Химический состав растений яровой пшеницы и вынос питательных веществ с урожаем при длительном применении удобрений

Химический состав растений яровой пшеницы и вынос питательных веществ с урожаем при длительном применении удобрений

В.И. Елисеев, к. с.-х.н., РР. Абдрашитов, к. с.-х.н., ФГБНУ Оренбургский НИИСХ

Оренбургская область является одним из ведущих регионов по производству зерна яровой твёрдой и яровой мягкой пшеницы.

Повышение урожайности яровой пшеницы обусловлено многими факторами, в том числе применением оптимальных научно обоснованных доз минеральных удобрений [1-3].

При возделывании яровой пшеницы необходимо сохранять и поддерживать плодородие почвы. Для этого важно знать химический состав растений и вынос питательных веществ с урожаем.

Материал и методы исследования. С целью мониторинга процесса сохранения и поддержания плодородия почвы на фоне наращивания продуктивности возделываемых культур в Оренбургском НИИСХ в 1972 г. был заложен длительный стационарный опыт по изучению влияния видов, доз и сочетаний различных элементов питания на урожай яровой пшеницы при многолетнем периоде их использования в различные по метеорологическим условиям годы. Этот опыт проводится и в настоящее время.

Условия проведения исследования и схема опыта описаны в ранее опубликованных работах [4].

Опыт проведён в ОПХ «Урожайное» Оренбургского НИИСХ в пятипольном зернопаровом севообороте с чередованием культур: пар, озимая рожь, яровая твёрдая пшеница, просо, яровая мягкая пшеница.

При проведении исследования руководствовались методикой Б. А. Доспехова [5].

Результаты исследования. Результаты анализа растительных образцов показали, что за период вегетации яровой твёрдой пшеницы сорта Оренбургская 10 в её зерне накапливалось в среднем по опыту 2,45% азота с колебаниями по годам и вариантам от 1,88 до 2,88%, а в соломе - 0,48% (пределы колебаний составляли: 0,33-0,60%) (табл. 1, 2).

На фонах удобрений с азотом его содержание в зерне составило 2,52% и в соломе 0,51%, что соответственно было больше, чем в контрольном варианте, на 0,41 и 0,15%.

Среди изученных вариантов наиболее высокое содержание азота в зерне было характерно для ^0Р260К140 (2,70%, или + к контролю 0,59%), N^40^(2,70%, или + 0,59%); ^Р^ (2,69%,

или + 0,58%). В вариантах с дозой 40 кг на 1 га азота содержание его в зерне было меньше, эти варианты расположились в следующем порядке: ^оРЛо - 2,51%, N^40 - 2,50%, N40^0 - 2,47%, ^0Р80К20 — 2,29%. При дозах ^0Р20К10 содержание азота в зерне составило 2,31%; Р40К20 — 2,23% и в контроле — 2,11%. По содержанию азота в соломе преимуществом обладали варианты опыта с дозой

80 кг на 1 га: ^0Р80К40; ^0Р40К20; ^0Р260К140 (П°

0,59%). Далее следовали варианты с дозой 40 кг на 1 га: ^Р^К, (0,50%); N4^ (0,49%); N40^ (0,48 %). На вариантах ^0Р20К10 и Р40К20 содержание азота в зерне составляло соответственно 0,46 и 0,36%. Содержание азота в зерне на контрольном варианте составляло 0,36%.

Результаты анализа растительных образцов яровой мягкой пшеницы сорта Учитель показали, что в течение её вегетационного периода накопление азота в зерне составляло в среднем по опыту 2,50%, с колебаниями по годам и вариантам - 1,98 до 2,84% (табл. 3).

На фонах удобрений с азотом его содержание в зерне составило 2,54%, что превысило показатель контрольного варианта на 0,25%.

Среди вариантов, изученных в опыте, наиболее высоким содержанием азота в зерне отличались варианты ^0Р60К20 (2,68%, или + к контролю 0,39 %); N^60^40 (2,66%, или + 0,37%); ^Р^ (2,64%, или + 0,35%). В вариантах с дозой 30 кг на 1 га азота содержание его в зерне несколько уменьшилось, при этом варианты расположились в следующем порядке по убыванию содержания азота в зерне: ^0Р30 — 2,53%; ^0Р20 — 2,52%; ^0Р30К20 — 2,52%; ^0Р60К20 — 2,37%. (Содержание азота в зерне при дозе ^5Р15К10 составило 2,41%, при дозе Р30К20 — 2,35% и на контрольном варианте - 2,293%.

Результаты анализа показали, что по содержанию азота в соломе яровой мягкой пшеницы выделились варианты с дозой 60 кг на 1 га: ^0Р30К20 (0,70 %); N^60^40 (0,69%); ^РЛ (0,68%) (табл. 4).

Несколько меньшее содержание азота показали варианты с дозой 30 кг на 1 га: ^0Р30К20 (0,60 %); N^30 (0,58%); (0,54%); ^Р^

(0,48%). Варианты ^5Р15К10 и Р30К20 содержали азота в соломе соответственно 0,51 и 0,42%, в контроле - 0,41%.

Как показали Результаты исследования, вынос элементов питания с урожаем зерна и соломы складывался неоднозначно в связи с условиями лет и дозами вносимых удобрений.

Вынос азота с урожаем зерна яровой твёрдой пшеницы в среднем по опыту за 4 года составил 24,0 кг при варьировании по годам и вариантам от 8,7 до 46,5 кг (табл. 5).

Наибольшим показатель был в благоприятном 2011 г. (39,8 кг на 1 га), а наименьшим в 2016 г. (13,2 кг на 1 га).

1. Содержание общего азота в зерне яровой твёрдой пшеницы Оренбургская 10 на разных фонах минерального питания, %

Вариант Содержание в зерне, % по годам Среднее за 4 года

2011 2013 2015 2016

Контроль 2,30 1,94 2,31 1,88 2,11

N41^40 2,41 2,59 2,55 2,45 2,50

N4^20 2,43 2,55 2,48 2,41 2,47

Р К 1 40 20 2,27 2,17 2,38 2,10 2,23

^40Р40К20 2,43 2,58 2,55 2,47 2,51

^80Р80К40 2,58 2,69 2,62 2,86 2,69

^20Р20К10 2,32 2,38 2,43 2,09 2,31

^80Р40К20 2,59 2,69 2,63 2,88 2,70

^40Р80К20 2,30 2,18 2,38 2,32 2,29

^80Р260К140 (в запас) 2,58 2,72 2,63 2,86 2,70

2. Содержание общего азота в соломе яровой твёрдой пшеницы, %

Вариант Содержание в соломе, % по годам Среднее

2011 2013 2015 2016 за 4 года

Контроль 0,33 0,35 0,42 0,34 0,36

^40Р40 0,49 0,48 0,52 0,47 0,49

N4(^20 0,48 0,47 0,52 0,47 0,48

Р К 1 40 20 0,34 0,34 0,44 0,33 0,36

-^40Р40К20 0,50 0,49 0,52 0,48 0,50

-^80Р80К40 0,59 0,58 0,60 0,58 0,59

-^20Р20К10 0,49 0,47 0,45 0,45 0,46

-^80Р40К20 0,60 0,58 0,58 0,59 0,59

-^40Р80К20 0,33 0,38 0,39 0,35 0,36

-^80Р260К140 (в запас) 0,60 0,59 0,60 0,58 0,59

3. Содержание общего азота в зерне яровой

мягкой пшеницы сорта Учитель на разных

ф онах минерального питания, %

Вариант Содержание в зерне, % по годам Среднее

2011 2013 2015 2016 за 4 года

Контроль 2,55 2,39 1,98 2,24 2,29

2,67 2,53 2,46 2,48 2,53

N30^20 2,64 2,51 2,43 2,49 2,52

Р К 1 30 20 2,62 2,42 2,12 2,26 2,35

-^30Р30К20 2,69 2,55 2,34 2,48 2,52

-^60Р60К40 2,84 2,65 2,63 2,58 2,68

N15^10 2,64 2,47 2,28 2,26 2,41

-^60Р30К20 2,80 2,67 2,53 2,58 2,64

-^30Р60К20 2,62 2,44 2,12 2,29 2,37

-^60Р260К140 (в запас) 2,80 2,69 2,55 2,58 2,66

Удобренные фоны с внесением азота в составе удобрений в среднем по опыту превысили контроль на 8,6 кг/га, или 51,2%.Наиболее высокий вынос азота с урожаем зерна был обнаружен на фоне вариантов: ^0Р40К20 (27,0 кг/га); ^0Р80К40 (26,6 кг/га); ^0Р40К20 (26,3 кг/га). Здесь он превзошёл вынос контроля на 10,4 — 10,0 — 9,7 кг/га.

4. Содержание общего азота в соломе яровой мягкой пшеницы, %

Вариант Содержание в зерне, % по годам Среднее за 4 года

2011 2013 2015 2016

Контроль 0,41 0,38 0,41 0,42 0,41

N30P30 0,67 0,52 0,54 0,58 0,58

N30K20 0,52 0,52 0,54 0,56 0,54

P K 1 30 20 0,42 0,39 0,40 0,48 0,42

N30P30K20 0,69 0,54 0,56 0,61 0,60

N60P60K40 0,73 0,67 0,69 0,63 0,68

N15P15K10 0,60 0,47 0,47 0,51 0,51

N60P30K20 0,73 0,69 0,72 0,66 0,70

N30P60K20 0,52 0,45 0,47 0,49 0,48

N60P260K140 (в запас) 0,73 0,69 0,69 0,64 0,69

Вынос азота с урожаем соломы яровой твёрдой пшеницы в среднем по опыту был равен 12,5 кг на 1 га. Все удобренные фоны обеспечили более высокий вынос азота, чем в контроле. Наиболее же заметное превышение выявлено по вариантам: адб0Км0 (+ 8,1 кг/га); ^Р«,^ (+7,4 кг/га), ^0Р40К20 (+6,2 кг/га). Суммарный вынос азота с урожаем зерна и соломы в среднем по опыту составил 36,5 кг с 1 га. Среди удобренных вариантов наибольший вынос обнаружен на фонах: ^0Р80К40 (42,6 кг/га); ЗД^К^ ( 41,9 кг/га), ^РА (41,8 кг/га).

Установлено, что вынос азота с урожаем зерна яровой мягкой пшеницы в среднем по опыту за 4 года составил 34,5 кг при варьировании по годам и вариантам от 13,5 до 54,6 кг/га (табл. 6).

Удобренные фоны с внесением азота в составе минеральных удобрений в среднем по опыту превысили по выносу контроль на 10,2 кг/га (40,3%).

Наиболее высокий вынос азота с урожаем зерна обеспечили варианты ^0Р60К40 (39,6 кг/га); ^0Р260КМ0 (39,5 кг/га); ^0Р30КМ (36,6 кг/га). Превышение над контролем на этих вариантах составляло 14,3; 14,2; 11,3 кг на 1 га соответственно.

Исследование показало, что вынос азота с урожаем соломы составил в среднем по опыту 16,3 кг с 1 га. Вынос на удобренных вариантах составил в среднем 17,0 кг/га, что было выше контроля на 6,7 кг/га (65,0%). По выносу азота все удобренные фоны превышали контроль. Наибольшее превышение обеспечили следующие варианты: ^0Р60К40 (+ 10,8 кг/га); ^Р^К^ (+9,4 кг/га); ^Р^ (+9,3 кг/га). По остальным вариантам вынос азота с урожаем соломы превысил контроль на 2,9 - 7,2 кг/га.

В среднем по опыту общий вынос азота с урожаем зерна и соломы составил в среднем по опыту 50,8 кг с 1 га. Установлено, что наибольший вынос среди удобренных фонов получен на вариантах: ^РЛ (60,7 кг/га), ^Р^К,« (59,2 кг/га), ^РЛ (56,2 кг/га).

5. Вынос азота с урожаем зерна и соломы яровой твёрдой пшеницы Оренбургская 10 на разных фонах минерального питания, кг с 1 га

Вариант Вынос азота

зерном соломой всего

Контроль 16,6 8,6 25,2

N P 14140г 40 26,4 11,8 38,2

N40K20 25,7 13,1 38,8

P K 1 40 20 21,7 9,1 30,8

N40P40K20 26,3 13,2 39,5

N80P80K40 26,6 16,0 42,6

N20P20K10 22,7 12,7 35,4

N80P40K20 27,0 14,8 41,8

N40P80K20 21,6 9,4 31,0

N80P260K140 (в запас) 25,2 16,7 41,9

6. Вынос азота с урожаем зерна и соломы яровой мягкой пшеницы Учитель на разных фонах минерального питания, кг с 1 га

Вариант Вынос азота

зерном соломой всего

Контроль 25,3 10,3 35,6

N30P30 34,7 17,0 51,7

N30K20 31,9 14,7 46,6

P K 1 30lv20 31,2 13,2 44,4

N30P30K20 35,4 17,5 52,9

N60P60K40 39,6 21,1 60,7

N15P15K10 35,5 15,1 50,6

N60P30K20 36,6 19,6 56,2

N30P60K20 35,0 14,7 49,7

N60P260K140 (в запас) 39,5 19,7 59,2

Вывод. Исследованием установлено, что наибольшая величина выноса азота с урожаем яровой твёрдой пшеницы составляла 42,6 кг на 1 га на варианте N80P80K40 и 60,7 кг на 1 га с урожаем яровой мягкой пшеницы на варианте N60P60K40.

Литература

1. Ряховский А.В., Батурин И.А., Березнёв А.П. Агрономическая химия в приложении к условиям степных районов Российской Федерации. Оренбург, 2004. С. 283.

2. Елисеев В.И. Влияние систематического внесения различных доз минеральных удобрений на урожайность яровой мягкой пшеницы // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2016. № 6 (62). С. 16 — 17.

3. Елисеев В.И. Зависимость содержания белка в зерне яровой мягкой пшеницы от систематического внесения различных доз минеральных удобрений // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2017. № 2 (64). С. 14 - 16.

4. Крючков А.Г., Елисеев В.И., Абдрашитов Р.Р. Урожайность яровой твёрдой пшеницы на фоне различных доз и соотношений удобрений в центре Оренбургского Предуралье // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2012. № 2. С. 10 - 13.

5. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.