Азотне живлення пшениці озимої за вирощування на лучно-чорноземному карбонатному ґрунті Правобережного Лісостепу України
У межах стаціонару проведені дослідження азотного режиму живлення пшениці озимої за різних норм мінеральних добрив. Установлені зміни показників забезпечення рослин доступними формами азоту протягом вегетації.
Пшениця озима, лучно-чорноземний карбонатний ґрунт, азотні добрива.
Азотне живлення є однією з початкових ланок у синтезі білків, накопиченні біомаси, а отже у формуванні продуктивності пшениці. Оптимізація його, раціональне застосування азотних добрив привертали увагу видатних дослідників-агрохіміків кафедри агрохімії та якості продукції рослинництва НУБіП – академіка М.М.Городнього, професора А.П.Лісовала, доцента В.М.Макаренка, інших. Ними відмічено, що, крім фізіологічної ролі, азот як «білковий» елемент впливає на якість продукції зернових і зернобобових культур, і за їх вирощування режим азотного живлення є першочерговим фактором, який потребує постійних всебічних досліджень. Рослини пшениці дуже чутливі до застосування азотних добрив [1-3].
Метою роботи було встановити зміни у азотному режимі живлення рослин пшениці озимої, його впливу на урожайність та якість зерна, за внесення різних норм мінеральних добрив, у тому числі рекомендованої для регіону вирощування і полуторної до неї.
Методи і умови проведення досліджень. Матеріалами досліджень були зразки ґрунту і рослин, у тому числі урожай. Польовий дослід проводився в стаціонарі кафедри агрохімії та якості продукції рослинництва ім.О.І.Душечкіна, на лучно-чорноземному карбонатному ґрунті. Попередником була кукурудзою на силос. Аналітичні дослідження виконувалися прийнятими методами, відповідно до державних та міжнародних стандартів. Схема досліду побудована, виходячи з рекомендованої для конкретних умов норми (N90P80K80). Азотні добрива у варіантах, де вони передбачені, вносили в два строки – 30кг у ранньовесняне підживлення по мерзлоталому ґрунту, решта – в основне удобрення.
За середньорічними даними, кліматичні умови території, де був закладений дослід (сума активних температур 2400°С, тривалість періоду активної вегетації зернових – 210-215 днів, середньорічна кількість опадів 577мм), сприятливі для вирощування пшениці озимої, проте роки досліджень (2011-2012) мали нестійкий характер зволоження і тривалі посушливі періоди.
Природні властивості ґрунту і кліматичні (у тому числі мікрокліматичні) умови, що склалися, визначили природний азотний режим живлення рослин. Цей фактор слід вивчати і враховувати при підборі агротехнічних заходів. Зокрема, в ранньовесняний період можливе азотне голодування рослин, тому що ґрунт довгий час надмірно зволожений, внаслідок чого процеси амоніфікації й нітрифікації пригнічуються.
Результати досліджень.Урожайність, за словами Д.М. Прянішнікова (1981), закономірно зростає залежно від кількості мінерального азоту, тому є можливість прогнозування кількості азоту, необхідної для підвищення врожаю. Результати наших досліджень показали зменшення вмісту азоту в ґрунті протягом періоду вегетації (табл.1,2), поряд з інтенсифікацією процесів мінералізації. Таке явище можна пояснити посиленням використання азоту рослинами, втратами його у процесі денітрифікації і хемоденітрифікації. Вміст амонійного і нітратного азоту істотно зменшувався в орному шарі ґрунту, починаючи від фази виходу в трубку. Найвищі значення цього показника спостерігалися у фазу весняного кущіння, тобто в той період, коли рослини мають слабко розвинену кореневу систему і винос поживних речовин з ґрунту низький.
Таблиця 1 - Вміст сполук азоту в лучно-чорноземному ґрунті (варіант N90P80K80), мг/100г
Глибина відбору, см | Азот сполук, які легко гідролізуються | Лужногідролізований азот | ||||
весняне кущення | вихід у трубку | повна стиглість | весняне кущення | вихід у трубку | повна стиглість | |
0-20 | 4,43 | 3,68 | 3,41 | 7,05 | 6,54 | 5,42 |
20-40 | 3,82 | 3,60 | 3,30 | 6,14 | 5,38 | 4,35 |
Таблиця 2 - Вміст мінерального азоту в лучно-чорноземному ґрунті
(варіант N90P80K80), мг/100г
Глибина відбору, см | N -NH4 | N -NO3 | ||||
весняне кущення | вихід у трубку | повна стиглість | весняне кущення | вихід у трубку | повна стиглість | |
0-20 | 2,45 | 2,20 | 1,13 | 1,85 | 1,58 | 1,22 |
20-40 | 1,36 | 1,48 | 1,12 | 1,35 | 1,47 | 1,14 |
Кількість доступних форм азоту змінювалася залежно від норми внесених добрив, а також протягом вегетації рослин. Серед варіантів удобрення найвищий вміст доступного для рослин азоту відмічено за внесення полуторної норми мінеральних добрив (N135P120K120). Проте відмічено, що використання рекомендованої норми мінеральних добрив (N90P80K80) не поступалося своєю ефективністю. Істотної різниці між цими двома варіантами не було (табл.3). Отже, нема доцільності завищувати норму азоту за удобрення пшениці озимої, зокрема на лучно-чорноземному ґрунті. Ґрунт із такими властивостями, очевидно, балансує своєю потенційною родючістю поживний режим, і змінити його можна в певних межах.
Таблиця 3 – Вміст доступних форм азоту в лучно-чорноземному ґрунті (шар 0-20 см) залежно від удобрення при вирощуванні озимої пшениці, мг/100г
Варіант досліду | Фаза весняного кущення | Фаза виходу в трубку | |||
мінеральний азот | азот сполук, які легко гідролізуються | мінеральний азот | азот сполук, які легко гідролізуються | ||
Контроль | 1,09 | 3,24 | 1,14 | 2,11 | |
Р80К80 | 1,13 | 3,38 | 1,10 | 2,23 | |
N90P80K80 | 2,45 | 4,43 | 2,20 | 3,68 | |
N135P120K120 | 2,80 | 4,97 | 3,01 | 4,12 | |
| |||||
НІР05 | 0,63 | 0,87 | 1,21 | 1,38 | |
Аналітичні дослідження рослинного матеріалу показали, що пшениця засвоює значні кількості азоту, починаючи з найбільш ранніх фаз розвитку. Так, за період весняного кущення засвоюється близько 21-32% загальної його кількості. Найінтенсивніше азот поглинається рослинами в період активного росту – від фази весняного кущення до фази колосіння (рис.).
Оптимальне азотне середовище для пшениці озимої – невід’ємний фактор продукційного процесу. Як і передбачалося, найвищий урожай отриманий у варіантах із рекомендованою й полуторною до останньої нормами добрив. Серед показників якості вміст білку й сирої клейковини тісно корелювали з режимом живлення рослин. Навіть за невеликої відміни у кількості доступних сполук азоту в ґрунті та у надходженні цього елемента в рослини відмічене вагоме поліпшення якості зерна.
Висновки. Внесення мінеральних добрив у нормі N90P80K80 (одинарна) та N135P120K120 (полуторна) оптимізує азотний фонд лучно-чорноземного ґрунту, зокрема сприяє підтримці достатнього вмісту доступних форм азоту протягом всієї вегетації пшениці озимої. Це дозволяє істотно підвищити врожайність (на 40 ц/га) і поліпшити якість зерна, забезпечуючи вміст білка на рівні 14-14,3%, клейковини – на рівні 30%.
Використані літературні джерела
1. Городній М.М. Стратегія внесення азотних добрив у весняно-літній період вегетації озимої пшениці залежно від факторів зовнішнього середовища/ М.М.Городній, М.В.Макаренко //Науковий вісник НАУ. – 2005. – № 87. – С.79-87.
2. Лісовал А.П. Ефективність добрив у зерно-буряковій сівозміні на лучно-чорноземних карбонатних легкосуглинкових ґрунтах // Науковий вісник НАУ. – 1998. – №5. – С. 73-80.
3. Макаренко В.М. Обґрунтування внесення азотних добрив під озиму пшеницю у весняно-літній період вегетації // Науковий вісник НАУ. – 1998. – №5. – С. 94-130.
4. Grant D. Jackson. Fertilizing Winter Wheat with Nitrogen for Yield and Protein[електронний ресурс]:Fertilizer Facts-January 2001-Number 26- режим доступу landresources.montana.edu/fertilizerfacts.
В пределах стационара проведены исследования азотного режима питания пшеницы озимой при разных нормах минеральных удобрений. Установлены изменения показателей обеспечения растений доступными формами азота на протяжении вегетации.
Пшеница озимая, лучно-чернозёмная карбонатная почва, азотные удобрения.
Within the practice ground studied nitrogen nutrition of winter wheat under different rules of mineral fertilizers. Changes of indicators provide forms of nitrogen available to plants during the growing season are installed.
Winter wheat, meadow-chernozem calcareous soil, nitrogen fertilizers.