Динамика усвоения NPK по фазам развития зерновых культур в зависимости от сортов и технологии их возделывания

Яровые и озимые зерновые культуры имеют значительный удельный вес в балансе производства зерна. По урожайности у них большие потенциальные возможности, успешно реализовать которые можно при разработке оптимальной системы питания новых сортов и на основе исследований, раскрывающих условия формирования высоких урожаев высококачественной продукции [1].

Потребность зерновых культур в питательных веществах для формирования 1 тонны урожая составляет (кг): для озимой пшеницы - азота - 40, фосфора - 15, калия - 35; ржи - 25, 12 и 20; тритикале - 40, 25 и 45, соответственно. Яровые зерновые культуры используют 45 кг азота, 13 - фосфора и 35 - калия на 1 тонну урожая [1].

В процессе вегетации растений потребность в питательных веществах в различные фазы развития неодинакова. Если в каждый опредёленный период роста потребность растений в элементах питания удовлетворяется в полной мере в соответствии с его биологическими особенностями, то формируется высокий урожай высокого качества [1, 2, 3].

Как показывают результаты научных исследований [2, 3], в процессе развития каждого сорта можно различить периоды и максимального, и критического усвоения элементов питания. Содержание питательных веществ в растениях на начальных стадиях развития всегда оказывается выше, поэтому в этот период растения предъявляют повышенные требования к условиям минерального питания. Изучение и уточнение особенностей динамики биологически важных факторов каждого сорта в отдельности в процессе формирования высоких урожаев раскрывает условия применения концептуально новых подходов к созданию соответствующих технологий их возделывания, направленных на максимальное удовлетворение потребности растений в питательных веществах.

В настоящее время, когда уже начала внедряться в производство сортовая технология, представляется очевидным изучение потребности в питательных веществах по фазам вегетации каждого сорта как яровых, так и озимых культур в отдельности.

Цель настоящей работы - изучить потребность в питательных веществах у разных сортов озимых и яровых зерновых культур в зависимости от их развития и технологий возделывания на основе анализа динамики содержания в них азота, фосфора и калия в различные периоды вегетации.

В полевых опытах Московского НИИСХ «Немчиновка» изучали особенности развития 18 сортов озимых и яровых культур на фоне трёх технологий возделывания: базовой (N₆₀P₄₀K₉₀), интенсивной (N₆₀P₄₀K₁₂₀+N₃₀) и высокоинтенсивной (N₆₀P₄₀K₁₅₀+N₃₀+N₃₀).

Почва опытного участка дерново-подзолистая, среднесуглинистая со следующими характеристиками: содержание глинистой фракции (менее 0,01 мм) - 40%; pH_kcl - 5,6-5,8; гидролитическая кислотность (Hg) - 1,8-2,0 мг-экв. на 100 г почвы; сумма поглощённых оснований - 19,0-22,3 мг-экв. на 100 г почвы; гумус - 1,9-2,2 %; Р₂О₅ - 260-300 мг/кг; К₂О - 100-120 мг/кг (по Кирсанову); мощность пахотного горизонта 23-25 см; плотность сложения почвы 1,20-1,35 г/см³. Подкормка азотом проводилась в фазу начала кущения и фазу начала трубкования.

Исследования показали, что содержание NPK стабильно увеличивается у растений всех изучаемых сортов при переходе от базовой к интенсивной и высокоинтенсивной технологиям и, независимо от технологий, уменьшается при переходе от фазы кущения и выхода в трубку к фазе полной спелости. Например, сорт озимой пшеницы Московская 56 содержит NPK в фазу конца кущения (% к сухой массе) при базовой технологии выращивания - 4,04; 0,89 и 3,60; в фазу конца трубкования - 2,91; 0,83 и 4,27, при полной спелости - 2,03; 0,72 и 0,55, соответственно.

Озимая пшеница сорта Московская 39 содержит азота 3,77% при базовой, 4,34% при интенсивной и 4,68% при высокоинтенсивной технологиях выращивания. Аналогично увеличивается содержание фосфора и калия (табл. 1). озимый яровой зерновой

Такая же тенденция наблюдалась и у остальных сортов озимой пшеницы. В фазу кущения по величине содержания NPK можно расположить сорта озимой пшеницы в порядке убывания таким образом: Московская 56, Московская 39, Галина и Немчиновская 24.

По содержанию азота в зерне сорт Немчиновская 24 уступает сортам Московская 39, Московская 56 и Галина.

Озимая рожь в начальной стадии развития содержит NPK на уровне озимой пшеницы, в дальнейшем отмечается уменьшение к фазе полной спелости.

Разница содержания азота в растениях сорта Валдай составляет 0,31-0,59 % в фазу кущения, увеличиваясь от базовой к интенсивной и высокоинтенсивной технологиям возделывания. Аналогичная картина наблюдалась по фосфору и калию.

Такая же тенденция наблюдалась по сортам Татьяна и Популяция 12. По сорту Валдай в среднем в фазу кущения азота содержится 4,38%, по сорту Татьяна - 4,44% и по сорту Популяция 12 - 4,81%. В фазу полной спелости содержание азота значительно уменьшается и равно, соответственно, 1,78; 1,51 и 1,81%. По фосфору и калию динамика была аналогичной азоту. Среди сортов озимой ржи по содержанию подвижных форм азота, фосфора и калия сорт Популяция 12 значительно превышает сорта Татьяна и Валдай.

Таблица 1 Динамика содержания питательных элементов в растениях озимых зерновых культур селекции Московского НИИСХ «Немчиновка» , %, в среднем за 2005-2008 гг.

Культура тритикале в фазу полной спелости содержит азота, фосфора и калия меньше или наравне с озимой пшеницей и больше по сравнению с сортами озимой ржи. По величине содержания азота в зерне сорт Гермес существенно превосходит сорта Немчиновская 56 и Антей (табл. 1).

Исследования показали, что, аналогично сортам озимых, в растениях сортов яровой пшеницы содержание азота, фосфора и калия увеличивается от базовой к интенсивной и высокоинтенсивной технологиям. Например, в сорте Амир в фазу конца кущения азота содержится 2,83% при базовой, 3,67% при интенсивной и 4,12% при высокоинтенсивной технологиях выращивания. Аналогичная динамика наблюдалась и по содержанию фосфора и калия (табл. 2).

Среднее содержание азота, фосфора и калия у сорта Амир в фазу кущения составляло 3,66; 1,00 и 4,25; у сорта МИС - 3,54; 1,03 и 4,27, а у сорта Эстер - 3,14; 1,15 и 3,99%, соответственно. В фазу полной спелости по величине содержания NPK сорта можно расположить в убывающем порядке: Эстер, Амир и МИС.

Для формирования растительной массы ячмень поглощает питательных веществ больше или наравне с пшеницей. Например, в фазу кущения пшеница сорта МИС содержит азота в среднем по трём технологиям 3,66%, сорта Амир - 3,54%, Эстер - 3,14%, а ячмень сорта Раушан - 4,49%. Но в зерне яровой пшеницы азота накапливается значительно больше, чем у ярового ячменя.

При сравнении сортов ячменя между собой установлено, что по содержанию азота лучшим является сорт Раушан.

Таблица 2. Динамика содержания питательных элементов в растениях яровых зерновых культур селекции Московского НИИСХ «Немчиновка», %, в среднем за 2005-2008 гг.

Овёс сорта Лев содержит в среднем в фазу кущения N - 3,11; Р₂О₅ - 0,73 и К₂О - 3,79%, в фазу трубкования - 2,78; 0,81 и 3,71% и в фазу полной спелости - 1,93; 0,77; 0,60%, соответственно. Сорт Привет содержит NPK немного больше по сравнению с сортом Лев, что по фазам развития составляет: 3,12; 0,95 и 3,63% - кущение; 3,05; 1,00 и 3,52 - трубкование; 1,93; 0,75 и 0,64% - полная спелость.