Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Оптимизация азотного питания озимой пшеницы, возделываемой в условиях Центрального района Нечерноземной зоны

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Оптимизация азотного питания озимой пшеницы, возделываемой в условиях Центрального района Нечерноземной зоны"

?Г8 ОД

I

На правах рукописи

ЦЫГУТК.ИН Александр Семенович

ОПТИМИЗАЦИЯ АЗОТНОГО ПИТАНИЯ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ, ВОЗДЕЛЫВАЕМОЙ В УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНОГО РАЙОНА НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ

Специальность 06.01.04 — Агрохимия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА 1997

Работа выполнена во Всероссийском НИИ удобрений и агропоч'воведения имени Д. Н. Прянишникова.

Научный руководитель — доктор сельскохозяйственных наук, профессор Т. И. Иванова.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук С. А. Шафран; кандидат 'биологических наук, доцент Н. Г. Ракипов.

Ведущая организация — АО ДАОС.

Защита состоится 1 июля 1997 года в 16 часов .на заседании диссертационного совета Д 120.35.02 в Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, Москва И-550, -ул. Тимирязевская, 49.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан .... мая 1997 г.

Ученый секретарь диссертационного совета — кандидат биологических на)

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теми, Увеличение производства зерна и улучшение его качества, остается наиболее актуальной проблемой агропромышленного комплекса нашей страны на ближайшее будущее. В Нечерноземной зоне России одной из ведущих зерновых продовольственных культур является озимая пшеница. Эта культура требовательна к почвенным условиям п уровни минерального питании. На дерново-подзолистых почвах, где в результате длительного систематического применения удобрений содержание подвижных форм фосфора и калия в почве достигло оптимального уровня, основную роль в повышении урожайности и улучшении качества зерна озимой пшеницы играют азотные удобрения.

Эффективность азотных удобрения зависит от многих Факторов. Поэтому для разработки оптимальной, экологически безопасной системы применения азотных удобрения необходима детальная научная информация ов эффективности разных доз и сроков внесения азотных удобрении в зависимости от динамики минерального азота и миграции его по профилю почвы, потребности растении в азоте в течение вегетации в конкретных иочвенно-климатических условиях. В Нечерноземной зоне России эти вопросы изучены недостаточно.

Цель и задачи исследовании. Основная цель исследований заключалась в разработке и научном обосновании оптимальной экологически безопасной системы применения азотных удобрений под о, .¡му» пвеницу при возделывании ее на дерново-подзолистых среднесугли-нистых среднеокультуренных почвах Центрального района Нечерноземной зоны России. В соответствии с основной целью работы программа исследования предусматривала решение следующих задач:

1) Изучить влияние разных доз - и сроков внесения азотных удобрения на урожайность озимой пшеницы н качество зерна.

2) Определить влияние азотных удобрения на содержание азота в растениях озимой пшеницы по фазам развития и пинос азота урожаем.

3) Исследовать зависимость содержания сирого белка в зерне от количества азота в растениях озимой пиеницы по фазам развития.

4) Исследовать динамику нитратного азота а пахотном и подпахотном слоях почвы и миграцию этого элемента по профилю почия.

5) Разработать математические модели, характеризующие холи-чественнуга зависимость урожая и показателей качества зерна озимоя пшеницы от доз азотных удобрения к сроков их внесения на основе

, постановки опыта по неполной Факториальной схеме.

Научная новизна. Все полевые опыты по изучению эффективности разных доз и сроков внесения азотных удобрений под сельскохозяйственные культуры проводились по схемам с небольшим числом вариантов. Такие опыты не обеспечивают получения информации, необходимой для установления оптимальных доэ азота и сроков их внесения. Впервые изучение этого вопроса проведено на основе постановки опыта по неполной Факториальной схеме, благодаря ' которой можно. Получить опытные данные для математического моделирования закономерности действия удобрений.

Практическая ценность работы. Полученные в исследованиях , данные позволили обосновать необходимость применения азотных удобрении в различные периоды вегетации озимой пшеницы в зависимости от запасов нитратного азота в почве и содержания общего азота в растениях г -я Формирования урожаев зерна высокого качества на уровне 60 ц/га.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на 29 - 32 научных конференциях ВИУА (Москва, 199«, 1995, 1996. 1997 г.г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 работы.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 103 страницах машинописного текста и состоит из введения, 5.глав, выводов и практических рекомендация. Работа содержит 25 таблиц. Список литературы включает 193 наименования, п том числе 3 на иностранном языке.

Условия и методика проведения исследований.Экспериментальная работа выполнена в 1991-1994 годах а полевом краткосрочном опыте в Филиале Смоленского НИИСХ по удобрениям и агропочвоведеним.

Климат Смоленской области умеренно-континентальный. Средняя годовая температура воздуха равна. V, 1=С. Сумма положительных температур воздуха выше 10"С составляет 1970~С. По количеству атмосферных осадков область относится к зоне достаточного увлажнения: за год выпадает 600-700 мм осадков, за вегетационный период -320-350 мм. Гидротермический коэффициент за май-июль равен 1,61. ' Погодные условия осеньм 1991 и 1992 г.г. были в основном типичными для раййна. 1993 г. отличался избыточным увлажнением и высокой среднесуточной температурой воздуха в первой и второй декадах ноября. В весенне-летний период вегетации озимой пшеницы, количество осадков за апрель-июль 1992 г. составило 154 мм, 1993 г. - 326

ми, 1994 г. - 160 мм, при среднеп многолетней норме 262 мм. Температура воздуха в этот период била близка к норме.

Нолевой опит бил заложен на дерново-подзолистой среднесугли-нистой среднеокультуренноп почве, сформированной на моренном суглинке, Почва пахотного слоя имела следующие агрохимические показатели: содержание гумуса 2.0Ъ, рИ,. , 5,3, подвижного фосфора {по Кирсанову) - 10 мг/100 г почви, обменного калия (по Масловой) -11 мг/100 г почвн.

Для проведения исследований использована фнкториальная схема, которая представляет собоп 1/8 часть полного Факториального эксперимента 4x4x4x4 и включает 32 варианта. Опит располагается квазилатинским квадратом и виде 8 блоков-строк и 8 блоков-столбцов.

В опыте изучали действие азотных удобрений, вносившихся в основные Фази развития озимой пшеницы. Первый срох внесения азота осенью перед посевом; второй - весной в Фазу кущения, третий - в Фазу выхода в трубку: четвертый - в Фазу колошения.

Цифры обозначают дозы азотных удобрений, а порядок их расположения - сроки внесения азота. Распределение доз азотных, удобрения по срокам их внесения приведено в таблице 1.

Таблица 1.

Схема распределения доз азота по срокам внесения.

| СРОКИ ВНЕСЕНИЯ АЗОТА

I

ДОЗЫ АЗОТА, КГ/ГА

ПЕРЕД ПОСЕВОМ I 0 I 40 [ 80 | 120

КУЩЕНИЕ ВЕСНОЙ 1 0 1 20 1 40 | 60

ВЫХОД В ТРУБКУ 1 0 1 10 1 20 | 30

КОЛОШЕНИЕ I 0 1 10 1 20 | 30

Каждая суммарная доза азотного удобрения распределена в течение периода вегетации озимой пшеницы таким образом, что в опыте присутствовало по несколько вариантов с одинаковым общим количеством азота, но внесенного в разные сроки, что дает возможность вмявйть роль сроков внесения азота.

Эффективность доз и сроков внесение азотных удобрений изучали на Фоне внесенных под основную обработку почвы фосфорных и калийных удобрения в дозах по 120 кг/га Р=СЬ и КгО. Формы удобрений: аммиачная селитра, суперфосфат двойной гранулированный и ка-

лий хлористый. Агротехника возделивания озимой пшеницы - рекомендованная для Смоленской области. Предшественник - пар чистая. Сорт озимой пшеници - "Заря". Площадь опытной делянки 90 . учетной - 44 м-. Урожай зерна озимой пшеницы учитывали сплошным поделяночным методом и приводили к 14\-и влажности и 100%-й чистоте .

В растительных образцах общин азот определяли нейтронно-ак-тивационным методом, содержание сырого белка в зерне - умножением общего количества азота на коэффициент 5,7, натуру зерна - по ГОСТу 10840-64. массу 1000 зерен - по ГОСТУ 10842-76. В почвенных образцах определяли; гумус - по Тюрину, р&<сг - потенциометричес- _ ки, подвижный ФосФор - по Кирсанову, обменный калий - по Масло-вой. нитратный азот - ионометрическим методом (ГОСТ 26951-86). Экспериментальные данные обрабатывали регрессионным методом анализа.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИИ 1. ВЛИЯНИЕ ЛОЗ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИИ И СРОКОВ ИХ ВНЕСЕНИЯ НА УРООАИНОСГЬ ОЗИМОИ ПШЕНИЦЫ. Урожайность зерна. Средняя за три года урожайность озимой пшеницы по вариантам опыта представлена в таблице 2. Зависимость урожайности от доз азотных удобрений и сроков их внесения в отдельные годи и в среднем для трех лет выражена уравнениями регрессии:

- 44.06 ♦7.08Nao-;' -3.66N., +1,9Н*з°"я ♦10,86N»°-S -9.90N. --S.SSiN.Na)0-3 ♦5,19<N*fM"-n. R - 0. 897;

У- 52.04 - 4.16N3 ♦ П.вОНз0-1» .- 11.48N, -• 3,37 (N,N. ) ♦

+ 4.34(N,N«)°- = , ^ R ■ 0,843;

У»-,-,. - 45.07 - 1 .ЭбС^Н.)"-», ' R « 0,578;

У=„1„.- 44,64 ♦ 4,49N^°-" -2,54ft. +4,45№*с,-=' -2.20N3 +5 ,58N„r-" = -- 4,70N, -З.тН.Нз)0'55 + l,69(N=N,)°- = , R - 0,938. В уравнениях: У - урожайность, ц/га; N»_. - сроки внесения азотных удобрения. Первая цифра означает внесение азота перед 'посевом, вторая - в Фазу весеннего кущения, третья - в Фазу выхода в' трубку, четвертая - в Фазу колошения.

Надежность полученных уравнения характеризует хорошая сходимость вычисленных по уравнениям регрессии и Фактических данных по вариантам опита (см. табл. 21. а также высокие коэффициенты коррелята» между этими показателями.

Фактическая (1) и вычисленная (2) по регрессии урожайность озимой пшеницы опита <в среднем за 1992-1994 г.г.),

Таблица 2. уравнениям по вариантам ц/га

| ВАРИАНТЫ | УРОЖАЙНОСТЬ,| ВАРИАНТЫ | I I "/ГА | |

УРОЖАЙНОСТЬ. Ц/ГА

I 2 |

I

0 0 0 0 | 44 1 | 44 .6 | 1 1 1 1 1 I 48 •2 1 •с 00 .2

0 0 0 2 { 44 .4 | 1 « •» ! 1 1 1 1 3 I 44 •з 1 I 44 .1

0 0 2 0 | 45 .8 | ( 46 •5 1 1 1 1 3 1 | 48 •5 1 1 47 .1

0 0 2 2 | 44 .5 | 45 .0 | 1 1 ? 3 | 44 •2 | | 43 .0

0 2 0 0 | 44 .0 | 45 •9 1 1 3 1 1 { 46, •з | 45 .3

0 2 0 2 [ 48, •5 1 47 .8 | 1 3 1 3 1 -1 1 42, .2

0 2 2 0 1 " ■9 1 47. .8 | 1 3 3 1 | 44. ■7 1 44. .2

0 2 2 2 | 49, '7 1 49. •7 1 1 3 3 3 | 39. ■» 1 41. .0

2 0 0 0 | 43, .8 | 44. .6 | 3 1 1 1 1 43. ' 4 | 45. ,9

2 0 0 2 1 1 43. •» 1 3 1 1 3 1 42'. 8 | 41. .8

2 0 2 0 | 48. 7 1 46. •5 1 3 1 3 1 1 43. 9 1 44. .8

2 0 2 2 ( 44. ■7 1 45. ,0 | 3 1 3 3 | 39. 4 | 40. ,7

2 2 0 9 1 7 1 39. ,6 [ 3 3 1 1 1 41. 3 1 41. 3

2 2 0 2 1 1 1 41. « 1 3 3 1 3 1 37. 8 1 38. 2

2 2 2 0 | 40. .8 | 41. « ! 3 3 3 1 | 39. 8 1 40. 2

2 2 2 2 | 44. 6 1 43. 3 1 3 3 3 3 I 37. 6 1 37. 0

Важное практическое значение уравнений регрессии состоит в том, что их использование позволяет применить интерполяцию и получить ' сведения о величине результативных показателей по отсутствующим в опыте вариантам, находящимся в пределах изучаемых доз.

Опыт показал, что при выращивании озимоп пшеницы на дерново-подэолистой среднеокультуренной почве по чистому пару урожайность зерна при внесении только фосфорных и калийных удобрений достигала значительных величин: в 1992 г. .- 44,1 ц/га, в 1993 г. - 52.0 ц/га, в 1994 г. - 45,1 ц/га. Применение азотных удобрений на фоне РК повивало урожайность озимой пшеницы в 1992 и 1993 г.г. В 1994 г. наблюдалось снижение урожайности при внесении азотных удобре-

1

1

Влияние азотных удобрения, внесенных в кущение, выход в трубку и колошение, на урожай зерна озимой пшеницы 1992 года, и/га. •

"1

СРОК ВНЕСЕНИЯ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИИ

КУЩЕНИЕ

20

40

60

------Т~

ВЫХОД В|-ТРУБКУ |—

КОЛОШЕНИЕ

10 |

20

I

30

о 10 20 30

( 44,1 | 45,0

| 46,0 | 46,9

| 46,8 } 47,7

| 47,4 | 48,3

39.6 | 33,2 |

41,5 | 47,7 |

42.3 | 35.9 |

42.9 I 36.5 I

О 10 20 30

47.5 | 53,6 | 50,4 49,4 | 55,5 | 52,3

50.2 50.8

56,3 56,9

53.1 53,7

45.6 47,5 48.3 48,9

О | 46,8 10 [ 48,7 20 | 49,5

30

50,1

55,1 57,0 57.8 58,4

52.7 | 48.6

54,6 | 50.5

55,4 | 51,3

56,0 I 51.9

О 10

20 30

| 45,3 |'55.3 | 47.3 | 57,2 48,0 | 58,0 | 48,7 | 58.6

53,6 55,5 56.3

50.0 51,9 52.7

| 56,9 | 53.3

1__I__

ниЯ. Эффективность азотных удобрений зависела от сроков их снесения. Опыты показали, что азотные удобрения, внесенные перед посевом озимой пшеницы в дозах О, 40. 80 и 120 кг/га, во все годы исследоьании не оказывали достоверного влияния на урожаи зерна, но увеличивали соотношение солома : зерно (среднее за три года): >'.-„_„.» 1.82 + О^ЧГЧ,0-51 - 0.29!Ч1, И « О.Ь39.

Наиболее высокая эффективность азотных удобрений была при

О

О

дробном их внесении весной и летом в два или три срока - в Фазы кущения, выхода в трубку и колошения или выхода в трубку и колошения. Так, в 1992 г. прибавка 14.5 ц/га подучена при внесении азотных удобрения в дозе 100 кг/га. из них в фазу кущения - 60 кг/га, выхода в трубку - 30 кг/га и колошения - Ю кг/га (таблица 3). В 1993 г. внесение азотных удобрений в фазы выхода в трубку в дозе 10 кг/га и колошения - 30 кг/га увеличило урожай зерна озимой пшеницы с 52,0 до 61,9 ц/га.

Эффективность азотных удобрения в значительной степени зависела не только от доз и сроков внесения азотных удобрений, но и запасов нитратного азота в почве перед посевом озимой пшеницы> чем меньше содержалось нитратов в почве, тем больше была прибавка урожая за счет азотных удобрений. Наиболее высокая прибавка урожайности 16,9 ц/га была получена в 1992 г. при содержании в слое почвы 0-40 см 18 кг/га азота нитратов. В 1993 г. с увеличением в этом слое почпы перед посевом запасов нитратного азота до 150 кг/га прибавка урожая составила 9,9 ц/га. В 1994 году при запасах в почве нитратного азота 194 кг/га азотные удобрения не повышали урожайность зерна озимой пшеницы.

Число продуктивных стеблей. Важным условием получения высоких урожаев зерна является густота продуктивного стеблестоя. Установлено, что при наиболее пнсокой урожайности число продуктивных стеблей на 1 м-', в 1992 г. оказалось раышм 534, а в 1993 г. - 533.

2. ВЛИЯНИЕ ДОЗ И СРОКОВ ВНЕСЕНИЯ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЯ НА КАЧЕСТВО ЗЕРНА 03ИК0Л ПИЕНИЦЫ. Гиэическив споЯстла зерна. Масса 1000 зерен озимой пшеницы зависела от погодичх условия в период вегетации, доз и сроков пнесе-

Таблица 4.

Уравнения регрессии.характеризующие закономерность действия азотных удобрений на массу 1000 зерен озимой пшениии.

I--Г—-----------------------Г-----1

I ГОД | УРАВНЕНИЯ РЕГРЕССИИ | R |

f"--:-1--------------------+----1

| 1992 | y-40,78-l.ll(N.N,)"-= |0.489]

j 1993 | У-43,33-0,78(N.N=)0-™ ¡0,445)

| 1994 | y«41.86-5,91Ni°- = +2.29Ni*1.20NV-'-a-1.89(N.Na)c''a |0,87»,

Влияние азотних удобрений, внесенных б два срока -осенью перед посевом и весной в Фазу куиения - на массу 1000 зерен озимой пшеницы, г.

ния азотных удобрений (таблица 4).

На вариантах без внесения азотных удобрений масса 1000 зерен колебалась по годам от 40,8 до 48,3 г, при внесении высоких доз азотных удобрений (N1.,,,) - от 32.8 до 46.0 г (таблица 5). Внесение азотных удобрений в большинстве случаев снижало массу 1000 зерен пшеницы. С увеличением доз азота негативное его влияние усиливалось. При этом отрицательное влияние азота наиболее устойчиво по годам проявлялось при внесении его дробно - до посева и весной в кущение. '

Натура зерна озимой пшеницы зависела от'погодных условий, содержания нитратного азота в почве, доз и сроков внесения азотных удобрений (таблица 6). Без внесения азотных удобрений натура

. / Таблица 6.

Уравнения регрессии, характеризующие зависимость натуры зерна от доз н сроков внесения азотных удобрений.

ГОД | УРАВНЕНИЯ РЕГРЕССИИ 1 .. 1 к. 1

1992 У-787 15-4.1♦ 18, 89Г(а0 •= — 14,634« —7,61 (М * N3) ° •и 1 0 J .8611

1993 У-774 45*17,07И.°-я-10.17И«-5,00(Н»На)';"5' 1° .67У!

1994 У-757 84-11.981Ч,°-'=-5.00М*-5.62^-«-3,1ЭМ.. 1 0 ,880;

_ 9 - .

зерна изменялась по годам от 758 до 787 г/л. Внесение азотных удобрении дробно - до посева и весной в кущение - снижало натуру зерна. Так, при внесении в :-»то сроки N1,,,. натура зерна снижалась в 1992 г. на 35 г/л, в 1993 г. на 15 г/л, в 1994 г. на Ы г/л. Применение азотных удобрении в фазу выхода а трубку не оказывало достоверного влияния на натуру зерна в 1992 и 1993 г.г., а в 1994 г. при внесении 30 кг/га азота удобрении снижало этот показатель по сравнению с контролем на 17 г/л. Внесение азотных удобрения в фазу колошения в течение трех лет не оказывало суще ;тненного влиянии на натуру зерна, увеличивая или уменьшая се не более чем на 10 г/л.

Содержание сырого белка в зерне. Содержание сырого белка в зерне озимой пшеницы зависело от запасов ни г, атного азота в почве, погодных условии о течение вегетации, доз и срокои внесения азотных удобрении. На вариантах без внесения азота содержание белка в зерне изменялось по годам от 6,9 до ю.Ы (таблица 7), что объясняется различными запасами нитратного азота в почве перед посевом. Азотные удобрения, как правило, повышали содержание сырого белка в зерне (таблица 8).

Таблица 7.

Уравнения регрессии, характеризующие зависимость содержания сырого белка в зерне озимой пшеницы от доз и сроков внесения азотных удобрений. .

I ГОД| УРАВНЕНИЯ РЕГРЕССИИ ■ И |

| 19921У» 6,88+0,64Г»и +0, 87Г^-0, 74 (N4 э+0,87 (N-^N3 )'-* ■3 | 0,083.

| 1993|У»10.58+0,9014,+0.69М2+0.2914,- I |

I ] -0.86(М,Иа)о-=>+0,25<М:гМ.»)о- = [0.917)

I 1994¡У- 9,30+1 = + | ,65М="'=+0.49М,о-=-0,58(Г^а)о-;" | 0,9и_>

I-1________________________________________ ,......J

Внесение азотных удобрений позволило довести содержание сырого белка в зерне озимой пшеншш в 1992 г. до 11.8?., в 1993 г. -14.4%. в 1994 г. - 15,4\. В 1993 и 1994 г.г. зерно по содержанию белка достигало требований ГОСТа на сильную пшеницу. Представляется важным выявить содержание белка при на ".более высокой урожайности. Опыты показали, гго в 1992 г. при урожае 61,0 ц/га содержание белка в зерне было равным 10.3°;. в 1993 г. при урожае 61,9

Таблица 8.

Содержание сирого Белка в зерне озимой пшеницы в зависимости от доз азотных удобрении, внесенных весной в Фазы кущения (N^1, выхода в трубку (М^) и колошения (ги), *.

| ГОД | ДОЗЫ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИИ , КГ/ГА |

| | 0-0-0 | 20-10-10

| 1992 | 6,88 | 8,62

| 1993 | 10,58 | 11,81

| 1994 | 9,90 | 11,46

40-20-20 | 60-30-30 |

9.49 | 10,36 |

13,04 | 14,27 |

11.77 | 11,87 |

Ц/га - 10,94, в 1994 г. при урожае 45,1 ц/га - 12.0%.

Погодные условия оказывали значительное влияние на содержание сырого белка в зерне. В засушливые 1992 и 1994 годы содержание белка в зерне при достижении наиболее высокой урожайности повысилось по сравнению с контролем на 3,4 и 2,1%, а во влажный 1993 г. - на 0,3»..

3. ВЛИЯНИЕ ДОЗ И СРОКОВ ВНЕСЕНИЯ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИИ НА СОДЕРЖАНИЕ АЗОТА В РАСТЕНИЯХ 03ИМ0П ПШЕНИЦЫ ПО ФАЗАМ РАЗВИТИЯ.

Содержание азота в растениях в период вегетации тесно связано с запасами нитратного азота почвы, дозами и сроками внесения азотных удобрений. Самое низкое содержание азота в растениях на контрольном варианте было в течение вегетации в 1992 г., когда к посеву озимой пшеницы накопились незначительные запасы нитратного азота. В 1993 и 1994 г.г. при высоком содержании нитратов в почве количество азота в растениях оказалось заметно выше. Наиболее высокое содержание азота в растениях за годы проведения опыта было в 1994 году.

Трехлетние исследования показали, что при возделывании озимой пшеницы по чистому пару растения не нуждались во внесении азотных удобрений перед посевом. В Фазу кущения осенью на варианте без внесения азотных удобрений содержание азота изменялось по годам от 3,5 до 4,4* (таблица 9). Поэтому можно считать, что при содержании в этот период свыше 3.5% азота в над-

Уравнения регрессии, характеризующие закономерности действия азотных удобрения на содержание азота в растениях озимой пшеницы по Фазам их развития.

Г

"Г

| ФАЗА ГОД 1 1 УРАВНЕНИЯ РЕГРЕССИИ 1 К 1

| РАЗВИТИЯ I 1

| Кущение 1992 1 !у » 3, 48 + 0, 3214, 1 0. 9031

| (осень) 1993 1у - 4. 14 1

1994 1у яв 4, 39 + 0 I 0,6/21

| Кущение 1992 ¡у - 2. 92 + 0 21 N1 т 1 0> 1 8401

| (весна) 1993 1у - 3. 86

1994 ; у ш 4, 23 + 0 20!4,"-г> 1 и< 645 |

1 | Выход 1992 1 ¡у - 2 03 + 0 зш,"'' ► 0,2314= 1 1° 853,

I в трубку 1993 1у - 2. 38 + 0 17М3 10 ЬЭ0|

1 1994 1у я 3 84 + 0 16М, + 0 1 !0 780 |

V ' 1 Колошение 1992 1 1у т 0 93 + 0 10М.+ 0,08М=+ 0.091М , 0. /ии|

1993 1у - 1 09 + 0 08(14,N»1 J , п 10 703|

1994 |У - 1 46 + 0 1+ 0.08!4а ♦ 0,12М,° "1 о, 1 оО|

| Полная 1992 1 |у Ш 1 21 + 0 ИМ» + 0 . 15Г<., +

1 спелость: 1 + 0. 15<И=РЫ"" = - 0, ■•■а 1 0 ваз.

| зерно 1993 |у Я 1 86 + 0 1614, + 0 ,1214= + 0,0<~>Мз

• 1 1 - 0. 15(И, №2)°'" + О.ОЫ^Н*) 1 0 91/ |

1994 |у я 1 74 + 0 18И» + 0 .2914=,+0.091\5'-[

1 - 0. 10 905 |

| солома 1992 1 |у я 0 63 ■4- 0 | 0, 507]

1993 |у - 0 72 0 ОЗМ, + 0 ,06(М=Р). )"'■• | 0, 750,

( 1994 |у я 0 48 + 0 04Г<, + 0 . ,>414= ♦ 0.0Г>%, | 0. 7521

земной части растения достаточно обеспечены азотом для нормального развития.

Весной п 1992 г. в фазу кущения содержание азота в растениях

на контроле било самим низким (2,9%) и растения испытывали потребность в азотных удобрениях. В 1993 и 1994 г.г. в растениях на контроле содержалось 3,9 и 4,2% азота, а внесенные в этот период азотные удобрения не повышали урожайности озимой пшеницы.

В Фазу выхода в трубку в 1992 и 1993 г.г. на контрольном варианте растения содержали 2,0 и 2,4°. азота. Внесение в 1992 г. в фазу кущения 55 кг/га повысило содержание азота в растениях до 2.6%, но в 1992 и 1993 г.г. в эту фазу растения нуждались в азотных удобрениях.

В Фазу колошения на контроле в 1992 и 1993 г.г. содержание азота в растениях было 0,9 и 1,14. В 1992 г. при внесении азота весной в Фазы кущения в дозе 55 кг/га и выхода в трубку - 30 кг/га содержание азота в растениях повысилось до 1,4%, при этом растения нуждались в дополнительном внесении азота, как и в 1993 г. после внесения азотных удобрении в Фазу выхода в трубку.

Проведенные нами исследования показали, что при содержании в растениях озимой пшеницы сорта "Заря" азота в Фазы кущения (осенью) свыше 3,5%, кущения (весной) - 3,8%. выхода в трубку -2,7%, колошения - 1.5% потребность в дополнительном внесении азота удобрений отсутствует и эти величины, по нашему мнению, можно считать нижней границей оптимальных параметров для данного сорта.

Содержание в растениях азота в Фазы выхода в трубку и колошения тесно связано с содержанием сырого белка в зерне. В среднем за три года эта зависимость описывается уравнением регрессии: У - 3.22N,+ 4,0ON»., К - 0,834, где Nr II N... - содержание азота в растениях в Фазы выхода в трубку и колошения. Из уравнения регрессии видно, что при содержании в эти Фазы азота на оптимальном уровне содержание белка в зерне окажется не менее 11.0%. что соответствует требованию, предъявляемому к средней пшенице.

Вынос азота основной и побочной продукцией на вариантах без внесения азотных удобрений изменялся от 96 до 154 кг/га. При достижении наивысшей урожайности он оказался примерно одинаковым и составил в 1992 году 180 кг/га, а в 1993 году 177 кг/га.

4. ВЛИЯНИЕ ДОЗ И СРОКОВ ВНЕСЕНИЯ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИИ НА СОДЕРЖАНИЕ НИТРАТНОГО АЗОТА ПО ПРОФИЛЕ! ПОЧВЫ В ТЕЧЕНИЕ ПЕРИОДА ВЕГЕТАЦИИ. Динамика нитратного азота почвы является важнейшим условием.

Динамика нитратов по профилю почвы в течение вегетации, мг/кг.

"Г

ВАРИАНТЫ ОПЫТА

0000

3333

|СЛ0И | ПЕРЕД | КУЩЕ—1 КУЩЕ- ВЫХОД ;КОЛО-jКУЩЕ- КУЩЕ- ВЫХОД 1 КОЛО-|

1 ПОЧВЫ.j ПОСЕ—| НИЕ. НИЕ. В | ШЕНИЕ | НИЕ. НИЕ. в I ШЕНИЕ!

I СМ | ВО« j 1 < 1 ОСЕНЬ J ВЕСНА ТРУБКУ; ] 1 1 ОСЕНЬ ВЕСНА¡ТРУБКУ f 1 1

1991/1992

I 0- 201 5,3 2.6 1, 8 следы следы' 6,9 3.6 2, 1 следы|

I20- 40| '1.7 1 2.3 2. 2 2,3 следы! 6.9 4.4 3.3 2,5 |

| 40- 60j следи 1,9 1, 7 3,9 3,3 - - |

j 60- 801 следы 1.9 2, 2 - 3,0 5,6 Г - |

|80—100j следы 1.9 5. 0 1992/1993 2,4 7,8 "

| 0- 20 43,8 37,0 6, 5 2.2 следы 54,1 8.9 3.0 следы |

j 20- 40 13.8 14.8 7. 2 7.1 3,3 17.1 15.8 7,9 3.3 [

|40- 60 7.3 7,9 6 9 12.9 15,9 - - 1

|60- 80 2.5 5, 1 4 5 - 11.5 16.6 - - 1

|80-100 i 2.4 4,3 4 3 8.5 9,1 - — 1

Примечание: на варианте 3333 удобрения вносили: осенью перед посевом - 120 кг/га, весной в Фазы кущения - 60 кг/га и выхода в трубку - 30 кг/га. определяющим эффективность внесения азотных удобрения. Наши исследования показали, что наибольшее значение приобретает величина запасов азота нитратов в слое почвы 0-40 см перед посевом. Так, в этом слое почвм запасы азота нитратов составили в 1991 г. 18 кг/га, в 1992 г. - 150 кг/га, в 1993 г. - 194 кг/га. Осенью такого количества азота в корнеобитаемом слое оказалось достаточно для нормального развития растения озимой пшеницы и внесения азотных удобрения не требовалось. Поэтому при содержании перед посевом нитратов в слое почвы 0-40 см около 20 кг/га внесение азотных удобрения осенью нецелесообразно.

Характерной особенностью динамики нитратного азота в почве

-Появляется закономерное уменьшение содержания N-N0,, в слое почви 0-20 см в течение вегетации, при этом на варианте без внесения азотных удобрении к началу Фазы колошения были обнаружены лишь следы этого элемента (таблица 10).

1991-1992 г. г. но сравнению с 1992-1993 г.г. характеризовался низким содержанием азота нитратов по слоям почвы в течение всего периода вегетации. Осенью 1991 г. в конце вегетации содер-. жание нитратов в слое 20-100 см увеличилось за счет вымывания нитратов из слоя 0-20 см. Внесение 120 кг/га азота удобрения до посева повышало содержание нитратного азота в почве. Весной в начале вегетации на обоих вариантах количество нитратного азота изменилось по сравнению с осенним: в слое 0-60 см - уменьшилось, в слое 60-100 см - увеличилось. В Фазу выхода в трубку в слое 0-20 см на варианте без внесения азота обнаружены следы нитратов в почве, а на варианте с внесением азотных удобрении содержание их бы"о несколько большим. В слое 20-40 см азота нитратов оказалось от 2,3 до 3,3 мг/кг гшчпи. В Фазу колошения на обоих вариантах в слое 0-20 см обнаружены следы нитратов, в слое 20-40 см на контрольном варианте были следы, а при внесении азотных удобрений -2,5 мг/кг почвы N-N0^.

В 1992 г. перед посевом в почве накопилось значительное количество нитратов. Осенью в конце вегетации на варианте без внесения азотных удобрений нитратного азота в слое 0-20 см оказалось меньше по сравнению с исходным, в слое 20-100 см - больше. Внесение азотных удобрений увеличило содержание нитратов по всему профилю почвы по сравнению с контролем. Весной 1993 г. в Фазу кущения содержание нитратов значительно снизилось по сравнению с осенним периодом в слое 0-40 см, незначительно - в слое 40-80 см и не изменилось в слое 80-100 см. С внесением азотных удобрений содержание нитратов в слое 0-40 см также уменьшилось, а в слое 40-100 см произошло увеличение количества нитратов в почве. В Фазу выхода в трубку содержание нитратов изменялось от 2.2 до 3,0 мг/кг почвы в слое 0-20 см и 7.1-7,9 мг/кг почвы в слое 20-40 см. В Фазу колошения содержание нитратов в почве на обоих вариантах было одинаковым: в слое 0-20 см - следы, в слое 20-40 см - 3,3 мг/кг почвы.

- 15 -ВЫВОДЫ.

1. Получены математические модели, характеризующие закономерности действия доз п сроков внесения азотных удобрении на химически« состав растений, урожаи и качество зерна онимоп пшеницы, возделываемой на дерново-подзолистой среднесуглннистоп почве в условиях Смоленской области. Полученные уравнения регрессии могут служить основой для разработки (с помощью ЭВМ) оптимальной системы применения азотных удобрении при выращивании озимой пшеницы В данных или подобных почпенно-клпматических условиях.

2. В условиях Смоленской области на дерново-подзолистой почве со средним содержанием подвижных Форм фосфора ч обменного калия при размещении озимой пшеницы по чистому пару установлена высокая эффективность азотных подкормок.

3. Показателем, определяющим необходимость внесения азотных удобрений в течение вегетации, является величина запасов нитратного азота в почве перед посевом озимой пшеницы. Наибольшее количество нитратного азота в почве накапливалось в почве перед посевом в слое 0-20 см. В течение вегетации запасы нитратов постепенно снижались, приближаясь к нулю в Фазу колошения. В корнеобитае-мом слое почвы 0-40 см весной и летом в Фазы кущения, выхода в трубку и колошения больше нитратов находилось на глубине 20-40 см.

4. Азотные удобрения влияют на элементы структуры урожая озимой пшеницы. Урожаи зерна около 60 ц/га можно получать при числе продуктивных стеблей к моменту уборки более 530-540 шт./м-.

5. Физические свойства зерна озимой пшеницы зависели от доз и сроков внесения азотных удобрений. Азотные удобрения, внесенные до посева и весной в кущение, устойчиво снижали массу 1000 зерен и натуру зерна.

6. Содержание сырого белка в зерне озимой пшеницы зависело от запасов нитратного азота в почве, доз азотных удобрения и сроков их внесения, содержания азота в растениях в Фазы выхода в трубку и колошения. С увеличением доз азотных удобрений зерно по содержанию белка достигало требования ГОСТа на среднюю и сильную ппеницу.

7. Для Формирования урожаев зерна оэгчоя пшеницы сорта "За-" ря" на уровне 50-60 ц/гг содержание азота в растениях должно быть в фазы куиения (осенью) свыше 3.5*, кущения (весной) - 3,8%, вы-

- 16 -

хода в трубку - 2,1%, колошения - 1,5%.

8. Для получения большего количества информации об азотном питании озимой пшеницы необходимо проводить исследования на основе неполных Факториальных схем.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.

1. При возделывании озимой пшеницы сорта "Заря" на дерново-подзолистых среднесуглинистых почвах со средним содержанием подвижных Форм ФосФора и обменного калия для получения высококачественных урожаев зерна на уровне ьо ц/га дозы азотных удобрений должны определяться на основе данных почвенно-растительной диагностики .

2. При содержании в слое почвы 0-40 см перед посевом нитратного азота более 20 кг/га азотные удобрения с осени вносить нецелесообразно.

3. Изучение вопросов азотного питания озимой пшеницы требует использования неполных Факториальных схем. разработанных во Всероссийском НИИ удобрений и агропочвоведения имени Д.Н.Прянишникова.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ.

1. Костина Л.П.. Цыгуткин A.C. Влияние доз и сроков внесения азотных удобрений на урожайность зерна озимой пшеницы в Центральном районе Нечерноземной зоны // Эффективность применения средств химизации и продуктивность сельскохозяйственных культур. Тезисы докладов конференции . - М., 1994. - С. 21-22.

2. Цыгуткин A.C.. Костина Л.П. Урожай и качество зерна озимой пшеницы в зависимости от доз и сроков внесения азотных удобрений // Эффективность применения средств химизации и продуктивность сельскохозяйственных культур. Тезисы докладов XXX конференции. -М., 1995. - С. 4-5.

3. Цыгуткин A.C., Костина Л.П. Оптимизация содержания общего азота в растениях озимой пшеницы сорта "Заря" по Фазам развития // Эффективность применения средств химизации и продуктивность сельскохозяйственных культур. Тезисы докладов XXXI конференции. - М., 1996. - С. 8.

4. Костина Л.П.. Цыгуткин A.C. Изменение качества зерна озимой пшеницы от доз и сроков внесения азотных удобрений //Эффективность применения средств химизации и продуктивность сельскохозяйственных культур. Тезисы докладов XXXI конференции. -М.,1996.-С.11.