В системе адаптивного земледелия стратегия оптимизации минерального питания растений предусматривает получение высоких и устойчивых урожаев на протяжении длительного периода времени. Ключевым средством для решения этой задачи является создание для культурных растений комфортных условий почвенной и окружающей среды и осуществление с помощью удобрений и других техногенных факторов таких типов регуляции минерального питания, при которых обеспечивалось бы максимальное включение основных элементов питания в продукционный процесс, и достигалась адаптация динамики их поступления в растения динамике реальной физиологической потребности растительного организма в этих элементах питания[1].Комплексное применение минеральных удобрений и средств защиты растений способствует более полному использованию продуктивного потенциала сортов интенсивного типа [2].
Установлено, что эффективность удобрений возрастает при увеличении подвижных форм фосфора и калия в почве, при этом возрастает прибавка урожая, увеличивается коэффициент использования азота удобрений и повышается окупаемость азотных удобрений.
Целью проведенных исследований являлось изучениевлияния уровня минерального питания и средств защиты растений нового поколения на урожай и качество зерносемян пшеницы.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Исследования по изучению влияния уровня обеспеченности растений яровой пшеницы сорта Хабаровчанкаэлементами минерального питания на эффективность минеральных удобрений и их окупаемость прибавкой зерна проводились в 2011-2013 г.г. в длительных стационарных опытах Географической сети РФ на лугово-бурой тяжелосуглинистой почве, заложенных в 1963-1965 гг. последовательно на трех полях полевого севооборота. Почва севооборота лугово-бурая оподзоленно-глеевая, типичная для Среднего Приамурья. Характеризуется очень низкой обеспеченностью подвижными фосфатами, повышенно-высокой обеспеченностью обменным калием. Схема стационарного опыта представлена в таблице 1. В опыте изучались возрастающие дозы азотных удобрений на разных уровнях обеспеченности подвижным фосфором и калием.
В опыте со средствами защиты растений семена перед посевом обрабатывали с увлажнением 10 л/т, согласно схеме опыта; в период вегетации – опрыскивание ручным опрыскивателем 400-500 л/га. Схема опыта представлена в таблице 2.
Все учеты и наблюдения проводили по общепринятым методикам, учет урожая – методом ручной уборки 0,5 м2 с каждой делянки с последующей обработкой растений в лаборатории. Математическую обработку результатов исследований проводили методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову[3]с использованием компьютерной программы.
Агрометеорологические условия в годы проведения опытов складывались крайне неблагоприятно в ранневесенний период. Из-за сильного переувлажнения пахотного слоя почвы посев пшеницы яровой провели во второй половине мая: в 2011 году – 17 мая, в 2012 году – 22 мая и в 2013 году – 20 мая.
Для начального роста и развития растений пшеницы яровой в мае-июне метеорологические условия в основном были благоприятными. В 2011 г. в июле стрессовую ситуацию для растений пшеницы создавали высокие дневные температуры с длительной засухой: месячная норма осадков составила 45% к норме, максимальные температуры повышались до 30-37˚С в течение 17 дней, что сдерживало развитие пшеницы. В августе критическую ситуацию создавали длительные ливневые дожди, когда за 1, 2 и 3 декады соответственно выпало 162, 240 и 100% осадков к норме (среднемноголетняя норма 138 мм): почва в переувлажненном состояниинаходилась 21 — 27 дней и достигала критерия ОЯ.
В 2012 г. в июле стрессовую ситуацию также создавали высокие дневные температуры воздуха (свыше 25˚С в течение 20 дней) и сильное увлажнение верхнего слоя почвы, т.к. в 1 и 3 декадах месяца соответственно выпало 200 и 268% осадков к среднемноголетней норме (131 мм), что повлияло на формирование урожая и способствовало интенсивному развитию болезней. В августе наблюдался устойчивый температурный режим, превышающий многолетнюю норму на 1,3 — 1,6˚С.
В 2013 году гидротермические условия складывались наиболее благоприятно для роста и развития культуры. Температура приземного слоя воздуха в период вегетации превышала среднемноголетние показатели на 1,8-0,6 ˚С, осадков в мае-июле выпало 64-96 % к среднемноголетней норме. Только в августе выпало 156 мм, что составило 103 % к норме.
Таким образом, агрометеорологические условия в годы проведения опытов были разнообразными, довольно полно отражали особенности региона, что позволило определить возможности использования изучаемых приемов в полной мере.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Наибольшее прямое воздействие на продуктивность зерновых культур оказывает пищевой режим почвы и, в первую очередь, содержание минеральных форм азота, подвижного фосфора и обменного калия.Установлено, что эффективность удобрений возрастает при увеличении подвижных форм фосфора и калия в почве, при этом возрастает прибавка урожая, увеличивается коэффициент использования азота удобрений и повышается окупаемость азотных удобрений.
Улучшение пищевого режима посевов яровой пшеницы за счет применения минеральных удобрений обеспечило формирование урожая зерна в пределах 32,8-40,8 ц/га, что выше, чем в контрольном варианте на 33,3-65,8 % (таблица 1).
Улучшение обеспеченности минеральным азотом за счет увеличения дозы с N30до N60при низкой обеспеченности подвижным фосфором и калием увеличило урожайность яровой пшеницы на 33,3; 43,5 и 65,8 % соответственно. С улучшением обеспеченности почв подвижным фосфором эффективность от возрастающих доз азотных удобрений снижается: урожайность зерна по сравнению с контрольным вариантом возросла на 22,4; 61,0 и 37,4 %.
Таблица 1
Влияние уровней минерального питания на урожайность яровой пшеницы и окупаемость минеральных удобрений
|
Опыт, вариант |
Д.в./га туков, кг | Урожайность, ц/га | Прибавка урожая, ц/га | Окупаемость, кг | |
| 1.Са по 2,25 г.к. –фон | — | 24,6 | — | — | |
| 2. Фон + N30P30K30 | 90 | 32,8 | 8,2 | 9,1 | |
| 3. Фон + N45P30K30 | 105 | 35,3 | 10,7 | 10,2 | |
| 4. Фон + N60P30K30 | 120 | 40,8 | 16,2 | 13,5 | |
| 5. Фон + N30P57K57 | 134 | 30,1 | 5,5 | 4,2 | |
| 6. Фон + N45P57K57 | 159 | 39,6 | 15,0 | 9,4 | |
| 7. Фон + N60P57K57 | 174 | 33,8 | 9,2 | 5,3 | |
| 8. Фон + N39P57K57 | 153 | 33,7 | 9,1 | 5,9 | |
| НСР0,5 ц/га | 1,6 | ||||
Наименьшие затраты на 1 ц дополнительной продукции (NРК7,4) и максимальную окупаемость удобрений килограммом зерна яровой пшеницы на каждый килограмм действующего вещества туков обеспечивает применение минеральных удобрений в дозе N60P30K30.
С увеличением количества вносимых минеральных туков количество полученного зерна на каждый килограмм действующего вещества удобрения снижалось. Затраты на 1 ц дополнительной продукции по вариантам опыта изменились в пределах 9,8-24,4 кгд.в. туков.
Пусковым механизмом массового развития возбудителей болезней служат гидротермические условия, особенно осадки. Гидротермический коэффициент за вегетационный период пшеницы яровой в годы исследований соответственно составил 2,2, 1,8 и 1,7. В таких условиях наиболее вредоносными были корневые гнили, темно-бурая пятнистость (гельминтоспориоз), фузариоз колоса и «черный зародыш» зерна.
В результате проведенных исследований было установлено, что понижение температуры воздуха и обильные осадки в фазу кущения пшеницы способствуют возрастанию корневых гнилей.Сухая и жаркая погода в критический для заражения период снижает степень распространения патогенов и заражения растений.
Максимальное поражение корневыми гнилями(1,8-4,0 %) отмечено в контроле, где не проводились защитные мероприятия. Предпосевное протравливание семян снижало интенсивность развития болезни в 3,5-5 раз. Наиболее эффективно подавляли семенную и почвенную инфекцию возбудителей корневых гнилей использование Экстрасола, Виала ТТ и комплексные обработкиВиалом ТТ с Абакусом и Рексом Дуо (таблица 2).
Фунгистатическая активность изучаемых средств защиты по отношению к грибным болезням значительно различалась. Наибольшую эффективность (1,25-5,0 раз в зависимости от гидротермических условий года)на снижение поражения колоса фузариозом проявили препараты Виал ТТ с Лигногуматом и Абакусом и комплексной обработкой Альбитом.
Различное воздействие изученных технологий на рост, развитие и фитосанитарное состояние посевов оказало значительное влияние наформирование структурных элементов урожайности и продуктивности пшеницы.
В условиях сильного переувлажнения почвы в 2011 г. достоверный рост урожайности зернаотносительно контрольного варианта получен отприменения всех изучаемых технологий. Следует отметить, что в условиях переувлажнения пахотного слоя почвы установлена тесная корреляционная зависимость урожая зерна от поражения пшеницы корневыми гнилями и темно-бурой пятнистостью: ч=0,82 и 0,9 соответственно.
Таблица 2
Влияние средств защиты на биологическую урожайность и структуру урожая пшеницы яровой сорта Хабаровчанка
| Вариант (препарат) | Кол-во зерна в колосе, шт/раст | Масса 1000 зерен, г | Биологический урожай, ц/га
|
||||||||
| 2011 г. | 2012г. | 2013г | 2011г. | 2012г. | 2013г. | 2011г. | 2012г.
|
2013г. | сред. | к
конт-ролю, |
|
| Контроль | 16,7 | 25,3 | 22,3 | 36,0 | 29,6 | 30,9 | 15,9 | 24,0 | 24,5 | 21,5 | — |
| Эталон – Виал ТТ | 24,4 | 25,7 | 23,6 | 36,3 | 34,4 | 32,3 | 21,7 | 29,2 | 26,2 | 25,7 | 4,2 |
| Виал ТТ + Лигногумат | 27,8 | 25,9 | 25,8 | 37,4 | 40,7 | 32,5 | 24,3 | 29,4 | 31,7 | 28,5 | 7,0 |
| Виал ТТ + Абакус (1 обр.) | 22,0 | 27,1 | 28,5 | 36,3 | 30,6 | 32,8 | 24,5 | 25,1 | 34,2 | 27,9 | 6,4 |
| Виал ТТ + Рекс Дуо | 21,5 | 27,0 | 26,3 | 36,8 | 37,4 | 32,5 | 24,7 | 25,2 | 27,9 | 25,9 | 4,4 |
| Альбит | 19,2 | 27,9 | 26,8 | 38,0 | 37,2 | 30,9 | 23,4 | 30,2 | 25,6 | 26,4 | 4,9 |
| ДВ-47-4 + Колосаль | 22,1 | 30,4 | 26,5 | 36,8 | 37,7 | 32,6 | 23,6 | 31,8 | 29,2 | 28,2 | 6,7 |
| Экстрасол | 20,6 | 28,1 | 29,1 | 36,1 | 36,4 | 33,0 | 26,2 | 29,2 | 33,4 | 29,6 | 8,1 |
| НСР05 | 2,1 | 6,1 | 6,8 | ||||||||
В два последующих года исследований гидротермические условия вегетационного периода были близки к среднемноголетнему значению: ГТК был в пределах 1,7-1,8. В этих условиях достоверный рост урожайности зерна яровой пшеницы обеспечили только применение Альбита, ДВ-47-4 с Колосалем и Экстрасола.
Таким образом, в сложных агроклиматических условиях Среднего Приамурья усилению адаптивных свойств яровой пшеницы к абиотическим и биотическим факторам Дальнего Востока способствует улучшение обеспеченности посевов элементами минерального питания. Внесение возрастающих доз азотных удобрений на пониженном фоне обеспеченности доступными фосфатами обеспечивает прибавку урожая зерна яровой пшеницы на 33,3-65,8 % по сравнению с контрольным вариантом. Соразмерно росту урожайности возрастает и окупаемость 1 центнера зерна килограммом действующего вещества туков.
Комплексная защита от патогенов обладает высокой эффективностью, способствуя улучшению фитосанитарной обстановки в посевах иповышению качества семян, а также обеспечивает рост урожайности зерна.
ЛИТЕРАТУРА
- Жученко, А.А. Экологическая генетика культурных растений и проблемы агросферы (теория и практика)/ А.А.Жученко. – М.: ООО Агрорус, 2004. – Т.1. – 688с. – Т.2. – 1153с. (688-1153).
- Сычев В.Г., Завалин А.А., Шафран С.А., Прошкин В.В., Духанина Т.М., Чернова Л.С., Листова М.П., Романенков В.А., Козеичева Е.С. Методика разработки нормативов окупаемости минеральных удобрений прибавкой урожайности сельскохозяйственных культур. М.: ВНИИА, 2009. – 48 с.
- Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта / Б.А. Доспехов. – М., 1968. – 332 с.[schema type=»book» name=»Эффективность применения минеральных удобрений и биосредств в посевах яровой пшеницы на Дальнем Востоке» description=»Исследованиями установлено, что усилению адаптивных свойств яровой пшеницы к абиотическим и биотическим факторам Дальнего Востока способствует улучшение обеспеченности посевов элементами минерального питания. Комплексная защита от патогенов обладает высокой эффективностью, способствуя улучшению фитосанитарной обстановки в посевах и повышению качества семян, а также обеспечивает рост урожайности зерна. » author=»Асеева Татьяна Александровна, Савченко Наталья Евгеньевна» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-03-20″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_30.05.2015_05(14)» ebook=»yes» ]