Содержание к диссертации
Введение
1. Влияние длительного применения удобрений в севообороте на формирование урожая пшеницы (обзор литературы) 7
1.1. Особенности минерального питания яровой пшеницы 7
1.2. Влияние условий выращивания и уровня минерального питания на фотосинтетическую деятельность посевов пшеницы 12
1.3. Влияние плодородия почвы, минеральных и органо-минеральных систем удобрений на урожай яровой пшеницы и качество зерна 18
2. Методика и условия проведения исследований 25
2.1. Методика исследований 25
2.2 Луговые черноземовидные почвы и изменение их свойств при длительном применении удобрений 29
2.3. Климатические и погодные условия 36
3. Фотосинтетическая деятельность посевов пшеницы в зависимости от уровня минерального питания 40
3.1. Фотосинтетические показатели посевов пшеницы 52
3.2. Динамика накопления биомассы посевом пшеницы в зависимости от уровня минерального питания 62
4. Влияние уровня плодородия луговой черноземо-видной почвы и минеральных удобрений на продуктивность пшеницы 63
5. Потребление элементов питания и урожай зерна яровой пшеницы в зависимости от уровня минерального питания 71
5.1. Динамика потребления минерального питания посевами пшеницы 71
5.2. Урожай пшеницы и его структура 83
5.3. Хозяйственный вынос элементов питания и коэффициенты использования их из удобрений яровой пшеницей 98
6. Химический состав и качество зерна яровой пшеницы в зависимости от систем удобрений в севообороте 99
7. Энергетическая оценка эффективности минеральных удобрений 107
Выводы 109
Предложения производству 111
Список литературы 112
Приложения 136
- Влияние условий выращивания и уровня минерального питания на фотосинтетическую деятельность посевов пшеницы
- Луговые черноземовидные почвы и изменение их свойств при длительном применении удобрений
- Динамика накопления биомассы посевом пшеницы в зависимости от уровня минерального питания
- Динамика потребления минерального питания посевами пшеницы
Введение к работе
Актуальность темы. Среди полевых культур наибольшее значение имеют зерновые культуры, являющиеся основным компонентом зерно-соевых севооборотов в Приамурье. Почвенно-климатические ресурсы южной зоны Амурской области в основном благоприятны для возделывания зерновых культур. Вместе с тем значительные площади пахотных земель слабо окультурены и для получения высоких урожаев необходим комплекс мероприятий, направленный на повышение плодородия почв и оптимизацию условий питания растений. Поэтому технологии возделывания пшеницы требуют научного подхода, должны соответствовать зональным условиям и быть направлены на получение максимальной урожайности. В этой связи возрастает необходимость разработки энергетически и экономически выгодных приемов повышения продуктивности на основе оптимизации условий фотосинтетической деятельности посевов за счет создания благоприятного уровня минерального питания растений. Без решения этих вопросов невозможно повысить и стабилизировать урожайность и качество зерна пшеницы.
Цель работы: определить влияние систем удобрений на фотосинтетические показатели, урожайность и качество зерна пшеницы, дать оценку энергетической эффективности минеральных удобрений, выявить роль исходного плодородия почвы и внесения азотно-фосфорных удобрений на продуктивность пшеницы.
Задачи исследований: изучить влияние минеральных и органо-минеральных систем удобрений на:
- динамику площади листьев и величину фотосинтетического потенциала
-динамику накопления сухого вещества и чистую продуктивность фото
синтеза,
- величину урожая и его качество;
потребление, хозяйственный вынос азота, фосфора, калия и коэффициенты их использования из удобрений;
энергетическую эффективность возделывания яровой пшеницы,
а также выявить влияние уровня плодородия луговой черноземовидной почвы на продуктивность яровой пшеницы, в зависимости от доз внесения минеральных удобрений.
Научная новизна. Впервые в Приамурье определены показатели развития фотосинтетического аппарата пшеницы и установлена их зависимость от содержания доступных элементов питания в почве при применении различных систем удобрений в севообороте. Выявлена корреляционная зависимость между урожаем и параметрами фотосинтетической деятельности посевов, содержанием подвижных форм питательных веществ в почве и качественными, а также продукционными показателями зерна яровой пшеницы. Впервые было изучено влияние различных уровней плодородия луговой черноземовидной почвы на продуктивность яровой пшеницы в зависимости от доз внесения азотных и фосфорных удобрений.
Практическая значимость. Результаты исследований углубляют представление о взаимосвязи работы фотосинтетического аппарата с величиной урожая пшеницы, что дает возможность регулировать продукционные процессы посредством создания необходимого режима питания. Рекомендуемые дозы удобрений, в зависимости от содержания в почве подвижного фосфора обеспечивают получение урожайности зерна пшеницы на уровне 22-25 ц/га, что позволяет снизить себестоимость зерна за счет прямых затрат на удобрения. Использование предлагаемых разработок в условиях производства позволило увеличить урожайность пшеницы на 4 ц/га в ОПХ ВНИИ сои на площади 920 га. Результаты исследований использованы при разработке системы земледелия Амурской области.
Апробация работы. Результаты исследований доложены на научных конференциях Даль ГАУ (Благовещенск - 2000, 2001, 2002, 2003) на региональных научных конференциях аспирантов и молодых ученых АмурНЦ ДВО РАН (Благовещенск - 2000, 2002). По материалам диссертации опубликовано 6 научных работ.
Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научных исследований ДальГАУ по темам: 6.2. "Повышение плодородия длительно сезон-но-мерзлотных почв Зейско-Буреинской равнины"; 7.1 "Разработать приемы повышения плодородия длительно сезонно-мерзлотных почв Зейско-Буреинской равнины"; 7.2. "Разработать научные основы оптимизации агроэко-систем зерно-соевых севооборотов и элементы технологии возделывания сельскохозяйственных культур с учетом химических, физических и биологических параметров плодородия почв".
В основу диссертационной работы входят данные экспериментальных исследований, полученных автором самостоятельно и в совместной работе с сотрудниками лаборатории плодородия почв ВНИИ сои: к.с.-х. н. И.Г. Ковшиком и к.с.-х, н. Е.Т, Наумченко, в решении отдельных вопросов принимали участие сотрудники лаборатории ПИ. Ковшик, Л.В Дмитраш Всем выражаю искреннюю благодарность. Особую благодарность выражаю научному руководителю к.с.-х.н., доценту В.Ф. Прокопчук и научному консультанту доктору сельскохозяйственных наук ВТ. Синеговской.
Влияние условий выращивания и уровня минерального питания на фотосинтетическую деятельность посевов пшеницы
Фотосинтез - это процесс образования органических веществ растений. Они строят свой организм из определенных химических элементов, находящихся в окружающей среде. В состав сухого вещества растений входит 90-95% органических соединений и 5-10% - минеральных солей, поступающих из почвы (Ничипорович, 1956; Агрохимия, 1989, 2002).
Конкретным и наиболее важным в практическом отношении результатом фотосинтеза является накопление его продуктов и создание урожая. В более ранних работах исследователи пытались найти прямую зависимость урожая только от интенсивности фотосинтеза, но это не привело к ожидаемым результатам. Так А.Я Кокин (1925) конечную величину накопления сухой массы растением рассчитывал как разность между величиной фотосинтетической работы листа и дыханием. Более поздние работы В.Н. Любименко (1926) выявили зависимость фотосинтеза и урожая от напряженности и качественного состава света, о важной роли превращения ассимилянтов и их оттоке из листа для нако 13 пления сухого вещества. Подводя итоги разногласиям по вопросу о соотношении между фотосинтезом и урожаем, Л.А. Иванов (1941) ввел в балансовое равновесие урожайности показатели интенсивности фотосинтеза только в качестве одного из слагаемых, подчеркнув наряду с этим не меньшее значение ассимиляционного аппарата (площади листьев) и времени его работы. При этом Л.А. Иванов (1941) отмечал, что "необходимо направить исследования в первую очередь на улучшение почвенных условий, а именно минерального питания, влажности и почвенной углекислоты на продуктивность фотосинтеза", так как эти факторы более доступны для агротехники. В.А. Бриллиант (1949) также обращает внимание на то, что "минеральное питание и фотосинтез... составляют две стороны крупнейшего единого процесса растительного организма". А.А. Ничипорович (1956) разработал теорию фотосинтетической продуктивности растений. Он признавал ведущую роль фотосинтеза в формировании урожаев, но не умалял "значение и других видов питания растений: азотного, фосфорного, калийного и др.". Зависимость уровня фотосинтетической деятельности от условий минерального литания различных сельскохозяйственных растений показана также в работах А.Н. Бегишева (1953), А.А. Ничипоровича (1963, 1975, 1975а, 1982), П.П. Устенко (1963), А.И. Бараева и др. (1978), В.Г. Минеева (1981), В.А. Кумакова (1980, 1982), Э.Ф. Лопаткиной (1981), В.Т. Николаевой, В.В.Русакова (1986).
Обильное азотное питание способствует усиленному образованию аминокислот и белков, а дефицит азота - усилению углеводной направленности фотосинтеза. К преимущественному образованию углеводов ведет и усиленное калийное и фосфорное питание, а недостаток этих элементов приводит к большему накоплению среди продуктов фотосинтеза аминокислот (образование белков при фосфорном голодании тормозится). Наличие азота, фосфора и калия в питательной среде в значительной степени определяет интенсивность роста растений и поглощение ими других элементов минерального питания. По мнению СИ. Лебедева (1982), сбалансированное минеральное питание растений повышает поглощение и превращение лучистой энергии Солнца, й свою оче 14 редь, оптимальный световой режим способствует эффективности действия минеральных удобрений.
В.Ф. Кормилицин (1993) в полевых опытах установил возможность сокращения расхода минеральных удобрений, при внесении их под следующими за бобовыми (люцерна, горох, соя) в севообороте злаковыми. В исследованиях по Амурской области В.Ф. Прокопчук (1993) указывает, что соя обедняет почву минеральными формами азота, и пшеница после сои нуждается в азотных удобрениях.
Посевы, как фотосинтезирующие системы, должны обладать большими поверхностями контакта с внешней средой (площадью листьев). Это достигается, прежде всего, оптимизацией норм высева семян, густотой посевов. М.И. Зеленский и др. (1991) изучали продуктивность и характеристику фотосинтетического аппарата яровой пшеницы при загущении посевов. Ими выяснено, что растения пшеницы, фотосинтетический аппарат которых устойчив к недостатку освещенности, выделяются повышенной продуктивностью. Они предложили рассматривать теневыносливость фотосинтетического аппарата как самостоятельный показатель, имеющий значение в селекции. В.Д. Павлов и др. (1990) выявили, что наибольшее количество зерна яровой пшеницы в условиях Заура-лья в расчете на 1 м листьев получено в засушливых условиях при норме высева 4, а при благоприятных условиях - 4-5 млн. шт./га при безрядковом посеве.
Р.Б. Кондратьев, Л.В. Ким (1992) проводили исследования фотосинтетической деятельности и формирования урожая зернофуражных культур в Приамурье при разных сроках и загущенности посевов. Ими установлена корелля-ционная зависимость между урожайностью и фотосинтетическим потенциалом посевов ячменя. Чистая продуктивность фотосинтеза, масса сухого вещества и урожай ячменя снижались при загущении посевов (6 и 7 млн. шт./га) не зависимо от сроков посева.
При изучении влияния минерального питания на растения многие исследователи большое внимание уделяют площади листовой поверхности, или индексу листовой поверхности. Причем, одни обозначают этот показатель в тыс. м2/га, или (ИЛП) м2 . м2\ другие ученые - И.А. Тарчевский и др. (1975), СВ. Чернышева, А.Ф. Андреева (1986) считают, что наиболее правильным методом характеристики мощности развития фотосинтетического аппарата отдельных органов и растения в целом является учет содержания в них хлорофилла. В.А. Кумаков, А.И. Поздеев, И.Н. Ларин (1997) обнаружили связь интенсивности фотосинтеза листьев с содержанием хлорофилла (г = 0,76), общего азота (г = 0,76) и воды (г = 0,74)
Многочисленные эксперименты А.А. Ничипоровича (1975) и В.А. Кумакова (1988) показали, что для пшеницы посев, поглощающий около 90% ФАР, должен иметь площадь листьев не менее 40-50 тыс. м /га.
Увеличение площади листовой поверхности озимой пшеницы по мере увеличения доз минеральных удобрений, нашло отражение в работах М.Ш. Су-лейменова, К.О. Турешева (1992), Н.В. Остапенко (1991). К.Б. Мамбетов и др. (1990) установили, что оптимальная величина ассимилирующего аппарата озимой пшеницы 59,6 тыс. м2/га и фотосинтетический потенциал (ФП) (3233 тыс. м дней/га) складывается при внесении полного удобрения (N75P90K30), где и получен наибольший урожай зерна - 63,6 ц/га. Повышение нормы удобрений (N135-i8oPi35-i8oK45-6o) способствовало увеличению листовой поверхности и ФП, но не обеспечивало дальнейший рост урожая, вследствие снижения продуктивности фотосинтеза из-за взаимного затенения листьев. Возрастание площади листьев яровой пшеницы, главным образом от азотных удобрений, выявлено Li Fayun, Song Li (2001).
Исследованиями Lonhardne Bory Eva (1990, 1991) установлено, что дозы азота до 120 кг/га значительно повышали площадь листьев пшеницы. Дальнейшее увеличение доз азотных удобрений не влияло на этот показатель, причем площадь листьев была отмечена как сортовая особенность пшеницы.
Луговые черноземовидные почвы и изменение их свойств при длительном применении удобрений
Длительный стационарный опыт проводится на луговой черноземовид-ной среднемощной почве. Эти почвы формируются на четвертичных суглинках и глинах, имеют тяжелый гранулометрический состав (Шелевой, 1989). Они являются лучшими по агропроизводственньїм качествам. Высокое содержание органических веществ и валовых запасов минеральных элементов, необходимых для питания растений, определяет их повышенное потенциальное плодородие (Терентьев, 1969). Луговые черноземовидные почвы хорошо оструктуре-ны. В профиле выражены комковато-ореховатая и призматическая структуры. В нижней части профиля наблюдаются признаки оглеения в виде охристых, сизых и ржавых пятен (Голов, 2001). Тяжелый гранулометрический состав и большое количество осадков в отдельные периоды приводят к частому переувлажнению этих почв, что ухудшает условия питания растений (Шелевой, Кур-каев, 1971). Окислительные условия сменяются на восстановительные, что приводит к повышению подвижности соединений железа и марганца. Усиливается интенсивность денитрификации, ведущей к потере почвенного азота. Замедляется минерализация органических веществ. В почвенном профиле усиливается нисходящая миграция растворимых веществ с гравитационным током воды (Голов, 2001).
Почвы имеют слабокислую или близкую к нейтральной реакцию среды, рНводн 6,2-6,4 единиц. Обменная кислотность незначительна, равна 5,0-5,6 рН. Гидролитическая кислотность повышенная и доходит до 6-8,4 мг-экв на 100 г почвы. Сумма поглощенных оснований в пахотном слое среднемощных луговых черноземовидных почв составляет 25,7-38 мг-экв и незначительно снижается вниз по профилю. Степень насыщенности основаниями находится в пределах 79-92% (Шелевой, Тильба, 1989).
Гумусовый горизонт достигает 25 см, а гумусовые потеки проникают на глубину до 70-80 см. Гумуса в пахотном слое содержится в пределах 4,7-8,9%» (Голов, 2001). Содержание валового азота колеблется от 0,3 до 0,5%. По данным Э.И. Шконде (1959), из валового азота на долю легкорастворимых минеральных форм приходится только около 2%, остальные 98% представлены органическими соединениями. При высоком содержании общего азота в луговой черноземовидной почве количество доступных для растений его форм недостаточно. Особенно ощутим их недостаток в начале вегетации растений - в мае, июне. Это объясняется низкими температурами и влажностью в этот период, отрицательно влияющими на микробиологическую деятельность в почве.
Содержание валового фосфора в пахотном слое составляет 0,2-0,3%. Половина его приходится на органические формы, до 40% - на труднорастворимые почвенные фосфорсодержащие минералы. Обеспеченность растений подвижными формами фосфора низкая (Голов, 1986, 1987). При определении группового состава минеральных фосфатов в луговой черноземовидной почве по методу Чанга-Джексона, в модификации Д.Л. Аскинази, К.Е. Гинзбург, Л.С. Лебедевой, нами установлено (Прокопчук, Абросимова, 1999), что в пахотном слое почвы - 21-29% фосфора приходится на минеральные, 31-41% - на органические и 33-40% - на неизвлекаемые из почвы фосфаты. Незначительное количество доступных для растений фосфатов в почвах связано с влиянием следующих экологических факторов: гидротермического режима почв, их гидро-морфности и низкой водопроницаемости; длительного и глубокого промерзания почв. Промерзание почв обусловливает высокую активность процессов новообразования полуторных окислов, способствует постоянному восстановлению подвижных форм железа, сосредоточению части окислов в верхнем слое почвенного профиля за счет тока влаги (Зимовец, 1967). Связывание подвижного фосфора в этих условиях в труднодоступную форму является основной причиной недостатка фосфора в длительно сезонно-мерзлотных почвах Приамурья (Степкина, 2001).
Тяжелым по гранулометрическому составу почвам Зейско-Буреинской равнины свойственно высокое валовое содержание калия. В луговых чернозе-мовидных почвах содержание калия в корнеобитаемом слое колеблется от 2 до 2,5% (Голов, 2001). Высокое содержание этого элемента связывается с наличием в минералоорганкческом составе почв и почвообразующих пород минералов биотита, мусковита и монтмориллонита (Возбуцкая, 1968; Кук, 1970). Фракционный состав соединений калия в почвах юга Приамурья по В.Т, Куркаеву (1972), характеризуются следующим образом: водорастворимый калий в пахотном слое составляет 7-26 мг/кг почвы, необменный калий - от 1150 до 2780 мг/кг. Основная часть этого элемента (82-94%) входит в кристаллические решетки минералов. Содержание обменного калия в мощных и среднемощных почвах составляет 100-300 мг/кг. Таким образом, генетические свойства луговых черноземов и дных почв позволяют сохранить высокое содержание обменного калия в почве без внесения удобрений (Степкина, 2001).
При решении задачи по выявлению влияния уровня плодородия почвы на рост и развитие яровой пшеницы нами определены основные агрохимические показатели луговой черноземовидной почвы, сложившиеся за 37 лет на фоне различных систем применения удобрений.
Средние, за три года, результаты исследований представлены в таблицах 2 и 3. В пахотном слое почвы без применения удобрений обменная кислотность - 5,4, актуальная - 6,3 рН, гидролитическая кислотность составляет 2,96 мг-экв/100 г почвы, сумма поглощенных оснований — 23,7 мг-экв/100 г, степень насыщенности основаниями почвенного поглощающего комплекса - 89%
В подпахотном слое физико-химические свойства характеризуются показателями, близкими по величине к Anas. В слое 40-60 см рНксі снижается на 0.2 ед., гидролитическая кислотность - на 0,48 мг-экв на 100 г почвы, сумма поглощенных оснований и степень насыщенности основаниями увеличиваются на 1,6 мг-экв/100 г почвы и на 2% соответственно.
Сниженияе рН почвы под влиянием систематического внесения физиологически кислых азотных удобрений неоднократно отмечалось исследователями в различных регионах мира (Доспехов, 1975; Лебедева, 1981; Гомонова, 1980, Palma Rosales Manuel, Mello Francisco A., 1987; Скорзова, Соколова, 1988; Ми-неев, 1988 и др.).
Динамика накопления биомассы посевом пшеницы в зависимости от уровня минерального питания
Плодородие и питательный режим почвы — факторы, которые поддаются эффективному производственному воздействию и выступают как одно из главных средств повышения урожайности яровой пшеницы. Одним из важных путей сохранения плодородия почв и повышения продуктивности растений является рациональное применение минеральных и органических удобрений. Причем, по мнению В.А.Кумакова (1988), удобрения тем более эффективны, чем ниже естественное плодородие почв. Исследования И.Ф. Храмцова (1998) показали, что при длительном систематическом применении удобрений в севообороте, по мере повышения плодородия почвы эффективность возрастающих доз удобрений во времени снижается. Г.П. Покудин и др. (1998) отмечают, что прямое действие удобрений уменьшается от внесения их под предшествующие культуры. В микрополевом опыте Н.М. Глазуновой и др. (1975), заложенном на дерново-подзолистой почве, урожайность пшеницы возрастала по мере увеличения в почве подвижного фосфора. Азотные удобрения оказывали влияние только на почвах, ранее удобряемых. А прибавки от фосфора были тем ниже, чем выше окультуренность почвы. По их сведениям, на всех фонах наблюдалось резкое повышение эффективности при совместном внесении азотных и фосфорных удобрений.
В 1999-2001 гг. был проведен двухфакторный вегетационно-полевой опыт (ВПО) для выявления эффективности азотных и фосфорных удобрений на разных уровнях окультуренности луговой черноземовидной почвы, созданных в результате длительного применения удобрений в стационарном опыте ВНИИ сои (рис.7). ВПО был заложен с учетом методических требований, на расстоянии 2-х метров от полевого опыта. Агрохимическая характеристика, созданных в течение длительного применения различных систем удобрений фонов плодородия, приведена во второй главе данной работы (см. табл. 3, прилож. 6).
Высота растений пшеницы в ВПО зависела от соотношения элементов минерального питания в почве, а также от погодных условий, прежде всего вла-гообеспеченности. Повышенные запасы почвенной влаги в осенний периоды 1999, 2000 гг. обусловили наибольший рост растений в 2000, 2001 гг. (прилож. 7).
Она изменялась от 15 см - на Фоне 0 без внесения удобрений, до 18 см -на Фоне 2 и Фоне 3. Такая закономерность сохранялась и в последующие фазы роста и развития, причем максимальная высота пшеницы в период кущение -молочная спелость была на Фоне 3 с органо-минеральной системой удобрений и составляла 18-53 см, на Фоне 2 — 18-50 см, на Фоне I — 17-47 см и на Фоне 0 -15-42 см.
Высота пшеницы изменялась под влиянием удобрений, внесенных непосредственно при посеве. Применение азотных удобрений в дозе N30 на Фонах 0, 1, 2 увеличивало высоту растений относительно варианта без удобрений на 1-2 см. На Фоне 3, в период выход в трубку - молочная спелость действие этой дозы проявилось сильнее. Увеличение дозы азота под пшеницу до N60 и Ngo не оказало существенного влияния на высоту растений на всех Фонах плодородия почвы. Только на Фоне 1, с возрастанием дозы азотных удобрений непосредственно под пшеницу, наблюдали увеличение высоты растений в фазы цветения и молочной спелости на 1-3 см к варианту N30- Действие азотно-фосфорных удобрений в дозе Ы6оРбо во все фазы роста и развития пшеницы влияло на высоту растений на Фонах 0 и 1 с низким содержанием фосфора в почве, увеличивая показатель на 3-7 см.
Интегральным критерием уровня плодородия почв является повышение урожая пшеницы. В среднем за 1999-2001 гг., максимальный урожай зерна без применения удобрений непосредственно под пшеницу был получен на Фонах 2 и 3 с повышенным уровнем плодородия (прилож. 8, 9, табл. 12). Он составил 3,4-3,5 г/сосуд, что в 2 раза выше, чем на Фоне 0. Урожай зерна на Фоне 1 превысил контроль в 1,5 раза. Все значения урожайности по фактору плодородия (А) статистически существенны на 5% уровне значимости,
При внесении азотных удобрений в дозе N3o урожай зерна повысился, относительно контроля, на Фонах 0 и 1 на 0,3 и 0,2 г/сосуд, на Фоне 2 их действие не проявилось, а на Фоне 3, с лучшей обеспеченностью почвы подвижным фосфором (содержание Р205 - 58-68 мг/кг, прилож, 6), превышение составило 0,9 г/сосуд. При повышении дозы азотных удобрений до N6o прибавки, относительно контроля, были на всех уровнях плодородия. Внесение Ngo под пшеницу максимально увеличивало урожай зерна только на фоне низкого уровня применения удобрений (Фон 1), при содержании подвижного фосфора в почве от 40 до 47 мг/кг (см. прилож. 6).
Динамика потребления минерального питания посевами пшеницы
Распределение элементов питания по органам яровой пшеницы неравномерное. Процентное содержание азота увеличивается в ряду: корни - стебли -колосья - листья, а калия в ряду: колосья - корни - стебли - листья. Самое низкое содержание фосфора отмечено в корнях — 0,20-0,57%, а в листьях, стеблях и колосьях он находится в пределах 0,43-0,70%.
Химический состав, особенно молодых растений, довольно полно отражает условия минерального питания (Демолон, 1961). Повышение содержания элементов питания в растениях пшеницы при применении удобрений отмечают многие авторы (Блохин, Лебедева, 1971; Величко, 1976; Трапезников, 1983; Прокопчук, Ковшик, 1990). В наших исследованиях, в варианте Фон 1+NJ0 содержание азота в листьях увеличивается по сравнению с контролем в фазы кущения и молочной спелости, а в стеблях, колосьях и корнях - во все фазы роста и развития пшеницы. На Фоне 2 дальнейшее увеличение концентрации азота наблюдалось только в фазу цветения в листьях и колосьях пшеницы.
Органо-минеральная система удобрений (Фон 3) в большей степени способствовала увеличению концентрации общего азота в стеблях и корнях яровой пшеницы только в начале вегетации. В фазе кущения, концентрация азота на Фоне 3 была выше, чем на Фоне 1 - на 3 и 7% и Фоне 2 - на 10 и 3%, соответственно органам.
Несмотря на повышение концентрации общего азота в надземной части пшеницы при внесении удобрений, в наших исследованиях, его содержание по градации В.В. Церлинг (1978), в фазы кущения (3,04-4,0%) и выхода в трубку (2,5-3,0%) характеризуется как низкое, а в фазу цветения (1,8-2,5%) - оптимальное.
Содержание фосфора на фоне действия и последействия фосфорных удобрений возрастает только в листьях и стеблях пшеницы, причем рост концентрации элемента пропорционален дозам фосфорных удобрений, применяемых на 1 га севооборотной площади и уровню содержания подвижных форм фосфора в почве. В корнях пшеницы увеличение концентрации фосфора, по сравнению с контролем, наблюдали на фоне повышенного содержания его в почве и только в фазу кущения, А.А. Федоров (2003) считает, что это происходит из-за быстрого оттока элемента в другие органы растения.
По уровням, предложенным В.В. Церлинг (1978), содержание фосфора в надземной части пшеницы опытных делянок, в фазе кущения характеризуется как оптимальное (0,35-0,45%), при внесении удобрений оно переходит в высокое ( 0,50%).
В выбранных нами для изучения вариантах опыта калийные удобрения не вносили, и можно было ожидать, что за счет "разбавления" при увеличении массы растений будет снижаться содержание калия. Но в наших исследованиях этого не наблюдалось. Удобрения влияли на содержание калия в пшенице только в более поздние фазы ее развития. При внесении N30 на Фоне 1, в фазу цветения, содержание КгО в листьях, стеблях, колосьях и корнях превышало на -2 - 7% растения контрольного варианта; при внесении азотно-фосфорных минеральных удобрений N30P30 на Фоне 2, содержание К20 в этих же органах на 1,5-5% было выше, чем в варианте Фон I+N3o- При использовании органо-минеральных удобрений (Фон 3), концентрация калия в листьях, стеблях и колосьях пшеницы снижалась, а в корнях повышалась во все фазы роста и развития растений на 6; 53; 8; 31% по сравнению с вариантом Фон 2+ оРзо соответственно фазам. Содержание калия в надземной массе опытных делянок было оптимальным во всех вариантах и фазах роста и развития пшеницы (по градации В.В. Церлинг, 1978).
Некоторые исследователи Н.К. Болдырев (1976), В.В. Церлинг (1978), А.А. Федоров (2003) считают, что соотношения элементов в отдельных органах или целых растениях лучше характеризуют состояние минерального питания растений, чем уровень содержания отдельных элементов. Н.К. Болдырев (1976), пользуясь способом вычисления сбалансированного соотношения элементов, приводит для зерновых культур следующие соотношение: IN = 1,2Р = 1,2К. В.А. Кумаков (1980) также отмечает, что при удобрении пшеницы исключительно важна сбалансированность между азотом и фосфором. По его мнению, если эти элементы хорошо сбалансированы, что соответствует отношению N : Р2Оз в листьях равному 5-6, даже очень высокие дозы удобрений не вызывают каких-либо отрицательных явлений. А.А. Федоров (2003) считает, что соотношение элементов питания надо выражать в % от их общей суммы. При изменении соотношений между этими элементами в питательной среде, их соотношение в растении изменяется в меньшей степени и больше зависит от биологических особенностей вида и сорта, а некоторые отклонения от оптимальных соотношений наблюдаются лишь в корнях, стеблях и листьях. Это нашло подтверждение в наших исследованиях при анализе показателей коэффициентов вариации (V, %) долей элементов в зависимости от уровня почвенного питания (табл. 14). По степени изменчивости доли азота и калия, органы пшеницы можно расположить в следующий ряд: колосья, стебли, листья, корни; фосфора -стебли, колосья, корни, листья. Из чего можно предположить, что наилучшими диагностическими органами пшеницы являются корни и листья. Хотя, по отзывчивости на улучшение минерального питания повышением концентрации азота и фосфора в фазу кущения выделяются стебли, а в более поздние фазы роста и развития - вся надземная масса пшеницы. В подтверждение этого, многими исследователями растительной диагностики минерального питания зерновых культур предлагается использовать содержание общих или подвижных форм азота, фосфора и калия в нижней части стебля или во всей надземной массе (Прокопчук, 1993; Церлинг, 1994; Наумченко, 1999).
Ранее отмеченное снижение в почве обменного калия, при внесении N30P30 на Фоне 2 и повышении его при использовании органо-минеральных удобрений (см. табл. 3), нашло свое отражение в соотношении элементов в корнях. При внесении N30P30 на Фоне 2, содержание калия на 4,2 экв % ниже контроля, при этом увеличивается на 4,8 экв % содержание азота. При органо-минеральной системе удобрений содержание калия на 2,1 экв. % выше контроля, а азота на 2,4 экв. % ниже. В листьях и колосьях этого не отмечено.
