CC BY
9
УДК 633.111.1:631.84:631.8.022.3 Код ВАК 06.01.01 DOI: 10.32417/1997-4868-2022-225-10-33-43
>
СtQ i-i О
г+
п>
0 tr ¡3
1
СtQ h-
П>
СЛ
Эффективность применения азотных удобрений при возделывании озимой пшеницы по предшественнику подсолнечник
А. С. Попов1, А. А. Сухарев1*, Г. В. Овсянникова1, Н. С. Кравченко1 1 Аграрный научный центр «Донской», Зерноград, Россия
*E-mail: vniizk30@mail.ru
Аннотация. В исследовании приведены результаты внесения различных сроков и видов азотных удобрений при возделывании мягкой озимой пшеницы. Цель - установить урожайность и качество зерна мягкой озимой пшеницы при внесении азотных подкормок по предшественнику подсолнечник. Научные исследования проведены в Аграрном научном центре «Донской» в 2017-2019 гг. Аммофос и сульфат аммония вносили под предпосевную культивацию; мочевину и карбамидно-аммиачную смесь, аммиачную селитру применяли в виде подкормок в разные сроки активной вегетации озимой пшеницы. Методы. Исследования проведены в ФГБНУ «АНЦ «Донской» в 2017-2019 гг. При закладке и проведении опыта, учете урожайности использовали общепринятые методики; технология возделывания озимой пшеницы и дозы азотных подкормок соответствует Зональным системам земледелия Ростовской области. Научная новизна. Впервые для мягкой озимой пшеницы в южной зоне Ростовской области определены лучшие сроки, способы и дозы внесения азотных подкормок различными видами удобрений. Результаты. Было установлено значительное влияние сроков внесения азотных удобрений на урожайность, а также на качество озимой пшеницы. Дробное внесение аммиачной селитры в дозе N90 способствовало получению максимальной в опыте урожайности - 6,15 т/га, а прибавка урожайности в сравнении с контрольным вариантом составила 2,34 т/га, или 61,4 %. Дополнительная урожайность от применения азотных удобрений на других вариан- © тах опыта составила от 0,90 до 2,26 т/га. Осеннее внесение сульфата аммония в дозе N30 под предпосев- o ную культивацию является эффективным агроприемом, способствующем дополнительному увеличению o урожайности на 0,55-0,64 т/га. Высокая эффективность азотных подкормок была обеспечена повышением ^ элементов продуктивности растений, а именно массой зерна с колоса и числом продуктивных стеблей. Азотные подкормки способствовали повышению качественных показателей продукции. Установлено, что при дробном внесении аммиачной селитры в дозе N90 были получены наибольшие экономические показа- U тели - условный чистый доход (30 117 руб/га) и производственная рентабельность (112,9 %). h
Ключевые слова: озимая пшеница, азотные удобрения, подкормка, урожайность, качество зерна, экономи- e ческая эффективность. A
Для цитирования: Попов А. С., Сухарев А. А., Овсянникова Г. В., Кравченко Н. С. Эффективность при- , менения азотных удобрений при возделывании озимой пшеницы по предшественнику подсолнечник // о
Аграрный вестник Урала. 2022. № 10 (225). С. 33-43. DOI: 10.32417/1997-4868-2022-225-10-33-43. У
1
Дата поступления статьи: 19.05.2022, дата рецензирования: 13.06.2022, дата принятия: 01.07.2022. В.
a
Постановка проблемы (Introduction) сти озимой пшеницы способствует использование ^
Основной продовольственной культурой в мире при ее возделывании азотных удобрений [6, с. 951; является пшеница [1, с. 24; 2, с. 2627]. Россия - один 7, с. 1406; 8, с. 9-10; 9, с. 1702]. из главных производителей и экспортеров озимой Азотные удобрения, вносимые как подкормки, Г пшеницы [3, с. 1]. Однако ее средняя урожайность не только увеличивают урожайность, но и способ- С в нашей стране остается на низком уровне. Одной ствуют повышению таких показателей качества, e из главных задач отрасли растениеводства является как содержание белка и клейковины [10, с. 1029; k увеличение производства зерна [4, с. 123]. В мире 11, с. 501].
за последние 50 лет увеличение валового сбора Азотные удобрения являются наиболее исполь-зерна происходит за счет увеличения урожайности зуемыми в мире. На их долю приходится 80 % от
[5, с. 16]. Значительному увеличению урожайно- всех применяемых удобрений. Самые распростра- о
ю
(уз
о
S
s
S
(-4
о к о к
и
<и н о Л
и
<
(N (N О (N
U
0 и
1
<а «
а Ы
М
«
§
s «
о «
О
«
<Ц
£ и
О
«
о С
а
ненные виды азотных удобрений - это аммиачная селитра, карбамид и карбамидно-аммиачная смесь (КАС-32) [12, с. 9].
Растения озимой пшеницы обладают высокой потребностью в азоте, но использование азота из удобрений часто затруднено из-за нестабильности его соединений [13, с. 3; 14, с. 1911]. Различные виды азотных подкормок с разной эффективностью потребляются растениями озимой пшеницы, что оказывает решающее воздействие на формирование урожайности. Кроме того, большое значение имеет и срок внесения азотных подкормок [15, с. 332].
В рекомендациях по осуществлению азотных подкормок в Ростовской области нет определенных критериев для использования той или иной под-кормки1.
Поэтому целью наших исследований являлся поиск оптимальных сроков, способов, видов и доз внесения азотных подкормок, влияющих на урожайность и качество зерна озимой пшеницы, а также установление экономической эффективности их применения.
Методология и методы исследования (Methods)
Исследования проведены в ФГБНУ «АНЦ «Донской» в 2017-2019 гг. Почва опытного участка - чернозем обыкновенный карбонатный тяжелосуглинистый. При закладке и проведении опыта, учете урожайности использовали: методику полевого опыта Б. А. Доспехова; основы научных исследований в агрономии В. Ф. Моисейченко и др.; технологию возделывания озимой пшеницы и дозы азотных подкормок согласно Зональным системам земледелия Ростовской области.
Варианты удобрений:
1. Контроль.
2. N30 - аммиачная селитра (по таломерзлой почве).
3. N30 - аммиачная селитра (начало весеннего кущения).
4. N60 - КАС-32 (N30 - начало весеннего кущения, N30 - конец весеннего кущения).
5. N60 - аммиачная селитра (N30 - начало весеннего кущения, N30 - конец весеннего кущения).
6. N90 - сульфат аммония (N30 - под предпосевную культивацию) + КАС-32 (N30 - начало весеннего кущения, N30 - конец весеннего кущения).
7. N90 - сульфат аммония (N30 - под предпосевную культивацию) + аммиачная селитра (N30 - начало весеннего кущения, + N30 - конец весеннего кущения).
8. N90 - аммиачная селитра (N30 - по таломерзлой почве, N30 - начало весеннего кущения, N30 -конец весеннего кущения).
1 Зональные системы земледелия Ростовской области на 20132020 годы / С. Г. Бондаренко, Ф. И. Горбаченко, В. П. Горячев [и др.]. Ростов-на-Дону: ООО «Донской издательский дом», 2013. 250 с.
9. N90 - аммиачная селитра (N30 - начало весеннего кущения, N30 - конец весеннего кущения) + мочевина (N30 - колошение).
10. N90 - аммиачная селитра (N30 - начало весеннего кущения, N30 - конец весеннего кущения) + мочевина (N30 - налив зерна).
В нашем опыте применялись следующие азотные удобрения: аммиачная селитра (NH4NO3), мочевина (NH2)2CO, карбамидно-аммиачная смесь (КАС-32), сульфат аммония (NH4)2SO4) и карбамид (мочевина) (МН2)2СО. Во всех вариантах опыта внесен аммофос (N: P2O5, 12:52) в дозе Р60 кг д. в./га.
Предшествующая культура - подсолнечник. Исследуемый сорт - мягкая пшеница сорта Лидия.
За годы исследований осадки выпадали неравномерно по сезонам и месяцам. В 2016/2017 сельскохозяйственном году сумма за год была на уровне среднемноголетних показателей - 585,9 мм (норма - 582,4 мм), а в 2017/2018 сельскохозяйственном году (453 мм) и 2018/2019 сельскохозяйственном году (527 мм) их количество было ниже нормы.
Среднесуточная температура воздуха в 2016/2017 сельскохозяйственном году составила 10,0 °С (норма - 9,7 °С), а в 2017/2018 и 2018/2019 сельскохозяйственных годах составила 11,8 °С. В осенне-зимний период, когда температура воздуха имела положительные значения, растения озимой пшеницы возобновляли вегетацию.
Гидротермические условия вегетационного периода за годы исследований были благоприятными для роста и развития озимой пшеницы.
Результаты (Results)
В среднем за годы исследований использование азотных подкормок оказало существенное влияние на урожайность мягкой озимой пшеницы (таблица 1).
Согласно полученным данным, урожайность мягкой озимой пшеницы на контрольном варианте (без применения азотных подкормок) составила 3,81 т/га, а однократная азотная подкормка по тало-мерзлой почве в дозе N30 аммиачной селитрой (вариант 2) способствовала увеличению урожайности на 0,90 т/га, или на 23,7 %.
Внесение аммиачной селитры (N30) в начале весеннего кущения (вариант 3) способствовало увеличению урожайности на 1,16 т/га, или на 30,4 % в сравнении с контрольным вариантом. Однако при существующем уровне НСР05 в опыте (НСР05 = 0,31) разница между вторым вариантом была несущественной.
Двукратная подкормка аммиачной селитрой (вариант 5) увеличивала урожайность до 5,52 т/га, или в сравнении с контрольным вариантом на 1,71 т/га. Таким образом, внесение N60 дробно в фазу весеннего кущения способствовало увеличению урожайности на 44,8 %. Подкормка в начале весеннего кущения увеличивала урожайность на 1,16 т/га, а
дополнительное внесение азота в конце весеннего кущения увеличивало урожайность только на 0,55 т/га, то есть ее влияние на урожайность было ниже почти на 64 %. Таким образом, эффективность более поздней подкормки (в конце весеннего кущения) существенно снижалась по сравнению с ранней подкормкой в начале кущения.
Анализируя полученные данные при внесении аммиачной селитры по таломерзлой почве (прибавка урожая - 0,90 т/га), при внесении в начале весеннего кущения (прибавка урожая - 1,16 т/га) и в кон-
це весеннего кущения (прибавка урожая - 0,55 т/га), можно предположить, что суммарная прибавка урожайности от внесения аммиачной селитры в дозе N составит 2,61 т/га. Фактически же такая доза аммиачной селитры (вариант 8) увеличивала урожайность озимой пшеницы до 6,15 т/га, то есть прибавка была ниже расчетной на 0,27 т/га. Внесение аммиачной селитры в дозе N способствовало получению максимальной в опыте урожайности. Прибавка урожая в сравнении с контрольным вариантом составила 2,34 т/га, или 61,4 %).
Таблица 1
Урожайность мягкой озимой пшеницы сорта Лидия при внесении азотных удобрений
в среднем за 2017-2019 гг., т/га
Вариант опыта Урожайность ± к контролю
1. Контроль 3,81 -
2. - N^N0, (по таломерзлой почве) 4,71 0,90
3. М30 -N^N0, (начало весеннего кущения) 4,97 1,16
4. N - КАС-32 (^Ы^ - начало весеннего кущения, N30 - конец весеннего кущения) 5,22 1,41
5. ^ - N^N0, (^ - начало весеннего кущения, ^ - конец весеннего кущения) 5,52 1,71
6. ^ - (КН4)2804 (^ - под предпосевную культивацию), КАС-32 (К^ - начало весеннего кущения, - конец весеннего кущения) 5,86 2,05
7. ^ - (NH4)2S04 (^ - под предпосевную культивацию), N^N0, (Н^ - начало весеннего кущения, - конец весеннего кущения) 6,07 2,26
8. ^ - NH.N0, (^ - по таломерзлой почве, ^ - начало весеннего кущения, N3,, - конец весеннего кущения) 6,15 2,34
9. ^ - N^N0, (^Т - начало весеннего кущения, ^ - конец весеннего кущения) + (№17)7Со (^ - колошение) 5,42 1,61
10. ^ - N^N0, (N30 - начало весеннего кущения, N30 - конец весеннего кущения) + (ЫКДСО (^ - налив зерна) 5,39 1,58
НСР05 0,31
Table 1
Productivity of the winter bread wheat variety Lidiya when using nitrogen fertilizers,
on average in 2017-2019, t/ha
Variant of the trial Productivity ± to the control
1. Control 3.81 -
2. N0n - NHNO, (in frozen soil) 4.71 0.90
3. N30 - NHNO3 (at the beginning of a spring tillering period) 4.97 1.16
4. N60 - UAN-32 (N30 - at the beginning of a spring tillering period, N30 - at the end of a spring tillering period) 5.22 1.41
5. N60 - NHNO3 (N30 - at the beginning of a spring tillering period, N30 - at the end of a spring tillering period) 5.52 1.71
6. N0 - NH)£O4 (N - under seedbed cultivation) + UAN-32 (N30 - at the beginning of a spring tillering period, N30 - at the end of a spring tillering period) 5.86 2.05
7. Nm - (NH)£O4 (N - under seedbed cultivation) + NH^NO^ (N30 - at the beginning of a spring tillering period, N30 - at the end of a spring tillering period) 6.07 2.26
8. N90 - NHNO3 (N30 - in frozen soil, N30 - at the beginning of a spring tillering period, N30 - at the end of a spring tillering period) 6.15 2.34
9. N90 - NHNO3 (N30 - at the beginning of a spring tillering period, N30 - at the end of a spring tillering period) + (NHJ£0 (N30 - in heading phase) 5.42 1.61
10. N90 - (NHjNO) (N30 - at the beginning of a spring tillering period, N30 - at the end of a spring tillering period) + (NHJ2CO (N30 - in kernel-filling period) 5.39 1.58
lsd05 0.31
(-4
о к о к
и
<и н о Л
и
<
В варианте, где вносили карбамидно-аммиач-ную смесь дробно - в начале и в конце весеннего кущения по (вариант 4), прибавка в сравнении с контрольным вариантом составила 1,41 т/га. В аналогичном варианте с применением аммиачной селитры (вариант 5) прибавка урожая достигала 1,71 т/га, что на 0,30 т/га выше. Однако достоверной прибавки между 4 и 5 вариантами не установлено.
Внесение сульфата аммония осенью под предпосевную культивацию было эффективным. В 6 варианте внесение азотных удобрений способствовало увеличению урожайности на 0,64 т/га по сравнению с вариантом 4, где применяли только КАС-32. При использовании подкормки аммиачной селитрой на фоне внесения сульфата аммония (Ы30) (вариант 7) дополнительная урожайность была выше варианта 5 на 0,55 т/га, но на 0,08 т/га уступала варианту 8, где азотные удобрения в дозе применяли в виде подкормок аммиачной селитрой.
Таким образом, осеннее внесение сульфата аммония в дозе N под предпосевную культивацию является эффективным агроприемом, способствующем получению достоверной прибавки урожая.
Структура урожая мягкой озимой пшеницы
Важную роль играют складывающиеся погодные условия, такие как продолжительная осенняя вегетация и возобновление вегетации растений в зимний период.
Высокая эффективность азотных подкормок была обеспечена повышением элементов продуктивности растений. На контроле растения озимой пшеницы формировали 426 шт/м2 стеблей. Однократное внесение азота в варианте 2 увеличивало этот показатель до 500 шт/м2, или на 17,4 % (таблица 2).
Число зерен в колосе также возрастало на 0,9 шт. с 22,7 шт. на контроле до 23,6 шт. в варианте с однократным внесением аммиачной селитры. Продуктивность одного колоса, выраженная в массе зерна с одного колоса, также увеличилась до 1,06 г, или на 7,0 %. Отмечено увеличение высоты растений в данном варианте почти на 10 см - с 65,3 см до 75,6, а длина колоса составила 5,2 см, что выше, чем на контроле, на 0,7 см. Увеличение высоты растений не ухудшило показатель устойчивости соломины. Сорт Лидия отличается высокой устойчивость к полеганию, поэтому за все годы исследований устойчивость была не ниже 5 баллов.
Таблица 2
сорта Лидия при внесении азотных удобрений, в среднем за 2017-2019 гг.
Вариант опыта Число Число Масса Высота Длина
продуктивных стеблей, шт/м2 зерен в колосе, шт. зерна с колоса, г растений, см колоса, см
1. Контроль 426 22,7 0,99 65,3 4,5
2. N30 - КН4Шз (по таломерзлой почве) 500 23,6 1,06 75,6 5,2
3. N30 -Ш4ГО3 524 23,8 1,07 76,6 5,4
(начало весеннего кущения)
4. - КАС-32 523 24,2 1,13 77,2 5,7
(^ - начало весеннего кущения, - конец весеннего кущения)
5. N60 - N^N03 539 24,5 1,17 78,0 6,0
(Ы"30 - начало весеннего кущения, к,0 - конец весеннего кущения)
6. N90 - ^^ 551 23,9 1,10 76,8 5,6
(^ - под предпосевную культивацию), КАС-32 С^30 - начало весеннего кущения, - конец весеннего кущения)
7. N90 - (Ж^ (N30 - под предпосевную культивацию), NH4N03 (й30 - начало весеннего кущения, - конец весеннего кущения) 563 23,9 1,12 77,0 5,7
8. - NN^N0,, (^ - по таломерзлой почве, - начало весеннего 558 24,4 1,15 77,8 6,0
кущения, N30 - конец весеннего кущения)
9. ^ - NN^N0, (^ - начало 551 24,0 1,10 76,8 5,8
весеннего кущения, N - конец весеннего кущения) + (°ЫН2)2СО - колошение)
10. ^ - :ЫН4даз ^ - начало 551 24,0 1,11 77,1 5,8
весеннего кущения, N - конец весеннего кущения) + (°ЫН2)2СО (^ - налив зерна)
Table 2
Yield structure of the winter bread wheat variety Lidiya when using nitrogen fertilizers,
on average in 2017-2019
Variant of the trial Number of productive stems, pcs/m2 Number of kernels per head, pcs. Kernel weight per head, g Plant height, cm Head length, cm
1. Control 426 22.7 0.99 65.3 4.5
2. Nt0 - NHNO3 (in frozen soil) 500 23.6 1.06 75.6 5.2
3. N30 - NHNO3 (at the beginning of a spring tillering period) 524 23.8 1.07 76.6 5.4
4. N60 - UAN-32 (N3i- at the beginning of a spring tillering period, N3i - at the end of a spring tillering period) 523 24.2 1.13 77.2 5.7
5. N60 - NHNO3 (N3i- at the beginning of a spring tillering period, N3i - at the end of a spring tillering period) 539 24.5 1.17 78.0 6.0
6. N0 - (NH)2SO (N0 - under seedbed cultivation) + UAN-32 (N0 - at the beginning of a spring tillering period1 N3i - at the end of a spring tillering period) 551 23.9 1.10 76.8 5.6
7. N0 - (NH)£O (N - under seedbed cultivation) + NntNOi (N30 - at the beginning of a spring tillering period N3i - at the end of a spring tillering period) 563 23.9 1.12 77.0 5.7
8. N90 - NHNO3 (N3i - in frozen soil, N3i - at the beginning of a spring tillering period, N3i - at the end of a spring tillering period) 558 24.4 1.15 77.8 6.0
9. N90 - NHtNO3 (N3i- at the beginning of a spring tillering period, N30 - at the end of a spring tillering period) + (NE)2CO (Nt0 - in heading phase) 551 24.0 1.10 76.8 5.8
10. N90 - (NH NO) (N30- at the beginning of a spring tillering peri od, N30 - at the end of a spring tillering period) + (NH)2CO (Nt0 - in kernel-filling period) 551 24.0 1.11 77.1 5.8
Таблица 3
Качественные показатели зерна мягкой озимой пшеницы сорта Лидия при внесении азотных
удобрений, в среднем за 2017-2019 гг.
Вариант опыта Натура, г/л Масса 1000 зерен, г Белок, % Клейковина, %
1. Контроль 784 42,8 10,3 18,1
2. ^ - NH4N03 (по таломерзлой почве) 789 43,4 11,0 22,1
3. ^ -NH4N03 (начало весеннего кущения) 794 44,8 11,2 23,2
4. ^ - КАС-32 (^ - начало весеннего 792 43,3 11,1 21,6
кущения, N30 - конец весеннего кущения)
5. ^ - NH4N03 (N30 - начало весеннего кущения, N3,, - конец весеннего кущения) 790 43,6 11,3 21,6
6. ^ - (К0 - под предпосевную культивацию), КАС-32 (N30 - начало весеннего кущения, N30 - конец весеннего кущения) 791 43,5 10,9 22,0
7. ^ - (N^^0 (Ы - под предпосевную культивацию), NH4N03 (N30 - начало весеннего кущения, N30 - конец весеннего кущения) 790 43,4 10,8 22,6
8. ^ - NH4N03 (N30 - по таломерзлой почве, N30 - начало весеннего кущения, N,0 - конец весеннего кущения) 795 44,7 11,3 23,7
9. ^ - NH4N03 (N30 - начало весеннего кущения, N - конец весеннего кущения) + (^ХТО (Д,0 - колошение) 792 44,5 11,8 24,0
10. ^ - NH4N03 (N30 - начало весеннего 797 44,6 11,8 24,3
кущения, N - конец весеннего кущения) + (ЫЩ.сО (Т<г30 - налив зерна)
Table 3
Qualitative kernel indicators of the winter bread wheat variety Lidiya when using nitrogen fertilizers,
on average in 2017-2019
Variant of the trial Nature weight, g/l 1000-kernel weight, g Protein, % Gluten, %
1. Control 784 42.8 10.3 18.1
2. N30 - NHNO3 (in frozen soil) 789 43.4 11.0 22.1
3. N30 - NHNO3 (at the beginning of a spring tillering period) 794 44.8 11.2 23.2
4. N60 - UAN-32 (N30 - at the beginning of a spring tillering period, N30 - at the end of a spring tillering period) 792 43.3 11.1 21.6
5. N60 - NHNO3 (N30 - at the beginning of a spring tillering period, N30 - at the end of a spring tillering period) 790 43.6 11.3 21.6
6. N - (NHJJSO4 (N - under seedbed cultivation) + UAN-32 (N30 - at the beginning of a spring tillering period, N30 - at the end of a spring tillering period) 791 43.5 10.9 22.0
7. N - (NHJJSO4 (N30 - under seedbed cultivation) + NH4NO3 (Ni30 - at the beginning of a spring tillering period, N30 - at the end of a spring tillering period) 790 43.4 10.8 22.6
8. N90 - NH NO3 (N30 - in frozen soil, N - at the beginning of a spring tillering period, N^30 - at the end of a spring tillering period) 795 44.7 11.3 23.7
9. N90 - NHNO3 (N30 - at the beginning of a spring tillering period, N - at the end of a spring tillering period) + (NH2)2CO (N30 - in heading phase) 792 44.5 11.8 24.0
10. N90 - (NHNOJ (N30- at the beginning of a spring tillering period, N30 - at the end of a spring tillering period) + (NH2)?CO (N30 - in kernel-filling period) 797 44.6 11.8 24.3
Повышенный эффект от внесения однократной азотной подкормки наблюдался в начале весеннего кущения (вариант 3) в сравнении с внесением по таломерзлой почве (вариант 2). Количество продуктивных стеблей в варианте 3 составило 524 шт/м2, что на 23,0 % больше, чем на контрольном варианте, и на 4,8 % больше, чем в варианте с более ранней подкормкой (вариант 2). Количество зерен в колосе и масса зерна с колоса в варианте 3 в сравнении с вариантом 2 растут до 23,8 шт. и 1,07 г соответственно. Высота растений и длина колоса незначительно увеличивалась с 75,6 см до 76,6 см и с 5,2 см до 5,4 см соответственно.
Дополнительные азотные подкормки в вариантах 4-10 в небольших пределах увеличивали число продуктивного стеблестоя в сравнении с вариантом 3 -в среднем они способствовали приросту на 15-39 шт. стеблей, или на 2,8-7,4 %. Высота растений и длина колоса также практически не изменялись, варьируя от 77,1 см до 78,0 см и от 5,6 см до 6,0 см соответственно. Дополнительные азотные подкормки изменяли главным образом продуктивность колоса. И если число зерен практически не изменялось (разница между вариантами 2-3 и 4-10 не превышала 1,3-3,8 % в пользу последних), то масса зерна в колосе возрастала с 1,06-1,07 г в вариантах 2-3 до 1,10-1,17 г в вариантах 4-10, или на 3,7-10,4 %.
Азотные подкормки способствовали повышению качественных показателей продукции, однако прямой закономерности роста содержания белка и клейковины при повышении дозы вносимого азота выявлено не было. Содержание белка и клейковины в зерне на контроле составило 10,3 % и 18,1 % соответственно (таблица 3).
Однократное внесение аммиачной селитры в вариантах 2 и 3 способствовало повышению содержания белка и клейковины до 11,0-11,2 % и до 22,1-23,2 % соответственно, причем отмечена тенденция к повышению качества при более поздней подкормке (вариант 3). В вариантах 4, 5 и 8 содержание белка и клейковины составило 11,1-11,3 % и 21,6-23,7 %, но в вариантах 6 и 7 оно снижалось до 10,8-10,9 и 22,0-22,6 % соответственно. Из данных таблицы 3 видно, что сульфат аммония, вносимый осенью, увеличивает урожайность мягкой озимой пшеницы, однако не оказывает практически никакого влияния на содержание белка в зерне. Мочевина, вносимая в фазу колошения и в фазу налива зерна (варианты 9 и 10), повышала качество продукции, а содержание белка в зерне составило 11,8 %, а клейковины - 24,0-24,3 %, т. е. в относительном исчислении содержание белка и клейковины повышалось на 4,4-9,2 % и 1,2-11,1 % соответственно.
Экономическая эффективность производства мягкой озимой пшеницы определялась главным образом ее урожайностью. Наименьшая урожайность зерна мягкой озимой пшеницы сорта Лидия по предшественнику подсолнечник была отмечена на контроле (3,81 т/га). В этом варианте были наименьшими уровень условного чистого дохода - (11 336 руб/га) и рентабельность производства (49,1 %), а себестоимость тонны зерна была наибольшая - 6060 руб. (таблица 4).
Однократное внесение подкормки аммиачной селитрой в вариантах 2 и 3 способствовало повышению урожайности, а следовательно, рентабельности производства до 81,1 и 88,9% и чистого дохода на 8 363 руб/га и на 10 262 руб/га соответственно. Таким образом, внесение подкормки аммиачной селитрой (N30) в начале весеннего кущения позволило практически удвоить условный чистый доход в сравнении с контрольным вариантом.
Двукратное внесение КАС-32 в варианте 4 также дало высокий экономический эффект - рентабельность составила 89,5 %, а условный чистый доход - 22 752 руб/га, что на 11 416 руб/га выше, чем
на контрольном варианте, и на 1154 и 2053 руб/га выше, чем при однократном внесении аммиачной селитры в вариантах 2 и 3 соответственно. Максимальный экономический эффект наблюдался в варианте 8, где аммиачная селитра вносилась в дозе N90. Высокая урожайность мягкой озимой пшеницы в этом варианте позволила получить условный чистый доход в размере 30 117 руб/га, а рентабельность производства зерна составила 112,9 %.
Варианты с внесением аналогичной дозы азота (Н^, но при использовании других его форм и сроков внесения (сульфат аммония и КАС-32) уступали по этим показателям варианту 8. В варианте 6 при внесении сульфата аммония (N30) под предпосевную культивацию и подкормок КАС-32 сумма условного чистого дохода составила 27 514 руб/га, а рентабельность - 102,0 %. В варианте 7 при внесении сульфата аммония (N30) под предпосевную культивацию и подкормок аммиачной селитрой (N30 в начале весеннего кущения и N30 в конце весеннего кущения) условный чистый доход и рентабельность составили 28 826 руб/га и 106,6 % соответственно и были выше, чем в варианте 6.
>
СТО 1-! о
г+
п>
0 ЕГ ¡3
1 0
сто
I—
п>
СЛ
Таблица 4
Экономическая эффективность возделывания мягкой озимой пшеницы сорта Лидия
при внесении азотных удобрений, в среднем за 2017-2019 гг.
Вариант опыта Валовой доход, руб/га Условный чистый доход, руб/га Себестоимость, руб./т Рентабельность, %
1. Контроль 34 446 11 336 6 060 49,1
2. N30 - NH4N03 (по таломерзлой почве) 43 990 19 699 5 154 81,1
3. N30 -NH4N03 (начало весеннего кущения) 45 888 21 598 4 887 88,9
4. ^ - КАС-32 (N30 - начало весеннего кущения, N30 - конец весеннего кущения) 48 165 22 752 4 872 89,5
5. ^ - ИН N0^. (N30 - начало весеннего кущения, N30 - конец весеннего кущения) 51 675 26 197 4 618 102,8
6. N90 - (N^^04 (N30 - под предпосевную культивацию), КАС-32 (N30 - начало весеннего кущения, N30 - конец весеннего кущения) 54 498 27 514 4 605 102,0
7. N90 - (N^^04 (N30 - под предпосевную культивацию), NH4N03 (N30 - начало весеннего кущения, N30 - конец весеннего кущения) 55 875 28 826 4 454 106,6
8. ^ - NH4N03 (N30 - по таломерзлой почве, N30 - начало весеннего кущения, N30 - конец весеннего кущения) 56 783 30 117 4 336 112,9
9. ^ - NH N03 (N30 - начало весеннего кущения, N - конец весеннего кущения) + (NH7)7СО (N30 - колошение) 51 311 24 668 4 916 92,6
10. ^ - NH4N03 (N30 - начало весеннего кущения, N - конец весеннего кущения) + (NH7)7СО (N30 - налив зерна) 51 059 24 415 4 940 91,6
Table 4
Economic cultivation efficiency of the winter bread wheat variety 'Lidiya' when using nitrogen fertilizers,
on average in 2017-2019
Variant of the trial Gross income, rubles/ha Conditional net income, rubles/ha Net cost, rubles/ha Profitability, %
1. Control 34 446 11 336 6 060 49.1
2. N30 - NHNO3 (in frozen soil) 43 990 19 699 5 154 81.1
3. N30 - NHNO3 (at the beginning of a spring tillering period) 45 888 21 598 4 887 88.9
4. N60 - UAN-32 (N30 - at the beginning of a spring tillering period, N30 - at the end of a spring tillering period) 48 165 22 752 4 872 89.5
5. N60 - NHNO3 (N30 - at the beginning of a spring tillering period, N30 - at the end of a spring tillering period) 51 675 26 197 4 618 102. 8
6. N - (NHJ.SO4 (N - under seedbed cultivation) + UAN-32 (N30 - at the beginning of a spring tillering period, N30 - at the end of a spring tillering period) 54 498 27 514 4 605 102.0
7. N - (NHJ 2SO4 (N30 - under seedbed cultivation) + NHNO3 (N^30 - at the beginning of a spring tillering period, N30 - at the end of a spring tillering period) 55 875 28 826 4 454 106.6
8. N00 - NH NO3 (N30 - in frozen soil, N - at the beginning of a spring tillering period, N30 - at the end of a spring tillering period) 56 783 30 117 4 336 112.9
0. N00 - NHNO3 (N30 - at the beginning of a spring tillering period, N - at the end of a spring tillering period) + (NH2)2CO (N30 - in heading phase) 51 311 24 668 4 916 92.6
10. N00 - (NHNOJ (N30- at the beginning of a spring tillering period, N - at the end of a spring tillering period) + (NH2)2CO (N30 - in kernel-filling period) 51 059 24 415 4 940 91.6
Несмотря на то что азотная подкормка, вносимая «на силу» зерна (варианты 9 и 10), способствовала повышению качественных показателей, уровень условного чистого дохода и рентабельность здесь были ниже, чем в вариантах 6 и 7, составив 24 668 руб/га и 24 415 руб/га и 92,6 % и 91,6 % соответственно.
Обсуждение и выводы (Discussion and Conclusion)
Сельхозтоваропроизводителям при возделывании мягкой озимой пшеницы по предшественнику подсолнечник для подкормок рекомендуется использовать аммиачную селитру как наиболее эффективное удобрение в дозе N90 по действующему веществу. Подкормку рекомендуется осуществлять дробно по N30: по таломерзлой почве, в начале весеннего кущения и в конце весеннего кущения. Внедрение этого элемента технологии в производ-
ство позволит озимой пшенице сформировать максимальную урожайность зерна (до 6,15 т/га) и получить высокие экономические показатели (условный чистый доход - 30 117 руб/га, производственная рентабельность - 112,9 %).
Замена аммиачной селитры карбамидно-амми-ачной смесью, сульфатом аммония, вносимыми осенью под предпосевную культивацию, незначительно снижает продуктивность мягкой озимой пшеницы (до 5,86 и 6,07 т/га), но приводит к существенному снижению экономической эффективности.
Подкормки растений карбамидом как в фазу колошения, так и в фазу налива зерна повышали содержание белка и клейковины в зерне мягкой озимой пшеницы до 11,8 % и 24,3 % соответственно, но не способствовали повышению урожайности.
Библиографический список
1. Шестакова Е. О., Ерошенко Ф. В., Сторчак И. Г. Влияние сорта, предшественника, уровня минерального питания, сроков сева и норм высева на радиационный режим посевов озимой пшеницы // Аграрный Вестник Урала. 2019. № 5 (184), С. 23-27. DOI: 10.32417/article_5d5157e4602168.55330898.
2. Hawkesford M. J. Genetic variation in traits for nitrogen use efficiency in wheat // Journal of Experimental Botany. 2017. Vol. 68. Iss. 10. Рр. 2627-2632. DOI: 10.1093/jxb/erx079.
3. Bloomberg заявил о лидерстве России на рынке пшеницы [Электронный ресурс] // Российская газета. URL: https://rg.ru/2020/09/24/bloomberg-zaiavil-o-liderstve-rossii-na-rynke-pshenicy.html (дата обращения: 18.05.2022).
4. Власенко Б. К., Рябцева Н. А. Потенциал triticum aestivum l. донской сeлекции // Научные труды Северо-Кавказского Федерального научного Центра садоводства, виноградарства, виноделия. 2019. Т. 26. С. 123-127.
5. Федорова В. И., Кузьменко С. С. Позиции Российской Федерации на мировом рынке зерна // Вестник Московского университета имени С. Ю. Витте. Серия 1. Экономика и управление. 2018. № 3 (26). С. 16-21. DOI: 10.21777/2587-554X-2018-3-16-21.
6. Bhatta M., Eskridge K. M., Rose D. J., Santra D. K., Baenziger P. S., Regassa T. Seeding Rate, Genotype, and Topdressed Nitrogen Effects on Yield and Agronomic Characteristics of Winter Wheat // Crop Science. 2017. Vol. 57. Iss. 2. Pp. 951-963. DOI: 10.2135/cropsci2016.02.0103.
7. Khaliq A., Abbas F., Farhad W., Fahad S. Comparative Effects of Organic and Inorganic Fertilizers on Soil Organic Carbon and Wheat Productivity under Arid Region // Communications in Soil Science and Plant Analysis. 2019. Vol. 19. Pр. 1406-1422. DOI: 10.1080/00103624.2020.1763385.
8. Walsh O. S., Shafian S., Christiaens R. J. Nitrogen Fertilizer Management in Dryland Wheat Cropping Systems // Plants. 2018. Vol. 7 (1). Article number 9. DOI: 10.3390/plants7010009.
9. Cao H., Li Y., Chen G., Chen D., Qu H., Ma W. Identifying the limiting factors driving the winter wheat yield gap on smallholder farms by agronomic diagnosis in North China Plain // Journal of Integrative Agriculture. 2019. Vol. 18. Iss. 8. Pр. 1701-1713. DOI: 10.1016/S2095-3119(19)62574-8.
10. Zorb C., Ludewig U., Hawkesford M. J. Perspective on Wheat Yield and Quality with Reduced Nitrogen Supply // Trends in Plant Science. 2018. Vol. 23. Iss. 11. Pр. 1029-1037. DOI: 10.1016/j.tplants.2018.08.012.
11. Litke L., Gaile Z., Ruza A. Effect of nitrogen fertilization on winter wheat yield and yield quality // Agronomy Research. 2018. Vol. 16. No. 2. Pp. 500-509. DOI: 10.15159/ar.18.064.
12. Визирская М. М., Аканова Н. И., Мамедов Г. М. Эффективность различных форм азотных удобрений в условиях неустойчивого увлажнения // Международный сельскохозяйственный журнал. 2020. № 3 (375). С. 9-12. DOI: 10.24411/2587-6740-2020-13040.
13. ScharfP., Lory J. Best management practices for nitrogenfertilizer inMissouri [e-resource]. URL: https://mospace. umsystem.edu/xmlui/bitstream/handle/10355/69214/ipm1027-2018OctReviewed.pdf?sequence=1&isAllowed=y (date of reference: 18.05.2022).
14. Thilakarathna S. K., Hernandez-Ramirez G., Puurveen D., Kryzanowski L., Lohstraeter G., Powers L.-A., Quan N., Tenuta M. Nitrous oxide emissions and nitrogen use efficiency in wheat: Nitrogen fertilization timing and formulation, soil nitrogen, and weather effects // Soil Science Society of America Journal. 2020. Vol. 84. Iss. 6. Pр. 1910-1927. DOI: 10.1002/saj2.20145.
15. Romero C. M., Engel R. E., Chen C., Wallander R., Jones C. A. Late-Fall, Winter, and Spring Broadcast Applications of Urea to No-Till Winter Wheat II. Fertilizer N recovery, Yield, and Protein as Affected by NBPT // Soil Science Society of America Journal. 2017. Vol. 81. Iss. 2. Pр. 331-340. DOI: 10.2136/sssaj2016.10.0333.
>
CtQ i-i О
Г+
n>
0 tr ¡3
1
СfQ h-
n>
СЛ
Об авторах:
Алексей Сергеевич Попов1, доктор сельскохозяйственных наук, заведующий отделом технологии возделывания зерновых и пропашных культур, 0RCID 0000-0001-6593-1138, АиШогГО 616729; popowaleksey@mail.ru
Александр Александрович Сухарев1, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник лаборатории технологии возделывания зерновых культур, 0RCID 0000-0002-4172-0878, АиШогГО 617322; mns862@rambler.ru
Галина Владимировна Овсянникова1, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник лаборатории технологии возделывания зерновых культур, 0RCID 0000-0002-4172-0878, АиШогГО 398828 Нина Станиславовна Кравченко1 , кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории биохимической оценки селекционного материала и качества зерна, 0RCID 0000-0003-3388-1548, АиШогГО 727246
1 Аграрный научный центр «Донской», Зерноград, Россия
s s
(-4
о R О
к
и
<и н о л
и
<
Nitrogen fertilizers efficiency in the cultivation of winter wheat sown after sunflower
А. S. Popov1, А. А. Sukharev1*, G. V. Ovsyannikova1, N. S. Kravchenko1 1 Agricultural Research Center "Donskoy", Zernograd, Russia
*E-mail: vniizk30@mail.ru
Abstract. The current paper has presented the results of applying various terms and types of nitrogen additional fertilizing in the cultivation of winter bread wheat. The purpose of the study was to establish the productivity and grain quality of winter bread wheat sown after sunflower, when using nitrogen additional fertilizing. Ammophos and ammonium sulfate were applied under seedbed cultivation; ammonium nitrate, urea and carbamide-ammonia mixture were used as additional fertilizing at different periods of active winter wheat vegetation. Methods. The research was conducted at the Agricultural Research Center "Donskoy" in 2017-2019. When laying and conducting the experiment, taking into account the yield, generally accepted methods were used; the technology of winter wheat cultivation and the dose of nitrogen fertilizing corresponds to the Zonal farming systems of the Rostov region. Scientific novelty. For the first time there have been determined the best terms, methods and doses of nitrogen additional fertilizing with various types of fertilizers for winter bread wheat in the southern part of the Rostov region. Results. There was established a significant effect of the terms of nitrogen fertilizing on productivity, as well as on winter wheat quality. Portioned application of ammonium nitrate at a dose of N90 contributed to obtaining the maximum productivity of 6.15 t/ha in the trial, and productivity increase in comparison with the control variant was 2.34 t/ha or 61.4 %. In other variants of the trial, productivity increase due to the use of nitrogen fertilizers ranged from 0.90 to 2.26 t/ha. Autumn application of ammonium sulfate at a dose of N30 under seedbed cultivation was an effective agricultural method that contributed to an additional productivity improvement on 0.55-0.64 t/ha. The high efficiency of nitrogen additional fertilizing was due to an improvement of the indicators of yield structure elements, namely, 'kernel weight per head' and 'number of productive stems'. Nitrogen additional fertilizing improved qualitative characteristics of the product. There has been found out that under a portioned application of ammonium nitrate at a dose of N90, there were yielded the highest economic indicators, such as 30 117 rubles/ha of conditional net income and 112.9 % of production profitability. Keywords: winter wheat, nitrogen fertilizers, additional fertilizing, productivity, grain quality, economic efficiency.
For citation: Popov A. S., Sukharev A. A., Ovsyannikova G. V., Kravchenko N. S. Effektivnost' primeneniya azotnykh udobreniy pri vozdelyvanii ozimoy pshenitsy po predshestvenniku podsolnechnik [Nitrogen fertilizers efficiency in the cultivation of winter wheat sown after sunflower] // Agrarian Bulletin of the Urals. 2022. No. 10 (225). Pp. 33-43. DOI: 10.32417/1997-4868-2022-225-10-33-43. (In Russian.)
Date ofpaper submission: 19.05.2022, date of review: 13.06.2022, date of acceptance: 01.07.2022.
References
1. Shestakova E. O., Eroshenko F. V., Storchak I. G. Vliyanie sorta, predshestvennika, urovnya mineral'nogo pitaniya, srokov seva i norm vyseva na radiatsionnyy rezhim posevov ozimoy pshenitsy [Effect of variety, predator, level of miniral food, terms of seva and norm seeding rates on radiation regime of crops of winter wheat] // Agrarian Bulletin of the Urals. 2019. No. 5 (184). Pp. 23-27. DOI: 10.32417/article_5d5157e4602168.55330898. (In Russian.)
2. Hawkesford M. J. Genetic variation in traits for nitrogen use efficiency in wheat // Journal of Experimental Botany. 2017. Vol. 68. Iss. 10. Pp. 2627-2632. DOI: 10.1093/jxb/erx079.
3. Bloomberg zayavil o liderstve Rossii na rynke pshenitsy [Bloomberg announced Russia's leadership in the wheat market] [e-resource] // Rossiyskaya gazeta. URL: https://rg.ru/2020/09/24/bloomberg-zaiavil-o-liderstve-rossii-na-rynke-pshenicy.html (date of reference: 18.05.2022). (In Russian.)
4. Vlasenko B. K., Ryabtseva N. A. Potentsial triticum aestivum l. donskoy selektsii [Potential of triticum aesti-vum l. of Don selection] // Nauchnye trudy Severo-Kavkazskogo Federal'nogo nauchnogo tsentra sadovodstva, vinogradarstva, vinodeliya. 2019. Vol. 26. Pp. 123-127. (In Russian.)
5. Fedorova V I., Kuzmenko S. S. Pozitsii Rossiyskoy Federatsii na mirovom rynke zerna [Role of the Russian Federation on the world grain market] // Moscow Witte University Bulletin. Series 1: Economics and Management. 2018. No. 3 (26). Pp. 16-21. DOI: 10.21777/2587-554X-2018-3-16-21. (In Russian.)
6. Bhatta M., Eskridge K. M., Rose D. J., Santra D. K., Baenziger P. S., Regassa T. Seeding Rate, Genotype, and Topdressed Nitrogen Effects on Yield and Agronomic Characteristics of Winter Wheat // Crop Science. 2017. Vol. 57. Iss. 2. Pp. 951-963. DOI: 10.2135/cropsci2016.02.0103.
7. Khaliq A., Abbas F., Farhad W., Fahad S. Comparative Effects of Organic and Inorganic Fertilizers on Soil Organic Carbon and Wheat Productivity under Arid Region // Communications in Soil Science and Plant Analysis. 2019. Vol. 19. Pp. 1406-1422. DOI: 10.1080/00103624.2020.1763385.
8. Walsh O. S., Shafian S., Christiaens R. J. Nitrogen Fertilizer Management in Dryland Wheat Cropping Systems // Plants. 2018. Vol. 7 (1). Article number 9. DOI: 10.3390/plants7010009.
9. Cao H., Li Y., Chen G., Chen D., Qu H., Ma W. Identifying the limiting factors driving the winter wheat yield gap on smallholder farms by agronomic diagnosis in North China Plain // Journal of Integrative Agriculture. 2019. Vol. 18. Iss. 8. Pp. 1701-1713. DOI: 10.1016/S2095-3119(19)62574-8.
10. Zorb C., Ludewig U., Hawkesford M. J. Perspective on Wheat Yield and Quality with Reduced Nitrogen Supply // Trends in Plant Science. 2018. Vol. 23. Iss. 11. Pp. 1029-1037. DOI: 10.1016/j.tplants.2018.08.012.
11. Litke L., Gaile Z., Ruza A. Effect of nitrogen fertilization on winter wheat yield and yield quality // Agronomy Research. 2018. Vol. 16. No. 2. Pp. 500-509. DOI: 10.15159/ar.18.064.
12. Vizirskaya M. M., Akanova N. I., Mamedov G. M. Effektivnost' razlichnykh form azotnykh udobreniy v usloviyakh neustoychivogo uvlazhneniya [Effectiveness of various forms of nitrogen fertilizers in conditions of unstable hydration] // International Agricultural Journal. 2020. No. 3 (375). Pp. 9-12. DOI: 10.24411/2587-67402020-13040. (In Russian.)
13. ScharfP., Lory J. Best management practices for nitrogenfertilizer inMissouri [e-resource]. URL: https://mospace. umsystem.edu/xmlui/bitstream/handle/10355/69214/ipm1027-2018OctReviewed.pdf?sequence=1&isAllowed=y (date of reference: 18.05.2022).
14. Thilakarathna S. K., Hernandez-Ramirez G., Puurveen D., Kryzanowski L., Lohstraeter G., Powers L.-A., Quan N., Tenuta M. Nitrous oxide emissions and nitrogen use efficiency in wheat: Nitrogen fertilization timing and formulation, soil nitrogen, and weather effects // Soil Science Society of America Journal. 2020. Vol. 84. Iss. 6. Pp. 1910-1927. DOI: 10.1002/saj2.20145.
15. Romero C. M., Engel R. E., Chen C., Wallander R., Jones C. A. Late-Fall, Winter, and Spring Broadcast Applications of Urea to No-Till Winter Wheat II. Fertilizer N recovery, Yield, and Protein as Affected by NBPT // Soil Science Society of America Journal. 2017. Vol. 81. Iss. 2. Pp. 331-340. DOI: 10.2136/sssaj2016.10.0333.
>
CtQ i-s O
rift)
0 tr ¡3
1
CtQ i—1*
rt)
Vi
Authors' information:
Aleksey S. Popov1, doctor of agricultural sciences, head of the department of cultivation technologies of grain and row crops, ORCID 0000-0001-6593-1138, AuthorID 616729; popowaleksey@mail.ru
Aleksandr A. Sukharev1, candidate of agricultural sciences, senior researcher of the laboratory for cultivation technology of grain crops, ORCID 0000-0002-4172-0878, AuthorID 617322; mns862@rambler.ru Galina V Ovsyannikova1, candidate of agricultural sciences, leading researcher of the laboratory for cultivation technology of grain crops, ORCID 0000-0002-4172-0878, AuthorID 398828
Nina S. Kravchenko1, candidate of biological sciences, leading researcher of the laboratory for biochemical estimation of breeding material and grain quality, ORCID 0000-0003-3388-1548, AuthorID 727246 1 Agricultural Research Center "Donskoy", Zernograd, Russia
