Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Оптимизация минерального питания озимой ржи на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Оптимизация минерального питания озимой ржи на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве"

оа

' ' АКАДЕЛШ АГРАРШ НШ РЕШЕМХИ БЕЛАРУСЬ

ШОР/ССКИй НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕИЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПОЧВОВЕДЕНИЯ И АГРОЖШ

На правах рукописи УДК 633.14 324 :631.82,ODI.26:631.445.24

ШШЬКО НИКОЛАИ НИКОЛАЕВИЧ

ОПТИМИЗАЦИЯ МИНЕРАЛЬНОГО ЩТАНИЯ ОЗИМОЙ Р1И НА ДЕРНОВО-ПОДЗШ1ИСТОЯ ЛШШГГЖВДСТОЙ ПОЧВЕ

Специальность 06.01.04 - агрохимия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Шнек 1994

Работа шполнона в Белорусской научно-исследовательском института почвоведения и агрохимии

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук,

старший научный сотрудник СЕМЗНЕНКО H.H.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор ГОРНШВА А.И.,

каццидат с8льскохоэяйств0нншс

наук, старший научный сотрудник БАСШЩК Г.В.

1

Ведущая организация - Белорусский,научно-исследовательский институт земледелия и кормов

Защита состоится декабря 1994 года в 14часов на заседании совета по защите-диссертаций Д.020,64.01 при Белорусском научно-исследовательском институте почвоведения и агрохдаии (220108, г.Ь'инск, ул.Казанца, 62). •

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке БелНШ почвоведения и агрохиши- (г.Микск, ул.Казинца,.62).

Автореферат разослан 9 ноября 1994 года. Ученый секретарь

совета по защите диссертаций, - /

кандидат сельскохозяйственных наук Л^^.Ы.Стофанькина

/Л-

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблема. Среди зерновых культур, выращиваемых в условиях Беларуси, ведущее место принадлежит озимой ржи. В структуре зернового клина эта культура занимает около 35 %, Урожайность озимой ржи в производственных условиях в среднем по республике зоставляет 35 ц/га, а потенциал продуктивности районированных зортов равен 70-80 и более ц/га.

Азот и другие элементы минерального питания относятся к числу (акторов, способствующих повышению урожайности и улучшения качественных показателей зерна.

В настоящее время пра разработке научно-обоснованных рекомендаций по применению удобрений под зерновые культуры, в частности юд озимую рожь, возникла необходимость определить тот целесооб-изнкй уровень минерального питания, который обеспечил бы высокую wepreтическую эффективность удобрений и хорошие товарные свойс-■ва зерна.

Цель исследований. В результате комплексных исследований раз-аботать на основе сбалансированности макроэлементов способы оп-имизадаи минерального питания озимой ржа, обеспечивающие высокую родуктивноеть и хорошие физические, биохяк ческие и хлебопекарне свойства зерна, снижение энергетических затрат на применение добрений и охрану окружающей среды.

Задачи исследований;

1. С применением стабильного изотопа азота определить роль зота почвы и азота удобрений в питании озимой ржи в зависимости

г доз и сроков внесения азотных удобрений, установить степень зступности растениям минеральных соединений азота различных эризонтов почвенного профиля.

2. Определить оптимальные уровни содеряания азота в почве и ютениях озимой ржи по фазам роста и развития на различных фос-5рно-калийшх фонах.

3. Установить градации обеспеченности растений азотом с учетом ювня фосфорного и калийного питания и определить дозы азотных [Обрений для основного внесения и подкормок, обеспечивающие вы-1кую эффективность минеральных удобрении.

4. Изучить действие доз и сроков внесения азотных удобрений, а кже их сочетаний с фосфорными и калийными на формирование зле-нтов структуры урожая, продуктивность озимой ржи, физические, охимическиэ и хлебопекарные свойства зерна.

Научная новизна. Впервые в Беларуси на дерново-подзолистых легкосуглинистых почвах цэнтральной часта республики разработан способ оптимизации минерального питания озимой ржи на основа сбалансированности элементов литания методом индексов.

Изучен (о применением изотопа азота ) режим'доступных растениям соединений азота в почве по основным этапам органогенеза озимой ржи и определены закономерности потребления растениями азота, фосфора и калия при различном режиме питания.

Уточнены оптимальные уровни содержания азота в почве и растениях по фазам их роста и развития и установлены оптимальные дозы азотных удобрений для основного внесения и в подкормки.

Изучены закономерности формирования наиболее важных элементов структуры урожая озимой ржп и определены оптимальные параметры общего и продуктивного стеблестоя.

Установлены нормативы сбалансированности элементов минерального питания озимой ржи в онтогенезе. Разработаны справочные коэффициенты к дозам азотных удобрений на сбалансированность элементов питания (азота, фосфора и калия).

Определено влияние различного уровня и сбалансированности вле-иентов питания на физические, биохимические и хлебопекарные свойства зерна озимой ржи. Разработана энергосберегающая и :риродоох-ранная система применения азотных удобрений под озимую рожь, обеспечивающая высокую продуктивность и качество зерна, отвечающего экспортным кондициям.

Основные положения, выносимте на зэмиту: . .

1. Роль азота почвы и азота удобрений в азотном питании озимо! ряа на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве. Степень доступности растениям минеральных соединений азота различных горизонтов почвенного профиля.

2. Уровень содержания доступного растениям азота в почва - • определяющий фактор в азотном питании растений и формировании компонентов структуры урожая.

3. Продуктивность озимой ржи, физически?, биохимические н хлебопекарные свойотва зерна зависят от доз и сроков внесения азотных удобрений.

4. Энергетическая эффективность применения минеральных удобрений под озимую рожь.

.реадизария результатов исследований. Результаты изученных вопросов использованы при разработке рекомендаций "Оптимизация азотного питания озимой ржя на основе диагностики и сбалансирован-

ности элементов питания" (Мн., 1993 г.).

Апробация работы и публикации. Основные положения диссертации доложены на семинаре молодых ученых факультета почвоведения МГУ "Современные проблемы почвоведения и экологаи"(М., 1993), на международной конференции молодых ученых "Экология сельского хозяйства и перерабатывающего производства АПК" (Пущино, 1993). По теш диссертации оцубллкованно 2 работы.

Объем и структура работу: Диссертация состоит из введения, 7 глав, выводов, предложений производству, списка литературы, включающего 29Э наименований, в том числе 55 иностранных авторов'. Работа изложена на 204 страницах иашнопиотного текста, содержит 50 таблиц и 15 рисунков. Приложения содержат 29 страниц.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

ОБЪЕКТЫ, МЕТОДЫ И УСЛОВИЯ ПРОВ^-ДЕЩЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исоледор-ния проводили в 1991-1993 гг. в э/б "Курасовдана" Минского района на дерново-подзолистой легкосуглинистой почва, развивающейся на легком лессовидном (пылеватом) суглинке.'Агрохи-шческая характеристика почвы (Ап): гумус - 2,11-2,19 %', рН в КС1 - 6,05-6,20: общий азот - 0,085-0,039 Г."; ?2°5 ~ 25«4-28,5 и К20 - 15,3-18,0 №/100 г почвы. Запас азота в слое почвы 0-40 сы: потенциально усвояемого - 120-156 кг/га; генерального - 58-89 кг.

За время проведения опытов зарегистрирован®! отличия погодных условий. Особенно, годы различались по количеству осадков в летний период. Лэго 1992 года было яарким я сухим (ГТК = 0,45), а 1993 год напротив, характеризовался высоким увлажнением (ГТК = 1,89). Метеорологические условия в 1991 году были близкими к • с ре дне мно голе тшш.

Экспериментальную работу выполняли путем постановка полевых (5 годо-опытов) и мякрополевых (4 годо-огшта) опытов. В исследованиях применяли метод меченых атомов (стабильный изотоп азота ). Степень обогащения азота около 20 ат. %.

Возделывали озимую рожь сорт Луховчанка. Норг.а высева 4,0 млн. всхожих зэрэн на I га. Учетная площадь делянок опытов: полевых -16-20 м2; шкрополевых - I м2. Действие однократного применения азота изучали в диапазоне доз от 0 до 120 иУга с шагом 40 кг на трех фонах фосфора и калия (Р^К^-фон I, %]К120"^ОН 2» Р120К160 -фон 3). В полевом и микрополевом опытах изучали также на фона

%0^120 оМоктивность дробного внесения разных дой азота'удобрений.

В почве шшх образцах определяли; общий азот по Къельдалю-Иодль-баузру; обкенный ашоний и нитратный азот фотометрически (ГОСТ-26488-85, IOCT-2S48S-85); потенциально усвояемый азот по методу Сомекенко. Анализ других агрохимических показателей почвы выполнены по 1тодан, общепринятым в Агрохимической службе. В растительных пробах определяла: общий азот, фосфор и калий после мокрого озолеипя до методу 1ЩНА0; нитраты ионометрическп по ГОСТу-134.9S-86J минеральные форш фосфора и калия в 0,2 И уксуснокислой вытяжке по шгоду Сеьйнэшсо; белок в сзрке до Баряштейну; га-туру варна по ГОСТу 10840-64; число падения по методу Хагберга-Пертена; амзлографлчаскую оцзнку sepia i¡а амилсграфе Бробендера; хлойопекаршо свойства зерна катодом лабораторной Еыпечки хлеба. Изотопный состав азота определяли на масс-опоктрокетро Ш-2101В в В Ш.. Еасчэт анзргетпческой аффективное«! применения минеральных удобрений проведен по гатодае, разработанной в Еел.НЩЩ,.

ПОТРЕБЛЕНИЕ РАСТЕНИЯМИ ОЗИМОЙ Ш АЗОТА ПОЧБЫ И УДОБШМЙ (ПО ДАННЫМ С )

Влияние яоа к сроков внесения азотвдх удобрений на потребление а пота почрк и удобрений озимой роаш. Определены закономерности потребления растениями азота из почвы и удобрений в онтогенеза озимой ржа. Установлено, что соотношение усвоенного азота из отих источников меняется в течение вегетации. Б фазу конец кущення-начало трубнованш на доля азота удобрений в азотном питании растений приходится 59-71 с в фазу полного созрзвания - 34-40

Подкормка посевов в фазу конец куезния-начало трубкавагая дозой 3,0 гУм2 (соответствует 30 кг/га) азота способствовала прэимуцзо-твэнноыу {57 %) потреблению раотеюшмя азота удобрений. Более поздняя подкорма (фаза последнего листа) кз влияла на соотношение азота почвы и удобрений в растениях,

В общей выносе азота урожаем преобладает азот почвы, на долю которого приходится 60-66 Ира дробной применении и с уволичо-ннеы доз удобрений доля asora почвы8 его роль в питания растений ошташтся на 3-6 5®.

Коэффициенты использования азота удобрений (КИУ) вяшняютая в зависимости от доз и сропог внесения азотннх удобрений от 46 до 68 %. При дробном приметили удобрений Ю1У азота повышается по сравнению с однократным их внасешем на 5-10 %, а при внесении удобрений на осново почванно-растительной диагностики - на 16 Й.

Пргьанакиа у добро ¡шй вызывает дополнительное усвоеше расто-

¡шлет почвенного азота по отношений к неудобренным вариантам на 24-42 %. При дробном внесении удобрений к применении их на основе диагностики спадается поступление о растения азота почва, а следовательно и "экстра-азота". Это обусловлено более интенсивным потреблением растениями азота удобрений, а танш вднышш воздействием низких доз азотных удобрений, при дробном их внесении, на минерализацию азотистых соединений лочвы.

Баланс азота удобрений в системе почва-растение. Установлено, что в среднем 30 % (от 26 до 34 %) азота удобрений закрепляется в почве и не используется в первый год. Потери удобрений варьируют от 10 до 20 % от внесенной дозы. При внесении азотных удобрений с учетом данных почвэнно-растительной диагностики величина закрепленного и потери азота минимальные и составляют соответственно 26 и 10 %.

Сравнительная доступность растениям, озимо^ ржи азота минеральных соединений.различных горизонтов пота;. Выявлено, что ута в период весеннего кущения азот минеральных соединений почвы с глубины 40 и 60 см потребляется растениями. Однако, доступность ия-кералького азота слоя 40-60 см низкая. При внесении удобрений на глубину 20, 40 и 60 сы доля участия азота удобрений в выноса его в фазу начало трубкованяя составила соответственно 28, 15 и 10 При размеиешя азотных удобрений в слои почвы 20 и 40 см коэффициенты использования азота были близкими - 66 и 67 а для слоя 60 см он равен 45 Й.

Учитывая низкий запас (16 кг^га) минерального азота для слоя 40-60 см возможное потребление растениями азота этого слоя почвы составляет всего 5-6 % от общего выноса элемента урожаем. Поэтому почвенную диагностику целесообразно проводить на таких почвах на глубину 0-40 см.

РЕЮМ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ ОЗИМОЙ ОТ •

.Динамика.содержания полттаннх соединений азота в почта л онтогенезе озимой ржи. Установлено, что запаси минерального азота в почве на глубине 0-40 см за осетше-зиыннй пзргод сусестаешю (на 25 %} изменяются. Запас же потенциально усвояемого азота весной на глубине 0-40 см практически т отличается (отняояашз 7 %) от его содержания предыдущей осенью. Поэтому, для осзннего проведена* почвенной диагностики более грлзсообразно применять штод потенциально усвояемого азота.

В взсекнз-детпий период гегетацзи озкгой ржи содержание подвя-

жных соединений asora в почве зависит от доз азотных удобрений и потребления азота растениями. Повышение доз азотных удобрений от 30 до 120 кг/га увеличило содержание в пахотном слое почвы: усвояемого азота с 27,4-29,7 до 49,5-52,6 ыг/кг почвы; обменного аммония - с 9,7-10,4 до 13,8-14,5 и нитратного азота»с 2,1-3,0 до 13,6-14,8 мг/кг почвы« Мелду дозами ранневесенней азотной подкормки (х) и содержанием изучаемых форм азота в почве (у) установлены тесные зависимости (р= 0,86-0,99). Тесная связь (¥ => 0,95), которая описывается уравнением у «= 33,068 + 0,273х, установлена кеяду запасом потенциально усвояемого азота в почве (х) и продуктивностью озимой ржи. (у). Это указывает на то, что по уровню содержания доступного растениям азота в почве можно прогнозировать условия азотного питания растений.

Дотре бдение элементов генерального питания озииой рожью в течение вегетации. Изменения содержания элементов питания в растениях обусловлены ходом их роста и развития, а также уровнем минерального питания. Применение возрастающих доз фосфорных и калийных удобрений повышает содержание фосфора и калия в растениях в фазу ооеннего кущения соответственно от 1,55 до 1,79 % и от 3,25 до 3,45 Запас азота (усвояекый азот почвы + азот удобрений) в слое почвы 0-40 см рано весной 200-210 кг/га обеспечил содержание в растениях: в Фазу конец кущения-вачало трубкова.-ш 3,85-

4,20 % и в фазу последнего листа - 1,77-2,37 соответствен-

но 542-877 и 154-340 ыг/кг сырой массы.

Режим азотного питания наиболее контрастно отражается на содержании нитратов в растениях. Количество общего азота в надземной , массе к фазе последнего листа несколько выравнивается по вариантам (CV « 10 Й), а концентрация NDg~ продолжает сильно варьиро-' вать (CV в 50-60 %) в зависимости от доз внесения аз<уга удобрений. Между содержанием н0(зщ в растениях по фазам их'роста и развития и продуктивностью озимой ржи существует зависимость я 0,700,89). Более тесная связь (г = 0,94-0,98) установлена мевду концентрацией N03~ в сырой иаосе растений и урожайноотью культуры. Поэтому, показатель концентрации нитратов г растениях более целесообразно попользовать в качества характеристики обеспеченности овяыой ржи але.шнтом, определении потребности растений в азотных подкормках и доз азотных удобрений.

ВЛИЯНИЕ ДОЗ, СРОКОВ ВНЕСЕНИЯ И СООТНОШЕНИЙ АЗОТА

«ОССОЕА. И КАЛИЯ НА ФОРМИРОВАНИЕ УРОЖАЯ ОЗИМОЙ НИ

Минеральное ригаккэ и перезимовка растений. В зависимости от уровней минерального' питания растений озимой ржи в осенний период выживаемость их изменяется от 72 до 89 Неудобренные посевы выживали на 77 Í. Применение фосфора и калия в дозах 1*4о_8о**80-120 повышало зимостойкость растений на 6-12 Высокие дозы (60 кг/га) основного внесения азота существенно снижали выживаемость растений - из посева выпадало до 28 % растений.

Хорошая перезимовка посевов (выживаемость 83-89 %) отмечается при осеннем запасе потенциально усвояемого азота в слое почва 0-40 см на у ровна 150-160 ..г/га. Оптимальным, способствующим зимостойкости озимой ряи, содержанием макроэлементов в растениях в фазу осеннего кущения является: - 4,8-5,1 %\ Ъф^ - 1,7-

1,9; К20 - 3,4-3,6-Й.

Динамика побегообразования и структура урожая. Установлено, что плотность стеблестоя зависит от фазы онтогенеза и уровней применения удобрений. Фосфор и калий несущественно влияли на весенне-летнее развитие посевов. В зависимости от доз применения фосфорных и калийных удобрений плотность стеблестоя в йазу качало трубой

кованая изменялась от 641 до 710 побегов на I м ,-а изреживаншэ к уборке подверглось 49-52 Й стеблей. Азотные удобрения существенно влияли на кущение растений. С увеличением доз ранневесешей азотной подкормки от 40 до 120 кг/га плотность стеблестоя в фазу конец кущекия-качэло трубковашя повысилась с 947-1019 до 13301399 пт/м^, а число продуктивных побегов возросло от 409-441 до 460-489 шт/м2.

С фазы трубковашя независимо от обеспеченности растений элементами питания происходят отмирание части образовавшихся побегов. Особенно, сально редуцируется стеблестой при однократном внесении рано весной и ГС^о ~ к У^орт нападает 57-65 % побегов кущэ-Ш1Я. Дробное, на основе диагностики применение азота способствует умеренному куше кию (ЮОО-ПОО стеблей на I к2) и лучшей выяивае-костк побегов (редуцируется не более 55 % стеблестоя).

Оптимальная плотность стеблестоя в фазу конец куиэнкя-начало трубкования (IOGO-IICO побегов на I и^) и оптимальное число продуктивных колосьев (450-500 mrju^) формируется пря запасе усвояемого азота в слое почвы 0-40 см рано Еесной - 200-210 кг/га.

Число зерен в колосе в большей мере изменялось по годам исследований (от 30 до 36 шт. га колос), а колебания мзвду вариантам на превышала 2-4 зерен. Отмечается тенденция увеличения озернен-ности колоса с повышением доз азотных удобрений. •

Масса 1000 зерен зависела от погодных условий в период вегетации и уровней азотного питания растений. В 1992 году, при сухой и жаркой погоде в период формирования зерна вес 1000 зерен составил 44,9-48,2 г., а в очень влажном 1993 году он возрос до 47,7-52,5 г, В годы с более высокой озернвнностью колоса масса 1000 зерен ниже, чем в года с меньшим числом зерен. Такая тенденция отмечается и по вариантам в опытах. Однократное внесение доз азотных удобрений от 40 до 120 кг/га снижало вес ЮОО зерен с 50,2 до 47,2 г. Дробное, на основа диагностики применение азота повышало крупность и выполненность зерна на 1,0-2,8 грамма,

Уоожай зерна. С помощью различных комбинаций элементов структуры урожая продуктивность изменялась от 56,1 до 77,1 ц/га. Урожай зерна 70-77 ц/га возможно получить при создании следующих комбинаций факторов: 17стота продуктивного стеблестоя - 447-500 колосьев на I м^; число верен в колосе - 32-34; масса 1000 зерен-47,1-49,9 грамма.

При урожайности оэимой ржи 56,1 ц/га на контроле, применение фосфорных и калийных удобрений в дозах от P^qKqq до ]?i20%60 продуктивность повышается о 61,8 до 63,2 ц/га. Внесение 40 кг/га азота удобрений на фоне P^qKqq увеличивало урожайность незначительно (прибавка 2,0 ц/га), а на фонах íggK¿2o и П0ЛУ~ чены прибавки зерна соответственно 5,0 и 4,7 ц/га. Достоверный рост продуктивности отмечается при внесении до 80 кг/га азота на всех фонах РК. Применение N^20 повышало урожайность только на фоне P4qKqq, а при %q_j2Q^I20-I60 наблюдается тенденция к снижению продуктивности за счет полегания растений. Азотные подкормки посевов на основе диагностики несущественно увеличивали урожай зерна по отношению к однократному внесению Hgg и Nj^o» но окупаемость удобрений зерном при применении их о учетом•данный диагностики самая высокая - 18,7-20,6 кг зерна.

Предпосевное внесение 30 кг/га азота при низкой (120 кг/га) обеспеченности почвы усвояемыми его формами дало прибавку зерна по отношению к фону РК 6,0 ц/га. Более высокая доза (60 кг/га) азотных удобрений не способствовала росту продуктивности.

Эффективность ранневесенчей азотной подкормки определяется запасом усвояемого азота в почве. Линейное* возрастание урожайности озимой ржи прослеживается о увеличением запаса азота в слое почвы 0-40 см от 120 до 220 кг/га. Дальнейшее повышение уровня азотного питайш (до 270 кг/га) неспособствовало росту продуктивности. При опташдькои содержании азота в почве (200-210 кг/га) формируется

урожай зерна 74-77 ц/га.

Вторая азотная подкормка растений в фазу конец кущения-начало трубкования дозой 20 кг/га не обеспечила дополнительной прибавки урожая по отношении к варианту с Мзд-первд посевом + fjgQ-рано весной. Применение N40 в данную фазу достоверно повышало урожайность.

Эффективность внесения азота в фазы последнего листа и колошения зависела от предшествующего уровня азотного питания растений. Если в начале трубкования применяли if-jQ» т0 подкормка посевов в фазу пооледнего листа дозой 30 кг/га дала существенную (11,8 ц/га) прибавку урожая по отношению к предыдудему варианту. Внесете той яэ дозы азота по варианту о в начале трубкования заметно снижало урожайность из-за сильного (до 90 %) полегания посевов.

ВЛИЯНИЕ ДОЗ, СПОСОБОВ ПРИМЕНЕНИЯ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЙ И СООТНОШЕНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ МИНЕРАЛЬНОГО ПИГАШЯ НА КАЧЕСТВО 3RPHA ОЗИМОЙ ^И

Физичесгте. биохимические и хлебопекарные свойства зерна. Основное и существенно^ влияние на изучаемый свойства зерна и выпекаемого хлеба оказали Погодине условия в период вегетации. Зерно урожая 1991 г.(осадков при формировании зерна выпало в 1,5 раза больше среднемноголетних) из-за полегания астений имело низкую натуру - 652-682 г/л, а стандарт на озимую рожь, поставляемую на экспорт, предусматривает не менее 715 г/л. Число падения 127-169 секунд (сек.) соответствовало по ГОСТу второму классу, а высота акилограмм составила 235-350 единиц амилографа (еам), что характеризуется как хорошая,'

В сухом 1992 г. получено зерно хорошей натуры (711-727 г/л) и высокой аыялограммой (248-332 еам) и числом падения (200 сек и выше). Практически по всем вариантам опытов оно отвечало экспортным стандартам. В избыточно влажном 1993 г. качество зерна из-за полегания посевов резко ухудшилось. Натура зерна составила 674693 г/л. Отмечалась высокая ферментативная активность зерна -число падения варьировало от 61 до 151 сек., а высота амилогратаи в болыпенства вариантов не превышала 130 еам. Различия между годами по содержании белка в зерне составили 1-2 %. Максимальная белковость зерна была в 1992 г. - 11,7-1*,9 %.

Хлеб, выпеченный из зерна урожая 1991 года, имел объемный выход 277-372 мл, пористость - 3,6-4,3 балла и вкус 3,0-3,7 балла. Общая хлебопекарная оценка (ОМ)) составила 3,6-4,0 балла, то есть хлеб характеризовался как хороший. По комплексу показателей наи-

л$ ше хлебопекарные свойства отмечены в 1992,г. Хлебцы имели высокие объемный выход (332-432 мл), пористость (4,0-5,0 баллов), вкус (4,5-5,0 баллов), а 0X0 - 4,0-5,0 баллов. В условиях 1993 г. зерно получено с очень низкими биохимическими свойствами и поэтому хлеб был слаболористым, плохого вкуса, а общая хлебопекарная оценка неудовлетворительной (2,0-2,2 балла). В отдельных вариантах зерно было непригодным для выпечки хлебаt

Элементы минерального литания и их сочетания не оказали заметного влияния на качество зерна и хлеба. Применение азотных.удобрений в доз.зх от 40 до 120 кг/га увеличило содержание белка в зерне с 12,6 до 13,7 Й, а сбор белка повысился с 0,56-1,04 до 2,15 -2,57 ц/га. Дробное внесение азота, даже высоких доз (160 кг/га), а также поздние (фаза колошения) азотные подкормки посевов не обеспечили достоверного повышения белковости зерна. Не установлено также какой-либо закономерности по действию минеральных удобрений на число падения и амилографическую оценку зерна. Отмечается тенденция отрицательного -влияния возрастающих доз азота удобрений на пористость, вкус хлеба и 0X0. Однократное внесение 120 кг/га азота на фоне P40KgQ снижало объемный выход хлеба, а в 1993. г. зерно на этом варианте было непригодным .для хлебопечения.

ДИАГНОСТИКА. СБАЛАНСИРОВАННОСТИ МИНЕРАЛЬНОЮ ПИТАНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОЗ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЙ В ОСНОВНЫЕ ФАЗЫ РОСТА И РАЗВИТИЯ ОЗИМОЙ РЖИ

Сбалансированность минерального питания растений в рериод осеннего кущения и определение лоз основного •«несения удобрений. Ус-.' тановлены оптимальные соотношения между элементами питания в фазу осеннего кущения: N/P - 2,68', tJ/K - 1,39; Ii/P - 1,93. Минимальный,, обеспечивающий хорошев осеннее развитие и пэ ре зимовку растений запас усвояемого азота в слое почвы 0-40 см перед посевом составляет 150 кг/га.

На дерново-подзолистой легкосуглинистой почве, при содержании в ней подвижного фосфора 250-280 мг/кг и обменного калия - 150180 мг/кг оптимальными дозами фосфорных и калийных удобрений являются PgQKj2Q. Азотные удобрения в дозе 30 кг/га целесообразно применять на участках (полях), где запас усвояемого азота в почве' 120 кг/га и ниже.

Рпрвлелекиз оптимальных уровней азотного питания и доз азотных удобрений в ракютеоеннюю подкормку озимой ржи. При дробном внесении азотных удобрений (с учетом последующих подкормок) получе-

ние урожая зерна 65-75 ц/га обеспечивается созданием ранневесен-него запаса усвояемого азота в почве 200-210 кг/га. Величина оптимального содержания азота в почве корректируется в зависимости от уровня планируемого урожая (табл. 6.1). Доза азота удобрений (Ду) в ранневесенкш подкормку определяется по формуле:

^=Н0Пт. ~М$акт. ' п <6ЛЛ

где №0Пт -оптимальный запас азота в слоэ почвы 0-40 см, кг/га, NáaKT -Фактический запас азота в слое почвы 0-40 см, кг/га.

* Таблица 6.1

Оптимальный запас азота в олое почвы 0-40 см в начале весенней вегетации озимой ржи на планируемый урожай

Уровень планируемого ]_Запас азота в почве, кг/га_

урожая. ц/га_1 Усвояемого_Т Мине ралъного_

Менее 35 120 60

36 - 45 130 - Г50 . 65 - 75

46 - 55 160 - 170 80 - 85

56 - 65 180 - 190 i 90-95

66 - 75 200 - 210 100 - 105

. - 76 и более 220 - 240 НО - 120

При нормальном развитии растений и плотности побегов дозу азота свыше 60 кг/га применять нецелесообразно. С учетом плотности перезимовавших растешй доза азота может повышаться на 10-15 кг/га при густоте менее 600 побегов на I На посевах о плотность» стеблей 900 и более шт/м^ и хорошо развитыми растениями доза азота удобрений та превышает 45 кг/га.

Сбалансированность минерального питания и лозы азотных удобрений в родкормки в Фззы начало трубкования и последнего листа. При урожаях зерн" 65 и более ц/га содержание общего азота и нитратов в растениях в начале трубяоЕашш изменяется соответственно от 3,58 до 4,75 % и от 600 до 1500 ыг/кг сырой массы. В фазу последнего листа эти показатели варьируют в пределах: - 2,10-2,50 %; К03~- 300-850 мг/кг сырой массы. Азотную подкормку в'начале трубкования проводить нецелесообразно при содержании в надземной массе растений: N0<5m>- 4,5 % и выше; N03~- 900 ыг/кг оырой массы и более. В фазу последнего листа оптимальное содержание общего азота в растениях составляет 2,4-2,5 %, а нитратов - 450-500 мг/кг сырой массы. В зависимости от уровня содержания азота в растениях установлены дозы азотных удобрений для подкормок (табл. 6.2).

С помощью индексной системы сбалансированности минерального

Таблица 6.2

Градации обеспеченности растений азотом и дозы азотных удобрений в подкормки озимой ржи

Солецжание азота в растениях , Степень | Доза 1 азота

1 ■ Нитоатный ! обеспечен-

общ.» } % { Балл по "ИНГАМ'/" 1Юд~, кг/кг сыоой массн 1 | ности ! 1 ! кг/га I

Фаза конец кущзния-начало трубкования

Менее 3,0 Менее 1,3 Менее 300 Низкая 40

3,1-3,8 1,4-2,0 300-600 Средняя 30

3,9-4,4 2,1-2,6 601-800 Повышенная 20

4,5-4,6 2,7-2,8 850-900 Оптимальная 0

Более 4,6 Более 2,8 Более 900 Высокая 0

Фаза последнего листа

Менее 1,8 Менее 1,3 Менее 200 Низкая 30

1,8-2,3 1,3-1,4 200-450 Средняя 20

2,4-2,5 1,5-1,6 451-500 Оптимальная 0

Более 2,5 Более 1,6 Более 500 1^сокая 0

питания установлена оптимальные содержание и соотношение элементов питания в растениях в фазы конец кущения-начало трубкования и последнего листа (табл. 6.3)

Таблица 6.3

Оптимальные параметры содержания и соотношений элементов питания по фазам роста и развития озимой рзш

Формы элементов

Т

Содержание

Соотношения

I ¥ 1

ШР

Ы/к

К/Р

Валовые Минеральные

Валовые Минеральные

Саза конец кущения-начало трубкования 0,85 3,30 3,18 0,81

840 2700 0,32 0,11

Фаза последнего листа 0,51 1,94 .2,93 0,78

430 2000 0,23 0,05

3,89 3,21

3,74 4,70

х -валовые фор№ выражаются в %, минеральные - кг/кг сырой массы.

Доза азотной подкормки, установленная по результатам диагностики, корректируется о учетом отклонения фактического содержания фосфора и калия в растениях и соотношений элементов от их оптимального значения (табл. 6.4).

"Таблица 6.4

Корректировка дозы азотной подкормки озимой рай с учетом обеспеченности растений фосфором и калием

Отношение

(Р « К) $акт. (Р . К) оптом.

} Снижение (-) или увеличение 1+) ! дозы азота удобрений. 'Л

Менее 0,50 0,51 - 0,75 0,76 - 1,00 Более 1,00

- 50

- 25

О

+ 25

Корректировка дозы азотных подкормок с учетом сбалансированности элементов питания позволяет рациональней применять удобрения.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ

При внесении фосфорных и калийных удобрений в дозах P^qKqq удельные энергозатраты составили 436 ЫДж/ц, а энергоотдача - 3,85 единица. С увеличением доз применения фосфора и калия до Zg0-I20 Kj2o_i60 УЬльные энергозатраты возросли до 569-650 МДдУц, а энергоотдача снизилась до 2,93-2,58 единицы. Применение полного минерального (NPK) удобрения приводит к резкому увеличению удельных энергозатрат и снижению энергоотдач". Нецелесообразным является предпосевное внесение 60 кг/га азота. Это ведет к росту удельной энергозатраты до 1334 МДж/ц. Наиболее энергетически эффективным является дробное, на основе диагностики применение азотных удобрений на фоне PqqKj2Q' По сравнению о лучшим вариантом (I^q), при однократном внесении азота, удельные энергозатраты снижаются на 23-Я.

1. Азотный режим почвы определяется уровнем применения азотных удобрений. Установлена тесная зависимость 0,95) между запаоом азота в почве и продуктивностью озимой ржи. Растения используют минеральный азот преимущественно из пахотного и ближайшего (2040 см) подпахотного слоев почвы. Доля участия азота почвы глубже 40 см в формировании урожая незначительна (5-6 %). Поэтому почвенную диагностику на таких почвах целесообразно проводить для слоя 3-40 см. По уровню доступных растениям соединений азота в почве [слой 0-40 см) можно прогнозировать условия азотного питания рао-гений в течете вегетации.

2. В исследованиях с применением стабильного изотопа азота 15ы

вывода

установлено, что в поступлении в растения озимой ржи доля участия азота удобрений снижается от 59-71 % (в фазу конец кущзния-начало трубкования) до 34-40 % (фаза созревания зерна). В формировании урожая товарной продукции (зерно) азоту удобрений принадлежит основная роль (77-79 %). Коэффициент использования азота удобрений в зависимости от уровней доз и сроков применения азотных удобрений варьирует ог 46 (вариант Мзд- перед посевом + в ранневе-сеннот подкормку) до 68 % (вариант Ыд^д)). Величина закрепления азота удобрений в почЕе изменяется от 26 до 34 %, а потери составляют 10-20 %. Дробное, с учетом данных диагностики применение азотных удобрений способствует повышению коэффициента использования удобрений на 16 снижению закрепления в почве и потерь соответственно на 6 И,.

3. Оптимальным, способствующим повыиению перезимовки озимой ржи (выживаемость 83-89 %) является запас потоп.'.чально усвояемого азота в слое почвы 0-40 см на уровне 150-160 кг/га. Незначительное изменение (около 7 %) содержания потенциально усвояемого азота в почве за осенне-зимний период позволяет применять данные запаса его в осеннее время для диагностирования потребности озимой ржи в раннйвэсенней азотной подкормке. При возобновлении весенней вегетации растений оптимальный запас усвояемого азота в почве для уровня урожая 65 и более ц/га составляет 200-210 кг/га.

4. Динамика содержания элементов питания в надземных органах озимой ржи обусловлена режимом минерального питания и ходом роста и разг<:тля культуры. Концентрация нитратов в растениях в фазы их активной вегетзции более точно 0,95-0,98) отражает режим азотного питания, чем содержание общего азота. Оптимальное содержание Ю3" в растениях в фазы конец кущеняя-начало трубкования и последнего листа составляет соответственно 850-900 и 450-500 ыг/кг сырой массы.

5. Однократное внесение высоких доз (80-120 кг/га) азотных удобрений ранней весной приводит к чрезмерному кущению растений (1200-1390 побегов на I м2) в начальный период вегетации (5 стадия по шкале Фикеша) с последующим сильным отмиранием боковых стеблей (к убогке редуцируется до 65 % стеблестоя). Дробное с учетом данных диагностики применение способствует умеренному побегообразованию к лучшей выживаемости побегов в период весенне-летней редукции.(отмирает не более 55 % стеблестоя). Оптимальное число стеблей в фазу конец кущзния-начало трубкования составляет 9001100 шг/ы2. Такая плотность побегов дает возможность получить к

о

уборке оптимальное чиоло продуктивных колосьев - 450-500 шт/м .

6. В условиях оптимального режима минерального питания и других факторов жизни озимая рожь формирует урожай 65-75 ц/га. При содержании в почве подвижного фосфора 250-280 мг/кг и обменного калия -150-180 мг/кг применение фосфорных и калийных удобрений в дозах ^О-бО^О-КО повшавт УВ0Жай зерна на 5,7-6,0 ц/га. Внесение более высоких доз (Pj20%60^ кеЦэлесообРазно« Наиболее высокую урожайность (72,7-77,1 ц/га) и окупаемость азота удобрений зерном (20,6-28,3 кг) обеспечивает дробное применение азота.

7. Внесение азота удобрений в дозах от 40 до 120 кг/га повышает белковость зерна и сбор белка на 0,56-2,57 ц/га, но существенно (на 1,5-3,2 граг.ма) снижает вес 1000 зерен. Уровень минерального питания нэ оказал прямого влияния на амилолитическую активность зерна (число падения и высота ашлограшлы)» "Даниые показатели, в первую очередь, зависели от погодных условий в период вегетации.

8. При совместном применении азотных, фосфорных и калийных удобрений в условиях опытов наиболее энергетически целесообразным является внесение: фосфора и калия в дозах ^о-БО^вО-^О' азота ~ дробно, на основе почвзнно-растительной диагностики. Удельные энергозатраты составляют 648-586 МДж/ц, а энергоотдача - 2,592,86 единицы.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

Предлагается разработанный на основе сбалансированности макроэлементов способ оптимизации азотного питания озимой ржи, включающий: уточненные нормативы обеспеченности почвы и растений азотом; дифференцированные дозы азотных удобрений в основное внесение и подкормки; корректировка дозазотных удобрений с учетом сбалансированности элементов питания.

1. Оп.лмальное содержание усвояемого азота в слое почвы 0-40 см: перед посевом - 150-160 кг/га; при возобновлении весенней вегетации растений на планируемый урожай 65-75 ц/га - 200-210 кг/га.

2. Оптимальное содержание олементов питания в растениях в фазу конец кущения-начало трубкования: - 4,5-4,6 К03" - 850900 мг/кг сырой массы; Р205~ 0,80-0,90*5?; Р-Р04- 820-850 мг/кг сырой массы; К20 - 3,25-3,35 К - 2500-2900 мг/кг сырой массы, в фазу последнего листа: N0(5nu- 2,40-2,50 N03~- 450-500 мг/кг сырой массы; Р20§- 0,50-0,52 Р-Р04- 420-440 мг/кг сырой массы; К20 - 1,90-1,98 %; К - IS00-2I00 иг/кг сырой массы.

3. Корректировка дозы азотной подкормки с учетом обеспеченно-

сти растений азотом, фосфором и калием и сбалансированности элементов питания.

Отношение (Р ♦ К) <%»ктт _(Р « К) оптим.

¿Снижение (-) или увеличение (+) 1дозн азота удобрений. %_

Менее 0,50 0,51 - 0,75 0,76 - 1,00 Более 1,00

- 50

- 25

О

+ 25

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ВДТСШЛЛМ ДИССЕРТАЦИИ

1. Динамика содержания доступных растениям соединений азота в почве под озимой рокьо. - Тезисы докладов школы-семинара молодых ученых факультета почвоведения МГУ. - М., 1993. - С. 93.

2. Экологически безопасный метод улучшения азотного питания растений и повышения их продуктивности. - Тезисы докладов конференции молодых ученых факультета почвоведения М1У. - М., 1994. -С. 98.

Щ

Рэзкмэ Цибулыса Г1.И.

Atmwiaamw иШеральнага жиулшшя азiнага жита на дэ>.рнооа-падзол1стаП легхасугл!нклвая глеве. МП'^ралъния yriraeiaii ,asinae аатга.дзярнсгаа-падэо-л1стзя легкосугл!»псавая глейз.

Д ас лед aai mi nusasiaiai у экспериментальная пазе "Курасоупчина" Шнскага раена ГНнскаП побласц! э катай распрадапаць иа асновэ збалансапанасш макраэлс»гентау спосаби amniMiaanui мИгеральнага жыулення аз i нага ¡ип-а.забпспечврючыя високуа прадукцийласць. доб-рузз якасць зерня.suiramie энергетмчгак затрат на лриняненне уг~ наенняу i ахову акрухагзчага есяроддзя.

Праподэ1Л1ся палятш i мИсрапалясня доследн i лабаратортш ласледааши.Атр1ианыя нотэрыялл апраиоувал1ся истодам натэнатмчкая статистикi.

Уперяипз у Белзрус! на дэяриова-0адзол1сп.к легкасугл1нкавых Глебах цэ!1тралы1ап часпс! рэспубл1к! распрацапаки спосаа an-rwiiaa-цШ м1нералыгага хыулешш аз1кага кита иа аагсже збалаисапаиасШ элементау хнулекня кетаяам itirosccay i паправачиия Kas^imiGirni да доз азоттк угнасьияу. Прапаиавлнз эыергазберагагачая лриродаахоу-иая ci стана смкаристакия азотных угиаапгяу пад аз i мое жита.

BiaUKi даследваннлу уклзочшш у рокамендацгй "Оптимизация азотного питания озимая ржи иа основа диагностики и сбаланспропап-!!Ости элементов питают (К.ч.1993 г.) i тгсарыстоуватца у сельска-гаспадарчай витверчаец!. '

., Оптимизация минерального пстепгл сэвдоЯ psai на дерново-подзояистоп легкосу г лз;: ".сто по'-гг.о. Ишгсролыаю удобрения, оз:г»п рогь.дерного-тязалютая

ЛОГКОСУГДНННСТаЯ почзл.

Иссдодосантст енполнеп,! d експеримзнтадышй баз о "Курасогщтз" KüiicKoro района П:п:сз:сгз оаластм с цалья разработать на рсноса сва-лаксировашгастг: какрезламоигса споссгн опттгштаиим ¡-генерального питали озиисЯ p~ü.сЗсспочг:!П1?.'Г'-:!'Э пнсскуд продугспгсь'ость.хоролзз чостео зерлз.аясхекмэ гиэрготачеекги пзтрат im применений удоорагп^ г! охрану схрухмгкея ерэдя.

Проводилась полютэ. «;:::рополсгл:,э опята п ласораторинэ нсслодо-se.inin дакпна сзрайатгп^ал^съ кэтодоя кптетт»чосхоп ста-

тистики,

впоренэ я Беларуси па дсрчопо-подпап.'спк лзгг.осуг,гд;шст1гс почтах центра,- ноя часта рзспуеимси дор&бот&н спосоз аятаягавдгл гспгаралыюго питания csiatoît ргл ira сспоиэ сзалансиропэппости ола-мегггоа питания но дон ¡шдсгссоа и пеярагочаю ::orîT:riUî^:rrti к доз:!» азотш,« удозряшп. Предложена гпаргоейорагекэдп « природоохранная .система прикенгння азотных удсбргигЛ под каиутэ рохь.

Результата исслодоззтй гхлпчени и рокоисняашЕ! "О, гшягз&шш азотного mrr&isin озичоП на осногэ дпаптепкп и соалзисстрояаи-üocTii ол2«е!ггоа п;гга!:нл(г:л. 1993 г.) н £:спользу»гся а сольскохо-. anticTBovRîoM прогасодспзо.

is

Summary_ •

Optimization of lllneral Nutrition. of Winter'Eye on a Sod-podzolic Slightly Loamy Soil. •

Mineral fertilizers, winter rye, aod-podzollc . slightly loamy soil.

Tsybul'ko N.tr..

The investigations hare been carried, out at the experiment base station " Kurasovshchina Minskiy district, Mnekaya oblast. They were aimed at developnent on tha basis of aacroelenient balance of mathoda of optimization of mineral nutrition of winter rye, ensuring ' high productivity, good quality of grain, decrease in energetical costs relating to fertilization and environmental protection.

The field, microfield trials and laboratory investigations vie re performed. The data obtained were treated by a method of mathematical statistics. ■ ' ■

First, under the conditions of Belarus on sod-podzolic slightly loamy- coils of the central ¿.art of the republic there have been developed the method of optimisation of oineral nutrition of winter rye on the basis of nutrient aleaent balance by an index method and'adjusted coefficients concerning the rate^ of nitrogenous fertilizers. The energy-saving buSl conservation system for application of nitrogenous fertilizers under winter rye has been proposed.

The results of inveBtigations are included into the recommendations " Optimization of nitrogenous nutrition of winter rye on tha basis of diagnostics and nutrient element balance " ( Minsk, 1995 ) and are used in agricultural production.

Подписано о печать 28.10.1994 г.Офсетная печать еормат 60x84 1/16 Усл.п.л.1,05.Бум.типографская Тираж 100 Заказ JcL'8----

БелНИИЭИ АПК Минск. Казл: ma, 10 3