CC BY
12УДК 631. 84: 632. 931: 633.1 (574)
ВЛИЯНИЕ ДОЗ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИИ И СИСТЕМ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИИ НА УРОЖАИ И КАЧЕСТВО
"w V
ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ В СТЕПНОЙ ЗОНЕ КАЗАХСТАНА
В.В. Окорков, д. с.-х. н. - Владимирский НИИСХ Россельхозакадемии, В.В.Пивоваренко - «Республиканский научно-методический центр агрохимической службы»
Республики Казахстан E-mail: adm@vnish.elcom.ru
Трехлетние исследования на черноземе обыкновенном тяжелосуглинистом степной зоны Казахстана выявили определяющую роль азотных удобрений и защитных мероприятий на урожайность зерна и сбор белка яровой пшеницы. Азотные удобрения повышали содержание сырого белка и клейковины в зерне, его стекловидность. Наблюдалась тенденция ухудшения (на 3-6 ед. ИДК) качества клейковины от повышенных доз азота (45-60 кг/га). Системы защиты яровой пшеницы несколько снижали стекловидность зерна и уменьшали содержание сырого белка и клейковины; на 1-4 ед. ИДК ухудшали силу муки. Максимальный сбор сырого белка (711-715 кг/га) при незначительном снижении качества клейковины получен при применении азотных удобрений в дозе азота 60 кг/га в сочетании со стандартной и интегрированной системой защиты растений. В этом случае по сравнению с контролем (без защитных мероприятий и азотных удобрений) сбор белка с 1 га увеличивался в 1,7раза.
Ключевые слова: азотные удобрения, защитные мероприятия, урожай и качество зерна, яровая пшеница, чернозем обыкновенный.
В настоящее время объемы производства зерна яровой пшеницы увеличились, но заметно ухудшилось ее качество. В основных зерносеющих районах Республики Казахстан это связано со снижением количества и качества клейковины в зерне из-за резкого ухудшения минерального питания растений, отсутствия своевременных мер борьбы с болезнями растений, а также слабого проведения работ товаропроизводителями по формированию однородных по качеству партий зерна для реализации. Важными факторами повышения качества и валового сбора зерна служат удобрения и современные системы защиты растений от сорняков, болезней и вредителей. Поэтому в 2007-2009 гг. изучали влияние азотных удобрений и систем защиты растений на урожай и качество зерна яровой пшеницы.
Исследования проводили в двухфакторном полевом опыте. В качестве первого фактора были использованы дозы азотных удобрений, вносимых по фону фосфорно-калийных (Р(45)К(45)): N0 - фон (контроль); N - (фон + N(30)); N2 - (фон + N(45)); N3 - (фон + n(60)). Вторым фактором были системы защиты растений: В0 - без защиты растений (контроль); В1 - минимальная защита (протравливание семян + гербицид); В2 - интегрированная (средства защиты применяли по экономическому порогу вредоносности (ЭПВ); В3 - стандартная (протравливание семян + гербициды + фунгициды).
Почва опытного участка - чернозем обыкновенный тяжелосуглинистый. Агротехника в опыте - общепринятая для зоны. Высевали яровую пшеницу сорт Омская 28.
Существенным фактором влияния на урожай и качество зерна яровой пшеницы служат погодные условия. В годы исследований они отличались между собой как по температурному режиму, так и количеству выпадающих осадков. За вегетационный период 2007 г. (май-август) выпало 111,7 мм осадков при среднемноголетней величине 146,8 мм. В 2008 г. также наблюдался недобор осадков, сумма их за лето составила 105 мм. В 2009 г. она составила 157,1 мм, что на 10,3 мм выше по сравнению со среднемноголетними данными. По температурному режиму в 2007 г. май был крайне сухим с превышением многолетней температуры во 2-й и 3-й декадах на 8,2 и 1,8°С (20,7 и 16,3°С), но это не повлияло на сроки посева культуры. В дальнейшем температурный режим был благоприятен для роста и развития посевов яровой пшеницы. Более благоприятным годом был 2008: за вегетационный период средняя температура воздуха составила 19,5°С. Холодным оказался вегетационный
период 2009 г., средняя температура периода вегетации была ниже на 3,5°С (16°С). Таким образом, в годы исследований наблюдалось заметное варьирование агроклиматических условий, что типично для степной зоны Казахстана.
В период освоения целинных и залежных земель на рост и развитие яровой пшеницы определяющее влияние оказывали фосфорные удобрения [1,2]. В начале 90-х годов ХХ века появились работы, свидетельствующие об эффективности применения в зернопаровых севооборотах и азотных удобрений,что указывало на значительную «выпахан-ность» черноземов. Вследствие этого снижалось содержание лабильных форм гумуса, обеспечивающих возделываемые культуры подвижными формами азота, преимущественно нитратами.
Из данных таблицы 1 следует, что с ростом доз азотных удобрений без проведения защитных мероприятий урожайность зерна яровой пшеницы закономерно повышалась с 14,4 ц/га
1. Влияние доз азота и систем защиты растений на урожайность зерна яровой пшеницы, ц/га (среднее за 2007-2009 гг.)
Дозы азота, кг/га Система защиты растений Среднее по дозам азота, НСР05 = 1,8 ц/га
В0 В1 В2 В3
Контроль 14,4 17,2 22,3 22,3 19,0
N(30) 16,2 22,0 26,2 25,3 22,4
N(45) 17,5 23,4 27,1 26,7 23,7
N(60) 19,3 24,0 26,9 29,3 24,9
Среднее по системам защиты, НСР05 = 1,8 ц/га 16,8 21,6 25,6 25,9 22,5
на контроле (фон Р(45)К(45)) до 19,3 ц/га при внесении 60 кг/га азота (НСР05 = 3,7 ц/га). Прибавка урожая составила
4.9 ц/га. При протравливании семян и применении гербицидов в варианте без азотных удобрений наблюдалась тенденция роста урожайности с 14,4 до
17,2 ц/га. На фоне этой системы защиты яровой пшеницы прибавка от азотных удобрений возросла, составив 6,8 ц/га при дозе азота 60 кг/га.
Интегрированная система защиты обеспечила достоверный рост урожайности яровой пшеницы без применения азотных удобрений (до 22,3 ц/га). На ее фоне получено и увеличение урожайности культуры 30 кг/га от дозы азота. Дальнейший рост доз азота достоверно не повышал урожай (против дозы азота 30 кг/га). При стандартной и интегрированной системе защиты урожайность яровой пшеницы в вариантах без азотных удобрений была одинаковой. Однако при стандартной системе защиты урожайность культуры повышалась с применением более высоких доз азотных удобрений (45 и 60 кг/га азота). При дозе N(60) ее урожайность возросла до 29,3 ц/га.
Анализ показал, что в целом по опыту системы защиты растений (на фоне разных доз азота) обеспечили повышение урожая зерна яровой пшеницы с 16,8 до 25,9 ц/га (на 9,1 ц/га или на 61%), а применение N60 (на фоне четырех уровней защиты растений) - с 19,0 до
24.9 ц/га (на 5,9 ц/га или на 39%). Не получено существенных различий по влиянию на урожайность яровой пшеницы интегрированной и стандартной систем защиты.
По влиянию на урожай зерна яровой пшеницы при интегрированной системе защиты более рационально применение 30-45 кг/га азота, при стандартной - 45-60 кг/га азота. Протравливание семян и применение гербицидов по сравнению с вариантами отсутствия защитных мероприятий повышает урожайность яровой пшеницы на 4,8 ц/га, но на 4,0-4,3 ц/га уступает вариантам с интегрированной и стандартной системами защиты растений.
Удобрения и системы защиты растений оказывают заметное влияние на показатели, которые влияют на технологические и хлебопекарные качества зерна. Из них наибольшее значение имеют содержание белка, клейковины, а также ее качество.
Содержание белка и клейковины в зерне яровой пшеницы определялось главным образом уровнем применения азотных удобрений (табл. 2). Наблюдали тенденцию снижения указанных показателей при протравливании семян и применении гербицидов, интегрированной системе защиты культуры. Между содержанием белка и клейковины существует высокая положительная корреляцион-
2. Влияние доз азота и систем защиты растений на содержание белка и клейковины в зерне яровой пшеницы, ее качество и сбор белка ее урожаем
(среднее за 2007-2009 гг.)
Дозы азота, кг/га Система защиты растений Среднее по дозам азота
В0 В1 В2 В3
Содержание сырого белка в зерне яровой пшеницы, %
Контроль 10,87 10,74 10,65 11,00 10,82
N(30) 11,09 10,63 10,98 11,32 11,00
N(45) 12,01 11,93 11,95 11,96 11,96
N(60) 12,70 12,91 12,83 12,82 12,82
Среднее по системам защиты 11,67 11,55 11,60 11,78
Содержание клейковины в зерне яровой пшеницы, %
Контроль 22,5 22,1 21,7 23,6 22,5
N(30) 23,3 21,4 22,7 23,2 22,6
N(45) 25,9 24,5 24,6 24,7 24,9
N(60) 27,8 27,6 27,2 27,8 27,6
Среднее по системам защиты 24,9 23,9 24,0 24,8 24,4
ИДК
Контроль 85 85 83 85 84
N(30) 85 80 85 85 84
N(45) 88 85 88 88 87
N(60) 95 88 88 90 90
Среднее по системам защиты 88 84 86 87 86
Стекловидность, %
Контроль 50 50 47 48 49
N30 51 51 49 51 50
N45 53 57 54 55 55
N60 57 59 54 56 56
Среднее по системам защиты 53 54 51 52 52
Сбор сырого белка урожаем яровой пшеницы, кг/га
Контроль 416 437 508 498 465
N(30) 442 491 589 558 520
N(45) 492 576 673 618 590
N(60) 542 627 711 715 649
Среднее по системам защиты 473 533 620 597
ная зависимость. В опыте коэффициент корреляции (r) составил 0,96±0,05.
Качество зерна определяется не только содержанием клейковины, но и ее свойствами. Клейковина, обладающая достаточной растяжимостью и упругостью, обусловливает хорошие физические свойства теста. От повышенных доз азотных удобрений качество клейковины несколько снижалось, о чем свидетельствовало небольшое повышение ИДК (на 3-6 ед. ИДК). Однако свойства клейковины позволяли ей соответствовать II группе.
Стекловидность (консистенция эндосперма) - один из важных показателей качества зерна пшеницы. На мукомольных и крупяных предприятиях выше ценятся стекловидные пшеницы с твердым плотным эндоспермом. Высокая
стекловидность, как правило, отражает хорошие хлебопекарные свойства зерна и повышенное содержание в нем белковых веществ. В пределах сорта существует прямая коррелятивная связь между стекловидностью и содержанием клейковины.
Стекловидные пшеницы дают в среднем больший выход муки, отличаются повышенным содержанием и лучшим качеством клейковины. Кроме того, стекловидное зерно характеризуется повышенной углеводно-амилазной активностью.
Трехлетние исследования показали, что стекловидность яровой пшеницы по опыту возрастала с ростом доз внесения азотных удобрений (с 49 % в контроле до 56 % при применении 60 кг/га азота удобрений). При интегрированной и
стандартной системах защиты яровой пшеницы по сравнению с вариантами отсутствия или низкого уровня защиты (В1) наблюдалась тенденция снижения этого показателя.
В наших исследованиях был получен высокий коэффициент корреляции (г = 0,805±0,11, n = 32) между стекловидно-стью зерна и содержанием в нем белка.
Так как с увеличением дозы азотных удобрений увеличивается как урожайность зерна яровой пшеницы,так и содержание в нем белка (при слабой тенденции снижения качества клейковины), то они оказывали определяющее влияние и на сбор белка. С ростом дозы азотных удобрений от нулевой до N(60) выход белка увеличивался на 184 кг/га (с 465 до 649). Протравливание семян и применение гербицидов вело к росту сбора белка на 60 кг/га (с 473 до 533 кг/га). По сравнению с вариантом без защиты растений применение интегрированной и стандартной систем защиты яровой пшеницы повышало сбор белка соответственно на 147 и 124 кг/га.
В среднем за три года максимальный сбор белка (711-715 кг/га) был получен в вариантах при внесении азота в дозе 60 кг/га и обработке баковой смесью
пестицидов при интегрированной и стандартной системе защиты.
Таким образом, на черноземах обыкновенных тяжелосуглинистых степной зоны Казахстана наиболее высокая урожайность и сбор сырого белка яровой пшеницы были получены при внесении азотных удобрений в дозах N45-60 и применении стандартной и интегрированной систем защиты растений. Роль защитных мероприя-
тий на урожайность яровой пшеницы была более высокой, чем от применения азотных удобрений.
Литература
1. Почвозащитное земледелие. Под общ. Ред. А.И. Бараева. - М.: «Колос», 1975, 304 с.
2. Бараев А.И. Почвозащитное земледелие (Избранные труды). - М.: ВО «Агропромиздат», 1988, 383 с.
V.V. Okorkov, V.V. Pivovarenko. INFLUENCE OF DOSES OF NITROGENOUS FERTILIZERS AND SYSTEMS OF PROTECTION OF PLANTS FOR A CROP AND QUALITY OF GRAIN OF SPRING WHEAT IN STEPPE ZONE OF KAZAKHSTAN.
Three-year researches on ordinary heavy loamy chernozem of a steppe zone of Kazakhstan have revealed defining role nitric fertilizers and protective actions on productivity of grain and gathering of protein of spring wheat. Nitric fertilizers raised the maintenance of protein and a gluten in grain. The deterioration tendency (on 3-6 units index of deformation of gluten) qualities of a gluten from raised nitrogen doses (45-60 kg/hectares) was observed. Systems of protection of spring wheat reduced a gluten in grains a little and reduced the maintenance of crude protein and a gluten, on 1-4 units index of deformation of gluten worsened force of a flour. The maximum gathering of crude protein (711-715 kg/hectares) at insignificant decrease in quality of a gluten is received at application of nitric fertilizers in a dose of nitrogen of 60 kg/hectares in a combination to the standard and integrated system of protection of plants. In this case in comparison with control (without protective actions and nitric fertilizers) gathering of protein about 1 hectare increased in 1,7 times.
Keywords: nitrogenous fertilizers, protective actions, f crop and quality of grain, spring wheat, chernozem ordinary.
УДК 631.433.3: 631.416
ТРАНСФОРМАЦИЯ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
V V
АГРОЦЕНОЗОВ СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЫ ВЛАДИМИРСКОГО ОПОЛЬЯ
М.К. Зинченко, Л.Г. Стоянова - ГНУ Владимирский НИИСХ Россельхозакадемии
E-mail: adm@vnish.elcom.ru
Приведены показатели биомассы и биологической активности микроорганизмов в серой лесной почве, свидетельствующие о снижении активности микробиологических процессов в почве агрофонов. Наибольшая трансформация биологических свойств почвы произошла на высокоинтенсивном фоне применения удобрений.
Ключевые слова: удобрения, серые лесные почвы, микроорганизмы, биологическая активность, ферментативная активность, фоны интенсификации, каталаза.
Схема опыта
Количество удобрений за ротацию 6-ти польного севооборота, кг д.в. Уровень интенсификации
Нулевой Поддер- живаю- щий Интен- сивный мине- ральный Высокоинтенсивный минеральный Интен- сивный органоми- неральный Высоко-интенсивный органомин.
Н 40 т/га N P K 100 80 160 + Н 40 т/га N P K 350 220 390 N P K 480 280 575 NPK 310 150 310 + Н 60 т/га NPK 430 160 360 + Н 80 т/га
Агроландшафт представляет собой сложную биокосную систему, функционирование которой определяется множеством факторов. Создание необходимых условий для возделывания сельскохозяйственных культур путем распахивания и удобрения почв приводят к значительному нарушению природных норм функционирования биологической системы почвы. Чем более высокую производительность стремятся получить от земли, тем более обширными и точными должны быть знания экологии почв и методов управления почвенно-экологическими процессами (Ковда, 1979). Одним из важных показателей экологического состояния и уровня эффективного плодородия почвы считается ее биологическая активность. Общепринятые методы ее определения достаточно
разнообразны и включают такие характеристики жизнедеятельности почвенной микрофлоры, как численность и биомасса микробного пула, суммарная интенсивность выделения углекислоты, скорость разложения заложенной в почву клетчатки, накопление аминокислот, ферментативная активность почвы и др. (Мишустин, 1968; Роде, 1977; Минеев, 1990;Звягинцев, 2005;).
В задачу наших исследований входил
анализ влияния различного уровня антропогенной нагрузки на биологическую активность серой лесной почвы Владимирского ополья. Исследования проводили в длительном стационарном полевом опыте, заложенном в 1996 году, по оценке эффективности различных агросистем в адаптивноландшафтном земледелии на базе Владимирского НИИСХ (г. Суздаль). Образцы серой лесной среднесуглинистой
