Влияние минеральных удобрений и нормы высева семян на зимостойкость и продуктивность сортов озимой тритикале в центральном нечерноземье
На правах рукописи
Чуйкова Александра Викторовна
Влияние минеральных удобрений и нормы высева семян
на зимостойкость и продуктивность сортов озимой тритикале
в Центральном Нечерноземье
Специальность 06.01.04 – Агрохимия
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата сельскохозяйственных наук
Немчиновка 2008
Диссертационная работа выполнена в Научно-исследовательском институте сельского хозяйства Центральных районов Нечерноземной зоны в 2004 - 2008 гг.
Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук
Кузьмич Михаил Александрович
Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Сдобникова Ольга Всеволодовна;
доктор биологических наук, профессор
Зубкова Валентина Михайловна
Ведущая организация: Российский государственный аграрный университет – МСХА им. К.А. Тимирязева
Защита состоится «24» июня 2008 года в 1330 часов на заседании диссертационного совета Д 006.049.01 при Научно-исследовательском институте сельского хозяйства Центральных районов Нечерноземной зоны по адресу: 143026, Московская обл., Одинцовский район, п. Немчиновка – 1, ул. Калинина, дом 1.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НИИСХ ЦРНЗ
Автореферат разослан « 21 » мая 2008 года
Ученый секретарь Мерзликин А.С.
диссертационного совета
Общая характеристика работы
Актуальность темы. Главными элементами технологии возделывания озимых зерновых культур, в том числе тритикале, являются выбор оптимальных доз удобрений, норм и сроков посева, а также сорта, обладающего максимальными адаптационными способностями к условиям выращивания.
Оптимизация их режима питания должна в максимальной степени способствовать росту и развитию растений и не приводить к перерастанию культуры в осенний период вегетации, что неизбежно снижает ее зимостойкость и урожайность. В ассортименте применяемых минеральных удобрений в последние годы преобладают азотные, которые могут снижать зимостойкость и урожайность растений. Фосфор и калий, напротив, формируют повышенную адаптационную возможность растений. Они вносятся преимущественно в форме комплексных удобрений, что ограничивает выбор оптимальных соотношений между элементами питания для озимых культур.
Кроме того, глобальное изменение климата, наблюдаемое в последние десятилетия, дает основание для корректирования оптимальных сроков посева озимой тритикале при разных уровнях основного удобрения.
Важное место в технологии возделывания отводится сорту и нормам высева семян, которые требуют уточнения в зависимости от условий минерального питания. Поэтому оптимизация указанных элементов технологии тритикале имеет актуальное значение.
Цель и задачи исследований. Целью исследований является комплексная оценка влияния уровня минерального питания и нормы высева семян на зимостойкость и урожайность сортов озимой тритикале, а также устойчивость этой культуры к абиотическим стрессам.
В задачи исследований входило:
- определить оптимальный уровень минерального питания под озимую тритикале;
- установить оптимальную норму высева семян для сортов тритикале;
- выявить влияние изучаемых факторов на зимостойкость растений;
- изучить влияние минеральных удобрений на урожайность и проявление сортовых особенностей;
- определить потребление элементов питания культурой тритикале и разработать нормативы их затрат на формирование урожая;
- дать агроэкономическую оценку применения удобрений под тритикале;
- определить долю влияния изучаемых факторов на урожайность.
Научная новизна работы. Впервые в условиях Центрального Нечерноземья на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве дана комплексная оценка влияния минеральных удобрений и нормы высева семян на продукционный процесс, зимостойкость и урожайность сортов озимой тритикале. Установлена зависимость накопления сахаридов в узле кущения тритикале от эффективных температур, что дает возможность прогнозирования сроков сева этой культуры с учетом глобального потепления климата. За счет внесения дозы основного удобрения N60Р60К60 содержание сахаридов увеличилось на 3 %, что можно приравнять к 5 дням вегетации. Уточнены сроки посева этой культуры с учетом применения удобрений для Центрального района Нечерноземной зоны.
Практическая значимость. Полученные экспериментальные данные позволяют оптимизировать элементы технологии возделывания озимой тритикале в условиях Нечерноземной зоны для обеспечения максимальной урожайности и высокой зимостойкости. Результаты исследований будут использованы при разработке рекомендаций по возделыванию сортов тритикале, что позволит полнее реализовать их потенциал в производственных условиях.
Апробация работы. Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом НИР НИИСХ ЦРНЗ. Результаты исследований ежегодно докладывались на заседании Научно-технического совета института по земледелию и Ученого совета НИИСХ ЦРНЗ. Основные положения диссертационной работы обсуждались и получили положительную оценку на 40-й Международной практической конференции во ВНИИА (Москва, 2006); Межвузовской научно-практической конференции в ССХИ (Смоленск, 2006); Всероссийской научно-практической конференции (Ульяновск, 2007); на конференции посвященной 75-летию НИИСХ ЦРНЗ (Немчиновка, 2007); на юбилейной конференции посвященной памяти Э.Д. Неттевича (Немчиновка, 2008).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 научных работ.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 138 страницах печатного текста, включая 18 таблиц и 8 рисунков. Состоит из введения, 6 глав, выводов и предложений производству, 18 приложений. Список литературы включает 216 наименований, в том числе 44 – на иностранных языках.
Условия и методика проведения исследования
Полевые опыты проводили в НИИСХ ЦРНЗ Московской области в 2004 -2007 годах. Предшественником озимой тритикале была яровая пшеница. Почва дерново-подзолистая, среднесуглинистая со следующими агрохимическими показателями пахотного слоя (0 - 20 см): гумус - 2,15 %, рНКС1 – 6,25…6,55, Нг – 0,67…1,15 мг-экв./100 г почвы, содержание по Кирсанову Р2О5 – 209…238 мг/кг, К2О – 68…85 мг/кг почвы.
Агроклиматические условия в годы проведения исследований были различными: в первый вегетационный период они менее благоприятны, чем в два последующих. Благодаря потеплению климата в целом за вегетационный период сумма эффективных температур (>+5°С) в эти годы превышала среднемноголетний показатель на 190…802°С, а количество дней с такими температурами - на 18…49 дней. Дата прекращения вегетации наступила: в 2004 г. - 29.X, в 2005 г. - 25.X, в 2006 г. – 2.XI, что позже среднемноголетних сроков на 2…3 недели.
В опыте изучали эффективность трех факторов:
1) дозы азофоски (1:1:1), внесенные перед посевом: Ф0 – без удобрений; Ф1 – N30Р30К30; Ф2 – N45Р45К45; Ф3 – N60Р60К60;
2) нормы высева семян: 3, 4, 5 и 6 млн. шт./га;
3) сорта озимой тритикале: Антей, Виктор, Гермес и Немчиновский 56.
Весной общим фоном на удобренных вариантах внесли аммиачную селитру в дозе N40. Посев проводили в 2004 г. и 2006 г. – 14 сентября, в 2005 г. – 6 сентября сеялкой СН–16 МП.
Общая площадь опытной делянки - 37,5 м2, учетная - 26 м2. Расположение вариантов систематическое, последовательное, повторность – 4-кратная. Агротехника возделывания – общепринятая для озимых в условиях Нечерноземной зоны РФ. Осенью и весной посевы обрабатывали смесью гербицидов Линтур и Гранстар. Учет урожая проводили сплошным способом комбайном «Sampo».
Анализы образцов выполняли в аккредитованной лаборатории аналитических исследований НИИСХ ЦРНЗ. В почве определяли: гумус – по Тюрину в модификации ЦИНАО (ГОСТ 262113-91); рНсол. потенциометрически (ГОСТ 26487-85); гидролитическую кислотность по Каппену (ГОСТ 26212-91); подвижные Р2О5 и К2О по Кирсанову (ГОСТ 26207-84). В зерне и соломе определяли содержание общего азота по Къельдалю (ГОСТ 13496.4-93); фосфора (ГОСТ Р 50446-93); калия (ГОСТ 26657-97). Содержание белка в зерне рассчитывали как произведение содержания общего азота на коэффициент 5,76 (ГОСТ 10846-91). Осенью после прекращения активной вегетации и весной после ее возобновления в узле кущения растений определяли количество моно- и дисахаридов фотометрическим методом с пикриновой кислотой в модификации Соловьева (Минеев, 2001); содержание хлорофилла в листьях - по Я.М. Милаеву и Н.Н. Примак (1969); биомассу растений и площадь листьев в динамике – по Н.Т. Ниловской и др. (1989). Чистую продуктивность фотосинтеза (ЧПФ) и фотосинтетический потенциал посева (ФПП) рассчитывали по А.А. Ничипоровичу (1955, 1961). Интенсивность СО2–газообмена растений и проростков определяли в газометрической системе автоматическим ИК–газоанализатором ГИП – 10МБ в лаборатории физиологии растений ВНИИА им. Прянишникова. Для этого с полевого опыта отбирали почвенные монолиты с растениями сортов Антей и Немчиновский 56 в фазы кущения осенью и начала выхода в трубку весной. Фенологические наблюдения за посевами, полевую всхожесть, структуру урожая выполняли согласно методики Госкомиссии и сортоиспытания (1989). Число перезимовавших растений определяли в пробном снопе с площадки 0,25 м2, на которой осенью определяли всхожесть семян. Оценку развития снежной плесени проводили по Г.В. Анфиногенову (1981). Физические показатели зерна определяли: натуру - ГОСТ 10841, массу 1000 зерен - ГОСТ 10842. Математическую обработку результатов исследований проводили дисперсионным методом по Б.А. Доспехову (1985).
Результаты исследований
Влияние удобрений и нормы высева семян на полевую всхожесть и зимостойкость сортов тритикале
В 2004 г. полевая всхожесть семян была самой низкой и составила в среднем 66%, что, вызвано избыточным увлажнением почвы. В следующем году количество осадков выпало в 3 раза меньше среднемноголетнего показателя, и полевая всхожесть была ровна 92 %. В 2006 г. она составила 69 % при количестве осадков близком к среднемноголетним значениям. Различий в полевой всхожести в зависимости от доз удобрений, норм высева и сорта не отмечено.
Сумма эффективных температур со дня посева до перехода через +5°С составила: в первый год (45 дней) 363°С, второй (49 дней) - 528°С, третий (49 дней) - 415°С (рис.1, табл. 1). Сумма температур в этот период определяет накопление сахаридов и подготовку растений к перезимовке. Коэффициент корреляции между суммой эффективных температур и содержанием сахаридов в узле кущения составил 0,8. Наименьшее количество сахаридов (21…24%) найдено в 2004 г. (табл. 1), что недостаточно для хорошей перезимовки не только из-за позднего срока сева (14 сентября), но и переувлажнения почвы. При посеве этого же числа в 2006 г. за счет более теплой погоды содержание сахаридов повысилось до 26…27 %. При более раннем посеве 6 сентября в 2005 году их количество увеличилось до 30…32 %, что достаточно для благоприятной перезимовки растений. На каждые 10°С суммы эффективных температур (~ за 1 день) осенью в узле кущения накапливается, в среднем, 0,6% сахаридов.
Рис.1. Зависимость осеннего содержания сахаридов в растениях тритикале от суммы эффективных температур
Таблица 1
Содержание сахаридов в узле кущения растений тритикале осенью и весной
Фон уд-ий | Содержание осенью, % | Содержание весной | ||||||||||||||||||
моносахаридов | дисахаридов | моно- и дисахар. | моно- и дисах, % | % от сах. осен. запаса | ||||||||||||||||
сорт | ||||||||||||||||||||
Антей | Виктор | Гермес | Немч. 56 | Антей | Виктор | Гермес | Немч. 56 | Антей | Виктор | Гермес | Немч. 56 | Антей | Виктор | Гермес | Немч. 56 | Антей | Виктор | Гермес | Немч. 56 | |
16.ХI 2004 эффект. темпер.= 363°С | 26.IV 2005 | |||||||||||||||||||
Ф1 | 5,7 | * | * | 5,9 | 14,6 | * | * | 16,7 | 20,2 | * | * | 22,5 | 4,7 | * | * | 4,8 | 23,0 | * | * | 21,5 |
Ф3 | 6,8 | * | * | 6,1 | 15,4 | * | * | 18,3 | 22,2 | * | * | 24,4 | 10,1 | * | * | 10,1 | 45,3 | * | * | 41,5 |
Ср. | 6,3 | 6,0 | 15,0 | 17,5 | 21,2 | 23,5 | 7,4 | 7,5 | 34,2 | 31,5 | ||||||||||
31.Х 2005 эффект. темпер.= 528°С | 12.IV 2006 | |||||||||||||||||||
Ф0 | 5,0 | 8,4 | 8,0 | 5,2 | 24,2 | 18,6 | 18,3 | 23,2 | 29,2 | 27,0 | 26,3 | 28,4 | 7,5 | 5,4 | 6,8 | 7,2 | 25,5 | 19,9 | 25,9 | 25,4 |
Ф1 | 5,5 | 6,0 | 5,7 | 5,8 | 25,0 | 22,0 | 23,6 | 23,3 | 30,5 | 28,0 | 29,3 | 29,1 | 11,5 | 11,2 | 10,5 | 10,9 | 37,7 | 39,9 | 35,9 | 37,3 |
Ф2 | 6,0 | 7,2 | 6,7 | 5,6 | 28,1 | 27,4 | 26,6 | 26,4 | 34,1 | 34,6 | 33,3 | 31,9 | 11,2 | 9,6 | 10,2 | 11,1 | 32,7 | 27,8 | 30,7 | 34,9 |
Ф3 | 5,6 | 6,3 | 6,1 | 5,5 | 27,1 | 26,3 | 25,9 | 23,9 | 32,7 | 32,6 | 32,0 | 29,3 | 10,2 | 8,3 | 9,3 | 8,6 | 31,2 | 25,4 | 29,2 | 29,3 |
Ср. | 5,5 | 7,0 | 6,6 | 5,5 | 26,1 | 23,6 | 23,6 | 24,2 | 31,6 | 30,6 | 30,2 | 29,7 | 10,1 | 8,6 | 9,2 | 9,5 | 31,8 | 28,3 | 30,4 | 31,7 |
02.XI 2006 эффект. темпер.= 415°С | 22.III 2007 | |||||||||||||||||||
Ф0 | 4,4 | 6,5 | 4,4 | 4,5 | 21,1 | 18,6 | 20,1 | 21,0 | 25,5 | 25 | 24,5 | 25,5 | 13,1 | 14,4 | 12,2 | 11,9 | 51,5 | 57,6 | 49,8 | 46,5 |
Ф1 | 4,5 | 6,9 | 4,9 | 4,8 | 22,4 | 19,3 | 21,0 | 22,0 | 26,8 | 26,2 | 25,9 | 26,8 | 16,6 | 16,7 | 17,6 | 12,8 | 62,1 | 63,6 | 68,0 | 47,9 |
Ф2 | 4,4 | 6,0 | 5,7 | 5,3 | 25,3 | 21,5 | 22,4 | 22,7 | 29,7 | 27,5 | 28,0 | 28,0 | 17,6 | 16,3 | 17,3 | 13,8 | 59,2 | 59,5 | 61,7 | 49,2 |
Ф3 | 4,7 | 5,7 | 5,3 | 5,1 | 22,9 | 20,8 | 21,9 | 22,3 | 27,6 | 26,5 | 27,2 | 27,4 | 16,5 | 16,0 | 15,7 | 12,8 | 59,6 | 60,4 | 57,6 | 46,8 |
Ср. | 4,5 | 6,3 | 5,1 | 5,0 | 22,9 | 20,0 | 21,3 | 22,0 | 27,4 | 26,3 | 26,4 | 26,9 | 16,0 | 15,9 | 15,7 | 12,8 | 58,1 | 60,3 | 59,3 | 47,6 |
* - определения не проводили
Существенное влияние на синтез сахаридов оказывают минеральные удобрения. Максимальное их количество в узле кущения отмечено в варианте N45Р45К45 (2005 г. - 32…35 %, 2006 г – 28…30 %). На этом фоне за счет удобрений прирост сахаридов составил 4,5 %, что можно приравнять к 7 дням вегетации. В варианте с максимальной дозой удобрений N60Р60К60 содержание сахаридов составило в 2005 г.– 30…33 %, в 2006 г.– 27…28 %, что в среднем на 3 % больше, чем в контроле. Такая прибавка сахаридов соответствует 5 дням вегетации. На основании полученных результатов сделан прогноз возможности смещения сроков посева озимых при условии накопления достаточного количества сахаридов. Если принять, что в среднем за последние сорок лет (с 1967 г. по 2007 г.) температура поверхности суши повысилась на 0,72°С, то за 45 осенних дней приращение суммы активных температур составит 32°С, что можно приравнять примерно к 3 дням вегетации при среднесуточной температуре в этот период 8-11°С. Таким образом, за счет потепления климата сроки посева можно продлить на 3 дня и на 5…7 дней - за счет минеральных удобрений N45-60 Р45-60К45-60, то есть до 8…10 сентября. Если основное удобрение не используется, что сейчас не редко, то сеять необходимо не позже 1 сентября.
Следует отметить, что изучаемые сорта имели несколько существенных различий, которые проявлялись на протяжении всего эксперимента. Так, разница в содержании суммы сахаридов по сортам минимальна. Однако содержание моносахаридов у Виктора и Гермеса в среднем за 2 года было больше на 0,6…1,7 %, а дисахаридов меньше на 0,6…2,7 % в сравнении с Антеем и Немчиновским 56 (табл. 1), что приводит к риску снижения зимостойкости у первых двух сортов. Кроме того, в лабораторном опыте с проростками Виктор и Гермес показали более высокое отношение фотосинтеза к дыханию. В полевых условиях темпы нарастания массы в осенний период у них были также выше, чем у Антея и Немчиновского 56 (листовая поверхность на 5…20 %, а сухая надземная масса – на 10…45 %). Поэтому при слишком раннем сроке сева Виктор и Гермес могут перерасти быстрее, из-за чего они больше подходят для более поздних посевов.
Экономное расходование сахаридов в процессе зимовки рассматривается как фактор высокой зимостойкости. В наших исследованиях, содержание сахаридов к весне уменьшилось на 70 % от осеннего запаса в 2006 г., а в 2007 г. - на 40 %, что вызвано ранним потеплением в последний год. Возобновление вегетации в 2007 г. произошло 20 марта, что примерно на 20 дней раньше, чем в предыдущие годы. Больше сахаридов оставалось в растениях вариантов с применением удобрений в среднем 10 % - в 2006 г. и 16 % - в 2007 г., что на 3 % превышает контроль. Таким образом, главные факторы, определяющие уровень сахаридов в растениях весной – это условия перезимовки и удобрения.
Лучше всего растения перезимовали в 2007г., их доля составляла 40…76 % (табл. 2). В 2005 г. перезимовало 30…59 % растений, что связано с переувлажнением почвы осенью и весной. В таких условиях положительное влияние основной дозы удобрений на перезимовку проявилось наиболее сильно.
Таблица 2
Количество перезимовавших растений, % от взошедших осенью
Сорт, фактор С | Фон уд-ий, фактор А | 2005 г. | 2006 г. | 2007 г. | ||||||||||||||||
норма высева, млн. шт./га, фактор В | ср. по факт АС | ср. по факт. С | норма высева, млн. шт./га, фактор В | ср. по факт АС | ср. по фактС | норма высева, млн. шт./га, фактор В | ср. по факт АС | ср. по факт. С | ||||||||||||
3 | 4 | 5 | 6 | 3 | 4 | 5 | 6 | 3 | 4 | 5 | 6 | |||||||||
Антей | Ф0 | 49 | 43 | 42 | 41 | 44 | 45 46* | 61 | 53 | 50 | 44 | 52 | 54 55* | |||||||
Ф1 | 42 | 41 | 35 | 30 | 37 | 43 | 53 | 43 | 43 | 42 | 45 | 61 | 57 | 51 | 44 | 53 | ||||
Ф2 | 57 | 48 | 40 | 32 | 44 | 54 | 44 | 44 | 43 | 46 | 62 | 60 | 51 | 48 | 56 | |||||
Ф3 | 58 | 45 | 45 | 38 | 47 | 53 | 44 | 45 | 42 | 46 | 65 | 56 | 55 | 46 | 56 | |||||
Виктор | Ф0 | 55 | 48 | 41 | 39 | 46 | 47 48* | 61 | 54 | 50 | 49 | 53 | 57 58* | |||||||
Ф1 | 48 | 40 | 34 | 35 | 39 | 42 | 57 | 50 | 42 | 39 | 47 | 69 | 55 | 54 | 50 | 57 | ||||
Ф2 | 48 | 39 | 34 | 32 | 38 | 58 | 54 | 43 | 39 | 49 | 67 | 60 | 56 | 49 | 58 | |||||
Ф3 | 59 | 52 | 48 | 40 | 50 | 58 | 53 | 43 | 40 | 49 | 67 | 61 | 58 | 49 | 59 | |||||
Гермес | Ф0 | 53 | 48 | 42 | 38 | 45 | 46 47* | 65 | 59 | 50 | 49 | 56 | 58 58* | |||||||
Ф1 | 48 | 43 | 35 | 30 | 39 | 42 | 55 | 48 | 43 | 38 | 46 | 67 | 59 | 52 | 49 | 57 | ||||
Ф2 | 52 | 47 | 38 | 33 | 43 | 54 | 52 | 42 | 40 | 47 | 73 | 62 | 55 | 47 | 59 | |||||
Ф3 | 56 | 51 | 41 | 33 | 45 | 54 | 51 | 43 | 38 | 47 | 72 | 61 | 56 | 46 | 59 | |||||
Немч. 56 | Ф0 | 51 | 43 | 42 | 40 | 44 | 46 47* | 54 | 51 | 49 | 45 | 50 | 56 58* | |||||||
Ф1 | 50 | 42 | 39 | 32 | 41 | 42 | 53 | 46 | 45 | 44 | 47 | 71 | 60 | 45 | 40 | 54 | ||||
Ф2 | 47 | 43 | 36 | 32 | 40 | 54 | 47 | 46 | 43 | 48 | 75 | 63 | 51 | 48 | 59 | |||||
Ф3 | 57 | 50 | 40 | 36 | 46 | 53 | 47 | 45 | 42 | 47 | 76 | 63 | 50 | 50 | 60 | |||||
Ср. по факт.В | 53 | 45 | 39 | 34 | 42 | 54 | 48 | 43 | 41 | 46/47* | 67 | 58 | 52 | 47 | 56/57* |
* - среднее значение без контроля
Процент перезимовавших растений снижался с увеличением нормы высева семян с 6 до 3 млн. шт./га, чему способствовала снежная плесень. Развитие болезни в 1,5…3 раза сильнее в густых посевах в сравнении с минимальной нормой высева семян, где оно составило в среднем за 2 года 9 %. Несмотря на то, что с осени провели обработку фундазолом, условия перезимовки из-за снежной плесени несколько ухудшились. Допосевное удобрение существенного влияния на развитие болезни не оказало.
Изменение физиологических параметров сортов тритикале в зависимости от уровня и площади питания
Применение минеральных удобрений увеличивало биомассу и площадь листьев как одного растения, так и всего посева, во все сроки наблюдений - в фазы кущения, трубкования, колошения и молочной спелости. В среднем, за две вегетации листовая поверхность 1 га возрастала с 14,0 тыс. м2 в контроле до 18,1; 21,4; 24,4 тыс. м2 по Ф1, Ф2 и Ф3 соответственно (рис. 2 а). Установлено также возрастание сухой биомассы от применения минеральных удобрений: 6,10; 7,86; 9,60 и 11,04 т/га по Ф0, Ф1, Ф2 и Ф3 соответственно. Внесение минимального количества удобрений (Ф1) повысило площадь листьев на 4,1 тыс. м2/га, а биомассу - на 1,76 т/га. Увеличение нормы высева на эти показатели менее значимо и наблюдается до определенного предела (4 и 5 млн. шт./га) (рис. 2 б). К примеру, увеличение площади листьев от повышения нормы высева семян с 3 до 5 млн. шт./га составляет 1,1 тыс. м2/га. Таким образом, увеличение площади листьев от применения минимальной дозы удобрений в 4 раза сильнее, чем от повышения нормы высева семян с 3 млн./га до оптимальной 4 и 5 млн. шт./га. Такое же влияние удобрения оказали на изменение сухой биомассы. Ее прирост от увеличения нормы высева семян с 3 до 4 млн. шт./га составил лишь 0,15 т/га, в то время как от применения минимальной дозы удобрений прибавка больше в 10 раз, чем от повышения нормы высева. Следовательно, при поздних сроках посева большую значимость имеет применение минеральных удобрений, чем увеличение нормы высева.
Виктор и Гермес обладают большей скоростью роста, чем Антей и Немчиновский 56, как осенью, так и весной. Поэтому, при поздних сроках посева и недостатке удобрений предпочтительней высевать сорта Виктор и Гермес.
Содержание хлорофилла в растениях по фазам развития в 2005 г. возрастало и достигало максимума в фазу цветения (1,33…2,16 мг/г сыр. массы). Дозы удобрений влияли на этот показатель на протяжении всей вегетации. Так, в растениях с фонов 1 - 3 содержание хлорофилла увеличивалось на 47…82 % или на 0,64…1,13 мг/г сырой массы в сравнении с контролем, где его содержалось в среднем 1,37 мг/г сырой массы.
Внесение удобрений (фоны 1 – 3) увеличивает чистую продуктивность фотосинтеза растений в среднем на 3…9 %, а фотосинтетический потенциал всего посева - на 29…73 % в сравнении с неудобренным вариантом. Излишнее загущение в ценозе снижает данный показатель. В 2006 г. при норме высева семян 4 млн. шт./га у Виктора и Гермеса получены максимальные показатели ФПП – в среднем 1021 и 969 тыс. м2сут./га. У Антея и Немчиновского 56 наибольшие
а – при норме высева 5 млн. шт./га
б – при дозе N30+40Р30К30
Рис.2. Влияние уровня минерального питания и нормы высева семян на суммарную площадь листьев сортов тритикале в динамике (осень 2005 г. - лето 2006 г.)
значения фотосинтетического потенциала посева получен при норме высева семян 5 млн. шт./га и составили в среднем лишь 830 и 817 тыс. м2 сут./га соответственно. В 2007 г. максимальные значения ФПП у трех сортов Антей, Немчиновский 56 и Гермес получены при норме высева семян 4, а у сорта Виктор - при 5 млн. шт./га. Снижение или увеличение нормы высева относительно указанных вариантов, приводили к уменьшению ФПП на 1,5…13 %. Это свидетельствует о том, что норма высева семян 6 млн. шт./га является завышенной для данных сортов тритикале, а 3 млн. шт./га – слишком мала. Оптимальная норма высева семян по этим показателям является 4 и 5 млн. шт./га. Чистая продуктивность фотосинтеза и фотосинтетический потенциал посева различаются в зависимости от сорта. Уже в осенний период сорта Виктор и Гермес имели больше ЧПФ в среднем на 8…23 % (3,68 и 4,04 г/м2 в сут.), чем Антей и Немчиновский 56 (3,28 и 3,39 г/м2 в сут.), а в целом за вегетацию на 6…12% (около 10 г/м2 в сут). Фотосинтетический потенциал посева за счет меньшей облиственности растений у сортов Антей и Немчиновский 56 ниже в среднем на 14,5…16,2%, чем у Виктора и Гермеса (1169…1172 тыс. м2 сут./га), что в дальнейшем отразилось на урожайности сортов. Между значениями фотосинтетического потенциала посева и урожайностью культуры установлена тесная корреляционная зависимость (r = 0,7 - 0,9).
Урожайность озимой тритикале, структура урожая и качество зерна в зависимости от элементов технологии возделывания
Рассматривая урожайные данные по годам исследования, находим, что минимальная их величина на удобренных вариантах (в среднем 3,58 т/га) получена в 2005 г. В 2006 г. средняя урожайность составила 5,41 т/га, а в 2007 г. был достигнут ее максимум – 6,11 т/га (табл. 3). Во все годы лучшим вариантом был N60+40Р60К60. (в 2005 г. - 4,00; в 2006 г. - 5,58; в 2007 г. – 6,50 т/га). Снижение дозы удобрений до N45+40Р45К45 приводит к недобору урожая в среднем на 0,18…0,42 т/га (3…7 %), а до N30+40Р30К30 – на 0,33…0,97 т/га (6…24%). В варианте без удобрений урожайность в сравнении с N60+40Р60К60 ниже на 1,1…1,7 т/га (17…31%). Доля влияния удобрений на урожайность озимой тритикале в среднем составила 57%.
Оптимальной нормой высева семян во все годы исследований была 5 млн. шт./га, обеспечивающая максимальную урожайность. Повышение нормы до 6 млн. шт./га также как и уменьшение до 4 и 3 млн. шт./га снизило урожайность соответственно на 0,20, 0,20 и 0,30 т/га. Доля влияния нормы высева на урожайность составляет 11%, что существенно меньше, чем от минеральных удобрений и обусловлено снижением урожайности при норме высева 6 млн. семян/га.
Таблица 3
Урожайность озимой тритикале, т/га
Сорт, фактор С | Фон уд-ий, фактор А | 2005 г. | 2006 г. | 2007 г. | |||||||||||||||
норма выс. сем, млн.шт./га, факт. В | ср. по АС | ср. по С | норма выс. сем, млн.шт./га, факт. В | ср. по АС | ср. по С | норма выс. сем, млн.шт./га, факт. В | ср. по АС | ср. по С | |||||||||||
3 | 4 | 5 | 6 | 3 | 4 | 5 | 6 | 3 | 4 | 5 | 6 | ||||||||
Антей | Ф0 | 3,32 | 3,91 | 4,42 | 4,10 | 3,94 | 4,84 5,14* | 4,94 | 5,46 | 5,79 | 5,73 | 5,48 | 5,80 5,91* | ||||||
Ф1 | 2,63 | 3,03 | 3,30 | 3,06 | 3,00 | 3,49* | 5,04 | 5,05 | 5,07 | 4,89 | 5,01 | 5,28 | 5,65 | 5,88 | 5,84 | 5,66 | |||
Ф2 | 3,53 | 3,62 | 3,79 | 3,43 | 3,59 | 5,15 | 5,21 | 5,24 | 4,95 | 5,14 | 5,57 | 5,89 | 6,21 | 6,12 | 5,95 | ||||
Ф3 | 3,77 | 3,88 | 4,08 | 3,81 | 3,88 | 5,26 | 5,32 | 5,44 | 5,05 | 5,27 | 5,83 | 6,05 | 6,38 | 6,25 | 6,13 | ||||
Виктор | Ф0 | 3,96 | 4,10 | 4,22 | 4,13 | 4,10 | 5,21 5,58* | 4,63 | 5,28 | 5,43 | 5,57 | 5,23 | 5,86 6,07* | ||||||
Ф1 | 2,79 | 3,03 | 3,38 | 3,22 | 3,10 | 3,57* | 5,27 | 5,46 | 5,62 | 5,41 | 5,44 | 5,15 | 5,66 | 5,84 | 5,69 | 5,59 | |||
Ф2 | 3,38 | 3,71 | 4,01 | 3,74 | 3,71 | 5,37 | 5,56 | 5,72 | 5,66 | 5,58 | 5,51 | 6,03 | 6,34 | 6,23 | 6,03 | ||||
Ф3 | 3,72 | 3,90 | 4,14 | 3,88 | 3,91 | 5,53 | 5,70 | 5,85 | 5,80 | 5,72 | 6,22 | 6,49 | 7,15 | 6,57 | 6,61 | ||||
Гермес | Ф0 | 4,02 | 4,10 | 4,12 | 3,88 | 4,03 | 5,26 5,67* | 4,79 | 5,73 | 6,00 | 5,90 | 5,60 | 6,26 6,48* | ||||||
Ф1 | 2,68 | 3,20 | 3,59 | 3,39 | 3,22 | 3,92* | 5,24 | 5,45 | 5,63 | 5,56 | 5,47 | 5,43 | 6,08 | 6,47 | 6,15 | 6,03 | |||
Ф2 | 3,89 | 4,16 | 4,47 | 4,18 | 4,18 | 5,67 | 5,70 | 5,73 | 5,67 | 5,69 | 5,85 | 6,44 | 6,71 | 6,57 | 6,39 | ||||
Ф3 | 4,01 | 4,30 | 4,71 | 4,45 | 4,37 | 5,76 | 5,88 | 5,97 | 5,79 | 5,85 | 6,33 | 7,22 | 7,43 | 7,05 | 7,01 | ||||
Немч 56 | Ф0 | 3,32 | 3,31 | 3,32 | 3,34 | 3,32 | 4,79 5,24* | 4,62 | 5,24 | 5,49 | 5,42 | 5,19 | 5,77 5,97* | ||||||
Ф1 | 2,60 | 2,81 | 2,93 | 2,86 | 2,80 | 3,39* | 5,12 | 5,13 | 5,14 | 5,16 | 5,14 | 5,30 | 5,77 | 5,98 | 5,78 | 5,71 | |||
Ф2 | 3,20 | 3,50 | 3,72 | 3,60 | 3,50 | 5,31 | 5,35 | 5,37 | 5,28 | 5,33 | 5,63 | 5,95 | 6,21 | 6,00 | 5,95 | ||||
Ф3 | 3,27 | 3,83 | 4,27 | 4,06 | 3,85 | 5,37 | 5,39 | 5,40 | 5,33 | 5,37 | 5,78 | 6,24 | 6,58 | 6,37 | 6,24 | ||||
ср. по В | 3,29 | 3,58 | 3,87 | 3,64 | 3,58* | 4,92 | 5,04 | 5,14 | 5,00 | 5,02/5,41* | 5,43 | 5,95 | 6,24 | 6,08 | 5,92/6,11* | ||||
ср. по А | Ф1= 3,03; Ф2= 3,75; Ф3= 4,00 | Ф0=3,85; Ф1=5,25; Ф2=5,4; Ф3=5,58 | Ф0=5,40;Ф1=5,75; Ф2=6,08;Ф3=6,50 | ||||||||||||||||
НСР05 | для В, С=0,23; А=0,18 | для А, В, С и АС=0,11 | для А, В, С и АС = 0,10 | ||||||||||||||||
для част. разл | НСР05 = 0,55 | НСР05 = 0,44 | НСР05 = 0,41 |
* - среднее значение без контроля
В варианте без удобрений увеличение нормы высева семян до 5 млн. шт./га (оптимальной), в сравнении с 3 млн. шт./га, повышает урожайность лишь на 0,65 т/га, а применение минимальной дозы удобрений (Ф1), в сравнении с контролем (Ф0), обеспечивает прибавку 0,89 т/га, а максимальной (Ф3) – 1,41 т/га.
Наименьшая урожайность в контрольном варианте и соответственно максимальная прибавка от удобрений отмечена у Немчиновского 56 в сравнении с другими сортами. Это свидетельствует о его большей требовательности к условиям минерального питания, а, следовательно, меньшей пластичности. На удобренных вариантах Виктор и Гермес более урожайны, чем Антей и Немчиновский 56, в среднем на 0,21…0,51 т/га. Таким образом, различия между сортами в физиологических параметрах таких, как площадь листьев, биомасса, содержание хлорофилла и интенсивность фотосинтеза реализовались в урожайности. Доля влияния изучаемых сортов на урожайность тритикале составляет 8%. Влияние этого фактора проявилось в наименьшей степени, что обусловлено небольшими различиями между сортами.
Применение минеральных удобрений и увеличение их доз положительно влияет на коэффициент продуктивного кущения озимой тритикале, количество продуктивных стеблей, зерен в колосе и их массу.
Таблица 4
Структура урожая озимой тритикале в среднем за 2006 – 2007 гг.
Фактор | Кол-во, шт./м2 | Коэф. прод. кущ | Колос | Масса 1000 зерен | ||||||||
раст. | прод. ст. | зерен | масса зер. | |||||||||
Фон уд - ий | шт. | +/- | шт. | +/- | +/- | шт. | +/- | г | +/- | г | +/- | |
Ф0 | 171 | - | 371 | - | 2,2 | - | 37 | - | 1,8 | - | 47,6 | - |
Ф1 | 175 | 4 | 398 | 27 | 2,3 | 0,1 | 40 | 3 | 1,9 | 0,2 | 48,4 | 0,8 |
Ф2 | 180 | 10 | 420 | 49 | 2,3 | 0,2 | 41 | 4 | 2,0 | 0,3 | 49,0 | 1,4 |
Ф3 | 181 | 10 | 435 | 64 | 2,4 | 0,2 | 43 | 5 | 2,1 | 0,3 | 49,6 | 2,0 |
Норма высева, млн. шт./га, | ||||||||||||
3 | 145 | - | 359 | - | 2,5 | - | 42 | - | 2,0 | - | 49,5 | - |
4 | 169 | 24 | 397 | 37 | 2,3 | -0,1 | 41 | -1 | 2,0 | -0,1 | 48,9 | -0,6 |
5 | 189 | 43 | 425 | 66 | 2,3 | -0,2 | 40 | -2 | 1,9 | -0,1 | 48,4 | -1,1 |
6 | 205 | 60 | 442 | 83 | 2,2 | -0,3 | 39 | -3 | 1,8 | -0,2 | 47,7 | -1,8 |
Сорт | ||||||||||||
Антей | 170 | - | 395 | - | 2,3 | - | 38 | - | 1,8 | - | 47,7 | - |
Немч.56 | 176 | 403 | 2,3 | 37 | 1,7 | 47,5 | ||||||
Виктор | 180 | 4 – 11* | 412 | 9 – 18* | 2,3 | 0* | 43 | 5–7* | 2,1 | 0,3 – 0,4* | 49,6 | 1,9 – 2,3* |
Гермес | 181 | 413 | 2,3 | 44 | 2,1 | 49,8 |
* - разница в среднем по группам сортов
Из таблицы 4 следует, что в контрольном варианте в среднем за два года получено 370 продуктивных стеблей / м2, что на 64 меньше, чем на Ф3. При максимальном уровне минерального питания в колосе было на 5 зерен больше и масса 1000 зерен на 2 г выше в сравнении с контролем.
Повышение нормы высева семян с 3 до 6 млн. шт./га увеличивает только число растений и продуктивных стеблей, но снижает элементы продуктивности растений, в том числе кустистость - на 0,3, массу 1000 зерен - на 1,8 г.
По результатам анализа колоса исследуемые сорта тритикале также делятся на две группы: Гермес, Виктор, и Антей, Немчиновский 56. Причем первая группа сортов имеет более продуктивный колос (число зерен в колосе больше на 5…7 шт., масса 1000 зерен – на 1,9…2,3 г), чем вторая.
Натура зерна варьировала в пределах 660…755 г/л. Отмечена тенденция ее повышения от применения минеральных удобрений и снижения от увеличения нормы высева с 3 до 6 млн. шт. на га.
Важный показатель качества зерна - содержание сырого белка. За годы исследований максимальное его количество получено в 2007 году на фоне N60+40P60K60 – 11,8…12,8 % (табл. 5), что связано с более благоприятными погодными условиями последнего года.
Таблица 5
Содержание сырого белка в зерне тритикале и его сбор с гектара
при норме высева семян 5 млн. шт./га
Сорт | 2005 г. | 2006 г. | 2007 г. | Средн. | |||||||||||
Ф1 | Ф2 | Ф3 | ср. | Ф0 | Ф1 | Ф2 | Ф3 | ср. | Ф0 | Ф1 | Ф2 | Ф3 | ср. | ||
содержание белка в зерне, % | |||||||||||||||
Антей | 9,5 | 9,2 | 8,7 | 9,1 | 8,8 | 8,7 | 9,4 | 10,3 | 9,3 | 9,2 | 10,5 | 11,4 | 12,8 | 11,0 | 9,8 |
Виктор | 9,5 | 9,2 | 8,9 | 9,2 | 7,1 | 9,1 | 9,4 | 11,2 | 9,2 | 9,5 | 10,1 | 11,6 | 12,3 | 10,9 | 9,8 |
Гермес | 8,9 | 8,7 | 8,2 | 8,6 | 6,8 | 7,6 | 8,6 | 9,2 | 8,0 | 9,7 | 10,3 | 11,5 | 11,8 | 10,8 | 9,2 |
Немч. 56 | 10,0 | 9,2 | 9,5 | 9,6 | 8,0 | 9,0 | 9,0 | 10,1 | 9,0 | 9,1 | 11,1 | 11,6 | 12,0 | 10,9 | 9,8 |
среднее | 9,5 | 9,1 | 8,8 | 9,1 | 7,7 | 8,6 | 9,1 | 10,2 | 8,9 | 9,4 | 10,5 | 11,5 | 12,2 | 10,9 | 9,6 |
сбор сырого белка, кг/га | |||||||||||||||
Антей | 312 | 348 | 353 | 338 | 388 | 439 | 493 | 561 | 470 | 531 | 617 | 708 | 815 | 668 | 492 |
Виктор | 322 | 368 | 368 | 353 | 298 | 509 | 538 | 657 | 501 | 517 | 593 | 737 | 876 | 681 | 511 |
Гермес | 319 | 387 | 387 | 364 | 282 | 427 | 490 | 548 | 437 | 581 | 668 | 773 | 877 | 725 | 509 |
Немч. 56 | 292 | 344 | 404 | 347 | 267 | 463 | 484 | 548 | 440 | 498 | 661 | 719 | 791 | 667 | 485 |
среднее | 311 | 362 | 378 | 350 | 309 | 460 | 501 | 578 | 462 | 532 | 634 | 734 | 840 | 685 | 499 |
В 2006 и 2007 гг. применение N30+40P30K30 позволило получить больше сырого протеина в среднем на 1 %, N45+40P45K45 – на 1,7 %, а N60+40P60K60 – на 2,6 % в сравнении с контролем. Сорта по этому показателю мало отличаются, из-за чего разница между ними в валовом сборе белка определялась урожайностью. Сбор белка у Виктора и Гермеса выше, чем у Антея и Немчиновского 56. В контрольном варианте его количество составило в среднем 420 кг/га, что ниже 30…70 % (130…290 кг/га), чем на удобренных вариантах.
Потребление азота, фосфора и калия растениями тритикале, их баланс и экономическая оценка элементов технологии
Для разработки системы применения удобрений необходимо иметь нормативы потребления элементов питания на формирование единицы урожая. Важность этого вопроса повышается в связи с возделыванием тритикале, так как такие показатели для данной культуры и ее новых сортов единичны. Поэтому возникла необходимость сравнить разработанные нами нормативы для тритикале с нормативами для других озимых: пшеницы и ржи. Содержание азота в зерне тритикале в контрольном варианте в среднем за 2006 и 2007 гг. составило 1,49 %, в соломе – 0,22 %. С увеличением доз удобрения содержание азота возрастало на 0,18…0,47 % и 0,07…0,14 % соответственно. Содержание фосфора в зерне тритикале в среднем составило 0,87 %, в соломе–0,26 %. Внесение доз основного минерального удобрения, как и особенности сортов, практически не изменили этот показатель. Содержание азота и фосфора в зерне и соломе тритикале были близкими к таковым у озимой пшеницы и ржи.
Содержание калия в зерне тритикале в среднем было на уровне 0,66 %, что на 0,06…0,16 % выше при сравнении с другими озимыми культурами. Как у всех злаковых культур калий у тритикале в основном сосредоточен в соломине (1,76 %), где его содержание в 2,6 раза больше, чем в зерне. По потреблению калия побочной продукцией тритикале почти в два раза превышает другие озимые. Применение удобрений повышало уровень содержания калия в соломе. Так, при N30+40Р30К30 (Ф1) его увеличение составило 0,08 %, при N45+40Р45К45 (Ф2) – 0,18 %, а N60+40Р60К60 (Ф3) – 0,37 % в сравнении с контролем. Большим количеством накопленного в соломе К2О отличался сорт Виктор. В среднем за три года исследований оно составило 1,89 %, что больше, чем у Немчиновского 56 на 0,25 %, у Антея – на 0,17 % и у Гермеса – на 0,10 %. На формирование 100 кг зерна и соответствующего количества соломы изучаемые сорта тритикале расходовали 2,16 кг азота, 1,28 кг – фосфора, 3,44 кг - калия (табл.6). Калия тритикале потребляет значительно больше, чем другие озимые культуры из-за более высокого содержания в продукции и широкого соотношения соломы к зерну. Таким образом, озимую тритикале следует отнести к калиелюбивым зерновым, что необходимо учитывать при разработке системы удобрения.
Для поддержания почвенного плодородия, составляющими которого является содержание элементов питания в почве, важно знать вынос питательных
Таблица 6
Затраты элементов питания (кг) на формирование 100 кг зерна
озимой тритикале и соответствующего количества соломы
Сорт | 2005 г. | 2006 г. | 2007 г. | Ср. | ||||||||||||||||||||||
Ф1 | Ф2 | Ф3 | ср. | Ф0 | Ф1 | Ф2 | Ф3 | ср. | Ф0 | Ф1 | Ф2 | Ф3 | ср. | |||||||||||||
N | ||||||||||||||||||||||||||
Антей | 2,04 | 2,03 | 1,95 | 2,01 | 2,02 | 2,10 | 2,35 | 2,55 | 2,26 | 1,93 | 2,24 | 2,47 | 2,64 | 2,32 | 2,20 | |||||||||||
Виктор | 2,04 | 2,03 | 1,97 | 2,01 | 1,62 | 2,06 | 2,12 | 2,58 | 2,09 | 1,95 | 2,19 | 2,42 | 2,61 | 2,29 | 2,13 | |||||||||||
Гермес | 1,90 | 1,92 | 1,81 | 1,88 | 1,62 | 1,73 | 2,01 | 2,20 | 1,89 | 1,99 | 2,23 | 2,42 | 2,61 | 2,31 | 2,03 | |||||||||||
Немч.56 | 2,20 | 2,13 | 2,09 | 2,10 | 1,83 | 2,16 | 2,20 | 2,60 | 2,20 | 1,93 | 2,49 | 2,53 | 2,70 | 2,41 | 2,24 | |||||||||||
Среднее | 2,05 | 2,03 | 1,96 | 2,00 | 1,77 | 2,01 | 2,17 | 2,48 | 2,11 | 1,95 | 2,28 | 2,46 | 2,64 | 2,33 | 2,16 | |||||||||||
Р2О5 | ||||||||||||||||||||||||||
Антей | 1,58 | 1,54 | 1,50 | 1,54 | 1,27 | 1,34 | 1,36 | 1,48 | 1,36 | 1,08 | 1,12 | 1,13 | 1,11 | 1,11 | 1,34 | |||||||||||
Виктор | 1,48 | 1,47 | 1,45 | 1,47 | 1,04 | 1,17 | 1,24 | 1,33 | 1,19 | 1,07 | 1,09 | 1,06 | 1,16 | 1,09 | 1,25 | |||||||||||
Гермес | 1,46 | 1,48 | 1,40 | 1,45 | 1,06 | 1,09 | 1,34 | 1,34 | 1,20 | 1,08 | 1,14 | 1,09 | 1,07 | 1,10 | 1,25 | |||||||||||
Немч. | 1,54 | 1,61 | 1,59 | 1,53 | 1,10 | 1,22 | 1,42 | 1,48 | 1,31 | 1,09 | 1,19 | 1,14 | 1,10 | 1,13 | 1,32 | |||||||||||
Среднее | 1,51 | 1,53 | 1,49 | 1,50 | 1,12 | 1,20 | 1,34 | 1,41 | 1,27 | 1,08 | 1,14 | 1,10 | 1,11 | 1,11 | 1,28 | |||||||||||
К2О | ||||||||||||||||||||||||||
Антей | 3,24 | 3,28 | 3,54 | 3,35 | 3,38 | 3,60 | 3,90 | 4,37 | 3,81 | 2,91 | 3,24 | 3,61 | 2,93 | 3,17 | 3,44 | |||||||||||
Виктор | 3,29 | 3,24 | 3,46 | 3,33 | 3,41 | 3,89 | 3,54 | 4,25 | 3,77 | 3,15 | 3,14 | 3,39 | 3,84 | 3,38 | 3,49 | |||||||||||
Гермес | 3,15 | 3,56 | 3,30 | 3,34 | 3,50 | 3,52 | 3,45 | 4,46 | 3,73 | 2,86 | 2,84 | 3,55 | 3,68 | 3,23 | 3,43 | |||||||||||
Немч. 56 | 3,35 | 3,71 | 3,84 | 3,46 | 3,30 | 3,40 | 3,16 | 3,85 | 3,43 | 3,04 | 3,08 | 3,04 | 3,14 | 3,08 | 3,32 | |||||||||||
Среднее | 3,26 | 3,45 | 3,53 | 3,37 | 3,40 | 3,60 | 3,51 | 4,23 | 3,69 | 2,99 | 3,07 | 3,40 | 3,40 | 3,21 | 3,44 | |||||||||||
отношение соломы к зерну | ||||||||||||||||||||||||||
Антей | 1,5 | 2,0 | 1,4 | 1,6 | ||||||||||||||||||||||
Виктор | 1,4 | 1,8 | 1,4 | 1,5 | ||||||||||||||||||||||
Гермес | 1,4 | 1,9 | 1,3 | 1,5 | ||||||||||||||||||||||
Немч. 56 | 1,5 | 2,0 | 1,4 | 1,6 |
веществ, который в свою очередь зависит от уровня применения удобрений, содержания NРК в продукции и полученной урожайности. Вынос азота, фосфора и калия, как правило, возрастал с увеличением доз удобрений и норм высева семян, что объясняется в первую очередь ростом урожайности.
Хозяйственный баланс по всем элементам питания был отрицательным с разной степенью дефицита. Известно, что к полному возмещению азота с минеральными удобрениями не следует стремиться как с экологической, так и с экономической точек зрения. Считается, что достаточно примерно 90 % восполнения затрат по этому элементу (Жуков, Реутов, 1983).
В нашем опыте в среднем за три года исследований приемлемый баланс азота (85…90%) получен при наибольшей дозе N60+40 (табл. 7).
Таблица 7
Хозяйственный баланс питательных элементов в среднем за 2005 - 2007 гг.
Сорт | Фон уд-ий | N | Р2О5 | К2О | ||||||
вынос | баланс | возмещ., % | вынос | баланс | возмещ., % | вынос | баланс | возмещ., % | ||
кг/га | кг/га | кг/га | ||||||||
Антей | Ф1 | 97 | -27 | 79 | 59 | -29 | 52 | 151 | -121 | 21 |
Ф2 | 114 | -29 | 82 | 64 | -19 | 71 | 179 | -134 | 27 | |
Ф3 | 124 | -24 | 90 | 68 | -8 | 90 | 181 | -121 | 34 | |
Немч.56 | Ф1 | 105 | -35 | 75 | 58 | -28 | 54 | 150 | -120 | 22 |
Ф2 | 115 | -29 | 81 | 67 | -22 | 68 | 161 | -116 | 29 | |
Ф3 | 130 | -30 | 85 | 70 | -10 | 87 | 185 | -125 | 33 | |
Виктор | Ф1 | 99 | -29 | 77 | 57 | -27 | 54 | 164 | -134 | 20 |
Ф2 | 113 | -28 | 81 | 63 | -18 | 73 | 174 | -129 | 28 | |
Ф3 | 132 | -32 | 85 | 70 | -10 | 88 | 211 | -151 | 31 | |
Гермес | Ф1 | 96 | -26 | 81 | 58 | -28 | 53 | 153 | -123 | 21 |
Ф2 | 117 | -32 | 78 | 70 | -25 | 65 | 194 | -149 | 24 | |
Ф3 | 130 | -30 | 87 | 71 | -11 | 86 | 219 | -159 | 29 | |
Среднее | Ф1 | 101 | -30 | 77 | 58 | -28 | 53 | 155 | -125 | 21 |
Ф2 | 114 | -28 | 81 | 65 | -20 | 71 | 172 | -127 | 28 | |
Ф3 | 129 | -29 | 87 | 69 | -9 | 88 | 192 | -132 | 33 | |
Среднее | 114 | -29 | 82 | 65 | -20 | 70 | 177 | -132 | 27 |
В среднем за три года дефицит по фосфору составил при Р30 – 47 % или 30 кг/га, Р45 – почти в 1,5 раза меньше – 29 %, а Р60 – 12 % или 9 кг/га. Приведенные данные свидетельствуют о том, что даже максимальной дозы Р60 недостаточно для полного возврата элемента в почву, особенно при высоких урожаях. Учитывая высокое содержание Р2О5 в почве, на которой проведены опыты, достаточно только возмещение выноса этого элемента, без внесения его в запас.
Наиболее выраженный дефицит установлен по калию. Вынос этого элемента с продукцией в среднем составил 177 кг/га, а на некоторых вариантах он превышал 250 кг/га. Так как максимально вносили 60 кг/га, то возмещение составило в среднем около 30 %. Для полного возмещения выноса калия необходимо вносить его на 130 кг/га больше. На почвах НИИСХ ЦРНЗ при средней обеспеченности доступным калием этот вопрос особенно актуален, так как сильно отрицательный хозяйственный баланс по данному элементу приведет к снижению калийного потенциала почвы.
После уборки урожая в 2007 г. агрохимические показатели почвы были следующими: гумус - 2,15 %; рНсол. - 6,4; Нг - 0,63 мг-экв./100 г почвы; Р2О5 - 237 мг/кг, К2О – 119 мг/кг. Если сравнивать эти данные с исходными, которые сделаны три года назад, то можно отметить, что существенных различий в показателях плодородия почвы не произошло. Это можно объяснить высокой обеспеченностью почва опытного участка фосфором. Полученный в опыте отрицательный баланс этого элемента в краткосрочном эксперименте выявить трудно. Что касается калия, то его дефицит более выражен, и можно было бы ожидать снижения содержания его подвижных форм в почве. Тем не менее, содержание подвижного калия в почве оставалось в пределах средней обеспеченности этим элементом, как и в исходной почве.
В опыте получена высокая окупаемость удобрений - в среднем 6,5 кг зерна/кг NРК (табл. 8). Наибольшая окупаемость, в среднем 8 кг зерна/кг удобрений, была у сорта Немчиновский 56, что обусловлено низкой его урожайностью на контроле.
Таблица 8
Средняя окупаемость удобрений зерном озимой тритикале при
оптимальной норме высева семян 5 млн. шт./га (кг /кг)
Сорт | Ф1 N30+40P30K30 | Ф2 N45+40P45K45 | Ф3 N60+40P60K60 | Среднее |
Антей | 2,8 | 3,5 | 3,6 | 3,3 |
Виктор | 7,0 | 6,9 | 7,6 | 7,2 |
Гермес | 7,6 | 6,6 | 7,5 | 7,2 |
Немчиновский 56 | 8,9 | 7,9 | 7,2 | 8,0 |
Среднее | 6,6 | 6,2 | 6,5 | 6,5 |
Расчеты экономической эффективности показали, что в контрольном варианте затраты составили 7,12 тыс. руб./га (табл. 9).
Таблица 9
Экономические показатели возделывания озимой тритикале
в среднем за 2006 - 2007 гг.
Показатели | Ф0 | Ф1 | Ф2 | Ф3 |
Урожайность зерна, т/га | 4,85 | 5,70 | 5,94 | 6,28 |
Прибавка урожая от применения удобрений, т/га | 0,85 | 1,09 | 1,43 | |
Себестоимость зерна, руб./кг | 1,47 | 1,82 | 1,91 | 1,95 |
Затраты всего, тыс. руб./га | 7,12 | 10,40 | 11,33 | 12,26 |
в т. ч. на применение удобрений, тыс. руб./га | 0 | 3,28 | 4,21 | 5,14 |
Доход, полученный за счет удобрений, тыс. руб./га | 0 | 4,25 | 5,45 | 7,15 |
Прибыль от применения удобрений, тыс. руб./га | 0 | 0,97 | 1,24 | 2,01 |
Рентабельность применения удобрений, % | 0 | 30 | 29 | 39 |
За счет применения минеральных удобрений они увеличиваются до 12,26 тыс. руб./га в варианте N60+40P60K60. На их применение приходилось 30…40 % всех затрат. При реализации зерна по 5,0 руб./кг стоимость прибавки урожая от применения удобрений возрастала с 4,25 тыс. руб./га в варианте N30+40P30K30 до 7,15 тыс. руб./га – при максимальной дозе NРК, обеспечивая рентабельность на уровне 29…39 %.
Выводы
- При возделывании озимой тритикале на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве с высоким уровнем обеспеченности фосфором и средним калием оптимальной дозой основного удобрения, при использовании азофоски марки 1:1:1, является внесение N60Р60К60 в сочетании с весенней азотной подкормкой 40 кг/га. Такой уровень применения удобрения обеспечивает повышение в растениях содержания сахаридов, хлорофилла, увеличение биомассы, площади листьев, фотосинтетического потенциала посева и чистой продуктивности фотосинтеза и получение 6 - 7 т зерна с гектара.
- При посеве озимой тритикале 6 и 14 сентября сумма эффективных температур до прекращения вегетации в годы проведения наблюдений составила 415…528°С, количество дней за этот период достигло 45…49 и обеспечило накопление в узле кущения 27…34 % сахаридов, что было достаточным для хорошей перезимовки этой культуры. За счет минеральных удобрений накапливается до 3 % сахаридов. Сроки посева озимой тритикале в условиях Центрального района Нечерноземной зоны, при внесении оптимальных доз минеральных удобрений, могут быть продлены до 8 сентября.
- Применение N30+40P30K30 способствует увеличению содержание сырого протеина в среднем на 1%, N45+40P45K45 – на 1,7 %, а N60+40P60K60 – на 2,6 %. Сбор белка в последнем случае возрастает в среднем на 290 кг/га, масса 1000 зерен увеличивается на 2 г, натура зерна – на 13 г/л в сравнении с контролем.
- Наибольшую урожайность обеспечивает норма высева семян 5 млн. шт./га. Дальнейшее ее повышение до 6 млн. шт./га снизило урожайность на 0,16…0,23 т/га или 2,6…5,9 %. Уменьшение нормы высева семян до 4 млн. шт./га также привело к недобору урожая в среднем на 0,1…0,29 т/га (1,9…7,5%), а до 3 млн. шт./га – на 0,22…0,58 т/га (4,3…15%).
- Сорта озимой тритикале можно условно разделить на две группы: Гермес, Виктор и Немчиновский 56, Антей. Первые два сорта интенсивнее растут осенью, имеют более высокое отношение моносахаридов к дисахаридам, что характеризует их как более продуктивные, но менее зимостойкие. Сорта первой группы больше подходят для поздних сроков сева, а второй группы – для более ранних.
- Сорта Гермес и Виктор в среднем за три года урожайнее на 0,34 т/га, чем Антей и Немчиновский 56. На неудобренной почве наибольшую урожайность обеспечивали сорта Виктор и Гермес, наименьшую - Немчиновский 56, что дает основание отнести первую группу сортов к более пластичным. По средним данным доля влияния удобрений на урожайность озимой тритикале составила 57 %, нормы высева семян – 11 %, а сорта – 8 %.
- На формирование одного центнера зерна и соответствующего количества соломы озимая тритикале расходует в среднем: азота - 2,2 кг, фосфора – 1,3 кг, калия - 3,4 кг, что позволяет отнести ее к калиелюбивым культурам.
- Внесение основного удобрения под озимую тритикале в дозах N60Р60К60 и подкормкой N40 при урожайности зерна 6…7 т/га не обеспечивает положительный баланс элементов питания. Его дефицит составил по азоту и фосфору 10 % каждого элемента, калию - 65 %. Для бездефицитного баланса калия годовые дозы целесообразно увеличить в среднем на 130 кг/га.
- Окупаемость минеральных удобрений зерном тритикале при норме высева семян 5 млн. шт./га, составила в среднем 6,5 кг на 1 кг удобрений. Наибольшая окупаемость (8 кг/кг) получена при выращивании сорта Немчиновский 56.
- Внесение минеральных удобрений под озимую тритикале было рентабельным на уровне 29…39 % при всех дозах. В варианте N60+40Р60К60 получена наиболее высокая расчетная прибыль – 2 тыс. руб./га с уровнем рентабельности – 39 %.
Предложения производству
На дерново-подзолистой среднесуглинистой почве в условиях Центрального района Нечерноземной зоны оптимальной дозой основного удобрения под озимую тритикале при посеве 6 сентября и позже является N60Р60К60 с весенней подкормкой N40 и нормой высева семян 5 млн. шт./га. Сроки посева этой культуры в указанной зоне могут быть продлены до 8 сентября. Для посева тритикале позже рекомендованных сроков более подходящими являются сорта Гермес и Виктор. Сорта Немчиновский 56 и Антей следует высевать в оптимальные сроки.
Список опубликованных работ по теме диссертации
1. Кузьмич М.А., Кузьмич Л.С., Чуйкова А.В., Аканов Э.Н. Влияние условий минерального питания на устойчивость к абиотическим стрессам и продуктивность сортов озимого тритикале//Сборник научных трудов «Достижения и перспективы селекции и технологического обеспечения АПК в Нечерноземной зоне РФ». Немчиновка, 2006, с. 288-296.
2. Чуйкова А.В. Влияние уровней минерального питания и норм высева на продуктивность сортов озимого тритикале//Материалы 40-ой международной научной конференции «Агрохимические приемы повышения плодородия почв и продуктивность сельскохозяйственных культур в адаптивно-ландшафтных системах земледелия». М.: ВНИИА, 2006, с. 330-333.
3. Чуйкова А.В. Изменение продуктивности озимого тритикале в зависимости от уровня минерального питания, норм высева и сортовых различий//Сборник научных трудов «Молодые ученые ВУЗА – сельскохозяйственному производителю». Смоленск, 2006, с. 278-281.
4. Кузьмич М.А., Кузьмич Л.С., Чуйкова А.В., Купреев Е.М. Влияние уровней минерального питания на продуктивность и качество зерна сортов озимого тритикале и яровой пшеницы//Материалы Всероссийского «Круглого стола» на тему: «Ресурсосберегающие технологии: опыт, проблемы, перспективы». Ульяновск, 2007, с. 49-55.
5. Кузьмич М.А., Кузьмич Л.С., Чуйкова А.В. Оптимизация технологии возделывания озимой тритикале в Нечерноземье//Плодородие № 4 (37) 2007, с. 4-7.
6. Кузьмич М.А., Кузьмич Л.С., Чуйкова А.В. Зимостойкость озимой тритикале в условиях Московской области//Агрохимический вестник, 2008, № 2, с. 36-38.