Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Влияние гидротермических условий вегетационного периода на урожайность яровой пшеницы и эффективность азотных удобрений 9
1.1 Показатели оценки гидротермических условий вегетационного периода 9
1.2 Влияние гидротермических условий на урожайность яровой пшеницы 18
1.3 Гидротермические условия вегетационного периода и эффективность азотных удобрений 25
1.3.1 Влияние погодных условий на влагообеспеченность и азотный режим почв 25
1.3.2 Процессы трансформации азотных удобрений в почве 28
1.4 Характеристика основных методов расчета доз азотных удобрений 33
Глава 2 Объекты и методы исследования 44
2.1 Условия и схемы проведения опытов 44
2.2 Методы измерений и наблюдения в опытах 47
2.3 Гидротермические условия лет исследований 47
Глава 3 Особенности гидротермических условий в Центральной лесостепи Приобья и их влияние на запасы продуктивной влаги и нитратного азота в почве 53
3.1 Сравнительная оценка гидротермических условий Центральной лесостепи Приобья 53
3.2 Влияние гидротермических условий на урожайность яровой пшеницы 60
3.3 Ранжирование егетационных периодов по динамике запасов продуктивной влаги в почве 64
3.4 Динамика запасов нитратного азота в почве в зависимости от типа увлажнения вегетационного периода 71
Глава 4 Влияние условий увлажнения вегетационного периода на продукционный процесс яровой пшеницы и эффективность азотных удобрений 76
4.1 Продукционный процесс яровой пшеницы 76
4.1.1 Накопление надземной биомассы 76
4.1.2 Влияние стартовых запасов влаги в почве и осадков вегетационного периода на урожайность яровой пшеницы 81
4.1.3 Водопотребление яровой пшеницы 85
4.2 Использование пшеницей азота почвы и удобрения при различных условиях увлажнения 93
4.2.1 Вынос азота почвы и удобрений надземной биомассой пшеницы 93
4.2.2 Вынос азота зерном с учетом побочной продукции 100
4.2.3 Величина текущей минерализации азота почвы 101
4.2.4 Агрономическая эффективность азотных удобрений 105
4.2.5 Экономическая эффективность возделывания яровой пшеницы 108
Глава 5 Совершенствование балансового подхода к расчету доз азотных удобрений 113
5.1 Модификация балансового метода расчета доз азотного удобрения на планируемую урожайность 113
5.2 Расчет возможной урожайности пшеницы и дозы азотного удобрения 115
Предложения производству
Список литературы
Приложения
- Показатели оценки гидротермических условий вегетационного периода
- Сравнительная оценка гидротермических условий Центральной лесостепи Приобья
- Накопление надземной биомассы
- Расчет возможной урожайности пшеницы и дозы азотного удобрения
Показатели оценки гидротермических условий вегетационного периода
В настоящее время существует много различных классификаций климата. Однако ни одна из принятых классификаций (Берг, 1931; Кеппен, 1938; Алисов, 1936; и др.) не может быть достаточно эффективно использована для определения условий увлажнения посевов применительно к сельскому хозяйству. Это объясняется тем, что многие важные показатели климата не связаны или слабо связаны с объектами и процессами сельскохозяйственного производства. Многие классификации в качестве основных учитывают такие показатели, как годовой ход температуры воздуха, годовую сумму осадков и др. Однако для яровых культур, использующих лишь летний вегетационный период, эти показатели не имеют существенного значения (Искандарян, 2001; Хомяков, 2002).
Анализ литературных материалов показал, что для характеристики условий увлажнения вегетационного периода используются прямые и косвенные показатели. Прямым показателем влагообеспеченности растений является величина запаса продуктивной влаги в пахотном и метровом слоях почвы. Но большинство исследователей пыталось использовать в качестве количественной оценки степени засушливости такие показатели, которые только косвенно определяют состояние растений и урожайность. Косвенными показателями служат коэффициенты увлажнения, представляющие собой большей частью отношение ресурсов влаги (осадков, влажности почвы и др.) к возможному ее расходу (испаряемости или фактору ее характеризующему). К ним относятся: гидротермический коэффициент (ГТК) Г.Т. Селянинова (Селянинов, 1928), коэффициенты увлажнения Н.И. Иванова (1948), А. М. Алпатьева (1952), В.А. Понько (2006), гидрофактор В.Р. Волобуева (1973), биоклиматический потенциал Д.И. Шашко (1985), радиационный индекс сухости М. И. Будыко (1958) и др. Несмотря на существенные различия в формулах расчета данных показателей все они, в конечном итоге, характеризуют соотношение между количеством осадков и температурой воздуха. Используемая в данных показателях потенциальная испаряемость влаги, как правило, не измеряется непосредственно, а рассчитывается по температуре воздуха (Иванов, 1941; Синицина и др., 1973). При этом некоторые исследователи полагают, что ни температура воздуха, ни его относительная влажность, ни осадки не воздействуют на водный баланс растений непосредственно, их действие на состояние растений может проявляться только через изменение испаряемости и влажности почвы (Чирков, 1988).
Иногда исследователи используют в качестве показателя интенсивности засухи величину дефицита испарения, под которой понимается разность между испаряемостью и фактическим суммарным испарением. При этом принимается, что дефицит испарения наиболее точно соответствует степени нарушения водного режима растений. Однако в агрономической практике расчеты испаряемости по сумме дефицитов влажности воздуха трудно выполнимы, поэтому в общем агроклиматическом районировании территории такие коэффициенты увлажнения рассчитываются по данным метеостанций в виде отношения суммы осадков к сумме среднесуточных дефицитов влажности воздуха за год (Каличкин и др., 2009).
В настоящее время в качестве единого комплексного показателя состояния метеорологических условий чаше всего используют показатель ГТК, предложенный Г.Т. Селяниновым (1928), характеризующий условия увлажненности территории. Использование ГТК и других коэффициентов, характеризующих увлажнение, подразумевает наличие шкалы влагообеспеченности, в которой 1, как правило, соответствует оптимальному значению, менее 1 – недостаточному увлажнению, более 1 – избыточному. В качестве показателя испаряемости в ГТК используется температура воздуха, которая коррелирует с дефицитом влажности воздуха (Синицина и др., 1973).
Недостатком ГТК как показателя увлажнения вегетационного периода яровых культур является то, что он не учитывает стартовые запасы влаги в почве. Поэтому данный показатель больше подходит для районов с относительно близ 11 кими стартовыми запасами влаги в почве и однородным типом выпадения осадков, что не соответствует условиям резко континентального климата Сибири.
Существует также подход, когда условия увлажнения вегетационного периода характеризуют по величинам суммы осадков и средних температур мая, июня и июля. Как правило, выделяют четыре типа агрометеорологических условий: оптимальное, достаточное, недостаточное и избыточное увлажнение. Для Европейской части РФ А.П. Федосеевым (1985) была разработана следующая классификация лет (таблица 1).
Оба подхода по оценке гидротермических условий имеют ряд положительных и отрицательных черт. Так, ГТК позволяет в компактной, понятной форме дать характеристику условий увлажнения зоны, а типизация лет по осадкам и температуре позволяет разделить погоду на типы, которые ранжировать на основе ГТК сложнее (например, недостаточное увлажнение при оптимальном обеспечении теплом).
Но общим недостатком этих подходов к оценке гидротермических условий является, на наш взгляд, использование суммарных величин за весь вегетационный период, что подчас не отражает фактического влияния условий увлажнения на возделываемую культуру в ее критические фазы развития. Например, год с засухой в первой половине вегетации с последующим переувлажнением во второй половине лета в сумме за год может иметь такую же характеристику, как и год со среднемноголетними условиями увлажнения.
Необходимо так же различать условия, при которых возникает почвенная или атмосферная засуха. Под почвенной засухой понимают явление, при котором почва в корнеобитаемом слое значительно высыхает, и растения начинают страдать от недостатка влаги. Во время почвенной засухи недостаток влаги в растениях обусловлен несоответствием между потребностью растений и имеющимися ресурсами влаги в почве. Резкий недостаток влаги в растениях приводит к наруше 13 нию всех жизненно важных процессов, а потеря ее сверх определенного предела неизбежно ведет к гибели растительного организма (Панников, Минеев, 1977).
Однако иногда и при достаточном количестве влаги в почве растения страдают от недостатка воды. Такая засуха называется атмосферной. Она возникает при высоких температурах и большой сухости воздуха, когда надземные части растений теряют так много воды через транспирацию, что корневая система не успевает подавать воду в необходимом количестве. Атмосферная засуха, как правило, предшествует почвенной. Когда оба типа засух наблюдаются совместно, отрицательный эффект их действия становится наибольшим (Синицина и др., 1973).
Наиболее точная характеристика засух дана в ГОСТ 17713–89: «Засуха – это комплекс метеорологических факторов, приводящий к нарушению водного баланса растений». Атмосферная засуха возникает вследствие отсутствия осадков в сочетании с высокой температурой и пониженной влажностью воздуха. Почвенная засуха проявляется вследствие иссушения корнеобитаемого слоя почвы, приводящего к угнетению или гибели растений.
С помощью ГТК и других коэффициентов, характеризующих увлажненность вегетационного периода, хорошо диагностируется атмосферная засуха, но о наступлении почвенной засухи приходится судить по косвенным признакам.
Наиболее точно о влагообеспеченности посевов позволяет судить только метод прямой оценки запасов влаги в корнеобитаемом слое почвы. Запасы продуктивной влаги в почве являются комплексным интегральным показателем увлажнения, который суммирует результаты выпадения осадков, стока, передвижения влаги в почве по профилю, транспирации растений и испарения. Поэтому этот показатель наиболее объективно характеризует действительные ресурсы влаги, находящиеся в распоряжении растений.
Недостатком данного метода является высокая трудоемкость определения содержания продуктивной влаги в почве. Используемый в настоящее время термостатно-весовой метод определения влажности почвы требует много времени и физических сил исследователя, особенно в части отбора почвенных образцов. В настоящее время, существуют также и другие методы определения влажности почвы такие, например, как тензометрический (измерение напряжения почвенной влаги поверхностными силами), радиоактивный (изменение интенсивности радиоактивного излучения помещенных в почву источников радиации при взаимодействии с молекулами воды), электрический (измерение электрического сопротивления, проводимости, емкости и индуктивности почвы), оптический (измерение степени поглощения или отражения лучевой энергии). Но все они, как правило, имеют высокую стоимость оборудования и не обладают необходимой точностью. Поэтому термостатно-весовой метод остается основным методом определения влажности почвы в агрохимических исследованиях.
Сравнительная оценка гидротермических условий Центральной лесостепи Приобья
В соответствии с природно-сельскохозяйственным районированием России территория Новосибирской области представлена Западно-сибирской провинцией Южно-таежной зоны, Западно-сибирской провинцией лесостепной зоны (разделена на Северную, Центральную и Южную подзоны) и Западно-сибирской провинцией Степной зоны (Северная подзона). Новосибирская область является одним из наиболее крупных в Западной Сибири сельскохозяйственных регионов, территория которой имеет высокую степень сельскохозяйственной освоенности (из общей площади 17,8 млн. га на долю сельскохозяйственных угодий приходится 8 млн., из них пашня – 3,7 млн. га). Основным направлением в земледелии является производство товарного зерна, так же возделываются технические, кормовые, овощные, плодово-ягодные культуры и картофель. Наличие сенокосов и пастбищ позволяет развивать животноводство. Считается, что территория Новосибирской области обладает сравнительно благоприятными для ведения сельского хозяйства почвенно-климатическими ресурсами (Адаптивно-ландшафтные…, 2002).
Согласно агроландшафтному районированию Новосибирской области, Центрально-лесостепной Приобский район (далее – Центральная лесостепь) граничит с тремя агроландшафтными районами: Северолесостепным Колыванско-Присалаирским (Северная лесостепь), Центрально-лесостепным Барабинским и Северостепным Нижнекарасукским (Северная степь). Характеристика гидротермических условий Центральной лесостепи Новосибирского Приобья представлена нами в сравнении с двумя довольно контрастно различающимися территориями в пределах Новосибирской области – Северной лесостепью и Северной степью. Отметим, что Центрально-лесостепной Барабинский район был исключен нами из данной характеристики, так как гидротермические показатели в этом районе практически не отличаются от Центрально-лесостепного Приобского (на основании данных АМС "Огурцово", "Мошково", "Карасук" и "Кочки" за период с 1958 по 2009 гг.; http://pogoda.ru.net) .
Для гидротермических условий вегетационного периода Центральной лесостепи Приобья Новосибирской области характерны следующие закономерности. Максимальная температура воздуха вегетационного периода наблюдается в июле (19,4 С), в целом за вегетацию средняя температура воздуха в Центральной лесостепи на 0,7 С выше, чем в северной лесостепи, и на 1,5 С ниже, чем в Северной степи (рисунок 1).
Максимальное количество осадков за вегетационный период выпадает в июле и в августе (63 и 64 мм), минимальное – в начале мая и конце сентября. В Северной степи уровень выпадения осадков за вегетационный период несколько меньше (в среднем на 44 мм), чем Центральной лесостепи. Среднедекадные значения выпадения осадков в Северной и Центральной лесостепи не различаются между собой достоверно (рисунок 2).
На основании рисунков 1 и 2 можно сделать вывод, что изменения гидротермических условий в рассматриваемых подзонах происходят по одним и тем же закономерностям. По количеству осадков и температурам воздуха Центральная и Северная лесостепь существенно не различаются. Северная степь в период с мая по август существенно отличается от Центральной лесостепи более высокими значениями температуры воздуха (в среднем на 1,5 С) и меньшим количеством осадков (на 44 мм).
В данных подзонах значения температуры воздуха и особенно осадков сильно варьируют. Неравномерность выпадения осадков наблюдается как по месяцам, так и годам. Так, коэффициент вариации по декадам месяцев в мае – сентябре составляет 73-106%. В среднем за декаду вегетационного периода (выборка составила 51 год) в Центральной лесостепи выпадает 16,9 мм осадков, коэффициент вариации в среднем составляет 89%. Высокая вариабельность выпадения осадков за декаду обусловливает высокие величины ошибок в расчетах зависимо 56 сти урожайности от их значений. При использовании сумм осадков за месяц коэффициент вариации снижается до 53% (таблица 9).
Как уже отмечалось (см. Раздел 1.2), критическим периодом развития яровой пшеницы является период от фазы кущения до колошения (обычно совпадает с июнем и июлем), и многие исследователи находят тесную корреляционную связь различных гидротермических показателей в этот период с продуктивностью культуры. Поэтому данную часть вегетационного периода развития яровой пшеницы охарактеризуем более подробно.
Сумма температур в июне – июле в Центральной лесостепи в среднем составляет 1112 0С, в Северной степи – 1202 0С и в Северной лесостепи 1068 0С. В годы наблюдений данный показатель в Северной степи был выше, чем в Центральной лесостепи, а в Северной лесостепи ниже, чем в других подзонах (рисунок 3).
В то же время для всех трех подзон характерна одна закономерность изменения суммы температур за июнь – июль по годам наблюдений. В частности, максимальные значения суммы температур были в 1965 г, минимальные в 1972 г.
Вероятность лет с невысокими суммами температур (до 1150 0С) составляет: в Северной лесостепи – 92%, Центральной лесостепи – 77%, Северной степи – 27%. Высокие суммы температур воздуха (более 1250 0С) наблюдались в Северной степи в 29% лет, а в других подзонах – менее 2%. Следовательно, по встречаемости лет с высокими суммами температур воздуха (то есть по количеству лет с засушливыми условиями) Северная степь существенно отличается от Центральной и Северной лесостепи (таблица 10).
Накопление надземной биомассы
Практика проведения полевых опытов на черноземных почвах показывает, что урожайность зерновых чаще всего определяется условиями увлажнения вегетационного периода, вторым по значимости фактором обычно является обеспеченность почвы минеральным азотом (Гамзиков, 2013).
В стационарном полевом опыте на накопление биомассы растений пшеницы существенно влияли не только условия увлажнения вегетационного периода, но и уровень обеспеченности минеральным азотом почвы, поэтому возникла необходимость учитывать его при анализе полученных данных. Под уровнем обеспеченности почвы минеральным азотом условно была принята сумма стартовых запасов нитратного азота и доза азота ежегодного внесения удобрения.
Для характеристики обеспеченности растений азотом использовали разработанную А.Е. Кочергиным (Кочергин, 1967) общепризнанную шкалу обеспеченности почвы нитратным азотом в слое 0–40 см (таблица 18). Посевы пшеницы по зерновому предшественнику в варианте с ежегодным внесением N90 имели высокую степень обеспеченности азотом, в варианте без удобрений она изменялась от очень низкой до средней в зависимости от гидротермических условий предшествующего года (см. таблицу 17).
Темпы накопления биомассы пшеницы от фазы выхода в трубку до полной спелости существенно различались в годы с различными типами увлажнения. В годы с засухой в июне – июле они были минимальными, существенно больше – при засухе в июне и при засухе в июле и максимальными – при относительно благоприятных условиях увлажнения, особенно в вариантах опыта с высокой обеспеченностью нитратным азотом почвы (таблица 19).
Данная закономерность влияния условий увлажнения на продуктивность растений была характерна не только для накопления общей биомассы растений, но и для урожайности яровой пшеницы (статистическая обработка урожайности в годы исследований приведена в приложении 2). Изменение урожайности яровой пшеницы в зависимости от 4 типов условий увлажнения в июне – июле происходило под влиянием существенного изменения основных элементов продуктивности яровой пшеницы (густоты стояния растений, количества продуктивных стеблей, зерен в колосе, массы 1000 зерен). Для большей наглядности данные наиболее контрастных фонов (варианты опыта с очень низким и высоким уровнем обеспеченности нитратным азотом почвы) были представлены в графическом виде (рисунок 10).
Темпы прироста надземной биомассы пшеницы в начале вегетационного периода (от посева до фазы выхода в трубку) были низкими и практически не зависели от условий увлажнения и уровня обеспеченности почвы нитратным азотом. Максимальная биомасса регистрировалась в фазы молочной или полной спелости яровой пшеницы.
В фазу полной спелости при острой засухе в июне – июле биомасса пшеницы, вне зависимости от уровня обеспеченности почвы минеральным азотом, составляла 2,4 т/га. Июньско-июльская засуха крайне неблагоприятно сказывалась на урожайности пшеницы, которая в среднем составляла 0,75 т/га, прибавка от внесения азотных удобрений отсутствовала. Вследствие засухи у растений погибали побеги кущения и часть основных побегов, число зерен в колосе было от 10 до 13, масса 1000 зерен варьировала от 20 до 22 граммов.
При засухе в июне биомасса пшеницы в момент уборки составляла: на фоне очень низкой обеспеченности азотом – 5,86 т/га, низкой – 6,01, средней – 7,16 и высокой – 7,48 т/га. Урожайность пшеницы была в 2–3 раза больше, чем при засухе в июне – июле, и в зависимости от фона обеспеченности азотом составляла 2,07; 2,39; 2,65 и 2,76 т/га, соответственно. Прибавка урожайности от внесения азотного удобрения в вариантах N60 и N90 составляла соответственно 0,58 и 0,69 т/га. В годы с засухой в июне наблюдалось отмирание побегов кущения, закладывалось мало колосков в колосе, поэтому число зерен в колосе было невысоким – от 16 до 18. Поскольку условия увлажнения в период налива зерна были относительно благоприятными, масса 1000 зерен составляла – от 39 до 41 г.
При засухе в июле биомасса пшеницы в фазу полной спелости при очень низкой обеспеченности азотом почвы составляла 6,03 т/га, средней и высокой – 8,30 и 8,53 т/га соответственно. Урожайность зерна была выше в 1,15 раз, чем при засухе в июне, по сравнению с засухой в июне – июле возрастала примерно в 4 раза. В варианте без применения азотного удобрений урожайность зерна составил 2,16 т/га, при средней и высокой обеспеченности азотом – 3,07–3,18 т/га. Формирование более высокого уровня урожайности яровой пшеницы происходило, в основном, за счет увеличения выживаемости растений и большего числа продуктивных стеблей яровой пшеницы по сравнению с типами увлажнения – засухой в июне и засухой в июне – июле. В годы с июльским типом засухи при внесении N30 и N60 урожайность повышалась примерно на 45 % по сравнению с контролем. При этом число зерен в колосе возрастало – с 12 до 18, масса 1000 зерен – с 38 до 42 граммов в зависимости от уровня обеспеченности растений азотом. Следовательно, в условиях июльской засухи формирование более высокой продуктивности яровой пшеницы в вариантах с внесением доз азотного удобрения более N30 происходило за счет большего количества зерен в колосе и увеличения массы 1000 зерен.
В годы с умеренным увлажнением биомасса яровой пшеницы в фазу полной спелости составляла: при очень низкой стартовой обеспеченности почвы азотом 6,76, низкой – 7,93, средней – 9,13 и высокой – 10,27 т/га. При этом даже при низкой обеспеченностью азотом почвы (в варианте N0) урожайность пшеницы была относительно высокой (2,39 т/га). Прибавка урожайности от внесения азотных удобрений была высокой, максимальной она была в варианте N90 – 1,41 т/га. В таких, сравнительно благоприятных условиях увлажнения, побеги кущения яровой пшеницы были более жизнеспособными, формировалось относительно высокое число зерен в колосе. Например, в 2013 г. коэффициент кущения составлял 1,10–1,18, число зерен в колосе изменялось от 19 до 23, масса 1000 зерен была средней – от 37 до 41 граммов. В целом формирование большего урожая пшеницы в годы с умеренными условиями увлажнения, по сравнению с засушливыми, происходило благодаря меньшему выпаду растений из стеблестоя, большему количеству продуктивных стеблей и числу зерен в колосе, а в сравнении с засухой в июне – июле – и значительно большей массы 1000 зерен.
Расчет возможной урожайности пшеницы и дозы азотного удобрения
В наших исследованиях показатели, используемые для расчета доз удобрений, были получены на фоне вспашки при интенсивной технологии выращивания пшеницы. В обобщенном виде исходные показатели для расчета планируемой урожайности и дозы азотного удобрения приведены в таблице 39.
Предлагается следующий порядок расчетов:
– с учетом стартовых запасов влаги в почве выбираются коэффициенты водопотребления растениями из июньско–июльских осадков и запасов влаги, а также коэффициент использования азота удобрения и значение текущей минерализации почвенного азота (см. таблицу 39);
– для каждого из 4 типов увлажнения вегетационного периода по формуле 13 рассчитывается возможная урожайность пшеницы (Удв);
– на основе запасов нитратного азота в слое почвы 0–100 см по формуле 14 рассчитывается урожайность пшеницы (Уэф);
– доза азотного удобрения рассчитывается по формуле 15 (см выше);
– на основании вероятной встречаемости лет с различными условиями увлажнения на данной территории рассчитывается средневзвешенная доза азотного удобрения.
Пример расчета планируемой урожайности и дозы азотного удобрения приведен в таблице 40.
В годы с различным уровнем выпадения осадков в июне – июле дозы азота, необходимые для получения максимально возможной урожайности, существенно различаются. При очень низком запасе нитратного азота в почве они закономерно снижались со 120 кг N/га (при умеренном увлажнении) до 60 кг N/га (при засухе в июне) и до 0 (при засухе в июне – июле). При увеличении запасов нитратного азота в почве эти дозы азотных удобрений соответственно снижались. При средней и высокой обеспеченности почвы нитратным азотом в умеренно увлажненные годы необходимо применять относительно невысокие дозы азотных удобрений, а в годы с засухой в июне или июле необходимость в их внесении отсутствует.
Расчеты показывают, что эффективность внесения азотных удобрений существенно изменялась в зависимости от условий увлажнения вегетационного периода. Так, при средней цене зерна 6000 руб./т прибыль при умеренном увлажнении составляет 5,4 тыс. руб./га, при засухе в июле и засухе в июне она снижается до 1,5 и 0,6 тыс. руб./га. Окупаемость 1 кг азота удобрения прибавкой зерна составляет соответственно 16,0; 11,3 и 9,7 кг .
В реальных условиях при расчетах доз азотного удобрения предугадать условия увлажнения вегетационного периода невозможно. Вследствие этого в Центральной лесостепи Приобья расчетная доза удобрений при разном уровне осадков в июне – июле может изменяться в 1,5–4 раза. По нашему мнению, оптимальной стратегией в таком случае является внесение средневзвешенной дозы азотных удобрений, рассчитываемой на основании вероятной встречаемости лет с различными типами увлажнения в данной местности. Для зерновых и зернопаровых севооборотов существует возможность расчета дозы на 1 га севооборотной площади. Такие расчетные дозы удобрений должны в долгосрочной перспективе позволить получать урожайность, близкую к средней климатически обеспеченной урожайности в данной зоне. При этом некоторое завышение дозы азотного удобрения в засушливые годы будет приводить к накоплению в почве минерального азота, но в последующие годы благодаря его последействию будет достигаться более высокий уровень урожайности пшеницы.
Рассчитанные модифицированным методом средневзвешенные дозы азотных удобрений при очень низкой и низкой обеспеченности нитратным азотом почвы составляют 87 и 57 N кг/га, при средней и высокой – необходимость во внесение азотных удобрений отсутствует. При этом уровень средней урожайности (с учетом вероятности лет с различными условиями увлажнения) на фоне с оптимальными дозами азотных удобрений будет составлять 3,36 т/га. Расчетная средневзвешенная окупаемость внесения азотных удобрений будет составлять 12 кг зерна на 1 кг N азотного удобрения (таблица 41).
Далее, рассмотрим, насколько расчет возможной урожайности и дозы азотного удобрения модифицированным методом отличается от расчета с помощью стандартного метода. Расчет доз азотного удобрения стандартным методом показывает, что доза азотного удобрения в зависимости от обеспеченности почвы нитратным азотом составляет 22–87 кг N /га (таблица 42).
Следовательно, при средней и высокой обеспеченности почвы нитратным азотом дозы азотного удобрения, рассчитанные стандартным методом, имеют значительно более высокие значения по сравнению с модифицированным методом.
Рассчитанная стандартным методом возможная урожайность зерна по влагообеспеченности составила 2,75 т/га и была на 0,61 т/га меньше средневзвешенной урожайности, найденной модифицированным методом. Данный уровень урожайности является довольно низким для яровой пшеницы, возделываемой по интенсивной технологии в Центральной лесостепи Приобья (в наших исследованиях средняя урожайность в варианте N90 составляла 3,14 т/га).
Дальнейший анализ показал, что урожайность яровой пшеницы, рассчитанная стандартным методом по фактическим данным в годы исследований в СПО (2004-2013 гг.), значительно отличается от фактической урожайности. Так, в годы с умеренным увлажнением она была ниже фактической в 1,7 раза, при засухе в июне – в 1,2 и засухе в июле – в 1,4 раза, а при с засухе в июне – июле, наоборот, – выше в 3,4 раза. В целом можно отметить, что в сравнении со стандартным методом урожайность пшеницы, рассчитанная модифицированным методом, более точно соответствует данным полевого опыта (рисунок 15).
В практическом плане важно понимать, к чему приводят погрешности в расчетах доз удобрений, основанные на среднемноголетнем уровне увлажнения вегетационного периода. При благоприятных условиях увлажнения (в Центральной лесостепи Приобья в 50 % лет) планируемая урожайность пшеницы будет занижена, дозы азотных удобрений будут меньше оптимальных. В засушливых условиях, наоборот, дозы удобрения будут значительно выше оптимальных. Вследствие этого сельхозпроизводитель будет терять часть прибыли в благоприятные годы и нести значительные убытки в условиях засухи.