Эффективность азотной подкормки сортов озимой пшеницы на чернозёме выщелоченном в лесостепной зоне поволжья
На правах рукописи
Васильев Анатолий Иванович
ЭФФЕКТИВНОСТЬ АЗОТНОЙ ПОДКОРМКИ СОРТОВ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ НА ЧЕРНОЗЁМЕ ВЫЩЕЛОЧЕННОМ В ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОНЕ ПОВОЛЖЬЯ
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание учёной степени
кандидата сельскохозяйственных наук
Специальность 06.01.04 - Агрохимия
Немчиновка 2006
Диссертационная работа выполнена в лаборатории минерального
питания НИИСХ ЦРНЗ и в СПК «Красная звезда» Самарской области
Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук
Шафран Станислав Аронович
Официальные оппоненты: доктор биологических наук
Аристархов Алексей Николаевич,
кандидат сельскохозяйственных
наук Смирнов Анатолий Петрович
Ведущее учреждение: Самарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства имени Н.М. Тулайкова
Защита диссертации состоится « 23 » января 2007 г. в 14 часов
на заседании диссертационного совета Д 006. 049.01 при Научно-исследовательском институте сельского хозяйства Центральных районов Нечернозёмной зоны
Адрес: 143026, Московская область, Одинцовский р-н, п/о Немчиновка-1, ул. Калинина, дом 1.
Телефоны: (095) 591-91-83, факс (095) 591-86-03.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.
Автореферат разослан « 15 » декабря 2006 г.
Учёный секретарь
диссертационного совета А.С. Мерзликин
Общая характеристика работы.
Актуальность темы. В последние годы селекционерами нашей страны выведены новые высокоурожайные сорта зерновых культур. За период 1991 – 2001 годов в целом по России сортимент по озимой пшенице был обновлён на 70%, по яровой пшенице на 63% и по ячменю на 56% (Неттевич Э.Д., 2002). Для того чтобы они успешно внедрялись в сельскохозяйственное производство, необходимы их всесторонние испытания в различных природно-климатических зонах, максимально приближенным к условиям производства. Проведение такой работы актуально для лесостепной зоны Самарской области, которая значительно отличается по климату и почвам от остальных зон. Практика показывает, что не всегда сорта, хорошо себя зарекомендовавшие в одной зоне, оказываются далеко не лучшими в другой.
В технологиях возделывания озимой пшеницы важное место занимает применение удобрений. Однако, отзывчивость на удобрения новых сортов озимой пшеницы, предлагаемых для внедрения Самарским и Поволжским НИИСХ в лесостепной зоне, практически не изучена, поэтому исследования в данном направлении представляют несомненный интерес. В настоящее время самым распространённым и наиболее окупаемым приёмом внесения удобрений является весенняя азотная подкормка озимых зерновых культур, что и определило цель и задачи исследований.
Цель и задачи исследований. Цель работы заключалась в изучении отзывчивости новых сортов озимой пшеницы на внесение различных доз азотных удобрений и в выявлении сортов, наиболее пригодных для возделывания на выщелоченных чернозёмах в лесостепной зоне Самарской области.
В задачи исследований входило:
- изучить влияние различных доз азотных удобрений на урожайность новых сортов озимой пшеницы;
- определить их влияние на химический состав, качество зерна и хлебопекарные свойства сортов озимой пшеницы;
- установить величины выноса питательных веществ единицей урожая и коэффициенты использования азота удобрений сортами озимой пшеницы;
- определить экономическую эффективность применения азотных удобрений на разных сортах озимой пшеницы.
Научная новизна. Впервые определена отзывчивость новых сортов озимой пшеницы Малахит, Безенчукская 380, Лютесценс 2860 и Лютесценс 661 на выщелоченном чернозёме лесостепной зоны на различные дозы азотных удобрений. Изучено влияние азотных удобрений на химический состав и качество зерна новых сортов озимой пшеницы. Впервые установлен вынос азота, фосфора и калия и определены коэффициенты использования азота удобрений новыми сортами озимой пшеницы. Показано различное влияние азотных удобрений на хлебопекарные качества этих сортов.
Практическая значимость. Результаты исследований можно использовать при выборе сорта озимой пшеницы, способного хорошо отзываться на внесение азотных удобрений, повышать урожайность на 3,9 – 9,2 ц/га, увеличивать содержание белка и клейковины в зерне на 0,8 – 2,2% и на 4,4 – 8,7% соответственно и улучшать хлебопекарные свойства зерна. Полученные данные позволяют рационально организовать применение азотных удобрений при подкормке озимой пшеницы, что даёт возможность внести их под те сорта и в таких дозах, которые обеспечат получение наибольшего экономического эффекта. Прибыль с одного га может составить более 1000 рублей, а окупаемость затрат на применение азотных удобрений 2,4 – 3,8 руб./руб.
Апробация работы. Материалы, вошедшие в диссертацию, были доложены на Всероссийском симпозиуме «Сорт, удобрение и защита растений в системе высокопродуктивных технологий возделывания зерновых культур» (Немчиновка, 2002), Международной научной конференции «Агроэкологическая эффективность применения средств химизации в современных технологиях возделывания сельскохозяйственных культур» (Москва, 2005), семинаре-совещании «Пути повышения эффективного применения минеральных удобрений» (Исаклы, Самарская область).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 статьи.
Объём и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, выводов и предложений производству, списка литературы, изложена на 193 страницах, включает 38 таблиц и 56 рисунков. Список литературных источников насчитывает 131 наименование, в том числе на иностранных языках – 13.
УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
Полевые опыты проведены в СПК «Красная звезда» Исаклинского района Самарской области. Это хозяйство расположено в лесостепной зоне, преобладающая почва – чернозём выщелоченный, занимающий в Поволжском регионе около 24% площади пашни. Климат региона резко континентальный с преобладанием ясных и малооблачных дней в году, с жарким и сухим летом, короткой весной и непродолжительной осенью. Территория СПК «Красная звезда» расположена в первой агроклиматической зоне Самарской области, где годовая сумма осадков составляет 460 – 520 мм, среднегодовая температура 2,6 – 3,5° С. Продолжительность безморозного периода 120 – 134 дня, за который выпадает 273 мм осадков; из них в мае 37 мм, июне 54, июле 60 и в августе 51 мм. Среднестатистическая температура вегетации 13,8° С. На территории Исаклинского района осадки выпадают крайне неравномерно. Наблюдаются годы, когда в течение одного месяца выпадает 50% нормального годового количества осадков и, наоборот, когда в течение месяца осадков не бывает.
Преобладающими почвами в хозяйстве являются чернозёмы выщелоченные среднемощные слабосмытые среднесуглинистые, 88% из которых относятся к категории низкообеспеченных гумусом. Более половины площади пашни (54,7%) характеризуется средним содержанием подвижного фосфора, 41,4% повышенным и только 1,5% высоким. По содержанию подвижного калия пахотные почвы распределяются следующим образом: среднеобеспеченные – 14,4%, повышеннообеспеченные – 19,0%, высокообеспеченные – 62,3%.
Почва опытного участка является типичной для хозяйства это чернозём выщелоченный среднемощный с содержанием гумуса 4,6%, рН – 6,7, содержание нитратного азота, определённое перед внесением удобрений, составляло 2,5 – 13,8 мг/кг, подвижных форм фосфора и калия соответственно 53 – 96 и 61 – 123 мг/кг (табл. 1).
Исследования проведены в течение 2002 – 2005 гг. с шестью сортами озимой пшеницы селекции Самарского НИИСХ им. Н.М. Тулайкова: Безенчукская 380, Малахит, Светоч и Лютесценс 661 и Поволжского НИИСХ им. П.Н. Константинова: Поволжская 86 и Лютесценс 2860.
Сорт Безенчукская 380 выведен методом индивидуального отбора на зимостойкость и качество зерна гибридной линии Лютесценс 246 + Мироновская 808. Сорт среднеспелый. Зимостойкость средняя. Устойчивость к полеганию высокая. Устойчив к мучнистой росе, бурой ржавчиной поражается слабее стандарта. Урожайность на 5,3 – 7,3 ц/га выше, чем у Мироновской 808. Общая хлебопекарная оценка 4,6 – 4,8 балла. По качеству зерна соответствует сильным пшеницам.
Сорт Малахит создан методом индивидуального отбора из гибридной популяции от скрещивания Альбатрос Одесский + Лютесценс 1043/10-42. Засухоустойчив, скороспелый, более устойчив к полеганию, среднерослый. В среднем за восемь лет испытаний превышает Мироновскую 808 на 5,7 ц/га. Районирован в 2000 году по 7 регионам.
Сорт Светоч выведен методом межсортовой гибридизации с последующим индивидуальным отбором из гибридной популяции (Чайка + Кавказ) + Дон-85. Зимостойкость и засухоустойчивость высокие. Среднеспелый. В полевых условиях слабо поражается бурой листовой ржавчиной и мучнистой росой. Районирован в 2004 году по 7 регионам.
Лютесценс 661 – готовится к передаче в Госсортоиспытание. Выведен индивидуальным отбором из гибридной популяции Безенчукская 380 + Волгодав. Сорт отличается высокой устойчивостью к полеганию, среднеспелый, засухоустойчивый. Мукомольные и хлебопекарные качества хорошие.
Сорт Поволжская 86 выведен методом межсортовой гибридизации с последующим индивидуальным отбором из гибридной комбинации: (Лютесценс 68 + Велютинум 97) + Лютесценс 661. Сорт характеризуется высокой зимостойкостью и засухоустойчивостью, созревает на уровне стандарта Мироновская 808. Весной быстро отрастает. В полевых условиях слабо поражается бурой листовой ржавчиной и мучнистой росой. По качеству зерна относится к сильным пшеницам.
Лютесценс 2860 – гибрид Безостой-1. Сорт высокорослый. Устойчивость к бурой листовой ржавчине и мучнистой росе высокая. Созревает на уровне стандарта Мироновская 808. Мукомольные и хлебопекарные качества удовлетворительные.
Под каждый из этих сортов в качестве весенней подкормки внесли азот в форме карбамида в дозах 30, 60 и 90 кг/га. Азотные удобрения применялись по фону Р20 К5, внесённые в рядки при посеве пшеницы в форме полифоски.
Таблица 1
Агрохимическая характеристика почвы в опытах
| Показатели | Единица измерения | Величины |
| Реакция почвенной среды | рН (солевой) | 6,7 |
| Гидролитическая кислотность | мг/экв. 100 г | 1,28 |
| Сумма поглощённых оснований | мг/экв. 100 г | 27,6 |
| Степень насыщенности основаниями | % | 95,6 |
| Содержание гумуса | % | 4,6 |
| Общий азот | % | 0,18 |
| Общий фосфор | % | 0,13 |
| Общий калий | % | 0,71 |
| Нитратный азот | мг/кг | 2,5 - 13,8 |
| Подвижный фосфор | мг/кг | 53 - 96 |
| Подвижный кали | мг/кг | 61 - 123 |
Каждый сорт занимал площадь около одного гектара. Площадь опытной делянки 75 м2, повторность четырёхкратная. Внесение удобрений осуществляли зернотуковой сеялкой СЗ-3,6 поперёк рядков на глубину 5 – 7 см при наступлении физической спелости почвы.
Фенологические наблюдения проводились по методике госсортоиспытания (М., 1989). Учёт урожая осуществлялся методом пробного снопа по три штуки с 1 м2. Отбор почвенных образцов производили на глубину пахотного слоя перед внесением удобрений. С каждой делянки отбирали один смешанный образец, состоящий из 10 индивидуальных.
Содержание нитратного азота определяли ионоселективным методом (ГОСТ 26204-91), содержание подвижных форм фосфора и калия – методом Чирикова (ГОСТ 26488-85).
Анализ растительных образцов (солома, зерно) на содержание азота, фосфора и калия проводили методом абсорбционной спектрометрии с использованием прибора «Квант» (ГОСТ 17.41.02.83). Качество зерна определяли по содержанию белка, клейковины, ИДК. Хлебопекарные свойства – по выходу муки, общему выходу хлеба и общей хлебопекарной оценке в баллах. Анализ почвы и растений выполнялся в лабораториях ФГУ станции агрохимической службы «Самарская», хлебопекарные свойства зерна определялись в цехе переработки зерна СПК «Красная звезда».
Урожайные данные приведены к стандартной влажности (14%) и к 100% чистоте, обработаны методом дисперсного анализа по Б.А. Доспехову (1985).
Коэффициенты использования азота озимой пшеницей из удобрений определены по методике ЦИНАО. М. ЦИНАО, 1986.
Экономическая эффективность рассчитывалась, исходя из затрат на приобретение, доставку и внесение удобрений по расценкам, действовавшим в СПК «Красная звезда» в начале 2005 года, из расходов на уборку, доработку и реализацию дополнительного урожая, а также из стоимости пшеницы при реализации, составившей к осени 2005 года 3500 руб./т.
Агротехника возделывания озимой пшеницы была общепринятой в хозяйстве, предшественник – чёрный пар.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Баланс питательных веществ и их содержание
в почвах СПК «Красная звезда»
Анализ результатов трёх циклов агрохимического обследования почв показал, что в последние годы наметилась устойчивая тенденция к уменьшению содержания гумуса и подвижного калия в пахотных почвах. Баланс азота и калия в хозяйстве в течение исследуемого периода складывался с превышением их выноса над поступлением, т.е. на формирование урожаев, наряду с питательными веществами удобрений, затрачивались питательные вещества и почвы (табл. 2). В связи с недостаточным внесением органических и минеральных удобрений в пахотном слое почвы усиливаются процессы минерализации гумуса, продукты которого служат дополнительным источником азотного питания сельскохозяйственных культур. Более 50% калия растения использовали из почвенных запасов. В результате с 1998 по 2004 г., т.е. между последними циклами агрохимического обследования содержание гумуса уменьшилось в 14 из 26 полей, имеющихся в хозяйстве. При этом в некоторых из них весьма существенно – на 0,5 – 0,7%. Наиболее заметно уменьшилось содержание подвижного калия в почве, что зафиксировано в 20 полях. В зависимости от баланса калия, сложившемся на каждом поле, снижение запаса К2О составляло 6 -38 мг/кг.
Таблица 2
Баланс питательных веществ в земледелии СПК «Красная звезда»,
кг/га в среднем за год
| Годы | Внесение с удобрениями | Вынос урожаями | Баланс | Возмещение выноса, % |
| азот | ||||
| 1986-1992 | 39,4 | 53,7 | -14,3 | 73 |
| 1993-1998 | 32,5 | 45,2 | -12,7 | 72 |
| 1999-2004 | 36,4 | 42,4 | -6,0 | 86 |
| фосфор | ||||
| 1986-1992 | 43,3 | 14,2 | 29,1 | 306 |
| 1993-1998 | 14,6 | 13,1 | 1,5 | 111 |
| 1999-2004 | 15,8 | 17,9 | -2,1 | 88 |
| Калий | ||||
| 1986-1992 | 23,5 | 54,2 | -30,7 | 43 |
| 1993-1998 | 20,2 | 45,3 | -25,1 | 45 |
| 1999-2004 | 19,3 | 40,4 | -21,1 | 48 |
Баланс фосфора в хозяйстве складывался по-другому. До 1992 года внесение Р2О5 с минеральными и органическими удобрениями в 3 раза превышало его вынос урожаями, что создавало реальные предпосылки для увеличения содержание подвижных форм фосфора и калия в почве. Между 1993 и 1998 гг. баланс по годам был нестабильным: то положительным, то отрицательным, но в целом за этот период оказался практически уравновешенным. В дальнейшем применение фосфорсодержащих удобрений ещё более сократилось, и вынос фосфора урожаями между двумя последними циклами обследования компенсировался только на 88%. Следствием этого стало снижение содержания подвижного фосфора в почве. В связи с тем, что дозы удобрений между полями существенно отличались между собой, на некоторых из них образовался значительный дефицит Р2О5, приведший к снижению его содержания в почве. В 10 полях отмечено изменение запаса подвижного фосфора в почве на 2 – 6 мг/кг.
В связи с такой обстановкой одной из задач, стоящих перед хозяйством, является поиск путей рационального использования минеральных удобрений, способствующему снижению себестоимости продукции и, как следствие, увеличению прибыли от её реализации. К одному из таких приёмов можно отнести дифференцированное внесение удобрений с учётом сортовых особенностей сельскохозяйственных культур.
Урожайность сортов озимой пшеницы
Результаты опытов свидетельствуют о том, что эффективность применения азотных удобрений была различной. Отмечены большие колебания в урожайности и прибавке урожая между сортами (табл. 3).
Таблица 3
Влияние азотных удобрений на урожайность сортов озимой пшеницы
| Дозы азота, кг/га | Урожайность, ц/га | |||||
| 2002 | 2003 | 2004 | 2005 | В среднем | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
| Малахит | ||||||
| 0 | 12,0 | 11,0 | 22,7 | 16,2 | 15,5 | |
| 30 | 17,3 | 15,2 | 28,9 | 17,5 | 19,7 | |
| 60 | 17,4 | 17,4 | 25,8 | 24,6 | 21,3 | |
| 90 | 18,8 | 19,6 | 30,8 | 30,2 | 24,8 | |
| НСР05, ц/га | 4,4 | 2,0 | 4,5 | 0,9 | ||
| Светоч | ||||||
| 0 | 8,0 | 8,7 | 33,2 | 14,6 | 16,1 | |
| 30 | 10,6 | 10,0 | 23,2 | 12,9 | 14,1 | |
| 60 | 8,9 | 10,8 | 30,9 | 18,7 | 17,3 | |
| 90 | 12,2 | 9,1 | 27,9 | 22,8 | 18,0 | |
| НСР05, ц/га | 5,3 | 3,6 | 12,4 | 0,6 | ||
| Безенчукская 380 | ||||||
| 0 | 20,1 | 14,7 | 23,3 | 19,8 | 19,5 | |
| 30 | 19,1 | 19,8 | 29,4 | 23,4 | 22,9 | |
| 60 | 26,8 | 20,4 | 35,8 | 31,7 | 28,7 | |
| 90 | 21,2 | 19,2 | 32,6 | 36,1 | 27,3 | |
| НСР05, ц/га | 5,7 | 4,2 | 4,9 | 1,9 | ||
| Поволжская 86 | ||||||
| 0 | 27,1 | 7,4 | 20,9 | 20,4 | 18,9 | |
| 30 | 29,6 | 7,0 | 22,9 | 22,9 | 20,6 | |
| 60 | 28,8 | 8,2 | 24,5 | 27,4 | 22,2 | |
| 90 | 29,5 | 6,9 | 25,4 | 29,2 | 22,8 | |
| НСР05, ц/га | 1,2 | 1,7 | 4,2 | 2,8 | ||
| Лютесценс 2860 | ||||||
| 0 | 17,5 | 5,5 | 13,1 | 18,2 | 13,6 | |
| 30 | 16,1 | 7,3 | 12,4 | 19,4 | 13,8 | |
| 60 | 20,4 | 8,9 | 16,0 | 24,1 | 17,4 | |
| 90 | 19,5 | 10,5 | 12,6 | 23,0 | 16,4 | |
| НСР05, ц/га | 8,2 | 3,3 | 4,5 | 1,3 | ||
| Лютесценс 661 | ||||||
| 0 | 18,1 | 9,8 | 13,0 | 19,4 | 15,1 | |
| 30 | 27,4 | 10,4 | 15,4 | 23,0 | 19,0 | |
| 60 | 28,7 | 10,1 | 16,3 | 29,8 | 21,2 | |
| 90 | 27,5 | 11,4 | 18,3 | 32,9 | 22,5 | |
| НСР05, ц/га | 8,8 | 5,8 | 3,6 | 2,0 | ||
| НСР05 сортов | 3,6 | 2,4 | 4,7 | 3,1 | ||
Наиболее высокая урожайность в контроле (без удобрений) наблюдалась у сортов Безенчукская 380 и Поволжская 86, а самая высокая прибавка от азота у Безенчукской 380, Малахита и Лютесценс 661. Дозы азота существенно повлияли на прибавку урожая. У сортов Малахит и Безенчукская 380 наибольший прирост урожая оказался при внесении азота в дозе 60 кг/га, а у сорта Лютесценс 661 в варианте с дозой 90 кг/га. Такие сорта как Светоч, Поволжская 86 и Лютесценс 2860 практически не реагировали на повышение доз азота (табл. 4).
По годам исследований урожайность сортов озимой пшеницы также была подвержена большим колебаниям. В 2002 году лучшие результаты были получены по сортам Безенчукская 380, Поволжская 86 и Лютесценс 661, в неблагоприятном по погодным условия 2003 году - по Безенчукской 380, в 2004 г. выделялись сорта Малахит, Безенчукская 380 и Поволжская 86, в 2005 - Безенчукская 380, Поволжская 86 и Лютесценс 661.
Таблица 4
Среднегодовая прибавка урожая сортов озимой пшеницы
от азотных удобрений в среднем за 2002 - 2005 гг., ц/га
| Сорт | Дозы азота, кг/га | |||
| 0 | 30 | 60 | 90 | |
| Малахит | 15,5 | 4,2 | 5,8 | 9,3 |
| Светоч | 16,1 | -2,0 | 1,2 | 1,9 |
| Безенчукская 380 | 19,5 | 3,4 | 9,2 | 7,8 |
| Поволжская 86 | 18,9 | 1,7 | 3,3 | 3,9 |
| Лютесценс 2860 | 13,6 | 0,2 | 3,8 | 2,8 |
| Лютесценс 661 | 15,1 | 3,9 | 6,1 | 7,4 |
| НСР05, ц/га | 3,6 | 2,4 | 4,7 | 3,1 |
Эффективность азотного удобрения проявилась во все годы исследований у Малахита и Безенчукской 380, тогда как у других сортов только в благоприятные.
Качество зерна сортов озимой пшеницы
Действие азотных удобрений на качество зерна сортов озимой пшеницы проявились по-разному (табл. 5). Наиболее заметно содержание белка увеличилось у сортов Светоч, Безенчукская 380 и Лютесценс 661, в вариантах с внесением азота в дозе 90 кг/га.
Благодаря внесению N90, четыре сорта по содержанию белка достигли 15%, что согласно классификационным нормам соответствует «хороший улучшитель». Применение азотных удобрений способствовало увеличению содержания клейковины у всех сортов озимой пшеницы. Лучше других по этому показателю отреагировал на подкормку сорт Безенчукская 380, в котором содержание клейковины составило 35,4%, что почти на 9% больше, чем в контроле. Это позволило сорту переместиться из графы «пшеницы, наиболее ценные по качеству», в графу «сильные пшеницы».
Таблица 5
Влияние азотных удобрений на качество зерна озимой пшеницы
(в среднем за 2002-2004 гг.)
| Дозы азота, кг/га | Содержание, % | ИДК | Группа качества | |
| белок | клейковина | |||
| Малахит | ||||
| 0 | 13,0 | 26,6 | 85 | II |
| 30 | 13,7 | 30,0 | 100 | II |
| 60 | 13,6 | 29,5 | 91 | II |
| 90 | 15,0 | 32,0 | 93 | II |
| Светоч | ||||
| 0 | 13,1 | 26,7 | 94 | II |
| 30 | 14,6 | 29,1 | 95 | II |
| 60 | 14,5 | 32,5 | 85 | II |
| 90 | 15,2 | 32,5 | 92 | II |
| Безенчукская 380 | ||||
| 0 | 12,5 | 26,7 | 90 | II |
| 30 | 14,6 | 30,1 | 87 | II |
| 60 | 15,0 | 31,6 | 87 | II |
| 90 | 15,1 | 35,4 | 78 | I |
| Поволжская 86 | ||||
| 0 | 12,4 | 28,5 | 89 | II |
| 30 | 13,3 | 30,8 | 85 | II |
| 60 | 13,4 | 32,1 | 94 | II |
| 90 | 14,3 | 33,8 | 93 | II |
| Лютесценс 2860 | ||||
| 0 | 14,0 | 26,5 | 92 | II |
| 30 | 13,8 | 27,9 | 85 | II |
| 60 | 14,2 | 29,2 | 84 | II |
| 90 | 14,8 | 30,9 | 96 | II |
| Лютесценс 661 | ||||
| 0 | 13,4 | 26,0 | 80 | II |
| 30 | 13,5 | 29,3 | 82 | II |
| 60 | 13,2 | 31,1 | 81 | I |
| 90 | 15,6 | 32,8 | 85 | I |
Значительное влияние на качество клейковины оказали азотные удобрения на сорт Безенчукская 380. Под действием N90 индекс деформации клейковины снизился до 78 единиц против 90 в контроле, что в совокупности с содержанием белка и клейковины позволило отнести зерно этого сорта к первой группе качества.
Таблица 6
Хлебопекарные свойства зерна сортов озимой пшеницы
(среднее за 2002-2004 гг.)
| Дозы азота, кг/га | Выход муки, % | Объёмный выход хлеба, см3 | Общая хлебопекарная оценка, балл |
| Малахит | |||
| 0 | 49 | 1133 | 4,2 |
| 30 | 58 | 1143 | 4,2 |
| 60 | 57 | 1176 | 4,6 |
| 90 | 62 | 1037 | 4,2 |
| Светоч | |||
| 0 | 54 | 857 | 3,2 |
| 30 | 54 | 927 | 3,5 |
| 60 | 57 | 955 | 3,4 |
| 90 | 55 | 950 | 3,8 |
| Безенчукская 380 | |||
| 0 | 60 | 1020 | 3,8 |
| 30 | 66 | 1205 | 4,3 |
| 60 | 69 | 1262 | 4,5 |
| 90 | 70 | 1383 | 4,7 |
| Поволжская 86 | |||
| 0 | 66 | 900 | 3,5 |
| 30 | 66 | 950 | 3,6 |
| 60 | 70 | 890 | 3,7 |
| 90 | 65 | 1020 | 3,8 |
| Лютесценс 2860 | |||
| 0 | 54 | 990 | 3,7 |
| 30 | 52 | 900 | 3,5 |
| 60 | 55 | 890 | 3,5 |
| 90 | 54 | 1020 | 3,4 |
| Лютесценс 661 | |||
| 0 | 66 | 950 | 3,5 |
| 30 | 69 | 980 | 3,7 |
| 60 | 70 | 990 | 3,8 |
| 90 | 73 | 1120 | 4,0 |
Оценка хлебопекарных качеств зерна показала, что под действием азотных удобрений изменился выход муки, объёмный выход хлеба и общая хлебопекарная оценка сортов (табл. 6). У сортов Малахит и Безенчукская 380 от внесения N90 они возросли соответственно на 10 – 13%, на 7 – 8%. Данный фактор не проявил себя на сортах Светоч, Поволжская 86 и Лютесценс 2860.
Объёмный выход хлеба под влиянием азотной подкормки ощутимо увеличился у сортов Безенчукская 380 и Поволжская 86. По общей хлебопекарной оценке выделяются сорта Малахит и Безенчукская 380. Первый из них по всем вариантам опыта соответствовал группе «ценные пшеницы», второй - в вариантах с применением азота. При этом внесение 90 кг/га азота под Безенчукскую 380 дало возможность сорту достичь показателя «отличный улучшитель» в категории сильных пшениц.
Таким образом, лучшими технологическими свойствами обладали сорта: Безенчукская 380, Малахит, Поволжская 86 и отчасти Лютесценс 661.
Химический состав зерна и соломы сортов пшеницы
Между сортами отмечены определённые различия в их химическом составе (табл. 7). В контрольном варианте более высоким содержанием азота в зерне отличались сорта Лютесценс 2860 и 661. Применение карбамида способствовало увеличению концентрации азота у всех сортов, как в зерне, так и в соломе. Содержание его в зерне повысилось на 0,20 – 0,42% и в наибольшей степени у сортов Малахит и Безенчукская 380. Последний сорт выделяется также по содержанию азота в соломе, где оно составило в вариантах с азотом более 1%, что на 30% превышало нормативные данные.
Содержание Р2О5 в зерне в целом оказалось близким к нормативу, но по некоторым сортам (Малахит, Светоч, Безенчукская 380) имело тенденцию к превышению. Содержание фосфора в соломе во всех случаях оказалось значительно выше справочных данных.
Содержание калия в зерне испытуемых сортов оказалось меньше, чем указано в нормативах. Концентрация К2О в соломе значительно различалась между сортами. Наибольшим содержанием калия выделялись сорта Малахит, Безенчукская 380 и Лютесценс 2860, в которых оно превышало 1%.
Таблица 7
Содержание питательных веществ в сортах озимой пшеницы, %
(в среднем за 2002 – 2004 гг.)
| Дозы азота, кг/га | Зерно | Солома | ||||
| N | Р2О5 | К2О | N | Р2О5 | К2О | |
| Малахит | ||||||
| 0 | 2,10 | 0,88 | 0,26 | 0,66 | 0,27 | 1,55 |
| 30 | 2,22 | 0,97 | 0,29 | 0,61 | 0,28 | 1,29 |
| 60 | 2,27 | 0,98 | 0,25 | 1,31 | 0,29 | 1,03 |
| 90 | 2,48 | 1,00 | 0,23 | 1,06 | 0,37 | 1,21 |
| Светоч | ||||||
| 0 | 2,21 | 0,89 | 0,28 | 0,80 | 0,34 | 0,95 |
| 30 | 2,40 | 0,93 | 0,33 | 0,75 | 0,32 | 0,94 |
| 60 | 2,45 | 0,91 | 0,27 | 0,69 | 0,35 | 0,94 |
| 90 | 2,56 | 0,92 | 0,24 | 0,85 | 0,32 | 0,95 |
| Безенчукская 380 | ||||||
| 0 | 2,10 | 0,89 | 0,26 | 0,92 | 0,34 | 0,93 |
| 30 | 2,50 | 0,93 | 0,31 | 0,94 | 0,33 | 1,23 |
| 60 | 2,38 | 0,91 | 0,31 | 1,06 | 0,36 | 1,17 |
| 90 | 2,40 | 0,92 | 0,24 | 1,08 | 0,35 | 1,31 |
| Поволжская 86 | ||||||
| 0 | 2,13 | 0,77 | 0,29 | 0,74 | 0,27 | 0,91 |
| 30 | 2,27 | 0,74 | 0,23 | 0,84 | 0,36 | 1,09 |
| 60 | 2,28 | 0,96 | 0,25 | 0,71 | 0,36 | 0,94 |
| 90 | 2,33 | 0,86 | 0,28 | 0,85 | 0,35 | 0,92 |
| Лютесценс 2860 | ||||||
| 0 | 2,28 | 0,84 | 0,28 | 0,88 | 0,36 | 1,05 |
| 30 | 2,37 | 0,91 | 0,25 | 0,93 | 0,35 | 1,09 |
| 60 | 2,27 | 0,89 | 0,26 | 0,95 | 0,40 | 1,21 |
| 90 | 2,57 | 0,86 | 0,27 | 0,99 | 0,31 | 1,00 |
| Лютесценс 661 | ||||||
| 0 | 2,38 | 0,86 | 0,32 | 0,69 | 0,27 | 0,83 |
| 30 | 2,28 | 0,86 | 0,26 | 0,96 | 0,32 | 0,98 |
| 60 | 2,37 | 0,84 | 0,28 | 0,90 | 0,32 | 0,91 |
| 90 | 2,66 | 0,95 | 0,29 | 1,04 | 0,34 | 0,98 |
Потребление питательных веществ сортами озимой пшеницы
Вынос питательных веществ надземной частью озимой пшеницы заметно отличался по сортам и вариантам (табл. 8).
Таблица 8
Вынос питательных веществ надземной частью урожая озимой пшеницы
(в среднем за 2002 – 2004 гг.)
| Дозы азота, кг/га | Вынос, кг/га | Вынос, кг/т | ||||
| N | Р2О5 | К2О | N | Р2О5 | К2О | |
| Малахит | ||||||
| 0 | 30,1 | 14,1 | 17,1 | 19,8 | 9,3 | 11,3 |
| 30 | 47,0 | 20,7 | 19,9 | 22,9 | 10,1 | 9,7 |
| 60 | 54,6 | 21,6 | 17,5 | 25,3 | 10,0 | 8,1 |
| 90 | 64,9 | 25,3 | 22,7 | 28,1 | 11,0 | 9,8 |
| Светоч | ||||||
| 0 | 40,7 | 16,1 | 14,3 | 24,5 | 9,7 | 8,6 |
| 30 | 48,1 | 17,1 | 14,4 | 28,5 | 10,1 | 8,5 |
| 60 | 43,1 | 17,2 | 14,1 | 25,5 | 10,2 | 8,3 |
| 90 | 45,3 | 16,4 | 13,6 | 27,6 | 10,0 | 8,3 |
| Безенчукская 380 | ||||||
| 0 | 46,2 | 19,1 | 15,6 | 23,8 | 9,8 | 8,0 |
| 30 | 64,9 | 24,5 | 24,4 | 26,7 | 10,1 | 10,0 |
| 60 | 75,3 | 28,3 | 27,5 | 27,2 | 10,2 | 9,9 |
| 90 | 60,5 | 20,2 | 26,1 | 30,0 | 10,0 | 12,9 |
| Поволжская 86 | ||||||
| 0 | 34,9 | 12,7 | 20,3 | 24,6 | 8,9 | 14,3 |
| 30 | 49,4 | 17,2 | 26,7 | 24,9 | 8,7 | 13,5 |
| 60 | 39,9 | 17,4 | 23,5 | 24,3 | 10,6 | 14,3 |
| 90 | 41,9 | 14,7 | 21,8 | 25,5 | 9,0 | 13,3 |
| Лютесценс 2860 | ||||||
| 0 | 31,2 | 11,8 | 17,7 | 26,0 | 9,8 | 14,7 |
| 30 | 32,1 | 12,3 | 18,5 | 27,0 | 10,3 | 15,5 |
| 60 | 39,6 | 15,8 | 24,4 | 26,2 | 10,5 | 16,2 |
| 90 | 41,4 | 13,6 | 20,6 | 29,2 | 9,6 | 14,5 |
| Лютесценс 661 | ||||||
| 0 | 33,4 | 12,3 | 16,7 | 24,6 | 9,0 | 12,3 |
| 30 | 44,7 | 16,5 | 23,4 | 25,3 | 9,3 | 13,2 |
| 60 | 47,2 | 16,7 | 23,1 | 25,7 | 8,6 | 12,6 |
| 90 | 55,5 | 19,4 | 26,5 | 29,1 | 10,2 | 13,9 |
| Норматив для лесостепной зоны Поволжья | 29,8 | 9,6 | 22,4 | |||
Величина выноса с 1 га определяется в основном урожайностью озимой пшеницы, хотя не последнюю роль здесь играло и содержание питательных веществ в зерне и соломе. Так, урожайность сорта Малахит в среднем за три года в варианте N90 увеличилась на одну треть в сравнении с контролем, а вынос азота – в 2 раза. Существенное влияние на вынос азота оказало внесение карбамида также у сортов Безенчукская 380 и Лютесценс 661.
Одной из важных характеристик сорта является величина выноса питательных веществ 1 т основной продукции с учётом побочной, так как эти показатели служат основой расчёта доз удобрений. Проведённые исследования показали, что удельный вынос азота и калия также заметно варьировал между сортами. Если у сорта Малахит в контроле вынос азота составил 19,8 кг/т, то у Лютесценс 2860 – 26,0 кг/т, в варианте N90 у сорта Поволжская 86 – 25,5 кг/т, а у сорта Безенчукская 380 – 30 кг/т. За счёт внесения карбамида существенно возрастал вынос азота практически у всех испытуемых сортов. Сильнее других реагировали на применение азота сорта Малахит и Безенчукская 380. Вынос азота сортом Поволжская 86 под действием удобрения практически не менялся.
По калию выявлены большие различия между сортами. Наименьший вынос этого элемента отмечен у сортов Малахит и Безенчукская 380, наибольший - у Поволжской 86 и Лютесценс 2860, отличающихся более широким соотношением зерна и соломы. В целом вынос калия оказался значительно ниже нормативного. (Нормативные показатели выноса и коэффициентов использования питательных веществ сельскохозяйственными культурами из минеральных удобрений и почвы, 1986). Это можно объяснить тем, что нормативы были разработаны более 20 лет назад, т.е. по другим сортам и, следовательно, с другим соотношением зерна и соломы. В последние годы ведётся селекция с целью получения низкостебельных сортов зерновых культур и, видимо, это отразилось на выносе калия, так как основное количество этого элемента концентрируется в соломе. В испытуемых сортах соотношение побочной и основной продукции колебалось от 0,68 до 0,98 (табл. 9), тогда как при разработке нормативов оно составляло 1,4.
Таблица 9
Отношение побочной к основной продукции
у сортов озимой пшеницы (в среднем за 2002 – 2005 гг.)
| Сорт | Дозы азота, кг/га | |||
| 0 | 30 | 60 | 90 | |
| Малахит | 0,73 | 0,74 | 0,73 | 0,74 |
| Светоч | 0,78 | 0,76 | 0,77 | 0,77 |
| Безенчукская 380 | 0,74 | 0,73 | 0,74 | 0,98 |
| Поволжская 86 | 0,99 | 0,76 | 0,76 | 0,75 |
| Лютесценс 2860 | 0,83 | 0,82 | 0,82 | 0,82 |
| Лютесценс 661 | 0,68 | 0,68 | 0,68 | 0,68 |
Использование азота из удобрений существенно различалось между сортами (табл. 10). Лучше других усваивали азот Малахит, Безенчукская 380 и Лютесценс 661. С увеличением дозы азота происходило снижение коэффициента его использования. Очень низким было усвоение азота из удобрений у сортов Светоч и Лютесценс 2860.
Таблица 10
Коэффициенты использования азота озимой пшеницей
из удобрений, % в среднем за 2002 - 2004 гг.
| Сорт | Дозы азота, кг/га | ||
| 30 | 60 | 90 | |
| Малахит | 56 | 41 | 39 |
| Светоч | 25 | 6 | 5 |
| Безенчукская 380 | 62 | 49 | 16 |
| Поволжская 86 | 48 | 8 | 8 |
| Лютесценс 2860 | 3 | 14 | 23 |
| Лютесценс 661 | 38 | 23 | 25 |
Экономическая эффективность применения
азотных удобрений на разных сортах озимой пшеницы
Расчёт экономической эффективности применения карбамида показал, что в 10 случаях из 18 затраты, связанные с внесением удобрений полностью окупились стоимостью прибавки урожая (табл. 11).
Таблица 11
Экономическая эффективность применения карбамида в подкормку
на сортах озимой пшеницы в среднем за 2002 - 2005 гг.
| Сорта | Дозы азота, кг/га | ||
| 30 | 60 | 90 | |
| Прибавка урожая, ц/га | |||
| Малахит | 4,2 | 5,8 | 9,3 |
| Светоч | -2,0 | 1,2 | 1,9 |
| Безенчукская 380 | 3,4 | 9,2 | 7,8 |
| Поволжская 86 | 1,7 | 3,3 | 3,9 |
| Лютесценс 2860 | 0,2 | 3,8 | 2,8 |
| Лютесценс 661 | 3,9 | 6,1 | 7,4 |
| Стоимость прибавки урожая, руб./га | |||
| Малахит | 1470 | 2610 | 3255 |
| Светоч | - | 420 | 665 |
| Безенчукская 380 | 1190 | 3220 | 2730 |
| Поволжская 86 | 595 | 1155 | 1365 |
| Лютесценс 2860 | 70 | 1330 | 980 |
| Лютесценс 661 | 1365 | 2135 | 2590 |
| Затраты, связанные с применением удобрений, руб./га | |||
| Малахит | 408 | 738 | 1128 |
| Светоч | 282 | 600 | 897 |
| Безенчукская 380 | 384 | 843 | 1080 |
| Поволжская 86 | 336 | 663 | 963 |
| Лютесценс 2860 | 288 | 678 | 930 |
| Лютесценс 661 | 399 | 747 | 1068 |
| Прибыль от применения удобрений, руб./га | |||
| Малахит | 1062 | 1872 | 2127 |
| Светоч | -282 | -180 | -232 |
| Безенчукская 380 | 1155 | 2377 | 1650 |
| Поволжская 86 | 259 | 492 | 402 |
| Лютесценс 2860 | -218 | 652 | 50 |
| Лютесценс 661 | 966 | 1388 | 1522 |
| Окупаемость затрат на применение удобрений, руб./руб. | |||
| Малахит | 3,60 | 3,54 | 2,88 |
| Светоч | - | 0,70 | 0,74 |
| Безенчукская 380 | 3,10 | 3,81 | 2,53 |
| Поволжская 86 | 1,77 | 1,74 | 1,42 |
| Лютесценс 2860 | 0,24 | 1,96 | 1,05 |
| Лютесценс 661 | 3,42 | 2,85 | 2,42 |
В первую очередь это относится к сортам Малахит, Безенчукская 380 и Лютесценс 661. Практически на всех вариантах здесь получена ощутимая прибыль, составляющая более тысячи рублей с гектара. На остальных сортах из-за низкой прибавки урожая рентабельной для применения карбамида оказалась только доза N30, внесённая под сорт Поволжская 86. Проведение азотной подкормки под сорта Светоч, Лютесценс 2860 и Поволжская 86 в дозах N60 и N90 было нецелесообразным с экономической точки зрения.
Комплексная оценка изученных сортов говорит о том, что наиболее перспективными для лесостепной зоны являются сорта Безенчукская 380, Малахит, Лютесценс 661 и, отчасти, Поволжская 86, поскольку она способна давать без применения удобрений неплохие для Поволжья урожаи.
В связи с тем, что урожайность сортов озимой пшеницы была различной по годам исследований, то для получения стабильных урожаев ежегодно необходимо иметь в хозяйстве 2 – 3 сорта наиболее для него подходящих.
ВЫВОДЫ
1. Сорта озимой пшеницы по-разному отзывались на весеннюю подкормку азотом. Прибавка урожая в зависимости от сорта и дозы азота варьировала в широких пределах и составляла 0 – 9,2 ц/га. Наиболее отзывчивыми на внесение азота оказались сорта Малахит, Безенчукская 380 и Лютесценс 661.
2. Внесение азотных удобрений оказало существенное влияние на качество зерна озимой пшеницы. Применение азота способствовало повышению содержания белка на 0,8 – 2,2%, клейковины на 4,4 – 8,7%. Как правило, более высокой дозе азота соответствовало более высокое содержание белка и клейковины. В варианте с внесением 90 кг/га азота содержание белка в зерне у сортов Малахит, Светоч, Безенчукская 380 и Лютесценс 661 достигало 15% и более, а содержание клейковины у всех сортов превысило 30%.
3. Азотные удобрения по-разному повлияли на хлебопекарные качества сортов озимой пшеницы. Наиболее высоким выход муки был у Безенчукской 380, Поволжской 86 и Лютесценс 661, составивший на удобренных вариантах 66 – 73%. По объёму выхода хлеба выделялись сорта Безенчукская 380 и Малахит, у которых данный показатель превышал 1100 см3. Применение азотного удобрения способствовало увеличению выхода хлеба у всех сортов, кроме Лютесценс 2860. По дозе N90 получен наибольший выход хлеба у сортов Безенчукская 380, Поволжская 86 и Лютесценс 661. Наивысшая балльная оценка хлебопекарных качеств относится к сортам Малахит и Безенчукская 380 (в вариантах с внесением азота).
4. Азотная подкормка способствовала увеличению содержания азота в зерне практически у всех сортов озимой пшеницы, но наибольшее влияние она оказала на Малахит и Безенчукская 380. Содержание фосфора в зерне и соломе мало изменялось по вариантам опыта. Изучаемые факторы не оказали существенного влияния на содержание калия в зерне озимой пшеницы.
5. Наибольший вынос азота оказался у сортов Малахит и Безенчукская 380, который на отдельных вариантах превышал 60 кг/га. Вынос фосфора и калия был невысоким и составил 12 и 28 кг/га соответственно.
Удельный вынос азота существенно менялся между сортами озимой пшеницы в зависимости от дозы азота. У Безенчукской 380 он увеличился от N90 на 26%, у Малахита – на 41% в сравнении с контролем, а у Поволжской 86 - только на 3%. Вынос фосфора на 1 т основной продукции, с учётом побочной, почти не менялся под влиянием изучаемых факторов и был близок к нормативному. Вынос калия, напротив, существенно варьировал между сортами и по всем сортам был ниже нормативного.
6. Коэффициенты использования азота сортами озимой пшеницы из удобрений различались между сортами. Лучше других усваивали азот удобрений сорта Малахит, Безенчукская 380 и Лютесценс 661. При этом более низкой дозе соответствовал более высокий коэффициент. По N30 он составил 38 – 62%, по N60 - 23 – 49% и по N90 - 16 – 39%. Очень низким было усвоение азота из удобрений сортами Светоч и Лютесценс 2860, у которых коэффициент использования составил 3 и 25%.
7. Сортовые особенности озимой пшеницы оказали большое влияние на экономическую эффективность применения азотного удобрения. Благодаря более высокой прибавке урожая, внесение карбамида было экономически оправданным по сортам Малахит, Безенчукская 380 и Лютесценс 661, на которых получено от 966 до 2377 руб./га прибыли и каждый затраченный рубль на применение удобрений окупался 3,42 – 3,81 рублями чистого дохода. Применение карбамида под сорт Светоч оказалось нерентабельным.
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ
На основании проведённых исследований хозяйствам лесостепной зоны Самарской области рекомендуется расширить посевные площади следующих сортов озимой пшеницы: Безенчукская 380, Малахит, Поволжская 86 и Лютесценс 661, так как они характеризуются более высокой урожайностью и качеством продукции.
При возделывании указанных сортов обязательным агротехническим приёмом должна быть весенняя подкормка азотом, позволяющая на 30 – 60% повысить урожайность, качество зерна и хлебопекарные свойства озимой пшеницы. Дозы азота рекомендуется устанавливать дифференцированно с учётом сортовых особенностей культуры и экономических показателей. Для получения наиболее высокой прибыли с 1 га под сорт Малахит целесообразно вносить N90, под сорта Безенчукская 380 и Лютесценс 661 – N60, для достижения наибольшей окупаемости затрат на применение удобрений дозы азота должны составлять30 – 60 кг/га под эти сорта.
СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ
ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
- Васильев А.И. Применение карбамида под различные сорта озимой пшеницы. Плодородие, № 3, 2005, с. 21.
- Васильев А.И. Агроэкономическая эффективность применения карбамида под различные сорта озимой пшеницы. «Агроэкологическая эффективность применения средств химизации в современных технологиях возделывания сельскохозяйственных культур». Материалы 39-й международной научной конференции. М., ВНИИА, 2005, с. 164 – 166.
- Шафран С. А., Хачидзе А.С., Мамедов М.Г, Васильев А.И. Эффективность азотного удобрения зерновых культур различных сортов. Агрохимия, № 7, 2006, с.1 - 7.
- Шафран С. А., Васильев А.И. Влияние азотных удобрений на урожай и качество зерна различных сортов озимой пшеницы. Современные достижения и проблемы АПК в Центральном районе Нечернозёмной зоны. НИИСХ ЦРНЗ, Немчиновка, 2006, с. 275 – 278.
