Влияние азотных удобрений на продуктивность озимой пшеницы на черноземах юга Центрального Черноземья - Автореферат

Разработать приемы оптимизации азотного питания озимой пшеницы в условиях юга Центрального Черноземья с использованием метода оперативной фотометрической диагностики для повышения урожайности и качества зерна. Выявить связь обеспеченности растений азотным питанием с диагностическими показателями и дать оценку фотометрическим методам диагностики азотного питания озимой пшеницы. Установлено, что в подкормку посевов азотными удобрениями в фазу весеннего кущения, при отсутствии данных по почвенной диагностике, независимо от условий увлажнения почвы целесообразно проводить дозой N60, ориентируясь в последующем на данные фотометрической диагностики обеспеченности растений азотом в критические фазы развития растений (трубкование - начало налива зерна). Обоснованы и предложены перспективные способы оптимизации азотного питания интенсивных сортов озимой пшеницы в технологиях их возделывания на черноземах юга Центрального Черноземья, включая возможность оперативной фотометрической диагностики азотного питания растений. Однако острозасушливые условия, которыми характеризовался летний период, оказали негативное влияние на формирование урожайности озимой пшеницы в более поздние фазы ее развития, приведшие к мелкозерности и щуплости зерна, вызвавшей в регионе недобор урожайности озимой пшеницы, не говоря уже о яровых культурах.В менее засушливом 2008 г. при ГТК 0,75 наибольший, статистически обоснованный эффект от азотных удобрений был получен по дозе 120 кг/га д.в. при урожайности в данном варианте 52,0 ц/га. В целом связь урожайности интенсивных сортов озимой пшеницы с возрастающими дозами азота (от 0 до 180 кг/га) в острозасушливом 2007 г. характеризовалась коэффициентами парной линейной корреляции 0,3 - 0,4, в менее засушливом 2008 г. В среднем за 3 года при среднем ГТК за май - июль 0,64 оптимальным вариантом удобрения явилось внесение 60 кг/га азота при урожайности озимой пшеницы 34,4 ц/га. В условиях жесткой засухи в 2007 г. в различных вариантах полевого опыта в расчете на 1 кг азота получено от 1,3 до 7,2 кг зерна, в 2009 г. Фотометрическая диагностика азотного питания озимой пшеницы в полевых опытах с использованием N-тестера западноевропейской фирмы «Яра» и отечественной модели N-тестера «Спектролюкс» с высокой долей вероятности (коэффициент детерминации 0,85) выявила зависимость показаний фотометров от доз азотных удобрений, внесенных под озимую пшеницу.

1. По результатам трехлетних исследований (2007-2009 гг.) установлено, что эффективность азотных удобрений, вносимых ранней весной в подкормку озимой пшеницы, в условиях юга Центрального Черноземья в значительной мере зависела от характера увлажнения весенне-летнего периода вегетации, оказывающего соответствующее влияние на урожайность этой культуры. В острозасушливые периоды вегетации 2007 г. (ГТК за май - июль 0,62) и 2009 г. (ГТК - 0,55) эффективной оказалась доза азота 60 кг/га, по которой урожайность озимой пшеницы составляла соответственно 29,8 и 28,6 ц/га зерна кондиционной (14%) влажности. В менее засушливом 2008 г. при ГТК 0,75 наибольший, статистически обоснованный эффект от азотных удобрений был получен по дозе 120 кг/га д.в. при урожайности в данном варианте 52,0 ц/га. В целом связь урожайности интенсивных сортов озимой пшеницы с возрастающими дозами азота (от 0 до 180 кг/га) в острозасушливом 2007 г. характеризовалась коэффициентами парной линейной корреляции 0,3 - 0,4, в менее засушливом 2008 г. - 0,89 - 0,9. В среднем за 3 года при среднем ГТК за май - июль 0,64 оптимальным вариантом удобрения явилось внесение 60 кг/га азота при урожайности озимой пшеницы 34,4 ц/га.

2. Окупаемость азотных удобрений прибавкой урожая также определялась условиями увлажнения, сложившимися в указанные периоды вегетации. В условиях жесткой засухи в 2007 г. в различных вариантах полевого опыта в расчете на 1 кг азота получено от 1,3 до 7,2 кг зерна, в 2009 г. - от 1,2 до 8,3 кг, в менее жестких условиях увлажнения, характерных для вегетации озимой пшеницы в 2008 г., на 1 кг азота удобрений получено от 8,2 до 30,3 кг. В среднем за 3 года 1 кг азота в оптимальном варианте удобрения при ГТК за май - июль 0,64 окупился 9,8 кг зерна.

3. Фотометрическая диагностика азотного питания озимой пшеницы в полевых опытах с использованием N-тестера западноевропейской фирмы «Яра» и отечественной модели N-тестера «Спектролюкс» с высокой долей вероятности (коэффициент детерминации 0,85) выявила зависимость показаний фотометров от доз азотных удобрений, внесенных под озимую пшеницу. За период от фазы кущение (25 стадия по Цадоксу) до фазы цветение (69 стадия) показания фотометра «Яра» по каждому из вариантов полевых опытов были достаточно стабильны, что указывает на возможность проводить диагностику азотного питания растений в эти фазы. В дальнейшие фазы развития растений - молочно-восковая (85 стадия) и восковая (87 стадия) спелость - уровень показателей постепенно снижался изза пожелтения окраски листьев, что свидетельствует о нецелесообразности использования фотометрии в указанные фазы.

4. В полевых опытах выявлен характер зависимости содержания хлорофилла в листьях озимой пшеницы от доз азотных удобрений при разных уровнях естественного увлажнения в период вегетации, в целом описываемый параболическими кривыми квадратичного уравнения: y = a bx cx2. В условиях 2007 г. наблюдалось насыщение биомассы (клеток листьев) хлорофиллом (2,7 мг/г сырой массы) уже при дозе азота 60 кг/га с выходом параболы на плато и снижением кривой при дозе свыше 120 кг/га азота. В 2008 и 2009 гг. кривые, описывающие содержание хлорофилла в листьях озимой пшеницы, имели менее выраженную кривизну, что свидетельствует о непосредственной связи содержания хлорофилла с возрастающими дозами азота.

5. Содержание нитратного азота в растениях, определенное методом тканевой (стеблевой) диагностики и выраженное в баллах, находилось в зависимости от условий увлажнения и обеспеченности озимой пшеницы азотными удобрениями, повышаясь и от применения азотных удобрений, и от ухудшения условий влагообеспеченности растений. В 2008 г. по вариантам полевого опыта нитратный индекс исчислялся 1,0 -1,7 баллами, в острозасушливом 2009 г. он повысился до 2,2 -3,0 баллов.

6. Масса 1000 зерен имела положительную зависимость от условий влагообеспеченности озимой пшеницы и отрицательную - от величины ее урожайности, связанной с применением азотных удобрений. В острозасушливом 2009 г. она колебалась по вариантам полевого опыта от 30,5 г до 33,9 г, в менее засушливом 2008 г. - от 41,5 до 44,4 г. Связь урожайности с массой 1000 зерен выразилась отрицательными коэффициентами парной линейной корреляции: -0,64 и -0,76, соответственно.

7. Содержание сырой клейковины в зерне озимой пшеницы определялось, главным образом, двумя факторами: условиями увлажнения и азотного питания растений. При сравнении усредненных показателей оно было выше в год с жесткими условиями увлажнения, составив в 2009 г. в среднем по полевому опыту 29,3%, и ниже в 2008 г. с менее жесткой засухой, составив в среднем всего 15,1%. Возрастающие дозы азота в целом положительно влияли на содержание клейковины в зерне. В среднем за 2 года (2008-2009 гг.) зависимость содержания сырой клейковины в зерне озимой пшеницы от возрастающих доз азотных удобрений выразилась высоким коэффициентом парной линейной корреляции (r = 0,87). Между урожайностью и содержанием клейковины отмечена неоднозначная зависимость: в 2008 г. она имела положительное значение, в острозасушливом 2009 г. - отрицательное.

8. Азотные удобрений повышали качество клейковины по показателю упругости (деформации - по данным прибора ИДК-1) как в острозасушливом 2009. г, так и в менее засушливом 2008 г. Однако в острозасушливых условиях азотные удобрения снижали упругость клейковины от показателя «удовлетворительная крепкая» (2-я группа качества) до «хорошая» (1-я группа), тогда как в менее засушливых повышали упругость клейковины от «неудовлетворительная слабая» (3-я группа) до «удовлетворительная слабая» (2-я группа). Соотношение показателей упругости клейковины 2008 г. и 2009 г. характеризовалось отрицательным коэффициентом парной линейной корреляции (r = -0,72). Засушливые условия вегетации озимой пшеницы в целом повышали качество клейковины в зерне.

9. Энергетическая эффективность применения азотных удобрений под озимую пшеницу в полевых опытах 2007-2009 гг. была подвержена значительным колебаниям в зависимости от доз азота и условий увлажнения вегетационных периодов. В острозасушливые годы в оптимальных вариантах удобрения, т.е. при дозе азота 60 кг/га и энергозатратах на удобрение 5196 МДЖ/га, энергетическая эффективность составила 140 - 160%, а на производство 1 ц дополнительной зерновой продукции было затрачено энергии удобрений 1208-1039 МДЖ. В более благоприятном по увлажнению 2008 году в оптимальном варианте удобрения - №120 - окупаемость затраченной энергии повысилась до 240%, а энергетические затраты в расчете на 1 ц зерна снизились до 670 МДЖ.

10. Экономически оптимальным вариантом применения азотных удобрений под озимую пшеницу ранней весной, в среднем по результатам 3-летних исследований в полевых опытах, оказалось внесение 60 кг/га д.в. При денежных затратах на применение удобрений в расчете на 1 га посева 1050 руб. (17,5 руб. за 1 кг внесенного N), прибавке урожайности - 5,9 ц/га, средней закупочной стоимости зерна 4595 руб./т условно чистый доход в этом варианте удобрения составил 1661 руб./га, рентабельность - 158,2%, а 1 рубль затрат на удобрения окупился 2,6 рублями дохода (денежной выручки).

Предложения производству

1. В целях повышения урожайности озимой пшеницы на юге Центрального Черноземья до 30 ц/а в острозасушливые годы и до 50 ц/га в нормальные по увлажнению годы первую весеннюю подкормку, при отсутствии данных о содержании минерального азота в почве, рекомендуется проводить дозой азота 60 кг/га с последующей корректировкой азотного питания растений по данным диагностического обследования посевов.

2. Оперативное определение нуждаемости посевов озимой пшеницы в азотных подкормках в фазы трубкование - колошение целесообразно осуществлять фотометрическим методом с использованием N-тестеров, прокалиброванных на ключевых участках или делянках полевых опытов с возрастающими дозами азотных удобрений. На ключевых участках текущую калибровку N-тестеров можно проводить по результатам определения обеспеченности растений методом тканевой (стеблевой) диагностики.

1. Афанасьев Р.А., Галицкий В.В., Зибров О.В., Куртов Е.Д. Опыт возделывания озимой пшеницы при дифференцированном внесении азотных удобрений // Материалы международной научно-практической конференции «Агрохимия и экология: история и современность». Т. 1. - Н. Новгород: Изд-во ВВАГАС, 2008. - С. 107 - 110.

2. Афанасьев Р.А., Сопов И.В., Галицкий В.В. Принципы и опыт дифференцированного применения удобрений с использованием фотометрии // Плодородие. - 2008. - №6 (45). - С. 14 - 16.

3. Галицкий В.В., Самотоенко А.С. Эффективность азотных и микроудобрений при внесении под озимую пшеницу в условиях Воронежской области // Материалы 43-й международной научной конференции молодых ученых и специалистов «Применение средств химизации в технологиях адаптивно-ландшафтного земледелия». - М.: ВНИИА, 2009. - С. 45-49.

4. Афанасьев Р.А., Байбеков Р.Ф., Березовский Е.В., Ваулин А.В., Галицкий В.В., Гапоненко О.Г., Мочкова Т.В., Пугачев П.М. Методика фотометрической диагностики азотного питания зерновых и других культур / Под редакцией академика Россельхозакадемии В.Г. Сычева. - М.: ВНИИА, 2010. - 32 с.

5. В.В. Галицкий. ОАО «Минудобрения» - гарант стабильности высоких урожаев // Плодородие. - 2007. - №5 (38). - С. 42.

6. Афанасьев Р.А., Самотоенко А.С., Галицкий В.В. Эффективность некорневых подкормок озимой пшеницы микроэлементами в условиях ЦЧЗ // Плодородие. -2010. - №4 (55). - С. 13 - 15.

Размещено на .ru