Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Продуктивность яровой пшеницы и плодородие чернозема южного при длительном применении минеральных удобрений в Среднем Поволжье Климова Надежда Федоровна

Продуктивность яровой пшеницы и плодородие чернозема южного при длительном применении минеральных удобрений в Среднем Поволжье
<
Продуктивность яровой пшеницы и плодородие чернозема южного при длительном применении минеральных удобрений в Среднем Поволжье Продуктивность яровой пшеницы и плодородие чернозема южного при длительном применении минеральных удобрений в Среднем Поволжье Продуктивность яровой пшеницы и плодородие чернозема южного при длительном применении минеральных удобрений в Среднем Поволжье Продуктивность яровой пшеницы и плодородие чернозема южного при длительном применении минеральных удобрений в Среднем Поволжье Продуктивность яровой пшеницы и плодородие чернозема южного при длительном применении минеральных удобрений в Среднем Поволжье Продуктивность яровой пшеницы и плодородие чернозема южного при длительном применении минеральных удобрений в Среднем Поволжье Продуктивность яровой пшеницы и плодородие чернозема южного при длительном применении минеральных удобрений в Среднем Поволжье Продуктивность яровой пшеницы и плодородие чернозема южного при длительном применении минеральных удобрений в Среднем Поволжье Продуктивность яровой пшеницы и плодородие чернозема южного при длительном применении минеральных удобрений в Среднем Поволжье Продуктивность яровой пшеницы и плодородие чернозема южного при длительном применении минеральных удобрений в Среднем Поволжье Продуктивность яровой пшеницы и плодородие чернозема южного при длительном применении минеральных удобрений в Среднем Поволжье Продуктивность яровой пшеницы и плодородие чернозема южного при длительном применении минеральных удобрений в Среднем Поволжье
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Климова Надежда Федоровна. Продуктивность яровой пшеницы и плодородие чернозема южного при длительном применении минеральных удобрений в Среднем Поволжье : диссертация ... кандидата сельскохозяйственных наук : 06.01.04 / Климова Надежда Федоровна; [Место защиты: Сарат. гос. аграр. ун-т им. Н.И. Вавилова]. - Саратов, 2008. - 187 с. : ил. РГБ ОД, 61:08-6/191

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. История вопроса 7-27

Глава 2. Почвенно - климатические условия и методика проведения исследований

2.1. Почвы 28-31

2.2. Климатические и погодные условия 32 - 39

2.3. Методика проведения исследований 40 - 43

Глава 3. Плодородие чернозема южного при длительном применении удобрений

3.1. Азотный режим почвы 44-56

3.2. Фосфатный режим почвы 56-70

3.3. Калийный режим почвы 70 - 77

3.4. Биологическая активность почвы 77 - 85

Глава 4. Влияние минеральных удобрений на рост и развитие яровой пшеницы

4.1. Биомасса яровой пшеницы 86-89

4.2. Содержание азота, фосфора и калия в растениях 89 - 93

4.3. Вынос азота, фосфора и калия с урожаем яровой пшеницы 93-101

4.4. Коэффициенты использования яровой пшеницей питательных веществ удобрений 102- 104

Глава 5. Влияние минеральных удобрений на урожай и качество зерна яровой пшеницы

5.1. Продуктивность яровой пшеницы 105-ПО

5.2. Влияние минеральных удобрений на качество зерна яровой пшеницы 110-118

5.3. Математические модели продуктивности яровой пшеницы 118- 136

Глава 6. Экономическая оценка изучаемых систем удобрений 137- 143

Выводы и рекомендации производству 144 -146

Литература 147-165

Приложения 166- 186

Введение к работе

Актуальность темы. В степном Поволжье яровая пшеница является важнейшей продовольственной культурой. Она обеспечивает потребности хлебопекарных предприятий в высококачественном зерне. Однако, на протяжении многих лет продуктивность яровой пшеницы в областях Поволжья остается крайне низкой. Так, в среднем по Саратовской области за 1996 - 2006 гг. собирали в среднем 1,09 т / га зерна этой культуры. При этом колебания урожаев составляли от 0,26 до 1,59 т / га.

Поиск путей повышения продуктивности яровой пшеницы представляется нам весьма актуальной задачей, имеющей важное экономическое значение.

Важная роль в повышении урожайности яровой пшеницы принадлежит минеральным удобрениям (Фокеев, 1961; Аникст Д.М., 1982; Минеев В.Г., 1987; Чуб М.П., 1989). К настоящему времени в основных почвенно -климатических зонах, где выращивается яровая пшеница, определены оптимальные виды, дозы, сроки и способы внесения минеральных удобрений. Вместе с тем, как показывает анализ ранее выполненных исследований, остаются малоизученным применение удобрений под яровую пшеницу в севооборотах, виды, дозы, периодичность внесения, соотношения элементов питания и др. Такие вопросы, важные в теоретическом и практическом аспектах, можно решить только в длительных опытах. Недостаточность, а по многим направлениям и полное отсутствие длительных агрохимических опытов в зоне черноземных почв Поволжья не представляло возможности выполнить такие исследования

Цель и задачи исследований. Изучить влияние длительного применения минеральных удобрений на плодородие чернозема южного, рост,

развитие и урожайность яровой сильной пшеницы, возделываемой в зернопаровом севообороте. Задачи исследований:

установить влияние минеральных удобрений на пищевой режим и биологическую активность чернозема южного;

определить размеры выноса из почвы элементов питания растениями яровой пшеницы в зависимости от систем удобрений и гидротермических условий вегетационного периода;;

выявить влияние минеральных удобрений на урожай зерна яровой пшеницы и его качество;

установить влияние гидротермических условий вегетационного периода на содержание питательных веществ в почве, продуктивность и качество яровой пшеницы;

- дать экономическую оценку изучаемым системам удобрений.
Научная новизна. Впервые на черноземах степного Поволжья в

стационарных условиях изучено влияние систематического внесения минеральных удобрений под яровую пшеницу на пищевой режим и биологическую активность почвы, урожай зерна и его качество. Выявлено влияние гидротермических условий на пищевой режим чернозема южного, продуктивность яровой пшеницы, ее качество и отзывчивость на вносимые удобрения.

Практическая значимость. Выполненное обоснование оптимальным дозам азотно - фосфорных удобрений способствует улучшению пищевого режима южных черноземов Поволжья и повышению продуктивности яровой пшеницы в сухие годы на 0,23 - 0,26 т/га, среднесухие - на 0,38 - 0,42 т/га и во влажные - на 0,60 - 0,64 т/га. Полученные результаты представляют интерес для хозяйств различных форм собственности, работающих в зоне степей, а

6 также проектных организаций, занимающихся агрохимическим обслуживанием.

Основные положения, выносимые на защиту:

минеральные удобрения, вносимые под яровую пшеницу, увеличивают в почве содержание нитратного азота, обменного аммония, доступного фосфора и не влияют на динамику обменного калия;

- продуктивность и качество яровой пшеницы зависят от вида и дозы
минеральных удобрений, а также погодных условий вегетационного
периода;

- на черноземе южном при средней обеспеченности азотом и фосфором
высокий прирост урожая с максимальным экономическим эффектом
обеспечивает внесение N 38,9 Р4,5 на 1 га севооборотной площади/

Достоверность результатов исследований. Подтверждаются длительным (в течение 36 лет) периодом работы в условиях стационарного опыта, использованием общепринятых методов исследований, результатами статистической обработки экспериментальных данных.

Реализация результатов исследований. Результаты диссертационной работы прошли в 2006-2007гг. производственную проверку в Экспериментальном хозяйстве ГНУ НИИСХ Юго - Востока (Саратовский район Саратовской области) на площади 50 га. Внесение минеральных удобрений в дозе N38,9P4,5 при возделывании яровой пшеницы Саратовская 60 позволило в среднем за 2 года дополнительно получить 0,39 т/га зерна первого класса. Условно - чистый доход, подтверждаемый актами внедрения, составил 3225 руб/га при уровне рентабельности 92 %.

Климатические и погодные условия

Климат района исследований отличается резкой континентальностью и суровостью вследствие удаленности от морских и океанических влияний. Он определяется ослабленным переносом воздушных масс, влиянием Атлантического океана, холодного арктического воздуха, сухих и охлажденных воздушных масс из Сибири и суховеев из пустынь Средней Азии. Такое сочетание разнообразных воздушных потоков обусловливает не только большие колебания температур по отдельным годам, но и возможные аномалии в текущем состоянии погоды.

Усиление континентальности выражается в удлинении холодной малоснежной ,зимы, сокращении засушливого весеннего периода, увеличении морозоопасности в начале и конце сухого и жаркого лета, возрастании годовой амплитуды температуры (Левицкая Н.Г., Немцов А.И., 1998 ).

Саратовская область располагает большими тепловыми ресурсами. Сумма активных температур воздуха выше 10 изменяется от 2400 на севере и на северо - западе до 3100 на юго - востоке области, что позволяет возделывать большой набор сельскохозяйственных культур. Самый холодный месяц года февраль, когда среднемноголетняя температура воздуха опускается до - 12,6 С. Особенно жарко в июле ( 20 - 25 С ).

Продолжительность безморозного периода составляет 130 - 165 дней. Средняя высота снега зимой колеблется от 13 до 20 см. Снежный покров к концу зимы достигает своей максимальной высоты и по отдельным микрозонам составляет от 26 до 30 - 33 см. Водные запасы в снежном покрове колеблются от 73 до 100 - 105 мм.

Значительная часть термических ресурсов остается неиспользованной из -за недостатка влаги. Количество осадков невелико и характерно для континентального климата. Среднегодовая их норма меняется по районам области от 210 до 500 мм, причем в период вегетации основных зерновых культур выпадает 25 - 30 % этого количества. Влагообеспеченность недостаточна и равна 65 %. Величина гидротермического коэффициента колеблется полонам на территории области в широких пределах от сухой ( ГТК 0,6 ) до слабозасушливой ( ГТК теплого периода 0,9 ). Для сухостепной зоны Поволжья характерно не только малое количество осадков, но и значительная их неравномерность по годам , что способствует резкому увеличению повторяемости и продолжительности острозасушливых периодов. В весенне - летний период число дней с ними составляет 20, но в отдельные годы достигает 50.

По данным Кабанова П.Г. ( 1975 ) за 67 лет в черноземной степи 43% лет бывают без засух, 40 % лет - среднезасушливые и 17 % лет - с устойчивой засухой. За последние 105 лет повторяемость засух в период весенне - летней вегетации составила в среднем 48%, то есть практически каждый второй год отмечаются засушливые явления той или иной интенсивности.

Из вышеизложенного следует вывод, что в зоне черноземных почв Поволжья 50" % лет среднезасушливые и острозасушливые. Наш регион является зоной "рискованного земледелия", так как засухи снижают продуктивность сельскохозяйственных культур.

В зависимости от весенних , запасов влаги Р. Э. Давид (1965 ) прогнозировал урожай яровой пшеницы. Согласно его критериям, при запасах продуктивной влаги в метровом слое менее 60 мм урожай не превышал 0,4 т / га, при 60- 100 мм-0,7т/га, при 101 - 150 мм- 1,35- 1,5 т/га.

С весенними запасами в почве самым тесным образом связана дифференциация конуса нарастания зерновых в фазу 3-5 листьев ( коэффициент корреляции 0,85 - 0,95 ). Доля весенних запасов влаги в водном балансе яровой пшеницы на Юго - Востоке колеблется от 10 до 75 % (Дегтярева Г. В.Д981).

Вериго С. А. (1957, 1973 ) установила связь состояния посевов с наличием влаги в различные периоды роста зерновых. По данным автора, зерновые культуры давали удовлетворительные всходы при запасах влаги в зерновые культуры давали удовлетворительные всходы при запасах влаги в пахотном слое более 15 мм, для нормального развития растений в период кущения требовалось более 30 мм, а для формирования репродуктивных органов - в фазу трубкования - 80-100 мм (в метровом слое ). В период налива, при снижении запасов влаги в том же слое до 25 мм, резко уменьшилась масса 1000 зерен, а при 10 мм - растения полностью подсыхали. В первую группу вошли 1973, 1978, 1985, 1989, 1990, 1997, 2003 годы. Эти годы были благоприятными для роста и развития растений яровой пшеницы. Высокие запасы влаги к посеву яровых культур сочетались с хорошей влагообеспеченностью вегетационного периода и пониженным температурным режимом. Сумма осадков за вегетационный период колебалась от 198 до 345 мм ( табл.2.6 ). Среднегодовое количество осадков составляло в разные годы 530 - 654 мм. Разные годы в этой группе лет характеризовались контрастностью метеорологических показателей. Так, а апреле 1973 года выпало всего 11.5 мм осадков, что в 2 раза меньше нормы, а в апреле 1997 года количество осадков превысило норму в 1,5 раза. Количество осадков за май характеризовалось стабильностью, они превышали среднюю многолетнюю величину, кроме мая 1985 года. Влажными были июнь и июль. Так, в июне 1985 года осадки превысили среднюю многолетнюю норму в 3,5 раза. В июльские месяцы количество осадков также довольно значительно превышало среднюю многолетнюю величину, исключая только июль 1978 и 1985 гг. Количество августовских осадков было в большинстве случаев уже ниже средней многолетней нормы и только август 1990 года гораздо превысил норму. Сумма осадков за вегетационные периоды превышала средний многолетний показатель на 11 - 63 % (1985 - 1990 гг.).

Температурный режим этих лет также отличался пестротой . В апреле температура поднималась выше многолетней нормы, в отдельные годы почти в 2 раза. Майские месяцы почти все были холодными (табл. 2.6). Самым теплым был май 1985 года , когда среднемесячная температура воздуха достигала 19 С. Июньские и июльские месяцы оказались также довольно холодными или прохладными, температуры воздуха в разные годы были или ниже среднего многолетнего показателя или едва его превышали. Средняя многолетняя температура воздуха за вегетационный период по годам исследований превышала среднюю многолетнюю величину не больше, чем на 10 % (1990 г.)

Фосфатный режим почвы

Применение фосфорных удобрений - одно из решающих условий повышения плодородия почв. Высокая стоимость промышленных фосфорных удобрений в нашей стране обусловливает необходимость внесения их с учетом потребности культур в фосфоре и обеспеченности почвы каждого поля подвижным фосфором (Сушеница Б.А., 2002).

Благодаря своим химическим свойствам фосфор имеет сложную природу взаимодействия с компонентами почвы, что предполагает большое количество форм, реакций, соединений и комплексов, в которых он присутствует в почве. Поэтому изучение особенностей фосфатного режима почв является необходимой предпосылкой оптимизации фосфорного питания растений (Возбуцкая А.Е., 1962).

Фосфатный режим почвы оценивается по валовому количеству фосфора, его минеральных и органических форм, направленности и интенсивности процессов иммобилизации - мобилизации фосфатов, главной результирующей которых является обеспеченность сельскохозяйственных культур подвижными соединениями фосфора.

Валовое содержание фосфора в почвах определяется составом и свойствами материнских пород, степенью их выветренности, содержанием органического вещества (Францессон В.А., 1963).

В процессе выветривания часть фосфора первичных минералов включается в биологический круговорот, в результате чего в почве накапливаются органические фосфаты. Накопление фосфора в гумусовых горизонтах почв возрастает вследствие биологического переноса его из более глубоких горизонтов, что особенно характерно для богатых гумусом почв (Адерихин П.Г., 1957; Дмитренко А.П., 1957; Носов П.В., 1979; Носко Б.С., 1990; Яговенко В.В., 1995; и др.). По данным Д.М.Хейфеца (1950) валовое содержание фосфора в пахотном слое почв увеличивается в меридиональном и широтном направлениях; от 0,078 - 0,103 % в дерново - подзолистых почвах до 0,11-0,135 % и 0,119-0,211 % соответственно в серых лесных и черноземных почвах, затем снижается до 0,132-0,140 % - в красноземах и снова постепенно повышается до 0,148-0,163 % - в каштановых почвах и 0,171 - 0,225 % - в сероземах. Среди почв Европейской части бывшего СССР наименьшими валовыми запасами фосфора в метровом слое характеризуются дерново - подзолистые почвы - 1,1-2,3 т/га, в серых лесных и темно - серых лесных почвах этот показатель возрастает до 14-17 т/га, а в различных разновидностях черноземов - до 20-24 т/га. В каштановых почвах валовые запасы фосфора составляют порядка 18-20 т/га. Следовательно, наиболее обеспеченными фосфором почвами являются серые лесные, черноземные и каштановые почвы, а наименее - дерново - подзолистые почвы (Дмитренко П.А. , 1946, 1957; Чириков Ф.В., 1948; Носов П.В., 1979; и др.).

Вторичные фосфаты, образующиеся в процессе почвообразования, связаны с органической и минеральной частями почвы. Органические фосфаты могут быть использованы в питании растений только после их минерализации. Но отдельные формы органических фосфатов, например, такие как глицерофосфат, фульвокислоты - потребляются растениями наравне с минеральными растворимыми фосфатами (Ратнер Е.И., Самойлова B.C., 1955; Кривоносова Г.М., Левенец В М., 1977).

Различная степень насыщенности фосфором органического вещества разных почв объясняется составом содержащихся в них компонентов, а также длительностью сельскохозяйственного использования. Установлено, что в почвах целинных содержание фосфора по отношению к органическому веществу ниже, чем в пахотных и тем более в старопахотных. Это связано с более низким содержанием органического вещества в последних (Дмитренко П.А., 1957).

Органические соединения фосфора в почвах представлены теми же формами, что найдены и в растениях, поскольку именно растения являются основным источником органического вещества почвы. К ним относятся фитин, фосфатиды, нуклеиновые кислоты, сахарофосфаты, соединения фитина с железом. При этом на различные соли фитиновой кислоты приходится до 60 % от общего количества органических фосфатов в почве (Илларионова Г.С., 1978) , на долю нуклеопротеидов - от 10 до 22 % (Соколов А.В., 1948; Мачигин Б.П., 1957). Фосфора нуклеиновых кислот в 2 - 3 раза меньше, чем фосфора нуклеопротеидов. По данным, опубликованным в последнее время (Макаров И.П. и др., 1999), в зависимости от типа почвы (дерново -подзолистые, серые лесные и черноземы) 48-84 % экстрагированного органического фосфора было представлено фосфорными моноэфирами.

Согласно Г.М. Кривоносовой (1972) в черноземах более 50 % органических фосфатов сосредоточено во фракции неспецифических соединений (негумифицированные фосфорорганические вещества: нуклеиновые кислоты, фитин, фосфатиды и т.д. ) В дерново - подзолистых почвах, наоборот, до 53 % органических соединений фосфора находится во фракции специфических фосфорорганических соединений, в частности — фульвокислот. Это свидетельствует о высокой лабильности органических фосфатов в черноземных почвах.

Роль органических фосфатов в снабжении растений фосфором невелика. Однако, при создании благоприятных условий для накопления и минерализации их, особенно в малобуферных высококарбонатных сероземах, они могут стать источником накопления громадного количества подвижного фосфора - до 200 мг/кг в пахотном и 100 мг/кг - в подпахотном слое, что в пересчете на 0— 50 см слой составляет 900 кг/га (Мачигин Б.П., 1957).

В черноземных почвах при систематическом длительном внесении органических и минеральных удобрений или разовом внесении высоких доз фосфора содержание органических фосфатов также возрастает. Однако накопление их в количественном отношении уступает минеральным формам фосфора (Носко Б.С., 1990).

В насыщенных основаниями почвах с реакцией среды, близкой к нейтральной, наиболее распространенной и устойчивой формой минерального фосфора является гидроксилапатит, на кислых почвах - основные фосфаты алюминия типа варисцита и фосфаты железа (штренгит). В почвах присутствуют также неустойчивые метастабильные соединения фосфора с кальцием, магнием, железом и алюминием. В карбонатных почвах это ди-, три-, и октокальцийфосфаты. Для кислых почв характерно присутствие средних и кислых фосфатов полуторных окислов, переходящих затем в более основные формы. При этом не отмечено существенных количеств монокальцийфосфата, присутствие которого возможно, по - видимому, только в непосредственной близости от гранул удобрения в очагах их внесения (Мачигин Б.П., 1948; Аскинази Д.П., 1950; Соколов А.В., 1950; Chang, Jackson, 1957; Пономарева А.Т., 1970; Карпинский Н.П., Глазунова Г.С., 1976; Кудеярова О.С., 1979; Гинзбург Г.М., 1981).

Содержание азота, фосфора и калия в растениях

Наличие в почве доступных для растений форм питательных веществ в оптимальном соотношении является основным условием формирования высоких урожаев. Их количество и определяет эффективное плодородие почв. Вопросы круговорота и баланса питательных веществ в земледелии давно интересовали исследователей: Ю. Либиха, Ж.Б. Буссенго, Д.Н. Прянишникова и других. По мнению этих исследователей, независимо от уровня плодородия почв, все элементы питания, потребленные с урожаем, должны возвращаться в почву.

Д.Н. Прянишников (1963) показал, что в почву возвращается лишь 31 % азота, 48 % фосфора и 35 % калия от их содержания в урожае. По его мнению, возвращение в почву не менее 75-80 % азота и калия, потребленных растениями и 100-110 % фосфора позволит значительно повысить урожай сельскохозяйственных культур и предотвратить истощение почв.

Для практики применения удобрений главная задача изучения баланса питательных веществ - это установление оптимального уровня возврата их в почву применительно к конкретным условиям. Для решения этой задачи необходимо изучение химического состава растений, выноса элементов питания с урожаем, установление коэффициентов использования азота, фосфора и калия удобрений.

Изменение химического состава растений в результате внесения удобрений отмечалось еще Ж.Б. Буссенго. В дальнейшем многими авторами была подтверждена эта точка зрения и доказано, что под влиянием различных видов и доз удобрений химический состав одного вида растений может варьировать в значительной степени (Найдин П.Г., 1948; Соколов А.В., 1958; Журбицкий З.И., 1963; Ратнер Е.И., 1967; Корнилов А.А..1968; Гулякин И.В., 1977; Петербургский А.В.,1979; Мосолов В.П., 1973 и многие другие).

Для научных и практических целей необходимо знать содержание питательных элементов как в основной, так и в побочной продукции, чтобы уточнить какое количество питательных веществ отчуждается с поля зерном и сколько возвращается обратно с соломой и пожнивно - корневыми остатками. Содержание азота, фосфора, калия в наших опытах определялось и для расчета выноса их с зерном и соломой и расчета баланса питательных веществ. Содержание азота в зерне яровой пшеницы на контрольных вариантах составило на 2,16 % во влажные годы, 2,31 % - в среднесухие годы, 2,15 % в сухие годы. В соломе содержание азота соответственно указанным, группам лет составляло - 0,32 %, 0,54 %, 0,50%. Во влажные годы на всех вариантах с внесением минеральных удобрений под яровую пшеницу содержание азота в зерне и соломе повышалось по сравнению с контролем наиболее заметно (табл. 4.3 ).

Наибольшее его количество было отмечено на вар. 6 и 9, где вносилось — N50P8,9 и N46,7P6,7 наї га севооборотной площади. Содержание азота составило здесь 2,38 — 2,39 % на абсолютно сухое вещество в зерне и 0,38 — 0,40 % в соломе соответственно. На вариантах 3 и 5, где яровая пшеница использовала последействие удобрений, содержание азота почти не отличалось от контрольного варианта или было даже ниже.

Аналогичная ситуация складывалась и в среднесухие годы (табл.4.3).На контрольном варианте содержание азота и в зерне и в соломе было выше, чем во влажные годы и составляло 2,31 % в зерне, 0,54 % в соломе. Наибольшее количество азота как в зерне, так и в соломе, наблюдалось на вариантах 6, 7, 10. Используемые здесь системы удобрений были таковы N50P8,9; N 44,5Р16,1; N38,9 , т.е внесены наивысшие по опыту дозы азота и фосфора. На вариантах с последействием удобрений содержание азота и в зерне и в соломе ниже контрольного варианта.

В засушливые годы по сравнению с влажными и среднесухими отмечена тенденция увеличения содержания азота в зерне и соломе от внесения одних и тех же доз азотно — фосфорных удобрений. Наибольшее содержание азота было на вар. 9 и 6, где применялись системы удобрений N 46,7 Р6,7 и N50 Р8,9 на 1 га севооборотной площади. Средние многолетние данные дают основание для вывода о том, что при повышении вносимых доз азота увеличивалась и его концентрация одновременно и в зерне и в соломе (табл. 4.4). Внесение минеральных удобрений практически не оказало влияния на содержание фосфора в зерне и в соломе яровой пшеницы (табл.4.4). Разницы между разноудобренными вариантами и контролем выявлено не было. Следует лишь отметить, что несколько повышенное содержание фосфора на всех вариантах в зерне и в соломе было во влажные годы, в сравнении с среднесухими и сухими. Максимальное количество калия как в зерне, так и в соломе яровой пшеницы на контрольных вариантах было отмечено в среднесухие годы - 0,62 % и 1,48 % соответственно (табл.4.5). Это характерно и для большинства вариантов, где вносились удобрения как непосредственно под яровую пшеницу, так и при изучении их последействия (вар. 3 и 5). Также наблюдалась тенденция повышения содержания калия на удобренных вариантах по сравнению с контрольным. Во влажные годы более высокое содержание калия отмечено в зерне и в соломе на вар. 5 и 6. В первом случае удобрения вносились под предшественники, а во втором - непосредственно под яровую пшеницу с системой удобрений N 50Р8,9.

Влияние минеральных удобрений на качество зерна яровой пшеницы

Применяемые удобрения относятся к числу наиболее сильнодействующих средств, регулирующих не только величину урожая, но и его качество. Важнейшим показателем качества зерна является его белковость. Исследованиями многих ученых установлено, что азотные удобрения увеличивают белковость зерна в разных почвенно - климатических условиях, однако положительное влияние этих удобрений зависит от доз и сроков их внесения. Фосфорные и калийные удобрения не всегда способствуют повышению содержания белка в зерне (Павлов А.Н., 1967; Марушев А.И., 1968; Коданев И.М., 1970; Минеев В.Г., Павлов А.Н., 1981; Чуб М.П., 1989).

Однако -известны случаи, когда применение минеральных удобрений приводит только к повышению урожая без улучшения его качества или, наоборот, повышается качество, а величина урожая остается без изменений. А.И. Марушев (1967) установил, что в условиях засушливого Поволжья между урожаем зерна яровой пшеницы и содержанием белка в зерне существует тесная обратная зависимость (коэффициент корреляции 0,596-0,905). Эта зависимость наиболее ярко проявляется при дефиците азота в почве. При хорошей обеспеченности минеральным азотом существует прямая связь между белковостью зерна и урожаем.

Главную роль в накоплении белка в зерне играет азот, что показано многими исследователями (Петинов Н.С., 1959; Минеев В.Г., 1973; Коданев И.М., 1976 и др.).

Одностороннее усиление фосфорного питания чаще всего снижает содержание белка в зерне (Созинов А.А., 1970; Воллейдт Л.П., 1978). Они считают, что одностороннее питание растений фосфором нарушает обмен веществ, способствует накоплению минеральных фосфатов и нуклеотидов в растении, тормозит синтез белковых веществ. При высоком содержании минерального азота в почве, фосфор не уменьшает белковость зерна, а во многих случаях повышает ее.

Опытами Л.П. Воллейдт (1965) на дерново - подзолистых почвах показано, что-урожай яровой пшеницы и высокое качество зерна зависят в основном от соотношения азота и фосфора в удобрении. Только при их оптимальном соотношении создаются условия для получения одновременно высокого урожая и хорошего качества зерна.

Калийные удобрения не оказывают существенного влияния на содержание белка в зерне (Коданев И.М., 1976). Однако, при резком недостатке калия в питательной среде существенно ухудшается транспорт углеводов и азотных веществ в зерно, что тормозит накопление белка.

Следует также отметить, что для получения хорошего урожая яровой пшеницы высокого качества соотношение N : Р 205: К2 О в удобрениях должно быть 1,2 : 1,0 : 1,5 (МосоловИ.В., 1968).

При оценке качества зерна яровой пшеницы нельзя руководствоваться только содержанием белка, необходимо учитывать и его качественный состав. Хлебопекарные свойства муки, ее сила зависят не только от содержания клейковины, но и от ее качества, которое определяется наличием клейковинообразующих белков. Содержание этих белков в зерне увеличивается при соотношении между N: Р = 1,0:1,25, повышение дозы калийных удобрений, как правило, приводит к повышению содержания воднорастворимых белков.

Важную роль в формировании качества зерна играют и гидротермические условия года. .Так, в годы со средним и хорошим увлажнением для получения высококачественного зерна необходимо применять высокие дозы азотных удобрений на фоне фосфора, а в засушливые годы содержание белка 14-15 % достигается и без удобрений (Прошкин А. В., 1977).

Довольно высокий процент белка в зерне (14,6 % на вар. 9 и 13.1 % на контроле) зафиксирован в 1973 году в условиях, когда яровая пшеница сформировала также и высокий урожай зерна. Данная ситуация объясняется тем, что 1973 влажный год шел после двух острозасушливых лет, когда произошло накопление в почве достаточно высоких запасов нитратного и аммиачного азота. Наличие в почве на момент всходов достаточного количества азота и хорошая влагообеспеченность обеспечили формирование высокого урожая, но эта же высокая обеспеченность оказала сглаживающее действие на роль удобрений в получении зерна высокого качества, как видно из представленных в таблице 5.2 данных.

В гругпе сухих лет содержание белка в зерне яровой пшеницы на неудобренном варианте в среднем составило 13 % (табл.5.6). На удобренных вариантах процент содержания белка повышался и составлял в разные годы от 13,5 до 14,7 %. Внесение минеральных удобрений несколько увеличило его содержание в зерне, особенно это проявилось на вариантах с низким содержанием азота во вносимых удобрениях (вар.2 и 4) и на вариантах с последействием минеральных удобрений (вар.З и 5).

Похожие диссертации на Продуктивность яровой пшеницы и плодородие чернозема южного при длительном применении минеральных удобрений в Среднем Поволжье