Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Совершенствование технологий возделывания озимой пшеницы и овса в севооборотах Центрального Нечерноземья

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование технологий возделывания озимой пшеницы и овса в севооборотах Центрального Нечерноземья"

На пр иси

Гончаренко Марина Сергеевна

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ И ОВСА В СЕВООБОРОТАХ ЦЕНТРАЛЬНОГО НЕЧЕРНОЗЕМЬЯ

Специальность: 06.01.01 - Общее земледелие, растениеводство 06.01.04 - Агрохимия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

5 ДЕК 2013

Москва - Новоивановское - 2013

005542064

Работа выполнена в лаборатории севооборотов и обработки почвы ГНУ Московского научно-исследовательского института сельского хозяйства «Немчиновка» Россельхозакадемии в 2008-2010 гг.

Научный руководитель: Конончук Вадим Витальевич,

доктор сельскохозяйственных наук Официальные оппоненты: Кузьмич Михаил Александрович,

доктор сельскохозяйственных наук, заведующий лабораторией удобрений и мелиорантов Московского НИИСХ «Немчиновка» Платонов Иван Григорьевич, доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры земледелия и методики опытного дела РГАУ МСХА им. К.А.Тимирязева. Ведущая организация: Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии им. Д.Н.Прянишникова.

Защита состоится /^декабря 2013 г в на заседании диссертационного совета Д 006.049.01 при Московском научно-исследовательском институте сельского хозяйства «Немчиновка» по адресу: 143026, Московская обл, Одинцовский р-н, гп.Новоивановское, ул.Калинина, д.1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского НИИСХ «Немчиновка».

Автореферат разослан « » ноября 2013 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Мерзликин А.С.

1.ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность темы. Современные сорта зерновых культур наиболее высокую урожайность и лучшее по качеству зерно формируют при выращивании их по лучшим предшественникам, соблюдении научно-обоснованной системы удобрения и обработки почвы, применения средств защиты растений от вредителей, болезней и сорняков (Дудинцев 2004; Войтович и др., 2007; Сандухадзе и др., 2011). В этой связи особое внимание уделяется совершенствованию технологий возделывания зерновых культур в севооборотах на основе энерго-ресурсосбережения и экологичности за счет расширения видового разнообразия многолетних бобовых трав как предшественников с высоким потенциалом симбиотической ^-фиксации, с тем чтобы существенно уменьшить дозы минеральных азотных удобрений под последующие культуры севооборота, улучшить экологию агроценоза, снизить себестоимость продукции. Этому же способствует и применение поверхностного рыхления и «прямого посева» в системе комбинированной обработки почвы (Саранин, Шептухов,1998; Киселев, 2005; Лошаков, 2009).

Широкое использование почвенной и растительной диагностики минерального питания растений позволит существенно уменьшить риск ошибок в расчетах доз азотных удобрений, создаст условия для стабилизации урожайности и качества зерна на более высоком уровне. Применительно к интенсивным сортам зерновых культур нового поколения в условиях Центрального Нечерноземья вышеизложенные положения требуют более глубокого изучения и проверки.

Цель исследований - совершенствование технологии возделывания новых сортов озимой пшеницы и овса в севообороте в зависимости от видового состава предшествующего пласта многолетних трав, способов основной обработки почвы и внесения органических и минеральных удобрений.

В задачи исследований входило:

- изучить влияние видового состава многолетних трав двухлетнего пользования, способов основной обработки почвы и удобрений на урожайность и качество зерна озимой пшеницы и овса в звене севооборота;

- выявить особенности содержания и сезонной динамики элементов питания в почве под изучаемыми зерновыми культурами в зависимости от предшественников и удобрений;

- установить параметры обеспеченности почвы и растений азотом в критические фазы развития для формирования урожайности и качества зерна достигнутого максимального уровня;

- определить общий и удельный вынос элементов питания озимой пшеницей и овсом, рассчитать их величины применительно к урожайности и качеству зерна достигнутого максимального уровня;

-изучить влияние элементов технологии на динамику плодородия почвы;

- дать агрономическую и экономическую оценку эффективности изучаемых элементов агротехнологии возделывания новых сортов озимой пшеницы и овса в севообороте;

- предложить производству наиболее эффективные агротехнологические решения, обеспечивающие формирование высокой урожайности зерна, снижение себестоимости его производства, рост плодородия почвы и защиту окружающей среды от загрязнения.

Научная новизна. В условиях длительного стационарного полевого опыта на среднеокультуренной дерново-подзолистой почве Центрального Нечерноземья проведено комплексное изучение влияния основных элементов агротехнологии (предшественники, способы обработки почвы, система удобрения) на урожайность и качество зерна интенсивных сортов озимой пшеницы (Немчиновская 24) и овса (Борец). Определено оптимальное сочетание агротехнических и агрохимических факторов, обеспечивающих получение 6-8 т/га зерна озимой пшеницы и 4-6 т/га зерна овса с содержанием сырого белка на уровне 11-12%. На основе почвенной и растительной диагностики конкретизирована система показателей обеспеченности почвы и растений азотом в разные фазы развития и определены критерии, обеспечивающие реализацию сортом генетического потенциала урожайности на максимально высоком уровне в различные по погодным условиям годы.

Практическая значимость. На основе экспериментально полученных данных проведена конкретизация нормативов затрат азота на сдвиг запасов N-N03 в почве и в растениях на единицу в зависимости от состава пласта предшествующих многолетних трав в прямом действии и последействии. На базе новых нормативов сформулированы рекомендации по оптимизации доз азотного удобрения при ранневесенней подкормке озимои пшеницы и при предпосевном его внесении под овес. Выявленные параметры почвенной и растительной диагностики обеспеченности азотом, изучаемых культур азотом, позволяют оперативно управлять их азотным питанием с учетом планируемой урожайности и качества зерна Практическое использование наиболее эффективных сочетаний элементов агротехнологии возделывания озимой пшеницы и овса позволит существенно повысить уровень и стабильность урожайности, улучшить качество получаемой продукции.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на заседаниях НТС Технологического центра по земледелию Московского НИИСХ «Немчиновка»(2008,2009,2010) и на Международной научно-практической конференции, посвященной 35-летию Белгородского НИИСХ (2009).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 научных работ, в т.ч. 3 в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 202 стр. компьютерного текста, содержит 28 таблиц, 15 рисунков, состоит из 7 глав, выводов и предложений производству. Список цитируемой литературы включает 186 источников, в том числе 10 на иностранных языках. Приложения изложены на 37 стр.

2.Условия, объекты и методика проведения исследований.

Исследования проводили в 2008-2010 гг на опытном участке Московского НИИСХ «Немчиновка» ( Одинцовский район Московской обл.) в длительном стационарном полевом опыте в зерновом звене двух 8-польных полевых севооборотов с разным насыщением бобовыми культурами. Чередование культур в севообороте с 25% долей бобовых: сидеральный пар (горчица), озимое тритикале, яровая пшеница, ячмень +многолетние травы (клевер+люцерна+тимофеевка), многолетние травы 1-2 годов пользования, озимая пшеница, овес. Структура севооборота с 50% бобовых включала: сидеральный пар (люпин узколистный), озимое тритикале, горох (пелюшка) на зерно, ячмень + многолетние травы (клевер+люцерна), многолетние травы 1-2 годов пользования, озимая пшеница, овес.

Вегетационный период 2007-2008 гг по данным AMC «Немчиновка» отличался избытком осадков (+30% к норме) и повышенным температурным режимом (+2,6 °С). Погодные условия 2008-2009 гг складывались более благоприятно как по сумме и распределению осадков, так и по температурному режиму. Вегетационный период 2010 г характеризовался существенным недобором осадков от начала налива зерна и до его полной спелости (67 мм и 138 мм по норме), что в условиях повышенных среднемесячных температур воздуха, особенно в июле месяце (+8,6 °С к норме), привело к снижению урожайности на 43-46% к уровню 2009 г.

Почва опытного участка - дерново-подзолистая, среднесуглинистая, средней окультуренностй. Осенью 2007 г после последнего укоса многолетних трав пахотном 0-20 см слое содержалось: гумуса - 1,53-1,96%, Р205 и К20 - 105-205 мг/кг и 70-113 мг/кг соответственно, рНКсг 5,9-6,4, Нг- 0,65-1,42 мг-экв/100 г.

Опыт трехфакторный. Фактор А - доля бобовых культур (состав травосмесей) в севообороте: 1) 25% (клевер+люцерна+тимофеевка), 2) 50% (клевер+люцерна). Фактор В - способы основной обработки почвы: 1) вспашка на 20-22 см; 2) комбинированная обработка (сочетание глубокой на 27-30 см вспашки с мелким отвальным рыхлением на 8-12 см). Фактор С -системы удобрения: 1) навоз 40т/га; 2) навоз + К(фон), 3) фон+Nj 4) ,фон+К2 5) фон+Из, 6) фон+К4.

Для озимой пшеницы доза единовременно внесенного калия составила 300 кг/га, для овса - 60 кг/га. Единичная доза азота изменялась в зависимости от культуры: для озимой пшеницы - 50 кг/га, шаг 50 кг/га, для овса - 30 кг/га, шаг 30 кг/га. Под озимую пшеницу азотные удобрения в диапазоне доз 50-150 кг/га вносили в два срока: 30 кг/га перед посевом под культивацию, 20-120 кг/га - рано весной в подкормку. Дозу азота 200 кг/га дробили на 4 срока: 30 кг/га - под культивацию перед посевом, 100 кг/га - в ранневесеннюю подкормку, 40 кг/га - в фазу выхода в трубку, 30 кг/га - в колошение сухим рассевом. Под овес все дозы азота вносили под предпосевную культивацию.

Общая площадь делянки 144 м2, повторность 4-х кратная. Способ уборки - поделяночный, прямым комбайнированием (Сампо-130). Агротехника - общепринятая в зоне, кроме изучаемых элементов. Использовали следующие удобрения: Naa и Кх. Фосфорные удобрения не вносили. Высевали озимую пшеницу Немчиновская 24 и овес Борец. Норма высева - 5 и 4 млн/га. всхожих и протравленных (винцит) семян соответственно по культурам. В течение активной вегетации озимой пшеницы и овса применяли интенсивную защиту растений от вредителей, болезней и сорняков. Для опрыскивания использовали баковую смесь гербицидов: осенью - Линтур ВДГ 150 г/га + Каратэ (0,2 л/га) + Фундазол (500 г/га), весной - Линтур ВДГ 150 г/га + Альто Супер КЭ 0,5 л/га + Каратэ 0,2 л/га с помощью опрыскивателя Amazone US -605.

Анализы почвы и растений выполняли в акредитованной аналитической лаборатории института. При этом использовали методы и ГОСТы, принятые в Агрохимической службе. Содержание сырого белка в зерне рассчитывали умножением количества No6l4. на коэффициент 5,7. Статистическую обработку опытных данных проводили методом дисперсионного и регрессионного анализов с использованием компьютерных программ Географической Сети опытов ВНИИ удобрений и агропочвоведения им.Д.Н.Прянишникова (1990). Экономическую оценку агроприемов проводили по «Методике определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники»(1998) с учетом существующих расценок на год реализации товарной продукции.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1. Динамика содержания элементов питания в почве под озимой пшеницей и овсом.

Во все годы исследований под обеими культурами наблюдалось снижение содержания N-N03 в почве, начиная от возобновления весенней вегетации (период максимума) и до середины или конца вегетации (период минимума). В период максимума в слое почвы 0-60 см под озимой пшеницей на естественном азотном фоне (N0) в среднем по двум полям содержалось от 35 кг/га N-N03 (пласт бобово-злаковой травосмеси) до 110 кг/га (пласт бобовой травосмеси), а на удобренных азотом вариантах - 81-197 и 154-197 кг/га соответственно, причем без четкой связи с величиной доз внесенного азота. При этом в расчете на 100 кг/га азота удобрений запасы N-N03 возрастали на 70 и 50 кг/га, а затраты Ы- удобрения на сдвиг запасов N-N03 в почве на 100 кг/га составляли 140 и 200 кг/га соответственно по указанным предшественникам (табл. 1).

В почве под овсом при наличии четкой корреляционной связи запасов N-N03 с дозами азота (г=0,88-0,95) расчетное количество нитратов в почве под влиянием азотных удобрений в дозах 30-120 кг/га возрастало с 78 и 64 кг/га (N0) до 102-173 кг/га и 102-215 кг/га или на 80 и 130 кг/га в расчете на 100 кг/га внесенного с удобрениями азота. При этом затраты К-удобрения на сдвиг запасов N-N03 в почве составили 130 кг/га по обороту пласта бобово-злаковой травосмеси и 80 кг/га - по обороту пласта двойной бобовой травосмеси. Полученные нами нормативы могут быть использованы при расчетах доз азотных удобрений.

К началу колошения пшеницы и выметывания метелки у овса запасы N-N03 в почве существенно уменьшились в результате его потребления на создание надземной биомассы. В этот период запасы азота варьировали: под озимой пшеницей - от 6-8 кг/га до 30-50 кг/га, а под овсом - от 13-30 кг/га до 13-62 кг/га в зависимости от доз N. К фазе полной спелости зерна количество нитратного азота в почве под обеими культурами изменялось слабо. На вариантах с внесением оптимальных по урожайности и качеству зерна доз азота остаточные запасы N-N03 в почве не превышали 20-24 кг га в расчете на слой почвы 0-60 см.

Направленность сезонных изменений содержания подвижного фосфора и калия в почве под озимой пшеницей и овсом имела аналогичный характер. При этом в период максимума в слое 0-30 см почвы под озимой пшеницей содержалось в среднем 185-240 мг/кг и 190-246 мг/кг Р 2 05, 90-180 и 86-155 мг/кг К20, а в период минимума - 146-187мг/ кг и 117-168мг/кг Р205, 51-89

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Гончаренко, Марина Сергеевна, Москва - Новоивановское

российская академия сельскохозяйственных наук

гну московский научно-исследовательский институт селького хозяйства «немчиновка»

На правахрукописи

042014-52491

Гончаренко Марина Сергеевна

Совершенствование технологий возделывания озимой пшеницы и овса в севооборотах Центрального Нечерноземья.

Специальность: 06.01.01. - общее земледелие 06.01.04 - агрохимия

диссертация

на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук

Конончук в.в.

Москва-Новоивановское 2013

Содержание

Введение.........................................................................................4

Глава 1. Обзор литературы............................................................8

1.1. Питательный режим почвы и динамика элементов питания в

течение активной вегетации сельскохозяйственных культур......................................................................................8

1.2. Предшественники и урожайность озимой пшеницы и овса................17

1.3. Обработка почвы и урожайность озимой пшеницы и овса................23

1.4. Влияние удобрений на урожайность озимой пшеницы и

овса в Нечерноземной зоне РФ.................................................28

1.5. Роль предшественников и способов обработки почвы в формировании качества зерна озимой пшеницы и овса....................31

1.6. Роль удобрений в формировании качества зерна

озимой пшеницы и овса...........................................................32

1.7. Почвенная и растительная диагностика азотного

питания озимой пшеницы и овса в севообороте............................36

Глава 2. Методика и условия исследований.......................................44

2.1. Методика исследований...........................................................44

2.1. Агрометеорологические условия проведения исследований.............47

Глава 3. Питательный режим почвы в зависимости от возделываемых

культур и вносимых удобрений............................................51

3.1. Динамика содержания нитратного азота в почве под озимой пшеницей и овсом в зависимости от доз азотных удобрений..............51

3.2. Динамика содержания подвижного калия в почве в период вегетации озимой пшеницы и овса................................................55

3.3. Динамика содержания подвижного фосфора в почве в период вегетации озимой пшеницы и овса................................................58

3.4. Изменение агрохимических свойств почвы в завершающем

звене севооборота....................................................................61

Глава 4. Влияние агротехнических факторов

на урожайность зерна озимой пшеницы и овса.......................66

4.1. Влияние предшественников на урожайность озимой

пшеницы и овса.......................................................................69

4.2. Влияние способов основной обработки почвы на урожайность

озимой пшеницы и овса.............................................................72

4.3. Урожайность зерна озимой пшеницы и овса в зависимости

от систем применения удобрений............................................... 74

Глава 5. Влияние предшественников, способов основной обработки почвы и удобрений на качество зерна, содержание и вынос элементов питания урожаем................85

5. 1. Влияние предшественников и способов основной обработки

почвы на качество зерна озимой пшеницы и овса..............................85

5. 2. Влияние удобрений на содержание сырого белка в зерне озимой

пшеницы и овса.......................................................................87

5.3. Влияние удобрений на содержание и вынос элементов

питания урожаем озимой пшеницы и овса в севообороте....................97

Глава 6. Почвенная и растительная диагностика азотного

питания озимой пшеницы и овса в севообороте......................121

Глава 7. Экономическая эффективность возделывания

озимой пшеницы и овса после многолетних трав.................135

ВЫВОДЫ....................................................................................142

Предложения производству............................................................145

Приложение.................................................................................147

Список литературы.....................................................................184

Введение.

Наблюдающееся в последние десятилетия широкое внедрение в сельское хозяйство Центрального Нечерноземья высокоурожайных интенсивных сортов озимых и яровых культур нового поколения Немчиновской селекции, отличающихся устойчивостью к полеганию и болезням, высокой отзывчивостью на удобрения и средства защиты растений, позволяет в короткие сроки обеспечить население собственным продовольственным зерном, а развивающееся животноводство полноценным концентрированными кормами.

Выведенные на высоком агрономическом фоне, они предъявляют повышенные требования к условиям возделывания и в первую очередь - к таким элементам технологии, как предшественник, обработка почвы, система применения удобрений.

Опыт сельскохозяйственных научно-исследовательских учреждений и передовых хозяйств региона свидетельствует о том, что наиболее высокая урожайность и лучшее по качеству зерно формируется при возделывании зерновых культур по лучшим предшественникам, научно обоснованной системе основной обработки почвы и удобрений, интегрированной системе защиты растений от вредителей, болезней и сорняков, строгом соблюдении технологической дисциплины (Саранин, Дудинцев, 1987; Дудкин, 1997; Дудинцев, 2004; Сандухадзе и др., 2011).

При среднем уровне плодородия почвы большей части пашни Центрального региона России в свете известных деградационных тенденций в современном земледелии, вызванных сменой экономических отношений между государствами и сельхозтоваропроизводителями, проявляющихся в нарушении научно обоснованных севооборотов, регламентов основной обработки почвы, существенном уменьшении объемов применения органических и минеральных удобрений в связи с резким спадом поголовья скота и высокими ценами последних на внутреннем рынке, наибольшую актуальность приобретают исследования по совершенствованию технологий возделвывания зерновых колосовых культур на основе принципов энерго-ресурсосбережения и

экологичности.При этом особое внимание уделяется расширению видового разнообразия многолетних бобовых и бобово-злаковых трав в травяных звеньях севооборотов введением в состав на ряду с традиционным клевером луговым и тимофеевкой также люцерны, галеги восточной, лядвенца рогатого, что позволяет уменьшить дозы промышленных азотных удобрений за счет роста поступления в почву симбиотически связанного азота.

В системе основной обработки почвы представляется возможным шире использовать малозатратное поверхостное рыхление или «нулевую» обработку (прямой посев), чередуя их с культурной вспашкой 2-3 раза за ротацию 6-8-польных полевых севооборотов,что заметно снижает себестоимость получаемой продукции и не влияет на урожайность основных зерновых культур севооборота (Дудинцев, 1984; Шептухов, Нестерова, 1994).

При обосновании систем удобрения в севооборотах необходимо шире использовать возможности диагностического подхода к расчету доз минеральных удобрений особенно азотных ввиду их высокой подвижности и миграционной способности. Это позволит заметно уменьшить риск ошибочных расчетов, сопровождаемых недобором урожая, потерей качества, ухудшением экологии агрофитоценозов и прилегающих территорий.

В Центральном регионе Нечерноземной зоны применительно к новым сортам озимых и яровых зерновых культур селекции Московского НИИСХ «Немчиновка» отмеченные положения требуют дальнейшего изучения.

Цель наших исследований состояла в совершенствовании технологии возделывания новых сортов озимой пшеницы и овса в севообороте в зависимости от видового состава предшествующего пласта многолетних трав, способов основной обработки почвы и применения удобрений:

Задачи исследований:

• изучить влияние видового состава многолетних трав 2-х лет пользования, способов основной обработки почвы и удобрений на урожайность и качество зерна озимой пшеницы и овса в севообороте;

• выявить особенности содержания и сезонной динамики элементов питания в почве под зерновыми культурами в зависимости от предшественников и удобрений;

• установить диагностические параметры обеспеченности почвы и растений азотом в критические фазы развития для формирования урожайности и качества зерна достигнутого максимального уровня;

• рассчитать общий и удельный вынос элементов питания озимой пшеницей и овсом, определить размеры их применительно к величинам урожайности и качества зерна достигнутого максимального уровня;

• выявить направленность и количественные изменения основных показателей потенциального и эффективного плодородия почвы под влиянием элементов агротехнологии в рассматриваемом зерновом звене севооборота;

• дать комплексную агрономическую и экономическую оценку влияния изучаемых элементов агротехнологии возделывания новых сортов озимой пшеницы и овса в севообороте;

• предложить производству наиболее эффективные агротехнологи-ческие решения, обеспечивающие формирование высокой урожайности зерна снижении себестоимости его производства, рост плодородия почвы и защиту окружающей среды от загрязнения.

Научная новизна. Впервые в условиях длительного стационарного полевого опыта на среднеокультуренной дерново-подзолистой почве Центрального Нечерноземья в севообороте проведено комплексное изучение влияния основных элементов агротехнологии (предшественники, способы обработки почвы, система удобрения) на урожайность и качество зерна интенсивных сортов озимой пшеницы (Немчиновская 24) и овса (Борец). Определено оптимальное сочетание агротехнических и агрохимических факторов, обеспечивающих получение 6-8 т/га зерна озимой пшеницы и 4-6 т/га зерна овса с со-

держанием сырого белка на уровне 11-12%. На основе почвенной и растительной диагностики конкретизирована динамика показателей обеспеченности почвы и растений азотом в разные фазы развития и определены критерии, обеспечивающие реализацию сортом генетического потенциала урожайности на максимально высоком уровне в различные по погодным условиям годы.

Практическая значимость. На основе экспериментально полученных данных проведена конкретизация нормативов затрат азота на сдвиг запасов Ы-ЫОз в почве и Ыобщ. в растениях на единицу в зависимости от состава пласта предшествующих многолетних трав в прямом действии и последействии. На базе этих нормативов сформулированы рекомендации по оптимизации доз азотного удобрения при ранневесенней подкормке озимой пшеницы и при предпосевном его внесении под овес. Выявленные параметры почвенной и растительной диагностики обеспеченности изученных культур азотом позволяют оперативно управлять их азотным питанием с учетом планируемой урожайности и качества зерна. Практическое использование наиболее эффективных сочетаний элементов агротехнологии возделывания озимой пшеницы и овса позволит существенно повысить уровень и стабильность урожайности, улучшить качество получаемой продукции.

Глава 1. Обзор литературы.

1.1. Питательный режим почвы и динамика элементов питания в течение активной вегетации сельскохозяйственных культур.

Содержание общего азота в пахотном слое почв разного генезиса варьирует в широких пределах от 0,07-0,08 % в слабоокультуренных подзолистых почвах до 0,31-0,51 % в черноземах. Основная часть азота в почве входит в состав гумуса (70-90 %). На минеральные соединения (N-N03, N-N1-14) приходится от 0,8-3,1 до 5,4-7,4 % соответственно по указанным почвенным разностям (Щербаков, Рудай, 1983; Чуб и др., 1999; Безносиков, 2000). у '

Органические соединения азота практически недоступны растениям. Последние для своего роста и развития используют минеральные его формы, образующиеся в почвах вследствие минерализации (разложения) органического вещества почвенными микроорганизмами.

Из минеральных соединений почвенного азота наиболее подвижна, а следовательно, и наиболее доступна растениям нитратная форма. Аммонийная форма играет меньшую роль в обеспечении растений азотом, поскольку используется ими главным образом после нитрификации. В. В. Окорковым с соавторами (2011) показано, что при преимущественной доле аммонийного азота в неудобренной серой лесной почве Владимирского ополья (80 % от суммы N-N03 + N-N1^4) снижение ее от всходов до колошения зерновых культур составило всего около 8 %, в то время как уменьшение нитратов в почве за этот же период доходило до 56 %. Предпочтение растениями нитратной формы азота в сравнении с аммонийной по мнению авторов кроется очевидно в энергетике поглощения и последующей трансформации ее в корнях.

Многочисленными исследованиями в различных почвенно-климатических зонах России, проведенными за последние 40 лет, четко установлен характер сезонных изменений содержания минерального (нитратного)

азота в почвах под сельскохозяйственными культурами с максимумом в нача-

I/ ^

ле и минимумом в середине или конце вегетации (Лукьянчикова, 1981; Ники-тишен, 1984; Мякинькова, 1986; Власова, 1994; Комиссарова и др., 1991; Ов-

9 х

^ и/ ^ 2.

сянников, Лаврова, 1991; Бортникова, 1999;<йашашв^ШШ; ЖариковаУЖШЗ^

V I

Дудинцев, Афанасьева и др., 2006; Дудинцев, Каланчина и др., 2006; Конон-

^ и^

чук, Герасимова и др., 2007; Политыко, Парыгина и др., 2008; Окорков, Окор-

V/ \у

кова и др., 2008; Бузов, Гречишкина и др., 2009; Сандухадзе, Журавлева и др.,

V^

2011; Новичихин, Мухина, 2011).

Так, Л. Л. Мякиньковой (1986) на дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве ЦОС ВИУА в посевах яровой пшеницы в севообороте после вико-овсяной смеси показано, что максимальные запасы N-N03 в слое 0-40 см наблюдались весной в кущение и составляли на естественном азотном фоне в разные годы 34-52 кг/га, а на удобренных азотом вариантах ^ 90-180) - 86153 кг/га в зависимости от доз. К началу формирования и налива зерна (конец цветения - начало молочно -восковой спелости) запасы N-N03 в почве уменьшались вследствие потребления растениями на формирование надземной биомассы до 4-7 и 26-29 кг/га соответственно по вариантам.

Е.В. Дудинцевым и др. (2006), П. М. Политыко и др. (2008), Б. И. Сандухадзе с соавт. (2011) в исследованиях на среднеокультуренной дерново - подзолистой почве установлен аналогичный ход сезонных изменений содержания и запасов нитратного и минерального азота в 0-20, 0-40 см слоях под озимой пшеницей, высеваемой в севооборотах, как по чистому, так и по занятому (вико - овес) пару. При этом содержание N-N03 в почве (0-20 см) по базовой технологии в фазу трубкования составило 19,6 мг/кг и уменьшилось к фазе колошения до 1 мг/кг. По интенсивной технологии при дозе азота 90 кг/га + N30 в подкормку количество нитратов в почве в течение всей вегетации поддерживалось на более высоком уровне 28-29 мг/кг и 1-5 мг/кг соответственно по периодам (Дудинцев, Каланчина и др., 2006).

По данным Б. И. Сандухадзе, Е. В. Журавлевой и др., (2011) при посеве озимой пшеницы разных сортов по чистому пару без дополнительного внесения азотных удобрений запасы N-N03 в 0-40 см слое дерново-подзолистой почвы снижались от трубкования к фазе колошения с 14 до 9 кг/га, затем к уборке урожая несколько возрастали до 10-12 кг/га за счет отсутствия потреб-

ления и текущей нитрификации. Внесение N120 весной в подкормку повышало запасы N-NO3 в почве этого опыта до 52 кг/га, которые к полной спелости зерна уменьшились до 14 кг/га.

_у

При выращивании покровного ячменя в травяном звене (Конончук, Герасимова и др., 2007), максимальные запасы N-N03 в 0-90 см слое почвы отмечались по всходам и составляли по злаковому предшественнику (яровая пшеница) без применения удобрений 70 кг/га, по зернобобовому (пелюшка на зерно) - 90 кг/га. Внесение перед посевом N6o совместно с РбоКбо повышало их величину до 78 и 150 кг/га ответственно по предшественникам. По мере накопления биомассы количество N-NO3 в почве резко снижалось и к фазе полной спелости зерна составило 15-25 кг/га по яровой пшенице и 16-31 кг/га - по пе-люшке.

Подобный ход динамики содержания минерального азота в посевах озимой пшеницы и других зерновых колосовых культур, возделываемых на серых лесных почвах, описан в работах В. И. Никитишена (1984); 3. И. Лукьян-чиковой (1981); В. В. Окоркова, Л. А. Окорковой и др., (2008). Они показывают, что изменение содержания Nmin в корнеобитаемом (0-40 и 0-60 см) слое почвы в течение весеннее-летней вегетации в большей степени определялось потреблением его растениями, чем вымыванием. Так, если при возобновлении активной вегетации озимой пшеницы запасы Nmin, созданные внесением N60 на фоне РК, составляли 90 кг/га, то к полной спелости зерна они достигли минимума - 16 кг/га (Никитишен, 1984).

На хорошо окультуренных серых лесных почвах Владимирского ополья (Окорков, Окоркова и др., 2008) среднегодовые запасы нитратного азота в 040 см слое за ротацию 8-польного зернокормового севооборота уменьшались от начала вегетации к ее середине (колошение - цветение, бутонизация). Уровень уменьшения составил 49-65 % или от 44-150 кг/га до 22-83 кг/га. К уборке урожая авторы отмечали небольшой рост запасов N-NO3 на всех вариантах опыта, обусловленный нитрификацией в почве при отсутствии потребления.

Таким образом, изучение научной литературы по вопросам трансформации и сезонной динамики минерального азота в почвах Нечерноземной зоны России указыв