Статья: Формирование продуктивности пшеницы спельты в зависимости от удобрения на черноземе оподзоленном тяжелосуглинистом

Почвоведение и агрохимия № 1(52) 2014

226

Почвоведение и агрохимия № 1(52) 2014

226

Статья по теме:

Формирование продуктивности пшеницы спельты в зависимости от удобрения на черноземе оподзоленном тяжелосуглинистом

Г.Н. Господаренко, И.Ю. Ткаченко, Уманский национальный университет садоводства, м. Умань, Украина

ВВЕДЕНИЕ

В современных условиях реформирования агропромышленного комплекса с его недостаточным уровнем ресурсного обеспечения и качества зерна озимой пшеницы значительно возрастает роль и значение технологии ее выращивания, которая направлена прежде всего на создание оптимального состояния для роста и развития растений в соответствующих почвенно-климатических условиях. Технология выращивания озимой пшеницы предусматривает определенную последовательность агротехнологических приемов, среди которых существенная роль принадлежит фону питания, срокам сева, сортам [1-3].

Среди зерновых колосовых культур пшеница озимая наиболее требовательна к условиям питания [4]. Это объясняется тем, что ее корневая система характеризуется невысокой способностью усваивать элементы питания из труднорастворимых соединений почвы. В то же время вынос элементов питания урожаем 40 ц/га достаточно высок и составляет 110-130 кг/га азота, 50-70 - P2O5, 70-90 кг/га K2O [5, 6]. Применение минеральных удобрений - одно из важнейших мероприятий в технологии выращивания озимой пшеницы, что обеспечивает повышение урожайности и качества зерна. Правильное определение доз внесения удобрений, прежде всего азота - главное условие их успешного использования [7, 8]. В системе применения азотных удобрений большое значение имеют не только дозы, но и сроки их внесения [4, 9].

Сейчас в Украине, как и в других странах мира, растет интерес к спельте как к культуре органического земледелия и источнику «органической или здоровой пищи» («organic/health food»). «Спельтовый» хлеб можно встретить в супермаркетах. Все больше вызывает интерес закупка зерна этой культуры для выращивания и потребления. В Украине уже есть компании, занимающиеся реализацией спельты для обеих целей [10].

Спельта не требовательна к условиям выращивания: способна произрастать на почвах, обедненных элементами питания, обладает относительно высокой зимостойкостью, устойчивостью к чрезмерному увлажнению в период кущения, что обусловлено ее экологической приспособленностью к условиям достаточного увлажнения. Также для спельты характерно высокое содержание белка в зерне (в некоторых образцах до 25%) и клейковины - до 50%, но клейковина слабая, поэтому мука обычно используется как дополнительный компонент при выпечке хлеба. Благодаря высокой водоудерживающей способности муки из спельты хлеб, выпеченный из нее, долго не черствеет. Отрицательными свойствами спельты является тяжелый обмолот зерна, ломкость колосового стержня, относительно длинный вегетационный период, слабая засухоустойчивость. Однако тяжесть обмолота можно отнести и к положительным признакам, потому что чешуя обеспечивает защиту зерновок и молодых побегов от вредных факторов окружающей среды [11, 12].

Пшеница спельта - малоисследованный вид. Она является высокобелковой культурой. Спрос на высококачественное зерно пшеницы как на внутреннем, так и на внешнем рынках достаточно большой [13], а выращиваемое в Украине количество пшеницы высокого качества не покрывает потребностей даже внутреннего рынка. Поэтому актуальным является изучение вопроса оптимизации питания и удобрения пшеницы спельты с учетом сортовых особенностей.

Цель исследования - установить оптимальные сроки и дозы внесения азотных удобрений под пшеницу спельту в Правобережной Лесостепи Украины.

МЕТОДИКА И ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследование проведено на опытном поле Уманского национального университета садоводства на протяжении 2011-2013 гг.

Задачей исследования было установить оптимальные дозы и сроки внесения азотных удобрений на фоне Р60К60 под пшеницу спельту на черноземе оподзоленном тяжелосуглинистом Правобережной Лесостепи Украины.

Предмет исследования - оптимизация азотного питания пшеницы спельты на черноземе оподзоленном Правобережной Лесостепи Украины применением различных доз, сроков и способов внесения азотных удобрений.

В опыте выращивали сорт пшеницы спельты Зоря Украины. Предшественником был горох. Варианты размещались в опыте последовательно, повторность опыта - трехкратная. Площадь одной делянки - 72 м2, учетная - 40 м2. Согласно схеме опыта вносили аммиачную селитру (34% N, ГОСТ 2-85), суперфосфат гранулированный (19,5% P2O5, ГОСТ 5956-78), калий хлористый (60% K2O, ГОСТ 4568-95) и карбамид (46% N, ГОСТ 2081-92). Пшеницу высевали после гороха, поэтому обработка почвы заключалась только в двухразовом дисковании и предпосевной культивации. Под дискование вносили фосфорные и калийные удобрения. Учитывая, что почва имеет тяжелосуглинистый гранулометрический состав и миграция соединений фосфора и калия не происходит, определение фосфорного и калийного режима почвы проводили только в слое 0-20 см. Азотные удобрения вносили соответственно схеме опыта: под предпосевную культивацию, в подкормку ранней весной, в фазах кущения, выхода в трубку. Внекорневые подкормки проводили 20% раствором карбамида в фазу молочновосковой спелости зерна, с целью увеличения содержания в зерне белка и клейковины.

Согласно ДСТУ 4362:2004 Качество почвы. Показатели качества почв, чернозем оподзоленный имел повышенное содержание гумуса, содержание азота легкогидролизуемых соединений - низкое, среднее - подвижных соединений фосфора и калия, реакция почвенного раствора - слабокислая. Погодные условия в годы исследований были различными, что и повлияло на урожайность и качество зерна пшеницы спельты.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Известно, что эффективность применения азотных удобрений под пшеницу озимую находится в обратной зависимости от запасов минерального азота в корнеобитаемом слое почвы.

Проблема оптимизации азотного питания пшеницы включает оптимальное распределение определенной дозы удобрений на несколько сроков внесения и разработку методики установления оптимальных доз азотных удобрений с учетом почвенно-климатических условий, предшественников и сортовых особенностей.

Независимо от почвенно-климатических условий средней нормативный запас азота минеральных соединений весной в слое 0- 60 см под пшеницей озимой составляет 110-130 кг/га.

Увеличение запасов азота минеральных соединений в почве выше указанных значений не способствует повышению урожайности зерна пшеницы, но несколько улучшает его качество.

Поэтому дозу азотных удобрений для следующих подкормок можно рассчитать на основе балансовых методов, учитывая общую потребность озимой пшеницы в азоте для получения запланированного урожая, дозу азота, внесенного весной, и запасы азота минеральных соединений почвы [4].

Исследованиями установлено, что внесение азотных удобрений влияло на содержание азота минеральных соединений в слое почвы 0-100 см (табл. 1).

Таблица 1 - Динамика содержания азота минеральных соединений (N-NO3- + N-NH4+) в слое почвы 0-100 см под пшеницей спельтой в зависимости от доз и сроков внесения азотных удобрений (2011-2013 гг.), кг/га

Почвоведение и агрохимия № 1(52) 2014

226

Почвоведение и агрохимия № 1(52) 2014

226

Почвоведение и агрохимия № 1(52) 2014

226

Почвоведение и агрохимия № 1(52) 2014

226

Почвоведение и агрохимия № 1(52) 2014

226

Почвоведение и агрохимия № 1(52) 2014

226

Почвоведение и агрохимия № 1(52) 2014

226

Почвоведение и агрохимия № 1(52) 2014

226

Почвоведение и агрохимия № 1(52) 2014

226

Почвоведение и агрохимия № 1(52) 2014

226

Почва без внесения азотных удобрений имела низкое содержание азота минеральных соединений. В метровом слое почвы запасы минеральных форм азота на неудобренных участках во время вегетации пшеницы спельты в среднем за три года составили от 66 кг/га до 206 кг/га в варианте с внесением высокой дозы азотных удобрений. Больше растения пшеницы спельты использовали азот от фазы кущения до колошения.

В природе почв, богатых фосфором в отличие от азота, практически нет. Основным источником фосфора в процессе почвообразования является материнская порода, однако благодаря растениям большая часть его аккумулируется в верхних горизонтах, корневые системы которых поглощают фосфор из нижних слоев и переносят вверх по профилю. По своим химическим свойствам фосфор имеет сложную природу взаимодействия с различными компонентами почвы, определяющими большое количество различных форм, реакций, соединений и комплексов, посредством которых он может быть в почве. Это в значительной степени затрудняет оценку обеспеченности почв фосфором с точки зрения его доступности для питания растений [14, 15]. Поглощение соединений фосфора определяется не только их доступностью, но и эффективностью функционирования впитывающей системы растений, которые используют фосфор органофосфатов после их ферментативной минерализации [16].

Нашими исследованиями установлено, что внесение удобрений способствовало повышению содержания подвижных соединений фосфора в почве (табл. 2).

Так, в среднем за три года исследований в период кущения растений в контрольном варианте содержание подвижных соединений фосфора в слое почвы 0-20 см составило 95 мг/кг. Тогда как в вариантах с внесением Р60 этот показатель был выше в среднем на 10 мг/кг почвы.

В период вегетации пшеница спельта усваивает фосфор из почвы. Следует отметить, что наиболее интенсивно использование растениями подвижных соединений фосфора было в период от фазы кущения до фазы колошения пшеницы спельты. В среднем за три года на удобренных участках уменьшение его содержания составляло 5 мг/кг почвы.

Исследования показали, что содержание подвижных соединений калия также зависит от внесения удобрений (табл. 2). В сравнении с контролем наибольшее уменьшение содержания подвижных соединений проходило в период всходы-кущение. В среднем за 2011-2013 гг. содержание подвижных соединений калия в слое почве 0-20 см составило 116 мг/кг по сравнению с контролем - 101 мг/кг. Несколько меньше его содержание было в период выхода в трубку и колошения растений. Содержание подвижных соединений калия в течение вегетации пшеницы спельты уменьшалось в результате усвоения его растениями и перехода в необменную форму.

Пшеница спельта относится к высокорослым пшеницам. Как видно из рисунка 1, в варианте без удобрений в среднем за три года высота составляла почти 90 см. При однократном внесении ранней весной азотных удобрений в дозе от 30 до 120 кг/га д.в. высота увеличилась до 101-122 см. Максимальные показатели высоты были получены в варианте, где под основную обработку почвы вносили Р60К60, N60 - ранней весной, N30 - в фазу кущения и колошения и проводили внекорневую подкормку - 132 см. Это имеет существенное значение для формирования урожая пшеницы спельты и особенно качества зерна. Накопление большой фитомассы способствует, соответственно, и большему накоплению азота. В конце вегетации пшеницы он способен перемещаться к формирующимся генеративным органам. Известно, что растения сначала стремятся сформировать определенный уровень урожая, а потом - его качество. Поэтому формирование большей фитомассы пшеницей спельтой - один из факторов, способствующих получению высококачественного зерна.

Таблица 2 - Содержание подвижных соединений фосфора и калия в слое почвы 0-20 см под пшеницей спельтой в зависимости от удобрений (2011-2013 гг.), мг/кг

Почвоведение и агрохимия № 1(52) 2014

226

Почвоведение и агрохимия № 1(52) 2014

226

Почвоведение и агрохимия № 1(52) 2014

226

Почвоведение и агрохимия № 1(52) 2014

226

Почвоведение и агрохимия № 1(52) 2014

226

Почвоведение и агрохимия № 1(52) 2014

226

Почвоведение и агрохимия № 1(52) 2014

226

Почвоведение и агрохимия № 1(52) 2014

226

Почвоведение и агрохимия № 1(52) 2014

226

Почвоведение и агрохимия № 1(52) 2014

226