Влияние агротехнических приемов на продуктивность озимой пшеницы в условиях ЦЧР

Интенсификация сельскохозяйственного производства требует применения минеральных удобрений в повышенных дозах, иначе снижается плодородие почвы и урожайность культур (Мальцев, 2000; Назарюк, Калимуллина, 2010).
В последние годы для удовлетворения потребности растений в питательных элементах удобрения применяют явно недостаточно, что сильно сдерживает проявление потенциальных возможностей генотипа сорта (Никитишен, 2002). В таких условиях особенно актуальным становится вопрос о применении минеральных удобрений в рациональных дозах (Ягодин и др., 2002), использования приемов повышения их эффективности (Лукин, 1999).
Исследования проводились в 2011-2013 годах в лаборатории плодородия почв и мониторинга ГНУ Белгородский НИИСХ Россельхозакадемии. Почва опытного участка – чернозем типичный среднемощный малогумусный тяжелосуглинистый на лессовидном суглинке. Территория места проведения исследований расположена в зоне умеренно-континентального климата. Среднегодовая температура воздуха в годы исследований составляла +10.4ºС, среднесуточная температура самого холодного месяца – -10.6 ºС, а самого тёплого месяца – +23.4 ºС. Летом преобладает малооблачная погода. В стационарном полевом опыте, заложенном в 1987 году, изучалось влияние длительного применения способов основной обработки почв, а также различных доз органических и минеральных удобрений на азотный режим чернозема типичного и продуктивность озимой пшеницы. Чередование культур в севооборотах: зернопропашной – горох, озимая пшеница, сахарная свекла, ячмень, кукуруза на силос; плодосменный – эспарцет 1 года пользования, эспарцет 2 года пользования, озимая пшеница, сахарная свекла, ячмень + эспарцет. В опыте изучались три способа основной обработки почвы: отвальная вспашка ПЛН-5-35 на глубину 20-22 см, которой предшествует дисковое лущение на глубину 8-10 см; безотвальная обработка плугом типа «Параплау» на глубину 20-22 см; минимальная обработка дисковой бороной БДТ-7 на глубину 10-12 см. Органические удобрения вносили один раз в ротацию севооборота под сахарную свеклу в дозе80 т/га, что соответствовало насыщенности 16 т на 1 га севооборотной площади. Минеральные удобрения вносились ежегодно под каждую культуру в одинарной и двойной дозах. Одинарная доза удобрений рассчитана на простое воспроизводство поч­венного плодородия и двойная – на расширенное.
Цель исследования – изучение влияния длительного применения способов основной обработки почвы, минеральных и органических удобрений в севообороте на азотный режим чернозема типичного, а также на урожайность и качество зерна озимой пшеницы.
Об обеспеченности растений почвенным азотом судят по содержанию в почве минерального азота, который в пахотном слое составляет небольшую часть (1-5%), главным образом в виде нитратов и аммония (В.Г. Минеев, 2001). Нитратный азот не закрепляется в почвенном поглощающем комплексе и вертикально мигрирует по профилю, поэтому о динамике содержания нитратного азота в почве нужно судить не только по его содержанию в гумусово-аккумулятивном горизонте, но и в более нижних слоях. Кроме того, процессы миграции нитратного азота всегда сопровождаются активной минерализацией органического вещества в верхних горизонтах почвы и выносом минерального азота урожаем сельскохозяйственных культур (Г.И. Уваров, В.Д. Соловиченко, 2009).
Содержание нитратного азота в слое почвы 0-10 см в плодосменном севообороте в варианте без удобрений было выше при безотвальной обработке (6.5 мг/кг), чем при вспашке и минимальной обработке (2.4 и 4.6 мг/кг соответственно) (табл. 1). Внесение минеральных удобрений в двойной дозе как без внесения органических удобрений, так и при последействии навоза повышало содержание азота при вспашке на 0.2 и 1.3 мг/кг,при безотвальной обработке – на 21.0 и 11.2 мг/кг,при минимальной обработке – на 1.7 и 1.0 мг/кгсоответственно. Такая же закономерность наблюдалась и в зернопропашном севообороте, в котором прибавка составила 1.8 и 2.0 мг/кг при вспашке, 1.3 и 1.7 мг/кг – при безотвальной обработке. При минимальной обработке, наоборот, наблюдалось снижение на 7.2 и 1.8 мг/кг соответственно. В целом по двум севооборотам можно сказать, что содержание нитратного азота было выше по вспашке в зернопропашном севообороте, а по безотвальной и минимальной обработках – в плодосменном. Содержание нитратного азота сильно изменялось по слоям почвы, что связано с его высокой подвижностью и миграцией вниз по профилю почвы.



Доказано, что озимая пшеница больше других культур требовательна к условиям питания. На образование одного центнера зерна с соответствующим количеством соломы и половы озимая пшеница выносит из почвы с урожаем 3-3.5 кг азота, 1-1.3 кг фосфора и 2-3 кг калия (Найдин, 1963). Аналогичные результаты были получены и в условиях Белгородской области (Доманов, 1999).
В результате проведенных исследований было установлено, что удобрения оказывали существенное влияние на урожайность и качество зерна озимой пшеницы, в отличие от способов основной обработки почвы (табл. 2, 3).





В плодосменном севообороте прибавка урожайности от минеральных удобрений при минимальной обработке несколько превзошла прибавку при вспашке: соответственно 14.7 и 13.4 ц/га.При безотвальной обработке прибавка составила 10.7 ц/га. Наибольшая прибавка урожайности от минеральных удобрений в зернопропашном севообороте наблюдалась при проведении вспашки и внесении двойной дозы – 15.3 ц/га.При безотвальной обработке прибавка составила10.3 ц/га, при минимальной – 11.0 ц/га. При внесении минеральных удобрений в двойной дозе по фону 80 т/га навоза (максимальная насыщенность удобрениями) подобная закономерность сохранилась. Прибавка урожайности при вспашке, безотвальной и минимальной обработках составила соответственно 10.7, 8.6 и 7.0 ц/га. Урожайность озимой пшеницы в зернопропашном севообороте без применения удобрений превысила урожайность в плодосменном севообороте по вспашке на 1.5 ц/га и безотвальной обработке – на 2.7 ц/га, но уступила при минимальной обработке на 3.7 ц/га. Также в плодосменном севообороте при сравнении с зернопропашным севооборотом прибавка урожайности была несколько выше от последействия 80 т/га навоза: 1.2 ц/га при вспашке и 1.3 ц/га при минимальной обработке.
Содержание сырого протеина и клейковины в варианте без применения удобрений было выше в зернопропашном севообороте по сравнению с плодосменным: соответственно при вспашке – на 1.7 и 11.8% и при безотвальной – на 1.2 и 10.9%. При минимальной обработке содержание сырого протеина было одинаковым в обоих севооборотах. В плодосменном севообороте с ростом дозы удобрений наблюдалось повышение содержания сырого протеина как в варианте без внесения навоза, так и по фону последействия навоза при вспашке. В зернопропашном севообороте подобная закономерность отмечена только при увеличении доз минеральных удобрений. По фону последействия навоза при увеличении доз минеральных удобрений содержание сырого протеина стало снижаться на 0.2-0.4%.
Таким образом, можно сделать вывод о том, что в условиях юго-западной части Центрально-Черноземного региона наиболее эффективным способом для достижения высокой урожайности и качества озимой пшеницы является безотвальная обработка.

Ступаков А.Г. – д.с.-х.н., профессор кафедры земледелия и агрохимии ФГБОУ ВО Белгородский ГАУ им. В.Я. Горина, e-mail: alex.stupackow@yandex.ru

Ореховская А.А. – аспирант кафедры земледелия и агрохимии ФГБОУ ВО Белгородский ГАУ им. В.Я. Горина, e-mail: sangvisorba@rambler.ru

Авторы выражают благодарность Главе Филиала некоммерческой негосударственной организации «Международный институт питания растений» Ивановой С.Е. за содействие в подготовке статьи.

Литература

Доманов М.Н. Продуктивность озимой пшеницы в зависимости от основной обработки почвы, удобрений и средств защиты растений в Центральном Черноземье: диссертация на соискание ученой степени канд. с/х наук. Спец. 06.01.01 / Доманов М.Н. - Белгород, 1999. - 161 с.

Лукин С.В. Эколого-агрохимические основы адаптивных систем земледелия для эрозионно-опасных и загрязненных тяжелыми металлами агроландшафтов в ЦЧР России: Автореф. дис... доктора с.-х. наук. М.: ВИУА, 1999. - 46 с.
Мальцев В.Т. Условия азотного питания полевых культур и применение азотных удобрений на почвах приангарья: Автореф. дис... д-ра с.-х. наук. Омск: изд-во ОмГАУ, 2000. - 33 с.
Минеев В.Г. Практикум по агрохимии: Учебное пособие. – М.: МГУ, 2001. -689 с.
Назарюк В.М. Влияние удобрений и растительных остатков на плодородие почвы, продуктивность и химический состав зерновых культур / В.М. Назарюк, Ф.Р. Калимуллина // Агрохимия, 2010. - №6. - с. 18-27
Найдин П.Г. Удобрение зерновых и зернобобовых культур / П.Г. Найдин. - М.: Сельхозиздат, 1963. - 264 с.
Никитишен В.И. Плодородие почвы и устойчивость функционирования агроэкосистемы / В.И. Никитишен. - М.: Наука, 2002. - 258 с.
Уваров Г.И. Азотный режим чернозема типичного при возделывании культур в севооборотах / Г.И. Уваров, В.Д. Соловиченко // Агрохимия, 2009. - №4. - С. 5-10
Ягодин Б.А. Агрохимия / Б.А. Ягодин, Ю.П. Жуков, В.К. Кобзаренко.- М.: Колос, 2002. - 583 с.