Россия
В данной статье приведены материалы исследований влияния минеральных удобрений на урожайность и качество зерна яровой пшеницы. Установлено, что в условиях Предкамья Республики Татарстан на серых-лесных почвах (в среднем за два года – 2019-2020гг.) наиболее эффективна доза минеральных удобрений NРК. Агрометеорологические условия в годы проведения исследований были благоприятными, ГТК – 1,36 и 1,13. Объект исследований – яровая мягкая пшеница, сорт Йолдыз.
яровая пшеница; удобрения; урожай; фоны питания; качество зерна; стекловидность; натура зерна; масса 1000 семян; урожайность.
Введение. Яровая пшеница - одна из самых требовательных культур к условиям выращивания. Среди зерновых культур яровая пшеница является наиболее ценной продовольственной культурой. Когда его сеют на хороших, обработанных почвах, он дает высокие урожаи [1]. Для получения высоких урожаев пшеницы необходимы повышенные дозы удобрений. Основным средством обеспечения высокой урожайности зерновых культур при современном и качественном выполнении других агротехнических приемов является применение удобрений [2]. Отечественный и зарубежный опыт показывает, что на удобрения приходится 30-50% дополнительного урожая. Многолетние эксперименты с удобрениями позволяют глубоко изучить закономерность их влияния на урожай и его качество [3].
Яровая пшеница обладает пониженной ассимиляционной способностью корневой системы, поэтому предъявляет высокие требования к почвам в начале вегетационного периода, поэтому внесение полноценных основных удобрений становится особенно важным. Существует прямая зависимость между уровнем внесения удобрений и урожайностью сельскохозяйственных культур. Удобрения являются важнейшим рычагом интенсификации сельского хозяйства [4].
Яровая пшеница - очень требовательная культура к условиям минерального питания. Накопление азота в растениях пшеницы напрямую зависит от концентрации доступных форм этого элемента в корневом слое почвы. При достаточной влажности почвы и низкой концентрации доступного азота его внесение в нитратной форме стимулирует развитие корневой системы в удобренном слое почвы [5].
Районированные в регионе сорта пшеницы на фоне хорошего азотного питания формируют зерно более высокого качества по содержанию белка. В начальный период жизни растения плохо реагируют на повышенные дозы азота. Потребность в нем возрастает во время кущения и выхода в трубку, когда образуются дополнительные стебли, корни, колоски и цветки. В будущем потребление азота сокращается. Однако максимальное количество
азота требуется ко времени молочной спелости [6].
Фосфор не менее важен для пшеницы, хотя он выводится растениями в гораздо меньших количествах. Он, как и азот, входит в состав белковых соединений – нуклеопротеидов, основного компонента клеточных ядер. Фосфор содержится в растениях и в других органических и минеральных соединениях. Это имеет большое значение в оплодотворении и других физиологических процессах и преобразованиях, происходящих в растениях [7].
Фосфор интенсивно расходуется в начале кущения перед поступлением в трубку. Это связано с тем, что он сильно влияет на рост и развитие корневой системы и колосков, в меньшей степени – на рост стебля и листьев. Фосфорные удобрения, как правило, вносят вместе с семенами во время посева [8].
Оптимальная температура для усвоения минеральных веществ яровой пшеницей составляет 20-25°C. При низких температурах поступление азота и фосфора резко уменьшается.
Калиевое питание также имеет большое значение для пшеницы. Калий в основном содержится в молодых растениях. Значительное количество его содержится в листьях и репродуктивных органах. Он влияет на развитие растений на протяжении всей жизни, способствуя образованию и перемещению в них углеводов [9].
Калий положительно влияет на процессы колошения и налива зерна. Это ускоряет перемещение углеводов из стеблей и листьев в зерно, уменьшает повреждение болезнями, увеличивает размер и полноту зерна.
Зерновые культуры остро нуждаются в питательных веществах. Макро- и микроэлементы усваиваются зерновыми культурами в течение всего роста и развития растений. На основе удаления урожая и запаса питательных веществ, доступных растениям в почве,
определяется потребность в зерновых удобрениях [10].
Правильное удобрение имеет решающее значение для получения высоких и стабильных урожаев зерна с высоким качеством зерна. Важно удобрять посевы правильными дозами и в оптимальное время [11].
На процесс производства яровой пшеницы
удобрения, особенно когда они применяются локально. Более того, они повышают не только урожайность, но и устойчивость растений к неблагоприятным условиям произрастания, в том числе к засухе [12].
Яровая пшеница является основным источником белка, несмотря на ее относительно низкое содержание (9-15%) в зерне. В связи с этим получение высоких урожаев зерна хорошего качества является главной задачей фермера. Минеральные удобрения оказывают значительное влияние на почву, в частности, внесение NPK повышает уровень основных элементов питания, обеспечивает повышение урожайности сельскохозяйственных культур [13].
Условия, материалы и методы. С целью изучения внесения минеральных удобрений под яровую пшеницу в 2019-2020 гг. в учебно-опытном хозяйстве казанского государственного аграрного университета мы провели опыт по следующей схеме:
Без удобрений (контроль);
N60Р45К60;
N90Р45К60;
N120Р70К100;
Учетная площадь делянок – 50 м2, повторность четырехкратная. В качестве туков использовали азофоску, аммиачную селитру, хлористый калий. Удобрения вносили перед посевом, под культивацию. Место в севообороте испытуемой культуры озимая пшеница после сидерального пара [9-10]. Технология возделывания общепринятая в регионе. Почва светло серая лесная. Содержание гумуса в пахотном горизонте – 3,1-3,3 % (по Тюрину). Обеспеченность почвы фосфором и калием во время посева высокая, Рнсолевой вытяжки – 5,8-6,1.
Уборку проводили в фазу полной спелости зерна напрямую комбайном САМПО-500. Урожайность зерна приведена к 14 % влажности и 100 % чистоте. Полученные данные по урожайности обработаны математическим методам дисперсионного анализа.
Наблюдения за водным режимом почвы показали, что в 2019 г. он был менее благоприятным для роста и развития пшеницы в фазу трубкования. В мае выпало 64 мм осадков, в июне 42 мм. Вегетационный период 2020 года характеризовался более благоприятным для объекта исследовании.
Пищевой режим почвы был благоприятным для растений, наибольшее содержание нитратов на всех вариантах – весной в фазу всходов, в последующие фазы развития оно снижается и минимальное (следы) отмечается при полной спелости. По вариантам опыта количество нитратов резко различается: от 18 мг в фазу всходов на контроле, 52 мг при внесении высоких доз удобрений (табл. 1). Содержание подвижного фосфора и обменного калия в почве при внесении различных доз удобрений увеличивается в два-три раза, чем на контроле.
Удобрения повлияли на величину урожая (табл. 2).
Урожайность на контроле в среднем за два года была 2,1 т с га, при внесении минеральных удобрений в дозе N60Р45К60 прибавка составила 0,35 т, а N90Р45К60 – 0,45 т и N120Р70К100 – 0,86 т с 1 гектара.
Прибавки получены за счет лучшей озерненности колоса. Так, масса зерна с одного колоса без внесения удобрений составила
0,66 г, продуктивная кустистость – 1,0, а при внесении удобрений – соответственно 1,0 г и 1,2 г.
Минеральные удобрения вызвали изменения качества зерна яровой пшеницы (табл. 3).
Так, содержание сырого протеина в зерне на контроле составило 12,4 % при внесении N60Р45К60 и N90Р45К60 увеличилось на 0,4-0,7 %, а высокие дозы N120Р70К100 способствовали увеличению на 1,3 процента.
Применение средних доз (2 и 3 вариантов) способствовало повышению выхода массовой доли клейковины на 2,3-3,7 % по сравнению с контролем, а более высокая доза (4 вариант) –
на 4,4 %. Группа качества массовой доли клейковины на всех вариантах опыта было II. Стекловидность зерна на вариантах опыта с удобрениями варьировал от 68,5 до 68,8 %, что на 2,1-2,4% больше, чем на контроле.
Натурная масса изменилась незначительно, а влажность зерна с применением удобрений несколько повысилась на 0,4-0,8 %.
Расчет экономической эффективности применения минеральных удобрений под яровую пшеницу показывает, что на контроле условно-чистый доход составит 1570 руб., при дозе удобрений N60Р45К60 он вырос до 1960 руб., а при N90Р45К60 – до 2640 руб. Более высокие дозы способствовали повышению этого показателя до 3450 руб. Следовательно, наиболее эффективной оказалась доза минеральных удобрений N120Р70К100.
Выводы. Применение минеральных удобрений под яровую пшеницу значительно повышает урожайность и качеств зерна.
По нашим данным, прибавка урожая от применения N60Р45К60 составила 0,35 т, N90Р45К60 – 0,45 т, а N120Р70К100 – 0,86 т с 1 га.
Минеральные удобрения способствуют улучшению качества зерна.
Наибольший экономический эффект получен при внесении удобрений в дозе N120Р70К100.
1. Ахмеджанов Д.В. Научные основы формирования высококачественного урожая зерна яровой пшеницы в северной части лесостепи Поволжья / Д.В. Ахмеджанов, Р.А. Нуртдинов, Р.Р. Салихзянов, И.М. Сержанов, Ф.Ш. Шайхутдинов, М.Ю. Гилязов // Современные достижения аграрной науки: Научные труды всероссийской (национальной) научно-практической конференции. Научное издание. - Казань: Издательство Казанского ГАУ, 2020.- С. 309-316.
2. Гилязов М.Ю. Роль удобрений в повышении устойчивости производства продукции растениеводства / М.Ю. Гилязов // Глобальные вызовы для продовольственной безопасности: риски и возможности. Научные труды международной научно-практической конференции. Казань, 2021. С. 133-140.
3. Сержанов И.М. Урожайные свойства и качество семян яровой пшеницы в зависимости от фона питания в условиях Республики Татарстан / И.М. Сержанов, Ф.Ш. Шайхутдинов, А.Р. Сержанова, Р.И. Гараев // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2019. Т. 14. № 2 (53). С. 52-57.
4. Зеленев А.В. Биологизация земледелия - основа повышения содержания элементов питания в почве и урожайности зерновых культур / А.В. Зеленев, Е.В. Семинченко // Научно-агрономический журнал. - 2019. - № 1(104). - С. 10-14
5. Романов В.Н. Урожайность и качество зерна яровой пшеницы при использовании азотных удобрений в агроценозах красноярской лесостепи / В.Н. Романов, Г.А. Демиденко // Вестник КрасГАУ. 2020. № 4 (157). С. 31-36.
6. Афанасьев Р.А. Дистанционная диагностика азотного питания растений /Р.А. Афанасьев // Плодородие. 2020. № 6 (117). С. 26-29
7. Нестеренко В.А. Влияние обеспеченности почв подвижным фосфором и доз азотных удобрений на формирование урожая и качество яровой пшеницы / В.А. Нестеренко, В.М. Лапушкин // Агрохимический вестник. 2021. № 1. С. 38-42.
8. Емельянов Ю.Я. Приемы эффективного использования фосфорного удобрения / Ю.А. Емельянов, А.Н. Копылов, О.В. Волынкина, Е.В. Кириллова // Агрохимия. 2014. № 7. С. 27-32.
9. Шайхутдинов Ф.Ш. Посевные и урожайные качества семян в зависимости от фона питания в условиях предкамской зоны Республики Татарстан / Ф. Ш. Шайхутдинов, И. М. Сержанов, А. М. Ганиев [и др.] // Вестник Казанского государственного аграрного университета. - 2015. - Т. 10. - № 3(37). - С. 111-114. - DOIhttps://doi.org/10.12737/14781. - EDN VJTLNV.
10. Амиров М.Ф. Влияние уровня минерального питания и микроэлементов на формирование урожая яровой пшеницы / М.Ф. Амиров, Д.И. Толокнов // Достижения науки и техники АПК. 2019. Т. 33. № 5. С. 18-20.
11. Шайхутдинов Ф.Ш. Влияние различных доз минеральных удобрений на формирование урожая яровой пшеницы сорта ульяновская 105 в Предкамской зоне Республики Татарстан / Ф.Ш. Шайхутдинов, И.М. Сержанов, А.Р. Сержанова, Р.И. Гараев, А.Р. Хафизов // Воспроизводство плодородия почв и продовольственная безопасность в современных условиях. сборник трудов международной научно-практической конференции, посвященной 100-летию кафедры агрохимии и почвоведения Казанского ГАУ и 80-летию члена-корреспондента АН РТ доктора сельскохозяйственных наук, профессора Ильшата Ахатовича Гайсина. Казань, 2021. с. 187-192.
12. Гилязов М.Ю. Роль удобрений в повышении устойчивости производства продукции растениеводства / Гилязов М.Ю. // Глобальные вызовы для продовольственной безопасности: риски и возможности. Научные труды международной научно-практической конференции. Казань, 2021. С. 133-140.
13. Миникаев Р. В. Применение минеральных удобрений и урожайность яровой пшеницы в условиях Предкамья Республики Татарстан / Р.В. Миникаев, Ф.Ш. Фасхутдинов // Роль вузовской науки в развитии агропромышленного комплекса: Материалы международной научно-практической конференции, Нижний Новгород, 13-15 октября 2021 года. - Нижний Новгород: ФГБОУ ВО Нижегородская ГСХА, 2021. - С. 88-91.
14. Afanasyev R.A. Remote diagnostics of nitrogen nutrition of plants /R.A. Afanasyev // Fertility. 2020. No. 6 (117). pp. 26-29
15. Yemelyanov Yu.Ya. Methods of effective use of phosphorus fertilizer / Yu.A. Emelyanov, A.N. Kopylov, O.V. Volynkina, E.V. Kirillova // Agrochemistry. 2014. No. 7. pp. 27-32.
16. Shaikhutdinov F.Sh. Sowing and yielding qualities of seeds depending on the background of nutrition in the conditions of the pre-Kama zone of the Republic of Tatarstan / F. Sh. Shaikhutdinov, I. M. Serzhanov, A.M. Ganiev [et al.] // Bulletin of the Kazan State Agrarian University. - 2015. - T. 10. - № 3(37). - Pp. 111-114. - DOIhttps://doi.org/10.12737/14781. - EDN VJTLNV.
