшественнику однолетние травы лучшим был сорт Московская 12 -6,75 т/га, затем Валдай - 6,56 т/га и Татьяна - 6,41 т/га.

Таким образом, минеральные удобрения и средства защиты растений положительно влияли на урожайность сортов озимой пшеницы в условиях Центрального Нечерноземья.

Литература

1. Политыко П.М., Парыгина М.Н., Вольпе А.А., Прокопенко А.Г. Защита озимых осенью // Защита и карантин растений, 2008, № 8. - С. 20-22.

2. Парыгина М.Н. Эффективность технологий возделывания озимой пшеницы разных сортов по предшественникам в Центральном Нечерноземье: Автореф. дисс. уч. ст. к.с.-х.н. - Немчиновка, 2009. - 22 с.

3. Прокопенко А.Г., Зяблова М.Н., Политыко П.М. Влияние технологий возделывания разных сортов озимой ржи по предшественникам на структуру и урожайность / Сборник материалов Межд. научной конференции: Научное обеспечение аграрного производства в современных условиях. - Смоленск, 2010, часть 1. - С. 235-237.

УДК 631.84

ОПТИМИЗАЦИЯ АЗОТНОГО ПИТАНИЯ ОВСА В СЕВООБОРОТАХ ЦЕНТРАЛЬНОГО НЕЧЕРНОЗЕМЬЯ

В.В. Конончук, д.с.-х.н., М.С. Гончаренко, аспирант Лаборатория разработки севооборотов, e-mail: mosniish@yandex.ru

В длительном стационарном полевом многофакторном опыте на дерново-подзолистой почве установлены параметры обеспеченности почвы и растений овса азотом для получения урожайности и качества зерна разного уровня в зависимости от складывающихся условий увлажнения в центре Нечерноземной зоны РФ.

Ключевые слова: Дерново-подзолистая почва, нитратный азот, овес, общий азот в растениях, азотные удобрения, диагностика.

OPTIMIZATION OF OAT NITROGEN NUTRITION IN CROP ROTATIONS IN CENTRAL NON-CHERNOZEM ZONE V.V. Kononchuk, M.S. Goncharenko

Parameters of soil and oats nitrogen supportability for sod-podzolic soil were found during long term stationary field experiment aiming the yield and grain quality provided with different grade based on current humidity conditions in the centre of Non-chernozem zone of Russia.

Keywords: sod-podzolic soil, nitric nitrogen, oats, total nitrogen in plant, nitrogen fertilizers, diagnostics.

Для современных интенсивных сортов зерновых культур, в том числе и овса, выращиваемых в Центральном Нечерноземье, отсутствуют четкие рекомендации по обеспечению их азотного питания. В связи с этим, цель настоящего исследования состояла в установлении степени влияния агротехнических факторов на величину и качество урожая овса, а также связи последних с запасами нитратного азота в почве, содержанием Кобщ. в растениях в течение вегетации и выявлении диапазона оптимальных параметров для достигнутого максимального уровня урожайности и качества зерна.

Исследования проводили в 2009-2010 гг. на опытном участке Московского НИИСХ в пос. Немчиновка в двух закладках длительного многофакторного стационарного полевого опыта на среднесуглинистой дерново-подзолистой почве средней окультуренности. Овес сорта Борец возделывали 8-й культурой в двух 8-польных по-

левых севооборотах с насыщением бобовыми культурами 25 и 50% в условиях одного опыта. Предшественник (фактор А) озимая пшеница по унавоженному (40 т/га) пласту клевера и люцерны с тимофеевкой (25%) и клевера с люцерной (50%) двух лет пользования.

В опыте изучали 5 вариантов систем удобрения (фактор С): навоз, 40 т/га (последействие), навоз + К60 - фон, фон + N30, фон + N,50, фон + N90, фон + ^20 по двум способам основной обработки почвы (фактор В) - вспашке плугом с предплужником на 20-22см и поверхностному рыхлению на 8-12 см.

Посев проводили в лучшие агротехнические сроки (23 мая), нормой 5,0-5,5 млн/га всхожих семян. После уборки озимой пшеницы в пахотном (0-20 см) слое почвы содержалось: гумус 1,5-1,8%, P2O5 и K2O (по Кирсанову) соответственно 150-230 и 60-100 мг/кг, pHKCl 5,6-6,3.

Повторность 4-х кратная, общая площадь делянки 144 м2. Учет урожая сплошной поделяночный комбайном Sampo-130. Статистическую обработку учетов урожаев и регрессионный анализ связи урожаев и качества зерна с запасами N-N03 в почве и содержанием ^бщ. в растениях осуществляли с помощью компьютерных программ, разработанных в лаборатории методики опытов с удобрениями ВИУА [1].

Погодные условия вегетационных периодов 20092010 гг. существенно различались. Если 2009 г. по сумме осадков, их распределению и температурному режиму обеспечивал высокую урожайность, то в 2010 г. отсутствие осадков со второй половины июня по начало августа на фоне повышенной среднесуточной температуры воздуха ухудшало условия формирования и налива зерна. В связи с этим уровень урожайности уменьшался с 4,37-6,11 т/га в 2009 г. до 2,36-3,51 т/а и в среднем составил лишь 57% от показателей благоприятного года.

Нами установлено, что как при нормальном, так и при недостаточном увлажнении несколько большей урожайностью выделялся овес, выращиваемый по обороту пласта клевера с люцерной - в среднем 5,50 т/га и 3,15 т/га против 5,14 т/га и 2,91 т/га по обороту пласта клевера и люцерны с тимофеевкой соответственно по годам. Однако превышение было небольшим и составляло всего 7-8%.

Овес, обладающий мощной корневой системой, независимо от условий увлажнения формировал близкий уровень урожайности как по фону вспашки, так и по поверхностному рыхлению. Величины урожайности при этом составляли в среднем 5,44 и 5,45 т/га, 2,96 и 3,09 т/га соответственно по указанным фонам и влагообеспеченности.

При урожайности зерна на фоне последействия навоза и предпосевного внесения К60 в среднем 4,82 и 2,65 т/га в нормальных и в засушливых условиях положительное влияние возрастающих доз азотных удобрений было достаточно хорошо выражено и носило затухающий характер. В 2009 г. для формирования урожайности зерна достигнутого максимального уровня, равного в среднем 5,75-5,84 т/га достаточно было внесения ^0_60 перед посевом на навозно-калийном фоне. Полученные величины на 19-21% превышали показатели фонового варианта. Внесение более высоких доз азота не способствовало дальнейшему росту урожайности. В засушливом 2010 г. урожайность зерна, близкая к достигнутому максимуму и равная в среднем 3,30 т/га, создавалась более высокими дозами азота (60-90 кг/га) и была на 24% выше показателя на навозно-калийном фоне. Как и при нормальном увлажнении увеличение дозы N сверх

указанного оптимума снижало урожайность и эффективность удобрений до 3,08 т/а или на 16% (табл. 1).

На среднеокультуренной дерново-подзолистой почве в слое 0-20 см с содержанием гумуса до 2%, высоким содержанием подвижного фосфора и средним - калия в нормальных условиях увлажнения высокая урожайность овса 5,7-5,8 т/га обеспечивалась при выращивании его в севообороте как по обороту пласта бобовых, так и бобо-во-злаковых трав 2-х лет пользования с высокой долей бобового компонента. В качестве основной обработки почвы возможно использование поверхностного рыхления, при этом дозы азотных удобрений в предпосевное внесение не должны превышать 60 кг/га [2].

Во все годы проявлялась устойчивая и четко выраженная корреляционная связь урожайности и качества зерна с запасами N-NO3 в почве весной (всходы-кущение), начало трубкования и содержанием общего азота в растениях в начале и в средине вегетации. Она имела вид затухающих кривых и выражалась уравнениями регрессии типа У(Б) = а0 + а^0,5^) + а^П(Р), где: У - урожайность, т/га; Б - содержание сырого белка, %; N - запасы N-NO3 в почве, кг/га, 1 N - 1 кг/га N-NO3; N - содержание ^бщ. в растениях, %, ШР - 1%. Коэффициенты корреляции расчетных и фактических показателей высокие: г = 0,69-0,95.

Среди публикаций за последние 25 лет удалось отыскать лишь две работы, выполненные в сухостепной зоне Южного Урала [3, 4]. В тоже время возросший интерес отечественных зернопроизводителей к этой культуре, обусловленный появлением сортов нового поколения с высоким потенциалом продуктивности, требует существенного усиления внимания со стороны ученых - агрохимиков, особенно в плане оптимизации условий минерального питания.

Согласно установленным нами зависимостям на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве при указанном выше уровне исходного плодородия весенние запасы N-NO3 в слое 0-60 см от 30 до 50 кг/га обеспечивали получение от 4 до 5 т/га зерна с содержанием сырого белка не выше 8,6%. При этом содержание общего азота в надземной массе находилось в пределах 4,0-4,1%. Повышение обеспеченности почвы и растений азотом до 50-70 кг/га и до 4,2-4,4% N способствовало росту урожайности и содержания сырого белка в зерне до 4,9-5,6 т/га и до 8,8-9,1%. Контролем для указанного уровня урожайности и качества зерна служит содержание ^бщ. в целом растении в фазе выметывания метелки 1,251,50% (табл. 2).

1. Влияние агротехнических факторов на урожай овса в разных условиях увлажнения 2009-2010 гг., т/га

Предшественник ) Оборот пласта Способы основной обработки почвы*) Системы удобрения )

клевер + люцерна клевер + люцерна + тимофеевка вспашка на 20-22 см поверхностное рыхление на 8-12 см навоз + К60 - фон фон + фон + N60 фон + N9(5 фон + ^20

2009 2010 2009 2010 2009 2010 2009 2010 2009 2010 2009 2010 2009 2010 2009 2010 2009 2010

5,50 3,15 5,14 2,91 5,44 2,96 5,45 3,09 4,82 2,65 5,75 3,16 5,84 3,30 5,70 3,29 5,52 3,08

НСР„ 5, т/га

0,16 0,22 - - 0,16 0,18 - - 0,28 0,19

*) в среднем по факторам, кроме изучаемого.

____________________________

2. Обеспеченность почвы (слой 0-60 см) и растений азотом для получения урожая и _качества зерна овса разного уровня. Расчетные показатели 2009-2010 гг._

Условия увлажнения, ГТК

нормальные, 1,40 засушливые, 0,78

N-N03, кг/га N % N-N03, % выноса азота урожай, т/га сырой белок, % N-N03, кг/га N % N-N03, % выноса азота урожай, т/га сырой белок, %

всходы - кущение выметывание кущение выметывание

до 50 4,0-4,1 - 70-80 4,2-4,9 8,4-8,6 60-80 3,3-3,8 1,1-1,2 90-100 2,7-2,8 8,2-8,5

50-70 4,2-4,4 1,25-1,50 90-100 4,9-5,6 8,8-9,1 100-120 3,9-4,2 1,5-1,6 100-110 3,0-3,1 8,6-10,3

90-130 4,5-4,7 1,55-1,70 120-140 5,6-6,0 9,6-10,2 140-160 4,3-4,5 1,5-1,6 120-180 3,1-3,3 10,0-11,3

150-190 4,8-5,0 1,80-1,90 120-140 5,7-5,9 10,4-11,6 180-200 - - 160-260 3,0-3,4 10,0-12,0

210-250 5,1-5,2 - 170-180 5,3-5,8 11,6-12,0 - - - - - -

В сложившихся условиях урожайность зерна в пределах 5,6-6,0 т/га обеспечивалась запасами N-NO3 в почве не ниже 90-130 кг/га и содержанием общего азота в надземной массе 4,5-4,7% в начале и 1,55-1,70% в середине вегетации. При этом содержание сырого белка в зерне достигало 9,6-10,2%. Более высокие запасы нитратного азота в почве и содержание общего азота в растениях (соответственно 150-190 кг/га, 4,8-5,0% и 1,801,90% N не влияли на величину урожайности, но повышали содержание белка в зерне до 10,4-11,6%. Дальнейший рост обеспеченности почвы нитратным азотом до 210-250 кг/га сопровождался тенденцией снижения урожайности, но уровень белковости зерна продолжал расти до 11,6-12,0% (табл. 2).

Следовательно, для получения планируемого (6 т/га) урожая зерна овса, выращиваемого по обороту пласта многолетних бобовых или бобово-злаковых трав в условиях нормального увлажнения с содержанием сырого белка 10-11% запасы N-NO3 в слое почвы 0-60 см в период всходы-кущение должны быть не ниже 130-150 кг/га или 120-140% от выноса азота, а содержание общего азота в растениях весной равно 4,7-4,8%, в начале выметывания метелки - 1,7-1,8%. Меньшей урожайности соответствовали и меньшие запасы N-NO3 и содержание общего азота в растениях.

Засуха снижала урожайность зерна практически на 50%. Согласно результатам наших исследований урожайность, близкая к достигнутому максимуму, равная 3,0-3,1 т/га с содержанием сырого белка в зерне не ниже 10%, обеспечивалась запасами нитратов в почве весной в пределах 120-140 кг/га или 110-120% от выноса азота урожаем, которые были очень близки к показателям в

нормальный по увлажнению год. Установлено также, что формирование урожайности и качества зерна указанного уровня обеспечивалось при меньшей концентрации общего азота в надземной массе - 4,2-4,3% в кущение и 1,5-1,6% - в начале выметывания метелки. Увеличение количества нитратов в почве до 180-200 кг/га повышало урожайность незначительно, но способствовало дальнейшему росту содержания сырого белка в зерне до 10-12% (табл. 2).

Таким образом, при выращивании современных интенсивных сортов овса в полевых севооборотах на среднеокультуренных дерново-подзолистых почвах Центрального Нечерноземья для получения высокой урожайности зерна с содержанием сырого белка не ниже 11% в нормальных условиях увлажнения необходимо создавать запасы NNО3 в корнеобитаемом слое почвы (0-60 см) в период всходы-кущение внесением азотных удобрений 130-150 кг/га. Контролем достаточного уровня азотного питания овса при этом служат показатели содержания общего азота в целом растении, равные 4,7-4,8%, а в начале выметывания метелки -1,7-1,8%.

При расчетах доз азотных удобрений следует использовать нормативы затрат азота удобрений на сдвиг запасов N-N0^ в почве на 100 кг/га, равные 90 кг/га - после бобовых, 120 кг/га - после бобово-злаковых травосмесей 2-х лет пользования или величины затрат N удобрения на сдвиг содержания N„6^ в растениях в период всходы кущение - 190 кг/га, начало трубкования - 120 кг/га независимо от способов основной обработки почвы и видового состава предшествующих пластов трав.

Литература

1. Панников В.Д. (ред.) Методические указания по проведению исследований в длительных опытах с удобрениями. - М., 1983. части 1-2.

2. Шафран С.А. Оптимизация азотного питания зерновых культур при различной обеспеченности дерново-подзолистых почв фосфором и калием: Автореф. дисс. д.с.-х.н. - М., 1995. - 51 с.

3. Дженис Ю.А. Оптимизация минерального питания овса на основе растительной диагностики // Проблемы аграрного сектора Южного Урала и пути их решения // В сб. науч. трудов Чел. Гос. агр. инж. ун-та. - Челябинск, 2008. Вып. 8. - С. 179-184.

4. Проберж Э. С., Дженис Ю. А. Оценка азотного режима почвы для диагностики питания овса в Зауралье // Плодородие, 2008, № 1(40). - С. 31-32.