Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ОПТИМИЗАЦИЯ СУММАРНОЙ НОРМЫ И СООТНОШЕНИЯ АЗОТА, ФОСФОРА, КАЛИЯ И СРОКОВ ВНЕСЕНИЯ АЗОТА ПОД ОЗИМУЮ ПШЕНИЦУ В ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОНЕ УКРАИНЫ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "ОПТИМИЗАЦИЯ СУММАРНОЙ НОРМЫ И СООТНОШЕНИЯ АЗОТА, ФОСФОРА, КАЛИЯ И СРОКОВ ВНЕСЕНИЯ АЗОТА ПОД ОЗИМУЮ ПШЕНИЦУ В ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОНЕ УКРАИНЫ"

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА ,

А - На правах рукописи

УДК 633.11 : 631.816+631.83+631.84 + 631.85

\ ч»

СМИРНОВА Валентина Владимировна

ОПТИМИЗАЦИЯ СУММАРНОЙ НОРМЫ И СООТНОШЕНИЯ АЗОТА, ФОСФОРА, КАЛИЯ И СРОКОВ ВНЕСЕНИЯ АЗОТА ПОД ОЗИМУЮ ПШЕНИЦУ В ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОНЕ УКРАИНЫ

(специальность 06.01.04 — агрохимия)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москве— 1992

Работа выполнена в Мироновском научно-исследовательском институте селекции и семеноводства пшеницы им. В. Н. Ремесло.

Научный руководитель — доктор биологических наук, профессор Вахмистров Д. Б.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Жуков Ю. П., кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Яцко В. П.

Ведущая организация — Центральный институт агрохимического обслуживания сельского хозяйства.

Защита состоится «. .•» . . 1992 г. в

часов на заседании специализированного совета К 120 35 01 в Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

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

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан . . 1992 г.

Ученый секретарь специализированного сове-т,;> —

кандидат биологических

М. В. Вильяме

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Химизация земледелия — один из мощных факторов интенсификации сельскохозяйственного производства. Во всех странах мира с высокоразвитым сельским хозяйством не менее 50% прироста урожая получают благодаря внесению удобрений.

Основной отраслью сельскохозяйственного производства является зерновое хозяйство. Ведущая роль среди зерновых культур принадлежит высокопродуктивной ценной продовольственной культуре — озимой пшенице. Украина является основным районом ее выращивания в стране.

Задача уточнения оптимальных норм удобрений, найденных на предыдущем этапе, будет существовать всегда: в связи с изменением плодородия почв, с одной стороны, и с появлением новых сортов в селекции — с другой. Кроме того, загрязнение окружающей среды избыточно вносимыми удобрениями требуют от нас снизить этот избыток и максимально приблизиться к искомому оптимуму (Вахмистров, 1982).

Агрохимической науке известны различные подходы для установления доз минеральных удобрений. Среди них классический метод «проб и ошибок», факториальный метод, физиологический метод (Журбицкий, 1963), методы, основанные на результатах почвенной и растительной диагностики, расчетные методы и др.

- Трудоемкость существующих подходов к оптимизации минерального питания состоит в том, что в их основе лежит определение индивидуальных, частных доз отдельных элементов N. Р, К и т. д. Известно, что.оптимизация одновременно по всем трем элементам минерального питания (|Ы, Р, К) технически вообще мало реальна. В общем виде п = 5т, где п — число вариантов опыта, а гп — число исследуемых элементов. В настоящей работе предпринята попытка отойти от этого известного принципа. Использован альтернативный подход к оптимизации минерального питания, который заключается в раздельном определении оптимумов суммарной дозы N4- Р -г К.и соотношения N :Р:К в удобрении.

ЦЕНТРАЛЬНАЯ

НАУчмлл библиотека ^оск.сс*ь.-,.о:<оз. акадэшн ■ »«••«• к. А Тимирязев Иі:-?. Мэуг!.;^

Использование данного подхода дает возможность существенно сократить число вариантов в схеме опыта по оптимизации минерального питания и с максимальной точностью подойти к искомому оптимуму

Цель и задачи исследований. Работу проводили с целью проверки, усовершенствования и использования на озимой пшенице метода оптимизации минерального питания, основанного на раздельном определении оптимума В рамках этой общей цели предстояло решить следующие частные задачи

1 Сравнить разные способы оптимизации соотношения N Р • К в удобрении и выбрать наиболее эффективный и наименее трудоемкий из них

2. Определить оптимальную суммарную норму N + Р + К и оптимальное соотношение N Р К и на этой основе найти наилучшие частные дозы Р2О5 и КгО в основном удобрении под озимую пшеницу в лесостепи Украины

3 Определить оптимальное распределение азота между основным внесением и подкормками.

4 Выявить зависимость полегаемости озимои пшеницы от суммарной нормы N -г Р +- К, соотношения N Р К в удобрении и распределения годовой нормы \ между тремя сроками внесения.

5 Определить зависимость соотношения М Р К в растении от его соотношения в удобрении

Научная новизна работы. Впервые на Украине использован метод раздельного определения оптимумов суммарной нормы N + Р + К и соотношения N Р К в удобрении

Впервые метод раздельного определения оптимума был использован и для установления такого важного приема при возделывании озимой пшеницы, как распределение сроков и доза внесения азотных удобрении

Исследования, представленные в данной работе, впервые показывают, что есть возможность сократить количество вариантов в схеме опыта по оптимизации минерального питания с 12 до 3, что сильно облегчает его проведение Это достигается с помощью метода корреляционного зондирования с использованием трех вариантов опыта (г = 0,8—0,9)

Практическая ценность работы. Результаты исследования уточнили дозу и соотношение N. Р. К в удобрении под ОЗИМУЮ пшеницу, а также дозу и срок распределения азотной подкормки по сравнению с рекомендациями в настоящее время в зоне

Оптимальная норма удобрений, остановленная этим методом для озимои пшеницы по предшественнику горох, оказалась — М4иР4оК75, по кукурузе на силос — ^чоР^Кб^ Это существенно отличается от рекомендации, существующих в 2

настоящее время в правобережье центральной лесостепи Украины (N90P90K90 — по гороху, N120P120K120 — по кукурузе).

Установлено, что для получения максимального урожая зерна озимой пшеницы в условиях правобережья центральной лесостепи Украины, высеваемой по кукурузе на.силос, азот следует вносить равными дозами перед посевом и в начале весенней вегетации, по гороху — в начале весенней вегетации и в начале колошения.

Метод корреляционного зондирования, представленный в работе, отвечает современным требованиям — точность, простота, доступность, предъявляемым к методам по оптимизации минерального питания.

Результаты и выводы работы могут быть использованы научными работниками и специалистами, занимающимися вопросами оптимизации питания растений в полевых условиях.

Апробация работы. Результаты исследований ежегодно докладывались на заседаниях отдела сортовой агротехники МНИИССП, на Всесоюзной школе молодых ученых и специалистов (Москва, 1987).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 работ.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, списка литературы и приложения. Работа изложена на 223 страницах, содержит 33 таблицы, 22 рисунка и 18 приложений, список литературы состоит из 292 наименований, в том числе 39 иностранных.

ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИИ

Исследования выполнены в полевых условиях на экспериментальной базе Мироновского научно-исследовательского института селекции и семеноводства пшеницы в. 1985—1989 гг. (правобережье центральной лесостепи Украины).

Объектом исследований служила озимая пшеница сорта Ильичевка. Посев проводили сплошным способом в оптимальные для лесостепной зоны Украины сроки. Агротехника в опыте типична для зоны. Предшественником озимой пшеницы служил горох и кукуруза на силос. Повторность опыта четырехкратная. Варианты опыта располагали рендомизированно. Общая площадь делянки — 54 м2, площадь учетной делянки— 24,7 м2. Минеральные удобрения вносили вразброс, в форме Naa, Per, Кх, причем фосфор и калий — осенью под культивацию, азот—в три приема поровну осенью, весной (в фазу кущения) и в начале колошения (табл. 1, 3). При изучении вопроса оптимального распределения азотной подкорм-

Таблица 1

Схемы опытов по оптимизации суммарной нормы М+Р+К и соотношения N : Р • К в удобрении Урожайность зерна (ц,га) и содержание сырого протеина (% абс с в) по вариантам опыта (ср 1987—1989 гг )

г> н сз — Н. - -г л — а \ Р Р ат )\1 М Р К кг/га д в Урожаи ность Содержание сырого протеина

предшественник

>> С. я о >>= о -й — >> г _ Ими X о о. о и. кукуру за на | силос горох

I 2 ! 4 5 6 7

1 30 70 0 40 477 0 57 2 57 0 12 39 13 37

2 30 50 20 40 341 90 59 9 64 ! 12 „0 13 72

3 30 35 35 40 239 158 59 7 63 0 12 33 1351

4 30 15 55 40 102 249 5.5 64 2 12 Ь7 13 4Ь

5 30 0 70 40 0 317 51 8 63 0 13 06 13 72

6 60 0 40 81 и 181 60 3 65 3 13 25 1421

7 80 0 20 108 0 90 64 4 67 4 13 72 14 70

8 90 0 10 121 0 45 60 0 64 8 13 85 14 60

9 100 0 0 135 а 0 60 6 61 0 13 68 14 58

10 90 10 0 121 бо 0 62 4 62 4 13 44 14 ¡3

11 80 20 0 108 1о6 0 Ь 2 1 63 9 13 62 14 45

12 60 40 0 81 27 ! 0 62 0 60 5 13 25 14 !9

НСР(05) 3 5—5 3 2 3—2 8

> п/п вари анта И4-Р+К, кг атом га Ч Р кг/га д К в Урожайность Содержание сырого протеина

предшественник

кукуруза на силос горох кукуруза на силос горох

1 2 3 4 5 6 7

1 0 0 45 5 53 7 11 89 13 43

2 2 866 30 43 22 57 3 60 4 12 68 П41

3 9,621 89 130 68 61 0 61 8 13 53 13 90

4 14431 133 197 102 65 8 61 6 14 03 14 70

а 19 242 177 261 135 63,1 61 3 14 18 15 15

6 24 052 225 294 181 61,2 15 Д 8 1518 15 19

НСР(05) 2 1—3 3 2.2—4,7

ки, азотные удобрения вносили согласно схемы опыта (табл 2).

Для определения оптимума соотношения N . Р К в удобрении при даинои сумме N + Р + К в удобрении (9,6 кг атом/га) использовали 12 вариантов схемы опыта (табл. 1),

Таблица 2

Схема опыта по оптимизации распределения сроков .

и дозы внесения азотных удобрений. Урожайность зерна (ц/га) и содержание сырого протеина (% абс. с. в.) _по вариантам опыта (ср. 1986—1989 гг.)_

№ п/п варианта На фоне РэоКэо внесение N кг/га д. в. Урожайность Содержание сырого протеина

с основ- II эт. органогенеза VIII эт. органогенеза предшественник

ным удобрением кукуруза на силос горох кукуруза на силос - горох

1 2 3 4 5 6 7 8

1 2 3 4 5 6 . 7 8 9 10 11 12 100 75 50 25 0 0 0 0 0 25 50 75 0 . . 0 0 ; 0 0 25 50 75 ' 100 - 75 ■ 50 25 0 25 50 : 75: 100 : 75 50 25 0 0 0 0 53,7 56,0 54,4 52,7 46,9 53,9 58.6 60.7 59.8 56,8 54,6 53,8 55,5 58.5 58,8 59,0 57,8 59,7 60.7 58.8 59,8 58,3 58.0 58.1 13,13 13,41 13,67 13,79 14,29 13,63 13,74 . 13,59 13,51 13,51 13,11 12,76 14,07 14,11 14,87 14,49 14,42 14,67 14,49 14,72 14,79 14,37 14,48 14,18

НСР{05) 2,3—3,9 2,3—4,3

Таблица 3

Схема опыта и урожайность зерна по методу _систематических вариантов Омеса_

Vn Преобла- Соотноше- Урожай зерна, ц/га

Год опыта J№ дающий ние N Р : К

варианта элемент а удобре- по гороху по кукурузе

НИИ , ат.%

1 2 3 4 5 6

1986 1 N 84 8 8 41,1 39,4

2 Р 8 84 8 43,8 38,9

3 К 8 8 84 46,6 38,9

4**» 34,9 38,8

НСР(05) 3,33 2,57

1987 1 N 84 8 8 67,3 63,3

2 Р 8 84 8 62,8 52,8

3 К 8 8 84 65,0 44,7

4*** _ _ 59,8 41,0

НСР(05) 2,03 3,01

1989 1 N 68 16 16 62,7 62,6

2 Р 16 68 16 60,7 58,7

3 К 16 16 68 62,7 53,3

4*** — —. 51,5 50,6

НСР(05) 2,62 3,77

** Суммарная доза К+Р+К во всех вариантах одинакова и равна 9,6 кгат/га.

*** Вариант без внесения удобрений.

Таблица 4

Агрохимическая характеристика пахотного слоя почвы

(чернозем глубоким ча тогучусныи стабовыщеюченный)

Слой почвы см рН Азот нитрат ный м г/100 г Подвижные формы чг/100 г почвы % н ь ( Іспень насыщен ности основа ниячи V %

ч экв на 100 г почвы

МОз к2о

1 » 3 4 5 ь 7 1 8 9

предшественник — горох

0- -20 5 64 3 28 13 Ь 12 9 1 3 90 301 25 0 89 22

20- -40 6 51 1 Ь5 10 Ь 11 і 1 3 Ь2 1 51 -9 72 94 94

предшественник — кукуруза на силос

0- -20 5 76 0 66 11 4 105 3 88 2 84 25 80 89 85

20- -40 Ь 43 031 9 67 9 9 3 66 1 54 27 43 95 54

которая состоит из трех серий вариантов в первой (вар 1—5) изменяется парное отношение Р К (от 70 0 до 0 70), во второй (варианты 5—9) изменяется парное отношение ^ К (от 30 70 до 100 0 атом°о), в третьей серии (вар 9—12,1) изменяется парное отношение N Р (от 100 0 до 30 70 атом%) Уровни фоновых элементов (30 атом% Д-1Я N и 0% для Р и К) выбраны таким образом, чтобы ориенти ровочный оптимум тройного соотношения N Р К67 13 120 атом% оказался на триангулярной диаграмме примерно в середине треугольника, образованного вариантами опыта (рис. 1)

Долю каждого элемента выражали в атом-процентах, т е в %% к сумме N + Р -г К, выраженной в кг атом/га (Вахмистров, 1982)

Для определения оптимума суммарной дозы N т Р т К в удобрении варьировали суммарную дозу питательных элементов (табл 1) от явно недостаточной (вариант без удобрении) до явно избыточной (2,5 нормы) За единицу суммарной дозы принята доза, рекомендуемая в настоящее время как оптимальная (МдоРаоКао, 4+Р-г К — 9,603 кг атом/га)

Для определения оптимального распределения сроков и дозы внесения \ (табл 2) использовали тот ле принцип построения схемы опыта, что и для оптимизации соотношения N Р К в удобрении (табл 1) Она состоит из трех серий вариантов, в каждой из которых общая доза М на вегетацию одинакова, но он вносится разными долями в два срока в первой серии (вар 1—5) — осенью в основное удобрение и в начале колошения (соотношение частей варьирует от

Рис. і Схемы ootxmaS с соотношениями M: Р- К /удобрении (fl) иг/-*иормыНntenáyтремя сроками. ¡несения (6) S/еоурямт* /Ъввс*.

г° : V*0 , є»0

■.■".«■■/, Кч,,'*-: ' ■ • ■ ;'.Л,. -

. Цисля шружи треугольном - относительные ypoSmr длимого ¡р/Жторл Ґ% xtymefw fwivta-poí) ЦисАР&нитри треугольника - номер* fapawroS (Й- см. е-см. mos*. І у,

CêêmflbtP Кружні/ ~ сттние Ррилнтб/ темные смн?/г/уп/ше Cûve/nar/ig ..

р;р:И ($?.45:80 от.% t ?тоcoorTj&nirrnSi/em MoPooXgo, PjиЛ? Mr (33-33:НА. принятие S Нйстаяіуее 0/эелм.

й

у \

Ii

/Г

• Os О

Г

о, /

З а

Норм ІЇ+Р+М о уЬо б ре ни а

Рис. 2. Зшюимас/пб ypoww3?рнд ozumoú пшемщ б/ по рораху(сплошные тнии^похуЩру/е/лум/пор) от суммарной нормь/ tJ+P+K о удоерении.

{ иорий coombemcmêyem 9. 6 /?а

Й - /987?, Б4988г., в - 1989г, Г- среднееЗя Згодл fapbt-HCPas

_I__' • ' '_-1 I-Ц,_4->_1_!__!—

Парное отношение злементоа о уЪвБ/эенш, от .

Рос.1$. Зависимость црон<М озимой пшеницы по гороху/сллеи/Щ/етяш! ¿¿/ю ЩЩру}?{пунктир) от т/знш о/г/нои/ене/и Р: К о удобрении.

Сгпр&н/йгп/По^лзаИб/ соо/п£апс*ъ$у/0бцг/е ляршх отношении.

Рис. 4. іїйхоніїение onmuwMfi тройного соотношения fîoepewu hflOßUMOÜ пшеницы no ropotyffl) и по M/K//f//je(5)tiproDffrt cevww.

Свет/е Ару#т- оптимумы тр/шх соолтошетб М-Р ff J, fr:JC(2) и Р:Х(В) найденные по риє. З Теггше fyywwmpoàttoîû соотношение У-.Й'.К

»« і

и снижение, корреляции е/рОЖО(/- eú¿7rt?HÜ¿L/ef/¿/e ПО мере tjÇA/!eU(J# o/rl оптику "fi (нопь целы* и $ io?<p<payuef/m/}x корреляции опумям).

0.5 15

'Л Нор»я Х+Р+К

2.S

Рис. 6 Зависимость папегде norma ¿yt/trot/ ncufMuífó/ m? кцкуру le (■<) и по?ороку (г)от нормь/У*Р*К/-(норМй саот&тет-foem МоРдоКдо). * ¡

Среднее jo ~ 4989 ?г приЬые1о2/мгфт>ю/ по ур. ({ ) и ( s. J effemSernf/nSeuf/a. Стрелїо - Норм/f //PKt

опти&мнай s>¿* урожая jepn/i. , * .

bofífl копир

Рис. <7 Положение на триамуАярнгн/ диаграмме eaamw-tueHitù Ы'Р'-Но удобрении, аптг/пмбнб/х д/r/r уроя/я/і огинай пшеницы m порохи 56 33(1) и /іо jty/A/-ру3е 66:23: И (2). У 1 J

Пунктирными йантурдми noiSfijœW/ ~Эс?В{ри/г>е//0-Hà/e интервалы/±3SX). Дай сравнения провеЭено соотношение олтимяшюе Ъя/i &е/ил?£ос-

ти £ернй И ^внутренний onmunvH "?5'.б :

О 100 до 100 0%), во второй — в колошение и кущение (вар 5—9), в третьей — осенью и в кущение (вар 9—12 и 1) Новый подход, позволяющий определять оптимум соотношения N Р К в среде всего по трем вариантам, представлен в табл 3 Автором этого подхода является профессор Свободного Брюссельского университета Марсель Омес (Homes, 1980) До сих пор в полевых условиях этот подход испытан не был Суть его заключается в следующем растения выращивают при одинаковой сумме N'+P-rK, но при трех разных соотношениях, в одном из которых сильно преобладает азот, в другом — фосфор и в третьем — калий Сумма элементов в модели Омеса принимается за единицу.

Статистическую обработку данных опытов проводили с помощью дисперсионного и регрессионного анализов (Доспехов, 1985), корреляционного анализа (Рокицкий, 1961 г.)

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 1. Оптимизация суммарной дозы и соотношения NPK

На рис 2 показаны кривые зависимости «доза-урожай» Биологический оптимум суммарной дозы N + P + K для получения максимального в опыте урожая зерна пшеницы по кукурузе составил 1,5 или 14,3 кг атом/га Наиболее рентабельной с точки зрения размеров прибавки от дополнительно внесенного удобрения считают урожайность, соответствующую 80—90% от ее биологически возможного предела и называют «потенциальной» урожайностью Такую потенциальную возможность зерна пшеницы по кукурузе в наших опытах обеспечивает суммарная доза 1,0 или 9,6 кг атом/га (табл. 1).

Одно из преимуществ метода интерполяции состоит в том. что наиделный на кривой оптимум не всегда совпадает с вариантом опыта По предшественнику горох искомый оптимум соответствовал точке «насыщения > на кривой, что составляет 0,5 или 4,8 кг атом/га (табл 1)

Для графического выражения соотношения трех факторов (в нашем случае — трех элементов питания в удобрении) используют триангулярную систему координат (симплекс-решетку, рис 1, табл 1, вар 1 —12)

Представим себе, что мы вырастили растения при раз-шчных соотношениях N Р К в удобрении и из точек триангчлярной диаграммы соответствующих этих соотношениям, восстановили к се пюскости перпен7икуляры, соответствующие высоте урожаев Вершины этих перпендикуляров образуют «к\пол отклика» соотношение — \ рожай Высшая точка этого купола представляет собой уровень максималь-

нога урожая, , а-ее проекция - на - триангулярную, матрицу — оптимальное соотношение N : Р : К.

Для. обнаружения этого оптимума вовсе необязательно иметь, полный купол, заполнив всю поверхность треугольника ■ множеством вариантов соотношений. Достаточно иметь три • вертикальных сечения этого купола, расположив ограниченное число вариантов вдоль сторон треугольника или вдоль линий, параллельных его сторонам. Графики таких сечений дают нам. кривые зависимости урожая от парных соотношений (рис. 3).

Из рис. 3 видно, что для всех трех пар элементов эта зависимость выражена четкими одновершинными кривыми. Максимум каждой отражает наилучшее отношение соответствующей • пары элементов в удобрении (оптимум Ы:Р = =80 : 20/ оптимум N : К=80 : 20, оптимум Р : К=35 : 35 атом% (по гороху) и оптимум N : Р = 75:25, оптимум Ы: К=75: 25, оптимум Р : К = 45 : 25 атом% (по кукурузе).

Теперь отложим эти величины на соответствующих сторонах равностороннего треугольника, и, соединим их прямыми с противоположными вершинами (рис. 4). Каждая из этих прямых является изопарциальной линией соответствующего парного I отношения. Все три изопарциали теоретически должны пересечься в одной-точке. Эта точка, одновременно соответствующая оптимальным значениям всех трех парных отношений, должна отражать наилучшее тройное соотношение N : Р : К в удобрении. Из-за статистического разброса они могут пересечься и вблизи этой точки. В этом, случае их пересечение образует небольшой треугольник, в геометрическом центре которого с наибольшей вероятностью будет лежать оптимум тройного соотношения (Вахмистров, 1982). На рис. 4 показаны искомые оптимумы N : Р : К — 66 : 17 : 17 атом% (по гороху) и Ы:Р:К — 60:24:16 атом% (по кукурузе).

Для корреляционного зондирования также мы использовали, как ,и для метода сечений, результаты опытов 1987— 1989 гг., которые представлены в табл. 1 (вар. 1—12). На рис. 5 показано положение на триангулярной диаграмме точек с координатами 56:11:33 атом% по гороху (А) и 66:23:11 атом% по кукурузе (Б), отклонения от которых наиболее отрицательно коррелировали с урожаем в опытных вариантах (г равен соответственно — 0,80 и 0,90). Эти точки соответствуют оптимальным соотношениям N : Р : К в удобрении.

- Пользуясь урожайными данными табл. 1, определяли с помощью корреляционного зонда оптимум N : Р : К. в удобрении,, используя для этого по 6 произвольных сочетаний из 11, 9, 6 и 3 вариантов,

При сокращении числа вариантов, взятых для корреляционного зондирования, с 12 до 11, 9, 6 и даже 3 оптимальные соотношения N Р К в удобрении получаются очень близкими

Результаты испытания всех изучаемых методов показаны в табл 5

Таблица 5

Сводные результаты испытания разных методов определения оптимального соотношения N : Р : К в удобрении под озимую пшеницу

Метод По гороху По к>кур >уае

оптимум N Р К, атом% г* оптимум N Р К, атом% г*

Метод сечении купола отмика Метод систематических вариантов Метод корретнционного зонда по 12 вариантам То же по 3 вариантам 66 17 17 33 31 36 56 11 33 56 14 30 —0 52 —0 22 —0 80 —0 79 60 24 16 42 33 25 6Ь 23 11 67 22 И —0 84 —0,14 —0 90 —0 90

* Коэффициент корреляции между урожаями полученными в вариантах (табл 1) и отклонениями соотношений N1 Р К в удобрении, вне сенном в этих вариантах, от оптимального соотношения найденного каж дым из четырех методов

2. Нахождение наилучших частных доз М, Р2О5 и К2О в основном удобрении под озимую пшеницу с помощью метода корреляционного зондирования

Определив два промежуточных оптимума — наилучшую суммарную дозу Ы + Р-гК в удобрении (в килограмм-атомах элементов на гектар) и наилучшее соотношение N : Р . К внутри этой суммы (в атомных процентах, т е в процентах к сумме трех элементов, выраженной в килограмм-атом), полученное методом корреляционного зондирования, как наиболее эффективным из всех представленных методов, легко рассчитать оптимальное удобрение в к илограммах «действующих веществ» на гектар (табл 6)

Таблица 6

Минеральное удобрение озимой пшеницы по разным предшественникам

Предшественник Норма удобре Суммарная доза Ч + Р+К кг, атом'га Соотношения N Р К, атам/% Частные дозы, кг/га

ний N Р2О5 I к*о

Горох 05 4 8 56 11 33 38 38 74

Кукуруза 1 0 9 Ь 66 23 11 89 157 50

3. Применение метода корреляционного зонда

для оптимизации сроков внесения азота под озимую пшеницу

В этой части работы представлен анализ средних четырехлетних данных. Для корреляционного зондирования урожайного купола использовали все 12 вариантов или 3 варианта (1,5 и 9), схема опыта (табл. 2). Оптимальное сочетание N1: Ыц : Мш, полученное в обоих случаях, было, близким. Близкой оказалась и зависимость урожая от отклонений N1: N11: 'N111 от оптимума. По обоим предшественникам она была линейной.

4. Зависимость полегаемости озимой пшеницы

от суммарной нормы \ + Р;+К, соотношения М:Р:К в удобрении и распределения годовой нормы N между тремя

сроками внесения

С повышением общего уровня питания полегаемость, как и следовало ожидать, увеличивалась по обоим предшественникам. Зависимость полегаемости (у) от нормы Ы + Р+К (х) удовлетворительно описывалась степенной функцией при показателе степени 2 по кукурузе и 0,5 по гороху: (рис. 6)

Ук = —12,91 + 15,23х2 (1); Уг = 6,29+45,59 |//х~(2).

Для выяснения зависимости полегания от соотношения IV: Р: К в удобрении и от распределения годовой нормы N пользовались методом корреляционного зондирования.

Интересно, что по кукурузе полегаемость положительно коррелирует только с долей N. а по гороху — только с долей Р (табл. 7).

Таблица 7

Корреляция между полегаемостью и долями N. Р и К в удобрении

Предшественник N Р К

Кукуруза +66 : —22 —55

Горох —30 +88 —51

* Величины г ^0,53 недостоверны при Р<,5.

Выводы

1. Наиболее эффективным и наименее трудоемким из всех испытанных способов оптимизации соотношения N : Р : К в удобрении можно считать метод корреляционного зондирования с использованием, трех вариантов. Соотношение 10

М Р К в удобрении, полученное этим методом, дало наибольшею корреляцию с урожаем (г = 0,8—0,9)

2 Оптимальным удобрением для озимой пшеницы по гороху, в опыте в условиях правобережья центральной лесостепи Украины, оказалось ^оР4оК75, по кукурузе на силос — МздР^Кбо Это существенно отличается от рекомендаций, существующих в настоящее время (ЫдоРэоКэо — ПО гороху, ^12оР12оК12Г) — ПО кукурузе).

3 При избыточных нормах удобрений наблюдается резкое снижение урожая озимой пшеницы, выращиваемой по предшественнику кукуруза на силос, что не наблюдается, когда предшественником служит горох При хозяйственном оптимуме общего уровня питания (1 норма Ы + Р + К) после кукурузы на силос может быть получен не меньший, а при биологическом оптимуме (1,5 нормы) — даже несколько больший урожай чем по гороху

4. Оптимальное соотношение N Р К для белковости зерна по обоим предшественникам оказалось одинаковым (87 3 10 ат%), но существенно иным, чем оптимальное соотношение для урожая (66 23 11 ат % по кукурузе на силос и 56 11 33 ат % по гороху) Минеральные удобрения следует вносить под озимую пшеницу в соотношении, оптимальном для урожая

Стремиться к достижению максимальной белковости зерна за счет соотношения N Р К в удобрении нецелесообразно, т к урожаи при этом будет сильно снижаться (повышение белковости на 0,6%, а снижение >урожая на 6 ц/га)

5 Метод корреляционного зондирования применим к решению вопроса оптимизации доз N. вносимых в три срока. Для получения максимального урожая зерна озимой пшеницы в правобережье центральной лесостепи Украины азот следует вносить по кукурузе на силос равными дозами перед посевом и в начале весенней вегетации, по гороху — в начале весенней вегетации и в начале колошения

6 При оптимальном распределении общей нормы N между тремя срокам!! внесения по небобовому предшественнику (кукуруза) может быть получен не менее и даже более высокий V рожай озимои пшеницы, чем по бобовому (горох) При отклонении срока внесения азота от оптимума урожай озимои пшеницы по кукурузе снижается сильнее, чем по гороху

7 Повышению белковости зерна озимои пшеницы по кукурузе способствует пиесеиие всей годовой нормы N в фазе голошения По гороху же оптимальные сроки внесения N лля урожая зерна и для его белковости совпадают (в начале весеннеи вегетации и в начале колошения)

8 При варьировании соотношения N Р К внутри их

и

неизменной суммарной дозы полегание пшеницы по кукурузе определяется главным образом долей N. а по гороху — долей Р в соотношении. Минимальное полегание озимой пшеницы наблюдается при внесении всей годовой нормы N (по гороху) или ее большей части (по кукурузе) в начале колошения. Максимальное полегание — при внесении N равными частями осенью и весной (по гороху) или целиком весной (по кукурузе). . "

- 9. В полевых условиях растения озимой пшеницы проявляют полную избирательную способность. «Внутренний оптимум» у озимой пшеницы по предшественнику горох и кукуруза на силос был одинаковым — N : Р : К — 75 :6 : 19 ат. %. но отличный от внешнего — 56:11 :33 ат.% по гороху и 66:23:11 ат.% по кукурузе на силос.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Научным учреждениям при решении вопроса оптимизации минерального питания можно рекомендовать метод корреляционного зонда с использованием схемы полевого опыта, состоящей из трех вариантов. ,

2. В условиях правобережья центральной лесостепи Украины, оптимальным удобрением для озимой пшеницы по гороху можно считать ЫздРадКтб. по кукурузе на силос —-ИдоР 155К50-

3. Азотную подкормку следует проводить в этой зоне по гороху — равными дозами в начале весенней вегетации и в начале колошения (N20), по кукурузе на силос — равными дозами перед посевом и в начале весенней вегетации (N45)-

ОСНОВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1. Смирнова В. В. Раздельное определение оптимумов суммарной дозы и соотношения питательных веществ в удобрении под озимую пшеницу. Доклады ВАСХНИЛ, 1988. № 12, с. 41—43.

• 2. Вахмистров Д. Б...Смирнова В. В. Оптимизация соотношения N : Р: К в удобрении: сравнение методов. Агрохимия, 1990, № 11, с.' 128—139.

3. Вахмистров Д. Б., Смирнова В. В. Оптимизация суммарной дозы М + Р+К и соотношения Ы:Р:К в удобоении озимой пшеницы для лесостепи Украины. Агрохимия, 1991, № 4, с. 25—34.

4. Вахмистров - Д: Б., Смирнова В. В. Применение метода корреляционного зонда для оптимизации сроков внесения азота под озимую пшеницу. Агрохимия, 1991, № 10, с. 19—28.

5. Вахмистров Д. Б., Смирнова В. В. Зависимость полегаемости озимой пшеницы от суммарной нормы Ы + Р+К, соотношения N : Р: К в удобрении и распределения годовой нормы N между тремя сроками внесения. Агрохимия.

Объем 3/, п. л. Заказ 780. Тираж 100 экз.

Типография Московской с.-х. академии имени К. А. Тимирязева 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., д. 44