Озимая рожь – одна из важнейших зерновых культур, особенно ценная своей способностью произрастать практически при любых почвенно-климатических условиях. На дерново-подзолистых почвах Северо-Западного региона РФ озимая рожь обеспечивает наибольший сбор протеина среди всех зерновых культур [1], при этом биологическая ценность зерна ржи для питания людей и домашних животных сегодня подтверждается многими исследованиями [2, 3, 4]. При том, что рожь известна способностью к весьма эффективному использованию почвенного азота [5], она также характеризуется очень высоким биологическим выносом калия [6]. Показано, что на эффективное потребление растениями азота существенное влияние оказывает бездефицитное калийное состояние почвы [7]. Поэтому достаточное количество калия в легкодоступной форме может выступать лимитирующим фактором для озимой ржи. Но калийные удобрения традиционно применяют только под основную обработку осенью, хотя новейшие исследования показывают, что в таком случае калий в больших количествах связывается почвой, переходя в труднодоступную для растений форму, причем процесс усиливается с увеличением дозы вносимых удобрений [8, 9, 10]. При этом установлено, что озимая рожь наиболее интенсивно поглощает и азот, и калий в фазе весеннего кущения [11], что наводит на предположение о целесообразности именно весеннего внесения удобрений.Цель исследования – изучить содержание белка в зерне озимой ржи и валовой сбор белка с урожаем зерна при разных схемах внесения аммонийной и калийной селитры для оптимизации применения удобрений под озимую рожь.Условия, материалы и методы. Работу выполняли в 2019‒2021 гг. на опытном поле Ленинградского НИИСХ «Белогорка» (Ленинградская область). Объект – растения озимой ржи сорта Эврика, включенного в госреестр РФ в 2021 г. и допущенного к использованию по Северо-Западному региону Российской Федерации. Почва опытного поля – дерново-подзолистая суглинистая с глубиной пахотного слоя 20…25 см. Содержание гумуса – 2,0…2,3 %, рН солевой вытяжки – 5,2…5,5, содержание подвижного минерального азота – 1,2…1,5 мг/100 г, подвижного калия (по Кирсанову) – 8…10 мг/100 г, подвижного фосфора – 18…20 мг/100 г почвы.Посев культуры и внесение удобрений в форме NH4NO3 и KNO3 проводили, как описано ранее [12]. В качестве источника калия в эксперименте использовали калийную селитру, отличную от аммонийной селитры лишь катионом, чтобы избежать дополнительного влияния других макроэлементов, кроме азота и калия. Удобрения применяли в сухом виде дробно (осенью и весной) или единовременно (весной), нормы внесения – N0 (контроль), N30, N60 и N90. При каждой норме удобрений изучали влияние наличия или отсутствия калия (фактор А – без калия, с калием), а также способов и сроков внесения удобрения (фактор В – дробное осенью и весной с калием, дробное без калия, единовременное весной с калием, единовременное без калия). При дробном внесении осенняя доза составляла 1/3 (в виде аммонийной или калийной селитры), весенняя – 2/3 (в виде аммонийной селитры) от общей нормы азота. При единовременном внесении весной в вариантах с калием использовали смесь калийной и аммонийной селитры в соотношении 1:2 по действующему веществу азоту, в вариантах без калия – одну аммонийную селитру.Закладку опытов и статистическую обработку результатов осуществляли согласно общепринятым методикам. Осенне-зимний период 2018‒2019 г. характеризовался теплой затяжной осенью, обычной в последнее время для Ленинградской области. Снеговой покров установился только в конце ноября при незначительном промерзании почвы. В середине февраля почва под снегом полностью оттаяла, что приводило к гибели части растений от выпревания. Погодные условия весны и начала лета были обычными, июль выдался холодным и чрезмерно дождливым, что привело к полеганию части растений.Осенне-зимний период 2019‒2020 г. отличался ранним наступлением холодов – после 15 сентября среднесуточная температура не превышала 9,5 ℃. Однако зима была необычайно теплой, с большим количеством осадков, без устойчивого снегового покрова, что сопровождалось вымыванием питательных веществ из почвы и гибелью части растений от вымокания. Погодные условия в весенне-летний период в целом соответствовали обычным для Ленинградской области.В осенне-зимний период 2020‒2021 г. отмечена теплая затяжная осень – снеговой покров установился в середине декабря. Летний период отличался жаркой и очень сухой погодой, ГТК за период от цветения до уборки урожая составил 0,3.Результаты и обсуждение. Различия между вариантами по содержанию общего белка в зерне в пределах одной нормы удобрений в первый год исследований были статистически недостоверными (табл. 1).  Таблица 1 – Содержание общего белка в зерне ржи озимой, % на абсолютно сухое веществоСпособ внесения удобрения (фактор В )Вид удобрения (фактор А)N30N60N90без Кс Кх Вбез Кс Кх Вбез Кс К х В2019 г. (в контроле – 11,37)дробное11,3611,3711,3711,0311,2211,1310,7111,0710,89единовре-менное11,3911,4211,4111,3211,3111,3211,2411,1311,19х А11,3811,40НСР05= 0,3311,1811,27НСР05= 0,3110,9811,10НСР05= 0,352020 г. (в контроле – 9,67)дробное9,879,609,749,539,339,439,4810,419,95единовре-менное9,669,369,519,569,299,4310,1810,0210,10х А9,779,48НСР05= 0,439,559,31НСР05= 0,309,8310,22НСР05= 0,392021 г. (в контроле – 11,95)дробное12,0612,0512,0612,0212,0812,0511,9011,8711,89единовре-менное11,9111,8711,8911,9012,3012,1011,7111,9811,85х А11,9911,96НСР05= 0,3111,9612,19НСР05= 0,3111,8111,93НСР05= 0,20Среднее за три года (в контроле – 11,00)дробное11,1011,0111,0610,8610,8810,8710,7011,1210,91единовре-менное11,0010,9410,9710,9310,9710,9511,0411,0411,04х А11,0510,98НСР05= 0,4010,9010,93НСР05= 0,3010,8711,08НСР05= 0,45 При этом содержание белка в зерне в среднем по вариантам при N30 оставалось на уровне контроля (11,39 %), а при N60 и N90 было несколько ниже (11,22 % и 11,04 % соответственно). Вероятно, это стало следствием погодных условий – в июле, на который полностью приходится фенофаза «налив зерна», количество выпавших осадков заметно превысило месячную норму, а температура воздуха оказалась значительно ниже нормы при ГТК = 1,7. Дополнительное внесение азота в средней и высокой дозе при хорошей увлажненности почвы способствовало усилению ростовых процессов, тогда как температура была недостаточно благоприятной для процессов накопления белка. При N30 и N60 различия в содержании общего белка в зерне в разных вариантах в 2020 г. также были недостоверными – возможно, при низкой и средней дозах удобрений при активном росте в благоприятных условиях года количества питательных элементов было недостаточно для эффективного накопления белка растениями вне зависимости от времени внесения и вида удобрений. При этом в варианте с N30 содержание общего азота в среднем по фонам оставалось на уровне контроля (9,62 %), с N60 было несколько ниже контроля (9,43 %) – по-видимому, средняя обеспеченность азотом способствовала усилению роста растений, но оказалась недостаточной для адекватного увеличения накопления белка.В варианте с N90 среднее по фонам содержание белка в зерне превышало контроль (10,02 %), при достоверной разнице между дробным внесением одной аммонийной селитры и дробным внесением смеси аммонийной и калийной селитр. В первом случае содержание белка в зерне было наименьшим при рассматриваемой дозе азота, во втором – наибольшим. Вероятное объяснение следует искать также в особенностях погодных условий. Зима была очень теплой, без устойчивого снегового покрова, с большим количеством осадков в виде дождя. Это приводило к вымыванию нитратного азота – известно, что нитраты характеризуются слабой способностью к поглощению почвами [13] – и накопление белка растениями в варианте с дробным внесением аммонийной селитры оказалось сниженным. В то же время, в варианте с добавлением калийной селитры повышенные дозы калия могли способствовать более эффективному потреблению растениями азота, и при общей более низкой урожайности содержание белка в зерне оказалось максимальным. Положительное влияние высоких доз калия на процессы потребления растениями азота было показано для озимой пшеницы, а также для культурного агроценоза в многолетнем стационарном опыте [7]. В вариантах с единовременным весенним внесением удобрений при отсутствии дефицита питательных веществ накопление белка в зерне было одинаковым вне зависимости от вида используемых удобрений. Валовой сбор белка прямо определялся урожаем зерна (r = 0,99) и в 2019 г. был максимальным при N90, а именно – в вариантах с совместным использованием аммонийной и калийной селитры, как при дробном, так и при единовременном внесении удобрений (табл. 2).Стоит отметить, что в целом содержание белка в зерне в 2020 г. оказалось ниже, чем в предыдущем году, однако валовой сбор белка с урожаем зерна был значительно выше вследствие более высокой урожайности растений благодаря сложившимся благоприятным погодным условиям, максимальный – при N90 при единовременном весеннем внесении удобрений, как и в предыдущем году, в варианте с совместным использованием аммонийной и калийной селитры. Коэффициент корреляции валового сбора белка с урожайностью по зерну положителен и составляет 0,97. Таблица 2. Валовой сбор белка с урожаем зерна ржи озимой, кг/гаСпособ внесения удобрения (фактор В )Вид удобрения (фактор А)N30N60N90без Кс Кх Вбез Кс Кх Вбез Кс К х В2019 г. (в контроле – 224,4)дробное246,5241,6244,1265,9255,5260,7257,2336,1296,7единовре-менное230,9249,8240,4265,8288,8277,3260,9317,0289,0х А238,7245,7НСР05= 4,3 265,9272,2НСР05= 5,1259,1326,6НСР05= 5,82020 г. (в контроле – 237,4)дробное309,3259,7284,5354,8339,9347,4404,6364,4384,5единовре-менное303,6280,0291,8373,0340,9357,0399,9462,5431,2х А306,5269,9НСР05= 5,0363,9340,4НСР05= 4,8402,3413,5НСР05= 4,52021 г. (в контроле – 136,6)дробное182,0221,6201,8228,6256,7242,7201,9225,7213,8единовре-менное180,8152,6166,7183,8179,0181,4184,0187,2185,6х А181,4187,1НСР05= 5,1 206,2217,9НСР05= 4,5193,0206,5НСР05= 4,9Среднее за три года (в контроле – 199,5)дробное245,9241,0243,5283,1284,0283,6287,9308,7298,3единовре-менное238,4227,5233,0274,2269,6271,9281,6322,2301,9х А242,2234,3НСР05= 7,9278,7276,8НСР05= 11,7284,8315,5НСР05= 8,7 В условиях жаркого и сухого лета 2021 г. (ГТК периода от начала цветения до уборки урожая – 0,3) содержание белка в зерне оказалось наибольшим за три рассматриваемых года, при этом валовой сбор белка был наименьшим из-за низкой урожайности растений. Различий в содержании белка в зерне между вариантами не наблюдалось, также отличия от контроля были весьма незначительны (в среднем по вариантам содержание белка составляло 11,97, 12,08 и 11,87 % при N30, N60 и N90 соответственно) – вероятно потому, что основным лимитирующим развитие растений фактором являлась влагообеспеченность, и при ограниченной биомассе отсутствие конкуренции за питательные вещества позволяло растениям накапливать максимально возможное количество белка в зерне при любой дозе удобрений. Наибольшая урожайность и, соответственно, наибольший валовой сбор белка отмечали не при N90, как в предыдущие годы, а при N60, причем – в вариантах с дробным внесением удобрений, что можно объяснить общеизвестным угнетающим действием высоких доз удобрений, особенно вносимых в один прием, при недостаточном увлажнении почвы. При этом вариант совместного использования аммонийной и калийной селитр снова оказался более продуктивным, чем внесение одной аммонийной селитры. Коэффициент корреляции валового сбора белка с урожайностью по зерну положителен и составляет 0,99.Выводы. Содержание белка в зерне озимой ржи при каждой рассмотренной дозе азота мало зависело от вида и способа внесения изучаемых удобрений, небольшие достоверные различия между вариантами отмечали лишь в 2020 г. при N90. Кроме того, в пределах одного года не было заметных различий по содержанию белка в зерне между удобренными вариантами и контролем вне зависимости от количества внесенных удобрений. В целом величина этого показателя определялась метеоусловиями года. Валовой сбор белка с зерном зависел от урожайности культуры. При этом выявлено положительное влияние подкормок калийной селитрой – наибольшая в опыте прибавка к контролю урожая зерна и валового сбора белка в каждом году была отмечена в вариантах с ее использованием. По способу внесения удобрений (дробно или единовременно) однозначный вывод сделать нельзя, поскольку отмеченная в первые два года исследований тенденция в пользу единовременного внесения не подтвердилась в третьем году.Исходя из полученных результатов, следует признать целесообразным пересмотр традиционных схем удобрения озимой ржи, в которых принято отказываться от использования калийных удобрений при содержании подвижного калия в почве более 80 мг/кг в силу признанной малой эффективности его использования под основную обработку почвы осенью. Применение калийного удобрения вместе с азотной подкормкой вегетирующих растений как осенью, так и ранней весной может стать важным инновационным приемом совершенствования системы применения удобрений под озимую рожь.