Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Особенности действия азотных удобрений на урожайность и качество зерна коротко- и длинностебельных сортов яровой пшеницы

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Особенности действия азотных удобрений на урожайность и качество зерна коротко- и длинностебельных сортов яровой пшеницы"

■й ОЛ , ц ДО

п

на правах рукописи

АРШИНА ОЛЬГА ЮРЬЕВНА

ОСОБЕИЮСТН. ДЕЙСТВИЯ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО КОРОТКО- И ДЯИННОСТЕБЕЛЬНШ СОРТОВ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ.

Специальность 06.01.04."Агрохимия"

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва 1998г.

Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском миститу удобрений и агропочвоведения имени Д. Н. Прянишникова в 1094 -1996 г

доктор сельскохозяйственных наук, профессор А. А. Завалин доктор биологических наук, профессор А. Н. Павлов доктор биологических наук, профессор 0. А. Соколов кандидат биологических наук, доцент Т. И. Шатилова

Ведущее учреждение - Ивановекий научно - исследовательский инст тут сельского хозяйства

Защита состоится ". 199/г. в /у часов на засед

нии диссертационного совета Д 020. 09. 01 Всероссийского научно - ис ледовательского института удобрений и агропочвоведения им. Д. Н. Пр нишмкова по адресу: 127550, Москва И - 550, ул. Прянишникова, Д.3 ВИУА.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВИУА. Автореферат разослан " _£_" 199ftr.

Научные руководители :

Официальные оппоненты :

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор сельскохозяйственных наук,

•профессор Л.П.Воллейцт

АКТУАЛЬНОСТЬ 1Ш1: Ситуация, сложившаяся в настоящее время в связи с разрывом экономических связей с основными поставщиками ' зерна сильных и твердых сортов пшеницы, вызывает необходимость пополнения фондов продовольственного зерна за счет местных ресурсов. Для'Ивановской области, как и для Нечерноземной полосы России в целом, яровая пшеница, до настоящего времени, не являлась основной в зерновом балансе и занимала лишь 5 2 посевных площадей. Поэтому , изучение вопросов генотипической адаптации новых сортов пшеницы , созданных селекционерами в последние годы, изучение приемов регулирования роста и развития конкретных сортов яровой пшеницы с помощью азотного питания и синтетических регуляторов роста в местных условиях , а также выяснение физиолого-агрохимических причин, определяющих уровень накопления белка в зерне пшеницы позволяет не только более эффективно вести селекционную работу по созданию высокобелковых сортов , но и более конкретно , учитывая сортовые особенности , подходить к подбору доз и приемов применения азотных удобрений для получения полноценного зерна в условиях конкретного сельскохозяйственного производства.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ: Основной целью работы являлось изучение особенностей действия азотных удобрений на сорта яровой пшеницы . различающиеся по длине соломины : определение оптимальных условий азотного питания для получения устойчивых урожаев зерна хорошего качества на дерново-подзолистой почве лесо-таежной зоны Нечерноземной полосы России , а также изучение внутренних факторов обусловленных генетически ( связанных с различием высоты растений), определяющих уровень накопления белка в зерне пшеницы.

Работа предусматривала:

1. Выяснение действия доз и способов применения азотных удобрений на продуктивность сортов яровой пшеницы , различающихся по длине соломины.

2.- Определение влияния доз и способов внесения азотных удобрений на накопление белка в зерне различными сортами яровой пшеницы.

3. Установление влияния регулятора роста ТУР на величину и качество урожая длинностебельных сортов пшеницы.

4. Изучение физиолого-агрохимических факторов , определяющих накопление белка в зерне сортами яровой пшеницы , имеющих различную высоту стеблестоя.

5. Определение затрат азота на формирование единицы зерновой продукции , коэффициента использования азота удобрений и оплату 1 кг азота зерном.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА: Впервые в условиях региона обосновано действие азотных удобрений на урожайность и качество зерна в зависимости от сортовой специфики и конкретных природно-климатических условий .

Установлены внутренние факторы, определяющие уровень накопления белка в зерне различных сортов яровой пшеницы; выявлена зависимость использования растениями яровой пшеницы азотных удобрений от генетически запрограммированных морфологических и физиологических свойств сорта. Определено, что для получения высоких урожаев зерна хорошего качества длинностебельным сортам яровой пшеиицы необходимы более высокие дозы азотного удобрения, чем ко-роткостебельным. Скороспелый сорт Ленинградская-92, в условиях

Ивановской области, наиболее отзывчив на некорневые подкормки, чем среднеспелые сорта. Длинностебельным сортам яровой пшеницы (Приокской и Эните) требуется значительно больший уровень обеспе-. ценности зерна азотом для повышения содержания в зерне сырого белка, чем короткостебельным сортам. Короткостебельные сорта интенсивнее высокорослых поглощают азот для формирования белка в период после цветения.

Соотношение сырого белка, образовавшегося в зерне аа счет реутилизации азотистых веществ, накопившихся в растении к моменту цветения и поступивших в растения из почвы, может меняться в широких пределах и зависит как от наличия азота в питательной среде в период налива зерна, так и от генотипической специфики сорта.

Коэффициент использования азота удобрений, а также величина затрат азота на создание единицы зерновой продукции определяются сортовыми особенностями .

ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ: Обоснованы дозы, сроки и способы применения азотных удобрений для конкретного сорта с учетом его скороспелости, принадлежности к коротко- или длинностебельным генотипам и целей возделывания яровой пшеницы.

Знание физиолого-агрохимических закономерностей накопления белка в зерне сортов яровой пшеницы, относящихся к различным генотипам, позволит обосновать выбор доз, сроков и способов внесения азотных удобрений при подборе хозяйством того или иного сорта яровой пшеницы.

Показатели затрат элементов питания, коэффициент использования азота из удобрений, а также показатель агрохимической эффективности сорта являются нормативными основами для определения рациональных доз на планируемый урожай зерна яровой пшеницы.

АПРОБАЦИЯ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ. Н ПУБЛИКАЦИИ. По данных« диссертационной работы опубликовано 4 работы. Материалы работы включены в план • ежегодной научно-производственной конференции "Актуальные проблемы науки в сельском хозяйстве" (Иваново 1998г.) и конференции молодых ученых "Эффективность применения средств химизации и продуктивность сельскохозяйственных культур" (Москва ВИУА 1994,1997 Г.Г.).

ОБЪЕМ И СТРУКТУРА РАБОТЫ: Диссертация изложена на 131 странице машинописного текста, включает 6 глав, выводы и практические предложения. Работа содержит 23 таблицы и 20 приложений. Список литературы включает 115 работ отечественных и зарубежных авторов.

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ; Опыт 1994-1996 годов закладывался в полевом севообороте Заволжского государственного сортоиспытательного участка Ивановской области, на дерново- подзолистой среднесуглинистой почве содержащей: гумуса (по Тюрину) - 1.8-2.IX, подвижного фосфора.(по Кирсанову) - 25 мг/100 г почвы, калия ( по Масловой) - 10 - 25 мг /100 г почвы, имеющей реакцию питательной среды, близкую к нейтральной (рН КС] « 6.1-6.5). Предшественником яровой пшеницы во все годы проведения опыта были озимые зерновые, под которые вносили МбОРЗОКЗО.

Агротехника , общепринятая в регионе, включала внесение Р15К23 под перепашку зяби, предпосевную культивацию в два следа и предпосевное прикатывание . Посев проводили в 1 - 2 декадах мая узкорядным способом сеялкой СН -1С ПМ. Семена перед посевом протравливали витатиурамом (2.5 кг/т).

Азотное удобрение (Но,а") вносили в предпосевную кулыиьаццю и ь юткормку Иаа и НДС ¡п&*ь

Опит закладывался по методике постановки микроделяночнш опытов (Методика госсортоиспытания. Выпуск 1. Общая часть. 1971г.) Посевная площадь делянки 1.98 кв.м.; учетная площадь - 1.44 кв.м. Повторность трехкратная. Размещение делянок систематическое в два яруса.

Для защиты от сорняков в фазу кущения проводили химпрополку донтрелом (2 кг/га) в смеси с 2.4Д (0.4 кг/га).

В фазах цветения, молочной и восковой спелости определяли динамику накопления сухого вещества. Содержание общего азота в растениях определяли нейтронно-активационным методом, азотный индекс и агрохимическую эффективность сорта - по Климашевскому Э.Л. (1994).. Физиолого-агрохимические показатели , определяющие накопление бедка - по методике Павлова А. Н. (1996). Статистическую обработку данных урожая проводили по программе STAT, расчет окупаемости минеральных удобрений осуществляли по методике ВДНАО

МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ В ГОДУ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.

По условиям увлажнения территория Ивановской области относится к зоне оптимального увлажнения (ГТК - 1.4). Осадков в среднем за год выпадает Б50-600 мм (250-275 мм за период активной вегетации). Запасы влаги в почве в среднем бывают хорошими и находятся близко к условиям наименьшей полевой влагоемкости.

Сумма среднесуточных температур (выше 5 С) - 1800-2100 градусов.

Фактически, в годы проведения опыта, метеорологические условия значительно отличались от средних многолетних.

Известно, что яровая пшеница имеет два критических периода в отношении к влагообеспеченности: кущение-колошение и налив зерна. В 1994 году оба эти периода проходили при недостатке влаги. Температурный режим вегетационного периода был несколько ниже средне-многолетних величин. Вегетационный период 1995 года был жарким и сухим во второй половине июня. Дефицит влаги был особенно ощутим в фазы выхода в трубку - цветение - молочная спелость. Налив зерна проходил при хорошей обеспеченности влагой, но температуре воздуха ниже средних многолетних значений. Погодные условия вегетационного периода 1996 года были благоприятными: температура воздуха на 2 - 4 градуса выше средней многолетней, сумма осадков - на уровне многолетних величин (но по периодам вегетации распределялась крайне неравномерно: так, в 1-й декаде июня. 3-й декаде августа и 1-й декаде сентября осадки не выпадали вовсе).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1. ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЯ АЗОТНОГО ПИТАНИЯ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦ» В ЗАВИСИМОСТИ ОТ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ.

Известно, что эффективность удобрений во многом зависит от почвенно-климатических условий. В частности, в проводимом опыте действие азотных удобрений на сорта яровой пшеницы во многом определялось погодными условиями вегетационного периода. В 1994 году формирование вёгетативной массы, закладка генеративных органов проходили в относительно благоприятных условиях. Основной недостаток влаги отмечен в. период налива зерна (69 - 75* от среднемно-голетнего значения). Более чувствительным к таким условиям оказались длинностебельные сорта, урожайность которых сформировалась на 4.6-11.4 ц/га ниже, чем у короткостебельных (таблица 1) и составила 8.6 - 15.2 ц/га. .

Внесение N60 обеспечило достоверную прибавку урожайности по всем сортам, кроме Зниты. Увеличение допосевной дозы азотного

Таблица 1.ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЯ АЗОТНОГО ПИТАНИЯ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ СОРТОВ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ.

УРОЖАЙНОСТЬ Ц/ГА

ЗЕРНО СОЛОМА

ВАРИАНТ ГОДЫ

1994 1995 1996 сред. 1994 1995 1996 сред.

1. Фон -

2.Фон +

3.Фон +

4.Фон +

5.Фон +1. Фон -

2.Фон +

3.Фон +

4.Фон +■

5.Фон +

1. Фон

2. Фон

3.Фон

4.Фон

5. Фон

6.Фон

7. Фон

1.ФОН

2.Фон

3.Фон

4. Фон

5.Фон

6. Фон

РК 20.3

N60 25.2

N120 26.4

М60+Иб0аа 25.4 ИвО+ИбОкас 30.6

РК 20.0

N60 27.2

N120 26.3

Ь'бО+КООаа 34.2 НбО+ИбОкас 32.8

- РК 8.6

N60 14.5

N120 17.5

ЫбО+МбОаа 28.3

ИбО+НСОкас 28.0

N60 +ТУР 16.0

N120+ТУР 20.0

РК N60 N120 N60+Nб0aa

15.2 16.9 17.7 19.9

NбO+NбOкac 19.2

N60 +ТУР 14.6

7.Фон +N120 +ТУР 19.5

РX 3.8

НСР 1.7

17.3

19.2 20.2 20.8

23.3

21.6

23.8

23.7

26.8

26.7

28.0

28.3

28.8

29.4 32.6

24.9

26.5

21.2 21.4 23.4.

25.4 26.0

26.5 24.0

1.3 1.0

ЛЕНИНГРАДСКАЯ-92

10.9 15.9 13.3 17.9 19.8

23.0 22.8 22.4 26.9 27.3

16.2 20.1 20.0

21.4 24.6

КРЕПЫШ

21.5

24.6 24.1 29.3 28.9

ПРИОКСКАЯ

24.8 26.1 30.7 37.7 37.5 36.2 37.7

20.5

23.0

25.7

31.8 32.7 25.7

20.1

30.0 32.5 32.7 33.9

35.2 24.5

22.3 2.6 1.5

ЭНИТА

22.1 23.6 24.6 26.4 26.8 21.9 21.9

31.9 39.4

35.0

39.4

48.7

32.8 42.3

41.5 53.7

51.3

15.4 27.3

21.9

50.3

50.4 28.3 36.7

28.2

31.1 38.7

43.7

35.8 26.0

34.6 2.1 2.7

19.5

21.6 22.8 25.4 25.7

31.1

34.2 34.1

38.6

51.3 .

54.4 54.9 55.9

57.1 63.3

48.3

47.5

39.4

39.7 43.4

47.2

48.3 49.2

44.6 1.1 2.1

15.8

21.9 17.9 23.6 26.2

35.4

34.1

34.2

40.5

40.8

46.3 49.3 56.5

70.0 70.3

66.9

70.1

22.0 27,6 25.2 29.533.5

33.1 36.9

36.6

44.3 47.8

38.7

43.8

44.4 59.1

61.3 47.8

51.4

55.7 60.4

63.4

63.8 66.2

45.5 41.1

2.4 2.4

удобрения было не эффективным по всем сортам. Внесение N120 в два приема (N60 до посева и N60 в подкормку иаа или КАС) было целесообразным по сортам короткостебельной группы и длинностебельному сорту Приокская. По сорту Энита имелась лишь тенденция к повышению урожайности .

в 1995 г. особенно четко проявилось действие азотных удобрений на продуктивность сортов яровой пшеницы в.зависимости от продолжительности прохождения отдельных ■ фаз развития растений и обеспеченности их влагой. От посева до начала выхода в трубку растения не испытывали недостатка влаги , фазы развития совпадали у всех сортов. Однако, наступление фазы выхода в трубку у сорта Ленинградская-92 происходило на 4-8 дней раньше чем у других сортов. К моменту наступления молочной спелости разница между сортами Ленинградская-92 и Приокская составила 18 дней , обеспеченность влагой в ответственные фазы развития у всех сортов значительно различалась. В этих условиях, достоверная прибавка урожайности от внесения перед посевом N60 получена по обоим корот-

41.1 43.7

48.5

51.6

50.1

40.2 40.1

- А -

костебельным сортам. По сорту Энита существенная прибавка урожайности получена только по N120; по другому длинностебельному сорту (Приокская) и в этом варианте прибавки не получено. Как и в предыдущем, в 1995 г. было эффективно дробное внесение азота. Лля сортов Ленинградская-92 и Приокская , при недостатке влаги в период проведения подкормки, была эффективна некорневая подкормка КАС.-Для сортов Крепыш и Энита форма азотного удобрения используемого в подкормку значения, не имела.

1996 г. отличался от двух предыдущих тем. что в период кущения запасы продуктивной влаги в почве не превыаали 20-25 мм. что имело критическое значение для сорта Ленинградская-92, который оказался наименее устойчивым к июньской засухе. Получен минимальный, за годы проведения опыта, урожай зерна - 10.9 ц/га. На продуктивность других сортов июньская засуха не повлияла. Внесение N60 перед посевом дало достоверную прибавку урожая только по сорту Ленинградская-92. Увеличение предпосевной дозы азота до 120 кг обеспечивало рост продуктивности только по сорту Приокская - получили прибавку урожая в 5.9 ц/га (таблица 1).

Выпавшие во второй декаде июня обильные осадки позволили растениям эффективно использовать подкормки, в результате чего были получены достоверные прибавки урожая зерна у всех сортов. По скороспелому короткостебельному сорту Ленинградская-92 эффективнее была некорневая подкормка КАС (таблица 1).

Урожайность соломы у всех сортов возрастала с увеличением дозы вносимого азота, максимальных величин во все годы она достигала при дробном внесении азота (таблица 1). Сбор побочной продукции в значительной степени определяется высотой растений, являющейся сортовым признаком. С повышением доз азота у короткосте-бельных сортов высота стеблестоя увеличивалась на 2-7 см, у длинностебедьных сортов - на 2-5 см. Применение регулятора роста ТУР на длинностебедьных сортах во все годы снижало высоту растений на 10 - £5 см, при этом масса соломы не снижалась из-за увеличения площади листьев и утолщения соломины, а также увеличения общей кустистости, в среднем, с 1.0 до 1.2. Поэтому, действие ретарданта ТУР, в конечном счете, не отразилось на зерновой продуктивности яровой пшеницы (таблица ,1).

Масса 1000 зерен, также, как и длина соломины - устойчивый сортовой признак. С улучшением режима азотного питания масса 1000 зерен повышалась у сортов с короткой соломиной, оставаясь постоянной у высокорослых сортов.

Величина хозяйственного коэффициента зависела от принадлежности сорта к группе коротко- или длинностебельного генотипа, а также, от скороспелости: в среднем за три года К хоз у короткос-тебельных сортов составил 39.3 -43.12. в том числе у скороспелого сорта он достигал 47.5 2. У длинностебедьных сортов К хоз был ниже - 34.5 -35.72.

2, ВЛИЯНИЕ УРОВНЯ АЗОТНОГО ПИТАНИЯ НА КАЧЕСТВО ЗЕРНА ЯРОВОМ ПИШЩЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ.

Лля формирования урожая хорошего качества яровая пшеница нуждается в сухой и ясной погоде во второй половине вегетации. По содержанию белка в зерне, в контрольном варианте, сорта мало различались между собой (таблица 2).

В 1994г. сумма положительных температур к концу августа отставала от средних многолетних значении на ¿21 градус, поэтому, без азотных удобрений подучено самое низкое содержание белка в зерне всех сортов. За счет прсдпосевного внесения N60 содержание сырого белка возросло только у сорта Ленинградская-92. По другим сортам повышение содержания белка отмечено только по /И 1.0. Приме- 5 -

Таблица 2.СОДЕРЖАНИЕ СЫРОГО БЕЛКА В ЗЕРНЕ.СОРТОВ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ. X

ВАРИАНТ

1994Г. 1995г.

1996 Г.

среднее

1. «он - РК

2.ФОН+ N60

3.Фон + N120

4.Фон + ИбО+НбОаа

5. Фон + ибО+ПбОкас

1. «он - РК

2.«ОН + N60

3.Фон + N120

4.«он + ИбО+КбОаа

5.«он + ИбО+ИбОкас

1. Фон

2. Фон

3.Фон

4.Фон

5.Фон

6. Фон

7.Фон

1.Ф0Н

2.Фон

3.Фон

4. Фон

5.Фон

6.Фон

7.Фон

- РК N60 N120

М60+«б0аа МбО+ИбОкас N60 +ТУР N120+ТУР

РК

N60

N120

Н60+Н60аа Н60+Нб0кас N60 +ТУР N120+ТУР ■

ЛЕНИНГРАДСКАЯ-92 9.1 10.2

10.5

12.6 12.6

КРЕПЬИ 8.6 8.9 9.4 12.8 13.4 ПРИОКСКАЯ 9.4

11. 11.

.4 .4 .4

11.6 10.7 11.9 ЭНИТА 9.6 9.5 10.4 10.6 11.6 11.2 11.0

9.5 11.1 11.2

14.8 13.3,

10.1 10.7 10.0

13.9 11.6

8.4 8.8 9.9 11.1

13.5 9.8

11.2

9.8 10.2

10.3 12.9

13.4

10.6 11.1

12.2

13.3 13.2 13.7

15.4

13.6 14.0

14.2

14.3 15.6

11.0

11.3 11.8

11.4 12.7 11.4 12.2

9.6

9.9

10.5 11.1

11.6 11.0

. 11.3

10.3 И.Б 11.6 13.7 13.7

ю;8 11:2 11.2 13.713.5

9.6 9.8 11.0 11.3 12.6

10.7

11.8

9.7 9.9

10.4

11.5 12.2 10.9 11.1

нение N120 в два приема (до посева и в подкормку по N60) оказалось эффективным для короткостебельных сортов (12.6-13.4Х), а-для длинностебельных сортов дробное внесение N120 было равноценно разовому использованию суммарной дозы.

В 1995 г. суша температур за вегетационный период составила 1800 С , что на 100 С выше средней многолетней на этот период. Поэтому, содержание сырого белка в зерне яровой пшеницы в варианте без азота было выше чем в предыдущем году. При внесении перед посевом N60 произошло повышение его содержания только у скороспелого короткостебельного сорта Ленинградская-92. По среднеспелым сортам содержание сырого белка возрастало с 8.4-10.1 X до 12.9rl3.9X при использовании азотных подкормок N60 в фазе выхода в трубку , при этом, длинностебельные сорта были более отзывчивы на некорневые подкормки НАС (таблица 2).

В 1996 г. получено максимальное содержание сырого белка в зерне яровой пшеницы всех сортов. У короткостебельных сортов даже в варианте РК белковость составила 12.2-13.6Х. У скороспелого сорта Ленинградская-92 содержание сырого белка повысилось на 1 % уже за счет внесения N60, у сорта Энита такое содержание сырого белка в зерне получено в варианте N120, у других сортов - при дробном использовании азота ШО+МбО). По обоим короткостебельным сортам (Ленинградская-92. и Крепыш) и высокорослому сорту Приокс-кая наибольшая белковость зерна получена при некорневой подкормке КАС. Для сорта Энита форма азотного удобрения значения не имела.

З.ЮРМИРОНАНИЕ БИОЛОГИЧЕСКОГО УРОЖАЯ КОРОТКО- ш ХЛНЮСГЕВЕШВК СОРТОВ ЯРОВЗГШКНИЦЫ.

.Многие короткостебельные сорта в годы с хорошим увлажнением по урожайности часто превосходят высокорослые районированные сорта, в сухие же годы короткостебельные сорта уступают сортам местной селекции. Связывают это со способностью короткостебельных сортов формировать общий биологический урожай с повышенной долей зерна. От величины биологического урожая и концентрации азотистых

Таблица 3. СООТНОШЕНИЕ ЗЕРНО:СОЛОМА И ДОЛЯ КОЛОСА В ОБЩЕЙ СУХОЙ МАССЕ средние за 1994-1996гг.

ВАРИАНТ СООТНОШЕНИЕ ЗЕРНО:СОЛОМА ДОЛЯ КОЛОСА X

ЦВЕТЕНИЕ УБОРКА

ЛЕНИНГРАДСКАЯ-92

1. Фон - РК 1.38 26.2 52.3

2. Фон + N60 1.35 26.0 51.5

З.Фон + N120 1.26 26.5 50.4

4.Фон + ИбО+НбОаа 1.36 24.8 50.4

Б. Фон + ИбО+ШОкас 1.40 25.4 61.2

КРЕПШ

1. Фон - РК 1.54 21.6 47.0

2.Фон + N60 1.50 22.9 48.0

З.Фон + N120 1.51 21.9 47.3

4.Фон + N60+N60aa 1.50 24.1 45.7

б.Фон + ИбО+ЫбОкас 1.50 25.9 46.0

ПРИОКСКАЯ

1. Фон - РК 1.86 28.4 47.0

2.Фон + N60 1.91 25.6 46.5

З.Фон + N120 1.68 26.4 43.3

4.Фон + И60+М60аа 1.86 24.3 48.0

5.Фон + Nб0+N60кac 1.87 25.8 48.1

6.Фон + N60 +ТУР 1.84 25.9 43.1

7.Фон + N120+ТУР 1.83 25.3 45.2

ЭНИТА

1-Фон - РК 1.85 27.8 42.9

2.Фон + N60 1.85 24.6 41.9

З.Фон + N120 2.00 23.6 43.9

4.Фон + ИбО+ИбОаа 1.93 24.4 46.4

5.Фон + НбО+ИбОкас 1.87 25.4 43.4

6.Фон + N60 +ТУР 1.83 25.5 43.8

7. Фон + М20+ТУР 1.80 24.9 46.2

веществ в нем зависит, в конечном счете, накопление бедка в зерне.

На интенсивность образования сухого вещества значительно воздействуют погодные условия в период прохождения растениями фаз кущения - выхода в трубку и налива зерна.

Максимальную вегетативную массу, к моменту уборки, все сорта сформировали в 1996 г. Действие азотных удобрений выразилось в увеличении массы надземной части растений всех сортов, с возрастанием доз используемого удобрения.

Важным показателем накопления азотистых веществ в зерне служит распределение сухой массы между колосом и стеблем. Установлено, что у короткостебельных сортов , возделываемых в Ивановской области , доля колоса , особенно в фазу уборочной спелости яровой пшеницы, Сила выше чем у длинностебельных сортов (тай- 7 -

лица 3). Условия азотного питания и применение регулятора роста ТУР слабо воздействовали на этот показатель.

«.ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ. ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ УРОВЕНЬ НАКОПЛЕНИЯ БЕДКА В ЗЕРНЕ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦ».

Таблица 4. КОЛИЧЕСТВО АЗОТА В РАЗЛИЧНЫХ ЧАСТЯХ РАСТЕНИЙ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ (г/100 растений.Среднее аа 1994-1996 г.г)

ЦВЕТЕНИЕ ХОЗЯЙСТВЕННАЯ СПЕЛОСТЬ

ВАРИАНТ вегет. зерно всего

часть

ЛЕНИНГРАДСКАЯ-92

1. Фон - РК 1.8 1.0 1.0 2.0

2.Фон + N00 2.1 1.3 1.4 2.7

З.Фон + N120 2.4 1.5 1.3 2.8

4.Фон + НОО+НбОаа 2.8 1,6 1.7 3.3

5. Фон + N60+N60^0 2.9 1.8 2.0 3.8

КРЕПЫЙ

1. Фон - РК 2.4 1.3 1.5 3.8

2.Фон + N60 2.8 1.7 1.9 3.6

З.Фон + N120 3.2 1.9 1.9 3.8

4.Фон + НбО+ИбОаа 3.5 2.0 2.8 4.8

5.Фон + N60+Nб0кac 3.8 2.1 2:8 4.9

ПРИОКСКАЯ

1. Фон - РК 1.9 1.2 1.1 2.3

2.Фон + N60 2.4 1.4 1.3 2.7

З.Фон + N120 2.7 1.8 1.6 3.4

4-Фон + Nб0+N60aa 3.5 2.2 2.1 4.3

5.Фон + МбО+ИООкас 3.7 2.4 2.3 4.7

6.Фон + N60 +ТУР 2.5 2.0 1.4 3.4

7.Фон + N120+ТУР 2.6 2.0 1.6 3.6

ЭНИТА

1.Фон - РК 2.4 1.5 1.3 2.8

2.Фон + N60 2.9 1.9 1.5 3.4

З.Фон + N120 2.9 2.0 1.6 3.6

4. Фон + И&0+№0аа 3.3 2.1 1.9 4.0

5.Фон + НбО+НбОкас 3.5 2.5 2.0 4.5

6.Фон + N60 +ТУР 2.7 2.0 1.4 3.4

7.Фон + N120+ТУР 2.6 1.6 1.7 3.3

Отражением условий азотного питания растений является потребление азота биологическим урожаем. Вынос азота зависит от величины вегетативной массы растения и концентрации в ней азота (таблица 4). Общее количество азота, потребленного растениями в фазе уборочной спелости, по сравнению с цветением увеличилось , и почти 50 7. его локализовалось в зерне. Это означает, что накопление белка в зерне происходит в результате реутилизации азота из' вегетативных органов, а также за счет поглощения азота из почвы в период после цветения.

У длинностебельных сортов азот зерна, в общем его количестве, в фазе хозяйственной спелости, составлял 44 - 49 %; у короткосте-_ Оельных - более 50 X, то есть, у длинностебельных сортов большая часть азотистых веществ остается в вегетативных органах и не используется на синтез белка зерна (таблица 4).

От концентрации азота в вегетативных органах, хозяйственного

-в -

коэффициента, способности растения поглотать азот из почвы в период после цветения и реутилизировать азот, накопленный в вегетативных органах до цветения, зависит показатель обеспеченности аер на азотом (ПозИ). Во все годы исследований, сорта мало различались по ПозН в фазе цветения (таблица Б). У короткостебельных сортов в варианте N60 он был ниже, чем на фоне PK. При увеличении дозы до N120, ПозН возрастал. Дробное внесение азота имело преимущество перед разовым внесением всей дозы у длинностебельных сортов. В фазе хозяйственной спелости, с улучшением условий азотного питания, повышался ПозН. Максимальных значений, по всем сортам, он достиг при внесении N120 в два срока. По скороспелому ко-роткостебельному сорту Ленинградская-92 максимальный ПозН был при использовании в подкормку КАС, у среднеспелых сортов, не зависимо от высоты растений - аммиачной селитры.

В результате, при улучшении снабжения растений азотом повышалось содержание белка в зерне.

У короткостебельных сортов максимальное количество сирого белка (13.5 - 13.7%) накапливалось в вариантах с дробным внесением N120. ПозН, при этом, достиг 41.8 - 46.5 . У длинностебельных сортов содержание белка в зерне до 12.2% отмечено при более высоких значениях ПозН (45.2 - 53.1).

Показатели поглощения азота из почвы после цветения по группам сортов были практически одинаковыми. В этот период коротокос-тебельные сорта поглощали из почвы 10.0 - 26.22 азота, длинносте-бельные - 10.7-27.22. В целом, за счет реутилизации азота из вегетативных органов в зерне образуется 46 - 79% белка, остальное его количество синтезируется за счет поступления азота из почвы (21-542).

Различие в реакции сортов на улучшение режима азотного питания заключается в снижении доли реутилизации азота из вегетативных органов, у короткостебельных сортов в варианте N'00 и повышении показателя реутилизации в этом варианте у высокорослых сортов. Повышение дозы азота до 120 кг/га у короткостебельного скороспелого сорта повысило долю белка, образовавшегося за счет реутилиэа ции, у среднеспелых сортов показатель реутилизации уменьшился на 2-92. При использовании в подкормку Наа показатель реутилизации у всех сортов, кроме Крепыша, снизился на 2 -32.' соответственно повысив долю белка, образовавшегося в зерне за счет поступления азота из почвы. При некорневой подкормке КАС Показатель реутилизации азотистых веществ из вегетативных органов был минимальным, что подтверждает данные о том, что применение некорневых подкормок тормозит поглощение азота корнями.

Применение на длинностебельных сортах ретарданта ТУР было неадекватным, но доля участия в синтезе белка азотистых веществ, поступивших из почвы, у обоих сортов в этих вариантах была выше чем в вариантах без применения ТУР.

Показатель оттока азотистых веществ зависит, также, от погодных условий и общего количества накопленного в растении азота. У короткостебельных сортов отток азота из вегетативных органов в зерно был ниже в варианте без азота. При использовании N60 отток азота в зерно повысился, при увеличении дозы'до N120 - сократился. У длинностебельных сортов отток азота в зерно был ниже по N00 и повышался по N120.

При использовании N120 дробно, независимо от группы сортов, отток азота в зерно значительно возрастал. Применение по длиннос-тебельным сортам регулятора роста замедлило оттек азота из вегетативных органов в зерно до 54 - С2 % (таблица 5).

Продуктивность использования азота растениями может быть ' - 9 -

1 айлица 5. ШШвЗСГО-АГРОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ,ОПРЕДЕЛЯВДИЁ <СКОПЛЕНИЕ БЕЛКА В ЗЕРНЕ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ (среднее за 1994-1996гг.)

ВАРИАНТ ПОСТУПЛЕНИЕ N В ЗЕРНО, (X), ЗА СЧЕТ: АЗОТНЫЙ РЕУТИЛИЗ. N В ЗЕРНО ОТ

РЕУТИЛИЗ., АЗОТА ПОЧВЫ И КОРНЕЙ, ИНДЕКС N В ЦВЕТЕНИЕ. X

ЛЕНИНГРАДСКАЯ-92

1. Фон - РК 79 21 0.48 55

£.Зон + N60 65 35 0.51 64

З.Фон + N120 ' 72 28 0.48 ' 56

4. Фон + НбО^бОаа 70 30 0.52 62

5.Фон + N60+N60кac 56 ' 44 0.52 69

КРЕПЫ11

1. Фон - РК 77 23 0.53 59

2.Фон + N60 67 33 0.57 69

З.Фон + N120 65 35 0.51 61

4.Фон + ИбО+ЫбОаа 66. 34 0.59 81

Б.Фон + ИбО+ИбОкас 61 39 0.56 75

ПРИОКСКАЯ

1. Фон - РК. 73 27 0.45 53

2.Фон + N60 78 22 0.46 52

З.Фон + N120 60 40 0.45 58

4.Фон + НбО+НбОаа 58 42 0.49 62

Б.Фон + МбО+ИбОкас 53 47 0.49 63

6.Фон + N60 +ТУР 39 61 0.41 55

7.Фон + N120+ТУР 39 61 0.41 62

ЭНИТА

1.ФОН - РК 66 34 0.47 54

2.Фон + N60 67 33 0.43 49

З.Фон + N120. 58 42 0.44 54

4.Фон + НбО+ИбОаа 55 • 45 0.48 60

5.Фон + Нб0+Н60кас 46 54 0.44 68

6.Фон + N60 +ТУР 50 50 0.42 54

7.Фон + N120+ТУР 60 40 0.45 64

..ц<,псна по величине азотного индекса, который показывает долю аьота зерна в общем выносе его с биологическим урожаем. Короткое-тебельные сорта имели более высокий, чем длинностебельные, азотный индекс (таблица 5). Максимальных значений азотный индекс достигал при дробцом использовании высокой дозы азота, независимо от формы удобрения. У высокорослых сортов четкой зависимости азотного индекса от дозы азота не установлено. Применение регулятора роста снизило .азотный индекс до показателей.варианта без азота.

5. АГРОХИМИЧЕСКАЯ ЭМЕКТМВНОСТЬ СШТОВ И КОЭШЩИЕНТ ЖЛШЬЭОВАНИЯ АЗОТА УЮВРЕШШ.

ЭЭДект взаимодействия сорта и удобрения определяется агрохи-шмеской эффективностью сорта, рассчитываемый как разница между прибавками урожайности от внесения удобрения районированного и нового сорта (Климашевский, 1991). При допосевном внесении азота агрохимическая эффективность у короткостебельных сортов была выше ъ вариантах с низкой дозой азота, у высокорослых - при высокой ¡¡с.ьс азота (таблица 6). Внесение высокой дозы азота в два приема (ио посева и в подкормку) по всем сортам было агрохимически оправдано. Не снизило агрохимической эффективности и применение ¡.:* длииностсбельном сорте Приокская регулятора роста ТУР.

Таблица 6.КОЭФФИЦИЕНТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АЗОТА УДОБРЕНИЙ. АГРОХИМИЧЕСКАЯ ЭМЕКТИВНОСТЬ СОРТОВ, (среднее за 1994-1996гг.)

ВАРИАНТ КИУ N * АГРОХИМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ц/га

СОРТА *

1 2 3 4 1 2 3

2.Фон + N60 32.2 47.5 18.9 23.4 +2.8 .+1.6 +1.0

З.Фон + N120 28.9 35.0 28.0 25.3 +1.6 +0.2 +2.7

4.Фон + N60+N60aa 43.8 69.7 53.0 36.1 +1.4 +3.5 +6.7

5.Фон + N60+N60kíiu 55.3 64.7 61.9 43.9 +3.7 +2.7 +7.4

б.Фон + N60 +ТУР 54.4 35.0 +Б.Б

7.Фон + N120+ТУР 40.3 23.6 +7. В

* 1. - Ленилградская-92, 2. - Крепыш, з. - Приокская, 4. - Энита

В среднем за три года коэффициент использования азота удобрения (таблица 6) у короткостебельных сортов был выше при внесении N60 , у высокорослых сортов - N120. Максимальные значения КИУ азотных удобрений , по всем сортам, получены при внесении N120 в два срока (до посева и в подкормку в фазе' выхода в трубку). У ко-роткостебельного сорта Ленинградская-92 коэффициент использования азота удобрения во всех вариантах был ниже, чем у среднеспелых сортов. У длинностебельных сортов коэффициент использования Мгудобрения снижался при использовании ретарданта ТУР.

б. ЗАТРАТЫ АЗОТА НА ФОРМИРОВАНИЕ 1 ОКУПАЕМОСТЬ АЗОТНЫХ

ЗЕРНА И

Затраты азота на формирование 1 тонны зерна, в зависимости от сорта и обеспеченности растений азотом, в среднем за три года, с&. тавили от 30 до 68 кг. Максимальное количество азота.на 1 тонну зерна потребовалось короткостебельному скороспелому сорту Ленинградская-92 (52 кг/т), у которого накапливалось наибольшее количество сырого белка в зерне. Минимальное количество ааота, на формирование единицы зерновой продукции, затратил длицностебель-ныи сорт Приокская. С увеличением доз азотного удобрения возрастает расход азота на. создание 1 тонны зерна, достигая максимальных- значений при внесении N120 в два приема. Связано это с повышением урожайности и белковости зерна. Обработка длинностебельных сортов'ретардантом ТУР снижает затраты азота на получение 1 тонны зерна.

Прибавка урожая от внесения азотного удобрения, как и фаи тическая окупаемость 1 кг N - удобрения возрастет с поЕшениен позы вносимого до посева удобрения у высокорослых и снижается у короткостебельных сортов. Дробное внесение (1120 в два приема эиа чительно повышает как прибавку урожая, так и фактическую скуп-'--мость 1 кг азотного удобрения. Применение регулятора роста длинностебельных сортах не снижает фактической окупаемости агот них удобрений (таблица 7).

ГиС лица 7. ЗАТРАТЫ АЗОТА НА ФОРМИРОВАНИЕ 1 ТОННЫ ЗЕРНА И ОКУПАЕМОСТЬ 1 КГ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЙ ПРИБАВКОЙ УРОЖАЯ ЗЕРНА ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ ' (среднее аа 1994-1996гг.)

ВАРИАНТ ЗАТРАТЫ АЗОТА НА . ПРИБАВКА УРОЖАЯ ФАКТИЧЕСКАЯ

1 ТОННУ ЗЕРНА, ОТ N - УДОБРЕНИЯ ОКУПАЕМОСТЬ

кг ц/га 1 КГ Ц-УДОЪ.

кг.зерна

ЛЕНИНГРАДСКАЯ-92

1. Фон • - РК 47

2. ¿он + N60 46'. 2.1 3.5

3. Зон + N120 55 4.4. 3.3

4.Фон + НбО+НООаа 58 4.6. 3.8

5.Фон + N60 »■ ШОка 56 5.0 . 4.2

КРЕПШ1

1. Фон - - РК 30

2.Фон + N60 40 2.5 4.2

З.Фон + N120 44 4.9 4.1

4,Фон + НбО+ыбОаа 51 5.9 4.9

5.Фон < К50+Ы60ка 49 5.8 4.8

ПРЙОКСКАЯ

1. Фон РК 36 .

2.Фон + N60 ' 34 2.3 3.8

З.Фон * N120 з-з 5.2 4.3

4.Фон + НбО+МООаа 40 6.4 5.3

Б.Фон + МСОШбОка 42 6.6 5.5

6.Фон + N60 +ТУР 40 2.0 4.3

7.Фон + Н120+ТУР 42 5.7 4.8

ЭНИТА

1.ФОН - РК 40

2.Фон < N60 44 • 2.4 4.0

З.Фон + Н120 48 5.0 4.2

4.Фон + ИбО+ИбОаа 50 5.3 . 4.4

Б.Фон + N601 N60^ 54 5.4 4.5

6.Фон + N60 +ТУР 49 2.2 3.7

7.Фон + N120+ТУР 51 4.4 3.7

1. Независимо от принадлежности сорта яровой пшеницы к или длинностебельной группе повышение доз азотного удоО-кннл способствует возрастанию зерновой продукции. При более вы-'соких дозах 'азотного удобрения достоверную прибавку урожайнос-«и. в отличии от короткостеоельных, дают длинностебельные сорта . использование' на высокорослых сортах яровой пшеиицы ретарданта ТУР не снижает урожайности зерна.

2.Дробное внесение >1120 в два приема (N60 до посева и N60 в подкормку ) используется эффективнее разового внесения всей дозы обоими группами сортов. Урожайность зерна при этом увеличивается на 21.2-й.5 X .

Скороспелый короткостебельный сорт Ленинградская-92 лучше и ;.^Аьаует некорневые подкормки в форме КАС, для других сортов {»-.рма азотного удобрения, используемого в подкормку, значения не

НИгйТ.

3. Длинностебельные сорта яровой пшеницы более чувствительны к недостатку влаги во второй период вегетации. Урожайность зерна

при этом на 24.4 - 38.5 X ниже чем в благоприятные пр увлажнению годы. Скороспелый короткостебельный сорт Ленинградская-92 peaiu; снижает урожайность при ранней засухе.

4. Масса 1000 зерен и хозяйственный коэффициент являются сор товым признаком и мало зависят от условий азотного питания и использования на длинностебельных сортах ретарданта ТУР.

Доля зерна в общем биологическом урожае зависит только от сортовых признаков и составляет у короткостебельных сортов 0.40 -0.43, у длинностебельных - 0.34- 0.35, . условия азотного питания мало влияют на эти показатели.

5. Содержание в зерне сырого бедка у короткостебельных сор тов повышается при внесении до посева N60, у •длинностебельных сортов значительные изменения в содержании сырого белка в зерне происходят при использовании более высоких доз азота. Дробное внесение азотного удобрения повышает содержание сырого белка у короткостебельных сортов, у высокорослых сортов этот прием не имеет преимуществ перед разовым внесением всей дозы. Скороспелый сорт Ленинградская-92 эффективнее использует некорневые■подкормки в виде КАС.

6. Длинностебельным сортам яровой пшеницы требуется значительно больший уровень обеспеченности зерна азотом для повышения содержания в зерне сырого белка, чем короткостебельным сортам. Для получения зерна с содержанием 13.5- 13.7 7. сырого белка у короткостебельных сортов Позы должен быть 32.5 - 46.5, в зерне длинностебельных сортов такой белковости не формируется даже при достижении ПогМ 53.1.

7.Формирование белка в зерне яровой пшеницы на 46 - 79 7. происходит за счет реутилизации азота из вегетативных органов и на 21 - 54 7. за счет поступления азотистых веществ из почвы. Доля участия источников поступления азота в зерно в большей степени зависит от обеспеченности растений азотом и погодных условий вегетационного периода, а не от принадлежности сорта к коротко- или длинностебельной группе.

8. Коэффициент- использования азота- удобрений определяется сортовыми особенностями.

Короткостебельные сорта яровой пшеницы лучше используют низкие дозы азота, у длинностебельных сортов повышение дозы с 60 до 120 кг/га способствует повышению КИУ.

9. Затраты азота на формирование 1 тонны зерна зависят- от сорта яровой пшеницы и составляют 30.-- 58 кг/т. С повышением уровня азотного питания растений потребление азота на единицу продукции возрастает. Максимальные величины затрат на формирование 1 т зерна характерны для скороспелого сорта Ленинградская-92.

Фактическая окупаемость 1 кг внесенного под яровую пшеницу азотного удобрения составляет 3.3 -3.5 кг зерна. Окупаемость азотного удобрения возрастает при улучшении режима азотного питания. Применение ретарданта ТУР на длинностебельных сортах яровой пшеницы не снижает окупаемости азотных удобрений.

ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ.

Хозяйствам Ивановской области, ведущим семеноводство яровсй пшеницы районированного короткостебельного сорта Ленинградская-92, для получения высокого урожая семян рекомендуется внесение N60. Увеличение дозы предпосевного азотного удобрения по этому сорту нецелесообразно. При возделывании районированного длии-ностебельного'сорта Приокская возможно увеличение дспосевной до?и азота до 120 кг/га.

Для получения продовольственного зерна с еысоким содержанием

(Коти ксийлидимо попила айкание доз азотных удобрений не нш« N120. У короткое! ебельных сортоь Леиинградская-92 и Крепыш исьы ¿гнив содержания сирого белка в зерне до 13.72 возможно получить пси внесении 120 кг азота в два срока (60 кг до посева и 60 кг в подкормку в фазе выхода в трубку - начале цветения), при использовании в виде пидкорм1си аммиачной селитры или некорневой КАС. По цлинноатеоельным сортам Приокская и Энита , для получения зерна с содержанием белка 12.6%, рекомендуется проведение .некорневой подкормки КАС. Использование аммиачной селитры в два приема преимуществ перед рааовым внесением до посева не имеет.

ЙО ТЕШ ОЛУВШОВАШ РАБОТЫ:

1.Артюшина О. Ю. Влияние азотных удобрений на урожай и качество зерна коротко- и длинностебельных сортов яровой пшеницы .// Эффективность применения средств химизации и продуктивность сельскохозяйственных культур. Тез. докл. конф. молодых ученых М. ВИУА 1994 с.12

2. Артюшина О.Ю. , Коновалов. П.А. Роль удобрений и географических факторов в формировании верновой продуктивности яровой пшеницы Приокская.// Биологические, основы интенсификации земледелия. Бюллетень ВИУА. 1997.с. 19

3. Артюшина О.Ю. Реакция сортов яровой пшеницы на дозы азотных удобрений.// Биологические основы интенсификации земледелия. Бюллетень ВИУА. с.22

4.Артюшина О.Ю. Рекомендации по выращиванию яровой пшеницы в Ивановской области. Инф. лист. Иваново. ЦНТИ.

" Г

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата биологических наук, Артюшина, Ольга Юрьевна, Москва

Всероссийский научно-исследовательский институт удобрен®! и агропочвоведения им. Д, Н. Дрянишникова

АРТЮШЙНА ОЛЬГА ЮРЬЕВНА

ОСОБЕННОСТИ ДЕЙСТВИЯ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИИ НА УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА КОРОТКО- И ДЛИННОСТЕБЕЛЬННХ СОРТОВ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ.

Специальность: 06.01.04 - "Агрохимия"

/ / ' > >

V ' •

На правах рукописи

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических

наук

Научные руководители:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Завалин А.А.

доктор биологических наук, профессор Павлов А.Н

Павлов А.Н

Москва - 1998

ч

Г» Л И ГГ Г> 1» **»!/*?

«л V м. * «4 4» 4* » *«

ВВЕДЕНИЕ..................................................... 4

ГЛАВА I.ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1.Биологические особенности и этапу органогенеза яровой пшеницы................................... 6

I.2.Особенности минерального питания яровой пшеницы... 11

1.3.Качество зерна яровой пшеницы.Пути его улучшения.. 18

1.4.Физиологическое обоснование азотного питания яровой пшеницы....................................... 21

1.5.Технология возделывания яровой пшеницы в Ивановской области...................................... 25

ГЛАВА П.УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

11.1.Условия проведения исследований................... 28

11.2.Методы агрохимических и физиологических исследований. .............................................. 34

ГЛАВА III.ВЛИЯНИЕ АЗОТНОГО ПИТАНИЯ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ

111.1.Влияние азотного питания на биологическую продуктивность яровой пшеницы в зависимости от метеорологических условий вегетационного периода........... 36

111.2.Формирование биологического урожая яровой пшеницы коротко- и длинностебельных сортов яровой пшеницы. 56

ГЛАВА IV.ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ УРОВЕНЬ

НАКОПЛЕНИЯ ВЕЖА 1 ЗЕРНЕ........................... 65

ГЛАВА V. АГРОХИМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ СОРТОВ й КОШШЦЙЕНТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АЗОТА УДОБРЕНИЙ

V. 1.Коэффициент использования азота удобрений....... 85

V.2.Агрохимическая эффективность сортов яровой пшеницы 88

¥.3. Затрату азота на получение 1 тонны зерна...................91

¥.4.Окупаемость азотных удобрений зерном...............94

вывода.........................................................................98

ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ.......................................................................100

ПРИЛОЖЕНИЯ................................................................................102

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ........................................... 122

ВВЕДЕНИЕ

Знание особенностей питания растений определенного сорта важное средство повышения эффективности действия минеральных удобрений и факторов окружающей среда.

fio существующим оценкам» вклад селекции в повышение урожайности важнейших сельскохозяйственных культур за последние десятилетия оценивается в 30 - 70 процентов Лак , по данным Kuhr et al (цитата по Жученко А.А., 1990) рост урожайности с 40.7 до 59.5 ц/га за период 1970 - 1983 годы по 190 сортам озимой пшеницы в системе международной оценки (IWWPN) обусловлен на 43 процента селекцией и на 57 процентов улучшением агротехники.

Н.И Вавилов ( 1932) , рассматривая уже имеющиеся к тому времени факты о сортоспецифичности культур усваивать вносимые в почву элементы питания, обращал внимание на необходимость перехода от общего учения об агротехнике и удобрении к разработке сортовой агротехники и установлению взаимоотношений между сортом и удобрением.

Неодинаковая отзывчивость разных сортов сельскохозяйственных культур на удобрения установлена в нашей стране еще в 1881-1903 годах на опытных полях (Удольская, 1932).

Из многих работ, выполненных в зарубежных странах, также следовало , что степень отзывчивости разных сортов зерновых культур на минеральное питание, особенно азотное, неодинакова.

L.Stiltiter,F.Lang (цитата по Климашевскому, 1966) отмечали, что новые с улучшенными биологическими свойствами сорта чаще всего полнее и эффективнее используют элементы питания удобрений.

чем местные сорта и, наоборот, при плохой обеспеченное» ими местные генотипы способны продуцировать более высокие урожаи.

Яри анализе результатов вегетационных и полевых опытов» проведенных на различных типах почв и в неодинаковых климатических условиях, в которых изучали влияние возрастающих доз азота, фосфора и калия на продуктивность различных сортов яровой пшеницы» ячменя и кукурузы было выявлено , что в генотипической вариабельности ростовых реакций растений на долю азота приходится от 50 до 68 процентов. Следовательно, изучение вопросов отзывчивости генотипа на азотное удобрение является актуальной темой увеличения способности генотипа наиболее результативно поглощать и использовать азот.

Все это указывает на большую научную и практическую актуальность проблемы азотного питания в связи с "генотипической вариабельностью" меры отзывчивости растений на условия минерального питания.

В задачу настоящей работы входило изучение особенностей действия азотных удобрений на продуктивность и качество зерна высоко- и низкостебельных сортов яровой пшеницы, пригодных для использования в сельскохозяйственном производстве на дерново-подзолистых почвах Нечерноземной зоны России.

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

Пшеница является важнейшей продовольственной культурой. Хлеб» макароны., кондитерские изделия и другие продукты, получаемые из зерна пшеницы, занимают значительное место в питании человека.

Пищевые и вкусовые достоинства хлеба зависят от химического состава муки, физических свойств теста, способа выпечки и многих других факторов.

Важным показателем ценности пшеничного зерна является его химический состав. В среднем в зерне пшеницы содержится : белков -14%, крахмала - 60, жира - 1.9, клетчатки - 2.8, Сахаров - 4.3 и золы - 2.21. Эти показатели в зависимости от сорта и условий выращивания могут существенно изменяться (Конарев, 1980, Кретович, 1981). Важнейшей составной частью зерна пшеницы является белок. Чем больше в зерне белка, тем вше его пищевая ценность.Для получения хорошего хлеба необходимо иметь не менее 14 процентов сырого белка в зерне.

1.1. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ И ЭТАПЫ ОРГАНОГЕНЕЗА ЯРОВОЙ

ПШЕНИЦ*!.

Жизненный цикл яровой пшеницы включает рад периодов, характерными особенностями которых являются качественные изменения биохимических реакций, физиологических функций и органообразова-тельных процессов. В процессе своего развития растения проходят два основных периода, связанных с формированием вегетативных ор-

ганов- корней, стеблей, листьев и образованием генеративных органов - соцветий, цветков, плодов и семян.

По Ф.М. Куперман (1953), в развитии озимых и яровых пшениц можно выделить 12 основных этапов органогенеза. На каждом из них формируются характерные для него органы растения.

ПЕРВЫЙ (I) этап органогенеза- прорастание семян» всходы, дифференциация и рост зародышевых органов.

ВТОРОЙ (II) этап органогенеза- (третий лист, фаза кущения)-формирование вегетативной сферы (узлов и междоузлий стебля, зачаточных листьев). Из почек развиваются побеги. Идет развитие узловых, вторичных корней.

ТРЕТИЙ (III) этап органогенеза - фаза кущения. Происходит вытягивание и сегментация конуса нарастания - зачаточной оси колоса.

ЧЕТВЕРТЫЙ (IV) этап органогенеза характеризуется формированием колосков в колосе при наступлении фазы выхода растений в

трубку.

ПЯТЫЙ (V) этап наступает в фазу выхода растений в трубку. Идут процессы дифференциации цветков в колосках, закладывается масса зерна колоса и 1000 зерен. На этом этапе окончательно определяется потенциально возможное для сорта число цветков в колосках.

ШЕСТОЙ (VI) этап - формирование пыльниковых мешков и завязи пестика. Усиленно растут средние междоузлия. Последний лист свернут в трубочку, колос в пазухе листа набухший.

СЕДЬМОЙ (VII) этап - формируются половые клетки, происходит рост в длину члеников колоскового стержня, покровных органов (колосковых чешуи), цветков.

ВОСЬМОЙ (VIII) этан - фаза колошения. Завершается процесс

формирования всех органов колоса. Наблюдается самый интенсивный

рост всех органов растений.

ДЕВЯТЫЙ (IX) этап (фаза цветения) - опыление и отаодотворе-ние.

ДЕСЯТЫМ (X) этап начинается с формирования зерновки, опреде ляются его формы и размеры, типичные для каждого сорта. Рост междоузлий стебля прекращается.

ОДИННАДЦАТЫМ (XI) этап (фаза молочной спелости) характеризу ется накоплением питательных веществ в зерновках, идет их рост в толщину и ширину. Завершается молочной спелостью.

ДВЕНАДЦАТЫЙ (XII) этап (фазы восковой и полной спелости). Накопленные в зерновках питательные вещества превращаются в запасные, рост зерновок прекращается.

Обладая высокой приспособленностью к среде яровая пшеница предъявляет вполне определенные требования к климату и почвенному плодородию.

Яровая пшеница имеет менее развитую корневую систему по сравнению с другими злаковыми культурами. Число первичных корешков у пшеницы колеблется от трех до пяти, общее число вторичных корешков или узловых корней зависит от температурных условий и влагообеспеченности растений в период их роста.

В зависимости от развития первичной и вторичной корневой системы формируется одностебельное или кустистое растение. Яровая пшеница характеризуется невысокими коэффициентами общего и, особенно, проективного кущения» которое обычно колеблется от 1.1 до 1.3. К более сильному кущению склонны сорта лесо-степных экологических групп ( Носатовский, 1963; Иванов, 1971; Бараев, 1978),

Через корневую систему в растения поступает основная часть питательных веществ. Здесь происходит первоначальный синтез аминокислот, которые затем, в вегетативных органах, взаимодействуя с продуктами фотосинтеза, образуют сложнейшие соединения. В результате , наряду с другими органическими веществами., образуются белковые соединения, которые в дальнейшем поступают в зерно.

Именно поэтому благоприятный водный и температурный режим уже в период прорастания зерна и формирования корневой системы имеют важнейшее значение. Р.Э.Давид и П.Г..Кабанов (1972) считают нижней границей удовлетворительной влагообеспеченности 100 мм продуктивной влаги в слое почвы О - 100 мм к моменту сева, Увлажнение почвы с весны ниже этого уровня ,даже при выпадении за период вегетации осадков в пределах средних многолетних величин, обычно приводит к существенному недобору урожая. Оптимальным, для яровой пшеницы, увлажнение почвы в этот период считается такое, при котором запасы продуктивной влаги в почве близки к наименьшей влагоемкости. Для суглинистых почв они составляют 170 - 190 мм продуктивной влаги в слое почвы О - 100 см и 40 -45 мм в слое почвы О- 20 см.

По отношению к влаге у яровой пшеницы принято считать два критических периода. Особенно велик расход влаги в период кущение - колошение. В этой фазе вегетативная масса растений приближается к максимальной величине, а работоспособность корневой системы достигает почти полной своей мощности. Согласно критерию С.А.Верит© (1973 ) в период выход в трубку - колошение запасы продуктивной влаги в слое почвы О - 100 см должны быть не менее 80 мм.

Второй критический, по отношению к влаге - период налива зерна. Снижение запасов продуктивной влаги в слое почвы 0-40 см

во время налива зерна до 20 мм С.А. Вериго (1973) считает нижней границей оптимального увлажнения; при запасах влаги менее 10 мм налив зерна прекращается и растения преждевременно подсыхают. Верно, полученное в условиях недостатка влаги в период налива содержит, как правило, больше бежа и клейковины и меньше растворимых соединений азота. Уменьшается выход муки в результате снижения доли мучнистого ядра эндосперма и размеров зерновки.

Наряду с влажностью, существенное влияние на рост и развитие растений яровой пшеницы оказывает температурный режим вегетационного периода.

Прежде всего, от температурного и светового режима местности зависит продолжительность вегетационного периода яровой пшеницы.

Поскольку яровая пшеница - растение длинного дня и выколаши-вание ее задерживается при длине дня меньше 16 часов, сеять эту культуру необходимо в самые ранние сроки, по мере созревания почвы. Запаздывание со сроками посева ведет, как правило, к некоторому сокращению вегетационного периода, так как растения при этом попадают под действие более длинного дня, быстро нарастающих температур и, иногда, в худшие условия увлажнения. Это, в свою очередь, приводит к быстрому прохождению III - !¥ этапов органогенеза, понижает продуктивность колоса, создает худшие условия для кущения.

Температурный режим не только определяет продолжительность вегетационного периода пшеницы, но и прямо влияет на ее продуктивность, особенно, когда температуры выходят за рамки оптимальных, для нормального роста и развития растений.

Яровая пшеница относительно холодостойкая культура. Набухшие и наклюнувшиеся семена пшеницы могут без повреждений переносить

кратковременно понижения температуры до -10 -13 градусов. Значительно более чувствительны к заморозкам растения яровой пшеницы в фазах всходы - второй лист, В это время заморозим -5 градусов вызывают значительную гибель посевов.

В фазе третьего листа - начало кущения устойчивость пшеницы к заморозкам несколько повышается и она без повреждений переносит заморозки до -8 -10 градусов.

Действие высоких температур на яровую пшеницу в период формирования генеративных органов и цветения, а также в период налива зерна, связывается обычно с явлениями череззерницы, пустоколосицы и щуплости зерна.

Как правило , повышение температуры сопровождается понижением относительной влажности воздуха. Губительным оказывается именно это сочетание. Исследования показали, что сами по себе высокие температуры, при хорошей влагообеспеченности, не оказывают существенного влияния на урожай. При снижение относительной влажности воздуха до 10 -20 % и температурах до 40- 42 градусов , даже в орошаемых посевах. могут быть отмечены преждевременное созревание зерна, не закончившего полностью накопление запасных веществ, щуплость, снижение массы 1000 семян.

1.2.ОСОБЕННОСТИ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ ЯРОВОЙ Я1ЕЙВДУ.

Яровая пшеница, в первую половину вегетации, наиболее требовательна к минеральному питанию и оптимальной влагообеспеченности. Причем, именно в первую половину вегетации (до цветения) яровая пшеница потребляет большую часть элементов питания: 82 -90 X азота, 82 - 100% фосфора, 100% калия (Бараев, 1978; Авдонин, Зелик-

1 9 _

.Л.

сон, Лебедева, 1966), Таким образом, к наливу зерна накопление зольных элементов и азота практически заканчивается , и налив идет, главным образом, за счет перераспределения элементов, ж передвижения из вегетативных органов в зерно.

Отзывчивость пшеницы на удобрения определяются, в первую очередь, обеспеченностью почв подвижными формами элементов питания. Бараев (1978) приводит данные о том, что отзывчивость пшеницы на азотные удобрения возрастает с юга на север - от каштановых почв обыкновенных черноземов к выщелоченным и оподзоленным почвам. В том же направлении возрастает и отзывчивость данной культуры на калийные удобрения, но их действие проявляется в основном на фоне азотных и фосфорных удобрений. Эффективность фосфорных удобрений изменяется в обратном направлении, причем, на бедных азотом почвах их действие повышается на фоне азотных удобрений.

Каждый вид растений характеризуется определенной амплитудой приспособления к условиям окружающей среды (температуре, влажности, освещенности, минеральному питанию). Весьма специфичны требования каждой культуры к условиям окружающей среды в разных фазах их роста и развития (Демолон,1961). Для пшеницы, например, оптимальная средняя температура в фазе выхода в трубку равна 10, в период цветения - 17, во время созревания - 19 градусов С.

Сорта и гибриды с высокой потенциальной продуктивностью, как правило, менее устойчивы к погодным флутациям, им свойственна высокая требовательность к уровню агротехники и более высокая, относительно местных сортов, вариабельность величины и качества урожая в неблагоприятных условиях внешней среды (Жученко, 1990). Наоборот, крайне высокая экологическая устойчивость видов и сортов растений в большинстве случаев сочетается с весьма низкой их

продуктивность» (Майр, 1968, Ки1рег, 1984).

Отмечается, также „ что большинство сортов интенсивного типа чувствительны к условиям минерального питания (Кумаков, 1980, 1985). На улучшение условий азотного питания такие сорта, обычно, реагируют не только повышением урожайности, но и повышением содержания белка в зерне (Кириченко, Литвиненко, 1982).

Гены короткостебель ности существенно изменили природу пшеничного растения - значительно повысилась устойчивость к полеганию, наметилась тенденция к увеличению листовой поверхности, резко возросла урожайность. что связано, очевидно, с перераспределением пластических веществ, накопленных в процессе онтогенеза, в пользу формирования зерновой части урожая (Кириченко, 1982, Гам-зикова, 1994).

Другие авторы отмечают, что свойство карликовости не всегда ведет к повышению продуктивности, интенсивности азотного обмена и про�