CC BY
118
doi: 10.24411/0044-3913-2020-10310 УДК 631.51(470.630)
Эффективность применения жидких и твердых азотных минеральных удобрений в ранневесеннюю подкормку посевов озимой пшеницы
А. Н. ЕСАУЛКО, доктор сельскохозяйственных наук, профессор (e-mail: [email protected]) Г. А. ГАРИБДЖАНЯН, аспирант Е. В. ГОЛОСНОЙ, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
Н. В. ГРОМОВА, кандидат сельскохозяйственных наук, старший преподаватель
Ставропольский государственный аграрный университет, пер. Зоотехнический, 12, Ставрополь, 355017, Российская Федерация
Исследования проводили с целью изучения влияния видов, возрастающих доз и кратности внесения твердых и жидких азотных удобрений в ранневесеннюю подкормку на урожайность и качество зерна озимой пшеницы для совершенствования технологии возделывания культуры. Эксперименты выполняли в 2016-2019 гг. в Центральном Предкавказье. Территория проведения опытов находится в зоне неустойчивого увлажнения, почва - чернозем выщелоченный, мощный, среднегу-мусный тяжелосуглинистый. В трехфак-торном опыте изучали эффективность подкормки возрастающими дозами (35, 70, 105, 140 кг/га д.в.) различных азотных удобрений (аммиачная селитра (Naa) и карбамидно-аммиачная смесь (КАС)) и кратности их внесения (однократное, дробное). Контроль - без подкормки. На фоне повышенного температурного режима во все годы исследований (на 0,2...2,2 оС больше среднемноголетне-го) гидротермический коэффициент в 2016/17 сельскохозяйственном году был равен 1,24, в 2017/18 г. - 0,74; в 2018/19 г. - 0,63. Все изучаемые дозы азотных удобрений обеспечили достоверную прибавку урожайности озимой пшеницы, по сравнению с контролем (0,82.2,80 т/ га). Дробное внесение КАС и аммиачной селитры оказалось эффективным только при использовании дозы 140 кг/га д.в. В этих вариантах отмечен наибольший сбор
0 зерна - 6,34 и 6,22 т/га соответственно. Азотные удобрения, вне зависимости от
01 вида и кратности внесения, значительно
z увеличили содержание белка и клейкови-
ие ны в зерне, по сравнению с контролем, на
§ 0,8.3,9 % и 1,3... 10,2 % соответственно. С
4 экономической точки зрения из изученных ле вариантов наиболее предпочтительно
5 дробное внесение карбамидно-аммиа чной смеси в дозе N70+70: прибыль - 47866 руб./
га, уровень рентабельности - 139 %.
Ключевые слова: озимая пшеница (ТгШсит aestivum L.), азотные удобрения, подкормка, урожайность, качество зерна.
Для цитирования: Эффективность применения жидких и твердых азотных минеральных удобрений в ранневесеннюю подкормку посевов озимой пшеницы/А. Н. Есаулко, Г. А. Гарибджанян, Е. В. Голосной и др. // Земледелие. 2020. № 3. С. 38-40. doi: 10.24411/0044-3913-2020-10310.
Озимая пшеница - наиболее ценная зерновая культура, выращиваемая практически во всех климатических зонах России. Вместе с этим она очень требовательна к почвам, запасам почвенной влаги, элементов минерального питания и др. Формирование высокой урожайности предопределяют ряд факторов, среди которых обеспеченность почв макро-и микроэлементами [1, 2].
Для повышения продуктивности сельскохозяйственных культур используют минеральные удобрения. Они также служат важнейшим инструментом регулирования биологического круговорота, предотвращающим истощение почв, деградацию агро-ландшафтов. Применение удобрений с учетом биологических особенностей растений - одно из условий оптимизации сельскохозяйственного производства, экологического и экономического благополучия общества [3].
Азотные подкормки - важный элемент технологии возделывания озимой пшеницы. Как правило, рано весной в фазе кущения нитрификация и аммонификация в почве замедляются по ряду причин, в том числе из-за низких температур. В результате у растений отмечают признаки азотного голодания и, как следствие, снижение урожая [4, 5, 6].
Приоритетная задача агрохимии -рациональный подход к применению удобрений, а также повышение их окупаемости прибавкой урожая. Ее решением может стать внесение жидких и твердых минеральных удобрений в виде ранневесенней подкормки. Увеличением их доз можно обеспечить значительную прибавку сбора зерна [7, 8, 9].
Одним из факторов, влияющих на эффективность азотных удобрений, считают подбор их видов и форм. На юге России среди твердых азотных удобрений наиболее распространены аммиачная селитра и карбамид, а среди жидких - карбамидно-аммиачная смесь (КАС) [10, 11].
На трансформацию азота в почве и его потребление растениями озимой пшеницы влияет срок внесения удобрений - чем он ближе к началу устойчивого возобновления вегетации рано весной, которое считают критическим периодом потребления этого элемента растениями, тем выше его использование. При дробном внесении азотных удобрений их эффективность определяют метеоусловия, обеспеченность почвы нитратным и аммонийным азотом, сроки и способы использования[12, 13, 14].
Цель исследований - изучение влияния возрастающих доз аммиачной селитры и КАС в ранневесеннюю подкормку на урожайность и качество зерна озимой пшеницы для совершенствования технологии возделывания культуры.
Работу проводили в 2016-2019 гг. в Ставропольском государственного аграрном университете в Центральном Предкавказье. Почва опытного участка - чернозем выщелоченный мощный среднегумусный тяжелосуглинистый со следующими агрохимическими характеристиками: содержание гумуса (по Тюрину в модификации ЦИНАО, ГОСТ 2621391) - 5,2...5,9 %, нитрификационная способность (ионометрическим методом, ГОСТ 26951-86) - 16.30 мг/кг, обеспеченность подвижными формами фосфора и калия (по Ма-чигину в модификации ЦИНАО, ГОСТ 26205-91) - 18.28 и 240.290 мг/кг соответственно. Реакция почвенного раствора в верхних горизонтах почвы нейтральная, рНвод - 6,2.6,7.
Среднемноголетнее количество осадков в районе проведения эксперимента составляет 551 мм, из которых 350.370 мм приходится на вегетационный период озимой пшеницы, среднегодовая температура воздуха - 9,2 °С, гидротермический коэффициент - 1,1.1,3.
В годы исследований метеоусловия оказывали различное влияние на формирование урожайности: 2016/17 сельскохозяйственный год характеризовался оптимальной увлажненностью (количество осадков превысило норму на 101 мм). Среднегодовая температура воздуха (9,4 оС) и ГТК (1,24) соответствовали среднемноголетним. Сумма осадков (514 мм) в 2017/18 сельскохозяйственном году оказалась ниже нормы
Влияние видов, доз и кратности внесения азотных удобрений на урожайность озимой пшеницы (среднее за 2016-2019 гг.), т/га
Удобрение (фактор А)
Доза, кг/га д.в. (фактор В) Ыаа КАС Среднее
кратность внесения (фактор С) по факто-
однократное двукратное однократное двукратное ру В
Контроль 3,19 3,15 3,13 3,19 3,17
35 * (17,5+17,5) 3,92 3,92 4,10 4,00 3,99
70 * (35+35) 4,53 4,69 4,65 4,67 4,64
105 * 5(70+35) 5,09 5,36 5,26 5,46 5,29
140 * (70+70) 5,54 6,22 5,76 6,34 5,97
Среднее по фактору А 4,56 4,66
Среднее по фактору С 4,52 4,70
НСР05 ф . = 0,16; НСР05 ф В =0,34; НСР05 ф С 05 фактор А ' ' 05 фактор В ' ' 05 фактор С = 0,18; НСР05 й АВС = 0,42 ' ' 05 взаимодеиствие АВС '
* - дозы азота при двукратном внесении.
на 37 мм, что на фоне повышенного температурного режима (11,4 оС) снизило ГТК до 0,74 и дало основание считать анализируемый год засушливым. Условия 2018/19 года характеризовались низким количеством выпавших осадков (474 мм) и повышенной, относительно нормы, среднегодовой температурой воздуха на 1,7 оС при ГТК=0,63.
Схема опыта предусматривала следующие варианты:
вид удобрения (фактор А) - аммиачная селитра (ГОСТ 2-2013, твердые); КАС-32 (ТУ 2181-62900209023-02, жидкие);
доза внесения удобрений (фактор В) - 35, 70, 105, 140 кг/га д.в.;
кратность внесения удобрений (фактор С) - однократное, дробное.
До посева в качестве фона под все варианты вносили аммофос в дозе ^2Р52. Контроль - без дополнительных азотных удобрений.
Первую азотную подкормку проводили в фазе полного кущения весной при возобновлении вегетации растений озимой пшеницы, при дробном внесении - вторую в конце кущения.
Делянки размещали методом рендомизированных повторений в 3-х кратной повторности. Общая площадь делянки - 72 м2; учетная -40 м2.
Учет урожая проводили методом механизированной уборки с последующим пересчетом на стандартную влажность и чистоту по методике Госсортоиспытания [15]; содержание белка в зерна определяли по ГОСТ 10846-91; массовую долю клейковины - ГОСТ Р 54478-2011.
Экономическую эффективность рассчитывали по технологическим картам с использованием действующих на 2019 г нормативов затрат и цен. Статистическую обработку экспериментальных данных проводили методом трех-факторного дисперсионного анализа по Б. А. Доспехову (М., 2011).
Вид азотного удобрения не оказал значительного влияния на урожай-
ность (табл. 1) - средние по фактору А ^аа и КАС) находились на одном уровне (4,56 и 4,66 т/га соответственно).
Все изучаемые дозы азотных удобрений в среднем по опыту обеспечили значительную прибавку урожайности, по сравнению с контролем, на уровне 0,82...2,80 т/га. Дробная подкормка увеличила урожайность, относительно разового применения всей дозы, на 0,18 т/га. Причем существенную прибавку отмечали только в вариантах с высокими дозами азота (140 кг/га д.в.). В этих же вариантах зафиксирован наибольший сбор: при использовании КАС - 6,34 т/га, Nаа - 6,22 т/га.
2. Влияние азотных подкормок на содержание белка в зерне озимой пшеницы (среднее за 2016-2019 гг.), %
на 0,8.3,9 % (табл. 2). При анализе средних по фактору С отмечена значимая прибавка содержания белка от дробного внесения азотных удобрений (на 0,4 %), относительно однократной подкормки. Самое высокое содержание белка в зерне (14,7 %) зафиксировано при дробном использовании КАС в
дозе ^^ 70+70.
В среднем по всем изучаемым дозам при внесении КАС содержание клейковины было выше, чем на фоне использования Nаа, на 0,7 % (табл. 3). По мере наращивания доз азотной подкормки (фактор В) величина этого показателя повышалась, по сравнению с контролем, на 1,3.10,2 %. Наибольшее содержание клейковины обеспечила максимальная в опыте доза (70+70) при двукратном внесении КАС (27,9 %), что соответствует зерну 3-го класса. Дробное использование азотных удобрений незначительно влияла на величину этого показателя. В контроле было выращено зерно 5 класса, а при внесении ^и оно соответствовало
35 70
4-му классу.
Экономическую эффективность рассчитывали для вариантов с применением максимальной в опыте дозы азота 140 кг/га д.в. в виде аммиачной селитры и КАС,какобеспе-
Удобрение (фактор А) Среднее по фактору В
Доза, кг/га д.в. Ыаа КАС
(фактор В) кратность внесения (фактор С)
однократное | двукратное I однократное | двукратное
Контроль 10,2 10,1 10,2 10,1 10,2
35 * (17,5+17,5) 11,0 11,1 10,7 11,0 11,0
70 * (35+35) 11,5 11,8 12,1 12,6 12,0
105 * 5(70+35) 12,3 13,0 12,5 13,1 12,7
140 * (70+70) 13,5 14,2 14,1 14,7 14,1
Среднее по фактору А 11,9 12,11
Среднее по фактору С 11 ,8 12,2
НСР„К ф = 0,3, НСР. ф „ = 0,3, НСР. ф = 05 фактор А ' ' 05 фактор В ' ' 05 фактор С 0,2, НСР. _ ,„,. = 0,60 05 взаимодействие АВС '
* - дозы азота при двукратном внесении.
В среднем все изучаемые дозы азотных удобрений достоверно увеличивали содержание белка в зерне, по сравнению с контролем,
чивших наибольшую урожайность и самые высокие показатели качества зерна, по сравнению с другими вариантами опыта (табл. 4).
3. Влияние азотных подкормок на содержание клейковины в зерне озимой пшеницы (среднее за 2016-2019 гг.) , %
Удобрение (фактор А) Сред-
Доза, кг/га д.в. Ыаа I КАС нее по
(фактор В) кратность внесения (фактор С) фактору
однократное I двукратное I однократное I двукратное В
Контроль 16,7 16,8 16,7 16,8 16,8
35 * (17,5+17,5) 18,1 18,2 17,8 18,3 18,1
70 * (35+35) 19,0 19,7 21,3 22,5 20,6
105(70+35)* 23,1 24,1 23,3 24,6 23,8
140 * (70+70) 25,6 27,5 27,1 27,9 27,0
Среднее по фактору А 20,9 21,6
Среднее по фактору С 20,9 21,6
НСР05 ф . = 0,6, НСР05 ф В = 1 05 фактор А ' ' 05 фактор В 2, НСР05 ф С = 0,8, НСР05 й АВС = 2,0 ' 05 фактор С ' ' 05 взаимодействие АВС '
* - дозы азота при двукратном внесении.
Ы
Ф
з
ь
ф
д
ф
ь
ф
и
О м о
4. Экономическая эффективность производства зерна озимой пшеницы в зависимости от доз азотных удобрений (среднее за 2016-2019 гг.)
Показатель Вариант
контроль Naa140 Naa 70+70 КАС140 КАС 70+70
Урожайность с 1 га, т Цена за 1 т, руб. 3,19 11000 5,54 13000 6,22 13000 80860 5,76 13000 74880 6,34 13000
Затраты труда на 1 га, чел.-ч. 12,6 13,9 14,2 13,9 14,2
Производственные затраты на 1 га, руб. 26250 2,51 34520 6231 2,28 35280 2,40 34094 34554
Прибыль на 1 га, руб. Уровень рентабельности, % 8840 34 37500 109 45580 129 40786 120 47866 139
По сравнению с контролем, внесение и ^0+70 увеличивало денежную выручку на 36930.47330 руб.; затраты труда на 1 га - на 1,3 и 1,6 чел.-ч.; производственные затраты - на 7844.9030 руб.; прибыль - на 28660.39026 руб. При этом себестоимость 1 т зерна снижалась на 1997.2778 руб., а уровень рентабельности в вариантах внесения ^40 и ^0+70 возрастал - на 75 и 105 % соответственно. По всем рассмотренным показателям экономической эффективности разовое и дробное внесение карбамидно-аммиачной смеси в дозе 140 кг д.в. оказалось выше, чем при использовании аммиачной селитры.
Таким образом, применение возрастающих доз азотныхудобрений на черноземе выщелоченном Центрального Предкавказия обеспечило значительную прибавку урожая озимой пшеницы, относительно контроля, на 0,82.2,80 т/га. Дробное применение удобрений относительно разового внесения всей дозы увеличило урожайность зерна на 0,18 т/га. В среднем азотные подкормки увеличивали содержание белка в зерне относительно контроля на 0,8.3,9 %; клейковины - на 1,3.10,2 %.
Согласно результатам экономической оценки применение азотных удобрений наиболее предпочтительно путем дробного внесения карбамидно-аммиачной смеси в дозе ^0+70. Прибыль в этом случае составит 47866 руб./га, уровень рентабельности - 139 %.
Литература.
1. Сычёв В. Г., Милашенко Н. З., Шафран С. А. Агрохимические аспекты получения высококачественного зерна в России // Плодородие. 2018. № 1. С. 18-19.
2. Есаулко А. Н., Ожередова А. Ю., О Громова Н. В. Оптимизация питания со-О ртов озимой пшеницы путем внесения ^ расчетных доз минеральных удобрений ^ на планируемый уровень урожайности 2 // Агрохимический вестник. 2018. № 4. | С. 3-7.
3. Кирюшин В. И. Минеральные удо-^ брения как ключевой фактор развития ® сельского хозяйства и оптимизации при-5 родопользования // Достижения науки и $ техники АПК. 2016. № 3. С. 19-25.
4. Шеуджен А. Х Агрохимия: учеб. пособие. М.: ООО «Полиграф Юг», 2017. 860 с.
5. Агрохимия / В. Г. Минеев, В. Г. Сычёв, Г. П. Гамзиков и др. М.: ВНИИА, 2017. 854 с.
6. Responses of winter wheat production to green manure and nitrogen fertilizer on the loess plateau / Z. Dabin, Y Pengwei, Z. Na et al. // Agronomy Journal. 2015. Vol. 107. No. 1. Р. 361-374.
7. Завалин А. А., Соколов О. А. Азот и качество зерна пшеницы // Плодородие. 2018. № 1. С. 14-17.
8. Муравин Э. А., Титова В. И. Агрохимия. М.: КолосС, 2010. 463 с.
9. Influence of crop residue management, cropping system and N fertilizer on soil N and C dynamics and sustainable wheat (Triticum aestivum L.) production / J. Bakht, M. Shafi, M. Tariq Jan et al. // Soil and Tillage Research. 2009. Vol. 104. No. 2. P. 233-240.
10. Донцов А. Ф., Есаулко А. Н., Сигида М. С. Изучение доз и способов ранневе-сенней подкормки озимой пшеницы на черноземе обыкновенном // Агрохимический вестник. 2012. № 6. С. 22-24.
11. Мониторинг плодородия почв Ставропольского края: динамика агрохимических показателей с учетом зональных особенностей почв / В. Н. Ситников, В. П. Егоров, А. Н. Есаулко и др. // Агрохимический вестник. 2018. № 4. С. 14-17.
12. Завалин А. А., Соколов О. А., Шмы-рева Н. Я. Азот в агросистеме на черноземных почвах. М.: РАН, 2018. 180 с.
13. Роль азота в интенсификации продукционного процесса сельскохозяйственных культур / В. Г. Сычёв, О. А. Соколов, А. А. Завалин и др. М.: ВНИИА, 2012. 271 с.
14. Завалин А. А., Соколов О. А. Потоки азота в агроэкосистеме: от идей Д .Н. Прянишников. М: ВНИИА, 2016. 900 с.
15. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур / под общ. ред. М. А. Федина. М.: Министерство сельского хозяйства СССР, 1985. Вып. 1. 269 с.
Efficiency of liquid and solid nitrogen mineral fertilizers under early spring top dressing of winter wheat
A. N. Esaulko, G. A. Garibdzhanyan, E. V. Golosnoi, N. V. Gromova
Stavropol State Agrarian University, per. Zootekhnicheskii, 12, Stavropol', 355017, Russian Federation
Abstract. The studies aimed at the determination of the influence of types, increasing doses and the application frequency of solid and liquid nitrogen fertilizers under early spring top dressing on the yield and quality of winter wheat grain to improve the technology of the crop cultivation. The experiments were performed in 2016-2019 in the Central Ciscaucasia. The territory of the experiments was in the zone of unstable moisture, the soil was leached chernozem, thick, heavy loamy with medium humus content. In a three-factor experiment, we studied the efficiency of top dressing by various nitrogen fertilizers (ammonium nitrate (Naa) and urea-ammonia mixture (UAM)) depending on the dose (35, 70, 105, 140 kg/ha a.s.) and the application frequency (single, fractional). The control was without top dressing. Against the background of increased temperature conditions in all years of the research (the average temperature was higher by 0.2-2.2 C than the long-term average annual value), the hydrothermal coefficient in the 2016/17 agricultural year was 1.24, in 2017/18 - 0.74; in 2018/19 -0.63. All studied doses of nitrogen fertilizers provided a significant increase in winter wheat productivity, compared with the control (0.82-2.80 t/ha). Fractional application of UAM and ammonium nitrate was effective only at the dose of 140 kg/ ha. In these variants, the largest grain harvest was noted: 6.34 and 6.22 t/ha, respectively. Nitrogen fertilizers, regardless of the type and frequency of application, significantly increased the protein and gluten content in the grain, compared to the control, by 0.8-3.9% and 1.3-10.2%, respectively. From an economic point of view, the fractional application of urea-ammonia mixture at the dose of N(70 + 70) is the most preferable among the studied options: the profit was 47,866 rubles/ha, the profitability level was 139%.
Keywords: winter wheat (Triticum aestivum L.) nitrogen fertilizers; top dressing; productivity; grain quality.
Author Details: A. N. Esaulko, D. Sc. (Agr.), professor of the RAS (e-mail: [email protected]), G. A. Garibdzhanyan, post graduate student, E. V. Golosnoi, Cand. Sc. (Agr.), assoc. prof.; N. V. Gromova, Cand. Sc. (Agr.), senior lecturer.
For citation: Esaulko AN, Garibdzhanyan GA, Golosnoi EV, et al. [Efficiency of liquid and solid nitrogen mineral fertilizers under early spring top dressing of winter wheat]. Zemledelie. 2020;(3):38-40. Russian. doi: 10.24411/0044-3913-202010310.
