CC BY
3УДК: 633.11:631.51:631.816.12
Фурсова А. Ю., Есаулко А. Н. Fursova A. Yu., Esaulko А. N.
ВЛИЯНИЕ СИСТЕМ УДОБРЕНИЯ, СПОСОБОВ И ПРИЁМОВ ОБРАБОТКИ ЧЕРНОЗЕМА ВЫЩЕЛОЧЕННОГО НА ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ РАСТЕНИЙ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ
INFLUENCE OF FERTILIZERS, METHODS AND RECEPTION PROCESSING LEACHED CHERNOZEM THE CHEMICAL COMPOSITION OF WINTER WHEAT
В статье приведены исследования, проведенные в 2011-2014 гг. на стационаре кафедр агрохимии и земледелия опытной станции Ставропольского государственного аграрного университета. Стационар входит в географическую сеть опытов с удобрениями и зарегистрирован в реестре аттестатов длительных опытов Геосети ВНИИА Российской Федерации. Стационар был заложен сотрудниками кафедры агрохимии и земледелия Ставропольского ГАУ в 1976 году. Рассмотрено влияние систем удобрения, способов и приёмов обработки почвы на химический состав растений озимой пшеницы сорта Зустрич, выращиваемой на черноземе выщелоченном Ставропольской возвышенности.
Статья обладает практической значимостью, так как на основании проведенных исследований получены экспериментальные данные, позволяющие рекомендовать расчетно-балансовый метод определения норм удобрений для построения расчетной системы удобрений, позволивший получить максимальную продуктивность озимой пшеницы. Предложена малозатратная биологизи-рованная система удобрений в севообороте, основанная на эффективном использовании органических удобрений, локальном внесении минимальных доз минеральных удобрений. Также установлено, что различные способы и приёмы обработки почвы влияют на ее структурное состояние, строение пахотного слоя, водно-воздушный, пищевой и тепловой режимы, тем самым оказывают влияние на условия роста растений, что сказывается на их урожайности. Наилучшие результаты по содержанию элементов питания в растениях озимой пшеницы при применении различных способов и приемов обработки почвы были получены на вариантах с применением вспашки. Основное назначение отвальной вспашки — восстановление высокого плодородия во всем пахотном слое, так как производится глубокая заделка и разложение всех растительных остатков, вредителей и зачатков болезней, глубоко подрезаются сорняки.
Ключевые слова: системы удобрения, способы и приёмы обработки почвы, чернозем выщелоченный, озимая пшеница, химический состав, азот, фосфор, калий.
The article presents research conducted in 2011-2014. at the hospital departments agrochemicals and agricultural experimental station of the Stavropol State Agrarian University. The hospital is part of the geographic network of experiments with fertilizers and registered in the register of certificates GeoNetwork VNIIA long experience of the Russian Federation. The hospital was founded by employees of the Department of Agriculture and Agricultural Chemistry of the Stavropol State Agrarian University in 1976. The influence of fertilizer systems, methods and techniques of soil cultivation on the chemical composition of winter wheat varieties Zustrich grown on leached chernozem of Stavropol elevation.
The article has a practical significance, since on the basis of studies provided experimental evidence to recommend a cash-balance method for determining fertilization rates for the construction of the settlement system of fertilizer, to assure maximum efficiency of winter wheat. A system is a low-cost bio- fertilizers in crop rotation, based on the efficient use of organic fertilizers, the introduction of a local minimum doses of mineral fertilizers. It is also found that different methods and techniques of soil treatment affect its structural state, the structure of the plow layer, water and air, food and heating modes, thereby have impact on the conditions of plant growth, which affects their productivity. The best results on the content of nutrients in plants of winter wheat in the application of different methods and techniques of soil treatment were obtained on variants with plowing. The main purpose of moldboard plowing - high recovery of fertility throughout the plow layer, as made deep placement and decomposition of plant residues, pests and germs of diseases, weeds are cut deep.
Key words: fertilization system, the methods and techniques of tillage, leached chernozem, winter wheat, chemical composition, nitrogen, phosphorus, potassium.
Фурсова Александра Юрьевна -
аспирантка кафедры агрохимии и физиологии растений
Ставропольский государственный аграрный
университет
г. Ставрополь
Тел: 8-988-766-20-65
Е-т^ка^кзагкЗга-Лигзоуа®^^!.™
Есаулко Александр Николаевич -
доктор сельскохозяйственных наук, профессор
кафедры агрохимии и физиологии растений
Ставропольский государственный аграрный
университет
г. Ставрополь
Тел: 8-962-400-41-95
Е-та11:аеБаи1ко@уапс1ех.ги
Fursova Alexandra Yurevna -
graduate student of chair of agrochemistry and physiology of plants Stavropol state agrarian university Stavropol
Теl.: 8-988-766-20-65 E-mail:[email protected]
Esaulko Alexander Nikolaevich -
doctor of agricultural sciences,
professor of chair of agrochemistry and physiology
of plants
Stavropol state agrarian university Stavropol
Теl.: 8-962-400-41-95 E-mail:[email protected]
в
№ 2(18), 2015
Науки о земле
183
Пшеница наиболее ценная и распространенная на земном шаре зерновая продовольственная культура. Пшеничную муку используют в хлебопечении, макаронной и кондитерской промышленности, пшеничный хлеб отличается высокими вкусовыми, питательными свойствами [1, 3]. Важнейшим условием оптимального роста и развития пшеницы является обеспечение его достаточным количеством всех питательных веществ уже в начале вегетации. Особое значение в биохимических процессах, происходящих в набухавшем зерне и проростках пшеницы, имеет наличие фосфора. Основная роль в повышении белковости зерна принадлежит азоту [2, 4]. Значимость азота для растений определяется его участием в белковом, углеводном и энергетическом обмене, фотосинтезе, передаче наследственных свойств организма. Калий играет важную роль в фосфорном метаболизме растений. При отсутствии калия в растении замедляются процессы этерифи-кации поглощенного фосфора [5, 6].
Цель данной работы - определить влияние систем удобрения, способов и приёмов обработки чернозема выщелоченного на химический состав растений озимой пшеницы Ставропольской возвышенности.
Исследования были проведены в 2011-2014 сельскохозяйственном году на стационаре Ставропольского ГАУ.
Рельеф стационара: макрорельеф Ставропольская возвышенность, мезорельеф - северный пологий склон с крутизной около 7о, микрорельеф - ровное место. Тип почвы чернозем выщелоченный мощный малогумус-ный тяжелосуглинистый, характеризующийся средним содержанием гумуса (5,2-5,9 %), подвижного фосфора (18-28 мг/кг по Мачиги-ну), средней нитрификационной способностью (16-30 мг/кг) и повышенным - обменного калия (240-290 мг/кг). Реакция почвенного раствора в верхних горизонтах почвы нейтральная, рН находится в пределах 6,1-6,7.
Тип севооборота - зернопропашной со следующим чередованием культур: горохоовсяная смесь (занятой пар) - озимая пшеница - озимая пшеница, кукуруза на силос, озимая пшеница, горох, озимая пшеница, подсолнечник.
Опыт двухфакторный, 4 х 3.
Фактор А - способы и приёмы обработки почвы.
Варианты с изучаемыми согласно схеме опыта системами удобрения накладывались на варианты с различными способами и приёмами основной обработки почвы:
1 -отвальный способ, 20-22 см;
2 -комбинированный способ (АКП-6),
20-22 см (безотвальный);
3 -поверхностная обработка (дискатор,
БДМ х 4*4) 10-12 см.
Фактор Б - система удобрения в севообороте (таблица 1).
Таблица 1 - Система удобрения озимой пшеницы после предшественника горох, кг/га д.в.
Насыщенность севооборота удобрениями ЫРК кг/га + навоз т/га Внесено непосредственно под культуру Способы внесения удобрения
основное припосевное подкормка
контроль - - - -
рекомендованная ^40 М30Р30 МюРю N30
биологизированная Солома 2,4 т/га + Ы60Р10 Солома 2,4 т/га + Ы20 МюРю N30
расчетная М120Р75К24 М37Р58 М32Р17К24 N51
При сохранении контроля (без удобрений) изучались следующие системы удобрений:
- рекомендованная система удобрений -синтезирована на основе материалов, полученных в рассматриваемом стационаре с насыщенностью севооборота NРК 115 кг/га в т.ч. М^Р^^К^ при соотношении М:Р:К = 1:1,18:0,13 + 5 т/га навоза;
- биологизированная система удобрений -ориентирована на максимальное использование органических удобрений с насыщенностью севооборота NРК 62,5 кг/ га, в т.ч. ^215Р20Ко при соотношении М:Р:К = 1:0,47:0 + 8,2 т/га органических удобрений, в том числе 5 т/га навоз подстилочный;
- расчетная система удобрения - запланирована на получение максимально возможной урожайности сельскохозяйственной культуры: озимая пшеница - 65
ц/га. Нормы, соотношения и дозы минеральных удобрений устанавливались по результатам текущих анализов и растительной диагностики в соответствии с уровнем программируемой урожайности на основе методики В. В. Агеева (1979) и ежегодно уточнялись.
Размещение вариантов рендомизирован-ное по методу расщепленных делянок, повтор-ность опыта 3-х кратная, ширина делянки - 7,5 м, длина - 15 м. Общая площадь делянки 108 м2, а учетная - 50 м2. В опыте изучается районированный сорт озимой пшеницы - Зустрич. Предшественник - горох. Применялись такие удобрения как, аммофос, нитроаммофоска и аммиачная селитра.
В результате проведенных исследований по изучению влияния систем удобрения, построенных на различных принципах, способов и приёмов обработки почвы на содержание азо-
та в растениях озимой пшеницы нами выявлена общая тенденция. В течение вегетации по фазам развития озимой пшеницы наблюдалось снижение содержания элемента в растениях. Самые высокие показатели отмечались в период всходов растения, далее данный показатель существенно снижался с достижением минимальных величин к фазе полной спелости озимой пшеницы (таблица 2).
Самые высокие показатели содержания элемента в растениях озимой пшеницы 3,57 % были отмечены на вариантах с применением расчетной системы удобрения и разница по сравнению с контрольным вариантом составила 0,53 %, по сравнению с рекомендованной и биологизированной системами 0,12 %
Отвальный способ обработки почвы обеспечивал максимальное содержание азота 3,42 % в растениях изучаемой культуры, что несущественно выше комбинированного на 0,07 %, и существенно выше поверхностной обработки почвы - на 0,17 %. Основное назначение отвальной вспашки — восстановление высокого плодородия во всем пахотном слое. Это способствует получению высокого урожая хорошего качества.
и 0,27 %. При применении биологизированной системы удобрения были получены минимальные значения содержания азота в растениях озимой пшеницы - 3,30 %, что выше контрольного варианта на 0,26 %, рекомендованной и расчетной систем на 0,15 и 0,27 % (таблица 2).
Фазы развития, С со о
Способы и приём обработки почвы,А Системы удобрения, В .0 Ч о X е и I е в ч > 3 ^ е и н е э о ^ .0 СО О р о" II ш О) о. С X о II ш О) о. С X
Вс £ т н С 5 ,А ,В
Контроль 0,89 0,80 0,70 0,62 0,61 0,70
Отвальный, 20- Рекомендованная 1,06 0,86 0,79 0,66 0,64 0,79 0,76
22 см Биологизированная 1,00 0,83 0,71 0,61 0,60 0,72
Расчетная 1,13 0,94 0,84 0,73 0,70 0,83
Контроль 0,87 0,79 0,68 0,61 0,56
Комбинирован- Рекомендованная 1,01 0,83 0,75 0,63 0,61 0,76
ный, 20-22 см Биологизированная 0,95 0,81 0,69 0,59 0,58
Расчетная 1,05 0,91 0,81 0,70 0,67
Поверхностная обработка, 10-12 см. Контроль 0,85 0,75 0,66 0,59 0,54
Рекомендованная 0,96 0,81 0,61 0,59 0,59 0,72
Биологизированная 0,91 0,79 0,59 0,55 0,56
Расчетная 1,01 0,88 0,80 0,68 0,61
С, НСР95 = 0,09 0,78 0,67 0,58 0,50 0,48 НСР95 =0,18
Таблица 2 - Влияние систем удобрения, способов и приёмов обработки почвы на динамику содержания азота ( %) в растениях озимой пшеницы, 2011-2014 гг.
Фазы развития, С о В, НСР95 = 0,16
Способы и приём обработки почвы,А Системы удобрения, В Всходы Кущение Выход в трубку Колошение Полная спелость А, НСР95 =0,
Контроль 4,23 3,72 3,12 2,73 1,83 3,04
Отвальный, Рекомендованная 4,46 4,05 3,74 3,16 2,19 3,42 3,45
20-22 см Биологизированная 4,31 3,92 3,48 2,93 2,16 3,30
Расчетная 4,68 4,25 3,91 3,31 2,21 3,57
Контроль 4,19 3,64 3,07 2,60 1,58
Комбинированный, Рекомендованная 4,37 3,99 3,65 3,09 2,28 3,35
20-22 см Биологизированная 4,27 3,85 3,34 2,98 2,14
Расчетная 4,52 4,21 3,85 3,25 2,17
Поверхностная обработка, 10-12 см Контроль 4,11 3,61 3,01 2,52 1,61
Рекомендованная 4,25 3,85 3,52 2,92 2,27 3,25
Биологизированная 4,21 3,72 3,29 2,81 2,13
Расчетная 4,25 4,05 3,52 3,15 2,15
С, НСР95 =0,25 4,32 3,91 3,46 2,95 2,06 НСР95 =0,50
Таблица 3 - Влияние систем удобрения, способов и приёмов обработки почвы на динамику содержания фосфора ( %) в растениях озимой пшеницы, 2011-2014 гг.
в
№ 2(18), 2015
Науки о земле
185
Исходя из таблицы 3 можно сделать вывод, что во все фазы развития озимой пшеницы динамика содержания фосфора в растениях имело единый ход - неуклонное снижение от фазы всходов 0,78 % с достижением минимальных величин к фазе полной спелости 0,48 %.
Максимальные показатели содержания элемента в растениях изучаемой культуры - 0,79 % были получены на всех вариантах опыта при применении вспашки плугом с оборотом пласта, что несущественно выше показателей комбинированного способа обработки почвы на 0,03 %, и существенно выше значений на вариантах с применением приема - поверхностная обработка почвы на 0,07 %.
Применение рекомендованной и расчетной системы удобрения в опыте привело к досто-
верному увеличению содержания фосфора в растениях озимой пшеницы, и разница по сравнению с естественным агрохимическим фоном составила 0,06-0,13 %.
Максимальный показатель содержания фосфора в растениях был получен при применении расчетной системы удобрения - 0,83 %, что существенно выше контрольного варианта на 0,13 %, а рекомендованной и биологизирован-ной на 0,07 и 0,11 %.
Самые низкие значения изучаемого элемента в растениях озимой пшеницы были получены при применении биологизированной системы удобрения - 0,72 %, что ниже контроля на 0,02 %, а рекомендованной и расчетной на 0,04-0,11 % (таблица 3).
Таблица 4 - Влияние систем удобрения, способов и приёмов обработки почвы на динамику содержания калия ( %) в растениях озимой пшеницы, 2011-2014 гг.
Фазы развития, С со о
Способы и приём обработки почвы,А Системы удобрения, В Всходы Кущение Выход в трубку Колошение Полная спелость А, НСР95 =0,1 В, НСР95 = 0,
Контроль 3,63 2,72 1,24 1,18 1,12 2,10 1,95
Отвальный, Рекомендованная 3,72 2,91 1,29 1,20 1,14 2,02
20-22 см Биологизированная 3,73 2,93 1,35 1,28 1,21 2,04
Расчетная 4,05 3,00 1,61 1,45 1,32 2,26
Комбинированный, 20-22 см Контроль 3,61 2,70 1,22 1,15 1,10 2,07
Рекомендованная 3,69 2,86 1,26 1,17 1,12
Биологизированная 3,68 2,83 1,27 1,25 1,15
Расчетная 4,02 2,98 1,59 1,41 1,29
Поверхностная обработка, 10-12 см. Контроль 3,59 2,68 1,20 1,13 1,09 2,04
Рекомендованная 3,65 2,83 1,23 1,15 1,10
Биологизированная 3,63 2,79 1,25 1,23 1,13
Расчетная 3,99 2,99 1,55 1,39 1,25
С, НСР95 =0,15 3,75 2,85 1,34 1,25 1,17 НСР95 =0,31
В результате исследований было выявлено, что поступление калия в растение начинается с фазы всходов и продолжается до фазы полной спелости. Максимальное содержание его в растениях озимой пшеницы (3,75 %) приходится на начальную фазу (всходы), к фазе полной спелости количество калия снижается до 1,17 %.
Наивысшие значения содержания калия в растениях были получены на вариантах с применением отвального способа обработки почвы 2,10 %, что несущественно превышает значения комбинированного способа обработки почвы на 0,03 %, и существенно выше на 0,06 % поверхностного приёма обработки почвы.
На вариантах с применением расчетной системы удобрения были получены наивысшие результаты по содержанию калия в растения озимой пшеницы в среднем по опыту - 2,26 %, что существенно выше контрольного варианта на 0,31 % , а рекомендованной и биологизированной систем удобрения на 0,24 и 0,22 %.
Рекомендованная и биологизированная системы удобрения несущественно увеличивали содержание калия в растениях озимой пшеницы по сравнению с естественным агрохимическим фоном на 0,07-0,09 %.
Таким образом, в результате исследований выявлено, что динамика N Р205, К20 в растениях озимой пшеницы имела одну направленность - это устойчивое снижение данных показателей с достижением минимальных значений к фазе полной спелости.
Среди изучаемых способов и приёмов обработки чернозема выщелоченного отвальный способ обеспечивал максимальные показатели среднего содержания азота, фосфора и калия в растениях изучаемой культуры -3,42, 0,79 и 2,10 % - соответственно, а минимальные значения этих элементов в растениях озимой пшеницы были обнаружены на вариантах с применением поверхностной обработки почвы - N (3,25 %), Р205 (0,72 %), К20 (2,04 %).
Все изучаемые в опыте системы удобрения оказали положительное влияние на динамику содержания элементов питания в растениях озимой пшеницы.
Во все сроки отбора расчетная система удобрения по сравнению с контролем обеспечивала достоверную прибавку содержания в растениях озимой пшеницы азота, фосфора и калия. Среднее содержания азота на вариантах с расчетной системой удобрения соста-
Литература
1. Голосной Е. В. Продуктивность звена севооборота в зависимости от систем удобрений и обработки почвы // Плодородие. 2008. № 2 С. 39-40.
2. Голосной Е. В., Агеев В. В., Сигида М. С. Отзывчивость культур звена севооборота на уровень минерального питания в условиях Ставропольской возвышенности // Современные ресурсосберегающие инновационные технологии возделывания сельскохозяйственных культур в СевероКавказском федеральном округе : материалы 77-й науч.-практ. конф. Ставрополь, 2013. С. 12-15.
3. Ковтун В. И., Войсковой А. И. Источники высокого качества зерна для селекции новых сортов озимой мягкой пшеницы // Вестник АПК Ставрополья. 2014. № 1 (13). С. 28-31.
4. Подколзин А. И., Коростылев С. А., Ай-санов Т. С. Влияние длительного применения минеральных удобрений в стационарном опыте на кислотно-основные свойства чернозема выщелоченного // Современные ресурсосберегающие технологии возделывания сельскохозяйственных культур в Северо-Кавказском федеральном округе. Ставрополь, 2012. С. 68-70.
5. Устименко Е. А. Оптимизация применения доз и способов внесения азотныхудобрений под озимые культуры в Ставропольском крае // Молодые ученые СКФО для АПК региона и России : материалы II межрегион. науч.-практ. конф. Ставрополь, 2013. С. 41-43.
6. Устименко Е. А., Минина Е. П., Гуруева А. Ю. Влияние погодных условий на эффективность программирования продуктивности озимой пшеницы в зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского края // Современные ресурсосберегающие инновационные технологии возделывания сельскохозяйственных культур в СевероКавказском федеральном округе : материалы 76-й науч.-практ. конф. Ставрополь, 2012. С. 85-88.
вило 3,57 %, что выше не только контроля на 0,53 %, но и значений рекомендованной и био-логизированной систем на 0,12 % и 0,27 %. А накопление зависимости установлено и в отношении содержания в растениях озимой пшеницы фосфора и калия. Преимущество среди показателей по опыту на расчетной системе удобрений составило 0,07-0,13 % для P2O5 и 0,22-0,31 % для K2O по сравнению с другими фонами питания.
References
1. Golosnoy E.V. The productivity level of crop rotation systems, depending on fertilizers and soil treatment // Fertility. 2008. №2 S. 39-40.
2. Golosnoy E.V., Ageev V.V., Sigida M.S. Responsiveness crop rotation level to the level of mineral nutrition conditions in the Stavropol height // Modern resource-saving innovative technologies of cultivation of agricultural crops in the North Caucasus Federal District, the 77 th Annual Scientific Conference. Stavropol, 2013. S. 12-15.
3. Kovtun V.I., Voiskovoi A.I. The army ai sources of high-quality grain for the breeding of new varieties of winter wheat // Herald of agribusiness Stavropol. 2014. №1 (13). S. 28-31.
4. Podkolzin A.I., Korostylev S.A., Aysanov T.S. Influence of long application of fertilizers in the stationary experiment on acid-base properties of the leached chernozem // Modern resource-saving technologies of cultivation of agricultural crops in the North Caucasus Federal District. Stavropol, 2012. S. 68-70.
5. Ustimenko E.A. Optimizing the use of doses and ways of applying nitrogen fertilizer for winter crops in the Stavropol region // Young scientists SKFO for agriculture in the region and Russia II Interregional Scientific and Practical Conference. Stavropol, 2013. S. 41-43.
6. Ustimenko E.A., Мтта E.P., Gurueva A.Yu. Influence of weather conditions on the effectiveness of programming efficiency of a winter wheat in the zone of an unreliable moistening of Stavropol Territory // Modern resource-saving innovative technologies of cultivation of agricultural crops in the North Caucasus Federal District. Stavropol, 2012. S. 85-88.
