Встановлення оптимальної дози мінеральних добрив і ефективності розрахункової дози під яру тверду пшеницю, впливу мінеральних добрив на поживний режим ґрунту, динаміки приросту надземної маси і формування листової поверхні, в залежності від добрив.
Аннотация к работе
Особливого значення вона набула в теперішній час, коли з обмеженням енергетичних ресурсів створився гострий дефіцит зерна, в тому числі і ярої пшениці, а попит на нього як в Україні, так і на зовнішньому ринку зріс. Наукові розробки, узагальнені в дисертації, були складовою частиною темплану Інституту зрошуваного землеробства УААН і виконувались за державною науково-технічною програмою "Продовольство", проектом "Зерно", № д.р. Метою роботи було виявити оптимальну дозу мінеральних добрив і вияснити ефективність розрахункової дози під яру тверду пшеницю. визначити винос основних поживних речовин із грунту та їх витрати на формування 1 т врожаю при внесенні різних доз добрив; визначити вміст амінокислот, біологічну цінність білків і технологічні показники якості зерна ярої твердої пшениці в залежності від мінеральних добрив;Збільшення дози азоту у складі повного мінерального добрива призводило до деякого підвищення його рухомості на протязі вегетації ярої пшениці, що є характерним для зрошуваних земель, де при систематичному внесенні добрив під культури значно знижується швидкість грунтового поглинання фосфору, збільшуються запаси засвоюваних фосфатів та підвищується їх рухомість. Калійні добрива, внесені під основний обробіток грунту, на азотному, фосфорному чи азотно-фосфорному фонах, а також в варіанті, де застосовували розрахункову дозу, до періоду сходів ярої пшениці дещо підвищили кількість обмінного калію в орному шарі грунту. Максимальними вони були на фоні застосування N120Р60К30 і перевищували неудобрені рослини в міжфазний період сходи - кущіння на 97,2, кущіння - вихід в трубку - на 74,7, вихід в трубку - колосіння - на 55,1 %, а при застосуванні розрахункової дози добрива - відповідно на 66,7; 59,0 і 38,9 %. Так, у міжфазний період кущіння - вихід в трубку при внесенні N60Р60К30 він збільшився в порівнянні з неудобреним контролем на 22,6, N90Р60К30 - на 43,5, N120Р60К30 - на 93,5, а розрахункової дози добрива - на 22,6 %. Встановлено, що між кількістю азоту в рослині (зерно солома) - показником забезпеченості зерна азотом - у фазу повної стиглості зерна і вмістом в ньому білку існує висока кореляційна залежність.Азотне добриво, внесене під основний обробіток грунту, підвищує в ньому вміст нітратів - на період сходів ярої пшениці у 0-100 см шарі грунту, в порівнянні з неудобреним контролем, при застосуванні N60Р60К30 - на 62,0, розрахункової дози добрива-на 67,1, а N90Р60К30-на 89,9 %. Середньодобові витрати рослинами нітратів при внесенні розрахункової дози добрива, в порівнянні з неудобреними рослинами, збільшувались в міжфазний період сходи - колосіння на 20,0 %, сходи - повна стиглість зерна - на 50,0 %, а на фоні застосування N90Р60К30 - відповідно на 46,7 і 75,0 %. Основну кількість рухомого фосфору і обмінного калію яра пшениця поглинає з грунту після колосіння. Внесення N60Р60К30 збільшило її, в порівнянні з неудобреними рослинами, в період кущіння на 84,2, виходу в трубку - на 59,9, колосіння - на 53,8 %, а при застосуванні N90Р60К30 - відповідно на 92,6; 73,2 і 63,7 %. Найвищий врожай формується при внесенні N120Р60К30, але окупність одиниці добрива зерном на фоні N90Р60К30 була більшою, а максимальною - при застосуванні розрахункової дози мінерального добрива.
Вывод
Вплив мінеральних добрив на поживний режим грунту. Основною формою азотного живлення рослин на зрошуваних землях є нітратна (Попова І.М.,1972; Простаков П.Є., 1964). Аміачна і амідні форми азотних туків в умовах жаркого клімату під дією мікроорганізмів дуже швидко перетворюються в нітратну, яку ми і вивчали. Одержані нами дані свідчать про те, що вміст нітратів у грунті в період сходів ярої пшениці збільшувався при внесенні азотного добрива. Причому значної різниці в їх кількості по шарах грунту при застосуванні повного мінерального, азотно-фосфорного добрива і розрахункової дози не виявлено (табл. 1). Встановлено, що з підвищенням дози азоту у складі повного мінерального добрива збільшується і вміст нітратів в 0-100 см шарі грунту. В період сходів ярої пшениці в середньому за три роки на фоні N60Р60К30 їх було 12,8, N90Р60К30 - 15,0 і N120Р60К30 - 18,3 мг/кг.
Від сходів до колосіння кількість нітратів зменшилась в грунті більшості варіантів практично наполовину. Аналогічно змінювався їх вміст і в міжфазний період колосіння - повна стиглість зерна. В цей період їх витрати з грунту становили біля четвертини всієї кількості.
Мінеральні добрива, як показали наші дослідження, змінюють і середньодобові витрати нітратів. Чим вища доза азоту у складі повного мінерального добрива, тим суттєвіше збільшуються середньодобові витрати нітратів. При внесенні N60Р60К30 з метрового шару грунту ярою пшеницею за вегетаційний період вони збільшились на 50 % в порівнянні з неудобреним контролем.
В наших дослідах дози фосфорних добрив під яру пшеницю ми не вивчали. В період сходів цієї культури вміст рухомого фосфору в 0-30 см шарі грунту коливався в межах 34,6-36,5 мг/кг. Збільшення дози азоту у складі повного мінерального добрива призводило до деякого підвищення його рухомості на протязі вегетації ярої пшениці, що є характерним для зрошуваних земель, де при систематичному внесенні добрив під культури значно знижується швидкість грунтового поглинання фосфору, збільшуються запаси засвоюваних фосфатів та підвищується їх рухомість.
Найбільш інтенсивно за час вегетації ярої пшениці вміст рухомого фосфору в грунті знижується в міжфазний період колосіння - повна стиглість зерна. В порівнянні з періодом сходи- колосіння , кількість його в грунті неудобреного контроля зменшується на 29,1, а в удобрених варіантах - на 27,3 - 28,2 %. До того ж і середньодобові витрати рухомого фосфору в період колосіння - повна стиглість зерна були максимальними і становили з 0-50 см шару грунту при застосуванні Р60К30, N60Р60К30 відповідно 0,17; 0,18, а розрахункової дози - 0,20 мг/кг. Внесення азотного добрива на фосфорно-калійному фоні сприяло деякому підвищенню цього показника. Середньодобові витрати рухомого фосфору удобреними рослинами ярої пшениці в цілому за вегетаційний період були більшими, ніж неудобреними, на 16,7 %, причому вони не залежали від дози азотного добрива.
Таблиця 1 - Вплив мінеральних добрив на вміст нітратів в грунті
(середнє за 1997 - 1999 рр.), мг/кг
Дози добрив Ш а р г р у н т у, см
0 - 30 30 - 50 0 - 50 0 - 100
СХОДИ
Без добрив 8,9 8,0 8,5 7,9
N60P60K30 13,1 16,5 14,5 12,8
P60K30 7,0 6,6 6,8 6,1
N60P60 12,6 14,1 13,2 11,3
N90P60K30 15,8 19,5 17,3 15,0
N120P60K30 19,5 24,2 21,4 18,3
Розрахункова доза 15,0 17,2 15,9 13,2
КОЛОСІННЯ
Без добрив 3,3 2,4 2,9 2,6
N60P60K30 7,5 5,8 6,8 5,8
P60K30 3,9 3,3 3,7 3,8
N60P60 6,8 5,9 6,4 5,4
N90P60K30 10,0 5,9 8,4 7,2
N120P60K30 11,7 7,4 10,0 9,3
Розрахункова доза 9,0 6,6 8,0 6,9
ПОВНА СТИГЛІСТЬ ЗЕРНА
Без добрив 3,0 1,7 2,5 1,7
N60P60K30 5,1 3,7 4,5 3,4
P60K30 2,9 2,3 2,7 1,6
N60P60 4,9 3,6 4,4 3,3
N90P60K30 5,5 4,2 5,0 4,2
N120P60K30 5,9 4,7 5,2 4,6
Розрахункова доза 5,2 3,9 4,7 4,1
Калійні добрива, внесені під основний обробіток грунту, на азотному, фосфорному чи азотно-фосфорному фонах, а також в варіанті, де застосовували розрахункову дозу, до періоду сходів ярої пшениці дещо підвищили кількість обмінного калію в орному шарі грунту. Вміст його в цих варіантах коливався в межах 272-281 мг/кг. До кінця вегетації вміст обмінного калію зменшувався. В найбільшій мірі це спостерігається в міжфазний період колосіння - повна стиглість зерна. Кількість обмінного калію зменшувалась в грунті неудобреного контролю на 14,2, а в удобрених варіантах - до 17,2 %. В цей же період спостерігали і максимальні середньодобові витрати обмінного калію з грунту. У рослин, удобрених N60Р60К30, та на фоні застосування розрахункової дози вони були більшими відповідно на 32,6 та 29,3 %, ніж у неудобрених. При підвищенні дози азоту у складі повного мінерального добрива ці витрати зменшувались.
ПРИРІСТ НАДЗЕМНОЇ МАСИ, ВМІСТ В НІЙ ПОЖИВНИХ РЕЧОВИН ТА ЇХ ВИНОС В ЗАЛЕЖНОСТІ ВІД ДОБРИВ
Приріст надземної маси. Приріст надземної маси рослин ярої пшениці в значній мірі залежав як від дози азотного добрива, так і від сполук елементів живлення у добривах. Так, в фазу колосіння вага сирої надземної маси при внесенні N60Р60К30 перевищувала приріст неудобрених рослин - на 45,3, N90Р60К30 - на 58,9, N120Р60К30 - на 75,8 %, а при застосуванні розрахункової дози (N70Р0К20) - на 54,1 %. Як зменшення дози азоту, так і виключення його зі складу повного мінерального добрива, негативно позначилося на цьому показникові.
Встановлено, що удобрена яра тверда пшениця накопичує в період кущіння до 23,6, виходу в трубку - 45,7 і колосіння - до 88,8 % сухої надземної маси від кількості її в період повної стиглості зерна, що більше, ніж накопичують неудобрені рослини, відповідно на 7,6; 13,2 і 19,9 %. Причому суттєвої різниці в цьому показникові по варіантах досліду, в яких застосовували азотні добрива, не спотерігали (рис. 1).
Добрива впливають і на середньодобові прирости надземної маси. Максимальними вони були на фоні застосування N120Р60К30 і перевищували неудобрені рослини в міжфазний період сходи - кущіння на 97,2, кущіння - вихід в трубку - на 74,7, вихід в трубку - колосіння - на 55,1 %, а при застосуванні розрахункової дози добрива - відповідно на 66,7; 59,0 і 38,9 %. Як зменшення дози азоту, так і виключення його із складу повного мінерального добрива, негативно позначилося на цьому показникові.
Розмір листової поверхні, продуктивність фотосинтезу та фотосинтетичний потенціал. Під дією добрив збільшувалась площа листової поверхні, найвищою у всі фази розвитку рослин вона була при внесенні N120Р60К30 (табл. 2). Максимальних розмірів на цьому фоні вона досягла в період колосіння і перевищувала площу рослин неудобреного контроля на 85,7 %, а при застосуванні розрахункової дози - на 45,7 %. Між розміром листової поверхні і рівнем врожаю зерна існує пряма кореляційна залежність. У фазу кущіння коефіцієнт кореляції становив - 0,91 ± 0,06 і колосіння - 0,92 ± 0,05.
Мінеральні добрива вплинули і на фотосинтетичний потенціал. Так, у міжфазний період кущіння - вихід в трубку при внесенні N60Р60К30 він збільшився в порівнянні з неудобреним контролем на 22,6, N90Р60К30 - на 43,5, N120Р60К30 - на 93,5, а розрахункової дози добрива - на 22,6 %. Між фотосинтетичним потенціалом і рівнем врожаю ярої пшениці встановлена тісна залежність. Коефіцієнт кореляції становить 0,85 ± 0,15. Залежність врожаю зерна від фотосинтетичного потенціалу описується рівнянням: Ух = 40,9 - 0,2 Х 0,001 Х2, де
Ух - урожай зерна, ц/га;
Х - фотосинтетичний потенціал за період кущіння - колосіння, тис.м2/добу.
Рис. 1 Накопичення сухої надземної маси ярою пшеницею по фазах розвитку у відсотковому відношенні від кількості її в період повної стиглості зерна (середнє за 1997-1999 рр.)
- без добрив - N60P60K30 - N120P60K30
- P60K30 - N90P60K30
Таблиця 2 - Вплив добрив на площу листової поверхні (середнє за 1997 - 1999 рр.)
Варіанти Площа листової поверхні, тис. м2/га кущіння вихід в трубку колосіння
Вміст елементів живлення в рослинах та їх винос ярою пшеницею. Наші дослідження показали, що мінеральні добрива змінюють концентрацію елементів живлення в рослинах ярої пшениці вже на початку її розвитку. За багаторічними даними на період кущіння на фоні N60Р60К30 вміст загального азоту в надземній масі рослин, в порівнянні з неудобреним контролем, збільшився на 27,5, виходу рослин в трубку - на 22,4, колосіння - на 38,6 %, а при внесенні N120Р60К30 - відповідно 28,8; 39,8 і 39,9 5. Застосування розрахункової дози добрива забезпечило вміст цього елемента живлення практично на рівні N60Р60К30. Вміст загального фосфору в рослинах в залежності від добрив у більшості випадків змінювався несуттєво. Що ж стосується кількості загального калію в надземній масі, то під впливом добрив вона змінювалась вже в період виходу рослин в трубку. При внесенні N60Р60К30 вміст загального калію збільшився, в порівнянні з неудобреним контролем, на 8,8, N90Р60К30 - на 18,4, N120Р60К30 - на 30,1, а розрахункової дози - на 30,9 %.
Вміст елементів живлення в зерні та соломі ярої пшениці при внесенні добрив зростає. В зерні найбільше містилося азоту, потім - фосфору і найменше - калію. В соломі, навпаки, вміст калію був максимальним. Мінеральні добрива в більшій мірі впливали на вміст елементів живлення в соломі, ніж в зерні. Якщо при їх застосуванні максимальний вміст азоту в зерні, в порівнянні з неудобреним контролем, збільшився на 8,8, фосфору - на 19,7, калію - на 13,5 %, то в соломі - відповідно на 42,8; 100,0 і 34,1 %.
А.Н.Павлов вважає, що кількість азоту в рослині (зерно солома), яка припадає на одиницю ваги зрілого зерна в період повної стиглості пшениці, визначає рівень вмісту в ньому білку. Цей показник автор назвав показником забезпеченості зерна азотом. Наші дослідження показали, що щорічно при внесенні N60Р60К30 він був більшим, ніж в неудобреному контролі, на 41,1, N90Р60К30 - на 58,4, N120Р60К30 - на 62,6 , а розрахункової дози добрив - на 49,5 %.
Встановлено, що між кількістю азоту в рослині (зерно солома) - показником забезпеченості зерна азотом - у фазу повної стиглості зерна і вмістом в ньому білку існує висока кореляційна залежність. Коефіцієнт кореляції становить 0,99 ± 0,08. Приводимо рівняння регресії: У = 8,6 0,2 Х , де
У - вміст білка в зерні, %;
Х - показник забезпеченості зерна азотом.
Добрива, які вивчали в досліді, збільшували загальний винос елементів живлення ярою пшеницею (табл. 3). Максимальне збільшення виносу з кожного гектару азоту, в порівнянні з неудобреним контролем, становило 51,2, фосфору - 52,9, а калію - 70,8 % і спостерігали його на фоні N120Р60К30. Зменшення дози азоту в складі повного мінерального добрива приводило і до зниження виносу всіх елементів живлення.
Встановлено, що неудобрена яра пшениця на формування 1 т зерна і відповідної кількості соломи витрачає азоту 23,8, фосфору - 13,6, а калію- 17,3 кг. При внесенні мінеральних добрив витрати зростають. Максимальне збільшення становить по азоту на 26,5, фосфору - на 25,7 і калію - на 25,4 %.
Таблиця 3 - Винос поживних речовин ярою пшеницею (середнє за 1997-1999 рр.)
ВОДОСПОЖИВАННЯ РОСЛИН В ЗВЯЗКУ З ЗАСТОСУВАННЯМ МІНЕРАЛЬНИХ ДОБРИВ
Встановлено, що мінеральні добрива значно впливають на водоспоживання ярої пшениці. Відповідно одержаним даним коефіцієнт водоспоживання цієї культури на неудобреному фоні становить 526 м3/т. При внесенні добрив він зменшувався. Зменшення його на фоні Р60К30 залежало від дози азотного добрива. При внесенні N60Р60К30 коефіцієнт водоспоживання зменшився, в порівнянні з неудобреним контролем, на 21,3, N90Р60К30 - на 32,3, N120Р60К30 - на 36,1, а розрахункової дози добрива - на 26,4 %. Виключення зі складу повного мінерального добрива як фосфору, так і калію, практично не позначилось на цьому показникові. Без азоту ці елементи живлення не впливали на коефіцієнт водоспоживання. Встановлена висока зворотня кореляція між цим показником і урожаєм зерна ярої пшениці (коефіцієнт кореляції становить -0,99 ± 0,05). Одержані дані дозволили нам розрахувати рівняння регресії: У = 54,5 - 0,05 Х, де
У - урожайність зерна ярої пшениці, ц/га;
Х - коефіцієнт водоспоживання, м3/т.
Для оцінки ефективності зрошення особливо показовими є дані про окупність врожаєм зерна одного кубічного метру зрошувальної води. Відповідно одержаним даним мінеральні добрива позитивно впливають на цей показник. Внесення розрахункової дози добрива та N60Р60К30 збільшило окупність зрошувальної води зерном ярої твердої пшениці, в порівнянні з неудобреним контролем, на 12,5 %, а застосування N90Р60К30 та N120Р60К30 - відповідно на 16,7 і 25,0 %.
ВПЛИВ МІНЕРАЛЬНИХ ДОБРИВ НА УРОЖАЙ I ЯКІСТЬ ЗЕРНА
Урожай зерна. Результати обліку врожаю зерна ярої пшениці показали, що в усі роки наших досліджень, мінеральні добрива позитивно позначились на продуктивності цієї культури (табл. 4).
Відповідно одержаним даним за три роки, при низькому вмісті в грунті азоту і середньому фосфору та обмінного калію, фосфорні і калійні добрива слабо вплинули на урожай зерна. Внесення ж на цьому фоні N60 збільшило його рівень на 23,4 %. Подальше підвищення дози азоту позитивно позначилось на продуктивності ярої пшениці. Розрахунки показали, що між дозами азотних добрив і урожаєм зерна цієї культури існує висока кореляційна залежність (коефіцієнт кореляції становить 0,99 ± 0,10). Нами розраховано рівняння регресії: У = 26,3 0,1 Х, де
У - урожайність зерна ярої пшениці, ц/га;
Х - доза азотного добрива на фоні Р60К30, кг/га.
Максимальну прибавку врожаю зерна ярої пшениці одержали при застосуванні N120Р60К30. В той же час окупність повного мінерального добрива зерном була більшою при внесенні N90Р60К30. Розрахункова доза мінерального добрива, яка в середньому за 1997 - 1999 рр. склала N70К20, забезпечила формування врожаю зерна 30,8 при запланованому рівні 30,0 ц/га, або лише на 4,7 % менше в порівнянні з N90Р60К30. В той же час окупність 1 кг мінерального добрива зерном на фоні розрахункової дози була максимальною.
Таблиця 4 - Вплив мінеральних добрив на урожайність зерна зрошуваної твердої ярої пшениці, ц/га
Дози добрив Роки досліджень Приріст врожаю, ц/га Окупність 1кг д.р. добрива зерном, кг
Під впливом мінеральних добрив збільшується кількість продуктивних пагонів, довжина колосу, а маса 1000 зерен дещо зменшується в порівнянні з неудобреним контролем (табл. 5). Між останнім показником і рівнем врожаю встановлена висока зворотня кореляція (коефіцієнт кореляції становить -0,81 ± 0,10).
Вміст в зерні білка і його фракційний склад. На вміст в зерні білка і його збір найбільш позитивно впливали азотні добрива (табл. 5). Причому чим більша доза азоту в складі повного мінерального добрива, тим більшими були ці показники. Вміст білка в зерні збільшився при внесенні N60Р60К30 на 6,7, N90Р60К30 - на 11,1, N120Р60К30 - на 13,3, а при застосуванні розрахункової дози добрива - на 10,4 %. Між збором білка і урожаєм зерна встановлена висока пряма кореляція (r = 0,99 ± 0,05). Приводимо рівняння регресії: У = 0,2 Х - 2,3, де
У - збір білка, ц/га;
Х - урожайність зерна, ц/га.
Мінеральні добрива вплинули і на сумарний вміст білка в зерні ярої пшениці. Максимальним він був при внесенні N90Р60К30, тобто при співвідношенні елементів живлення як 1,5 : 1 : 0,5. Як зменшення, так і збільшення дози азоту на N30, було менш ефективним.
Застосування мінерального добрива, до складу якого входить азот, підвищує синтез високомолекулярних білків гліадінів і глютелінів і практично не впливає на синтез простих білків - альбумінів і глобулінів.
При внесенні N60Р60К30 в сумарному білку на долю гліадінів і глютелінів припадає 61,1, N90Р60К30 - 63,5, N120Р60К30 - 66,8 %, а розрахункової дози мінерального добрива - 64,2 %. Розрахунки показали, що між збором білка і вмістом в ньому цих фракцій існує висока кореляційна залежність. Коефіцієнт кореляції становить 0,93 ± 0,16. Приводимо рівняння регресії: У = 6,7 Х - 4,6, де
У - збір білка, ц/га; Х - вміст гліадінів та глютелінів, % абс. сухої речовини.
Вміст амінокислот і біологічна цінність білків зерна. Відповідно одержаних даних, в середньому за 1997-1999 рр. максимальна кількість всіх амінокислот в зерні ярої пшениці формується при внесенні N120Р60К30. На цьому фоні сума амінокислот становила 16,65, в т.ч. незамінних - 4,69, лімітуючих - 1,74 мг/100 мг повітряно-сухої речовини, а в неудобреному контролі - відповідно 12,61; 3,79 та 1,45. Зменшення дози азоту в складі повного мінерального добрива призводило до деякого зниження цих показників. Вплив мінеральних добрив на вміст окремих амінокислот залежав від кількості опадів в період формування і наливу зерна. На біологічну цінність білків зерна ярої пшениці мінеральні добрива практично не вплинули. На неудобреному фоні вона становила 62,1, а при застосуванні добрив не перевищувала 61,9 %.
Таблиця 5 - Вплив добрив на вміст і збір білка та технологічні показники якості зерна ярої твердої пшениці (середнє за 1997 - 1999 рр.)
Дози добрив Вміст білка в зерні, % Збір білка, ц/га Клейковина в борошні, % Скловидність зерна, % Маса 1000 зерен, г
Технологічні показники якості зерна. Максимальна скловидність зерна формується на фоні застосування розрахункової дози добрива та N90Р60К30. Як зменшення, так і збільшення дози азоту у складі повного мінерального добрива дещо її знижувало. Встановлено, що між скловидністю зерна і рівнем врожаю існує висока пряма кореляційна залежність.
Основним елементом живлення, від якого залежить вміст сирої клейковини в борошні ярої пшениці, є азот. З підвищенням його дози на фоні застосування фосфорно-калійного добрива (Р60К30) кількість її збільшується і максимуму досягає при внесенні N120Р60К30. Мінеральні добрива практично не позначились на показниках якості клейковини (табл. 5).
Вміст важких металів в зерні та його сумарна токсичність. Останнім часом необхідно приділяти увагу проблемі захисту навколишнього середовища від забруднювачів. В значній мірі це стосується зрощуваного землеробства, де для одержання високих рівнів урожаїв застосовують значну кількість добрив та засобів захисту рослин, що збільшує антропогенне навантаження на агроценози. В звязку з цим ми оцінювали вплив добрив з екологічної точки зору - визначали забруднення зерна важкими металами, хоча більшість з них, якщо вони знаходяться в рослинах в оптимальній кількості, необхідні і відомі як мікроелементи.
Наші дослідження показали, що в середньому за 1997-1998 рр. в зерні ярої пшениці при внесенні різних доз мінеральних добрив вміст цинку, кобальту, заліза, марганцю та міді був меншим гранично допустимої кількості (ГДК). В той же час вміст нікеля в зерні при внесенні N60К30, N60Р60 та розрахункової дози добрив досяг рівня ГДК і становив 0,5 мг/кг сухої речовини. Максимальною кількість нікеля виявилася в неудобреному зерні та на фоні N60К30, що перевищило ГДК відповідно на 34 та 30 %. Значно більшим за ГДК в зерні виявився і вміст найбільш токсичного з важких металів кадмію. При внесенні N60К30 та розрахункової дози добрив він був найнижчим і становив 0,18 мг/кг, а в зерні, вирощеному на інших фонах добрив, - від 0,23 до 0,26 при ГДК 0,03 мг/кг.
Більш повну інформацію про забруднення продукції дає визначення в ній сумарної токсичності методом тестування (Минеев В.Г., Ремпе Е.Х. 1995). Відповідно проведеному тестуванню, зерно ярої пшениці на протязі двох років, незважаючи на перевищення ГДК в ньому деяких важких металів, виявилося не токсичним - сумарна токсичність його по варіантах досліда коливалася в межах 14,7-18,0 % (не перевищувала 20%).
Тобто зерно ярої твердої пшениці, вирощене в досліді при внесенні різних доз мінеральних добрив, не забруднене і не токсичне. Все ж слід враховувати, що найменша кількість кадмію, нікеля і кобальта виявлена на фоні азотно-калійного та розрахункової дози добрива, а з внесенням фосфорного добрива вона підвищується.
ЕКОНОМІЧНА І БІОЕНЕРГЕТИЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ ЗАСТОСУВАННЯ МІНЕРАЛЬНИХ ДОБРИВ ПІД ЯРУ ПШЕНИЦЮ
Економічний аналіз показав, що мінімальну собівартість зерна ярої пшениці і найвищий рівень рентабельності забезпечує внесення N90Р60К30. При подальшому підвищенні дози азоту на цьому ж фоні фосфорно-калійного добрива собівартість збільшується, а рівень рентабельності дещо знижується. Найбільш економічно вигідним є внесення розрахункової дози мінеральних добрив.
Додаткові витрати енергії на одержання прибавки врожаю в значній мірі залежать від азотних добрив. При підвищенні їх дози вони збільшуються. Максимальний приріст енергії (3,82 тис. МДЖ/га) та енергетичний коефіцієнт (1,57) забезпечуються при внесенні розрахункової дози добрив.1. Азотне добриво, внесене під основний обробіток грунту, підвищує в ньому вміст нітратів - на період сходів ярої пшениці у 0-100 см шарі грунту, в порівнянні з неудобреним контролем, при застосуванні N60Р60К30 - на 62,0, розрахункової дози добрива- на 67,1, а N90Р60К30- на 89,9 %.
Середньодобові витрати рослинами нітратів при внесенні розрахункової дози добрива, в порівнянні з неудобреними рослинами, збільшувались в міжфазний період сходи - колосіння на 20,0 %, сходи - повна стиглість зерна - на 50,0 %, а на фоні застосування N90Р60К30 - відповідно на 46,7 і 75,0 %.
2. Основну кількість рухомого фосфору і обмінного калію яра пшениця поглинає з грунту після колосіння. Від сходів до колосіння у шарі грунту 0-50 см вміст Р2О5 зменшився на 13,9%, К2О - на 7,9 %, а в міжфазний період колосіння - повна стиглість зерна - відповідно на 29,4 і 22,3 %. Суттєвої різниці в цих показниках при внесенні добрив не встановлено.
3. Рослини ярої пшениці на фоні N90Р60К30 до періоду кущіння накопичують 21,2, виходу рослин в трубку - 44,1, колосіння - 87,1 % сухої надземної маси від загальної кількості її в кінці вегетації, а при використанні розрахункової дози відповідно: 22,8; 46,5 і 91,2 %. Після колосіння неудобрені рослини накопичують ще 31,1 % надземної маси, а на фоні застосування мінеральних добрив - 9-13 %.
4.Максимальних розмірів листова поверхня у ярої пшениці досягає в період колосіння. Внесення N60Р60К30 збільшило її, в порівнянні з неудобреними рослинами, в період кущіння на 84,2, виходу в трубку - на 59,9, колосіння - на 53,8 %, а при застосуванні N90Р60К30 - відповідно на 92,6; 73,2 і 63,7 %.
Аналогічно листовій поверхні змінювався і фотосинтетичний потенціал. Встановлено, що як площа листової поверхні, так і фотосинтетичний потенціал тісно корелюють з рівнем врожаю.
5. Загальний винос елементів живлення ярою пшеницею тим більший, чим вища доза азоту у складі повного мінерального добрива. На формування однієї тони врожаю неудобрена яра пшениця витрачає азоту 23,8, фосфору - 13,6, калію - 17,3 кг, а удобрена N90Р60К30 та при внесенні розрахункової дози - відповідно 26,0; 15,5; 20,3 і 25,2; 15,9; 20,2 кг.
6. При низькому вмісті в грунті рухомого азоту, середньому фосфору та калію внесення фосфорно-калійного добрива, в порівнянні з неудобреним контролем, підвищило врожай зерна на 5,7 %, а при застосуванні на цьому фоні N60 - на 23,4 %. Подальше підвищення дози азоту позитивно позначилось на продуктивності зрошуваної твердої ярої пшениці. Між дозами азотних добрив і врожаєм зерна цієї культури встановлена висока пряма кореляційна залежність.
Найвищий врожай формується при внесенні N120Р60К30, але окупність одиниці добрива зерном на фоні N90Р60К30 була більшою, а максимальною - при застосуванні розрахункової дози мінерального добрива.
7. Найбільш сприятливо на вміст білка в зерні впливає повне мінеральне добриво. Збір його при внесенні N60Р60К30, в порівнянні з варіантом без добрив, підвищується на 33,3, N90Р60К30 - на 51,8, а розрахункової дози - на 44,4 %.
При застосуванні N90Р60К30 та розрахункової дози добрив в зерні формується максимальна кількість високомолекулярних білків гліадінів і глютелінів.
8. Сума всіх амінокислот в зерні, а також незамінних і лімітуючих, виявилася максимальною при внесенні N120Р60К30. Зменшення дози азоту у складі повного мінерального добрива призводить до деякого зниження їх вмісту.
На біологічну цінність білків зерна ярої пшениці мінеральні добрива практично не вплинули.
9. Вміст сирої клейковини у борошні при внесенні N60Р60К30, в порівнянні з неудобреним контролем, підвищувався на 18,8, N90Р60К30 - на 31,6, а розрахункової дози добрива - на 22,9 відносних відсотка.
Максимальна скловидність зерна формується на фоні застосування розрахункової дози добрива та N90Р60К30. На колір макарон мінеральні добрива практично не впливали.
10. В зерні ярої пшениці, вирощеному у всіх варіантах досліда, вміст цинку, кобальту, заліза, марганцю та міді був меншим гранично допустимої кількості. Вміст нікеля при внесені N60К30, N60Р60 та розрахункової дози добрив досяг рівня ГДК, в зерні інших варіантів - перевищував його. Максимальною кількість нікеля виявилася в неудобреному зерні та на фоні Р60К30 - відповідно вище ГДК на 34,0 та 30,0 %.
В зерні ярої пшениці усіх варіантів значно більшим за ГДК виявився вміст кадмію. Найнижчим - по 0,18 мг/кг він був при внесенні N60К30 та розрахункової дози добрив, на інших фонах - від 0,23 до 0,26 мг/кг. На сумарній токсичності зерна це не позначилося, в жодному з варіантів досліда вона не перевищувала ГДК.
11. При внесенні N90Р60К30 рівень рентабельності досягає 90,2 %, енергетичний коефіцієнт становить 1,40, а розрахункової дози добрив - відповідно 341,5 % і 1,57. Подальше підвищення або зменшення дози азоту чи виключення його зі складу повного мінерального добрива збільшує собівартість зерна ярої пшениці, а рівень рентабельності - зменшує.
ПРОПОЗИЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ
В умовах зрошення півдня України на темно-каштановому середньосуглинковому грунті з низькою забезпеченістю його рухомим азотом, середньою рухомим фосфором і обмінним калієм при вирощуванні твердої ярої пшениці для одержання врожаю зерна на рівні 30 ц/га з хорошими показниками якості рекомендується вносити N90Р60К30. Проте значно вища ефективність та максимальна окупність добрив зерном забезпечується при застосуванні розрахункової дози мінеральних добрив, яка залежить від рівня запланованого врожаю, фактичного вмісту елементів живлення в грунті конкретного поля та оптимальної їх кількості для данної культури.
Список литературы
1. Підручна О.В. Реакція зрошуваної ярої пшениці на внесення мінеральних добрив: Зб. наук. праць.- Одеса, 1999.- Вип. N 3 (6).- Ч. II: Агрономія.- С. 52-57.
2. Гамаюнова В.В., Филипьев И.Д., Подручная Е.В. Удобрения под яровую пшеницу в условиях орошения юга Украины // Зерновые культуры.- М., 1999.- № 6.- С. 21-22. (Проведення польових та лабораторних досліджень, підготовка матеріалів до друку, особистий внесок здобувача 85 %).
3. Підручна О.В. Вплив добрив на фракційний склад білку зерна зрошуваної ярої пшениці // Тези Всеукраїнської науково-практичної конференції молодих вчених і спеціалістів "Наукові проблеми виробництва зерна в Україні та сучасні методи їх вирішення".- Дніпропетровськ, 2000.- С. 22-23.
4. Філіпєв І.Д., Підручна О.В. Вплив добрив на вміст і якість білку зерна зрошуваної ярої пшениці // Таврійський науковий вісник.- Херсон, 2000.- Вип.13.-С. 17-21. (Проведення польових та лабораторних досліджень, підготовка матеріалів до друку, особистий внесок здобувача 85 %).
5. Підручна О.В. Вплив мінеральних добрив на вміст білка та амінокислот у зерні пшениці ярої при зрошенні // Вісник аграрної науки.- 2000.- С. 79.
6. Рішення про видачу патенту на винахід від 14 червня 2000 року, Україна, МПК 6 АО1В79/02, А01С21/00. Спосіб вирощування ярої пшениці на темно-каштанових зрошуваних землях / Підручна О.В., Гамаюнова В.В., Філіпєв І.Д.; Заявка № 2000021182 від 29.02.2000 (особистий внесок здобувача 80 %).