Результаты исследований, приведенные в таблице 1, показывают, что за счет высокого уровня плодородия почвы в среднем за два года в варианте без внесения удобрений урожайность яровой пшеницы составила 50,4 ц/га.

Таблица 1. Урожайность яровой пшеницы на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве с очень высоким содержанием фосфора и калия

Примечание. *п. н. - последействие навоза.

И.А. Иванов и др. [3], в своих исследованиях отмечают, что на так называемых "зафосфаченно-закалиенных" почвах в первом минимуме, среди макроэлементов, находится азот. В нашем опыте также наибольшие прибавки урожая яровой пшеницы были получены при внесении азотных удобрений. Возрастающие дозы азотных удобрений способствовали формированию дополнительных 7,5-17,5 ц/га зерна. Лучший эффект от применения азотных удобрений отмечен на безнавозном фоне, где прибавка составила 10,7-17,5 ц/га в зависимости от вносимой дозы. На фоне последействия 50 т/га соломистого навоза эффективность азотных удобрений несколько снизилась - дополнительный сбор зерна составил 7,5-13,1 ц/га, на фоне двойной дозы навоза (100 т/га) дополнительный сбор зерна составил 9,8-14,2 ц/га.

В.Д. Панников и В.Г. Минеев [11] приводят результаты исследований на среднеокультуренных почвах, которые указывают на то, что минеральные удобрения наиболее эффективны на безнавозном фоне, а при увеличении нормы навоза эффективность минеральных удобрений резко снижается. В нашем опыте также наибольшие прибавки от азотных удобрений получены на безнавозном фоне. На фонах с внесением органических удобрений эффективность азотных удобрений различалась несущественно. Однако необходимо отметить, что при увеличении дозы навоза до 100 т/га отмечалась тенденция увеличения урожайности зерна яровой пшеницы от азотных удобрений на 1,1-2,3 ц/га.

Применение фосфорных и калийных удобрений на всех изучаемых фонах оказалось малоэффективным приемом - дополнительный сбор урожая был статистически недостоверен и варьировал в пределах 2,0-3,1 ц/га.

Внесение навоза в севообороте способствовало получению дополнительных 6,9-7,4 ц/га зерна пшеницы. Считается, что последействие навоза в сильной степени зависит от дозы навоза [12]. В наших исследованиях в среднем за два года не наблюдалось увеличения продуктивности яровой пшеницы при повышении дозы навоза в два раза. Прибавка от последействия 50 т/га навоза составила 6,9 ц/га, от 100 т/га навоза - 7,4 ц/га. Возможно, на фоне с внесением 100 т/га навоза последействие навоза будет проявляться дольше, чем на фоне с применением 50 т/га навоза, что отразится на продуктивности последующих культур севооборота.

Таким образом, при возделывании яровой пшеницы на почве с очень высоким содержанием фосфора и калия оптимальным, для получения высоких урожаев зерна можно считать применение N₉₀₊₃₀ на всех фонах. При этом продуктивность пшеницы составила 67,9-72,0 ц/га.

Наибольшая окупаемость азота удобрений прибавкой урожая отмечается на фоне без внесения навоза и составляет 14,4-17,8 кг зерна. На фоне последействия 50 т/га навоза оплата единицы внесенного азота зерном пшеницы снижается на 26-32%, на фоне с применением 100 т/га навоза - на 8-19%.

Погодные условия вегетационного периода во многом обуславливают эффективность удобрений, интенсивность продукционных процессов растений, качество продукции, при возделывании сельскохозяйственных культур на почвах разной степени окультуренности. Также в нашем опыте погодные условия вегетационных периодов 2014 и 2015 годов обусловили особенности формирования урожая яровой пшеницы.

Рост и развитие пшеницы могут сдерживать многие факторы окружающей среды, включая и неблагоприятную температуру. По нашему мнению, именно пониженные температуры во второй и третьей декаде июня 2014 г. (14,7 и 14,1 ?С соответственно), явились главной причиной более низкого урожая яровой пшеницы в этом году (43,0-64,8 ц/га) по сравнению с 2015 г. (57,7-83,4 ц/га). Наиболее благоприятными в фазе колошения и молочного состояния зерна считаются температуры 16-23 ?С [13].

Н.Т. Ниловская [14], проведя исследования на моделях посева яровой пшеницы, выращиваемой при различных температурно-световых режимах, делает вывод о существенном влиянии этих факторов на фотосинтетическую и дыхательную деятельность растений, их рост и продуктивность при неизменности их химического состава.

Можно отметить значительное влияние погодных условий на эффективность удобрений в нашем опыте.

В первый год исследования отмечалась высокая эффективность последействия органических удобрений. Последействие 50 т/га навоза увеличило продуктивность пшеницы на 10,4 ц/га, повышение дозы органических удобрений до 100 т/га не привело к дальнейшему повышению урожайности культуры. Во второй год исследования эффективность органических удобрений была значительно ниже - 3,4 и 4,1 ц/га в зависимости от дозы навоза.

Такие различия в действии органических удобрений, по-нашему мнению, могут быть связаны с тем, что в 2014 г. достаточное количество осадков и температуры воздуха, превышавшие среднемноголетние показатели (за исключением июня) благоприятствовали процессам минерализации органического вещества и высвобождения азота, который интенсивно использовалось растениями для формирования урожая в вариантах с применением навоза. В 2015 г. недостаток влаги препятствовал разложению органического вещества, что и сказалось на прибавках урожая яровой пшеницы от последействия органических удобрений. В то же время, необходимо отметить, что данного количества осадков оказалось достаточным для того, чтобы обеспечить высокую урожайность яровой пшеницы в целом по опыту.

Прибавки урожая яровой пшеницы от азотных удобрений на фоне без навоза имели значения того же порядка как в первый год исследования, так и во второй, составив в 2014 г.11,7-19,5 ц/га, в 2015 г. - 9,8-15,5 ц/га. В то же время прибавка урожая от азота минеральных удобрений на фонах с применением навоза в 2014 г. составила 3,4-8,9 ц/га, а в 2015 г. была более чем в два раза выше - 11,5-20,0 ц/га. Вероятно, в 2014 г. азот минеральных удобрений в меньшей степени использовался растениями в связи с интенсивной минерализацией органического вещества в почве.

Как отмечается в исследованиях зарубежных ученых [4], на высоко окультуренных почвах нередко эффективность минеральной системы удобрения выше, чем органоминеральной. В наших исследованиях в 2014 г. действительно применение азотных удобрений на фонах с внесением органических удобрений не имело преимущества над внесением азота на безнавозном фоне. В то же время в 2015 г. продуктивность пшеницы достоверно повышалась при внесении эквивалентных доз азота на фонах с внесением навоза. На фоне последействия 50 т/га навоза внесение азота привело к дополнительному сбору 5,1-8,1 ц/га пшеницы по сравнению с аналогичными вариантами на безнавозном фоне. На фоне последействия 100 т/га навоза прибавка продолжала расти и составила 8,6-10,6 ц/га. Таким образом, можно отметить, что в нашем опыте эффективность удобрений в большей степени зависела от погодных условий вегетационного периода, чем от системы удобрения.

При возделывании пшеницы, наряду с продуктивностью, большое значение имеет и качество получаемого зерна. Пшеница сорт Тома характеризуется средним содержанием белка - 14,7% и клейковины - 31,0% [15]. Наименьшие значения данных показателей в нашем опыте наблюдались в контрольном варианте, наибольшие - при дробном внесении 120 кг/га азота на фоне последействия 100 т/га навоза (табл.2). Содержание сырого белка и клейковины в зерне повышалось в результате улучшения условий азотного питания и в среднем за два года исследований составило сырого белка - 11,3-14,6%, клейковины - 23,8-32,5%.

Таблица 2. Показатели качества зерна яровой пшеницы на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве с очень высоким содержанием фосфора и калия

Примечание. * п. н. - последействие навоза.

На разных фонах действие различных доз азотных удобрений было не одинаковым. На безнавозном фоне зерно с наибольшим содержанием сырого белка было получено при внесении N₉₀₊₃₀, на фоне последействия 50 т/га навоза - при внесении N₆₀₊₃₀, дальнейшее повышение дозы азота не привело к достоверному накоплению сырого белка. На фоне последействия 100 т/га органических удобрений наиболее эффективным было применение N₉₀₊₃₀. В отношении содержания клейковины отмечены те же закономерности. На фоне без применения органических удобрений и на фоне последействия 100 т/га навоза для получения зерна с наибольшим содержанием клейковины необходимо было внести N₉₀₊₃₀, на фоне с применением 50 т/га навоза - N₆₀₊₃₀.

Следует отметить, что действие азотного удобрения на повышение показателей качества продукции яровой пшеницы незначительно выше на фоне без навоза (содержание сырого белка увеличилось на 2,1-4,4%, клейковины - на 4,5-11,3% в зависимости от варианта) и на фоне с применением 100 т/га навоза (содержание сырого белка увеличилось на 1,8-4,2%, клейковины - на 5,0-11,2%), чем на фоне с применением 50 т/га навоза (содержание сырого белка увеличилось на 1,2-3,1%, клейковины - на 3,6-9,7%).

Как правило, при использовании навоза получают продукцию более высокого качества [12]. В нашем опыте последействие навоза способствовало увеличению содержания сырого белка в пшенице на 0,9-1,0% и клейковины на 1,1-2,0%.

Внесение фосфорных и калийных удобрений не оказало значительного действия на накопление сырого белка и клейковины.

Зерно с наибольшим содержанием сырого белка (14,6%) и клейковины

(32,4%), было получено в варианте с внесением N₉₀₊₃₀ на фоне последействия 100 т/га навоза, что соответствует средним значениям, характерным для данного сорта.

Результаты статистической обработки данных выявили тесную связь (R² 0,96 - 0,99) между дозами азотных удобрений на разных фонах и содержанием сырого белка и клейковины (рис.2). Эта связь описывается соответствующими уравнениями регрессии (табл.3), которые можно использовать в качестве моделей для прогноза действия азотных удобрений на эти показатели.

Рис.2. Зависимость показателей качества зерна яровой пшеницы от доз азотных удобрений на разных фонах

Таблица 3. Статистические модели зависимости качества зерна яровой пшеницы от доз азотных удобрений на разных фонах

При значительных различиях в урожайности, содержание сырого белка по годам исследования отличалось незначительно - 9,9-14,6% в 2014 г. и 9,2-14,5% в 2015 г. Изменения в содержании азота и фосфора в зерне также были несущественными - 1,72-2,26% и 0,91-0,97% соответственно в 2014 г., 1,52-2,09% и 0,74-0,90% в 2015 г. (табл.4). Содержание калия в зерне пшеницы не изменялось по годам исследования. Необходимо отметить, что доля калия и фосфора в сухом веществе мало изменялась по вариантам опыта и в среднем за два года исследований составила: фосфора - 0,83-0,93%, калия - 0,63-0,70%. Количество азота увеличивалось с повышением доз азотных удобрений. Применение 120 кг/га д. в. азота на фоне без внесения навоза обеспечило повышение содержания данного элемента в зерне на 0,48%, на фонах с последействием навоза содержание азота повысилось на 0,35-0,37%.

Таблица 4. Содержание основных элементов питания в зерне яровой пшеницы на дерновоподзолистой легкосуглинистой почве, % в сухом веществе

Примечание. * п. н. - последействие навоза.

Общеизвестной является тесная связь между содержанием азота в зерне и содержанием сырого белка. В нашем опыте отмечается корреляционная зависимость между содержанием азота и клейковины в зерне яровой пшеницы, которая описывается соответствующим уравнением регрессии: y = - 0,09x² + 25,51x - 22,64 (рис.3). Исходя из этого уравнения, по данным содержания азота можно прогнозировать содержание клейковины в зерне яровой пшеницы.

Масса 1000 зерен - один из показателей, который определяет урожай зерна той или иной культуры. В среднем за два года на фоне без внесения навоза масса 1000 зерен в нашем опыте имела тенденцию к увеличению от 38,2 до 39,5 г с повышением дозы азотных удобрений. На фонах с внесением органических удобрений имеет обратную зависимость - снижается с 38,7 до 37,2 г. Наиболее крупное зерно формировалось при внесении азотных удобрений на безнавозном фоне.

По годам исследований наблюдались различные закономерности в изменении крупности зерна пшеницы. В 2014 году крупное зерно формировалось в варианте без внесения удобрений. Внесение азотных удобрений на безнавозном фоне не приводило к значительным изменениям данного показателя. На фонах с последействием навоза повышение дозы азотных удобрений сопровождалось некоторым снижением массы 1000 зерен. В 2015 г. крупность зерна изменялась в незначительных пределах в вариантах с внесением удобрений, наименьшая величина данного показателя наблюдалась в контрольном варианте.

Рис.3. Корреляционная зависимость между содержанием азота и клейковины в зерне яровой пшеницы

Выводы