Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ВЛИЯНИЕ ОКУЛЬТУРЕННОСТИ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ И УРОВНЯ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ НА УРОЖАЙ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА ИНТЕНСИВНЫХ СОРТОВ ПШЕНИЦЫ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "ВЛИЯНИЕ ОКУЛЬТУРЕННОСТИ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ И УРОВНЯ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ НА УРОЖАЙ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА ИНТЕНСИВНЫХ СОРТОВ ПШЕНИЦЫ"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

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

ЧЕРКАШИНА Надежда Федоровна

влияние окультуренности дерново-подзолистой почвы и уровня минерального питания на урожай и качество зерна интенсивных

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА — 1982

На правах рукописи

сортов пшеницы

Специальность 06.01.04 — агрохимия

Диссертационная работа выполнена на Учебно-опытной агробиостанции Московского государственного университета имени М. В, Ломоносова.

Научный руководитель — доктор биологических наук |ПГВ Юрнн.[

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор X. К. Асаров, кандидат биологических наук Л. В. Чечеткина.

Ведущее предприятие — Научно-исследовательский инсти-т>т центральных районов Нечерноземной зоны.

Защита диссертации состоится «с?^» и^ОЛ- 1982 г.

в « » час. на заседании Специализированного Совета Д 120.35.02 при Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева. Адрес: 127550, г. Москва, И-550, ул. Тимирязевская, 49. Ученый совет ТСХА.

С диссертацией м** " ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат р; ■ ■ 1982 г.

ч " Ученый секретарь Специализированного совета кандгдат биологических нау доцент

нау^

ООА/и*-^— Л. А.

Дорожкина

Актуальность исследования. Изучение максимального использования потенциальных возможностей новых сортов пшеницы интенсивного типа в повышении урожая зерна и его качества посредством применения минеральных удобрений в зависимости от свойств почв — актуальная задача для вновь районированных сортов в условиях центральных районов Нечерноземной зоны.

Цель работы. Изучить влияние повышенных доз азотных удобрений на урожай и качество зерна районированных и перспективных сортов озимой и яровой пшеницы. Определить потребность растений пшеницы в удобрениях для формирования высокого урожая зерна на дерново-подзолистой почве разной степени окультуренностн, оценить преимущество того или иного сорта по способности использовать повышенное количество азотных удобрений. Проконтролировать биологическую активность почв при повышенном уровне азотных удобрений на почвах различного плодородия. В соответствии с поставленной целью изучить следующие вопросы:

— особенности формирования урожая зерна интенсивных сортов озимой (Мироновская 808, Ильнчевка) и яровой (Стрела, Московская 21, Ленинградка) пшеницы при возрастающих дозах азотных удобрении на почвах различной степени окультуренностн;

— влияние возрастающего уровня азотного удобрения на технологические качества зерна пшеницы на почвах различной степени окультуренностн;

— исследование биологической активности почвы в ризосфере пшеницы при повышенных дозах азотных удобрений на почвах различной степени окультуренностн.

Новизна работы. Сопряженные исследования по влиянию различных факторов: свойств дерново-подзолистых почв разного уровня плодородия, повышенных доз азотных удобрений (120, 150, 180 кг/га) на фоне фосфорно-калпйных на формирование урожая и качества зерна районированных и перспективных сортов озимой и яровой пшеницы позволили установить оптимальную дозу азота — 120 кг/га для изучаемых сортов.

Цзптр. ваучнгз Шлзотем tí'ít, е;д. сзг.;ло1.

Биологические особенности сортов пшеницы выявлены в реакции на степень окультуренности почвы, повышенные дозы азотных удобрений, метеорологические условия года.

Изучено действие повышенных доз азотных удобрений на биологическую активность почв в ризосфере пшеницы на почвах различной степени окультуренности.

Разработана методика определения реакционной способности почв (авторское свидетельство Лв 371457).

Практическая ценность и реализация результатов. Результаты исследований вошли в «Рекомендации по повышению плодородия почв, уровня и качества урожая сельскохозяйственных культур» (1977 г.) и «Рекомендации по технологии получения высоких, устойчивых урожаев пшеницы хорошего качества в Нечерноземной зоне» (1980 г.), широко внедряются в совхозах н колхозах Московской области. В 1980 г. результаты работы, изложенные в рекомендациях, демонстрировались на выставке «Московская область в борьбе за эффективность и качество труда» и отмечены бронзовой медалью ВДНХ.

Публикация. По материалам диссертации опубликовано 8 статей и 9 тезисов, три работы сданы в печать. На один нз разделов работы получено авторское свидетельство Комитета по делам изобретений н открытий Совета Министров СССР ЛГа 37М57, 1972 г.

, Объем работы. Диссертация состоит из введення, обзора литературы, экспериментальной части (содержащей 6 глав), выводов, предложений производству. Работа изложена на 159 страницах машинописного теиста, включает 31 таблицы, 7 рисунков, 21 приложение; в список использованной литературы входит 250 источников, в том числе 30 на иностранном языке.

Условия и методы исследования

Исследования проводили в течение 1975—1978 гг. на Учеб-но-опытпон агробиологической станции МГУ в стационарных плодосменных севооборотах на дерново-подзолистой средне-суглипнстой почве разной степенн окультуренности.

Хорошо окультуренная почва имела нейтральную реакцию среды рН — 6,72; высокое содержание гумуса — 4,4%; общего азота — 0,22%; небольшую гидролитическую кислотность (Нг ) — 1,83 мг. экв на 100 г; высокое содержание подвижного Р2О5 — 46,9 и подвижного КаО — 37,8 мг/100 г, сумма поглощенных оснований (5) составила 17,0 мг. экв на 100 г почвы; степень насыщенности почв (V) — 90,5%. Сред-иеокультуренная почва отличалась слабокислой реакцией среды рН — 5,25; пониженным содержанием подвижных форм фосфора и калия— 19,5 и 6,4 мг на 100 г; содержание гумуса 2

составляло ¿,55%, азота Нг — 3,7 и — 8,30 мг. экв

на 100 г почвы; V — 69,11% .

Годы исследований резко отличались по метеорологическим условиям. 1975 год отличался недостатком влаги и повышенной температурой воздуха. В 1977 году количество выпавших осадков за весенне-летний период соответствовало средней многолетней, 1976 н 1978 годы характеризовались избыточным увлажнением и пониженной температурой в течение вегетационного периода.

, В полевых опытах на хорошо н сред неокульту репной почвах минеральные удобрения вносили в виде аммиачной селитры, гранулированного суперфосфата и хлористого калия. Действие азота в дозах 30, 60, 90, 120, 150 кг/га в посевах озимой пшеницы изучалось на фоне N30P40K40 на хорошо окультуренной н N30P130K150 на средиеокультурепиой ночвах. В посевах яровой пшеницы дозы азота 30, 90 и 150 кг/га изучали по Фоновому удобрению N30P20K25 на хорошо окультуренной и N30P90K120 на среднеокультуренной почвах. Аммиачную селитру вносили рано весной по «черепку» и в конце фазы кущения.

Расчет удобрений проводился по выносу NPK урожаем пшеницы с учетом коэффициентов использования питательных веществ из почвы и вносимых удобрений, согласно методическим рекомендациям, разрабдтанным ВЛСХНИЛ и ВИУЛ (Кулаковская, 1975, 1976; Шатилов, 1975: Минееп и др., 1980), на получение 60 ц/ra зерна озимой и 40 ц/га яровой пшеницы .

Доза азота — 30 кг/га на фоновом удобрении NPK принята за контроль. Площадь делянок 10—35 м2, повторность шестикратная. Размещение вариантов — рендомизированное. Агротехника пшеницы общепринятая для условий Московской области.

Растительные п почвенные образцы исследовали общепринятыми методами (Арннушкнна, 1970; Га лет ян, 1974; Петербургский, 1954), содержание аминокислот в зерне пшеннцы определяли после гидролиза в 6н НС1 в течение 24 час. на аминокислотном анализаторе. Технологическую оценку качества зерна пшеницы проводили в соответствии с методиками ГОСТа.

Данные урожайности зерна обрабатывали методом дисперсионного анализа {Доспехов, 1968).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Влияние повышенных доз азотных удобрений на формирование урожая зерна озимой и яровой пшеницы на разных по окультуренности почвах. Увеличение уровня азотного удобрении на разных по окультуренности почвах обеспечивало зна-

чительное Повышение урожая зерна, В среднем за Tpii года (1976—1978 гг.) урожай зерна озимой пшеницы на хорошо окультуренной почве и варианте с дозой азота 30 составлял 42,4 ц/га, на среднеокультуренной — 26,1 ц/га. С повышением уровня азотного удобрения до 90 кг/га на фоновом удобрении N30P40K40 урожайность озимок пшеницы возрастала на 7,2; на фоне N30P130K150 на 4,1 ц/га. Разница между дозами азота 30 и 90 кг/га на обеих почвах была существенной, за исключением 1977 года по Мироновской 808 (табл. 1).

Таблица 1

Влияние повышенных доз азотных удобрений на урожайность озимой пшетшы, ц/га

Доза азота, кг/га 1976 г. 1977 г, 1978 г.

Мироновская 808 Ильи-чеека Мироновская 808 Ильи-чсвка Мироновская 808 Ильн-чевка

Хорошо окультуренная почва (фон — N30P40K40)

30 50,4 36,8 43,0 48,9 41,3

60 53.3 41.7 43,0 52,0 48,9

90 57,4 41,2 44,0 54,9 50,9

120 55,7 40.8 44,0 55,7 41,1

150 55.3 37,9 43.0 50.9 34,4

HCPW ц/га 4,16 4,20 2,39 2,31 4,51

Сред неокульту репная почва (фон — N30P130KI50)

30 24,8 20,1 28,5 29,4 21.4

60 25.6 20,1 29.9 32,3 25,0

90 29,1 20,4 30,7 31,2 30.6

120 26,1 2(5,7 30,5 31,2 25,5

150 26,3 26,7 30,0 29,6 21,2

НСР<» ц/га 0,58 0,43 1,23 1,17 2,43

34,1 39,1 48,9 42,8 33,3 4,38

23,5 26,4 30,3 30,9 23,3 2,19

Повышенные дозы азота и погодные условия неодинаково отразились на биологических особенностях сортов озимой пшеницы особенно на хорошо окультуренной почве. Так, урожайность Мироновской 808 в среднем по всем вариантам опыта в 1976 г. и 1978 г. была на 14,1 и 3,7 ц/га выше Нльичевкн, но в 1977 году урожай зерна Мироновской 808 был на 9,0 ц/га ниже, что, вероятно, связано с высокой пластичностью сорта Мироновская 808 и повышенными потенциальными возможностями сорта Ильичевка в годы с оптимальным режимом ала необеспеченности.

• За годы исследовании эффективной дозой азота для озимой пшеницы можно считать дозу 90, при которой урожай зерна сорта Мироновская 808 на хорошо окультуренной почве увеличился на 6,1 н/га. Ильнчевки—на 8,4 и/га; на почве сред-

ней степени окультуренностн соответственно по сортам на 4,2 и 4,0 ц/га.

Для сортов яровой пшеницы наименьшая существенная разница между дозами азота 30 и 90 кг/га отмечена на сред-неокультуренной почве в 1975 и 1976 гг. (табл. 2).

Т а б л и ц а 2

Влияние повышенных доз азотных удобрений на урожайность яро вон пшеницы, ц/га

Доза азота, кг/га 1975 г. 1976 г. 1977 г. 1978 г.

Московская 21 Стрела Москов- j екая 21 Стрела Московская 21 £5. —» м ¿Г СЗ = 3 « э ч 2-

Хорошо окультуренная почва (фон — N30P20K25)

30 24,1 31,4 38,8 38,8 18,1 20,8 19,7

90 26.5 31,-1 40,5 41,4 19.1 21,3 22,6

150 21,9 27,3 35,7 38,8 17,3 17,8 37,1

НСРМ и/га 2,64 2,11 3,28 3,07 2 jo 2,83 3,53

Среднеокультуреннзя почва {фон — N30P90K120)

30 22,9 29,6 28,6 32,9 21,4 19.8

90 27,5 31,5 30,8 35,6 21,9 19,7

150 21,3 26,3 25,0 28.9 19.3 18,9

НСР« ц/га 3,14 2.90 1,03 1,15 2,10 1,93

Высокой урожайностью отличался сорт Стрела по сравнению с Московской 21 и Ленинградкой. Общая тенденция к увеличению урожая зерна яровой пшеницы и особенно его качества отмечена в варианте с дозой N90 кг/га. Увеличение урожая зерна озимой и яровой пшеницы связано с такими элементами структуры, как число продуктивных стеблей и зерен в колосе, масса зерна с колоса и масса 1000 зерен.

Негативные свойства почв средней окультуренноети сдерживали рост урожайности лишь озимой пшеницы, для яровой — окультуренность почв не имела значения.

Повышение доз азотных удобрений до 150 кг/га было не эффективно как для озимой, так и для яровой пшеницы.

В ходе исследований проводился постоянный учет прироста листовой поверхности в результате чего установлено, что наибольший прирост площади листьев наблюдался по всем вариантам в период выхода в трубку — колошение как на хорошо, так и на сред нео культурен ной почвах. Повышение азотного удобрения до 150 кг/га не вызывало заметного увеличения площади листового аппарата по сравнению с дозой N90 кг/га озимой и яровой пщешшы. - -

Повышение уровня азотного удобрения до 90 кг/га способствовало увеличению массы сухого вещества озимой и яровой пшеницы на хорошо и средиеокультурепной почвах. Например, с увеличением дозы азотных удобрений до 90 и 120 кг/га биомасса растений озимой пшеницы возрастала в 1,1 —1,5 раза на хорошо окультуренной и в 1,1—1,3 раза на среднеокуль-туренной- почвах по сравнению с дозой N30 кг/га. Между площадью листьев и динамикой накопления биомассы отмечена прямая корреляционная зависимость.

Потребление элементов минерального питания растениями пшеницы. Наивысшее процентное содержание основных элементов питании в растениях озимой н яровой пшеницы отмечено в фазу кущения на хорошо и среднеекультуренной почвах, но к концу вегетации количество NPK снижалось.

Так, в фазу кущения, когда начинается усиленный прирост зеленой биомассы, растения содержали азота и калия почти в два раза больше, чем в фазу колошения и в 3—5 раз больше, чем в фазу молочной спелости. Снижение содержания фосфора в сухом веществе отмечено в период колошения — молочная спелость, однако и меньшей степени. Такая динамика содержания элементов витания в растениях пшеницы указывает на то, что в начальные фазы развития, когда" происходит максимальное потребление питательных веществ, в связи с интенсивным приростом биомассы, необходим повышенный уровень минерального питания. С увеличением доз азотных удобрений до 90 кг/га на хорошо п средиео кул ьтуренной почвах содержание NPK в растениях пшеницы повышается и более значительно в фазу кущения, но при дозе азота 150 кг/га содержание основных элементов минерального питания оставалось на уровне дозы азота 90. Сортовые различия озимой пшеницы наблюдались в фазу кущения по содержанию азота и калия.

Озимая и яровая пшеница на протяжении вегетации потребляла питательные вещества неравномерно: более интенсивное использование азота происходило в фазу молочной спелости, калия — в фазу колошения, фосфора — в период колошения — налива черна. Потребление элементов питания растениями пшеницы зависело как от уровня азотных удобрений, так и степени окультуренности почв. В течение вегетационного периода потребление элементов минерального питания растениями озимой и яровой пшеницы (при дозе N90 кг/га) возрастало на хорошо окультуренной и средне-окультуреиноЙ почвах в 1,4—1,5 раза по сравнению с дозой азота 30 кг/га (табл. 3). Дальнейшее повышение уровня азотного удобрения до 150 кг/га не способствовало увеличению использования основных элементов питания из-за снижения устойчивости растений к полеганию. Потребление азота и фос-

Таблица З

Влияние повышенных доз азотных удобрений на потребление элементов минерального литания озимой пшеницей Ильнчевка, кг/га (средние за 3 года)

Лоза азота, кг/га

Фаза развития 30 90

N PiOs KtO N PÎOj КзО

Кущение . . , . Колошение . . , Молочная спелость

Хорошо окультуренная почва (фон— N30P40K4Û) 32.4

78,6 toile

13,1 18.1 •13Í

42,7 100,8 84,7

45,9 ПО1,б 153,3

15,7

69,3 56,0

Среднеокультуренная почва

Кущение , . . , Колошение . . . Молочная спелость

22 9 45.2 69,7

(фон — N30P130K150)

6,9 27.6 28,6

29.3 71.1

60.4

26,4 69,0 94,6

8,6 31,3 34,7

53.9 127.9 130,0

36.3 107,1 82,9

фора сортом Ильнчевка на хорошо окультуренной почве по всем' вариантам было выше, чем Мироновской 808.

Величина выноса элементов минерального питания в значительной мере связана с высотой урожая. В посевах озимой пшеницы при урожае 49,6 п/га на хорошо окультуренной почве при дозе N90 кг/га вынос азота составил 162,2 кг/га, то есть на 54,1 кг больше, чем в варианте с дозой азота 60, вынос фосфора — 54,8, калия — 129,5 кг/га, что соответственно больше на 11,5 и 42,9 кг/га. Общий вынос NPK составил 316,5 кг/га. На почве средней степени окультурснности общий вынос основных элементов питания составил 212,8 кг/га при урожае зерна 30,2 и/га (N90 кг/ra), то есть на 133,7 кг/га меньше, чем на более окультуренной почве. Аналогичная картина наблюдалась и в посевах яровой пшеницы. С увеличением дозы азотного удобрения до 150 кг/га по фоновому удобрению хорошо и среднеокультуренной почв общий вынос NPK повышался, но был ниже, чем при дозе азота 90 кг/га (табл, 4 и 5).

С повышением доз азотных удобрений увеличились и затраты элементов минерального питания на формирование 1 ц зерна. Так, если расход элементов питания на образование 1 и зерна озимой пшеницы на хорошо окультуренной почве При дозе N30 кг/га составнлК: N — 2,55; P2Os—1,09; К20 — 2,08; на среднеокультуренной почве соответственно; N — 2,55; РгОз — 1,08; К-0 — 2,55, то с повышением дозы азота до 90 кг/га затраты элементов минерального питания на хорошо и среднеокультуренной- почвах значительно возрастали. На

Таблица 4

Влияние повышенных доз азотных удобрений на вынос питательных элементов надземными органами пшеницы, кг/га (сорт Ил ы пенка; средние за 3 года)

Элементы питання Хорошо окультуренная почва (фон — N30P40K40) Среднеокультурошая почва (фон —N30P130K150)

Доза азота, кг/га

30 J 00 150 30 00 150

бо тЛй 101,6 43,5 84.7 153,3 . 5^0 130,0 130,5 48,0 -122,7 - . 60,7 28.6 -60;4 • 94.5 ■ 34,7 • 81.6 82,9 30,3 74,5

Влияние повышенных доз азотных удобрений-на выкос питательных элементов надземными органами пшеницы, кг/га (сорт Московская 21, ередпие-за- 2 года)

Элементы питання Хорошо окультуренная почва (фон — N30P20K25) Среднеокультуренная почва (фон —N30P90K120)

Доза азота, кг/га

30 90 150 30 90 150

бо 109,4 20,4 67,7 130,4 32,9 91,6 ' 152,3 40,6 76,4 120.9 25.5 54.6 147,0 36.1 62.2 130.9 29,9 69,2

созданне 1 ц зерна яровой пшенпцы расходы элементов питания возрастали и более значительно при дозе N150 кг/га на хорошо окультуренной почве. С увеличением доз азотных удобрений повышались затраты на образование I ц зерна у 'озимой пшепииы всех трех элементов — азота, фосфора и калия, у яровой — азота и калия.

Качество зерна пшенпцы в зависимости от уровня азотного удобрения на почвах различной степени окультуренности. В голы с повышенной влажностью при увеличении доз азота значительно повышалось содержание белка н сырой клейковины на хорошо окультуренной почве, и особенно у сорта Ильи-чевка; на почве средней степени окультуренности содержание белка находилось на уровне дозы азота 30 кг/га, содержание сырой клейковины увеличивалось слабо (на 0,8—0,9%), В этом же году снижалась масса 1000 зерен на обеих почвах. Сортовые различия отмечены но содержанию белка и сырой

S

клейковины (I более значительны на хорошо окультуренной почве (табл. б).

Таблицаб

Влияние повышенных доз азотных удобрений на некоторые показатели качества зерна озимой пшеницы, 1976 г.

Доіа азота, кг/га

Показатели Мироновская 808 Ильичевка

30 90 150 30 90 150

Хорошо окультуренная почва (фон—>N30P40K-Í0)

Масса 1000 зерен, г . 40,0 -37,0 35.8 39,6 38,2 35,0

Натура зерна, г/л . , 174 712 . 713 779 718 721

Стекловндноеть, % . 77 . 80 78 72 77 72

Сырой белок, .% . . 15,1 15,7 14,0 16,6 16,3

Сырая клейковина, % . * . . 32,1 33,2 34,3 32,8 37,9 36,9

Среднео культурен« а я почва (фон — N30P130K150)

Масса 1000 зерен, г . Натура зерна, г/л . . Стеклоандность, % . Сырой белок, % . , Сырая клейковина, %

34,4 31,6 31,6 34,8 35,2 36,0

734 697. 700 721 745 745

79 72 67 75 73 70

15,0 15,6 14,6 14,7 14,3

31,9 32,7 33,2 34,5 35,4 32,8

Более крупное зерно озимой пшеницы сформировалось на хорошо окультуренной почве в 1977 году. В этом же году оно имело н более высокую натурную массу. При внесении дозы азота 90 кг/га в год оптимального увлажнения повысилось количественное содержание сырого белка и сырой клейковины. По этим же показателям отмечены н сортовые различия; более заметно на увеличение доз азота отзывался сорт Мироновская 808 на средиеокультуренной почве. У сорта Ильичев-ка содержание сырой клейковины было на 3,5—4,5% меньше, чем у Мироновской 808 (табл. 7).

При внесении азота в дозе 90 кг/га озимая пшеница Мироновская 808 на обеих почвах, а сорт Ильичевка на хорошо окультуренной почве удовлетворяли требованиям стандарта на сильную пшеницу.

С увеличением доз азота до 90 кг/ra содержание белка и сырой клейковины в зерне яровой пшеницы повышалось на хорошо окультуренной почве: белка до 15,9%, клейковины до 36,6%, на средиеокультуренной почве соответственно — белка до 15,6%, сырой клейковины до 35,7%. Несмотря на заметное увеличение белковости зерна яровой пшеницы, урожайность при этом возрастала незначительно — до 2,5 ц/га.

Характерно, что в зависимости от уровня азотного удобрения и плодородия почв отмечалась тенденция к изменению содержания аминокислот в белке зерна пшеницы. Достовер-

(

Т а б л н ц а 7

Влияние повышенных доз азотных удобрений на некоторые показатели качества зерна озимой пшеницы, 1977 г.

Доза азота, кг/га

Показатели Мироновская 808 Илыгчевка

30 90 150 30 90 150

Хорошо окультуренная почва (фон — N30P40K40)

Масса 1000 зерен, г , Натура зерна, г/л . Стекловил гость, % . Сырой белок,,% . . Сырая клейковина, %

... 48,3 43.2 •10,6 40,6 41,4 39,6

778 767 774 772 776 771

* • . 59 63 Q1 . 70 71 63 '

15.0 :і5,з 15,3 І 4,4 14,5

. . . 36,1 .37,2 .30,2 30.6 31,7 32,2

Среднёокультурснная почва (фон — N30P130K.1M)

Масса 1000 зерен, г , Натура зерна, г/л . , Стекловнлность, % . Сырой белок, % , . Сырая клейковина, %

36.8 4U 38,8 37,0 38,4 38,4

756 753 751 737 742 734

53 60 67. 55 56 52

14,5 .15,5 14,7 14,1 14.5 14,1

36,6 37,2 31,7 32,9 32,8

ность между дозами азота 30 ir 90 кг/га доказана для суммы незаменимых аминокислот сырого белка сорта Ильичевка в 1976 году на хорошо окультуренной почве, за исключением лизина; на срсднео культурен ной почве для лизина, изоленцц-на, лейцина и метнонина, так как разница между N30 н N90 т превышала 10%. С увеличением дозы азота до 90 кг/га валовое содержание аминокислот у сорта Мироновская 808 не изменялось или снизилось. Ее достоверность отмечена для гн-стиднна, аргинина, серина, цистина и метнонина в 1977 г, и треонина в 1976 году на хорошо окультуренной почве.

Изменение суммарного содержания незаменимых аминокислот, так и их суммы в составе сырого белка зерна пшеницы при увеличении доз азотных удобрений'до 90 и 150 кг/га, вероятно, связано со значительными изменениями фракционного состава белка и, возможно, повышенным количеством небелковых азотистых соединений в составе белка.

С повышением уровня азотного удобрения содержание аминокислот в белке зерна яровой пшеницы практически оставалось на уровне дозы азота 30 кг/га, но при этом отмечено снижение незаменимой аминокислоты — лизина.

Изменение биологической' активности•почв при повышенном уровне азотного удобрения на почвах различной степени окультуренности. Биологическая активность является важным показателем плодородия почв; Сложный комплекс биохимических,-.биологических и физико-химических- процессов в-зоне

J0

распространения основной массы корней может дать представление об интенсивности этих процессов, происходящих в почве.

Сравнительное изучение численности микроорганизмов, использующих преимущественно органические формы азота, показало, что содержание их в ризосфере озимой пшеницы на среднеокультуренной почве в 1,3 раза превышало численность этих микроорганизмов в ризосфере пшеницы, выращиваемой на хорошо окультуренной почве. Внесение азотных удобрений в дозе 90 кг/га изменяло количество данной группы микрофлоры лишь на среднеокультуренной почве. Доза азота 150 кг/га не вызывала заметного изменения численности микрофлоры на обеих почвах.

Значительные колебания выявлены в год избыточного увлажнения (1976 г.), когда азотные удобрения в дозе 90 кг/га увеличили содержание микроорганизмов на среднеокультуренной почве в 1,8—2,6 раза. Снижение общей численности микроорганизмов на хорошо окультуренной почве по сравнению со среднеокультуренной, возможно, связано с повышенным количеством физиологических групп микрофлоры, которые окисляют гумусовые вещества почвы и способствуют повышению продуктивности растений пшеницы на более плодородной почве.

В год оптимального увлажнения дозы азота 90 и 150 кг/га . на хорошо окультуренной почве снижали численность микрофлоры растущей на мясо-пептонном агаре (МПЛ) и резко увеличивали количество микроорганизмов, использующих минеральные формыазота (учет на крахмало-аммиачнбм агаре — КАЛ). На среднеокультуренной почве наблюдали обратное — рост численности микроорганизмов на МПЛ и снижение на КЛЛ.

На фоне таких изменений не удалось выявить закономерного влияния окультуренности почвы на количественный состав микрофлоры. Четкого воздействия возрастающих доз азотных удобрений на состав микроорганизмов не проявилось как на среде с органическим источником азота, так н на среде с минеральным.

Контроль за изменением биологической активности почв, в разной мере окультуренных, под влиянием возрастающих доз азота проводился и по активности ферментов азотного обмена (протеазы и уреазы) н по активности окендоредуктаз (ката-лазы к дегндрогеназы). На фоне временного и пространственного варьирования активности прослеживалось значимое влияние степени окультуренности па ферментативный уровень, которое в наибольшей мере проявилось при погодных условиях 1976 года, когда активность протеазы и дегндрогеназы хорошо окультуренной почвы была в 2—3 раза выше, чем в среднеокультуренной (табл. 8). Внесение дозы.азота 150 кг/га, по

Та блн ца S

Влияние азотных удобрений на ферментативную активность почвы (среднее за сезон)

Ферменты . , Доза азота кг/га 1975 г. 1976 г. 1977 г.

1 о 1 о 1 2

Протеаза, мг глицина . ,10 1,5 0,8 3,9 1.6 1,2 0,6

на 1 г почвы за 21 час . 150 3,5 1,3 1,5 0,6

Уреаза, мг NH, на 1 г , 30 1,0 0,8 1.4 0,8 0,8 0,4

почвы за 21 час . . 150 1.3 0,9 0.9 0,4

Катал аза. см3 02 на . . 30 1,9 1,5 3,1 1,7 2.1 1,7

1 г почвы за ] мин- . 150 2.4 .1,6 2.2 1.5

Дегндрогеназа, ТФФ , 30 1,9 1,9* 2.9 1,3 2.6 1,5

на 10 г почвы за 21 час 150 2.5 1.2

Примечание: 1 — хорошо окультуренная почва (фон — ХЗОР40К40), 2 —среднеокультуренная почва (фон — ^0Р130К150).

сравнению с дозой 30 кг/га, не приводило к резкому смещению ферментативного уровня как на хорошо, так н на средне-окультуренной почвах. Лишь в^ год избыточного увлажнения на хорошо окультуренной почве наблюдали достоверное снижение активности ферментов, когда озимая пшеница находи-"лась в фазе молочной спелости. В другие фазы развития ток- * сичного влияния высоких доз азота, вносимого по частям, на биологическую активность почвIне обнаружено.

Интенсивность развития в почвах биологических и химических процессов - определяется множеством факторов, один из них — реакционная способность почв, которую регистрировали с помощью химической модели 3,2-диоксифенплаланнна (ДО ФА). Окисление ДОФА протекает последовательно по свободнорадикальной схеме с образованием в последней ста-

Таблица 9 Реакционная способность почв'(>.«« 700 нм, огн. ед.)

Фаза развития 1976 г. 1977 г. 1978 г. ■

1 2 1 1 2 1 о

Кущение Колошение Молочная спелость Контроль Примечание 0.163 0,163 0,ПЗ 0,045 : 1 — хор , 2 — с 0,121 • 0,084 0L07G 0,045 ошо о куль :реднеокул 0,098 0,100 0,108 0.114 туренная ьтуреиная 0,101 '' 0,089 0,079 0.114. почва, почва, 0.045 0,010 0,046 0,005 0,029 0,030 0,032 0,005

дни оптически активного меланина. Водные вытяжки из почв под посевами озимом ншепнны в годы с повышепон влажностью характеризовались четко выраженной окислительной способностью. В 1977 году отмечена антиокислительная способность почвенных вытяжек по отношению к контролю. Различия в реакционной способности водных вытяжек колебались от уровня плодородия почв почти в два раза (табл. 9). Сопоставление агрохимических показателей почв с реакционной способностью их водных вытяжек свидетельствовало об отсутствии корреляции между ними.

Закономерной зависимости между ферментативной активностью почв н количественным содержанием микрофлоры нами не установлено.

Выводы

1, Установлена высокая эффективность азотных удобрений в дозе 120 кг/га на хорошо окультуренной и среднеокульту-ренной почвах. В среднем за три года (1976—1978 гг.) прибавка зерна по Мироновской 808 на хорошо о'культуренной почве составила 6Д ц/га, по Ильнчевке —■ 8,4 ц/га; на почвах средней степени окультуренностн по Мироновской 808 и Ильн-чевке 4,0—4,2 ц/га. С увеличением дозы азота до 180 кг/га наблюдается полегание растений, снижается использование азотных удобрений, что приводит к уменьшению урожая зерна,

2. Площадь листового аппарата озимой и яровой пшеницы с увеличением дозы азота до 120 кг/га повышалась на хорошо окультуренной и среднеокультурепной почвах в 1,1—1,4 раза.

3. Накопление сухого вещества озимой н яровой пшенппей шло более интенсивно на хорошо окультуренной почве. С увеличением дозы азота до 120 кг/га накопление биомассы озимой пшеницы возрастало в 1,1 —1,8 раза, яровой пшеницы — в 1,1—1,5 раза.

4, В период усиленного прироста зеленой биомассы (в фазу кущения) растения пшеницы содержат азота и калия почти в два раза больше, чем в фазу колошения. С увеличением доз азотных удобрений значительно повышается содержание NPK в растениях озимой пшеншш в период кущения — колошения, в растениях яровой пшеницы — в фазу колошения. Сортовые различия в содержании элементов пнтанпя в растениях пшеницы отчетливо проявились в фазу кущения. Азотные удобрения в дозе 120 кг/га увеличивают потребление элементов минерального питания в течение вегетационного периода растений пшеницы на хорошо и среднеокультурепной почвах в 1,4—1,5 раза. С увеличением' доз азотных удобрений возрастали затраты на образование одного центнера'зерна

озимой пшеницы — азота, фосфора' и калия,* яровой пшенн-цы — азота н калия.

5, Азотные удобрения в дозе 120 кг/га на почвах различной степени окультуренности повышают содержание белка в зерне озимой пшеницы до 14,6—10,5%, сырой клейковины до 34,1—35,2%; в зерне яровой пшеницы белка до 14,9—15,7%, сырой клейковины до 34,8—35,4%. Дозы азота 150 и 180 кг/га в* основном снижают массу 1000 зерен на более плодородной почве. С повышением окультуренности почвы увеличивается содержание сырого белка и сырой клейковины.

6. С увеличением доз азотных удобрений содержание ами--иокислот у озимой пшеницы Мироновская 808 снижается на почвах средней степени окультуренности, у сорта Ильичевка повышается суммарный состав аминокислот; содержание лизина в белке зерна колеблется от 2,21 до 3,11,% на хорошо и среди еокульту реи ной почвах.

■ 7. Четкого воздействия возрастающих доз азота на количественный состав микрофлоры в течение вегетационного периода растений не проявляется, но с увеличением доз азота усиливается микробиологическая деятельность в ризосфере озимой пшеницы на средиеокультуренной почве и более резко вгоды избыточного увлажнения.

8. Возрастающие дозы азота оказывают значительно меньшее воздействие на потенциальную активность гидролаз и ок-сидоредуктаз, чем степень окультуренности почв и погодные условия года. Достоверное снижение активности протеазы и оксидоредуктазы под влиянием дозы азота 180 кг/га отмечено лишь на хорошо окультуренной почве в конце вегетации растений в годы избыточного увлажнения..

: ' tí1.. . » - -.Г. ' ft.. • "

■"•и ■.(*'■ .

ш ;___■__' > ■ • • '__;_; >■_•;; ■ ■ * _____ ___

9. При повышенных дозах азотных удобрений проявляются сортовые различия озимой пшеницы;, затраты азота на 1 ц зерна у сорта Ильичевка на хорошо окультуренной почве выше на 6,1%. на среднеокультуренной — на 1,3% ниже, чем у сорта Мироновская 808; урожай зерна Мироновская 808 в среднем за годы исследований на более окультуренной почве на 2 ц/га выше Ильичевки; содержание белка н сырой клейковины на хорошо окультуренной почве в годы избыточного увлажнения выше у сорта-Ильичевка, в годы оптимального увлажнения сорт Мироновская 808 по качественным показателям превосходит сорт Ильичевку.-

Предложения производству

При возделывании сортов озимой н яровой пшеницы на дерново-подзолистых почвах разной окультуренностн в условиях Нечерноземной зоны для получения максимального урожая зерна, повышения содержания белка выше 14% и сырой клейковины выше 32% необходимо вносить азотные удобре-' ния в дозе 120 кг/ra на фоне расчетных доз РК. В годы с повышенной влажностью для повышения качества зерна сорта Мироновская 808,необходимо 150 кг/га азота, для сорта Иль-пчевка — 120 кг/га.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Черкащина Н. Ф., Ю р и н П. В., Кобзареико В. И„ Шеф Р, П., Т а м б п е в Л. X, Лвгорское свидетельство на способ определения реакционной способности почв. Комитет по делам изобретении и открытий Совета Министров СССР, № 371457. 1972,

2. Черкащина Н. Ф., Юрии П. В., Кобзареико В. П., Шеф Р. П., Тамбиев Л. X. Описание изобретений к ангорскому свидетельству Лг 371457, Бюлл, Комитета по делам изобретений н открытий Совета Министров СССР, 3972, Л» 12. 7—8.

3. Черкащина Н. Ф. Лллелопагнчсская и свободнорадпкальная активность веществ в почвенной среде агробноценозов. Сб.: «Биология и возделывание сельскохозяйственных культур». Москва, МГУ, вып, 7, 1977, 68—76.

4. Черкащина Н, Ф., Голов ков Л, М., Нефедов Л. И. Рекомендации по повышению плодородия почв, уровня и качества урожая сельскохозяйственных культур. Московское областное управление с/х., 1977, 13—17.

5. Черкащина II. Ф., Головков Л. М. Влияние степени окуль-туреиностн почв и уровня азотного питания на формирование урожая зерна озимой пшеницы, «Биол, на і км», 1979, 15 с. (рукопись дсп. в ВИНИТИ 10 апреля 1979 г., № 1244—79).

6. Че рка шин а Н. Ф., Головков Л. М. Потребление основных элементов минерального питания растениями озимой пшеницы в зависимости от окультур ей и ости почв и уровня азогного питания, «Агрохимия», 1979, .4- 11, 49—55.

7. Ч е р к а ш и и а Н, Ф., Головков Л, М, Влияние возрастающего уровня минерального питания и степени окультуренности почв па продуктивность озимой пшеницы. Тезисы докл. Всесоюзного совещания: «Биологическая продуктивность почв н ее увеличение в интересах народного хозяйства». Москва, ЛІГУ, 1979, 42—13,

8. Черкащина Н. Ф., Головков Л. М„ Нефедов Л. П., Бугаев П. Д., Пчелиицева Е. И,, Матюнин Н. П., Снбнркииа К. П., Гладкий Г, Г. Рекомендации по технологии получения высоких, устойчивых урожаев пшеницы хорошего качества в Нечерноземной зоне. ВДНХ «Московская область в борьбе за повышение эффективности и качества труда». М., 1980, 5 с.

9. Черкащина Н. Ф„ Головков Д. М., Р а с ь к о в а Н. В., Краснова М, Г .Изменение биологической активности дер ново-подзолистых почв с разным уровнем плодородия под влиянием возрастающих до) минерального азота, «Агрохимия», 1980, Ла 7, 85—92.

10. Черкащина Н. Ф., Головков Л. М. Влияние азотных удоб-

рений и окультуренное™ дерново-подзолнстых почв на потребление элементов питания яровой пшеницей, «Агрохимия», 1980. № 11, 3—8.

П. Черкашина Н, Ф„ Головков А. М. Урожай зерна и потребление питательных веществ яровой пшеницей при возрастающих дозах азота. Тезисы докл. Всесоюзной конференции: «Проблема охраны, рационального использования и мелиорация почв Нечерноземной зоны». М., МГУ, 1980, 45—46.

12. Черкашина Н, Ф„ Головков А. А1„ Пивоваров Г. Е„ Ш и р с к а я Г. М. Фотосинтегическая деятельность и микробиологическая активность л очны в онтогенезе пшеницы при различном уровне азотного питания. Вестник МГУ, сер. Почвоведение, 1981, № I, 44—49.

13. Черкашина Н. Ф„ Головков А. М. Динамика потребления питательных веществ в агроценозах яровой пшеницы. Тезисы докл. эональн. научной конференции: «Снстечно-экологический подход к современным проблемам сельского хозяйства и науки». Горький, 1980, 21—23.

14. Черкашина Н. Ф., Головков А. Л1. Влияние возрастающих доз азотных удобрений на урожайность и качество зерна озимой пшеницы. Тезисы докл. зональн, научной конференции: «Системно-экологический подход к современным проблемам сельского хозяйства и науки». Горький, 1980, 23—25.

Л 92073 29/Ш—82 г. Объем 1 п. л. Заказ 619._Тираж 100

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