Направление и степень воздействия минеральных удобрений на урожайность и качество зерна озимой пшеницы в условиях центральной зоны Оренбургской области

Направление и степень воздействия минеральных удобрений на урожайность и качество зерна озимой пшеницы в условиях центральной зоны Оренбургской области

А. В. Ряховский, д.с.-х.н., профессор, Г. Ф. Ярцев, к.с.-х.н., доцент, С. И. Лысенко, к.с.-х.н., доцент, ОренбургскийГАУ

Возделывание озимой пшеницы осуществляется только в степных и лесостепных районах, в сухостепной же зоне с резко континентальным климатом и суровыми зимами озимая пшеница вымерзает.

К основным факторам, обеспечивающим выживание растений, относится формирование не менее 3—4 боковых побегов перед их уходом в состояние осенне-зимнего покоя. Это становится возможным только в случае набора суммы эффективных температур за период всхода — 3— 4 стебля на уровне 550—580°С. Обеспечить эти

параметры возможно при правильно выбранном сроке посева, который мы рекомендуем определять следующим образом:

— установить по агрометеобюллетням дату устойчивого перехода среднесуточной температуры воздуха ниже + 5°С в октябре;

— рассчитать по календарю в обратном порядке от установленной даты количество дней с оптимальной суммой эффективных температур;

— далее от найденной даты отсчитать по календарю назад число дней, необходимых для периода посева — всходы (6—7 суток);

— в итоге оптимальные сроки посева озимой пшеницы в зависимости от зон области приходятся на 14—21 августа.

Расход макроэлементов на образование 1 тонны зерна озимой пшеницы (с учетом и соответствующего количества соломы) достигает следующих размеров: азот — 30, фосфор — 11, калий — 25 кг. Размер же абсолютного их выноса даже при средней урожайности зерна изучаемой культуры (30 ц/га) довольно значителен: азот — 90, фосфор — 33, калий — 75 кг /га.

Если запасы доступных соединений калия в пахотном слое черноземных почв вполне достаточны (до 1000 кг/га), то по азоту нитратов и подвижному фосфору они находятся на уровне 60—100 кг/га. С учетом этого обстоятельства не вызывает сомнений необходимость первоочередного внесения под озимую пшеницу азотных и фосфорных удобрений, о чем убедительно свидетельствует фактическая информация данных полевых опытов. Исследования, проводимые в годы с различными гидротермическими условиями: 1992—1993 — обычные, среднемноголетние, 1994 — чрезмерно увлажненный период вегетации (табл. 1).

Минеральные удобрения вносились дробно, в три приема:

— в почву до посева и при уходе за чистым паром сеялкой СЗС—2,1, при первой культивации (июнь, август);

— в почву при посеве (август);

— методом прикорневой подкормки (май).

Используемые виды удобрений: аммофос, числовые нормы семян — 3, 4, 5 млн. всхожих зерен на 1 га.

Установлены следующие закономерности: при умеренном увлажнении прибавки урожая зерна составляли, в зависимости от общей нормы удобрения, при минимальной густоте стеблестоя 1 — 4%, при средней — 3—11%, максимальной — 9— 22%. В данных гидротермических условиях лучшей признана общая норма аммофоса на уровне 150 кг/га д.в., из состава которой 60 кг вносилось вразброс под отвальную вспашку, 90 кг — локально, ленточным способом в следующие сроки: при уходе за паром на глубину 15—17 см сеялкой СЗС—2,1, при посеве и весной — прикорневым способом в равновеликих дозах — по 30 кг/га д.в. Такое распределение общей нормы удобрения обеспечивало увеличение урожайности зерна на 18-22%.

При обильном же уровне атмосферного увлажнения на большинстве из изучаемых фонов питания озимая пшеница снижала свою продуктивность на 1-2% - при минимальной густоте посева, на 1-5 — при средней и на 2-8% — при максимальной плотности. Это произошло по причине более сильного (на 10—15%) поражения листьев удобренных растений бурой ржавчиной, что ослабило физиолого-биохимические процессы в организме пшеницы и снизило приток пла-

1. Эффективность аммофоса при возделывании озимой пшеницы Кинельская 4 на южных черноземах Оренбургской области

Аммофос, кг/га д.в. Норма всхожих семян на 1 га, млн. шт. Урожайность зерна, ц /га Отклонение от контрольного фона питания,%

общая норма в т.ч. 1992, 1993 гг. 1994 г. 1992, 1993 гг. 1994 г.

до посева под отвальную вспашку локально- ленточно* 1+2+3

1—0 3 29,0 32,5 — —

30 0 2—30 4 29,6 34,5 — —

3—0 5 27,8 36,7 — —

1—30 3 30,6 31,9 4 -2

90 30 2—30 4 30,6 32,8 3 -5

3—0 5 30,2 33,6 9 -8

1—0 3 30,0 33,2 3 2

90 60 2—30 4 31,6 34,1 7 -1

3—0 5 32,2 35,3 16 -4

1—30 3 29,3 34,7 1 7

150 60 2—30 4 30,8 35,9 4 4

3—30 5 32,7 38,0 18 4

1—0 3 31,0 32,9 7 1

150 120 2—30 4 30,6 34,4 3 0

3—0 5 30,7 35,6 10 -3

1—30 3 30,3 32,3 4 -1

150** 60 2—30 4 33,0 32,6 11 -6

3—30 5 33,8 33,2 22 -10

1—30 3 29,5 32,3 2 -1

210 120 2—30 4 29,7 35,0 1 1

3—30 5 31,4 35,9 13 -2

Примечание: 1 — при уходе за почвой чистого пара,

2 — при посеве,

3 — прикорневая весенняя подкормка

стических веществ в зерно этой культуры. Если учитывать это негативное обстоятельство, возникает необходимость обязательного применения на посевах озимой пшеницы и химических средств защиты из группы фунгицидов.

До посева удобрения можно вносить дробно, в два приема, после уборки предшествующей культуры — вразброс, под основную отвальную вспашку и при уходе за паром — локально-ленточным способом стерневыми сеялками СЗС—2,1 на глубину до 15 см, осуществляя при этом и культивацию почвы. Подобный прием позволяет более равномерно разместить гранулы удобрений по всей глубине пахотного слоя. Рекомендуемые общие дозы удобрений (60—90 кг/га д.в.) при этом возможно вносить по схеме: 1/2+1/2 (30— 45+30-45).

При отсутствии возможностей внесения 1/2 части удобрений с осени всю рекомендуемую их дозу следует вносить локально-ленточным способом, но на глубину до 20 см сеялкой СЗС-2,1.

При весеннем отрастании озимые зерновые культуры нуждаются в дополнительном внесении азота методом подкормки, с применением одного из следующих способов:

— ранневесенняя, по мерзлоталой почве (по черепку) самолетом АН—2 в дозе ^0—25;

— по физически спелой почве прикорневым способом сеялками с дисковыми сошниками в дозах 20—40 кг/га (^ либо NP);

— по физически спелой почве некорневым способом опрыскивателями-подкормщиками при соблюдении следующих условий: вид удобрения — мочевина, доза азота — 20 кг/га, концентрация рабочего раствора — 15—17%, норма расхода рабочего раствора — 250—300 л/га. При этом возможно наполнение раствора комплексом химических соединений ряда микроэлементов с общей их нормой 100— 150 г/га. Необходимость дополнительного внесения азота объясняется тем, что озимые трогаются в рост рано весной и в это время особенно нуждаются в азоте, который осенью и весной вымывается из корнеобитаемого слоя, а дополнительное накопление его из состава органической части почвы происходит слабо по причине неактивности почвенной микрофлоры.

Качество зерна пшеницы (питательная ценность и хлебопекарные свойства) зависит от содержания белка, его аминокислотного состава и физико-химических свойств, от выхода и качества клейковинных белков.

Установлено, что достоинства русских пшениц по этим показателям за последние десятилетия резко упали. В областях, производивших лучшее в мире зерно, содержание в пшеницах снизилось на 3—5% белка. Анализ материалов ГХИ показывает, что в последние годы содержа-

ние белка зерна пшеницы в Оренбургской области, по данным ГХИ, уменьшилось на 13—14%.

Рост производства растительного белка может быть достигнут как путем увеличения урожаев сельскохозяйственных культур, так и повышением содержания белка в выращиваемой продукции.

Регулировать же качество зерна возможно за счет сорта, предшественника, сроков и способов посева, норм высева, уровня и характера дополнительного минерального питания.

В литературе нет единого мнения относительно связи урожайности озимой пшеницы с содержанием белка в ее зерне. Неоднозначной была связь между этими показателями и в наших исследованиях. Было установлено, что по мере возрастания норм аммофоса направление изменчивости белковости зерна при увеличении нормы высева озимой пшеницы в годы исследований не сохраняло одних значений. Так, в 1992 г. при довольно высокой плотности стеблестоя, но при сравнительно более низком уровне атмосферного увлажнения, с увеличением нормы семян на повышенных фонах питания белковость зерна снижалась в зависимости от вариантов опыта на 0,6—4% (табл. 2), так как прирост урожайности не превышал 2—9%. Вероятно, в данном случае из-за существенного увеличения густоты продуктивного стеблестоя от 3 до 5 млн. всхожих зерен на 1 га (15—21%) значительно снижалась и доля доступного азота в расчете на один генеративный орган пшеницы.

В других условиях (1993—1994 гг.) при высоком атмосферном увлажнении отмечена иная реакция озимой пшеницы на изменение нормы ее высева — при их увеличении на фонах с повышенными нормами аммофоса белковость зерна возрастала на 0,2—1,7%. Это произошло в условиях, когда прирост урожайности зерна при увеличении нормы высева был невысоким (6—13%), а энергия продуктивного кущения снижалась, и довольно значительно — на 9—27%.

Учитывая эти факты, мы вправе утверждать, что наиболее сильное воздействие на белковость зерна озимой пшеницы оказывает не степень изменчивости урожайности, а характер однородности основной продукции, которая возрастает при снижении величины энергии продуктивного кущения.

Для культуры озимая пшеница рекомендуется модель первого порядка (линейная), так как в модели второго порядка (квадратичной) большинство коэффициентов при квадратах факторов и их парных взаимодействий статистически незначимы. Последнее свидетельствует о существенной ошибке расчетов по нелинейной модели.

Зависимость белковости зерна озимой пшеницы от изучаемых факторов адекватно отражается в следующих двух математических моделях:

2. Белковость зерна озимой пшеницы Кинельская 4 по чистому пару в зависимости от густоты продуктивного стеблестоя, уровня и характера минерального питания

Удобрения, кг/га д.в. Кол-во стеблей с колосом, млн. шт. на 1 га Сырой белок, %

общая норма аммофоса в том числе вразброс, под отвальную вспашку локально-ленточное 1992 г. 1993— 1994 гг. 1992 г. 1993— 1994 гг.

СЗС-2,1 при уходе за паром СЗ— -3,6

при посеве подкормка весенняя

6,2 4,9 17,3 13,2

30 0 0 30 0 6,8 5,5 17,8 13,3

7,4 6,0 18,6 13,5

6,8 4,7 20,1 14,4

90 30 30 30 0 7,0 5,4 19,9 13,9

7,8 6,3 19,4 13,9

6,3 5,0 18,9 13,9

90 60 0 30 0 6,9 5,7 15,7 13,7

7,4 6,5 15,6 14,1

6,8 4,8 18,6 14,4

150 120 0 30 0 6,8 5,6 18,3 15,3

6,9 6,7 14,6 16,1

6,2 5,0 21,3 14,8

150 60 30 30 30 7,0 5,8 19,1 15,9

7,5 6,7 18,0 15,8

6,1 5,2 19,5 15,6

210 180 0 30 0 6,4 5,9 19,4 16,0

7,4 6,9 18,9 16,7

Модель для густоты продуктивного стеблестоя

— 6,1—7,8 млн. шт./га:

Б03/1 = 17,92+0,69Х1—0,47Х2+0,004Х3+0,07Х4+ 2,27Х5±2,Ш1,07.

Модель для густоты продуктивного стеблестоя

— 4,7—6,8 млн. шт./га:

Б03/2=17,96+0,095Х1+0,04Х2+0,02Х3—0,005Х4

— 1,99Х5±2,1Ш,09,

где Б — белковость зерна озимой пшеницы, %; Х1 — количество продуктивных стеблей к уборке, млн. шт./га;

Х2 — урожайность зерна, ц/га;

Х3 и Х4 — доза комплексного азотно-фосфорного удобрения соответственно до посева и при весенней прикорневой подкормке, кг/га д.в.; Х5 — энергия продуктивного кущения. Полученные модели изменчивость белковости зерна на 62—72% объясняют изменением изучаемых факторов. Статистически значимая положительная парная корреляция при сравнительно более высокой плотности стеблестоя установлена между величинами Б и Х4 (0,53), Б и Х5 (0,52). Отрицательный эффект наблюдается между величинами Б и Х1 (-0,23), Б и Х2 (-0,33). При меньшей густоте продуктивного стеблестоя наблюдается иная закономерность, а именно: положительная парная корреляция наблюдается между величинами Б и Х1 (0,53), Б и Х2 (0,52), Б и Х3 (0,67).

Множественное корреляционное отношение между экспериментальной и расчетной белковостью зерна озимой пшеницы составляет, в зависимости от условий, 0,788—0,850.

Стабильным положительным действием обладают, независимо от условий, комплексные туки

с преобладанием азота над фосфором, которые обеспечивают формирование урожайности зерна пшеницы с наивысшей продуктивностью.

При слабой удобренности озимой пшеницы белковость зерна стабильно возрастает при увеличении нормы ее высева, что обусловлено отсутствием процесса «ростового разбавления» по причине снижения продуктивности культуры в более плотных посевах.

На фонах с усиленным уровнем удобреннос-ти направление изменчивости белковости зерна озимой пшеницы при увеличении норм высева было неоднотипным в годы исследований. Установлено повышение белковости пшеницы при существенном снижении продуктивной кустистости, что обусловлено формированием в таких посевах более однородного и полноценного зерна. При значительном же приросте урожайности качество зерна ухудшается, и прежде всего, по причине уже известного процесса «ростового разбавления».

Литература

1 Аникст Д. М. О взаимодействии азотных и фосфорных удобрений в полевых опытах географической сети с удобрениями // Агрохимия. — 1975. — №26.

2 Гилис М. Б. Рациональные способы внесения удобрений. — М.: Колос. 1975.

3 Иванова Т. И., Матвеева В. А. Сорта озимой пшеницы и эффективность удобрений // Агрохимия. — 1983. — №3.

4 Минеев В. Г., Павлов А. Н. Агрохимические основы повышения качества зерна пшеницы. — М.: Колос, 1982.

5 Ряховский А. В. Как управлять белковостью зерна // Зерновые культуры. — 1989. — №3.

6 Ряховский А. В. Оптимизация минерального питания проса, яровой и озимой пшеницы в степных районах Южного Урала // Дисс. ... д-ра с.-х. наук. — Санкт-Петербург, 1995.

7 Ряховский А. В. Эффективность дробного внесения удобрений при возделывании озимой пшеницы на черноземах степных районах Южного Урала // Зерновые культуры. — 1991. — №1.