The research objective was to study the influence of predecessors and mineral fertilizers on the productivity and the qualities of grain of spring-sown wheat. The research problems were to study the influence of predecessors and mineral fertilizers on the dynamics of the content of nitrate nitrogen in the soil; to estimate the influence of various predecessors and mineral fertilizers on productivity of spring-sown wheat, quality indicators of grain. The experiments were made in a steppe zone of the Republic of Tyva in 2019–2020, on dark-chestnut, medium loamy soils, in a three-field crop rotation with short rotation (fallow-wheat-wheat; fallow – perennial herbs wheat; fallow – oats – wheat, permanent wheat), on two backgrounds of chemicalixation: without use of mineral fertilizers (control, background 0), with use of mineral fertilizers (background 1). The influence of predecessors and funds of chemicalixation on the level of nitric food of plants, productivity and protein content in grain of spring-sown wheat was shown. It was revealed that the best conditions of nitric food in the soil had been noted at the placement of spring-sown wheat after perennial herbs. Introduction of mineral fertilizers promoted the growth of the content of nitrate nitrogen in the soil to a phase of shoots for 8.3–38.0 %, bushing and harvesting – by 1.2–1.7 times, depending on various predecessors. It was shown that the content of nitrate nitrogen in the soil was reflected in corresponding way in protein content in grain of spring-sown wheat. The best indicators on productivity and quality of grain of spring-sown wheat are noted after perennial herbs, on average by experience the highest productivity of spring-sown wheat – 1.63 t/hectare and high wheat grain protein content – 16.6 % was received here. Further as decrease in the efficiency bare fallow (1.44 t/hectare, 13.8 %), wheat (1.37 t/hectare, 14.9 %), and oats (1.04 t/hectare, 15.4 %) followed. It was established that application of means of chemicalixation reduced the influence of predecessors. At introduction of mineral fertilizers the productivity of spring-sown wheat increased on average by the experiment by 34.2 %.
predecessor, wheat, nitrate nitrogen, productivity, protein.
Введение. В Республике Тыва яровую пшеницу возделывают на значительных площадях. Большинство хозяйств получают невысокую урожайность зерна этой культуры. Одной из причин недобора урожая является нарушение чередования культур в севообороте. Именно предшественник во многом определяет уровень обеспеченности почвы влагой и элементами минерального питания [1]. Предшественник позволяет эффективно применять агротехнические приемы и реализовать потенциал продуктивности яровой пшеницы [2–5]. Другой причиной снижения урожайности пшеницы является сокращение внесения минеральных удобрений. В 1980–1990 гг. посевные площади получали 54 кг/га минеральных удобрений. С 1996 г. внесение минеральных удобрений снизилось в 13,5 раз (4 кг/га) [6]. По состоянию на 01.01.2019 г. пахотные почвы Тувы имеют низкое содержание гумуса – 76 %. Почти все почвы Тувы, кроме южных черноземов, характеризуются пониженным содержанием азота [7]. Такое положение дел указывает на то, что регулирование азотного режима почвы – одно из важнейших направлений повышения продуктивности яровой пшеницы. Опыт прошлых лет земледелия Тувы свидетельствует о том, что применение удобрений является решающим фактором роста плодородия почвы и продуктивности сельскохозяйственного производства [8].
Цель исследования: изучить влияние предшественников и минеральных удобрений на урожайность и качества зерна яровой пшеницы.
Задачи исследования:
– изучить действие предшественников и минеральных удобрений на динамику содержания нитратного азота в почве;
– оценить влияние различных предшественников и минеральных удобрений на урожайность яровой пшеницы, качественные показатели зерна.
Материалы и методы исследования. Исследование по изучению севооборотов проводится с 2006 г. на опытно-экспериментальных полях Тувинского НИИСХ. Почвы опытного участка – темно-каштановая, по гранулометрическому составу – легкий суглинок. Нейтральная реакция почвенного раствора рН – 7,0, содержание гумуса – 4,6–4,7 %, общего азота – 0,20 %. Обеспеченность подвижным фосфором по Мачигину средняя (16 мг/кг), обменным калием по Мачигину низкая (138 мг/кг).
В 2017 г. заложены трехпольные севообороты с короткой ротацией (чистый пар-пшеница-пшеница; пар-многолетние травы-пшеница; чистый пар-суданка+горох-пшеница; чистый пар-овес-пшеница), бессменная пшеница. Поля севооборотов размещались рендомизированно, площадь учетной делянки 84 м2, опыт проводился в 3-кратной повторности. Опыт заложен в двух фонах химизации: без применения удобрений (контроль, фон 0), применение удобрений (фон 1). Удобрение в виде нитроаммофоски (NPK=16-16-16) вносили весной под посев яровой пшеницы из расчета 60 кг д.в./га. Обработка чистого пара начиналась с ранневесеннего боронования БИГ-3 на глубину 6–8 см в III декаде апреля. Предпосевная обработка почвы проводилась СЗС-2,1. Посев пшеницы проведен сеялкой СЗС-2,1.
Статистическая обработка проведена с помощью программы Snedecor V4 [9].
Результаты исследования и их обсуждение. Главным источником азотного питания растений является нитратный азот. Количественное содержание этой формы азота в почве определяется гидротермическими условиями, активностью почвенных процессов и размещением культур в севообороте [10].
В нашем исследовании в начале вегетации яровой пшеницы содержание нитратного азота в почве после многолетних трав было выше в 1,3–2,0 раза в сравнении с другими предшественниками (табл. 1).
Таблица 1
Запасы нитратного азота в слое почвы 0–20 см в зависимости от предшественников
и средств химизации (2019–2020 гг.), кг/га
|
Удобрение (фактор А) |
Предшественник (фактор В) |
Среднее по фактору А |
|||
|
Чистый пар |
Пшеница |
Многолетние травы |
Овес |
||
|
Всходы |
|||||
|
0 |
53,0 |
42,5 |
64,5 |
36,0 |
49,0 |
|
1 |
68,0 |
50,7 |
89,0 |
39,0 |
61,7 |
|
Среднее по В |
60,5 |
46,6 |
76,8 |
37,5 |
55,3 |
|
НСР05 по фактору А |
0,8 |
||||
|
НСР05 по фактору В |
1,4 |
||||
|
НСР05 по фактору АВ |
2,4 |
||||
|
Кущение |
|||||
|
0 |
11,0 |
17,5 |
21,5 |
20,5 |
17,6 |
|
1 |
17,5 |
22,0 |
43,0 |
36,5 |
29,8 |
|
Среднее по В |
14,3 |
19,8 |
32,3 |
28,5 |
23,7 |
|
НСР05 по фактору А |
0,3 |
||||
|
НСР05 по фактору В |
0,5 |
||||
|
НСР05 по фактору АВ |
0,8 |
||||
|
Уборка |
|||||
|
0 |
10,0 |
16,5 |
35,5 |
19,5 |
20,4 |
|
1 |
16,0 |
20,0 |
36,8 |
22,5 |
23,8 |
|
Среднее по В |
13,0 |
18,3 |
36,2 |
21,0 |
22,1 |
|
НСР05 по фактору А |
0,3 |
||||
|
НСР05 по фактору В |
0,5 |
||||
|
НСР05 по фактору АВ |
0,8 |
||||
В период всходов минеральные удобрения способствовали повышению содержания нитратов по всем предшественникам: по пару увеличение составило 28,3 %; по пшенице – 19,3; по многолетним травам – 38; по овсу – 8,3 %.
В дальнейшем наблюдается снижение нитратного азота в почве. Связано это с усиленным потреблением азота посевами пшеницы и обильными осадками, выпавшими во второй фазе вегетации пшеницы. В фазу кущения пшеницы содержание нитратного азота в почве в среднем по опыту снизилось на 57,1 %, к моменту уборки – на 60,0 %. Но все же на удобренных вариантах содержание азота оставалось выше в 1,2–1,7 раза. Наиболее высокое содержание азота в почве отмечено после многолетних трав, где азота нитратов было на 18,0–23,2 кг/га больше, чем на контроле.
Изучаемые факторы существенно влияли на урожайность зерна яровой пшеницы. Так, высокая урожайность яровой пшеницы в среднем по опыту отмечена после многолетних трав (табл. 2). Применение удобрений уменьшает значение предшественников и приводит к увеличению урожайности пшеницы по всем предшественникам, особенно по чистому пару, переводя в категорию лучших. Так, внесение удобрений по чистому пару увеличило урожайность пшеницы на 57,1 %, а при размещении пшеницы по пшенице – только на 34,2 %.
Таблица 2
Урожайность яровой пшеницы в зависимости от различных предшественников
и средств химизации (2019–2020 гг.), т/га
|
Удобрение (фактор А) |
Предшественник (фактор В) |
Среднее по фактору А |
|||
|
Чистый пар |
Пшеница |
Многолетние травы |
Овес |
||
|
0 |
1,12 |
1,17 |
1,45 |
0,93 |
1,17 |
|
1 |
1,76 |
1,57 |
1,81 |
1,14 |
1,57 |
|
Среднее по В |
1,44 |
1,37 |
1,63 |
1,04 |
1,36 |
|
НСР05 по фактору А |
0,018 |
||||
|
НСР05 по фактору В |
0,033 |
||||
|
НСР05 по фактору АВ |
0,056 |
||||
Содержание белка в зерне пшеницы в наших исследованиях варьировало от 13,0 до 17,2 % в зависимости от применения средств химизации и предшественников (табл. 3). Отмечено высокое содержание белка в зерне по многолетним травам и овсу на обоих уровнях химизации. Связано это с высокими показателями нитратного азота в почве во второй фазе вегетации пшеницы по этим предшественникам.
Таблица 3
Содержание белка в зерне пшеницы в зависимости от различных предшественников
и средств химизации (2019–2020 гг.), %
|
Удобрение (фактор А) |
Предшественник (фактор В) |
Среднее по фактору А |
|||
|
Чистый пар |
Пшеница |
Многолетние травы |
Овес |
||
|
0 |
13,0 |
14,4 |
15,9 |
15,0 |
14,6 |
|
1 |
14,6 |
15,4 |
17,2 |
16,2 |
15,9 |
|
Среднее по В |
13,8 |
14,9 |
16,6 |
15,4 |
15,2 |
|
НСР05 по фактору А |
0,018 |
||||
|
НСР05 по фактору В |
0,033 |
||||
|
НСР05 по фактору АВ |
0,056 |
||||
Выводы. Лучшим предшественником яровой пшеницы по обеспеченности нитратным азотом являются многолетние травы. Здесь получена в среднем по опыту высокая урожайность – 1,63 т/га и высокое содержание белка в зерне – 16,6 %. Внесение минеральных удобрений увеличивает урожайность пшеницы в среднем по опыту на 34,2 %.
1. Korobeynikov N.I. Hozyaystvenno biologicheskie svoystva novyh sortov yarovoy myagkoy pshenicy Altayskogo selekcentra. Barnaul, 2005. S. 215–219.
2. Titov Yu.N. Formirovanie kachestva zerna yarovoy pshenicy v zavisimosti ot predshestvennika // Vestnik Altayskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2007. № 2 (28). S.11–15.
3. Lamprecht S.C. et al. Effect of crop rotation on cron rot and the incidence of Fusarumpsen-dograminearum in wheat in the Western Cape sath Afrika // Avstralasian Plant Pathology. 2006. Vol. 35. iss 4. P. 419–426.
4. Loshakov V.G. Sevooboroty i plodorodie pochvy. M.: Izd-vo VNIIA, 2012. 512 s.
5. Ruleva O.V., Seminchenko E.V. Vliyanie predshestvennikov na formirovanie urozhaynosti yarovoy pshenicy po razlichnym predshestvennikam // Agrarnaya nauka. 2019. № 4. S. 68–72.
6. Belek A.N., Solov'eva V.M., Poryadina E.A. Agroekologicheskiy monitoring pochv zemledel'cheskoy territorii Respubliki Tyva // Agrohimicheskiy vestnik. 2017. № 2. S. 55–58.
7. Statisticheskiy ezhegodnik Respubliki Tyva: stat. sb. Kyzyl: Tyvastat, 2019. 241 s.
8. Nazyn-ool O.A. Primenenie udobreniy na deflirovannyh pochvah Respubliki Tyva. Kyzyl: Anyyak, 2006. 255 s.
9. Sorokin O.D. Prikladnaya statistika na komp'yutere. Krasnoobsk: RPO SO RASHN, 2004. 162 s.
10. Kalichkin V.K., Zaharov G.M., Krupskaya T.N. Vliyanie predshestvennikov i agrohimikatov na urzhaynost' yarovoy pshenicy // Vestn. Ros. akad. s.-h. nauk. 2004. № 3. S. 37–40.
