Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Продуктивность водопотребления посевами озимой пшеницы в различных условиях минерального питания и влагообеспеченности

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Продуктивность водопотребления посевами озимой пшеницы в различных условиях минерального питания и влагообеспеченности"

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА ■ ОРДЕНА (ЖТЯБШЖОЙ 'ШОДЯЩ Я ОРДЕН/1 ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗКАШШ^ГОСУДАРСТВЕННЫЙ^УНИВЕГОЙТЕ!' :

. имени М.В.ЛОМОНОСОВА• "

.На правах рукописи УДК 631.811+633.11+631.559

ЗАБОНЖ Александр Васильевич

■ПГОДУКТИВШСТЬ ВЭДОПОТЕЕБШИЯ ПОСЕВАМИ ОЗШОЙ ПШШ1Щ В РАЗЛИЧНЫХ УСЛОВИЯХ Г.ШЕРАЛЬНОЯ) ПИТАНИЯ И ШЛЭОБЕЗЗПШШЮСТИ .'

об.01.04 - Агрохимия

Автореферат диссертации не соискание ученой степени кандидата биологических наук

МООШ 1990

* •-: Работа вниолиейа .в; Институте почвоводенпя. й фотосинтеза АН; СС(

учннй-:'^рукошдиусльг-докфбр;биолох'ических наук, стахапй ; ■■'-у'"-' '.'..¡.У',-'•;'••.■.-шучннй сотрудник Ш'КИТИШЕН'В.И.' -

V:'- Официальные, оппоненту: доктор...биологических наук, ц;рофессор

Шйй':- :: В етднщьа-'вд;' -V ■-■.

. ',>>••'• V кандидат. сф£ьскохоанйс®веш!ях 'наук, . . ' '&ШШЕЗ А."Г,

Ведущее учреждение:■ ;^есоазши .научво-йеледоЕате^ский циститу; <!■;'• г у удобрений и агрошчвоведенпя имени~..'.:_

■Ч ' 'А''-- . ^■-•■'■■ Д.НЗрянщшшоьа ; .".'"'

-Зашита диссертации состоится " . . !' . V - 199 р,

на заседании СпецаалязяроБанного Совета К,053.05.86 МТУ имени "М."В.Ломоносова, го адресу11 9899' 'Москва, ГСП, Ленинские гор: ЩУ, факультет почвоведения, Ученый совет в " —" час. в аудитории М-2. . V ; " Г • : ; '

С диссертацией ыонно ознакомиться в.'библиотеке факультета почвоведения, ЩУ,''

Автореферат разослан _" _ 1990 г.

; .';■{УЧЕйЖ СЖЕЕГАТЪ;. - V СШдаВетГОВАННОК) СОВЕТА.

К.П.ЕАЕЬЕВА

ОЕЦАЯ лАРлКТЕРйСТККА РАЮТЫ Лктгалыгость теш. Продуктивное?!, земледелия в Нечернозбм-Ею?: зоне КМС? сально ограничивается низким уровнем плодородия гсочз, обостряющим воздействие неблагоприятного проявления агроклиматических йзкторов на рост п развитие посевов. Такое положение усугубляется еще и тем, что возросшая арпдноетъ умеренных пирог увеличила частоту засух (Будыко 1.1.И., 1971; Вяннлков К.Я., 1985). Так, в аопе распространения серзх лесных почв за последние 25 лет 4С;1 лет были засушливыми (Ильина Л.В., 19В8). 3 Юе-кон Подмосковье годя с силънш проявлением засухи, в которые запасу почвенной влаги снижаются до величины влаквости завяда-нпя (ВЗ), повторяются примерно через кавдые 3-4 года (Алифа-ков В.М., ЛопекоЕз Н.А., 1981). При этом наиболее часто дефицит влаги приходится на период конец мая - начало июня, когда посевы зерновых злаков испытывают наибольшую потребность во влаге (Судницын И.И., 1988; Чирков В.И., Полад-Заде М.В., 1985),

Вышеизложенное обусловливает необходимость'поиска эффективных путей снижения отрицательного воздействия неблагоприятных условий увлажнения на формирование урожая сельскохозяйственных культур, что становится все более актуальным и для земледельчес- . ких регионов, которые считаются обеспеченными влагой.

Цель и задачи исследований: Цель: выявить взаимосвязи минерального питания и потребления влаги растениями, установить количественные показатели, характеризующие интенсивность этих процессов в течение вегетационного периода в различных почвенно-аг-рохимических и агроэкологических условиях.

В задачи исследований входило изучение влияния различных доз и соотношений генеральных удобрений и условий влагообеспе- ■ ченпости на: т) уровень минерального питания в онтогенезе озимой шенлцн при выращивании ее по различным предшественникам на серой лесной почве в зависимости от исходного содержания подвижных ' фосфатов; 2) динамику потребления влаги посевами; 3) йорглирова-| ние продуктивности озимой пшеницы; 4) изменение продуктивности водопотребления в вегетативные и репродуктивные периоды роста и развития озимой пшеншда.

Научная новизна габоты. Впервые для серых лесных почв установлено, что при оптимальном уровне минерального питания озимой пшеницы в условиях недостаточного увлажнения растения более полно используют средне- и труднодоступную категорию влаги пахотного и подпахотного горизонтов, а также влагу нижних горизонтов

почвенного профиля, что позволяет игл адаптироваться к неблагоприятному воздействию засухи в критический период роста и развития. •

Острей дефицит влаги при высокой концентрации питательных веществ в почве вызывает нарушение нормального ритма азотного и фосфорного питания растений озимой пшеницы, которое монет выразиться в частичном выделении элементов минерального питания корневой системой.

Установлены количественные показатели, отражающие взаимосвязь мекду потреблением посевами влаги, элементов минерального питания, накоплением сухой надземной биомассы и формированием урожая зерна в различных условиях минерального питания и влаго-обеспеченности.

Практическая ценность работы. Установлены диагностические показатели, характеризующие оптимальный уровень азотного и фосфорного питания посевов озимой пшеницы, позволяющий им с наимень шими потерями для урожая преодолевать последствия засухи. Опреде лены дифференцированные дозы удобрений под эту культуру в завися мости от предшественников и исходного содержания в почве доступных соединений питательных веществ, обеспечивающие достикение сбалансированного уровня потребления растениями азота и фосфора. Материалы диссертации положены в основу разработки "Оптимизация минерального питания растений - центральное звено возделыЕания зерновых культур по интенсивной технологии", которая экспонировалась на ВДНХ СССР в 1987 г.

Апробапия работы. Результаты исследований были долоаены на Всесоюзном совещании "Соверпенствоваяиэ системы диагностики сельскохозяйственных растений" (1983 г.), конференции молодых ученых и специалистов MUSC АН СССР (1985 г.), конференции молодых ученых факультета почвоведения МГУ (IS87 г.); Всесоюзных конференциях - "Проблемы повышения плодородия почв в условиях интенсивного земледелия (Москва, 1988 г.); Х1У Всесоюзном координационном научно-методическом совещании "Система диагностики минерального питания сельскохозяйственных культур для моделирования и управления плодородием почв" (Омск, 1989 г.).

Шбликапии. По теме диссертации опубликовано 8 работ.

Объем работы» Диссертация изложена на страницах машинописного текста, содержит 28 таблиц, 8 рисунков. Работа состоит из введения, шести глав, выводов. Список использованной лите-

pa туры включает 16? pa бет, в том числе 57 - зарубежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАВЭТЫ Объекту, методы я условия проведения исследована^. Исследования проводили в многолетних стационарных полевых опытах на средкесуглкнистых серых лесных почвах опытной долевой станция Института почвоведения и йотосинтезз Ш СССР в 1983/1984, 1984/ 1985 л I987/I988 г.г. и Калужской областной сельскохозяйственной опытной станций в 1985/1986 г.г,

На опытной полевой станции ЖЙС АН СССР сгацаонарннй иоле-вой опыт был развернут на двух полях, на Калужской опытной станции - на одном пола. Объектом исследований слуяалэ озимая пшеница Мироновская 808 в IS84; 1985 и 1988 :г,г, я озимая шошщ Заря в 1985 г.

Почвенко-клима тическис условия района яселедоваяяйвдучзй& и описаны в литература (Алифаиоя В,М,, 1979; Л.л ифа ко з , •Лошакова H.A., 1981; йкзграцкая ГЛ., 'Спрйкадая á.H», 1966? Пашканг В.В. и др., I9S8)>

Агрохимические свойства шчвы л ходи лроаадвная ясодадова-пий характеризовалась следупщши шзка заголяет;

rVMVC JLsáa. Rr с.ч ¡- Mr шиши*.

год % рНКС1 ?2°5 V

мг-экв/ 100 г мг-экз/юог

1933/1984 2,0-2,2 0 ,10-0,11 5,5-5,9 2,6 12,ñ 3-4 10-12

1984/1985 2,0-2,2 0 ,iö~o»ii 5,5-5,9 2,6 12,8 7-3 10-12

1985/1986 1,9-2,1 0,1 ! 5,4-5,8 2,3 15,3 6-7 3»10

1987/1983 2,0-2,2 0 ,10-0,11 5,5-5,9 2,6 12,а 3-4 "10-12

За весенне-лотгаою вегетация озимой пшеницы в Г984 и .1988 г.г. выпало, соответственно, 202 я 220 ш осадков,, причем до фазы цветения только 52 я 42 ши давление почвенной влаги в иа-хотном горизонте снижалось до -ю -- -и атм. В 1985 г. за весенне-летнюю вегетация выпало 192 ш осадков, При этом от фазы цветения до фазы полной спелости - только 112 мм, в результате чего давление почвенной влаги в пахотном горизонте достигало-f 4 атм, а в слое 20-40 см - -13 атм. Вегетационный период озимой пшеницы в 1985 г. характеризовался высоким уровнем увлажнения на протяжении всего периода роста и развития растений.-За это время посевы получили 317 мм осадков, и давление почвенной влаги в слое почвы 0-20 см не опускалось нтаз -0,90 атм.

■ Изучение минерального питания озимой пшеница на опытной станции Института проводили в полевых опытах, заложенных в трех^ ■на Калужской опытной станции - в четырехкратной повторности, с учетной пдоцадью далянки 40-80

¡л - .:' При выращивании озимой пшеница использовали приемы агротехники, разработанные для. условий Нечерноземной зоны. Высевали пшеницу в конце августа - начале сентября. Предшественником в , опытах I983/I984 и 1984/1985 г.г. был клевер второго года использования ( 1 укос), а в I985/IS8S и 1987/1988 г.г. - вико-овсяная смесь, убираемая на зеленый корм.

^Й^фмадаё опыты на опытной станции Института проводили по фак ториалъной схёт,-<щишчавшвй 48 вариантов. Дозы азота составля-¿ли: 0, .60, 120 и 180 Kr/rai-XgO^ .- О, 40, 80 кг/га ЦО-0,; б0„ 90 и 1Ш кг/га.

Схемой ошта на Калужской опытной станции предусматрива-■лосЬуИЗучение эффективности возрастающих доз азота (60, 120,180 — кг/га) на различных фонах фосфора и калия ( Р40К60, Рвокбо, Р80К120, P120KI20).

:/::^;^Пол--вфинием'ваего№оте внесения 80 кг/га р2о5 (с 1978 и 1979 г.г.), уровень подаиташ: фоофатов в почве на опытной полевой станции ЖЫС АН СССР повысился о 3-4 и 7-8 мг/100 г до 9-10 и 12-13 мг/100 г, соответственно, а на Калунекой опытной станции, где удобрения вносятся систематически о 1972 г., - с 6-7 до 15-16 мг/100 г. Соде екание обменного калия при ежегодном внесении 120 кг/га к2о увеличилось до 14-16 мг/100 г.

; Для проведения опытов использовали минеральныо удобрения: аммиачную селитру, гранулированный двойной суперфосфат, хлористый калий.

V:'л -Учетурояая озимой пшеницы, проводила путем убор«! делянок малогабаритным комбайном "САЛЮ".

;•';■* Изучение химического состава растений, потребления ими ..элементов минерального питания, прироста сухой надземной биомассы, структуры урояая и агрохимических свойств серых лесных почз проводил:! общепринятыми методами (Гинзбург К.Е., Щеглова ;.Г,М. , Зульфус E.B., IS53; Кудеяров В.Н., 1965; Аринушкина Е.В. . 1970).

Расход влага посевами определяли, используя метод водного баланса (Константинов А.Р., Астахов Н.И., Левенко A.A., 1971)".

Давление почвенной влаги рассчитывали по кривой водоудер-.лания серой лесной.почвы (Мелешко Д.П. и др.,1989), с учетом . ^ зависимости между влажностью почвы и давлением потаенной влаги, полученной И.И.Судницыным (1966). 4

Еиометрачоскуо обработку экспериментальных данных проводи-ля ни Г)ЛЛ Ю10 , о дсполыюванием диоазреяонадго анализа

(Комаров .Л,(".',, Грабацтм М,Я., Гэлищяк В.В, , 1985),

РЕЗУЛЬТАТЫ К ожтмжЕ

и икнерэдьное питание озимой шюнидц, Сочетание яизкях исходных запасов подвижных фосфатов о ночвв о острым дефицитом вял-га и достаточной обеспеченностью растений азотом а опито 1983/ 1984 г,г. обусловило внсокуи эффективность фосфорного .удобрения, под воздействием которого 'резко увеличивалось потребление оке-«онтов минерального питания посевами, На контроле я варианте Ш20К120 недостаток фосфора сильно ограничивал ?сао«к«о расгвим-лт биофильшх элементов на протяжении всего триода .ввхчгездкй (табл. 1), Внесение 80 кг/га фосфора совместно с «алием ьм и ооо-таве полного 'шюралсьного удобрения ънытчятт иовшмнио и -им-пях растввуй -?ояцантрап,ия азота г ч х^о я •«уе^^хв^.шс

этих элвшзт» яктания, соответственно, и 2-Я,'Л, и раза,

Резкий дефицит влаги в почве в период трубхогмияе - цветение затруднил поглощение растениями злемектоо итееаиая « о<юсо<5с-.е« вовал частичному их выделению черед корневую сноодму ян Фдяе внесения удобрений,

Дефицит азота, обусловленный размещением озимой шешщи яо ввко-овсяной смеси, и низкий уровень-обеспеченности «очввг сюдвяж-ш фосфатами в опыте 1987/1988 хм'> предопределили вкгсохуи эффективность азотного и фосфорного удобрений, проявившуюся только в сбалансированном ях взаимодействии.. Па кода? рода, вариантах N120X120 н РвоК! йо уровень минерально.«) питания изменяй бык низким или несбалансированным но азоту и фосфору (таб-л, 1 ), что ограничивало усвоение посевами элементов минерального питания « усиливало отрицательное воздействие дефадщта влаги. При внесение 120 кг/г/.' азота и 80 кг/ш фосфора к соохаво жрк обеспечивался нормальный уровень азотного я фосерного питания растений (Дер-линг В.В,, 1978; Никитшен В.Й., 1904) и оптимальное отношение • н-.Р^Ор , равное 4,5, поэтому, несмотря на дефицит влаги растения усваивали « 2-4 паза больше азота н в 2-3 раза больше фосфора- и калия,

Размещать озимой шеишде тю вшео-овояной смеси при остром дефиците вла.та ц сродном содержании подвишшх фосфатов в почве (3-7 чг/100 г) в опия 1385/1386 :ел\ обусловило высшую эффективность азотного удобрения., На контроле я варианте юоК1?.о коидекгридая а»-та э тканях растений. в фазу трубковаяия но яре-

Ь

Таблица t.

Влияние удобрений на уровень минерального питания посевов озимой пшеницы«

~~Опыт 1983/1984 г.г. Опыт 1987/1988 г.г. "............".'

Содержание в расте- Потребление noce- Содепжание в расте- Потребление поев- ~~~" Варианты нииД на сухое в-во вами, кг/га ат,% на сухое в-во вами, кг/га

опыта труб- цве-полная труб- цвв- полная труб- две- полная труб- цве-* полная кова- те- спелость кова- те- спелостькова-те- спелость кова- те- спелость ние ние зер-соло- ние ние ние ние, зер- cojio-ние ние . _ но ма _._лист но ма_

Азот "-

Контроль 2,18 1,27 1,65 0,36 18 23 25 2,08 2,21 1,37 0,27 17 35 38

N120K120 2,23 1,39 2,15 0,43 15 25 35 3,34 3,27 2,19 0,41 15 49 56

Р80К120 1,64 0,92 1,63 0,27 54 44 60 1,65 2,08 1,42 0,26 17 33 '41

И120Р80К120 2,55 1,31 2,18 0,36 74 52 71 2,99 3,54 1,72 0,39 99 101 122

2 5

Контроль 0,38 0,28 0,83 0,10 3 5 11 0,55 0,46 0,84 0,15 4 13 20

N120K120 0,39 0,25 0,73 0,09 3 5 •11 0,42 0,39 0,72 0,11 2 11 18

Р80К120 . 0,49 0,33 0,82 0,15 13 16 25 0,68 0,80 0,92 0,30 7 20 29

N120P80K120 0,48 0,28 0,81 0,10 14 12 25 0,67 0,51 0,76 0,14 22 30 52

к?0 -

Контроль 2,70 1,32 0,23 0,77 22 24 12 2,65 1,52 0,34 0,87 27 42 22

N120K120 3,32 1,79 0,24 1,67 аз 32 16 2,78 1,66 0,34 1,20 12 50 34

Р80Х120 2,69 1,33 0,25 1,27 88 66 28 2,31 1,31 0,32 0,99 23 41 29

Н120Р80К120 3,46 1,56 0,25 0,81 99 62 29 3,17 1,18 0,22 1,11104 120 68

яяала 1,97-1,99%. В этих условиях растениями усваивалось за ве-зтацгао не более 21-30 кг/га азота, 12-18 кг/га и 12-25. ;

?/га к2о . При внесении 180 лг/га азота в составе полного мане-зльного удобрения процентное содержание этого элемента в тканйх астений озимой швнмда в фззу трубкованяя увеличивалось до 3,10. , что соответствует оптимуму, а усвоение посевами азота, а 2о возрастало, соответственно, до 93, 34 и 69 кг/га. .

При размещении озимой пшеница по клеверу на Фоне, средней ■ беспечеккостл почвы подвижшиш фосфатами (7—8 мг/100 г) и доста-очиого увлажнения в опыте I984/IS85 г.г, проявилось полоаитель-.. ое воздействие азотного удобрения на минеральное питание расте-ий. На "контроле и варианте Р80К120 растения испытывали1 дефшцге :Зота, о чем свидетельствовало содержание его в тканях растений i óasy трубкования - 2,09-2,31$. В этих условиях посевам потреб-, юлось 67-70 кг/га азота, 39 кг/га Р205 л 65-S5 кг/га К2о , При знесекия 120 кг/га азота в составе полного минерального; удобрэ^;:.-' > 1ия складывался оптимальный уровень азотного питания растений, сарактеризуемый содержанием азота в рзу трубкования - 3,25% а ' потреблением за вегетации 106 кг/га азота, 44 кг/га и 130. сг/га к2о.

2. Формирование урожая озимой гтенивд в рззлцчнщ: условА#% минерального питания и увлажнения. Динамика прироста сухой надземной биомассы, уронай озимой пшеници и'его структура, приведенные в табл.2,3 и на рис,1 , свидетельствуют о том, что негативному влиянию дефицита влаги в меньшей степени подвержены посевы, имеютие оптимальный уровень минерального питания. В условиях по-':, вишенного увлажнения обеспечение высокого уровня минерального питания растений явилось фактором, снижающим устойчивость посевов ■:■. к полеганию и ограничивающим эф|ективность удобрений и.продуктивность озимой пшеницы. ' ' '.

3. Влагообеспеченнорть и водопотребление'озимой пшениш в различных условиях минерального питания. Эвапотранспирация (ЭТ) , посевами озимой пшеницы за весенне-летний период вегетации в условиях опыта IS84 г.¡составила, 238-279 мм. Потребление почвенной влаги колебалось в пределах 36-77 мм в'зависимости от уровня минерального питания растений, достигая 15-28$ ЭТ. Уровень минерального питания не оказывал существенного влияния на величину суммарного водопотребления посевами за вегетацию, однако в отдельные фазы роста и развития озшой пшеницы его воздействие на потребление посевами ззлаги было существенным.

В первую половину вегетационного периода озимой пшеницы, несмотря на малое количество осадков (52 ям), наблюдался рост

■Таблица 2. Структура урожая и продуктивность водопотребления

■ у озимой пшеницы в различных условиях минерального питания и

\ влагообеспеченности.

::: " ~~ . У рожай.ц/га Сорт- дол-во : иродук-

ноше- продук- Кол-ео МассативностьКоэ . Варианты .зерно соло- ние тивных зерен в 1 ооо водопот-фип , зерну стеблей колосе, зерен, ребле- ен опыта м соло- на о пт г ния эх

да 1 !.Г зе оно, ___________________ кг/га/мм

Контроль 12,4 12,6 Опыт 1983/1984 0,98 379 Г. г. 7,9 39,6 4,8 20S

H120К120 12,9 16,1 0,80 408 8,1 39,2 5,4 18^

Р80К120 31,4 28,6 1,10 522 14,9 40,0 12,1 82

N120P80K120 27,8 26,7 . 1,04 477 ' 13,3 . 44,9 10,0 ЮС

НСР 0 ,95 . 3,3

Контроль 36,4 66,6 Опыт 1984/1985 0,55 607 Г.Г. 17,1 35,6 11,7 85

N120K120 39,2 86,8 0,45 657 16,0 37,3 12,3 81

Р80К120 ' 35,6 82,4 0,43 614 15,4 37,7 11,1 9С

N120P80K120 39,0. 88,0 0,44 715 16,3 33,5 12,2 82

КСР 0,95 ■ 4,2

Контроль 20,6 22,1 Опыт 1987/1988 0,93 373 Г.Г. 14,9 37 >6 8,3' 113

N120K120 22,Г 22,1 1,00 317 17,4 40,1 8,8 114

Р80Х720 24,7 21,5 1,15 373 17,1 39,2 10,1 эа

■И120Р80К120 59,5 47,6 1,25 483 28,0 44,6 22,5 44

НС? 0,95 5,7

■Таблица 3. Влияние удобрений на прирост сухо! надземной б:;о:.ас урожай зерна и продуктивность водопотребления у озшой шаеняда (опыт 1985/1985 г.г.)

Сухая надземная Продуктив-

биомаоса . п/га Угожай.п/гз- ность водо- Коой'Т':-трубко- цвете- зерно солома потребления цизк„т вание ние зерно,'■ ЭТ::

" кг/та/т

Контроль 7,2 17,0 10,4 10,4 3,7 2683

Р80К120 11,5 26,1 14,1 17,6 4,3 2092

Н60Р80К120 23,3 40,0 25,6 23,4 8,1 1242

Н120Р80К120 17,1 42,2 27,3 34,1 8,5 1176

N1Й0Р80К120 15,4 48,2 30,2 43,1 9,2 1086

НСР 0,9Ь 6,9

в Примечание: ; ЭТ - эвапотранспирация

Варианты опыта

Рас. 1 . Влияние уровня минерального питания растений на динамику прироста сухой надземной биомассы в посевах озимой пшеницы. о-контроль; о- шгсшго; Р80К120; А- К120Р80К120.

водоготрео'ления посевами за счет использования доступно! влагй.;^ из метрового слоя почвы, залась? которой снизились со 158-168 ш ' до 121-81 ш. Максимальной величины эвапотранспадация достигала:;1; в -период- тщбковакие - цветение. При этом посевы озимой пшеницы с низким уровней минерального ютаняя расходовали на ЭТ ке более 2,3-2,7 мм/сут влаги. На фоне внесения фосфорного удобрения ве- ■ личина этого показателя увеличивалась до 3,6-3,8 т/сут, свидетельствуя о лучшем водоснабжении растений в "критический" .период. Характерно, что увеличение водояотреблеяия посевами озимой йае-; ници происходило за счет более полного использования ими влага из слоя почвн 20-100 см, а такж^срвднедостушой-категбраа';влата.;-•'; пахотного горизонта, где давление почвенной влага снижалось до -8 —ю атм.

Вторая половика вегетационного периода озимой пшениця про-;.: гекалэ в лучших условиях увлажнения благодаря достаточному, кода-

честву осадков, способствовавшему росту давления влага в.пахот« ., ком горизонте до -0,5- -или,

Эвапотрайспирацкя посевов за весенне-летний период ввгегв~у цзп озимой шгензхщ в 1533 г. достигала 244-285 т, раоход ВОТ- :

'веяной влаги колебался от 27 ш на контроле до 45 ш на варианте К1201'80К120, составляя 11-17^ недопотребления» В первую половину .вегетационного периода воледствие роста ЭТ посевов и малого. количества осадков (42 мм)'- запаек доступной влага в метровом слое • шчви снизились со 152-154 ш до 55-103 т. Расходилагк посевами с-нязкш 2 несбалансированным уровнем шшераяьного питанвд ''сботавлйя'.'эа этот период (до фазы цветения) 94-пг мм. При оптимизации минерального питания (вариант Н120Р80К120) водопотребле-:ние посевами увеличивалось дс 141 ш, достигая в период трубка- -ванив- цветение 3,9 мм/сут, за счет более полного использования влаги-нищих горизонтов почвенного профиля, а такне средне- и труднодоса7Пной\ категории влаги пахотного горизонта (рис,2). -I -г -4 -1 -«>•// рем*. ~< -г -г-н ■? р

; w ь «•(

/У/20 /&> К ко

Рис,2. Влияние уровня минерального питания посевов озимой пшени-■ да на динамику давления почвенной влаги(Р)г метровой толце (Ь.)]почвенного профиля. I - возооновление вегетации; П -трубкованке; III - цветение.; 1У - полная спелость.

Во вторую половину вегетации озимой пшеницы рост количества выпавших осадков обусловил постепенное увеличение давления : влаги в слое почвы 0-20 см до -0,3 --0,9 атм.

Расход влаги на эвапотрансгарацию посевами озимой пшеницы в течение весенне-летней вегетации в 1986 г. достигал 279-328 ю

км. Доля почвенной влаги в общем водопотреблении посевами в зависимости от уровня минерального питания растений составляла 8? - 136 ш, или 31-41$. Азотное удобрение оказывало существенное, влияние на величину потребления посевами влаги. Так, если на контроле и варианте ?ЗСК120 ресход влаги посевами'за'первую половику вегетации составлял, соответственно, 164 и 179 мм, то на варианте n180p80k120 он достигал 195 ш, причем в период труб-кованяе - цветение - среднесуточная эгэпотранспирацпя возрастала , . до 8,9 мм против 5,8 и 7,5 ми на контроле и варианте Р30Х120. Запасы доступной влаги в метровом слое почвы снизились за первуи половику вегетации со 184-193 мм до 108-73 км.

Во вторую половину вегетации , когда посевы испытывала наи—. более острый недостаток влаги, растения озимой пшеницы на варианте n180p80k120 потребляли на 20 мм больше почвенной влага, чем / на контроле, что позволило им улучшить водоснабжение в период формирования и налива зерна. При этом давление почвенной влаги в пахотном и подпахотном горизонтах к моменту, полной спелости снижалось, соответственно, до-14 —13 атм.

Вегетационный период озимой пшеницы в 1985 г, характеризовался высоким уровнем увлажнения на протяжении всего времени роста я развития растений. За этот период посевы получили 317 мм осадков и израсходовала на ЗТ 310-322 мм влаги, причем доля почвенной влаги не превышала 2iS. Наименьшие запасы, доступной влаги в метровом слое почвы отмечены в фазу трубкования и составила 114-119 мм, а давление почвенной влаги не опускалось низе -0,5 —0,9 атм. .; :7

- 4. Значение оптимизации минерального питания:-„'растений в,: повышении продуктивности водопотоеблення посевов 'озимой пшеницы» -Находясь в равных условиях .увлажнения, посевы озимой пшеницы на различных вариантах опыта расходовали примерно одинаковое количество воды, однако потребление биофильшх элементов, синтез сухой биомассы и урожай зерна, в расчете на 1 мм использованной -влаги, колебалась в широких пределах в зависимости от уровня ми- . игрального питания растений. При атом эффективность удобрений в;':.'/, обеспечении продуктивности водопотребления посевами определялась; порядком минимумов элементов питания, складыващемся в конкрет- -' них агрохимических и агроэкологических условиях. '

При размещении озимой пшеницм по клеверу, в условиях низкой обеспеченности почвы подвижными фосфатами и дефицита: влаги -.v (1983/1984 г.г.), рост продуктивности водопотребяения растений достигался благодаря применению фосфорного удобрения.® фоне, его .■ внесения посевы озимой пшеница в расчете на 1 Ш использованной

влаги поглощали в 1,6-2,5 раза больше элементов питания и формировали в 1,9-2,5 раза .больше зерна (табд,4), яра этом кое®ицй~ ент Ш ешишвя « 2097 до 828 (ieadjx.2), В итога а израсходовал-за вегеуйщю практически одинаковое кажчвоут шаги, 'тоет с низким уровнем минерального питания формировала урожай зерна в пределах 12,4-12,9. ц/га , а на вариантах о высоким уровнем ои достигал .'ЭХ, 4..ц/га.

Дефицит азота и низкий уровень обеспеченности почвы подай.?:;-ними фосфатами в сочетании с недостаточным увлакнением обусловили ■эффективное воздействие азотного и фосфорного удобрений, при ■ их-сбалансированном применении, на продуктивность водопотребле-ния посевами озимой пионшда h опыте 1987/1988 гг., что привела к увеличению продуктивности каждого т использованной >шх« в 2-3 раза'-(табя.4), В итого пооевн с низки« к шол&ланедровашши уровнем питания формировали урожай зерна в пределах Ш,6-34,7 ц/га, а посевы с оптимальным уровнем 59,5 ц/.та; ири этом коэффициент ЭТ снижался с П99-988 до 445,

.-'.. Посевы,. иепытнваицие дефшда ааога при средней обеспеченное«« почви подвижными фосфатами в опыте I985/I986is'. полнее использовали влагу на фоне внесения азотного удобрения. На контроле и варианте Ю0К120 в расчете на i; мм использованной посевами влаги усваивалось 0,08-0,10 кг/га азота, 0,04-0,06 кг/га ?2о,-я 0,04-0,08 кг/га К£о и обеспечивалось-формирование-7,5-10,7 кг/га сухой биомассы и 3,7-4,8 кг/га зерна, При внесении 180 кг/га азота-в составе полнота минерального удобрения, обеспечивающего оптимальный уровень'минерального питания озимой шгешщк, усвоение биофильных элементов в расчете на 1 мм использованной влаги увеличивалось в 2-5 раз, достигая 0,28 кг/га азота, 0,10 кг/га р2°5'и' кг/га к£о , а синтез сухого вещества и формирование зерна возрастали, соответственно до 22,3 и 9,2 кг/г фи. Это позволило ей .сформировать-урожай зерн? 30;2 ц/га. Продуктивность посевов с низким уровнем митрального питания но превышал 10,4-14Д ц/i'a зерна. Затраты влаги на' формирование 1 ц зерна достигали в первом случае 1086, а во втором - ¡¡¡683 ц,

.При.размещении озимой пшеницы по клеверу в условиях средней обеспеченности почва годвиаными фосфатами и достаточного увлажнения (опыт 1984/1985 гг.) голоаительное воздействие азотного удобрения на повышение продуктивности водопотребления посевов проявилось только в первую половину вегетации. На варианте Н120Р80К120, где складывался оптимальный уровень минерального питания, посевы озимой пшеницы в расчете на каздш мы влаги,

Продуктивность использовании »и« 1IUWJOO».» ---------- _ ,--------

минерального питания.

Orara I983/I9S4 г.г. Ошт 1987/198В г.г.

Варианты Сухая Продуктивность водопотребления, Сухая Продуктивность водопотребления,

ЭТ, К4 био-_кг/га /шд_. ЭТ, мм био-_кг/та/мм_

опыта шсса, сухая ли сса, сухая

ц/га био- азот Р„о,. к9о ц/га био- азот г^о,- к?о

касса шсса

Возобновление вегетации - цветение

_ Контроль.. 113 18 16,1 0,20 0,04 0,21 102 21 20,2 0,34 0,13 0,41

н120к120 89 1s 20,4- 0,28 0,06 0,34 94 19 20,1 0,52 0,12 0,53

ps02120 135 48 35,6 0,33 0,12 0,49 111 23 20,9 0,30 0,18 0,37

ш20р80к120 127 40 31,3 0,41 0,09 0,49 141 49 34,5 0,70 0,21 0,85

Цветение - полная спелость

Контроль • 147 6 4,1 0,01 0,04 -0,08 146 22 15,1 0,01 0,05 -0,14

h12qk120 148 11 7,3 0,05 0,04 -0,11 159 25 15,9 0,04 0,04 -0,10

р80к120 125 16 13,1 0,13 0,07 -0,30 133 23 17,3 0,06 0,07 0,09

н120ш0к120 152 16 10,4 0,13 0,09 -0,22 124 53, 47,1 0,17 . 0,18 0,42-

• Возобновление вегетация - полная спелость

■ Контроль 260 24 9,3 0,10 0,04 0,05 247 43 17,3 0,13 0,08 0,09

н120к120 238 29 12,2 0,14 0,05 0,07 252 . 44 17,5 0,22 0,07 0,13

1j80k120 2 во 65 24,8 0,23 0,10 0,11 244 46 13,9 0,17 0,12 0,12

"•iíí20p80k120 VjJ 27s 56 19,9 0,25 0,09 0,10 265 107 40 в 4 0,46 0,20 0,26 •

использованной за период возобноаиениэ вегетации - цветение, ^даровала 48,4 кг/ге сухого вещества я потребили 0,71 кг/га азота5 0,20 кг/га ?2о5 и 1,03кг/га к2о , прзгышая.аналэгачные показатели на вариантах с низким уровне:.: минерального питания (контроль а вариант Р80К120) на 25-4Е$. Однако сочетание высокого уровня минерального питания растений с повышенным увлажнением явилось фактором, снижавшим устойчивость растений к полегании, вызванному ливневыми доздяий и сильным ветром в период фор?.шро~ вания и налива зерна. В связи с этим показатели продуктивности водопотребления за весь вегетационный период в посевах озимой пшеницы с различными уровнями минерального питания оказались довольно близкими.

В расчете на каждый т использованной за восенка-летнт вегвтаци» влаги формирование сухой биомасен и зерна достигало, соответственно, 33,2-40,3 кг/га и л, 1-12,2 кг/га, а потрзйлв-■то биофильшх элементов ~ 0,21-0,33 кг/га азота, 0,12-0,14 кг/га р2о5 и 0,21-0,43 кг/га к?о . Вэсход влаги на формирование 1 ц зерна колебался в пределах 904-821 ц.

Математическая обработка экспериментальных данных на' ЭН.1 ЕС 1010 с использованием программного; обеспечения ДИАНА (Кош-ров А.С.8 Грабарник П.Я., Галицкий В.В,, 1985) позволила выразить зависимость урожая зерна озимой пшеницн и продуктивности использования влаги посевами от уровня'водопотребления и усвоения азота и фосфора растениями в расчете на 1 мм влаги, исполь-,зованной как за весь период весенне-летней вегетации, так и за первую его половину (до фазы цветения) 'в виде уравнений регрессии; . • ■ '

(1) У = 0,013 В + 32,9Н + 216,8Р - 4,3

где: У - урожай зерна озимой пшенивд, ц/га

В - водопотребление посевов за весенне-летний

период вегетации, ш N - усвоение растениями азота в расчете на 1 мм

использованной влаги, кг/га Р - усвоение фосфора растениями в расчете на 1 ш использованной влаги, кг/га '

(2) ПВП = -0,034В + 12,1бИ + 80,4Р + 8,6

где:- ПЕЛ - продуктивность водопотребления посевами озимой пшеницы (зерно, кг/га/мм)

(3) У = 0,022 в > 30,411 + 111,6р - 1,06

где: в - водоштребленне посевов за период возобновление вегетации - цветение, мм а.- усвоение растениями азота в расчете на 1 ш

вл8ги, использованной за период возобновление вегетации - цветение, кг/га р - усвоение растениями фосфоре в расчете на 1 мм влага, использованной за период возобновление вегетации - цветение, кг/гр ПШ = - 0,021в + 9,3п + 44,75р + 3,7

Теснота связи у рогая зерна и продуктивности водопотребления посевов с водопотреблением и усвоением растениями азота и фосфора за весь период весенне-летней вегетации выражается множественным коэффициентом корреляции, равным, соответственно, 0,983 и 0,979, а за период возобновление вегетации - цветение,. соответственно, 0,867 и 0,813.

Таким образом, оптимизация уровня минерального питания • растений на серых лесных почвах является эффективным способом формирования посевов озимой пшеницы, способных в условиях недостаточного увлажнения наиболее полно использовать влаху из глубоких горизонтов почвенного профиля и снижать непроизводительные ее потеря на физическое испарение. Это позволяет растениям лучше адаптироваться к дефициту влаги и существенно (в 2-3 раза) повысить продуктивность водопотребления.

Эффективность воздействия удобрений на продуктивность использования влаги посевами озимой пшеницы подчиняется общей закономерности и определяется тем, 'в какой степени складывающийся исходный уровень азотного в фосфорного питания растений, как результирующая взаимодействия почвенно-агрохимяческих и агрозколо-гических фекторов, приближается к оптимальному и сбалансированному.

ВЫВОДЫ

1. Установлено, что растения озимой пшеницы, имеющие оптимальный или близкий к нему уровень минерального питания, способны использовать почвенную влагу при ее давлении до -1о - -14 атм я вследствие этого лучше адаптироваться к условиям недостаточного увланнения. Для растений с низким или несбалансированным уровнем минерального питания почвенная влага при давлении ниже -8 атм является недоступной,

2. Дефицит влага в почве ограничивает усвоение фосфора посевами озимой гспэЕзгшу в большей степени, чем азота, вследствие чего нарушается нормальное соотношение при поступлении этих элементов питания в растения и обостряется потребность в фосфорном . удобрении. Внесение фосфорного удобрения под пшеницу, высеваемую после клевера, на фоне очень низкого содержания подвинных фосфа-

тов в почве (3-4 мг/ЮО г) в условаях'дефзцйтв -влагя-з песдод. вдбковагше ~ цветение, обеспечивает поБкление уровня потребления посевами азота с 35 до 72 кг/га, Р2о5 с 11 до 25 кг/га, увелачешзз прздуктианосги недопотребления с 4,8 до 10,2 кг/га/мм зерна я урозая зерна с 12,9 до 31,4 ц/га.

3. Озатя пшеница, висеваедзая по вако-овсяной смеси в условиях низкой обеспеченности фосфором (3-4 кг/100 г) и дефицита влаги в период возобновление вегетации - цветение с высокой эффективностью реагирует на азотное, и фосфорное удобрения только при достижении оптимальной сбалансированности менду этими элементами питания. Под влиянием фосфора, внесенного на (боне ек потребление растениями азота возрастает с 56 до 121 кг/га, р2о5 - с 18 до 52 кг/га, продуктивность водопотребления - с 8,8 до 22,5 кг/га/мм зерна, урожай - с 22,1 до 59,5 ц/га зерна. Под воздействием азотного удобрения, вносимого кэ фоне РК , вынос азота растениями увеличивается с 41 до 121 кг/га, Р2о5 - с 29 до 52 кг/га, продуктивность водопотребления - с ю,1 до 22,5 кг/га/мм зерна, урожай - с 24,7 до 59,5 ц/га зерна,

4. При размещении озимой пшеницы по вико-овсяной смеси на почве с содержанием подвижных фосфатов с 6-7 мг/ЮО г в условиях сильного дефицита влаги в период цветение - полная спелость наблюдается высокое положительное действие'азотного удобрения на уровень минерального питания растений, урояай и продуктивность

. водопотребления. При внесении его на фоне рк вынос азота посевами возрастает с 30 до 93 кг/га, ?205- - с 18 до 34 кг/га, продуктивность водопотребления - с 4,8 до 9,2 кг/га/мм зерна, урожай -с 14,1 до 30,2 ц/га.

5. При размещении озимой пшеницы после клевера на почве с содержанием подвижных фосфатов 7-8 мг/ЮО г в условиях достаточнс го увлажнения в течение всего периода вегетации достижение опти-

* мальной обеспеченности посевов азотом л фосфором оказалось фактором, снижающим устойчивость растений к полеганию, что сильно ог-„раничивало эффективность удобрений и формирование урожая зерна, который не превшая 39,0 ц/га,

6. Расход влаги на ЭТ посевами озимой пшеницы за весенне-летний период вегетации изменяется в зависимости от условий ув-лззшения и. уровня минерального питания растений в пределах 238328 ш, яри котором обеспечивается формирование уроаая зерна -10-60 ц/га. В общем расходе влаги преобладает доля атмосферных осадков, достигающая 192-317 мм. За первую половину, вегетации (до фазы цветения) посевами с оптимальным уровнем минерального

питания используется не менее 50-60$ всей потребляемой влаги. 16

j

■7. Взаимосвязь урояая зерна озимой лшошщн и продуктивное-... использования влаги посевами о водопотрейлением и усвоением )та и фосфора растениями в .расчете па г км влага, выраваетея .я № уравнений регрессии: У. 0,013В.+.32,9к S-,--ai6,a? - 1,3

ПВП я -0,034В. + 12,"1Я,>.'8р,4?:>'

по те.® метшим отттоит елдтщиштт: Никитшен.ВЛ1., Никатигаона Й,А.', Дмятраков-г Я,К,, За'бории А ».В», диагностика азотного питания культур полевого севооборота на серых лесных - .почвах. Тезисы докладов Веесойзшхи): совещания "Совершеснтвований спотжла даагностя с/х гветен ей",-Москва, .

1983, с.74,

Ншята'яен ВЛЬ, Задорда Д ,В»у Дуитракова -Л,Усмапоз , Морякова JI.H, Огшадшзатош минерального питания.растений -

•центральное звено возде-швания зерновых культур ю готеисав.....

ной'технологии, -- Вд1К ССОР, Цувдно, Х987, б с> ---г-За'борин'А.В, Оптимизация минерального питания как-фактор шеа-'-тения продуктивности водопотреддеяда озимой лшевэдв,Тезисы докладов Всесоюзной наушо-^ехнитесжой- кожррзадня- ''НроЛкш повышения влодоюдия кочв в уолодчях интенсивного земледелия?

- Москва, 19Б8,-с.201. , З-зо'оран A.B. -Продуктивность водопотребления з посевах озимой пшеняде при различных условиях влатообеспечонлоста я минерального питания, - Вестник'Моск.Уп-та., сер,17, Почвоведение, J.m,ß'l , 'с,70-71, '• . .•Заборик A.B., Нцкат511деи В.И.,Про.дук'сивность водопотребления озимой пшеницы -в.различных условиях.' - Почвоведение, 1988,:. . 1 12, с.89-97, ' -

, Заборин д.В, Роль .удобрений в повышении продуктивности йсиоль- -' яования 'растениями почвенной влаги. -- Тезисы доклада на Все-, . союзной -конференции "Потаенно-агрохимические' и экологические проблеш формирования высокопродуктивных агроцешзов. ■• lTyвдно,. IS8G, с. 20-7-208, , Никитшен ВЛ'1., Дмлтракова 1Л<.Заборин A.B. Сбалансированность обеспечения азотом и фосфором - определяющее условия оптимизация питания .растений. - Тезисы доклада на Х1У Всесоюзном координационном научноч.«этодичоском'совещания диагностики минерального питания с/х культур для моделирования и управления плодородием почв* - Омск, 1989» 'о,9. . .Никитшен В.И., Дматрагова-Л.К. , Заборин Д.В. С'баяатфша-ность азотного и :фосфорного ■'питания растений'-и эффективность, удобрений на серой лесной почве. - Агрохимия (принята в /печать). *