Питательный режим почвы при возделывании яровой твёрдой пшеницы в Среднем Заволжье



Введение. В настоящие время яровая твердая пшеница в Поволжье и Урале является одной из самых востребованных конкурентоспособных и эффективных сельскохозяйственных культур. Имеются сорта, соответствующие мировому уровню. Однако распространение этой культуры в регионе остаётся незначительным [1, 2, 7, 9].

Основные причины, сдерживающие увеличение площадей яровой твердой пшеницы – более затратные технологии возделывания и недостаточное количество перерабатывающих предприятий [7].

Предыдущими исследованиями было установлено, что основным приёмом интенсификации при возделывании яровой твёрдой пшеницы является интегрированная защита растений от болезней вредителей и сорняков [1, 5].

Однако, возделываемые новые сорта яровой пшеницы интенсивного типа характеризуются повышенными требованиями к условиям минерального питания. При прежней агротехнике и уровне минерального питания урожайность новых сортов находится на уровне и ниже старых [1, 7].

Яровая пшеница дает высокие урожаи при хорошей обеспеченности азотом и фосфором в период от начала кущения до выхода в трубку. Если пшеница была хорошо обеспечена азотом и фосфором до начала колошения, то урожайность ее практически не снижается даже в том случае, когда в более поздние фазы их содержание в почве ограничено [6].

Целью исследований являлось выявление влияния систем удобрений при разных способах основной обработки на питательный режим почвы при возделывании яровой твёрдой пшеницы.

Материалы и методы проведения исследования. Исследования проводились в зернопаропропашном севообороте в 2013-2015 годах с чередованием культур: чистый пар – озимая пшеница – соя – яровая твёрдая пшеница – ячмень – подсолнечник на двух фонах способов основной обработки (ежегодной вспашке и дифференцированной обработки почвы в севообороте) изучались различные уровни интенсивности пашни, в том числе под яровую пшеницу:

I. Вспашка без удобрений (контроль);

II. Вспашка + N₃₀;

III. Прямой посев без удобрений;

IY. Прямой посев + биопрепараты;

Y. Прямой посев + N₃₀;

VI. Прямой посев + N₃₀ + инсектициды;

VII.Прямой посев + N₄₅ + инсектициды.

Азотные удобрения (аммиачную селитру) вносили весной перед посевом.

Почва опытного участка – чернозем обыкновенный, малогумусный, среднемощный, среднесуглинистый.

Повторность опыта 3-х кратная, размер делянок 1100м². Учётная площадь 200 м².

В качестве приёмов воспроизводства почвенного плодородия использовались: измельчённая солома и пожнивно-корневые остатки (ПКО) убираемых культур.

Посев сорта Безенчукская Нива производился посевным агрегатом АУП – 18.05.

Содержание в почве нитратов определялось ионометрическим методом в модификации ЦИНАО; подвижных соединений фосфора и калия – по методу Чирикова, [3, 4].

Погодные условия вегетационного периода культуры за годы исследований были в пределах нормы (ГТК= 0,64-0,77.). При этом в критические по влагообеспеченности фазы развития пшеницы (кущение-колошение), в 2013 и 2015 годах наблюдалась атмосферная засуха сильной интенсивности (ГТК-0,31 и 0,21 соответственно).

Обсуждение и результаты исследований. Проведённые исследования показали, что наибольшее влияние на содержание питательных веществ в почве оказывает внесение минеральных удобрений (табл. 1).

Так, на варианте «вспашка +N₃₀»содержание нитратов в почве (в слое 0-40 см) увеличилось на 29,0 мг/кг (121%), на фоне прямого посева – на 11,1 – 31,8 мг/кг (34-98%).

Внесенное под предшественник (сою) сложное минеральное удобрение оказало положительное последействие на изучаемую культуру на варианте «вспашка + N₃₀». Содержание подвижных фосфатов здесь увеличилось – на 13,7 мг/кг (7,1%).

На фоне прямого посева изменения в содержании P₂O₅, были менее существенны, при этом их количество на всех 5 вариантах находилось на очень высоком уровне.

Изменения обменного калия в весенний период было на уровне фосфатов. На «вспашке +N₃₀», по сравнению с естественным по плодородию фоне, количество K₂O увеличилось на 11,5 мг/га (6,9%), на варианте «прямого посева + N₄₅+ инсектициды» – на 10,1 мг/га (5,4%).

Таблица 1

Питательный режим почвы под посевами яровой твёрдой пшеницы (2013-2015 гг.)

Вариант	Слои почвы, см	NO3		P2O5		K2O
		Весна	После уборки	Весна	После уборки	Весна	После уборки
1.Вспашка без удобрений (контроль)	0-20	23,3	27,7	208,1	200	174,2	191,2
	20-40	24,5	25,9	179,8	179,2	151,2	158,2
	0-40	23,9	26,8	193,9	189,5	162,6	174,8
2.Вспашка+N30 под культуру;	0-20	61,9	65,1	232	216,2	194,8	181,8
	20-40	43,9	35,8	183,3	175,8	153,2	162,5
	0-40	52,9	59,9	207,6	196,2	174,0	172,3
3.Прямой посев без удобрений;	0-20	32,5	33,3	239,6	235,8	217,3	208,3
	20-40	32,7	28,5	198,2	178,6	153,6	169,2
	0-40	32,6	30,8	218,9	207,2	185,4	188,9
4.Прямой посев + биопрепараты;	0-20	34,2	20,8	243,3	216	214,2	189,5
	20-40	30,1	18,3	218	207,3	166,6	170,8
	0-40	32,2	19,5	225	217,8	190,4	180,1
5. Прямой посев + N30 под культуру;	0-20	51,5	36,9	242,2	231,6	21,2	214,2
	20-40	36,0	35,9	181,5	200,0	146,6	175,6
	0-40	43,7	36,4	211,9	215,8	179,4	195
6.Прямой посев + N30 под культуру + инсектициды;	0-20	52,1	26,7	231,5	244,5	188,2	195,6
	20-40	39,5	34,9	198,4	190	154,5	175,2
	0-40	45,7	30,8	214	217,2	171,3	185,6
7.Прямой посев + N40+ инсектициды;	0-20	81,7	42,6	267,4	271,3	234,6	240,6
	20-40	46,7	42,7	207,8	211,8	156,3	191,2
	0-40	64,2	42,7	237,6	241,7	195,4	215,9

После уборки яровой твердой пшеницы наибольшее количество нитратов также было отмечено на удобренных делянках. Преимущество варианта «вспашка +N₃₀», по сравнению с естественным фоном по плодородию составило – 33,1 мг/кг (123%), на «прямом посеве + N₃₀» – 5,6 мг/кг (38%), «прямым посевом + N₄₅ + инсектициды» – 11,9 мг/га (38%).

По содержанию подвижных фосфатов и обменного калия выявлена аналогичная закономерность с весенними показателями.

При послойном анализе элементов питания в почве было установлено, что на естественных по плодородию фонах (1, 3, 4 вар.), в весенний период содержание NO₃ в пахотном и подпахотных слоях существенно не изменялось. При внесении азотных удобрений наибольшее содержание нитратов в 1,3-1,8 раза выявлено в верхнем слое. К уборке урожая разница между слоями выравнивалась.

Наибольшее содержание подвижных фосфатов и обменного калия, вследствие меньшей подвижности в почве, по сравнению с нитратами, установлено в верхнем 0-20 см слое. Такая закономерность прослеживалась в течение всего вегетационного периода.

В Поволжье на чернозёмах и каштановой почве, по многолетним данным учёных прибавка урожая яровой пшеницы от внесения азотно-фосфорных удобрений, по сравнению с озимой, в абсолютных показателях снижалась в 1,5 раза, но в относительных возрастала до 16-42% [8, 10].

В наших исследованиях при аномальных засушливых условиях в критические по влагообеспеченности фазы развития растений в 2013, 2015 годах в среднем за 2013-2015 годы получена урожайность на уровне 1,37-1,68 т/га.

Прибавка урожая от применения аммиачной селитры при высокой культуре земледелия составила 0,16 т/га (11,7%), при оплате питательных веществ туков 5,3 кг/кг д.в. Совместное применение азотных удобрений и инсектицидов увеличивало урожайность на 0,19-0,31 т/га (13,3-22,6%).

Выводы. Таким образом, результаты исследований 2013-2015 года свидетельствуют о том, что даже в аномальных засушливых условиях Среднего Заволжья применение азотных удобрений под яровую твёрдую пшеницу Безенчукская Нива на чернозёме обыкновенном с высоким и очень высоким содержанием подвижных фосфатов и обменного калия экономически эффективно, существенно улучшает азотный режим питания растений и математически доказуемо на 11,7% увеличивает урожайность культуры.

Литература:

1. Горянин, О. И. Агротехнологические основы повышения эффективности возделывания полевых культур на чернозёме обыкновенном Среднего Заволжья: дис. … д-ра с.-х. наук: 06.01.01 / Горянин Олег Иванович. – Саратов, 2016. – 477 с.
2. Горянин, О. И. Эффективность возделывания сельскохозяйственных культур в степном Заволжье /О. И. Горянин, Т. А. Горянина //Аграрный научный журнал. – 2013. –№11. – С.19-22.
3. ГОСТ 26204 – 91. Почвы. Определение подвижных соединений фосфора и калия по методу Чирикова в модификации ЦИНАО. Введ. 1993-07-01. – М.: Изд-во стандартов, 1991. – 5 с.
4. ГОСТ 26951 – 86. Почвы. Определение нитратов ионометрическим методом. Введ. 1987-07-01. – М.: Изд-во стандартов, 1984. – 7 с.
5. Интегрированная защита яровой твердой пшеницы в Среднем Заволжье / О. И. Горянин, И. Ш. Шакуров, Б. Ж. Джангабаев, А. П.Чичкин, Е. В. Щербинина // Защита и карантин растений. – 2015. – № 12. – С.24-26.
6. Минеев, В. Г. Агрохимия: Учебник / В. Г. Минеев. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Колос С, 2004. – 720 с.
7. Производство высококачественного зерна яровой твердой пшеницы в Среднем Поволжье: науч.-практ. руковод. /С. Н. Шевченко, В. А. Корчагин, О. И. Горянин, П. Н. Мальчиков, А. А. Вьюшков, А. П. Чичкин; науч. ред., сост. В. А. Корчагин; Самарский НИИСХ. – Самара: СамНЦ РАН, 2010. – 75 с.
8. Чичкин, А. П. Агроэкологические основы воспроизводства плодородия и формирования урожаев на обыкновенных чернозёмах Среднего Заволжья: автореф. дис. … д-ра с.-х. наук: 06.01.04 / Чичкин Анатолий Петрович. – М., 1999. – 57 с.
9. Шевченко, С. Н. Региональные изменения погодных условий и их влияние на сельскохозяйственное производство /С. Н. Шевченко, В. А. Корчагин, О. И. Горянин //Достижения науки и техники АПК. – 2010. – №3. – С.10-12.
10. Эффективность длительного применения удобрений в агроценозах степной зоны Саратовского Поволжья в условиях аридного климата /М. П. Чуб, В. В. Пронько, Т. М. Ярошенко [и др.] // Бюллетень Географической сети опытов с удобрениями. – Вып. 15. – М.: ВНИИА, 2014. – 56 с.