ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ И КАЧЕСТВО ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ

1 Доктор сельскохозяйственных наук, 2 доктор сельскохозяйственных наук, 3 кандидат сельскохозяйственных наук, 4 кандидат сельскохозяйственных наук, ФГБНУ “Белгородский научно-исследовательский институт сельского хозяйства”

ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ И КАЧЕСТВО ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ

Аннотация

Приводятся результаты многолетнего полевого опыта по изучению влияния удобрений на урожай и качественные показатели зерна озимой пшеницы. Минеральные удобрения увеличивают урожайность культуры до 1,5 тонн с гектара и улучшают технологические показатели зерна и муки. Оптимальные показатели продуктивности озимой пшеницы на чернозёмах юго-западной части ЦЧР находятся в диапазоне внесения 60-90 д.в. кг/га NPK.

Ключевые слова: озимая пшеница, рентабельность, условно-чистый доход (УЧД), стекловидность, индекс деформации клейковины (ИДК), сила муки, седиментация, цветность мякиша.

Nikitin V. V. 1 , Solovichenko V. D. 2 , Karabutov A.P. 3 , Navalnev V. V. 4

1 PhD in Agriculture, 2 PhD in Agriculture, 3 PhD in Agriculture, 4 PhD in Agriculture, FGBNU “The Belgorod research institute of agriculture”

INFLUENCE OF PROLONGED USE OF FERTILIZERS ON EFFICIENCY OF THE CROP ROTATION AND QUALITY OF WINTER WHEAT

Abstract

The results of long term field experiment to study the effects of fertilizers on yield and grain quality indicators of winter wheat. Mineral fertilizers increase yields to 1.5 tonnes per hectare and improve technological indicators of grain and flour. Optimal indicators of economic evaluation of productivity of a winter wheat on Chernozem in South-Western part of the Central Chernozem region are in the range of 60-90 kg/ha NPK.

Keywords: winter wheat, profitability, steklovidnost, flour force, sedimentation, chromaticity of a crumb.

На эффективность удобрений, применяемых под озимую пшеницу, в сильной степени сказывается последействие предшествующей культу­ры. Например, в опытах Воронежского СХИ вносили под пшеницу, высе­ваемую по черному пару и гороху,30 и 60 кг/га азота. Урожай зерна по черному пару по первой дозе составил 43 и 36 ц/га, по второй – 46 и 44 ц/га [1].

На черноземах типичных Лесостепи Украины лучшие результаты при посеве пшеницы по стерневым предшественникам получены от N90Р90К90, по кукурузе – от N90Р90К40, по вико-овсу – от N60Р60К60 [2,3]. Увеличение дозы азота до 120 кг/га было неэффективным. В степной зоне Украины при воз­делывании пшеницы по черному пару максимальный урожай обеспечи­вало внесение Р60К90, а при посеве ее после кукурузы – N90Р60-90 К60 [4].

На черноземе слабовыщелоченном Краснодарского края при посе­ве пшеницы по пшенице, кукурузе на силос и подсолнечнику на фоне Р80К60 наиболее эффективной дозой азота была 120 кг/га [5]. На черноземах выщелоченных Молдовы оптимальной дозой под пшеницу следует считать N90–120Р60К60; ми­неральные удобрения увеличили содержание белка на 1,8-3,1%, клейковины – на 4-7% [6]. При этом дозы дифференцировались в зависимости от гидротермического коэффициента сезона: в засуху опти­мальными были 45-60 кг, при достаточном увлажнении 120-150 [7].

На урожай озимой пшеницы существенное влияние оказывает сро­ки внесения азотных удобрений. При внесении карбамидо-аммиачной смеси в дозах 60, 110 и 160 кг/га в два срока – рано весной и в конце фазы трубкования – наиболее высокий урожай был получен при раннем внесении, повышение содержания белка в зерне не компенси­ровало потерь урожая от позднего внесения [8].

По данным Баварского института земледелия, наиболее эффектив­ным оказалось дробное внесение азота в дозе 148 кг/га: N58 – в фазу кущения,N20 – в начале выхода в. трубку, N40 – в начале колоше­ния. В этом случае повышается урожай, увеличивается содержание белка и его сбор с единицы площади [9].

На черноземах выщелоченных Кубани рекомендуется вносить 50% азота перед посевом по непаровым предшественникам [10], а на южных черноземах Украины дробное внесение целесо­образно только в случае больших доз – порядка 180 кг/га [11].

Таким образом, урожай зерна в наибольшей степени окупает зат­раты на азотные удобрения при внесении их либо под основную об­работку, либо рано весной. Поздние подкормки не повышают сборов зерна, но улучшают качество, доводя его до сильного [12,13].

На эффективность удобрений, внесенных под озимую пшени­цу, очень сильное влияние оказывает последействие предшествующей куль­туры. После чистых паров, парозанимающих культур потребность в до­полнительном азотном питании сравнительно невелика; после зерно­бобовых – средняя и после зерновых колосовых и поздно убираемых предшественников – сильная .

Эффективность фосфорных и калийных удобрений определяется, в основном содержанием этих элементов в почве в подвижной фор­ме. При средней обеспеченности фосфором и высокой обменным калием прибавки от фосфорных удобрений в три раза, а от калийных – в пять раз меньшие, чем от азотных [14].

Результаты исследований были получены в стационарном полевом опыте, заложенном на черноземе типичном со следующей агрохимической характеристикой: содержание гумуса (по Тюрину) – 6,03%, рН (КСl) – 6,1, Нг (по Каппену) – 1,67 мг-экв/100 г почвы, Nг (по Корнфильду) – 145 мг/кг, Р2О5 (по Чирикову) – 54 мг/кг, К2О (по Чирикову) – 116 мг/кг.

Севооборот – типичный для зоны, пятипольный со следующим чередованием культур: горох, озимая пшеница, сахарная свекла, ячмень, кукуруза на силос; сорта и гибриды – районированные для ЦЧЗ. Минеральные удобрения вносили под озимую пшеницу, сахарную свеклу и кукурузу, навоз в количестве 40 т/га применяли один раз в ротацию под сахарную свеклу с осени, как и минеральные удобрения, под плуг, под пшеницу удобрения вносили под предпосевную культивацию.

Схема опыта включала в себя два блока: безнавозный и с применением органических удобрений (навоза). Каждый блок логически разделяется на две части: первая включает возрастающий уровень минеральных удобрений при неизменном соотношении N:P:K, вторая – изменение их сочетаний. Уровень удобренности позволяет максимизировать продуктивность культур.

Урожаи зерна пшеницы во второй ротации выше, чем в первой, примерно, в 1,5 раза. Это связано, прежде всего; с метеорологическими условиями, сложившимися за годы прове­дения эксперимента: за годы первой ротации за период май-июнь выпало 81 мм осадков, а второй – 163 мм. Кроме того, в боль­шинстве лет второй ротации вегетация озимых начиналась очень ра­но – в конце марта-начале апреля. Средняя температура апреля за первую ротацию составила 6,2° С, а за вторую – 8,1° С. Это позволило значительно удлинить вегетационный период и, что немаловажно, на­чинать вегетацию при низком стоянии солнца над горизонтом при преобладании в солнечном спектре энергонасыщенных ультрафиолето­вых лучей. Следует отметить, что заметный прирост урожаев зерна пшеницы имеет место при внесении единичной дозы удобрений, небольшая при­бавка имеет место при дальнейшем увеличении дозы до полутор­ной; более высокие дозы неэффективны.

В целом закономерности действия минеральных удобрений на озимую пшеницу по обеим ротациям были идентичны, и поэтому мы делаем анализ в сумме по двум ротациям (табл.1). Увеличение доз до полуторных сопровождалось повышением урожая зерна как на безнавозном фоне, так и на фоне навоза, внесенного под сахарную свеклу. Варьирование соотношением питательных веществ не привело к достоверному изменению продуктивности пшеницы, и здесь можно судить лишь о тенденции.

Таблица 1 – Влияние удобрений на урожайность и качество озимой пшеницы (среднее за две ротации)

* На контроле урожайность, на остальных вариантах – прибавки

Так, снижение РК-фона с 120 кг до 90 несколько снизило урожай зерна, с увеличением доз фосфорных удобрений с 60 до 90 и 120 кг на фоне навоза_ урожайность возрастала. Повышение дозы калийного компонента с 60 до 90 кг было нецелесообразным.

Краткосрочная производственная эффективность навоза сравнительно невысокая: за десять лет он обеспечил увеличение урожая зерна в количестве 0,07 т/га, но здесь нужно иметь ввиду заметно возрастающий уровень плодородия почвы (повышение содержания гумуса, снижение кислотности, улучшение агрофизических свойств и др.), что в перспективе несомненно скажется на росте продуктивности сельскохозяйственных культур.

Экономически оправданно вносить непосредственно под озимую пшеницу при неизменном соотношении NPK на безнавозном фоне (NPK)60, на фоне навоза (NPK)60-90. При изменении соотношений элементов питания лучшими оказались сочетания: на безнавозном фоне – N90P60K90, на фоне навоза – N90P60K90 и N90P90K60

Общеизвестно, что удобрения, прежде всего азотные, повышают ка­чество зерна озимой пшеницы [6,10,11]. В наших длительных опы­тах от основного внесения минеральных удобрений увеличивается содержание белка и сырой клейковины. Изменение соот­ношений в полном удобрении не привело к принципиальным флуктуациям этих параметров. Следует отметить, что на всех удобренных вариантах ИДК была ниже, чем на контроле, но это не имеет принципиального характера в данном случае, так как все варианты опыта обеспечили продовольственное зерно.

Для более детальной оценки влияния удобрений на качество зерна озимой пшеницы выборочные партии зерна были проанали­зированы по программе полного технологического анализа (табл. 2). Из таблицы следует, что минеральные удобрения и на фоне навоза, и на безнавозном фоне повышают стекловидность зерна. Влияние последействия навоза выражено в увеличении этого показателя на 7 относительных процентов. Уменьшение отношения N:P ухудшает стекловидность.

Таблица 2 – Влияние удобрений на показатели технологической оценки зерна озимой пшеницы

По содержанию клейковины в зерне также имеются отличия в за­висимости от доз и соотношений питательных веществ в полном удобрении. Изменение содержания сырой клейковины про­исходит параллельно изменению стекловидности: чем выше уровень минерального питания, тем больше клейковины находится в продук­ции.

Современные требования к товарному продовольственному зерну предусматривают не только необходимое количество клейковины, но и ее качество. Данные таблицы показывают, что показатели ИДК на безнавозном фоне на удобренных вариантах несколько ниже, чем на контрольном, а на фоне навоза практически не изменяются. Тем не менее, все зерно по качественной характеристике можно отнести к сильному.

Показатели альвеограммы свидетельствуют, что от минеральных удобрений отношение P/L снижается, в особенности на безнавозном фоне; от последействия навоза этот показатель остается без изме­нений. Сила муки возрастает с увеличением дозы NPK и при увеличе­нии соотношения N:P в удобрении. Степень разжижения теста снижа­ется от удобрений, особенно заметно на фоне навоза при внесении по 150 кг/га азота, фосфора и калия. Показания валориметра увели­чиваются на удобренных фонах, от последействия навоза изменений существенных не отмечено. На удобренных вариантах увеличивается балльная оценка цвета мякиша, возрастает пористость и седимента­ция теста, а также такой важный показатель как объем хлеба.

На основании многолетних стационарных опытов можно сделать следующее заключение. Основное внесение минеральных удобрений под озимую пшеницу – перспективный агроприем, обеспечивающий прибавку урожая в размере 1,13-1,45 т/га. Однако с учетом стоимости туков и закупочной цены зерна условно- чистый доход обеспечивают невысокие дозы – 62-90 кг NPK, и лучшие результаты получены по варианту N90P60K90. Как тенденцию можно отметить улучшение всех технологических показателей на фоне органических и минеральных удобрений.