626

Вусловиях Пермской области исследованиями К.А. Гусевой (1972), В.Н. Прокошева и др. (1972; 1974), В.А. Бугреева (1974) было установлено, что эффективность азотных удобрений находится в прямой зависимости от содержания фосфора в дерново-подзолистых почвах. С увеличением содержания подвижного фосфора в почве повышается их эффективность. Такого же мнения придерживается Д.Д. Орловский (2002). По мнению В.Г. Минеева острый недостаток фосфора в питании растений снижает эффективность азота на 30%.

Взадачу наших исследований входило определить эффективность азотных удобрений на ячмене в зависимости от содержания подвижного фосфора

впочве. Исследования проводились в третьей ротации (1989 и 1991 гг.) по следующей схеме (опыт 2):

Фактор А – уровень содержания фосфора в почве Р2О5, мг/кг:

А1 – 51 - 100; А2 – 101 - 150; А3 – 151 - 200; А4 – 201 - 250; А5 – Р2О5 >250.

Фактор В – доза азота, кг/га д.в.:

В1 – N60; В2 – N90.

На каждом уровне вносили дозы азота на фоне Р30К105. Дозы фосфорнокалийных удобрений вносили на возмещение выноса планируемой урожайностью 30 ц/га без учета коэффициентов использования из удобрений.

Размещение вариантов методом расщепленных делянок с последующей рендомизицией. Площадь делянки первого порядка 150 м2 (25×6), общая площадь делянки второго порядка 75 м2 (12,5×6), учѐтная - 40 м2 (10×4). Количество учѐтов по вариантам – от 5 до 33. Исследования проводили с сортом Роланд.

3.1 Условия формирования урожайности

Растения ячменя очень чувствительны к кислотности почв. По мнению Д.Н. Прянишникова (1937) ячмень не может произрастать на почвах с высокой кислотностью (рНKCl 4,5), а в условиях особо кислой реакции (рН 3,5) семена ячменя совсем не прорастают. Для роста и развития ячменя наиболее благоприятной является близкая к нейтральной и нейтральная реакция почвенной среды (Авдонин Н.С., 1972, Панников В.Д., Минеев В.Г., 1987).

По данным таблиц 11, 12 обменная кислотность для данной культуры в годы исследований по всем вариантам имеет оптимальные значения, и почва не нуждается в известковании.

Для наиболее объективной оценки фосфатного режима в третьей ротации помимо содержания подвижного фосфора по Кирсанову, определяли подвижность фосфора по методу Скофилда (1955) (Агрохимические методы …, 1975). По

31

данному показателю обеспеченность почв фосфором высокая. Обеспеченность калием повышенная и высокая. В целом почвенные условия для произрастания ячменя в годы проведения исследований были благоприятными.

Таблица 11

Агрохимическая характеристика дерново-мелкоподзолистой тяжелосуглинистой почвы до внесения удобрений (1989 г.)

3.2 Урожайность

Влияние доз азотных удобрений на урожайность ячменя зависело от погодных условий вегетационного периода и обеспеченности почв фосфором. В благоприятном 1989 г. положительное действие дозы N60 проявилось при содержании фосфора 151-200 мг/кг, в неблагоприятном для роста и развития ячменя 1991 г. – при содержании фосфора >250 мг/кг почвы, прибавка в обоих случаях составила 3,7 ц/га (табл. 13). Доза N90 оказала положительное влияние только в 1991 г., эффективность еѐ возрастала с увеличением содержания подвижного фосфора в почве (табл. 14).

32

Таблица 13

Влияние содержания подвижного фосфора в почве на урожайность ячменя на фоне N60Р30К105

*- t эксп.<t табл., разница не существенна; ** - разница существенна при уровне значимости Р=0,05; *** - разница существенна при уровне значимости Р=0,001.

Таблица 14

Влияние содержания подвижного фосфора в почве на урожайность ячменя на фоне N90Р30К105

При сравнительной оценке действия доз азотных удобрений преимущество N90 по сравнению с N60 в 1989 г. проявилось при содержании Р2О5 в почве

101-150 и 201-250 мг/кг, в 1991 г. - >201мг/кг, в среднем за 2 года – 101-150 и >250мг/кг (табл. 15).

При обобщении данных за 2 года наибольшая урожайность от применения N60 и N90 получена при содержании подвижного фосфора 51-100 мг/кг почвы. Дальнейшее повышение фосфора в почве приводило к снижению урожайности при внесении изучаемых доз азотных удобрений.

Таблица 15

Сравнительная оценка действия доз азотных удобрений на урожайность ячменя в зависимости от содержания подвижного фосфора в почве

* - t эксп.<t табл., разница не существенна; ** - разница средних величин существенна при уровне значимости Р=0,05; *** - разница средних величин существенна при уровне значимости Р=0,001.

Таким образом, при благоприятных метеоусловиях при возделывании ячменя сорта Роланд после клевера наибольшее положительное действие азотных удобрений проявляется при содержании Р2О5 51-150 мг/кг почвы. При неблагоприятных погодных условиях эффективность азотных удобрений повышается с увеличением содержания подвижного фосфора в почве.

34

3.3 Элементный состав урожая и вынос питательных веществ в зависимости от содержания подвижного фосфора в почве

Наибольшее влияние на элементный состав зерна и соломы ячменя оказали азотные удобрения (табл. 16). Более высокое содержание азота, фосфора и калия в зерне и соломе отмечается в вариантах с дозой азота 90 кг/га. Действие фосфатных уровней проявлялось следующим образом. С увеличением содержания подвижного фосфора в почве происходило незначительное повышение содержания азота в зерне и соломе, что является закономерным. С улучшением фосфорного питания растения лучше усваивают азот, это способствует накоплению его в продукции. Также наблюдалось незначительное повышение содержания фосфора и калия в соломе. Максимальное количество азота, фосфора, калия в зерне и соломе отмечалось при очень высоком содержании подвижного фосфора в почве на фоне N90.

Таблица 16

Влияние азотных удобрений на разных уровня содержания подвижного фосфора в почве на элементный состав зерна и соломы, % (1991 г.)

Потребность растений в элементах питания, необходимых для формирования урожая, можно выразить через затраты этих элементов на создание единицы урожая. Как показали соответствующие расчѐты, затраты на создание 1 т зерна в зависимости от содержания фосфора в почве и доз минеральных удобрений изменялись незначительно (табл. 17). При внесении N60 по азоту составили 31,2 – 32,4 кг, по фосфору 11,3 – 12,1 кг и калию 27,2 – 29,2 кг, при внесении N90 соответ-

ственно 31,3 – 32,7, 11,3 – 12,9 и 27,0 – 30,7 кг.

35

Таблица 17

Затраты азота, фосфора и калия на создание 1 т зерна с соответствующим количеством соломы, кг (средние за 1989, 1991 гг.)

3.4 Энергетическая эффективность применения азотных удобрений на ячмене на различных фосфатных уровнях

Совокупные энергетические затраты при выращивании ячменя с применением удобрений составили 27,3-33,4 ГДж/га (табл. 18). Различия по вариантам связаны главным образом с уборкой и подработкой урожая. Анализ энергетической эффективности изучаемых доз азота показывает, что увеличение дозы азота до 90 кг/га приводит к некоторому снижению биоэнергетического коэффициента. Наибольший биоэнергетический коэффициент зерна получен при внесении N60 и содержании подвижного фосфора до 150 мг/кг почвы.

Таблица 18

Энергетическая эффективность применения азотных удобрений на ячмене на различных фосфатных уровнях

Расчѐт энергетической себестоимости производства зерна дает аналогичные результаты (см. табл. 18). Наименьшая энергетическая себестоимость 6,5 ГДж/т обеспечил вариант N60 на среднем уровне содержания фосфора в почве.

Таким образом, на дерново-мелкоподзолистых тяжелосуглинистых почвах Предуралья с реакцией среды близкой к нейтральной при внесении азотных удобрений оптимальный уровень подвижного фосфора не превышает 150 мг/кг. С учѐтом энергетической эффективности при возделывании ячменя после клевера на данных почвах достаточно вносить азот в дозе 60 кг/га д.в., что позволяет получать урожайность на уровне 45 ц/га.

37

ГЛАВА IV. ВЛИЯНИЕ АЗОТНЫХ И КАЛИЙНЫХ УДОБРЕНИЙ

НА УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО ЯЧМЕНЯ ПРИ РАЗНЫХ УРОВНЯХ СОДЕРЖАНИЯ ПОДВИЖНОГО ФОСФОРА В ПОЧВЕ

Проблема оптимизации свойств почв по содержанию в них подвижного фосфора в настоящее время очень актуальна. Многочисленные исследования свидетельствуют, что эффективное производство зерна сдерживается недостаточным количеством доступного фосфора в почве. Многие авторы считают, что ухудшение обеспеченности почв фосфором не позволяет реализовать имеющие возможности увеличения урожайности, связанные с применением удобрений. По данным Н.Н. Рюмина (1981) чем больше содержание подвижного фосфора (Р2О5), определяемого по методу Кирсанова, тем выше и урожай ячменя, удобренного азотом и калием, хотя эта зависимость и не является строго прямолинейной.

В условиях Пермской области на дерново-подзолистых почвах исследованиями К.А. Гусевой (1972), В.Н. Прокошева и др. (1972; 1974), В.А. Бугреева (1974) было установлено, что с увеличением содержания подвижного фосфора в почве повышается эффективность азотно-калийных удобрений.

Трѐхлетние исследования В.А. Бугреева (1974) на дерновомелкоподзолистых почвах с содержанием подвижного фосфора 110-200 мг/кг почвы показали, что за счѐт внесения NK в дозе 60 кг/га прибавка урожая составила 9,3 ц/га (при НСР05 3,8-6,8 ц/га). Такого же мнения придерживается Д.Д. Орловский (2002).

По мнению С.А. Шафрана (1995) при оптимальной обеспеченности почв подвижным фосфором отдача от азотно-калийных удобрений была более чем в два раза выше по сравнению с низкообеспеченными почвами.

По данным трѐхлетних исследований С.И. Поповой и Е.М. Киряковой (1976) внесение (NК)60 при содержании подвижного фосфора 80-130 мг/кг почвы не уступало по эффективности полному минеральному удобрению (NРК)60. Прибавка от азотно-калийных удобрений составила 2,7 ц/га, от полного удобрения – 3,3 ц/га. Данные опытов, проведѐнных в ГДР, показали чѐткую зависимость действия калийных удобрений от доз азота: чем выше доза азота, тем эффективнее действие калия (Wiecke H., 1968). По мнению А.В. Ваулина и др. (1985) наиболее целесообразной дозой удобрений для интенсивных сортов ячменя, устойчивых к полеганию составляет N120К120, для неполегающих – N180К180.

38

Высокая отдача от повышенных доз азота (N120), способствует значительной мобилизации почвенных запасов фосфора и калия. Эффективное использование окультуренности дерново – подзолистых почв с высоким содержанием фосфора и калия возможно и при ограниченном применении удобрений (Ива-

нова А.И., 1997).

А.В. Пасынков (2002) считает, что на дерново-подзолистой почве с высоким содержанием подвижного фосфора калий должен преобладать над азотом. Это позволяет дополнительно получить 1,7-3,9 ц/га зерна ячменя.

Ф.М. Зиганьшиной (1976) в вегетационном опыте с ячменѐм были получены иные данные. Калийные удобрения на фоне азота, внесѐнные в одинарной дозе (К0,5) несколько увеличивали урожай ячменя, но при внесении двойной дозы калия произошло снижение урожая. Это объясняется тем, что высокая доза калия задерживает поступление азота в растение, что и приводит к снижению урожайности ячменя.

Позднее С.А. Шафраном (1995) с целью установления влияния подвижного фосфора в почве на эффективность азотно-калийных удобрений были произведены расчѐты по затратам питательных веществ на получение единицы урожая. Результаты расчетов свидетельствуют, что увеличение содержания подвижного фосфора в дерново-подзолистой почве влечѐт снижение удельных затрат азотно-калийных удобрений на производство единицы продукции и повышение их окупаемости.

В.Г. Минеев (1978а) считает одной из наиболее серьѐзных и сложных задач агрохимии – научиться при помощи удобрений регулировать не только величину урожая, но и его качество. По мнению Н.С. Беркутовой (1991) качество зерна – это второй урожай.

При выращивании ячменя на кормовые цели важным показателем качества является содержание сырого белка в зерне и соломе.

Многочисленными исследованиями доказано положительное влияние азотных удобрений на данный показатель (Бодров И.К., 1959; Журбицкий З.И., 1963; Коданев И.М., Коновалова Е.Я., 1971; Корляков Н.А. 1976; Прокошев В.Н., Корляков Н.А., 1979; Багинскас Б.П. и др., 1980; Андриарималала З.И. 1990; Алметов Н.С., Н.П. Богомазов и др., 1993; 1996; Лапа В.В. и др., 2000; Кириллова Г.Б., Жуков Ю.П., 2003).

По данным Т.Н. Кулаковской и др. (1980) действие азотных удобрений также определяется фосфатными уровнями, максимальное накопление белка в зерне ячменя (14,2%) отмечено при внесении азота 120 кг/га и содержании почвенных фосфатов 160-180 мг/кг, при содержании в почве подвижного

39

фосфора более 200 мг/кг наблюдается снижение содержания белка. В исследованиях В.Д. Судакова и др. (1980, 1992) снижение белка отмечалось при содержании фосфатов в почве более 300 мг/кг.

По мнению Л.П. Воллейдт и др. (1985) основная причина разного действия фосфора заключается в нарушении соотношения между азотом и фосфором, для увеличения содержания белка в зерне азот должен преобладать над фосфором в два раза. Н.А. Корляков (1976) рекомендует поддерживать положительный баланс азота в почве.

Применение фосфорных и калийных удобрений без азота на данный показатель чаще всего оказывает отрицательное влияние (Савицкий М.С. 1946; Шюляускас А.К. и др.(1981); Берестов И.И. 1974;. Суров Н.Г., 1975;

Н.А. Кирпичников, 1989; В.Д. Судаков и др., 1992).

А.В. Пасынков (2002) в своих исследованиях установил отрицательное влияние калия на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве, когда соотношение N:К равно 1:1 и 1:2. Н.Н. Иванов (1936), С.Л. Гребенников (1951), И.В. Якушкин (1953) считают, что протеинопонижающая роль принадлежит совместному действию фосфорных и калийных удобрений.

Н.А. Иванов и др. (1970) наоборот отмечают, что совместное внесение азотно-калийных удобрений формирует зерно с высоким содержанием белков и по своей эффективности приближается к полному минеральному питанию. Положительное влияние калийных удобрений на качество зерна ячменя также отмечают Н.В. Резвых и др. (1985).

По мнению О. Райтмар (1906) протеинопонижающие действие калия проявлялось тогда, когда удобрение азотом значительно превышало норму. При нормальном же азотном питании протеинопонижающее действие калия не проявляется.

На содержание белка в зерне ячменя могут оказывать влияние погодные условия (Шюляускас А.К. и др., 1981; Матвеева А.В. и др., 1983). Во влажные годы очень часто отмечается снижение его количества. Основной причиной является уровень урожайности. Во влажные годы азот используется растением на увеличение урожайности. В сухие годы, наоборот, урожайность ячменя резко снижается, а содержание белка в зерне резко возрастает, то есть азот используется на образование белковых веществ (Державин В.И., Седова Е.В., 1983).

Однако М.И. Княгиничев (1951) считает, что климатические условия региона не являются решающими в накоплении белка в зерне, а лишь усиливают или ослабляют этот признак, в основном зависящий от плодородия почвы и сорта. На решающее значение почвы и свойства сорта для получения

40