Изучение эффективности минеральных удобрений на почве с различной обеспеченностью подвижным фосфором при выращивании озимой пшеницы

В полевом опыте, в условиях Смоленской области, на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве с различной обеспеченностью подвижным фосфором, изучали действие доз минеральных удобрений на урожайность и качество зерна озимой пшеницы сорта «Московская 39». Наиболее рационально представленные в настоящей статье системы минеральных удобрений применять на фосфатных фонах Рф₆₀₀и Рф₁₂₀₀, созданных посредством внесения фосфоритной муки. На этих фонах были получены наибольшая урожайность и показатели качества зерна при совместном внесении азотно-калийных удобрений с суперфосфатом. Однако наблюдалась тенденция к снижению сырого белка и клейковины в зерне озимой пшеницы при повышении дозы фосфорных удобрений.

Ключевые слова: озимая пшеница, минеральные удобрения, фосфоритная мука, урожайность, качество.

Abstract

The effect of doses of mineral fertilizers on the yield and quality of winter wheat of the “Moscow 39” variety was studied in the field experiment in the Smolensk region on soddy-podzolic light loamy soil with varying availability of mobile phosphorus. Mineral fertilizer systems, presented in this article, are the most rationally to use on phosphate phone of Rf600 and Rf1200, created by applying phosphate flour. The highest yields and grain quality indicators on these phones were obtained with the joint application of nitrogen-potassium fertilizers with superphosphate. However, there was a tendency to reduce the crude protein and gluten in the grain of winter wheat with an increase in the dose of phosphorus fertilizers.

Keywords: winter wheat, mineral fertilizers, phosphorite flour, yield, quality.

Во многих регионах России фосфор лимитирует рост продуктивности земледелия. В этой связи необходимым условием его повышения является создание в почвах оптимального фосфатного уровня [1, С. 31], [2, С. 28], [3, С. 166]. В условиях дефицита фосфора в нашей стране представляют интерес исследования наиболее эффективного использования фосфоритной муки, как самого дешёвого, низкозатратного, технологически очень простого фосфорного удобрения, которое по своей эффективности близко к действию суперфосфата на урожай сельскохозяйственных культур [4, С. 88], [5, С. 99], [6, С. 31].

Длительное применение фосфоритной муки приводит к существенным изменениям в почвенном поглощающем комплексе, следствием чего является обогащение почвы подвижными формами фосфора и питательными веществами, в частности обменным кальцием и магнием, а также кремнием, натрием и микроэлементами [7, С. 57], [8, С. 25]. Несмотря на исключительную актуальность процесс формирования фосфатного уровня почв до настоящего времени пока ещё мало изучен и требует дальнейшего уточнения.

Цель работы. Разработать систему наиболее эффективного применения разных видов фосфорных удобрений на почвах с различным уровнем содержания подвижных фосфатов для условий Центрального района Нечернозёмной зоны.

Методика исследований. Научные исследования в данном направлении ведутся с 1992 года в лаборатории комплексного применения агрохимических средств ФГБНУ Смоленского НИИСХ в многофакторном стационарном полевом опыте [9, С. 104]. Изучение эффективности разных доз и соотношений азотных и фосфорных удобрений проводилось на оптимальном калийном фоне на 4-х фосфорных фонах: естественном фоне (Р₀) и трех искусственных (Р_ф300, Р_ф600, Р_ф1200) - созданных посредством внесения фосфоритной муки Полпинского месторождения Брянской области в количестве 300, 600 и 1200 кг Р₂О₅на гектар.

Для проведения опыта был принят зерно-травяной севооборот: озимая рожь, яровая тритикале + многолетние травы (клевер + тимофеевка), многолетние травы 1 года пользования, многолетние травы 2 года пользования, озимая пшеница, гречиха, овёс (на зелёную массу) + многолетние травы, многолетние травы 1 года пользования (лядвенец), многолетние травы 2 года пользования Опыт проводился в 3-х полях при четырёхкратной повторности. Площадь делянки - 60 м²(15 х 4 м). В 2015-2017 гг. возделывали озимую пшеницу сорта «Московская 39». Урожайные данные были обработаны с использованием метода дисперсионного анализа [10]. минеральный удобрение суперфосфат урожайность

Условия проведения исследований. Почва опытного участка дерново-подзолистая легкосуглинистая с содержанием Р₂О₅60-80 мг/кг, К₂О - 60-70 мг/кг почвы, гумуса - 1,73%, рН_КСI- 4,8, Нг - 3,2 мг-экв./100 г почвы.

Погодные условия в годы исследований были типичными для Центрального района Нечернозёмной зоны России, но различались по годам. 2015 год характеризовался очень засушливым маем и августом и слабо засушливым июнем и июлем с близкими к норме среднесуточными температурами воздуха. 2016 год был также очень засушливым (ГТК колебался по месяцам от 0,5 до 0,9). 2017 год, наоборот, был влажным и очень тёплым со среднемесячной температурой в августе 17,4°С.

Результаты исследований. Известно, что метеоусловия наряду с агрохимическими и другими свойствами почв оказывают значительное влияние на эффективность удобрений. Засушливые условия 2015 г. и 2016 г. привели к снижению урожая зерна озимой пшеницы, который составил на контроле в среднем за два года 1,50-2,25 т/га. Внесение азотно-калийных удобрений не существенно влияло на урожайность зерна. На азотно-калийном фоне суперфосфат и фосфоритная мука обеспечили получение прибавок урожайности 0,65-1,40 т/га. В благоприятном по погодным условиям 2017 году получен наибольший урожай зерна озимой пшеницы (2,00-2,50 т/га в зависимости от фосфатного фона). Применение минеральных удобрений повышало урожайность в 1,5-2,0 раза.

В среднем за три года выращивания (2015-2017 гг.) урожайность озимой пшеницы на естественном фоне (Р₀) в контроле получена на уровне 1,74 т/га (рис. 1). Прибавка от использования только азотно-калийных удобрений составила 0,36 т/га. При добавлении к азотно-калийным фонам суперфосфата урожайность озимой пшеницы возросла в 1,4-1,9 раза в зависимости от варианта. Замена суперфосфата фосфоритной мукой (Рф₆₀) привела к снижению урожайности зерна.

Рис. 1. Влияние минеральных удобрений на урожайность зерна озимой пшеницы сорта «Московская 39» (в среднем за 2015-2017 гг.)

Прибавка урожая зерна озимой пшеницы от фона Р_ф300(по сравнению с естественным фоном Р₀) составила 0,3 т/га. Также отмечался рост урожайности от применения азотно-калийных удобрений по сравнению с контролем на 0,23-0,44 т/га. Свежевнесённые фосфорные удобрения оказались наиболее эффективными на фоне N₉₀К₁₂₀, позволив повысить урожай зерна на 1,29-1,89 т/га. Эффективность фосфоритной муки при совместном внесении с азотно-калийными удобрениями составила 26%.

Отмечено положительное влияние фона Р_ф600на урожайность (прибавка по сравнению с Р_ф300составила 0,22 т/га). Эффективность азотно-калийных удобрений не отличалась от предыдущего фона. Применение быстрорастворимых фосфорных удобрений повышало урожай зерна в 1,2-1,6 раз. Внесение фосфоритной муки на азотно-калийном фоне давало дополнительно 0,48 т/га зерна.

Прибавка по урожайности от фона Р_ф1200незначительная по сравнению с Р_ф600. Отмечался рост урожая зерна озимой пшеницы от внесения только азотно-калийных удобрений на 0,18-0,42 т/га. Применение суперфосфата также повышало урожай зерна, что выражалось в прибавках, которые изменялись от 0,79 до 2,02 т/га. Внесение фосфоритной муки дало прибавку на уровне 0,5 т/га.

Содержание сырого белка в зерне озимой пшеницы в значительной степени определяется особенностями сорта. Установлено, что применение как отдельно азотно-калийных удобрений, так и совместно с фосфорными, повышало содержание белка по сравнению с контролем (табл. 1). Однако с увеличением дозы фосфора содержание белка в зерне падало на всех фосфорных фонах.

Таблица 1. Влияние минеральных удобрений на показатели качества зерна озимой пшеницы (в среднем за 2015 - 2016 гг.)

Содержание клейковины в зерне озимой пшеницы на азотно-калийном фоне увеличилось на 2,2-5,0% по сравнению с контролем. При добавлении к азотно-калийным удобрениям фосфорных наблюдалась тенденция к снижению данного показателя.

В таблице 2 представлены экономические показатели, позволяющие судить об эффективности применяемых минеральных удобрений в зависимости от различного исходного фосфорного фона почвы.

На всех фосфорных фонах при внесении только азотно-калийных удобрений окупаемость изменялась от 0,2 до 2,1 кг/кг. Коэффициент энергоотдачи колебался от 0,1 до 0,8 единиц. Т. е. с энергетической точки зрения технология возделывания озимой пшеницы только с использованием азотно-калийных удобрений была неэффективна на всех фосфорных фонах, так как коэффициент энергоотдачи не превышал единицы.

Таблица 2. Влияние различных доз минеральных удобрений на экономические показатели в зависимости от содержания фосфора в почве (в среднем за 2015-2017 гг.)

Примечание: * О - окупаемость 1 кг Р₂О₅, кг/кг; **з- коэффициент энергоотдачи, ед.

Добавление к азотно-калийному фону водорастворимого суперфосфата повышало окупаемость и энергетический коэффициент в 2,7-5,1 раз и в 2,8-7,4 раза соответственно. В целом, экономические показатели здесь были высокими, что говорит о том, что данная технология возделывания озимой пшеницы была эффективной.

Внесение фосфоритной муки вместо суперфосфата было также эффективным приёмом на всех фосфорных фонах, так как окупаемость и энергетический коэффициент были на уровне 2,0-2,5 кг/кг и 1,1-1,4 единиц соответственно (больше 1).