Влияние минеральных удобрений на формирование параметров структуры урожая и качества зерна озимой пшеницы на черноземе выщелоченном

Размещено на http://www.allbest.ru/

Влияние минеральных удобрений на формирование параметров структуры урожая и качества зерна озимой пшеницы на черноземе выщелоченном

Саленко Елена Александровна

Аспирантка кафедры агрохимии и физиологии растений

РИНЦ SPIN-код: 3914-8763

Ставропольский государственный аграрный университет, Ставрополь, Россия

В данной статье рассмотрены результаты программирования урожайности озимой пшеницы на качество зерна и продуктивность озимой пшеницы в условиях учебно-опытного хозяйства, Ставропольской возвышенности. Приведены погодные условия в годы проведения исследований, их влияние на формирование структуры урожая и качества зерна озимой пшеницы. Проведен анализ и сравнительная оценка структуры урожая озимой пшеницы, включая в себя различные количественные признаки: длина стебля и колоса, число зерен в колосе, масса одного колоса, масса 1000 зерен, кустистость общая и продуктивная, урожайности. В научной статье приводятся технические требования по содержанию: белка, клейковины, стекловидности, ИДК, класс зерна. В целом, по результатам 4-х летних данных на черноземе выщелоченном Ставропольской возвышенности наибольшие и наилучшие показатели по структуре урожая озимой пшеницы и качеству зерна были получены при внесении дозы N126Р80К72 на планируемый урожай 6,0 т/га по методике расчета В.В. Агеева, планируемые уровни урожайности 5,0 и 6,0 т/га не были достигнуты, точность программирования (99%) получена при расчете доз удобрений по методике В.В. Агеева

Ключевые слова: ОЗИМАЯ ПШЕНИЦА, УРОЖАЙНОСТЬ, КЛЕЙКОВИНА, СТЕКЛОВИДНОСТЬ, ДЛИНА СТЕБЛЯ, ДЛИНА КОЛОСА, ДОЗЫ УДОБРЕНИЙ

Основная зерновая культура в Ставропольском крае - озимая пшеница. Ежегодно она высевается на площади 1,2-1,3 млн. га. Урожайность зерна по краю в 90-х годах XX и начале XXI века достигала 24-30 ц/га со всей площади, а в отдельные годы 32-34 ц/га.

В период с 2010 по 2013 гг посевные площади под озимой пшеницей составляли 1730, 7 - 1717, 5 тыс.га. Однако валовые сборы зерна культуры в анализируемые годы значительно колебались и находились в пределах 22,4 - 39,5 ц/га. Связано это с резкими колебаниями урожайности озимой пшеницы, которая составляла в 2010 - 34,4 ц/га, 2011 - 39,5 ц/га, 2012 - 22,4 ц/га, 2013 - 31,5 ц/га.

В Ставропольском крае наблюдаются резкие колебания в урожайности озимой пшеницы, несмотря на стабильные посевные площади. Поэтому в наши задачи входит оптимизация питания озимой пшеницы, для повышения урожайности и её качества[4;3].

Среди агротехнических приемов, направленных на повышение урожайности сельскохозяйственных культур и улучшение качества продукции растениеводства, определяющее значение имеет оптимизация минерального питания на основе рационального применение удобрений с учетом биоклиматического потенциала местности (зоны), особенностей растений и конъюнктуры рынка [1;2]. Сбалансированное питание растений макро- и микроэлементами контролирует многочисленные процессы обмена веществ и играет ключевую роль в формировании урожая и его химического состава. Все биогенные элементы выполняют в растении жизненно важные функции. Их содержание обуславливает продуктивность сельскохозяйственных культур, дефицит элементов питания непременно отразится на урожайности и качестве продукции [3].

Цель исследования

Заключается в оптимизации применения удобрений на основе балансовых методов расчета норм туков для достижения программируемого уровня урожайности озимой пшеницы в зоне умеренного увлажнения Ставропольского края.

Материалы и методы исследования

Место проведения полевых исследований - землепользование опытной сельскохозяйственной станции Ставропольского государственного аграрного университета. Исследования были проведены в 2011-2014 гг. Объект исследований - озимая пшеница (сорт Зустрич).

Почва опытного участка представлена черноземом выщелоченным, мощным, тяжелосуглинистым. У которого довольно плотное сложение 1,15-1,31 г/см3. Емкость поглощения пахотного слоя - 40 мг.экв. на 100 г почвы. Реакция почвенного раствора в среднем равна 6,7, что близко к нейтральной рН. Почва участка характеризуется средней обеспеченностью гумусом - 5,1-5,6%, подвижным фосфором - 22 мг/кг почвы, а по обменному калию почва относится к группе с высокой обеспеченностью - 240-260 мг/кг почвы. Среднегодовая многолетняя сумма осадков в зоне проведения опытов составляет 623мм, а среднегодовая температура воздуха равна 9,2 °С. Исходя из основных агроклиматических показателей, можно сделать вывод, что погодные условия опытной станции благоприятны для выращивания и получения стабильных урожаев озимой пшеницы [2;6].

В качестве минеральных удобрений были использованы: Аф, Naa и Кх. Удобрения вносились до посева и под основную обработку почвы. Предшественник - горох. Размещение делянок по методу рендомизированных повторений, повторность опыта 3-х кратная. Ширина - 12, длинна 80м, общая S опыта - 960м2, учетная S опыта - 528м2[2;6].

Расчет доз минеральных удобрений на планируемую урожайность озимой пшеницы 4.0, 5.0 и 6.0 т/га проводился по двум методикам: 1) Агеева В.В. (2006) [1], 2) ученых СНИИСХ и агрохимцентр «Ставропольский» [5].

Результаты исследований.

В статье приведены результаты по структуре, качеству и урожайности озимой пшеницы в учебно-опытном хозяйстве СтГАУ.

Погодные условия в годы проведения исследований характеризовались неравномерным выпадением осадков, уступающим многолетней норме на 82-148 мм (рис. 1).

Рисунок 1 - Распределение осадков в годы исследований по данным метеостанции г. Ставрополя, мм.

Наиболее благоприятные агрометеорологические условия для формирования урожая культуры сложились 2010-2011 гг. Сумма осадков, выпавших за вегетацию культуры (580 мм), уступала норме 7%, однако их равномерное распределение способствовало оптимальной влагообеспеченности посевов и формированию наибольшей урожайности озимой пшеницы. Среднегодовая температура воздуха оказалась на 1,4оС выше многолетних значений, достигнув 10,6 оС (рис.2).

Погодные условия в 2011-2012 гг, сложились крайне неблагоприятно для формирования урожая. Неравномерное распределение осадков в весенне-летний период оказало неблагоприятное влияние на формирование урожая озимой пшеницы. Количество осадков в 2011 - 2012 гг. оказалось меньше многолетней годовой нормы на 27%. Погодные условия в 2012-2013 гг оказалось меньше многолетней годовой нормы на 15%. В целом за 2013 - 2014 гг выпало 705 мм осадков, что превысило среднемноголетние показатели на 13%. Однако их распределение по вегетации культур было неравномерным, а наблюдавшийся дефицит осадков отмечался на фоне высоких температур воздуха и атмосферной засухи. При этом повышенный температурный режим был отмечен на протяжении всей вегетации культур, среднегодовая температура превысила многолетние показатели на 0,3 °С.

Рисунок 2 - Среднемесячная температура воздуха (0С) в годы проведения исследований по данным метеостанции г. Ставрополя.

Из данных, приведенных в таблице 1, видно, что изучаемые дозы удобрения по сравнению с контролем достоверно повышали такие параметры структуры урожая пшеницы, как длина колоса - на 0,7-3 см, число зерен в одном колосе - на 2-7 шт., массу 1000 зерен - на 1,2-3,5 г, массу 1колоса - на 0,01 - 0,09 г.

Следует отметить, что все изучаемые дозы удобрения оказали достоверное влияние на количество растений на 1 м2, так разница по отношению к контролю составила 44 - 148 шт. Так, количество растений и густота продуктивного стеблестоя имеет приоритет в формировании урожая при планировании урожайности на 6,0 т/га расчётной системе удобрения с внесением N126P80K72 и N110P82K51, более высокое значение оказывают структурные показатели колоса и масса тысячи зерен.

Из данных приведенных в таблице 2 видно, что все изучаемые дозы норм удобрений достоверно увеличивали урожайность озимой пшеницы, и разница относительно контроля в 2010-2011 гг составила 1,03- 2,9 т/га, в 2011-2012 гг составила 0,97 - 2,28 т/га, в 2012-2013 гг составила 0,69 - 3,17 т/га, в 2013 - 2014 гг составила 0,66 - 2,69 т/га.

При оптимизации минерального питания на планируемый уровень урожайности озимой пшеницы 4,0 т/га, нами установлено, что все изучаемые расчетные методы определения доз минеральных удобрений показали довольно высокую точность программирования урожайности культуры, а отклонения от +3 до +7 %, являются незначительными. Отмечается более высокий уровень продуктивности культуры, при внесении N68P44K24 (4,85 т/га), рассчитанной по 2 методике, которая оказалась выше на 18 %, по сравнению с расчетом норм по методу В.В. Агеева.

При планировании урожайности на 5,0 т/га, наблюдались аналогичные результаты. Оба расчетных метода обеспечили несущественное отклонение от планируемой урожайности в сторону уменьшения - 2,0 и - 2,5 %.

При внесении удобрений на планируемый уровень урожайности 6,0 т/га, точност метода В.В. Агеева оказалась выше метода расчета, рекомендованного учеными СНИИСХ и агрохимцентра «Ставропольский» на 4,8%. В свою очередь при внесении N126P80K72 отмечалось существенное отклонение от планируемого уровня урожайности на 11 %, чего нельзя сказать при внесении N110P82K51 рассчитанной по методике СНИИСХ и агрохимцентр «Ставропольский», где отклонение находилось в пределах ошибки опыта [2;6].

Таблица 1 - Влияние различных доз удобрений на структуру урожая озимой пшеницы, 2010-2014 гг

* 1- Методика расчета по Агееву В.В.

* 2- Методика расчета ученых СНИИСХ и агрохимцентр «Ставропольский»

Мы не смогли получить программированный уровень урожайности озимой пшеницы 6,0 т/га не зависимо от метода расчета, но наибольший эффект от программирования был получен в 2012-2013 г, когда все варианты обеспечивали достоверную прибавку в урожайности культуры (отклонение составило + 4 и + 13%).

Таблица 2 - Урожайность озимой пшеницы в умеренно-влажной зоне Ставропольского края на основе оптимизации минерального питания за 2010-2014 гг.

* 1- Методика расчета по Агееву В.В.

* 2- Методика расчета ученых СНИИСХ и агрохимцентр «Ставропольский»

Таким образом, в ходе проведения исследований, все изучаемые дозы удобрений существенно увеличивали урожайность озимой пшеницы по сравнению с контролем. Сравнение изучаемых методик расчетных норм удобрений на программируемый уровень урожайности 4,0 и 6,0 т/га, показало, что существенной разницы в показателях урожайности озимой пшеницы не выявлено.

В среднем за 4 года исследований оба метода расчета норм удобрений обеспечили программированный уровень урожайности озимой пшеницы 4 т/га N60P34K34 и N68P44K24. Программированный уровень 5,0 и 6,0 т/га достигнут не был, но наибольшая достоверность программирования 99% была получена при внесении дозы N126P80K72 на планируемы урожай 6,0 т/га по методике расчета В.В. Агеева.

Как видно из таблицы 3 показатель стекловидности по вариантам составил 38,0 - 65,0%, а для мукомольной промышленности минимальная стекловидность зерна озимой пшеницы не должна быть ниже 40%.

Таблица 3 - Влияние минеральных удобрений на качество зерна озимой пшеницы

* 1- Методика расчета по Агееву В.В.

* 2- Методика расчета ученых СНИИСХ и агрохимцентр «Ставропольский»

Планируемые уровни урожайности 4,0 и 5,0 т/га как и рекомендованная доза удобрений обеспечивали получение зерна IV класса, на контроле показатель соответствовал V классу, лишь только планируемые уровни урожайности на 6,0 т/га обеспечили получение зерна III класса. В среднем за четыре года все исследуемые дозы удобрений увеличивали содержание клейковины по сравнению с контролем на 2,4-9,9 %. При этом на вариантах с планируемой урожайностью 5,0 и 6,0 т/га методика Агеева обеспечивала более высокое содержание клейковины. Применение всех изученных доз минеральных удобрений также способствовало получению клейковины хорошего качества - показания прибора ИДК составили 72-80 ед. Все исследуемые дозы удобрений увеличивали содержание белка по сравнению с контролем. Максимальное содержание белка не зависимо от методики расчета нами отмечалась на вариантах с планируемой урожайностью 6 т/га.

урожайность пшеница минеральный доза

Выводы

Изученные методы расчета доз удобрений обеспечили получение программируемого уровня урожайности озимой пшеницы 4 т/га. Исходя из средней урожайности за 4 года, планируемые уровни урожайности 5,0 и 6,0 т/га не были достигнуты, но точность программирования урожайности (99%) получена при расчете доз удобрений по методике В.В. Агеева.

Литература

1. Агеев, В.В., Подколзин, А.И. Агрохимия (Южно-Российский аспект): Учебник для студентов вузов, - Т. 2 / В.В. Агеева. - Ставрополь: Ставропольский ГАУ, 2006. - 480 с.

2. Есаулко А.Н., Устименко Е.А., Гуруева А.Ю.Эффективность программирования урожайности озимой пшеницы на черноземе выщелоченном Ставропольской возвышенности // В кн.:Сборник научных трудов Sworld по материалам международной научно-практической конференции. Т. 46. № 4. - 2012. - С. 95-98.

3. Есаулко А.Н. Оптимизация систем удобрений в севооборотах Центрального Предкавказья как фактор повышения плодородия почвы и продуктивности сельскохозяйственных культур .Диссертация на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук / Ставрополь, 2006.

4. Есаулко А.Н., Голосной Е.В., Фурсова А.Ю., Устименко Е.А., Айсанов Т.С., Донцов А.Ф. Влияние азотных подкормок различными формами удобрений на урожайность озимой пшеницы на черноземе выщелоченном // В сборнике: применение современных ресурсосберегающих инновационных технологий в АПК 2013. С. 5-8.

5. Петрова Л.Н., Чернов А.Я., Шустикова Е.П., Подколзин А.И., Карандашов Л.Г., Булавинов А.В. Методические указания для расчета потребности и распределения фондов минеральных удобрений в колхозах и совхозах Ставропольского края. Ставрополь. - 1987.- 20 С.

6. Устименко Е.А., Есаулко А.Н., Подколзин А.И., Лысенко И.О. Роль минеральных удобрений при программировании урожая озимой пшеницы в зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского края // Современные проблемы науки и образования 2013. № 6. С. 967.

Размещено на Allbest.ur