Влияние азотных удобрений на качество зерна и урожайность яровой пшеницы (на примере учхоза «Миндерлинское» Красноярского края)

5. Ишбирдин А.Р., Ишмуратова М.М. Адаптивный морфогенез и эколого-ценотические стратегии выживания травянистых растений // Методы популяционной биологии. - Сыктывкар, 2004. - Ч. 2. - С. 113-120.

6. Мамаев С.А Основные принципы методики исследования внутривидовой изменчивости древесных растений // Индивидуальная и эколого-географическая изменчивость растений. - 1975. - Вып. 94. - С. 3-21.

7. Ростова Н.С. Корреляции: структура и изменчивость. - СПб.: Изд-во СПб. ун-та, 2002. - 308 с.

УДК 633.11:631.811.1(571.51) Г.А. Демиденко, Е.В. Котенева

ВЛИЯНИЕ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЙ НА КАЧЕСТВО ЗЕРНА И УРОЖАЙНОСТЬ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ

В статье рассматриваются вопросы использования азотных удобрений в севооборотах Емелья-новского района Красноярского края. Исследование азотного режима почв, диагностики нуждаемости растений в азоте, методики определения доз азота под планируемый урожай, применения изотопа N с целью определения количественных показателей использования, закрепления в почве и потерь азота удобрений является актуальным в агропромышленных комплексах края.

Ключевые слова: севооборот, азотные удобрения, урожай, яровая пшеница.

G.A. Demidenko, Ye.V. Koteneva NITRIC FERTILIZER APPLICATION FOR CROP ROTATIONS IN YEMELYANOV AREA OF KRASNOYARSK REGION

Issues of nitric fertilizer application for crop rotations in Yemelyanovsk area of Krasnoyarsk region are considered in the article. Research of the soil nitric mode, diagnostics of plant need in nitrogen, techniques for determination of nitrogen doses according to the planned crop, N isotope application in order to determine the quantity indicators of use, fixation in a soil and losses of fertilizer nitrogen is actual for the agroindustrial complexes of the region.

Key words: crop rotation, nitric fertilizers, crop, spring wheat.

Введение

Одна из важнейших задач современного сельского хозяйства - увеличение производства зерна. Получение максимального экологически выгодного урожая базируется на использовании лучших сортов, обеспечении необходимых физических и химических свойств почв, своевременном и качественном выполнение всех агротехнических работ [5-7, 10, 15]. Одним и самым важным условием для обеспечения необходимых физических и химических свойств почвы является применение удобрений. Азотные туки среди них - один из первейших резервов увеличения урожайности сельскохозяйственных культур. Работами многих ученых установлена высокая потребность полевых культур в дополнительном внесении промышленного азота.

Требования к экономически оправданному и экологически уравновешенному применению азотных удобрений обуславливают целесообразность проведения исследований по оптимизации азотного питания растений на основе почвенной диагностики и агротехнических приемов рационального их внесения [9,16,17].

Цель исследования состоит в оценке влияния азотных удобрений на качество зерна и урожайность яровой пшеницы, а также в обосновании и разработке приемов эффективного использования азота почв и удобрений для формирования высокого и качественного уровня урожая яровой пшеницы в сибирских агроценозах.

Объект и методы исследования

Учхоз «Миндерлинское» расположен в центральной части Красноярской лесостепи, которая представляет собой полого-увалистую предгорную равнину. Красноярская лесостепь входит в зону прохладного,

достаточно увлажненного агроклиматического района с резко выраженным континентальным климатом. Агроценозы представлены в основном зерновыми культурами, среди которых на первом месте по площади возделывания стоит яровая пшеница. Вегетационный период яровой пшеницы 75-115 дней.

Яровая пшеница требовательна к условиям минерального питания и к наличию в почве легкодоступных питательных веществ. Это объясняется ее сравнительно коротким вегетационным периодом и пониженной усвояющей способностью корневой системы [1,4,8]. Пшеница страдает от повышенной почвенной кислотности. Хорошие урожаи ее можно получить на почвах слабокислых и нейтральных (рН 6,0-7,5).

Методы исследования

Весна наступает в обычные сроки. Лето жаркое, наиболее жарким является июль, средняя температура +22,2 °С. Повышенные температуры способствуют созданию засушливых условий, о чем свидетельствует ГТК, равный 0,78. Осадки за лето распределены неравномерно. Июнь, август характеризуются как влажные месяцы, июль - засушливый месяц.

На серой лесной почве проводились опыты по изучению возможности использования яровой пшеницей азотных удобрений, внесенных в разные слои почвы, и их влияние на формирование урожая.

Гумусово-аккумулятивный горизонт серых лесных почв имеет темную окраску и большую мощность (до 2-30 см). Содержание гумуса в почве - 6-8 %. Доля гуминовых кислот несколько выше доли фульвокис-лот. Содержание азота определяется в пределах 0,15-0,3%. Характерны кислая реакция почвенного раствора и некоторая ненасыщенность основаниями. Емкость поглощения колеблется от 18 до 30 мг-экв/100 г почвы. Характерна высокая плотность иллювиальных горизонтов (1,5-1,65 г/см3 ). Общая пористость изменяется от 50-60 % в верхних горизонтах почвы до 4-45 % в иллювиальных [4].

Полевые опыты проводились на делянках площадью 100 м. Исследовалось влияние применения следующих удобрений: аммиачная селитра, сульфат аммония, мочевина, натриевая селитра в дозе 90 кг/га. Фосфорные применяли в той же дозе, калийные - 60 кг/га. Схема опыта: 1) РК - фон; 2) фон + аммиачная селитра; 3) фон + мочевина; 4) фон + натриевая селитра; 5) фон + сульфат аммония. Удобрения вносили поверхностно и локально. При первом способе их перемешивали с верхним слоем (0-5 см), при втором -смешивали с песком и вносили узкой лентой на глубину 10 см через 7,5 см.

Определение количества клейковины в зерне проводилось в лабораторных условиях согласно требованиям ГОСТ 13586.1-68. Белок (сырой протеин) определялся расчетным путем по содержанию азота микрометодом Кьельдаля.

Результаты исследования

Количество минерального азота, поглощаемого яровой пшеницей, во многом зависит от глубины размещения основной массы корней и от расположения корнеобитаемой зоны.

Как показали исследования, формирование урожая пшеницы значительно изменяется в зависимости от того, на какой глубине находятся азотные удобрения (табл. 1, рис. 1). Прибавка урожая от внесения азотных удобрений (аммиачная селитра) в слой 0-20 см составляет 69%; в слой 20-40 см - 42%. Использование азота из горизонтов глубже 40 см резко снижается (до 7-3%). Основная масса зерна (из урожая) на серых лесных почвах формируется за счет азота, находящегося в слое 0-20 см.

Таблица 1

Формирование урожая яровой пшеницы при внесении азотных удобрений в разные слои почвы

Слой внесения N1, см Урожай, ц/га Прибавка урожая от удобрений, %

зерна зерна

Без удобрений 10,7 -

0-20 34,7 69

20-40 18,5 42

Равномерное распределение азотных удобрений по поверхности почвы повышает эффективность их использования сельскохозяйственными культурами, увеличивает урожай, улучшает качество продукции [13, 8, 11-14,18].

Рассматривая влияние форм азотных удобрений на урожайность зерна при поверхностном их внесении, необходимо отметить, что как в действии, так и последействии они дали достоверную прибавку - 7,913,7 и 5,6-7,0 ц/га соответственно. При действии лучшими вариантами являются внесение натриевой селитры (прибавка к РК - 13,7 ц/га, или 81%) и аммиачной селитры (10,2 ц/га, или 60%). Действие сульфата аммония и мочевины примерно одинаковое, но прибавка ниже, чем в первом случае, и составила 7,9-8,3 ц/га (47-9 %). В последействии большее влияние оказывают сульфат аммония и натриевая селитра. Увеличение урожайности колеблется в пределах 52-53%, в то время как от внесения аммиачной селитры и мочевины -43-44%. Оценивая суммарное действие азотных удобрений, отмечаем, что лучшей формой является натриевая селитра (прибавка 20,5 ц/га, или 68%). Далее в порядке убывания следуют аммиачная селитра, сульфат аммония и мочевина (табл. 2).

Меньший эффект получен от мочевины как в действии, так и последействии. Низкую эффективность мочевины можно объяснить возможными газообразными потерями в виде аммиака.

Таблица 2

Влияние форм азотных удобрений и способов их внесения на урожайность пшеницы

Вариант Действие Последействие Средняя суммарная прибавка, %

Урожайность зерна, ц/га Прибавка, ц/га Урожайность зерна, ц/га Прибавка, ц/га

Поверхностное внесение

РК 17,1 - 13,2 - -

РК + Naa 27,3 10,2 18,8 5,6 52

PK + N111 25,0 7,9 19,0 5,8 45

PK + Na 25,4 8,3 21,2 7,0 50

PK + № 30,8 13,7 20,1 6,8 68

Локальное внесение

РК 9,3 - 14,4 - -

РК + Naa 38,4 19,1 18,5 4,1 69

PK + N111 34,5 15,2 19,3 4,5 60

PK + Na 33,3 14,0 18,5 4,1 54

PK + № 38,8 19,5 20,2 5,8 75

Локальное внесение любой формы удобрений способствует повышению урожайности пшеницы. Суммарная средняя прибавка по натриевой селитре составила 75%, аммиачной селитре - 69, мочевине - 60, сульфату аммония - 50%.

Если в действии локальное внесение увеличивает урожайность, то в последействии различий между поверхностным и локальным способами не отмечается. Как и при поверхностном внесении, более высокая прибавка получена при внесении № и №а. Локализация повышает эффективность применения мочевины.

Под влиянием азотных удобрений повышается содержание в зерне пшеницы белка и клейковины, улучшаются хлебопекарные качества муки.

При внесении азотных удобрений количество белка возрастает на 1,7-2,4%, клейковины на 2,5-5,1%. Применение азота на фоне РК по сравнению с одним азотом повышает содержание белка на 0,2 %, клейковины на 2,6 % (табл. 3).

Таблица 3

Влияние различных сочетаний удобрений на основные показатели качества зерна яровой пшеницы

Вариант Среднее содержание белка, % Увеличение к контролю, % Среднее содержание клейковины,% Увеличение к контролю, %

Без удобрений 10,1 - 23,6 -

N60 11,8 1,7 26,1 2,5

И60Р60 12,0 1,9 27,2 3,6

N60^0 11,9 1,8 27,2 3,6

№0Р60К60 12,5 2,4 28,7 5,1

НСР 0,5 0,2 0,11 0,6 0,2

Высокий урожай зерна с хорошим качеством можно получить только при сбалансированном питании яровой пшеницы. При исследовании влияния возрастающих доз на качество зерна яровой пшеницы выявлено, что зерно лучшего качества получено при использовании азота в дозе 60 кг д. в. /га. Содержание белка и сырой клейковины повысилось на 2,4 и 5,1 % (табл. 4).

Таблица 4

Влияние возрастающих доз минеральных удобрений на содержание белка и клейковины в зерне

пшеницы

Удобрение Среднее содержание белка, % Увеличение к контролю, % Среднее содержания клейковины,% Увеличение к контролю, %

Без удобрений 10,1 - 23,6 -

N20 + фон 10,2 0,1 24,3 0,7

N40+ фон 11,2 1,1 25,7 2,1

N60+ фон 12,5 2,4 28,7 5,1

N90+ фон 10,4 0,3 23,8 0,2

НСР 0,5 0,2 0,9 0,5 0,12

Повышение дозы удобрений до 90 кг д. в./га не принесло существенного влияния на содержание белка и клейковины. Причина низкого содержания белка может быть связана со значительным выпадением осадков за май и июнь, что вызвало интенсивное потребление азота в период вегетативного развития растений и недостаточное его поступление из почвы в период формирования урожая, также высокие дозы азота способствуют полеганию и затягивают созревание пшеницы. При этом часть удобрений вымывается за пределы корнеобитаемого слоя. Все это приводит к формированию урожая с пониженным содержанием белка и клейковины.

Выводы

1. Анализ применения форм азотных удобрений показал, что лучшими вариантами являются внесение натриевой и аммиачной селитры в действии и сульфата аммония и натриевой селитры в последействии. По суммарному действию азотных удобрений лучшей формой является натриевая селитра. Локальное внесение любой формы удобрений способствует повышению урожайности пшеницы. Следует отметить, что локализация повышает эффективность применения мочевины.

2. Внесение азотных удобрений в оптимальных дозах оказывает положительное влияние на содержание белка и клейковины в зерне пшеницы. Для получения высокого урожая пшеницы и зерна хорошего качества дозы азотных удобрений необходимо ежегодно корректировать согласно ежегодной почвенной диагностике. Рекомендуется использовать дробное внесение.

3. При исследовании влияния удобрений на основные качественные показатели зерна пшеницы выявлено, что различные сочетания азота с фосфорными и калийными удобрениями влияют на содержание белка и клейковины в зерне.

Литература

1. Авдонин Н.С. Почвы, удобрения и качество растениеводческой продукции. - М.: Колос, 1979.

2. Агрохимия и удобрение полевых культур. - Красноярск, 1968.

3. Аникст Д.М. Удобрения яровой пшеницы. - М.: Россельхозиздат, 1986.

4. Бугаков П.С., Чупрова В.В. Агрономическая характеристика почв земледельческой зоны Красноярско-

го края. - Красноярск, 1995.

5. Васько В.Т., Загробский А.И., Нечипорук 3.Н. Технология возделывания зерновых культур в нечерноземной зоне России. - СПб.: Профи-Информ, 2004.

6. Ведров Н.Г. Селекция и семеноводство полевых культур. - Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2005.

7. Воронцова В.П. Яровая пшеница - основная культура Восточной Сибири. - Красноярск, 1982.

8. Панников В.Ю., Минеев В.Г. Почва, климат, удобрение и урожай. - М.: Колос, 1977.

9. Помазкина Л.В. Агрохимия азота в таежной зоне Прибайкалья. - Новосибирск: Наука, 1985.

10. Разумовский А.Г., Плеханова Л.В. Качество зерновых культур и пути его повышения в Восточной Сибири. - Новосибирск, 2005.

11. Рудой Н.Г. Агрохимия почв Средней Сибири. - Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2003.

12. Танделов Ю.П. Плодородие почв и эффективность удобрений Средней Сибири. - М.: Изд-во МГУ, 1998.

13. Удобрения в интенсивных технологиях возделывания сельскохозяйственных культур / под ред. И.П. Дерюгина. - М.: Агропромиздат, 1991.

14. Удобрения и урожай / отв. ред. В.И. Липатов. - Саранск: Изд-во МГУ, 1982.

15. Чуб М.П. Влияние удобрений на качество зерна яровой пшеницы. - М.: Россельхозиздат, 1980.

16. Чупрова В.В. Углерод и азот в агроэкосистемах Средней Сибири. - Красноярск: Изд-во КГУ, 1997.

17. Эффетивность использования удобрений в Восточной Сибири / под ред. Н.Г. Рудого. - Новосибирск, 1983.

18. Ягодин Б.А. Агрохимия. - М.: Агропромиздат, 1989.