CC BY
53
УДК 633.11«324»:631.84:631.5
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПОЗДНИХ НЕКОРНЕВЫХ АЗОТНЫХ ПОДКОРМОК ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ
Ф.В. ЕРОШЕНКО, доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник
А.А. ЕРОШЕНКО, соискатель И.Г. СТОРЧАК, аспирант
Ставропольский НИИ сельского хозяйства Россель-хозакадемии, Россия, Ставропольский край, г. Михай-ловск, ул. Никонова, 49 E-mail: yer-sniish@mail.ru
Резюме. В работе изучали эффективность поздних некорневых азотных подкормок посевов озимой пшеницы различных сортов в зависимости от почвенно-климатических условий. Экспериментальные исследования проводили с 2006 по 2009 гг. в центральной зоне Краснодарского края (ЦЗКК) и в зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского края (ЗНУСК). В центральной зоне Краснодарского края изучаемый агроприем обеспечивает увеличение площади ассимиляционной поверхности посевов и содержания хлорофилла в растениях озимой пшеницы на 6,6 и 17,2%, по сравнению с контролем; в зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского края - на 9,6 и 58,1%, соответственно. Это, в свою очередь, ведет к росту поверхностного и хлоро-филльного фотопотенциала в обеих почвенно-климатических зонах. Применение поздних некорневых азотных подкормок способствовало увеличению урожайности зерна в ЦЗКК в среднем на 2,6 ц/га, в ЗНУСК - на 3,1 ц/га, а также повышению содержания в нем сырой клейковины соответственно на 1,4 и 2,5%, по сравнению с контролем. При запасах продуктивной влаги в метровом слое почвы в фазе колошения менее 80 мм использование изучаемого агроприема неэффективно и может привести к снижению урожая и его
качества. Наибольший результат от некорневых азотных подкормок достигается в зоне с менее благоприятными почвенно-климатическими условиями. Ключевые слова: озимая пшеница, сорт, почвенно-клима-тическая зона, азотные подкормки, фотосинтетическая продуктивность, площадь ассимиляционной поверхности, содержание хлорофилла, урожай, качество зерна.
Продуктивность озимой пшеницы определяется с одной стороны генотипом, с другой - условиями выращивания [1, 2]. Поэтому научно обоснованное совершенствование агротехнических приемов, на-
Таблица 1. Агрохимическая характеристика почв опытных участков (сентябрь 2006 г.)
Зона возделывания Содержание основных элементов питания, мг/кг почвы pH (по ГОСТ 2648385) Гумус, % (по Тюрину)
азот (по Гранд-валь-Ляжу) подвижный фосфор (по Ма-чигину) обменный калий (по Ма-чигину)
ЦЗКК 9,6 28,5 326 7,88 4,13 ЗНУСК 5,6 15,0 246 6,80 4,04
правленное на повышение урожая зерна и его качества, должно учитывать как генотипические характеристики используемых сортов, так и почвенно-климатические особенности зоны возделывания.
Таблица 2. Площадь ассимиляционной поверхности в фазе молочно-восковой спелости и поверхностный фотопотенциал посевов озимой пшеницы (в среднем за 2006-2009 гг.)
Сорт Вариант Площадь ассимиляционной поверхности, м2/м2 Поверхностный фотосинтетический потенциал, м2/ м2 в сутки
листья стебли колосья растения
Центральная зона Краснодарского края
Дея контроль 0,95 2,54 2,55 6,03 2,70
некорневая под-
кормка 1,01 2,65 2,64 6,30 2,74
Краснодарская 99 контроль 0,80 2,02 3,09 5,91 2,51
некорневая под-
кормка 0,85 2,32 3,19 6,36 2,59
Дон 95 контроль 0,85 2,12 2,44 5,42 2,49
некорневая под-
кормка 0,94 2,31 2,64 5,88 2,55
Донская юбилей- контроль 0,84 2,13 2,58 5,55 2,51
ная некорневая под-
кормка 0,96 2,24 2,69 5,89 2,56
Среднее контроль 0,86 2,20 2,66 5,72 2,55
некорневая под-
кормка 0,94 2,38 2,79 6,10 2,61
Зона неустойчивого увлажнения Ставропольского края
Дея контроль 0,80 1,98 2,20 4,98 2,04
некорневая под-
кормка 0,87 2,10 2,41 5,38 2,08
Краснодарская 99 контроль 0,85 1,48 2,51 4,84 1,90
некорневая под-
кормка 0,90 1,59 2,62 5,11 1,93
Дон 95 контроль 0,87 1,60 2,22 4,68 1,92
некорневая под-
кормка 1,21 1,70 2,44 5,35 1,99
Донская юбилей- контроль 0,89 1,40 2,03 4,31 2,07
ная некорневая под-
кормка 0,96 1,54 2,26 4,77 2,13
Среднее контроль 0,85 1,62 2,24 4,70 1,98
некорневая под-
кормка 0,99 1,73 2,43 5,15 2,03
Важный элемент технологии выращивания культуры - поздние некорневые азотные подкормки, которые способствуют улучшению минерального питания растений в генеративный период [3, 4]. К сожалению, в литературе слабо представлены результаты сравнительного анализа особенностей формирования урожая и качества зерна озимой пшеницы в различных почвенно-климатических зонах при использовании этого агроприема, а такие сведения могли бы послужить теоретическим обоснованием совершенствования технологий возделывания культуры в меняющихся условиях.
Цель наших исследований - установить эффективность поздних некорневых азотных подкормок посевов различных сортов озимой пшеницы в зависимости от почвенно-климатическихусловий.
Условия, материалы и методы. Экспериментальную работу проводили с 2006 г. по 2009 г. в центральной зоне Краснодарского края (ЦЗКК) на полях фермерского хозяйства Сердюков (станица Тбилисская) и в зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского края (ЗНУСК) на опытном поле Ставропольского НИИ сельского хозяйства (г. Михайловск).
Обеспеченность почвы опытных участков основными элементами минерального питания и гумусом в центральной зоне Краснодарского края была выше, чем в зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского края (табл. 1).
По данным гидрометеорологических служб Краснодарского и Ставропольского краев среднегодовая температура воздуха в ЦЗКК составляет + 11,8°С, в ЗНУСК - + 9,2 °С; количество осадков - 709 мм и 553 мм соответственно.
Влаго- и теплообеспеченность обеих зон в годы проведения исследований в целом были благоприятными для роста и развития растений озимой пшеницы. Больших колебаний температурного режима, по сравнению со среднеклиматическими показателями, не отмечено.
В зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского края в 2007 г., начиная с периода весеннего возобновления вегетации и до полного созревания, наблюдали недостаток осадков - 43% от среднемноголетих значений (65 мм). В центральной зоне Краснодарского края значительные отклонения влагообеспеченности от нормы в годы проведения исследований отсутствовали.
Объектами исследований служили сорта озимой пшеницы Дея, Краснодарская 99, Дон 95 и Донская юбилейная. Предшественник - озимая пшеница. Посев проводили в оптимальные для зон сроки.
Схема опыта включала следующие варианты: контрольный - внесение Ы60Р60К60 (нитроаммофоска) под предпосевную культивацию + Ы30 ранней весной (аммиачная селитра); опытный, предусматривающий на этом фоне дополнительную позднюю некорневую подкормку раствором мочевины в фазе колошение (VIII этап органогенеза) в дозе 30 кг/га д.в.
Повторность опыта - 4-х кратная.
Определение площади листьев, стеблей и колосьев, а также содержания в них хлорофилла и расчет фотосинтетического потенциала проводили согласно общепринятым методам.
Результаты и обсуждение. Важный фактор, от которого зависит продуктивность растений - площадь ассимиляционной поверхности и содержание хлорофилла. Отмечена положительная взаимосвязь
Таблица 3. Содержание хлорофилла в фазе молочно-восковой спелости и хлорофилльный фотопотенциал посевов озимой пшеницыв среднем за 2006-2009 гг.)
Сорт Вариант Содержание хлорофилла, мг/г Хлорофилльный фотосинтетический потенциал, г/м2 в сутки
листья стебли колосья растения
Центральная зона Краснодарского края
Дея контроль 1,57 0,34 0,10 0,29 69,4
некорневая под-
кормка 2,04 0,38 0,13 0,35 72,3
Краснодарская 99 контроль 1,34 0,34 0,09 0,26 67,7
некорневая под-
кормка 1,61 0,35 0,14 0,32 70,3
Дон 95 контроль 1,33 0,32 0,06 0,25 63,1
некорневая под-
кормка 1,52 0,31 0,07 0,35 64,7
Донская юбилейная контроль 1,26 0,49 0,06 0,34 71,5
некорневая под-
кормка 1,94 0,50 0,08 0,35 72,8
Среднее контроль 1,37 0,37 0,08 0,29 68,0
некорневая под-
кормка 1,78 0,38 0,10 0,34 70,0
Зона неустойчивого увлажнения Ставропольского края
Дея контроль 2,68 0,39 0,13 0,42 45,1
некорневая под-
кормка 3,35 0,55 0,21 0,78 51,2
Краснодарская 99 контроль 2,61 0,47 0,14 0,42 43,2
некорневая под-
кормка 3,30 0,67 0,16 0,60 45,5
Дон 95 контроль 1,88 0,53 0,11 0,34 39,9
некорневая под-
кормка 2,59 0,83 0,17 0,71 44,0
Донская юбилейная контроль 2,02 0,51 0,13 0,55 49,0
некорневая под-
кормка 2,71 0,69 0,21 0,65 53,0
Среднее контроль 2,30 0,48 0,13 0,43 44,3
некорневая под-
кормка 2,99 0,68 0,19 0,68 48,4
между величинами этих показателей и урожайностью сельскохозяйственных культур [5, 6].
Применение поздней некорневой подкормки в фазе колошения в ЦЗКК способствовало увеличению ассимиляционной поверхности, по сравнению с контролем, в среднем по сортам на 6,6%, а в ЗНУСК - на 9,6%. Наибольшим ее ростом характеризовались листья, площадь которых повысилась на 9,3 и 16,7% соответственно (табл. 2).
В центральной зоне Краснодарского края наибольшее увеличение площади ассимиляционной поверхности при внесении Ы30 в фазе колошения отмечали у сортов Краснодарская 99 и Дон 95 (на 7,6 и 8,5% соответственно), а в зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского края - Дон 95 и Донская юбилейная (на 14,3 и 10,7%).
При улучшении условий азотного питания в ЦЗКК наблюдается тенденция к увеличению поверхностного фотосинтетического потенциала, по сравнению с контролем, в среднем на 2,3%, в ЗНУСС - на 2,5%. Небольшой рост величины этого показателя объясняется тем, что при его расчете рассматривается весь вегетационный период, а не только его генеративная часть.
Применение некорневых азотных подкормок на VIII этапе органогенеза способствовало увеличению содержания зеленых пигментов в органах растений озимой пшеницы в период налива зерна (табл. 3). При улучшении условий азотного питания в конце вегетации концентрация хлорофилла в растениях в центральной зоне Краснодарского края повышалась на 17,2%, в зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского края - на 58,1%. При этом его содержание в листьях возрастало, по сравнению с контролем, в среднем по сортам в обеих зонах на 29,9...30,0%, в колосьях - на 25,0.46,1%. В стеблях превышение величины указанного показателя над контролем в зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского края составило 41,7%, а в центральной зоне Краснодарского края - 2,7%.
Применение поздних некорневых азотных подкормок увеличивало хлорофилльный фотосинтетический потенциал посевов озимой пшеницы в ЦЗКК - на 3,0%, в ЗНУСК - на 9,3%.
Установленные различия по содержанию хлорофилла в растениях и величине хлорофилльного фотосинтетического потенциала объясняются тем, что в зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского края в варианте с поздней подкормкой концентрация зеленых пигментов в органах растений озимой пшеницы увеличилась в среднем на 60%, в центральной зоне Краснодарского края - менее чем на 20%.
Использование изучаемого приема способствовало повышению урожайности культуры в среднем за годы исследований, как в зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского края, так и в центральной зоне Краснодарского края - на 2,1 и 3,1 ц/га соответственно (табл. 4). В то же время, в 2008 г. сбор зерна благодаря применению азотной подкормки на VIII этапе органогенеза в среднем по сортам в ЗНУСК увеличился на 4,0 ц/га (у Донской юбилейной - 6,1 ц/га), тогда как в 2007 г. в этой почвенно-климатической зоне увеличения урожайности не отмечали, а у сортов Дея и Дон 95 наблюдали тенденцию к ее снижению. В центральной зоне Краснодарского края в 2007 г. средняя прибавка урожая от применения мочевины в фазе колошения составила 2,6 ц/га, а у сортов Дея и Краснодарская 99 - 3,8 и 4,2 ц/га соответственно.
В среднем по годам в центральной зоне Краснодарского края некорневая подкормка посевов азотным удобрением в фазе кущения способствовала повышению содержания сырой клейковины в зерне на 1,4%, а в зоне неустойчивого увлажнения - на 2,5% (табл. 5). Наибольшее влияние изучаемого агроприе-ма на величину этого показателя отмечено в 2009 г., когда у сорта Дея в ЦЗКК она возросла на 2,6%, в ЗНУСК - на 5,9%.
В 2007 г. в зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского края внесение Ы30 на VIII этапе органогенеза
Таблица 4. Влияние поздних некорневых азотных подкормок на урожайность зерна озимой пшеницы
Зона Сорт Урожайность зерна, ц/га
2007 г. I 2008 г. I 2009 г. среднее
Централь- Контроль
ная Дея 62,0 66,4 65,9 64,8
Краснодар- Краснодарская 99 73,2 55,4 82,3 70,3
ского края Дон 95 80,8 59,8 77,5 72,7
Донская юбилейная 79,1 56,8 76,8 70,9
Среднее 73,8 59,6 75,6 69,7
Некорневая подкормка
Дея 65,7 70,5 66,7 67,6
Краснодарская 99 77,4 60,0 87,0 74,8
Дон 95 81,0 65,8 79,5 75,4
Донская юбилейная 81,4 60,6 77,2 73,0
Среднее 76,4 64,2 77,6 72,7
Неустойчи- Контроль
вого увлаж- Дея 57,9 62,5 55,4 58,6
нения Став- Краснодарская 99 66,4 54,4 69,0 63,3
ропольского Дон 95 40,4 55,8 65,5 53,9
края Донская юбилейная 49,2 51,8 61,1 54,0
Среднее 53,5 56,1 62,8 57,4
Некорневая подкормка
Дея 56,2 68,4 59,5 61,4
Краснодарская 99 68,5 55,4 70,3 64,7
Дон 95 40,2 59,8 66,7 55,5
Донская юбилейная 49,3 56,8 62,2 56,1
Среднее 53,6 60,1 64,7 59,4
НСР05 = 3,7 ц/га
34 --Достижения науки и техники АПК, №8-2014
Таблица 5. Влияние некорневых азотных подкормок в фазе колошения на содержание сырой клей-
ковины в зерне озимой пшеницы
Зона Сорт Содержание сырой клейковины, %
2007 г. 1 2008 г. 1 2009 г. 1 среднее
Центральная зона Контроль
Краснодарского Дея 21,8 20,9 19,4 20,7
края Краснодарская 99 17,0 19,1 21,0 19,0
Дон 95 22,0 23,7 22,0 22,6
Донская юбилейная 23,6 24,0 19,9 22,5
Среднее 21,1 21,9 20,6 21,2
Некорневая подкормка
Дея 24,0 21,9 22,0 22,6
Краснодарская 99 20,7 20,7 22,7 21,4
Дон 95 21,8 24,3 21,6 22,6
Донская юбилейная 25,7 25,8 20,5 24,0
Среднее 23,1 23,2 21,7 22,6
Зона неустойчивого Контроль
увлажнения Став- Дея 27,4 21,0 23,0 23,8
ропольского края Краснодарская 99 25,4 17,0 25,6 22,7
Дон 95 24,6 23,6 27,0 25,1
Донская юбилейная 26,4 26,6 24,0 25,7
Среднее 26,0 22,1 24,9 24,3
Некорневая подкормка
Дея 23,9 22,6 28,9 25,1
Краснодарская 99 24,2 22,2 25,9 24,1
Дон 95 19,4 25,5 29,5 24,8
Донская юбилейная 23,2 28,1 28,6 26,6
Среднее 22,7 24,6 28,2 25,2
помимо снижения урожая зерна также вызвало уменьшение содержание клейковины на 3,3%. Самая сильная реакция отмечена у сорта Дон 95, у которого величина этого показателя снизилась на 5,2%.
В 2008 г. применение изучаемого агроприема способствовало увеличению, как продуктивности посевов, так и качества зерна исследуемых сортов в обеих почвенно-климатических зонах.
Следует отметить, что в 2007 г. при проведении поздней некорневой подкормки азотом запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы в центральной зоне Краснодарского края составляли 95,0 мм, в зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского
края - 76,3 мм, а в 2008 г. - соответственно 149,2 и 131,2 мм.
Выводы. Применение поздней некорневой азотной подкормки в фазе колошения озимой пшеницы в центральной зоне Краснодарского края и в зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского края способствует повышению урожайности культуры на 2,6 и 3,1 ц/га, а также улучшению качества продукции (увеличение содержания сырой клейковины составило 1,4 и 2,5% к контролю соответственно).
Внесение азотных удобрений в фазе колошения не рекомендуется при низких запасах продуктивной влаги почвы.
Литература.
1. Грабовец А.И., Фоменко М.А. Озимая пшеница. Ростов-на-Дону: Из-во «Юг», 2007. 600 с.
2. Ерошенко Ф.В., Петрова Л.Н. Фотосинтетическая продуктивность озимой пшеницы // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. №3. 2010. С. 36-38.
3. Балашов В.В., Лёвкин В.Н. Минеральные удобрения и качество зерна озимой пшеницы на светло-каштановых почвах волгоградской области // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. 2006. № 4. С. 31-33.
4. Новиков Н.Н. Формирование качества зерна хлебопекарной пшеницы при выращивании на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве// Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. 2010. № 1. С. 59-72.
5. Мокроносов А.Т., Гавриленко В.Ф., Жигалова Т.В. Фотосинтез. Физиолого-экологические аспекты/2-е изд., испр. и доп. /под ред. И.П. Ермакова. М.: Издательский центр «Академия», 2006. 488 с.
6. Андрианова Ю.Е., Тарчевский И.А. Хлорофилл и продуктивность растений. М.: Наука, 2000. 135 с.
EFFECTIVENESS OF LATE FOLIAR NITROGEN FERTILIZATION OF WINTER WHEAT F.V. Yeroshenko, A.A. Yeroshenko, I.G. Storchak
Stavropol Research Institute on Agriculture of Russian Academy of Agrarian Sciences, Russia, Stavropol region, Mikhaylovsk city, Nikonova Str., 49
Summary. In article the efficacy of late nonroot nitrogen fertilizing winter wheat of different varieties depending on soil-climatic conditions is presented. Experimental work was carried out from 2006 to 2009 in the central zone of Krasnodar region and in the zone of unstable moistening of Stavropol region. It has been established that the late nonroot nitrogen fertilization in central zone of Krasnodar region increase assimilation surface area of crops and chlorophyll content in plants of winter wheat at 6,7 and 19,5%, respectively, in comparison with control variant; in the zone of unstable moistening of the Stavropol region - 9,5 and 58,4%. This, in turn, leads to an increase of surface and chlorophyll photopotentials in both soil-climatic zones. The use of later nonroot nitrogen fertilizing contributed to the increase of grain yield in average at 2,6 and 3,1 center-ha accordingly in the central zone of Krasnodar region and in the zone of unstable moistening of the Stavropol region, as well as increased levels of wet gluten by 1,4 and 2,5%, in comparison with control. Researches showed that if stocks of productive moisture in the first meter of soil in the heading phase less than 80 mm the application of this agricultureal method is not effective and even may lead to a decrease in grain yield and its quality.The greatest effect of this afromethod seen in a zone with less favorable soil-climatic conditions.
Keywords: winter wheat, varieties, soil-climatic zone, nitrogen fertilization, photosynthetic productivity, assimilating surface area, chlorophyll content, yield, grain quality.
