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. Опыты проведены в степной зоне Республики Тыва в 2019–2020 гг., на темно-каштановых, среднесуглинистых почвах, в трехпольном севообороте с короткой ротацией (пар-пшеница-пшеница; пар-многолетние травы-пшеница; пар-овес-пшеница, бессменная пшеница), на двух фонах химизации: без применения минеральных удобрений (контроль, фон 0), с применением минеральных удобрений (фон 1). Показано влияние предшественников и средств химизации на уровень азотного питания растений, урожайность и содержание белка в зерне яровой пшеницы. Выявлено, что лучшие условия азотного питания в почве отмечены при размещении яровой пшеницы после многолетних трав. Внесение минеральных удобрений способствовало росту содержания нитратного азота в почве к фазе всходов на 8,3–38,0 %, кущения и уборки – в 1,2–1,7 раза, в зависимости от различных предшественников. Показано, что содержание нитратного азота в почве соответственным образом отражается на содержании белка в зерне яровой пшеницы. Наилучшие показатели по урожайности и качеству зерна яровой пшеницы отмечены после многолетних трав, в среднем по опыту здесь получена наиболее высокая урожайность яровой пшеницы – 1,63 т/га и высокое содержание белка в зерне пшеницы – 16,6 %. Далее в порядке снижения продуктивности следуют чистый пар (1,44 т/га, 13,8 %), пшеница (1,37 т/га, 14,9 %) и овес (1,04 т/га, 15,4 %). Установлено, что применение средств химизации уменьшило влияние предшественников. При внесении минеральных удобрений урожайность яровой пшеницы увеличилась в среднем по опыту на 34,2 %.
предшественник, пшеница, нитратный азот, урожайность, белок.
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. Коробейников Н.И. Хозяйственно биологические свойства новых сортов яровой мягкой пшеницы Алтайского селекцентра. Барнаул, 2005. С. 215–219.
2. Титов Ю.Н. Формирование качества зерна яровой пшеницы в зависимости от предшественника // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2007. № 2 (28). С.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. Лошаков В.Г. Севообороты и плодородие почвы. М.: Изд-во ВНИИА, 2012. 512 с.
5. Рулева О.В., Семинченко Е.В. Влияние предшественников на формирование урожайности яровой пшеницы по различным предшественникам // Аграрная наука. 2019. № 4. С. 68–72.
6. Белек А.Н., Соловьева В.М., Порядина Е.А. Агроэкологический мониторинг почв земледельческой территории Республики Тыва // Агрохимический вестник. 2017. № 2. С. 55–58.
7. Статистический ежегодник Республики Тыва: стат. сб. Кызыл: Тывастат, 2019. 241 с.
8. Назын-оол О.А. Применение удобрений на дефлированных почвах Республики Тыва. Кызыл: Аныяк, 2006. 255 с.
9. Сорокин О.Д. Прикладная статистика на компьютере. Краснообск: РПО СО РАСХН, 2004. 162 с.
10. Каличкин В.К., Захаров Г.М., Крупская Т.Н. Влияние предшественников и агрохимикатов на уржайность яровой пшеницы // Вестн. Рос. акад. с.-х. наук. 2004. № 3. С. 37–40.
