Научная статья на тему 'Накопление элементов питания растениями озимой пшеницы и влияние их на урожай и качество зерна'

Накопление элементов питания растениями озимой пшеницы и влияние их на урожай и качество зерна Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
425
74
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ОЗИМАЯ ПШЕНИЦА / КАС / АММОФОС / АММИАЧНАЯ СЕЛИТРА / КАРБАМИД / ЖКУ / УРОЖАЙНОСТЬ / НАКОПЛЕНИЕ / АЗОТ / ФОСФОР / КАЛИЙ / КЛЕЙКОВИНА / ИДК / WINTER WHEAT / CAS / AMMOPHOS / AMMONIUM NITRATE / UREA / UTILITY SERVICES / PRODUCTIVITY / ACCUMULATION / NITROGEN / PHOSPHORUS / POTASSIUM / GLUTEN / IDK

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Щепетьев Михаил Алексеевич

В статье представлены результаты исследований по накоплению элементов питания и влияние их на продуктивности растений озимой пшеницы при внесении жидких и твердых азотно-фосфорных удобрений после предшественника – озимая пшеница

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Щепетьев Михаил Алексеевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Influence of liquid and firm azotn-phosphorus fertilizers on productivity and quality of grain after neparolvy predecessors

The article presents the results of studies on the accumulation of elements of power and their impact on plant productivity of winter wheat at the introduction of solid and liquid nitrogen-phosphorus fertilizer after predecessor winter wheat

Текст научной работы на тему «Накопление элементов питания растениями озимой пшеницы и влияние их на урожай и качество зерна»

Накопление элементов питания растениями озимой пшеницы и влияние их на урожай и качество зерна

М.А. Щепетьев Введение.

Озимая пшеница является ведущей зерновой культурой в Ростовской области, площади посева которой превышают 2,0 млн. га за 2009-2011 гг., однако ее урожайность не превышает 35 ц/га, что значительно ниже потенциала этой культуры. В повышении урожайности и валовых сборов озимой пшеницы наряду с правильным выбором сортов и средств защиты ведущее место принадлежит минеральным удобрениям. В засушливой зоне, а это вся территория области эффективность минеральных удобрений, во многом определяется наличием продуктивной влаги. Для растворения вносимых твердых удобрений потребляется значительное количество влаги верхнего слоя почвы, поэтому при дефиците влаги в этом слое использование жидких удобрений более эффективно. Во влажный год эффективность твердых удобрений не уступает жидким. Практика использования жидких удобрений не имеет широкого распространения, так как имеется ряд недостатков и отсутствие технической оснащенности, поэтому необходим поиск вариантов оптимального сочетания твердых и жидких азотно-фосфорных удобрений при возделывании озимой пшеницы.

Методика исследований.

Полевые исследования проводились в Приазовской зоне Ростовской области, в Неклиновском районе с. Фёдоровка, в хозяйстве ИП Щепетьева Н.А. в 2010-2012 гг. Лабораторные исследования в отделе агрохимии и минерального питания ГНУ Донской НИИСХ Россельхозакадемии.

Почва опытного участка представлена черноземом обыкновенным карбонатным среднемощным легкоглинистым на лессовидном суглинке. Мощность гумусного горизонта 73 - 88 см. Содержание гумуса в пахотном слое 3,80 - 4,38 %, общего азота 0,20 - 0,23 %. Содержание минерального азота 24,4 - 53,7 мг/кг, подвижного фосфора 28,0 - 28,8 мг/кг,, обменного калия 344,0 - 519,0 мг/кг. Реакция почвенного раствора слабощелочная (рН 7,1-7,3).

Целью исследований установить эффективность твёрдых и жидких азотно -фосфорных удобрений на озимой пшенице в зависимости от предшественников, сроков и доз их внесения в различных по влагообеспеченности условиях.

В задачи исследования входит:

- оценка изменения продуктивности озимой пшеницы в зависимости от предшественника,

- эффективность сочетания жидких и твёрдых удобрений в сухие и влажные годы.

- определить урожайность и качество зерна в зависимости от удобрений и предшественника .

Метод исследований - полевой, лабораторно полевой, лабораторный.

Повторность опыта трехкратная. Размещение делянок систематическое с

расщеплением на делянки 1 - го порядка с общей площадью 750 м2, второго порядка 2 2 2

- 250 м и третьего порядка - 125 м . Учетная площадь 50 м .

Предшественники: озимая пшеница. Сорт озимой пшеницы - Августа. Агротехника общепринятая для зоны, учёты проводились комбайном КЗС - 3.

Азотные и фосфорные удобрения согласно схеме опыта вносятся осенью на делянки первого порядка, под основную обработку на варианты 2 - 8 в чистом виде и на их фоне весной, на делянки 2 - го и 3 - го порядка, в период возобновления вегетации и в фазу колошения соответственно (табл. 1).

Осень 2009 и 2010 годов по количеству осадков (107 и 147,5 мм) и по температурному режиму (13,7 и 11,70С) превышают среднемноголетние значения, что способствовало благоприятному развитию озимой пшеницы.

Таблица 1.

СХЕМА ОПЫТА

№ Под основную обработку № весеннее отрастание № колошение

1 Контроль, без удобрений

2 ^Р3о аммофос тв. 9 N*3 ам.селитра ^9о Рзо) тв.

3 ^оРзо ЖКУ ж. іо ^о КАС о 9о Р3о)

4 ^4Р60 аммофос тв. 11 ^6 ам.селитра (^оРбо) тв. 21 ^о ам.селитра ^9о Р6о) ж.

12 N46 карбамид (^о Рбо) тв. 22 ^о карбамид (^о Р6о) ж.

5 ^оРбо ЖКУ ж. 13 ^о ам.селитра ^6оР6о) ж. 23 ^о ам.селитра ^9о Р6о) ж.

14 N4, КАС (^о Р6о) 24 ^о карбамид (^о Р6о) ж.

6 N60 КАС ж. 15 ^Р3о аммофос (^оР3о) тв. 25 N53 ам.селитра (^2о Р3о) ж.

16 ^оР3о ЖКУ (Л«, Р3о) ж. 26 N5» КАС (N12« Р3о) ж.

7 ^о ам.селитра тв. 17 ^Р3о аммофос(^о Р3о) тв. 27 N53 ам.селитра (^2о Р3о) ж.

18 ^оР3о ЖКУ (^о Р3о) ж. 28 N5о карбамид (Nl2о Р3о) ж.

8 ^о карбамид тв. 19 ^Р3о аммофос^67 Р3о) тв. 29 N53 ам.селитра (^2о Р3о) ж.

2о ^оР3о ЖКУ (^о Р3о) ж. 3о N5о карбамид (Nl2о Р3о) ж.

Примечание: тв - твёрдая форма; ж - жидкая форма.

Осень 2011 года можно охарактеризовать как засушливую (90,3 мм) и холодную в конце периода, со среднесуточной температурой 8,630С.

Осадков в осеннее - зимний период во все года исследований выпало в пределах 230 - 250 мм. Наблюдались обильные снегопады и краткосрочные периоды с сильными морозами (менее -100С) на поверхности почвы без снежного покрова.

Весенне - летний период, как и год в целом, складывался благоприятно в 2011 году, удовлетворительно в 2010 и был засушливым в 2012 году.

Результаты исследований

Накопление элементов питания за 2010 - 2012 гг. озимой пшеницей в фазу кущения, выхода в трубку, колошение и полной спелости на естественном фоне составило соответственно: азота - 8,6; 19,7; 39,8 и 52,8 кг/га, Р2О5 - 2,3; 6,4; 19,9 и 25,9 кг/га, К2О - 9,2; 29,1; 37,7 и 38,4 кг/га. (табл. 1;2;3)

Таблица 1.

Накопление азота в растениях озимой пшеницы в 2010 - 2012 гг., кг/га

Вариант Фаза вегетации

кущение выход в трубку колошение полная спелость

1 8,6 19,7 39,8 52,8

2 11,4 21,8 51,0 69,3

3 14,2 25,0 52,9 66,5

4 13,6 29,4 55,9 78,2

5 12,7 27,4 53,0 74,5

6 14,2 29,1 63,3 76,6

7 16,4 33,7 60,1 79,0

8 17,2 33,9 70,5 78,5

9 11,4 38,4 78,2 91,4

10 14,2 40,6 81,4 93,7

11 14,0 33,9 78,1 99,6

12 14,0 37,8 81,6 95,0

13 12,8 40,0 79,9 104,3

14 12,8 42,8 83,0 98,2

15 14,2 26,1 82,4 85,9

16 14,1 33,7 82,0 85,8

17 16,3 31,7 83,5 98,4

18 16,4 30,2 82,0 97,0

19 17,2 32,1 85,0 86,1

20 17,2 33,9 86,0 93,9

21 14,0 33,9 98,2 104,9

22 14,0 39,0 94,6 107,6

23 12,8 39,4 92,5 100,9

24 12,8 43,0 98,0 110,5

25 14,2 26,2 100,9 109,5

26 14,2 33,0 104,4 112,1

27 16,3 31,6 105,9 111,2

28 16,4 30,0 104,6 108,8

29 17,2 32,6 108,8 119,6

30 17,2 35,4 117,1 119,9

Примечание: описание вариантов см. схему опыта

Таблица 2.

Накопление Р2О 5 в растениях озимой пшеницы в 2010 - 2012 гг., кг/га

Вариант Фаза вегетации

кущение выход в трубку колошение полная спелость

1 2,3 6,4 19,9 25,9

2 3,1 8,0 23,6 31,2

3 3,8 8,9 24,0 30,7

4 3,7 10,9 26,6 34,1

5 3,4 9,6 25,3 32,7

6 3,5 8,7 25,0 33,8

7 4,1 7,9 22,6 35,4

8 4,4 9,2 23,8 34,5

9 3,1 11,0 27,6 39,0

10 3,9 11,1 27,8 40,3

11 3,8 10,3 29,8 41,0

12 3,6 11,7 31,1 40,8

13 3,5 10,6 31,9 44,9

14 3,4 12,0 32,5 40,1

15 3,7 8,9 30,6 36,8

16 3,7 11,8 30,0 37,8

17 4,3 10,6 27,2 41,3

18 4,3 10,2 30,8 42,2

19 4,5 10,8 30,0 39,5

20 4,5 11,1 31,6 39,5

21 3,6 10,87 29,9 46,2

22 3,6 11,87 33,0 44,4

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

23 3,5 11,22 30,7 44,6

24 3,4 12,88 31,2 45,7

25 3,7 10,65 36,6 47,0

26 3,7 12,07 37,6 46,1

27 4,2 10,71 39,2 48,1

28 4,3 11,70 40,5 45,7

29 4,5 11,67 39,4 50,3

30 4,5 11,92 44,6 51,2

Примечание: описание вариантов см. схему опыта

Общая динамика накопления КРК при внесении минеральных удобрений независимо от формы и дозы внесения сохранялась, однако количество элементов питания по фазам накапливалось неравномерно.

Таблица 3.

Накопление К 2 О в растениях озимой пшеницы в 2010 - 2012 гг., кг/га

Вариант Фаза вегетации

кущение выход в трубку колошение полная спелость

1 9,2 29,1 37,7 31,5

2 12,3 31,8 41,2 36,6

3 15,4 36,2 42,9 38,5

4 15,1 42,0 43,6 41,3

5 14,2 38,6 43,6 40,3

6 15,5 41,3 46,7 41,2

7 17,9 41,7 43,3 41,5

8 19,0 43,6 46,9 41,6

9 13,0 48,4 48,9 48,4

10 16,2 49,3 50,4 49,0

11 15,1 42,9 52,7 49,4

12 15,1 49,9 53,2 46,6

13 14,5 47,2 54,0 52,2

14 14,5 53,7 55,1 54,0

15 14,8 37,6 54,9 48,7

16 14,8 47,7 55,2 45,4

17 17,0 44,2 51,1 46,9

18 17,0 43,0 54,5 49,9

19 18,0 45,6 61,5 52,2

20 18,0 48,6 53,9 48,3

21 15,1 46,4 53,3 49,5

22 15,1 49,6 53,4 53,1

23 14,5 49,5 53,6 52,1

24 14,5 51,2 54,5 52,2

25 15,2 45,3 58,2 54,3

26 15,2 50,3 60,4 55,3

27 17,5 45,5 66,8 59,8

28 17,5 49,2 64,6 62,3

29 18,5 50,0 71,2 63,9

30 18,5 50,6 71,3 66,7

Примечание: описание вариантов см. схему опыта

При использовании фосфорных удобрений с осени большее накопление элементов питания к фазе полной спелости отмечено на варианте с аммофосом в дозировке ^0Р60. Общее накопление азота составило 78,2 , Р2О5 - 34,1 и К2 О -51,3 кг/га, что выше контроля на 49,5; 31,6 и 33,7 % соответственно.

При использовании азотных удобрений осенью, большее накопление азота и Р2О5 наблюдалось на варианте с применением аммиачной селитры, накопление к полной спелости составило 79,0 и 35,4 кг/га соответственно. К2О с использованием карбамида, со значением 52,3 кг/га.

Согласно схеме опыта, происходило расщепление делянок первого порядка, на последующие, с предусмотренными внесениями удобрений в период весеннего отрастания и колошение.

Применение азотных удобрений ,в период весеннего отрастания в, дозе К80 - 83 на фоне осеннего использования фосфорных в дозе Р3о с общей дозой удобрения К90Р30, способствовало увеличению накопления азота и Р 2 О 5 и К 2 О к фазе полной спелости, относительно контроля, в большей степени на варианте с использованием КАСа на фоне ЖКУ. Накопление составило 93,7; 40,3 и 61,3 кг/га соответственно.

Применение азотных удобрений в период весеннего отрастания в дозировке К40 _ 46 на фоне фосфорных удобрений в повышенной дозировке, с общей дозой удобрения К60Р60, более существенно увеличило накопления азота к полной спелости на варианте с использованием КАСа весной и ЖКУ осенью. Накопление увеличилось на 45,4 кг/га. По накоплению Р2О5 и К2О выделился вариант с использованием аммиачной селитры в жидком виде весной, на фоне осеннего применения ЖКУ. Накопление увеличилось на 19,0 и 33,1 кг/га.

На вариантах с использованием фосфорных удобрений в дозе N7 _ 10 Р30 в

период весеннего отрастания на фоне азотных удобрений в дозировке ^0 осеню, с общей дозой удобрения ^0Р 30, большим накоплением азота выделился вариант с применением аммофоса на фоне аммиачной селитры (98,4 кг/га), что на 86,4 % больше, чем на контроле. Большим накоплением Р2О5 отмечена схема с применением ЖКУ на фоне аммиачной селитры (42,2 кг/га), что на 62,9% больше, чем на контроле. К2О больше накопилось на варианте с осенним применением карбамида и весенней подкормкой аммофосом, прибавка к контролю составила 72,7%, со значением 66,3 кг/га.

При добавлении второй подкормки в фазу колошение, на вариантах с общей дозой удобрения ^0Р60, включающая в себя осеннее внесение фосфорных удобрений в дозе ^4 _ 20Р60, подкорку азотными удобрениями в период весеннего отрастания в дозе ^0-46 и ^0 в колошение. Более высокое накопление азота, к фазе полной спелости, в этой дозировке, было получено при использовании карбамида в колошение и в весеннее отрастание, и осеннего применения аммофоса. Общее накопление азота составило 107,6 кг/га, что превышает фоновый вариант, в данном случае вариант с карбамид на фоне аммофоса, на 13,3 %, а контроль на 103,8%.

Большее накопление фосфора и калия к полной спелости, отмечалось на варианте с подкормкой в колошение аммиачной селитрой на фоне подкормки аммиачной селитры в период весеннего отрастания и осеннего применения аммофоса. Накопление элементов увеличилось на 5,2 и 22,0 кг/га относительно фона и на 20,3 и 45,1 кг/га соответственно, относительно контроля.

При дозировке К120Р30 отмечалось максимальное накопление элементов питания по всему опыту. Наибольшее накопление всех элементов питания к фазе полной спелости, отмечено на варианте с подкормкой карбамидом в колошение, фоном был вариант с применением ЖКУ в период весеннего отрастания и карбамида до посева. Накопление азота составило 119,9 кг/га, Р2О5 - 51,2 кг/га и К2О - 85,0 кг/га, что выше, чем на фоновом варианте на 26,0; 11,7 и 24,4 кг/га и относительно контроля на 67,1; 25,3 и 46,6 кг/га соответственно.

Содержание элементов питания и динамика накопления их в растении, напрямую влияет на количество и качество полученного урожая.(табл. 4)

На варианте без внесения удобрений урожайность составила 2,83 т/га, количество клейковины - 21,8%, ИДК - 59,7 ед., что соответствует показателям качества зерна 4 -го класса.

При внесении фосфорных удобрений осенью, на варианте с максимальным накоплением элементов питания прибавка урожайности составила 18%, качество зерна находилось на уровне контроля.

При осеннем внесении азотных удобрений, на варианте с большим накоплением N и Р2О5 прибавка урожайности составила 0,63 т/га с качеством зерна на уровне контроля. На варианте с большим накоплением К2О отмечено более существенное повышение качества зерна, на 2,1% клейковины, что соответствует показателям зерна 3 -го класса.

При дозировке ^0Р30, на варианте с большим накоплением азота и Р2О5, с внесением аммиачной селитры в дозе ^3 в период весеннего отрастания на фоне аммофоса в дозе ^Р30 с осени, урожайность составила 3,87 т/га, количество клейковины 24,9%, ИДК 55. На варианте с большим накоплением К2О, с внесением КАСа в период весеннего отрастания и ЖКУ с осени, урожайность составила 3,89 т/га, количество клейковины - 23,5%, ИДК - 61. Эта закономерность обусловлена большим посуточным накоплением азота и калия в период от всходов до колошения и снижением в период колошение - полная спелость.

Накопление элементов происходило более равномерно, соответственно продуктивная влага из почвы расходовалась экономнее, что и позволило данному сочетанию удобрений в исследуемых дозировках получить большее количество урожая. А варианту с аммиачной селитрой в весеннее отрастание и аммофосом с осени, более качественное зерно, из - за большего накопления элементов питания к фазе полной спелости.

Таблица 4.

Количество и качество зерна озимой пшеницы в 2010 - 2012 гг._________

№ Урожайность, т/га Прибавка качество

т/га % к контролю количество клейковины в, % ИДК, ед

1 2,83 - - 21,8 59,7

2 3,19 0,36 13 22,7 56

3 3,16 0,33 12 22,7 62

4 3,35 0,52 18 21,7 53

5 3,32 0,49 17 22,1 64

6 3,30 0,47 16 22,0 70

7 3,46 0,63 22 21,9 70

8 3,37 0,54 19 23,9 64

9 3,87 1,04 37 24,9 55

10 3,89 1,06 38 23,5 61

11 3,90 1,07 38 23,1 55

12 3,96 1,13 40 23,5 62

13 4,14 1,31 46 21,5 52

14 4,04 1,21 43 23,7 64

15 3,66 0,83 29 21,1 55

16 3,69 0,86 30 21,1 52

17 3,99 1,16 41 22,2 55

18 3,98 1,15 41 21,3 41

19 3,87 1,04 37 24,2 60

20 3,84 1,01 36 24,8 61

21 4,14 1,31 46 23,2 52

22 4,43 1,60 56 25,3 60

23 4,17 1,34 47 23,5 56

24 4,37 1,54 54 23,1 52

25 4,29 1,46 52 24,7 62

26 4,38 1,55 55 24,3 52

27 4,40 1,57 55 25,1 63

28 4,28 1,45 51 24,3 52

29 4,53 1,70 60 25,0 59

30 4,60 1,77 62 25,7 51

Примечание: описание вариантов см. схему опыта

На вариантах с общей дозой удобрения ^0Р60 , максимальная урожайность на фоне большего накопления Р2О5 и К2О, получена по схеме с использованием осенью аммофоса в дозе ^4Р60 и аммиачной селитры в жидком виде, в период весеннего отрастания в дозе N3^ Прибавка относительно контроля получена на уровне 1,31 т/га и качеством зерна 4 - го класса с количеством клейковины - 21,5% и ИДК - 52. На варианте с большим накоплением азота, использованием ЖКУ с осени и КАС в весеннее отрастание в тех же дозах, прибавка получена на 0,1 т/га меньше предыдущего варианта, но с зерном качества 3 - го класса.

При использовании с осени азотных удобрений в дозе ^0 и корректирующих подкормок фосфором в дозе N7 . 10Р30, прибавка в 1,15 т/га была получена на варианте с большим накоплением N и Р205 , но количество клейковины было 21,3% с ИДК 55, что соответствует качеству зерна 4 - го класса. На варианте с большим накоплением К 2 О и использованием при этом аммофос в весеннее отрастание и карбамид с осени, зерно было 3 - го класса с клейковиной 24,2% и ИДК - 60. Урожайность составила 3,84 т/га.

Получение зерна с клейковиной 24,2% обусловлено более равномерным накоплением всех элементов питания с незначительным отставанием от варианта с большим накоплением азота и фосфора.

При внесении полной дозы удобрения в три этапа с добавлением подкормки в колошение и общей дозой ^0Р60 , максимальная прибавка как урожайности по сравнению с контролем (1,6 т/га), так и качества (содержание клейковины на 3,5%

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

больше) с ИДК 60, получено на варианте со средним содержанием всех элементов питания. Это обусловлено равномерным накоплением элементов питания с повышением интенсивности накопления к полной спелости и эффективным расходованием влаги в течении вегетации.

Максимальные прибавки урожайности и качества зерна озимой пшеницы, относительно контроля, на фоне максимального накопления элементов питания среди всех изучаемых схем внесения удобрений получены при дозировке ^20Р30. На варианте с большим накоплением азота и К2О, с использованием осенью карбамида в дозе ^0, в период весеннего отрастания ЖКУ в дозе ^0Р30 и карбамида ^0 в колошение получена прибавка урожайности 1,77 т/га, качество - 3,9% и значение ИДК 51. На варианте с большим накоплением Р205 прибавка урожайности - 1,70 т/га, клейковины - 3,2% и значение ИДК - 59 ед.

Заключение.

С точки зрения максимального накопления элементов питания и, как следствие получение более высоких урожаев озимой пшеницы после предшественника озимая пшеница, с качеством зерна 3 - го класса и содержания клейковины более25%, эффективнее применять схемы:

1. При общей дозе удобрения ^0Р60: осеннее применение аммофоса в дозе ^4Р60 с подкормкой в период весеннего отрастания и колошение карбамидом в дозе ^6 и ^0 .

2. При общей дозе удобрения ^20Р30: осеннее применение карбамида в дозе ^0 с последующим применением в период весеннего отрастания ЖКУ в дозе N10Р30 и в колошение карбамид в дозе ^0.

Список литературы:

1.Лабынцев А.В. Сохранение плодородия чернозема обыкновенного Северного Кавказа и повышение продуктивности пашни. / Автореферат на соискание ученой степени Доктора сельскохозяйственных наук. - Рассвет. 2002.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.