Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

КОМПЛЕКСНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ И ИЗВЕСТКОВАНИЯ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ ПШЕНИЦЫ В УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНОГО НЕЧЕРНОЗЕМЬЯ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "КОМПЛЕКСНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ И ИЗВЕСТКОВАНИЯ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ ПШЕНИЦЫ В УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНОГО НЕЧЕРНОЗЕМЬЯ"



На правах рукописи

КУПРЕЕВ Евгений Михайлович

Комплексное применение минеральных удобрений н известкования при возделывании пшеницы в условиях Центрального Нечерноземья

Специальность: 06.01.04. - Агрохимия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Немчиновка- 2008

Работа выполнена в лаборатории агроэкологии Научно-исследовательского института сельского хозяйства Центральных районов Нечерноземной зоны.

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук

Кузьмич Михаил Александрович Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор, Заслуженный деятель науки РФ Жуков Юрий Петрович; кандидат сельскохозяйственных наук Смирнов Анатолий Петрович. Ведущая организация: Всероссийский научно-исследовательский

институт агрохимии имени Д.Н. Прянишникова

Защита состоится « /Г » апреля 2008 года в 16 часов 00 минут на заседании диссертационного совета Д 006.049.01 при Научно-исследовательском институте сельского хозяйства Центральных районов Нечерноземной зоны по адресу: 143026, Московская обл., Одинцовский район, п. Немчиновка - 1, ул. Калинина, дом 1. У

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НИИСХ ЦРНЗ.

Автореферат разослан « » марта 2008 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

Мерзлнкнн А.С.

з

Общая характеристика работы

Актуальность исследования. Получение максимальной урожайности сельскохозяйственных культур возможно при сочетании высокого уровня плодородия почвы, применения оптимальных доз удобрений н выращивания интенсивных сортов. Посевы пшеницы в Нечерноземной зоне в последние годы существенно расширились. По отношению к кислотности пшеница относится к группе сельскохозяйственных культур, которая предпочитает слабокислую и близкую к нейтральной реакции (рН 5,1 - 6,0) и хорошо отзывается на известкование (Милащенко, 1993). Однако за последние два десятилетия, применение минеральных и известковых удобрений в РФ снизилось в десятки раз. В результате сложилась устойчивая тенденция ухудшения плодородия почв. В настоящее время около половины пашни в ЦРНЗ нуждается в известковании и имеет низкое содержанке гумуса (Агрохимическая характеристика почв.., 2004 г.). Наиболее сильно влияние кислотности проявляется в тех случаях, когда она обусловлена алюминием, обладающим сильным токсическим действием на растения. В создавшихся условиях актуальным является изучение влияния реакции среды и доз минеральных удобрений на продуктивность и качество зерна различных сортов пшеницы. Выращивание сортов обладающих повышенной устойчивостью к стрессовым факторам позволяет с наименьшими затратами повысить продуктивность земледелия. Литературные данные о кислотоустойчивое™ сортов и влиянии реакции почвенной среды на качество зерна малочисленны и не однозначны.

Цель и задачи работы. Изучить влияние реакции среды и доз азотных удобрений на урожайность сортов яровой пшеницы Амнр, Лада и МИС и озимой пшеницы сорта Московская 56.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи; 1. Изучить влияние реакции почвенной среды на урожайность сортов яровой и озимой пшеницы; .......

РГАУ-МСХА

имени К.А. Тимирязева ■Ч11Б имени Н.И. Жслезнопа Фонд научной литературы

2, Установить влияние разных доз азотного удобрения, в зависимости от уровней рН, на продуктивность и технологические показатели зерна яровой и озимой пшеницы;

3. Дать агро экологи чес кую и экономическую оценку -элементов технологий выращивания яровеш и озимой пшеницы;

Научили шшнзна |>:|бо>ы. Впервые дана оценка алюмо- и кислотоустойчивое™ сортов яровой пшеницы Амнр, Лада, МИС. Показано влияние известкования на эффективность азотных удобрений при возделывании сортов яровой и озимой пшеницы, урожайность и технологические качества зерна пшеницы перечисленных сортов.

Практическая ценность работы. Результаты работы позволяют дать рекомендации сельхозпроизводителям в выборе сортов при выращивании их в зависимости от реакции среды и уровня применяемых удобрений.

Апробация работы. Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научных исследований ГНУ лНИИСХ ЦРНЗ». Результаты проведенных исследовании ежегодно докладывались на: заседании Научно-технологического совета института по земледелию и включены в научные отчеты лаборатории агроэкологии. Основные положения диссертационной работы обсуждались и получили положительную оценку на Международной научно-практической конферешшн в БГСХА (Брянск, 2005); 40-Й Международной научно-практической конференции во ВНИИА (Москва, 2000); Межвузовской научно-практической конференции во ССХИ (Смоленск, 2006); Всероссийской научно-практической конференции (Ульяновск, 2007).

Объем и структура работы. Диссертация изложена на страницах компьютерного текста, включает () таблиц и 3 рисунков. Состоит из введения, 7-н глав, выводов и предложений к производству, f¿ приложений. Библиографический список включает ¿в! наименований, в том числе 25 зарубежных авторов.

Содержание работы Место, условия и методика проведения исследования

Исследования проводили в НИИСХ ЦРНЗ Московской области, Одни-цовскот района, р.п. Новоїівановское в 2004 - 2006 гг, на опытных поляк селе к центра и технологического центра по земледелию.

Учитывая низкое содержанке подвижного алюминия в почвах института, были проведены исследования в лабораторных условиях методом водно-бумажной культуры, разработанной в НИИСХ Северо-востока им, Н.В. Рудницкого. В этом эксперименте проводили оценку ал ю м о у сто м ч и в ості і яровой пшеницы сортов Амнр, Лада, МИС. Рассчитывали индекс длины корня как отношение его величины в растворе АІ с концентрацией 50 и 70 мг/л к таковой в дистиллированной воде, выраженное в % (х 100). Авторами методики предложена шкала определения устойчивости растения к алюминию: до 60 % не устойчиво, 60 - 80 % среди еу сто Гічиво, с 80 % и выше - устойчиво. Многофакторный вегетационный опыт проводили в сосудах Митчерлнха (5 кг почвы), на дерново-подзолистой сред несу глин истой почве, в четырехкратной повторності!. Опыт проводился с теми же сортами яровой пшеницы (фактор А), дозами минеральных удобрений (фактор В). Внесением известняковой муки (ИМ) были сформированы фона (фактор С) с различной реакцией среды (рН 5,9 и 6,4 - при исходной рН почвы 4,4), Ежегодно в почву фоном вносили Рсд н К* 100 мг/кг (контроль), и по 100, 150, 200 мг/кг почвы Маа. Полевой опыт проводили на опытном участке селекционного центра, в звене севооборота: яровая пшеница, чистый пар, озимая пшеница. Почва участка -дерново подзол и стая среднесу глинистая средне кислая (рН 4,9). Внесением 2 т известняковой муки на га под предпосевную культивацию, в 2004 году был сформирован фон со слабокислой реакцией среды (рН 5,4). В 2005 и 2006 гг., полевой опыт проводили по аналогичной схеме, но без известкования, на

поле технологического центра. Минеральные удобрения в виде Naa (34,5 % N), Ред (42 % PjO;), Кч (61 % КгО), внесли под предпосевную обработку почвы вручную, вразброс, согласно схемам опытов. Фоном внесли ^чиЬмч* а по вариантам опыта Naa в дозах 60, 90 и 120 кг /га азота. В опыте с озимой пшеницей (2006 г), осенью, в качестве основного фона, была внесена азофоска из расчета NjoPsoKjo кг д.в. на га. Весной, посевы подкормили Naa из расчета 60, 90 и 120 кг N на гектар по вариантам опыта. На контрольном варианте (No), подкормку Naa не проводили. Общая площадь опытной делянки с яровой пшеницей 150 мг, а учетная - 120 м~. Урожайность озимой пшеницы учитывали по пробному снопу отбираемому с 1 мг. Расположение вариантов опытов систематическое, однорядное, последовательное, повторность - четырехкратная. Норма высева яровой и озимой пшеницы -200 кг/га. Агрохимическая характеристика почвы представлена в таблице 1.

Таблица 1

Агрохимическая характеристика почвы опытных участков

Показатели Вегетационный опыт Полевой опыт

норма ИМ по г.к. 2004г 2006г 2005 -2006г

исх. 1 1,0 г.к. 1,5 г.к. исх. изв. изв.

Гумус, % 2,09 2,09 2,09 1,95 1,95 1,95 1,97

рНм-1 4,4 5,9 6,4 4,9 5,4 5,5 5,9

Нг, мг-экв/100 г 5,32 1,37 0,84 2,68 1,30 1,32 0,87

Р2О5, мг/кг < по Кирсанову) 40 97 102 250 303 264 294

К20, мг/кг (по Кирсанову) 73 78 69 145 197 175 154

Cai+ мг-экв/100 г 4,56 7,51 7,47 6,60 7,20 7,22 8,30

Mg2+ мг-экв/100 г 1,32 2,49 2,02 1,10 1,30 1,33 1,51

S, мг-экв/100 г 5,9 10 9,50 7,70 8,50 8,55 9,81

V,% 53 88 92 74 87 87 92

Агротехника возделывания яровой и озимой пшеницы - общепринятая для условий Нечерноземной зоны РФ. Анализы образцов почвы н растений проводили в лаборатории аналитических исследований НИИСХ ЦРНЗ следующими методами: гумус по Тюрину в модификации ЦИНАО (ГОСТ

262113-91); рНКС| - п отен циом етричес к и (ГОСТ 26487-85); Иг - по Каппену (ГОСТ 26212-91); подвижные Р:05 и КгО - по Кирсанову (ГОСТ 26207-84); сумму поглощенных основании - по Кап пену-Гн л ьков ицу; содержанке обменного Са2+ и Ме2* - трилоиометри чески (ГОСТ 24687-85). В растительных образцах определяли: содержание Моеи - по методу Кьельдаля на аппарате «Кьельтек» (ГОСТ 13496.4-93); Р1О5 - спектрометрическим методом (ГОСТ Р 50446-93); КгО - методом пламенной фотометрии (ГОСТ 26657-97). Фитоса-нитарная диагностика проводилась в соответствии с «Методическими рекомендациями по защите растений» под редакцией К.В. Новожилова, С.Петербург (1998 г.). Оценка качества зерна пшеницы осуществлялась в лаборатории технологии зерна НИИСХ ЦРНЗ. Содержание клейковины в зерне определяли ручным методом (ГОСТ 135861-68); качество клейковины - на приборе ИДК - 1; хлебопекарную оценку муки из зерна пшеницы оценивали по лабораторной выпечке хлеба, методом интенснвного замеса теста с добавлением улучшителей. Структуру урожая определяли по методике Госкомиссии по сортоиспытанию (М., 1989 г.). Учет урожая проводили комбайном Сампо. Массу урожая зерна приводили к 14 % влажности и 100 % чистоте (ГОСТ 10106-87). Математическую обработку результатов проводили по Б.А. Доспехову (М„ 1985 г.), методическим указаниям по статистической обработке данных Д.В. Васильева, И.П. Васильев (М., 1987 г.).

Результаты исследований I. Алюмо- н кнслотоустойчивость сортов яровой пшеницы

Оценка реакции сортов на алюмоустойчивость методом водно-бумажной культуры позволяет сравнить сортовые различия в довольно жестких условиях учитывая высокую концентрацию А Г3 в растворе. В этом опыте измеряли длину проростков корней семян яровой пшеницы в различных средах. Наибольшая длина корней проростков семян в водной среде была у сорта МИС — 97 мм, чуть меньше у сорта Амир - 92 мм (рис, 1), Корни проростков Лады были самыми короткими - 70 мм. Прорашнванне семян яровой

пшеницы в растворе алюминия, привело к изменению ранжирования сортов. При концентрации А!3* 50 мг/л, наибольшая длина проростков сохранялась у сорта МИС - 64 мм, а самыми короткими были корни проростков у сорта Амир - 59 мм, С повышением концентрации А13+ до 70 мг/л (рН раствора 4,2), порядок в изменении длины корня оставался таким же, что и при более низкой концентрации. Следовательно, в наименьшей степени токсичному влиянию А13+ подвержены сорта Лада и МИС, а самая сильная реакция на изучаемый стрессовый фактор обнаружена у сорта Амнр.

Рис.1, Изменение длины проростков корня яровой пшеницы в различных средах

В вегетационном опыте, кислотность почвы была обусловлена преимущественно ионами (Г, содержание подвижного А13+ было низким - 0,74 мг/кг почвы. В таких условиях, размеры полученного урожая зерна также зависели от реакции среды и выращиваемого сорта (рис. 2). Наибольшая прибавка массы зерна от внесения известняковой муки (2,9 г/сосуд), была у сорта Амир, что подтверждает его чувствительность к кислотности почвы. Масса зерна сортов Лада и МИС в меньшей степени зависела от реакции почвенной среды, чем сорта Амир. В то же время, у этих сортов самый высокий прирост урожая получен от применения азотного удобрения. Следовательно, результаты вегетационного опыта совпадают с данными лабораторного, которые говорят о меньшей зависимости урожая сортов МИС и Лада от реак-

ции среды, в сравнении с сортом Амир. На этом основании Ладу и МИС можно отнести к более пластичным сортам.

|ВРК: р 100:

□200;

Амир Лада рН 4,4

Лада рН 6.3

Рис. 2. Масса зерна в зависимости от реакции почвенноЯ среды и доз минерального удобрения, г/сосуд

2. Эффективность удобрений в полевых условиях

Метеоусловия вегетационного периода 2004 года были достаточно сложными для возделывания яровой пшеницы. Температурный режим, в сравнении со среднемноголетними значениями, характеризовался повышенными показателями и неравномерным выпадением осадков. Так в июле ГТК равнялся 2,2, при среднем значении 1,5, что привело к сильному полеганию посевов пшеницы и ухудшению, их фнтосаннтарного состояния (рис. 3).

Май Июнь___ _ _Июль Август

_Ги2004 В2005 02006 РСредП_

Рис. 3. Гидротермический коэффициент в пункте проведения опытов

Из-за полегания, учесть реальную урожайность при комбайновой уборке, оказалось не возможным. Поэтому приводим массу зерна с пробных снопов, отобранных с 1 м2.

В полевом опыте ранжирование сортов зависело не только от реакции почвенной среды и доз азотных удобрений, но, в первую очередь, определялись устойчивостью сортов к полеганию. На не известкованном фоне наибольшая масса зерна получена у сорта Амир (табл. 2).

Таблица 2

Урожайность зерна яровой и озимой пшеницы, кг/м1 _(2004 г.)_

Сорт (фактор А) рН (фактор В)

рН 4,9 рН 5,4

варианты опыта, (фактор С - дозы N)

* по юну Pwk'5o * по юну PSOKÍO

N«, Noo N|;n NU Ni JO

Амир - 0,44 0,46 0,49 - 0,43 0,45 0,53

Лада - 0,36 0,32 0,29 - 0,42 0,48 0,31

МИС - 0,34 0,26 0.28 - 0,39 0.35 0,34

Сред. - 0,38 0,35 0,35 - 0,41 0,43 0,39

(2006 г)

Московская 56 0,63** 0,80 0,80 0,76 0,64** 0,80 0,81 0,76

2004 г - HCPos по фактора А и С = 0,15; по фактора В = 0,10

2006 г - HCPos по фактору А = 0,50; по фактору В = 0,70

Примечание: * контроль, безудобреннй

** фон - NíoPsoKso с осени + No весной (контроль)

С внесением N^o кг/га по фону PjoKjo, урожайность зерна у сорта Амир, составил 0,44 кг/мг, что больше в 1,2- 1,3 раза, в сравнении с Ладой и МИС. От применения 90 и 120 кг/ra азота, разрыв в урожайности этих сортов возрастает. Такую реакцию сортов можно объяснить тем, что уже при использовании Nbo кг/га, у сортов Лада и МИС, из-за более высокой соломины, чем у сорта Амир, отмечено полегание растений. Сорт Амир демонстрировал устойчивость к полеганию с использованием более высоких доз азота (90 и 120 кг/ra). Отметим, что различие по высоте соломины между сортами Амир и МИС невелико, что говорит и о других причинах устойчивости растений Амира к полеганию.

Влияние известкования четко прослеживается при выращивании всех сортов. Однако наивысший урожай в опыте (0,53 кг/мг), получен у сорта Амир, при максимальной дозе азота 120 кг/га на известкованном фоне.

Таким образом, на почве со слабокислой реакцией среды при внесении повышенных доз минеральных удобрений более подходящим является возделывание сорта Амир. На среднекислых почвах целесообразно возделывать сорта МИС или Лада при использовании умеренных доз азотных удобрений.

В соответствии с ротацией севооборота на поле селекцентра в 2006 г., возделывали озимую пшеницу сорта Московская 56. При внесении основного удобрения, оез азотной подкормки, урожайность зерна была высокой — более 0.60 кг/м2 (тяКп 2) Тгксй ресу.-г-тат ¿бьлСпл ■ ь' «епГ'чГО шнмую llLue-

ницу возделывали по черному пару. При использовании кг/га, в подкормку, урожайность пшеницы, в среднем, на двух фонах, повысилась до 0,80 кг/мг, а увеличение доз азота до 90 и 120 кг/га было неоправданным.

Незначительные различия по урожаю от применения известкового удобрения свидетельствуют, о не существенном влиянии реакции почвенной среды на этот сорт, что может свидетельствовать о его устойчивости к кислотности почвы обусловленной ионами Н\

Вегетационный период 2005 года, характеризовался чередованием засушливых периодов и периодов с повышенным увлажнением. ГТК с мая по мюль был выше нормы. В фазы формирование и начало налнва зерна, в августе, его величина снизилась до 0,7 против среднего ] ,6, Такие условия вегетации привели к так называемому «запалу» зерна. Выращенное зерно было щуплым и невыполненным, в результате чего получили недобор урожая (табл. 3). На не удобренной азотом почве (фон РК) более урожайными были сорта Лада и МИС, обладающие более высокой соломиной н развитой листовой поверхностью.

Применение азотного удобрения привело к повышению урожайности сортов, прибавки по сравнению с фоном РК составили 2,6 - 3,1 ц/га.

Таблица З

Урожайность зерна яровой пшеницы, т/га__

Варианты опыта (фактор В) Сорт (фактор А) Сред, по фактору В

А мир Лада МИС

год год год

2005 2006 2005 2006 2005 2006

РК 1,7 3,2 2,1 2,7 1,9 3,0 2,4

ыЫ1 2,0 3,5 2,3 3,0 2,1 3,3 2,7

1,9 3,4 2,2 3.1 2,1 3.3 2,7

N,30 2,0 3,4 2.4 3,0 2,4 3,4 2,8

Среднее по фактору А 1,9 3,4 2,3 2,9 2,1 3,3

НСРоч для фактора А = 0,09; НСРОТ для фактора В = 0,12

Наибольшую урожайность при внесении в этом году показал

сорт Лада -- 2,3 т/га, чуть меньше МИС и Амнр - 2,1 и 2,0 т/га соответственно. 11 этом году высота соломины была ниже, чем в предшествующем и составила у Амнр - 91 см, у Лалы - 104 см ну МИС - 100 см. При этом, полега-н»я растений не наблюдалось. В таких условиях лаже при использовании 120 кг/гд ануга получили существенный прирост массы зерна, у сорта Лада и МИС, по сравнению с N„0. Различия в размерах урожая также могут быть связаны с неодинаковой засухоустойчивостью сортов.

Метеоусловия 2006 года, можно оценить как самые благоприятные дчя формирования урожая пшешшы. Благодаря хорошим погодным условиям уже на контроле, получили высокую урожайность пшеницы. У сорта Амнр она составила 3,4 т/га, у МИС - 3,3. Меньшую урожайность Лады можно объяснить, полеганием растений при использовании 60 кг/га азота. Сорт МИС показал большую устойчивость к полеганию, чем в 2004 году, вследствие чего у этого сорта получили дополнительно 1,5 ц/га зерна от применения 120 кг/га азотного удобрения.

В целом, учитывая результаты 2004 года, когда урожайность сортов определялась устойчивостью к полеганию, для производственных условий внесение повышенных доз азота до 90 кг/га можно рекомендовать только под сорт Амир^ под Ладу н МИС - не выше 60 кг/га.

Влияние азотного удобрения к известкования на некоторые показатели структуры урожаи яровой пшснпиы

Структурный анализ урожая позволяет глубже оценить факторы, определяющие урожай, В 2004 г. на показатели структуры урожая яровой пшеницы оказывали влияние дозы азота и реакция почвенной среды (табл. 4).

Таблица 4

Влияние доз азота и реакции почвенной среды на некоторые показатели _ структуры урожая яровой пшеницы (2004 г.)__

Сорт Варианты опыта Отношение побочной к основной продукции С колоса масса 1000 зерен, г

масса зерна, г число зерен, шт.

рН 4,9/рН 5,4

Амир N,0 1,0/1,0 1,5/1.8 48/52 I 31,0/34,6

N(,0 1,1/1,0 1,7/1.6 50/45 1 34,0/35,6

N„0 1,1/1,0 1,8/1,8 52/50 34,6/36,0

Среднее 1,1/1,0 1,6/1,7 50/49 ! 33,2/35,4

Лада Мо0 1,4/1,3 1,3/1,6 35/42 і 37,1/38,0

Ычо 1,5/1,4 1,2/1,4 34/38 35,3/36,8

N,,0 1,6/1,5 1,1/1,2 32/34 I 34,4/35,2

Среднее 1,5/1,4 1,2/1,4 34/38 35,6/36,6

МИС N^0 1,4/1,2 1.5/1,6 40/42 37,0/38,2

N„0 1,6/1,4 1,1/1,5 36/43 29,9/35,2

N1:0 1,8/1,4 1,1/1,3 37/41 29,3/31,7

Среднее 1,6/1,3 1,2/1,5 38/42 | 32,1/35.0

Отмечая высокую устойчивость к полеганию сорта Амир, следует отметить, что кроме короткой соломины, он обладает еще одним немаловажным свойством - при увеличении доі азота, под посевы этого сорта, отношение соломы к зерну, практически не менялось и составило на не известкованном фоне 1,1, а на известкованном - 1,0. В то же время у сортов Літа и МИС отношение побочной продукции к основной возрастает с увеличением дозы азотного удобрения. Отметим, что у всех сортов, в варианте опыта с внесением ИМ, повышается масса зерна с колоса, число зерен с колоса и масса 1000 зерен по сравнению с не известкованной почвой.

Таким образом, низкое соотношение побочной продукции к основной и высокая устойчивость сорта Лмир к полеганию, позволяет рекомендовать его для интенсивных технологий с высоким уровнем применения удобрений.

4. Содержание клейковины в зерне пшеницы в зависимости от условий выращивания

Внесение минеральных удобрений оказывает влияние не только на урожайность сельскохозяйственных, культур, но и на качество зерна. Содержание клейковины в зерне пшеницы определялось, прежде всего, уровнем азотного питания, а также реакцией почвенной среды (табл. 5),

Таблица 5

Содержание сырой клейковины в зерне яровой н озимой пшеницы, %

Варианты опыта 2004 г. 2006 г.

Амир 1 Лада І МИС Московская 56

Р Н 4,9

N0- фон (контроль) - - - 18,0

N« 23,2 21.2 21.6 26,6

N<in 25,4 26,4 26,0 26,5

Mi;o 24,0 24,9 24,4 29,6

pH 5,4

N0 - фон (контроль) - - - 19,0/* 1,0

N60 24,0/* 0,8 22,8/* 1,6 23,2/* 1,6 27,4/* 0,8

NU 24,8/*-0,6 2 7,2/* 0.8 26,0/*0 28,9/*2,4

Ntio 26,0/* 2,0 28,8/*3,9 28,0/* 3,6 31,0/* 1,5

Примечание: * - разница за счет известкования

На не известкованном фоне, максимальное количество сырой клейковины - 26 %, было получено от использования 90 кг/га азота. Дальнейшее увеличение азотного питания, до 120 кг/га, на этом фоне приводит к снижению содержания клейковины. На известкованном фоне, внесение азотного удобрения оказало более сильное влияние на содержание клейковины в зерне яровой пшеницы. Повышение доз азота от 60 кг/га до 120 кг/га сопровождалось увеличением содержания сырой клейковины. При Nl:o кг/га, её содержание было наивысшем и достигло 28,8 %.

При выращивай и и озимой пшеницы, максимальное ее количество -31,0 %, так же получено на известкованной почве при внесении 120 кг/га N.

В среднем за 2005 и 2006 год, на почве с рН 5,9 самое высокое содержание сырой клейковины • 32 %, отмечено у сорта Амнр при внесении 90 кг/га азотного удобрения (табл. 6).

Таблица 6

Содержание сырой клейковины в зерне яровой пшеницы, % _|_(среднее за 2005 - 2006 гг.)__

Варианты опыта Амнр Лада МИС Среднее

идк \% идк ИДК *,%

PK 23,0 62 22,9 67 23,3 61 23,1

N« 25.0 7t 26,2 71 26,2 65 25,8

N« 32,0 73 27,3 69 26,6 67 28,6

N)J0 28,1 74 28,4 74 30,7 69 29,1

Среднее 27,0 70 26.2 70 26,6 66

Примечание; * - % содержание сырой клейковины в зерне

У сортов Лада и МИС максимальное содержание клейковины, 28,4 н 30,7 %, соответственно, получено от использования высокой дозы азота 120 кг/га. Качество полученной клейковины у всех сортов, соответствовало первой группе - хорошая. В целом, получено устойчивое влияние от повышения реакции среды и доз азотного удобрения на увеличение содержания клейковины зерне яровой и озимой пшеницы.

Хлебопекарные свойства муки оценивали по пробной лабораторной выпечке, которая показала, что реакция среды и уровень азотного питания оказывают влияние на качество зерна сорта (табл. 7, рис. 4), На не известкованном фоне, наибольший объем хлеба получили от использования N«> кг/га, у сорта Лада - 890 см5. При этом пористость и цвет мякиша соответствовал 4,0 балам, а общая хлебопекарная оценка классифицировалась как хорошая. У сортов Амир и МИС объем хлеба был ниже - 725 и 810 см3, соответственно, а органолептнчсские свойства равнялись 3,5 балам. Повышение дозы азота до 90 кг/га, привело к снижению объема хлеба у всех сортов.

Таблица 7

Хлебопекарные свойства муки яровой и озимой пшеницы (2004. 2006 гг.)

Пробная выпечка

Сорт Варианты опыта пористость, балл цвет мякиша, балл объем хлеба, см3 общая хлебопекарная оценка

рН 4,9

Амнр М<„, 3,5 3,5 725 средняя

1М*, 3,5 3,5 715 средняя

Лада 4,0 4,0 890 хорошая

N4, 3,8 3.3 655 выше средней

МИС N«1 3,5 3,5 810 средняя

N,0 3,5 3,5 715 средняя

рН 5,4

Амир N,0 4.3 4,3 830/* 105 хорошая

N„0 3,8 3,8 855/* 140 выше средней

Лада 4,0 4.0 700/*-190 хорошая

N„0 3,5 3,3 725/* 70 средняя

МИС Нл 3,8 3,8 730/*-80 выше средней

N.,0 3.3 3.3 830/* 115 ниже средней

рН 4,9

и,« 4,0 4.0 965 хорошая

Московская 4,0 4,0 960 хорошая

56 рН 5,4

4,0 4,0 975/* 10 хорошая

»V 3.8 3,8 970/* 10 хорошая

Примечание: * - разница за счет известкования

рН 4,9 рН 5,4 рН 4,9 рН 5,4

Амнр Лада

рН 4,9 рН 5,4 МИС

Рис. 4. Качество хлебной выпечки в зависимости от сорта и реакции среды, (вариант опыта с дозой азота 90 кг/га)

Использование азотного удобрения в варианте опыта с применением известняковой муки было более эффективно,

С внесением N(>0 кг/га, получили хлеб, объем которого выше, чем от применения К,л кг/га. Однако хлебопекарная оценка полученного хлеба снижается, у Амнр и Лада с хорошей до выше средней, а у МПС с лышесредней до ниже средней. Самым отзывчивым на использование ИМ ока!ался сорт Амнр, прибавка по объёму хлеба, в среднем, составила 123 см3.

Хлебопекарные качества зерна озимой пшеницы в меньшем степени зависели от известкования. Объём хлеба, при использовании Нл кг/гя, на не известкованном фоне составил 965 см3, а на известкованном - <>75 ем3. Повышение дозы азота до 90 кг/га приводит к снижению этого показагеля на обоих фонах.

Таким образом, по технологическому качеству зерна пшеницы можно сказать, что использование Ы^о кг/га на фоне известкования, позволяет получать муку, с более высокими хлебопекарными свойствами.

5. Содержание [N0/ н М,,^ и растениях ошмли пшеницы

Для изучения эффективности азотных удобрений, вносимых под озимую пшеницу, была проведена растительная диагностика.

На контрольном варианте (фон без известкования), количество N0/ в растениях отобранных в фазу трубкования, находилось в пределах оптимальных параметров 174 мг/кг(гаол. 8),

С применением 60 кг/га азота в подкормку, содержание N0/ в растениях превысило оптимум в 5 раз, а при N90 и N1:0 кг/га - в 8 раз. Содержание N0001 в растениях в эту же фазу, на контроле, также как с внесением Ыьо кг/га находилось ниже оптимума. Только от применения в подкормку N90 и кг/га, был превышен порог оптимума. Эти результаты свидетельствуют о наличии факторов препятствующих синтезу азота. Определение N0/ и фазу цветения, показало практически такую же картину, что и в фазу трубкования, с той лишь разницей, что количество нитратов и общего азота не

соответствовало оптимальным параметрам даже при высоком уровне азотного питания, что с нашей точки зрения являлось ограничивающим фактором в получении урожая зерна более 3,0 т/га. На известкованном фоне, наблюдали закономерности установленные на фоне без внесения известняковой муки. Вместе с тем, применение ИМ немного улучало азотный режим.

Таблица 8

Содержание N0/ и в растениях озимой пшеницы_

РН 4,9 рн 5,4

Вариант трубкованне цветение трубкованне цветение

опыта ко/, мг/кг ї^обіц.» % N0]", мг/кг ї^общ * % ко,-, мг/кг ^ООЩ.І % КОз", ..мг/кг _ ї^общ.»

♦оптимум і иО-220 3,0-4,5 < 100 2,0-2,4 100220 3,0-4,5 < 100 2,0-2,4

** — — .р "«—■ -- !?> • 2,01 65 472 2,50 80 " 0,84

»60 812 2,86 170 1,04 933 2,65 84 1,05

N¡¡0 1358 3,08 320 1,32 940 3,17 87 1,30

N,20 1375 3,03 231 1,21 1728 3,03 381 1,21

Среднее 929,8 2,75 197,5 1,И 1018,3 2,84 158 1,10

Примечание: ЬЮ3* в мг/кг сырой массы; N06,,, - в % на абс. сухое в-во.

♦оптимум - оптимальные параметры по Церлинг, 1990 г. ** фон - Ы5(|Р5С|К50 с осени + N0 весной (контроль)

Вероятной причиной такого действия азота, внесенного в повышенных (90 кг/га) и высоких (120 кг/га) дозах, могло быть подкислен не клеточного сока из-за высокого содержания нитратов и замедление процесса ферментативного восстановления N0, до ЫН,. Это, в свою очередь, могло оказать сдерживающее влияние на синтез белков, а также рост и развитие растении в целом.

6. Хозяйственный баланс основных элементов питания

Изучение и учёт баланса ^К в севообороте и в конкретной почвенно-кл и мати ческой зоне, позволяет целенаправленно прогнозировать и регулировать агрохимические и экологические показатели почв, В наших опытах, баланс азота был связан с дозой применяемого удобрения и уровнем полученного урожая (табл. 9).

Таблица 9

Хозяйственный баланс КРК (среднее за 2005 - 2006 гг.)

N р205 к2о

Сорт Внесено Вынос Баланс, ± о и и о^ Внесено Вынос Баланс, и я X а э ^ И в4 г Внесено Выкос Баланс, ± її Ч 3 ^ 4> е

кг/га О са кг/га о т кг/га О а

РК . - - 28 23 182 48 3 107

Амир 60 77 -17 80 33 17 151 70 -20 76

90 78 13 119 50 33 18 154 50 70 -20 76

120 81 40 154 35 15 144 74 -24 72

Среднее 79 12 118 32 18 158 66 -15 83

РК • - - 30 21 169 55 -5 87

Лада 60 73 -13 83 35 16 145 75 -25 72

90 80 11 113 50 35 15 144 50 80 -30 68

120 86 34 140 39 12 135 84 -34 67

Среднее 80 и 112 35 16 148 74 -24 74

РК - - - 30 21 170 55 -4 99

МИС 60 73 -13 83 34 17 151 66 -16 66

90 79 12 115 50 35 16 144 50 74 -24 70

120 89 31 135 37 14 138 92 -42 61

Среднее 80 10 111 34 17 151 72 -22 74

С применением N(¿0 кг/га, баланс азота у всех сортов, был слабоотрицательный. Возмещение, в среднем, составило 82 %, что можно считать вполне допустимым. При увеличении азотного питания до 90 и 120 кг/га, формируется положительный баланса этого элемента.

Возмещение азота - 154 %, 140 % и 135 % следует признать избыточным, так как это создает предпосылки для существенных непроизводительных потерь этого элемента с промывными водами, а также в результате де-ннтрификацнн.

Применение 50 кг/га P2Oj обеспечивало превышение прихода над его отчуждением. Вынос фосфора у всех сортов был практически на одном уровне и составил 33 - 39 кг/га. Возмещение этого элемента, при использовании азота, было в пределах 135 - 154 %. При таком уровне доз фосфорного удобрения можно ожидать повышения содержания фосфатов в почве.

Баланса калия по всем вариантам опыта был отрицательным. Превышение выноса этого элемента над его поступлением, с внесением азота, варьировало от 16 до 42 кг/га. Возмещение К20 составило от 61 до 76 %,

Поэтому, сохранение системы удобрения, с внесением 50 кг/га КгО, при урожайности 25 - 40 ц/га неизбежно вызовет ухудшение калийного статуса почвы, что приведет к снижению эффективности азотных удобрений и продуктивности растений в целом.

7. Влияние известкования н минеральных удобрений на изменение агрохимических показателей почвы

Для того чтобы минимизировать потери Са, Mg, К за пределы пахотного слоя почвы необходимо учитывать емкость катионного обмена (ЕКО). Этот показатель почвы имеет высокую зависимость от содержания гумуса, минералогического и механического состава почвы. По результатам определения ЕКО видно, что известкование повышает содержание обменного Са1' с 4,12 до 6,10 мг-экв/100 г почвы и снижает количество обменного водорода с 2,68 до 1,30 мг-экв/100 г почвы, при этом содержание подвижных магния и

калия оставалось низким — 0,76 и 0,62 мг-экв/100 г почвы, соответственно (табл. 10). Соотношение Са+1 : Мц+2 : К* : Н+ на не известкованном фоне составило 50 : 9 : 8 : 33, в то время как па известкованном - 70 : 9 : 7 : 14,

Таблица 10

Содержание обменных катионов в почве (2004 г)__

Содержание элем.в До известкования После известкования (2 т/га)

мг-экв/100 гпочвы

Са'2 Mg'a К* ІГ ЕКО Са+2 Mg*3 К* Н* ЕКО

почве 4,12 0,75 0,62 2,68 8,17 6,10 0,76 0,62 1,30 8,75

Соотношение, % 50 9 8 33 100 70 9 7 14 100

С учетом рекомендаций по формированию почвы с высоким уровнем плодородия (Кулаковская, 1990), необходимо повышать уровень ЕКО и содержание обменных К+ и Мз*2.

8. Агрономическая н экономическая эффективность применяемых удобрений под посевы яровой пшеницы

В современных условиях ведения сельского хозяйства, применение удобрений прибыльно лишь при их научно-обоснован пом использовании.

Самая высокая окупаемость удобрений, в среднем за 2005 - 2006 гг., была от внесения Ыьо кг/га (табл. 11),

Таблица 11

Окупаемость 1 кг удобрений урожаем зерна, кг (среднее за 2005 - 2006 гг.)

Сорт Варианты опыта Среднее

N„0 Nao Ni;n

Амир 5,0 2,6 2,7 3,4

Лада 4,7 3,2 2,9 3,6

МИС 4,1 3,1 3,9 3,7

Среднее 4.6 3,0 3,2

У сорта Амир, при использовании этой дозы азотного удобрения, окупаемость достигла 5,0 кг зерна на кг азота, а у Лады и МНС чуть ниже - 4,7 и 4,1 кг/кг N, соответственно. С увеличением азотного питания до 90 и 120

кг/га, под посевы этих сортов отмечено уменьшение эффективности применяемого удобрення с 4,6 до 3,0 - 3,2 кг зерна/ кг азота.

Расчеты экономической эффективности применяемой нами системы удобрения показали, что на 1 гектар, при соблюдении всего регламента работ, затраты на производство зерна составляют в варианте опыта без внесения известняковой муки 13 - 14 тыс, рубУга, а с применением известкового удобрения 14 - 15 тыс, руб7га(табл. 12),

Таблица 12

Экономическая эффективность применяемых удобрений (2004 г.)

Показатель Варианты опыта

РН 4.9 pH 5,4

N» Noo N60

Урожайность зерна, т/га 4,36 4,60 4,34 4,50

Всего затрат, тыс. руб/га 12,9 13,8 13,8 14,6

в т. ч. на применение известковой муки, тыс. рубУга - - 0,58 0,58

Себестоимость зерна, руб,/кг 2,9 3,0 3,1 3.2

Рентабельность от применения дополнительных удобрений, % 216 - 18

Стоимость урожая, тыс, руб./га 34,8 36,8 43,4 45,0

Прибыль всего, тыс. руб./га 21,9 23,0 29,6 30,4

Рентабельность, % 69 67 116 109

Отметим, что затраты на известкование незначительны - 580 руб,/га, так как 80 % стоимости затрат на приобретение и внесение этого удобрения компенсируется из бюджета. При близкой себестоимости зерна около 3 руб. за кг, полученные прибыль и доход от реализации на известкованном фоне были выше, в среднем, на 7 и 8 тыс. руб/га, соответственно. При этом рентабельность производства зерна яровой пшеницы была выше, чем на не известкованном фоне. Таким образом, проведенные расчеты показали, что известкование почвы при выращивании пшеницы, повышает экономическую эффективность производства зерна.

23 Вы волы

1. Комплексное применение под посевы яровой пшеницы азотных и известковых удобрений повышает урожайность культуры, содержание клейковины в зерне пшеницы и улучает хлебопекарные качества зерна.

2. Для выращивания яровой пшеницы на среднекислых почвах предпочтение следует отдавать сортам Лада и МИС менее чувствительным к кислой реакции среды н токсичному влиянию алюминия. Оптимальной дозой азотного удобрения под эти сорта на дерново-подзолистой средиесуглинистой почве является внесение 60 кг/га.

3. Сорт Амир, как более восприимчивый к неблагоприятной реакции почвенной среды и токсичности алюминия, лучше возделывать на слабокислых или близким нейтральным почвах. При возделывании этого сорта, обладающего повышенной устойчивостью к полеганию, для повышения урожайности и улучшения качества зерна допустимо внесение доз азота до 90 кг/га.

4. Внесение под яровую пшеницу МйоР5оК5о , при урожайности зерна 2,5 - 4,0 т/га, обеспечивает допустимый отрицательный баланс азота, слабо положительный батане фосфора и дефицитный калия. Для сохранения или повышения содержания в почве подвижного калия дозу калийного удобрения следует увеличить ежегодно не менее чем на 30 кг К:0.

5. Внесение азота в дозе 120 кг/га, под посевы яровой пшеницы, формирует избыточно-положительный баланс азота, что приводит к ухудшению экологических показателей почвы.

6. Для озимой пшеницы Московская 56 на фоне основного удобрения ^оРэоКя кг/га, в подкормку целесообразно внесение N60 кг/га (разово).

7. Применение азотного удобрения на фоне известкования, позволяет получать дополнительную прибыль в размере более 7 тыс, руб. с 1 га.

Предложения производству

При разработке системы применения минеральных и известковых удобрений для возделывания яровой пшеницы сортов Амир, Лада и МИС следует учитывать реакцию почвенной среды.

На слабокислых н нейтральных почвах предпочтение следует отдавать сорту Амир, более чувствительному к реакции почвенной среды. Для улучшения качества зерна под этот сорт, обладающий повышенной устойчивостью к полегашио, допускается внесение до 90 кг/га азота. На почвах имеющих среднекислую реакцию среды лучше возделывать сорта Лада и МИС, для которых оптимальной дозой азотного питания является 60 кг/га.

Список опубликованных работ

1. Кузьмич М.А., Купреев Е.М. Оптимизация питания новых сортов яровой пшеницы селекции НИИСХ ЦРНЗ // Агроэкологнческие аспекты устойчивого развития АПК. - Брянск, 2005. - С. 114- 123,

2. Кузьмич М.А., Купреев Е.М, Влнянне известкования на свойства почвы, продуктивность и качество зерна яровой пшеницы // Агрохимические приемы повышения плодородия почв и продуктивности сельскохозяйственных культур в а да пт! г в но-ландшафтных системах земледелия (19 - 20 апреля 2006 г). - Москва, 2006.-С. 156- 158.

3. Кузьмич М.А., Купреев Е.М. Алюмо- и кислстоустойчивость разных сортов яровой пшеницы селекции НИИСХ ЦРНЗ // Сб. материалов межвузовской научно-практической конференции «Молодые ученые ВУЗа— сельскому хозяйству». - Смоленск, 2006. - С. 200 - 203.

4. Кузьмич М.А., Купреев Е.М. Кузьмич Л.С. Влияние азотных удобрений и реакции почвенной среды на урожайность и качество зерна яровой пшеницы селекции НИИСХ ЦРНЗ // Современные достижения и проблемы АПК в Центральном районе Нечерноземной зоны // Материалы научно-практической конференции - Немчшювка, 2006. - С. 218 - 226.

5, Кузьмич М.А., Кузьмич ЛІС., Купчее в Е.М., Чуйкова A.B. Влияние уровней минерального питания на продуктивность и качество зерна очнмого тритикале н яровой пшеницы I) Материалы Всероссийского „круглого стола" на тему: «Ресурсосберегающие технологии: опыт, проблемы, перспективы». -Ульяновск, 2007. - С. 48 - 59.

6. Кузьмич М.А., Кузьмич Л.С., Купреев Е.М. Влияние уровней азотного питания и реакции почвенной среды на продуктивность и качество зерна яровой и озимой пшешшы // Агрохимический вестник, - 2007. - № 3. - С. 22.

Работа по изданию выполнена в редагсцнон но-издательском отдели;

В111ША

Лицензия на издательскую деятельность ЛР 040919 от 07,10.98 Лицензии на полиграфическую деятельность ПЛД № 53-468 от 13,08,99 Подписано в печать: 11,03,2008 Формат 60x84/16 Заказ № 4

Усл. печ. л. 1,6 Тираж 100

127550, Москва, ул. Прянишникова, 31 А Тел. 976-25-01