АГРОХИМИЯ, 2015, № 1, с. 41-49
Питание растений
УДК 581.13:633.11«324»:631.8:631.582:631.445.25
ВЗАИМОСВЯЗИ В ПИТАНИИ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ ПРИ ДЛИТЕЛЬНОМ ПРИМЕНЕНИИ УДОБРЕНИЙ В СЕВООБОРОТЕ НА СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЕ ОПОЛИЙ
© 2015 г. В.И. Никитишен , В.И. Личко
Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения 142290 Пущино, Московская обл., ул. Институтская, 2, Россия E-mail: vlichko@mail.ru
Поступила в редакцию 13.05.2014 г.
Исследования, проведенные в полевых опытах с применением удобрений под озимую пшеницу на серых лесных почвах ополий, показали, что содержание азота, фосфора и калия, а также соотношение между этими элементами в растениях в фазах трубкования и колошения адекватно отражают условия минерального питания посевов и в немалой степени определяют накопление азота и фосфора в зерне и величину его урожая.
Ключевые слова: питание озимой пшеницы, длительное применение удобрений, севооборот, серая лесная почва, ополья.
ВВЕДЕНИЕ
При изучении эффективности удобрений в посевах озимой пшеницы на серых лесных почвах ополий авторами установлено [1-3], что определяющим условием формирования высокопродуктивных и устойчивых урожаев зерна этой культуры является обеспечение положительного взаимодействия азота и фосфора в питании растений. Отзывчивость посевов на калийное удобрение, несмотря на усиление уровня потребления пшеницей калия в 1-й период вегетации, часто оказывается неустойчивой вследствие вымывания калия ливневыми дождями из надземных органов растений во время созревания, ограничивающего отток ассимилятов из вегетативных органов в зерно [4, 5].
В выполненных авторами [6-9], а также другими исследователями работах [10-13] было показано, при каком содержании и соотношении азота и фосфора в растительных тканях складываются сбалансированный уровень азотного и фосфорного питания и дисбаланс, и в какой степени величина этих показателей отражает потребность зерновых культур в удобрениях. Важно также знать, существует ли зависимость урожайности и качественных свойств зерна от обеспеченности озимой пшеницы макроэлементами в вегетативный период роста.
С целью изучения данной проблемы авторами проанализированы результаты исследований в полевых опытах для выявления связи между
содержанием и соотношением азота, фосфора и калия в растениях в фазах трубкования и колошения, накоплением азота и фосфора в зерне и урожайностью озимой пшеницы.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследования выполнены в стационарных полевых опытах с внесением минеральных удобрений под озимую пшеницу по факториальной схеме (4^3x3) на серых лесных почвах экспериментальной полевой станции Института физико-химических и биологических проблем почвоведения. Методика и условия их проведения изложены в предшествующих работах авторов [2, 9]. Озимую пшеницу сорта Мироновская 808 размещали в 9-польном севообороте 2-й культурой после викоовсяной смеси (1978, 1979, 1988, 1989 гг.) (поле 1) и 7-й культурой после клевера 2-летнего пользования (1984, 1985, 1993, 1994 гг.) (поле 2). В работе обобщены экспериментальные данные, полученные за 2 ротации севооборота.
Исходная обеспеченность почвы подвижными фосфатами в поле 1 была крайне низкой и составляла 3-4 мг/100 г. Под влиянием внесения одинарной и двойной доз фосфорного удобрения в 1979 г. она возросла до 5-6 и 6-7 мг/100 г соответственно, в 1984 г. - до 5-6 и 7-8 мг/100 г, в 1988 г. - до 6-7 и 9-10 мг/100 г, в 1993 г. - до 8-9 и 12-13 мг/100 г. Исходное содержание подвижных фосфатов в почве поля 2 было более высоким и составляло 7-8 мг/100 г. Системати-
ческое применение Р40 и Р80 способствовало постепенному увеличению фосфатного уровня почвы: в 1980 г. - до 8-9, 9-10 мг/100 г; в 1985 г. -до 9-10, 11-12 мг/100 г; в 1989 г. - до 10-11, 1415 мг/100 г и в 1994 г. - до 12-13, 16-17 мг/100 г соответственно.
В годы выращивания озимой пшеницы в полевых опытах складывались неодинаковые условия водного режима. Сильный дефицит влаги посевы испытывали в 1979 и 1984 гг., менее выраженный - в 1980 г. В остальные годы влагообеспечен-ность зерновой культуры была более благоприятной для роста и развития растений.
В соответствии с принятыми обозначениями вариантов факториальной схемы опыта дозы азота (1-я цифра) составляли: 1 - 60, 2 - 120, 3 -180 кг N/га; дозы фосфора (2-я цифра) 1 - 40, 2 - 80 кг Р205/га; дозы калия (3-я цифра) 1 - 60, 2 - 120 кг К20/га. Для изучения закономерностей питания растений азотом, фосфором и калием и корреляционного анализа использованы данные химического состава и продуктивности озимой пшеницы в 130 вариантах полевых опытов.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Результаты исследований, характеризующие влияние минеральных удобрений на содержание азота, фосфора и калия в растениях по фазам вегетации и зерновую продуктивность озимой пшеницы, представлены в табл. 1, 2. С учетом того, что в опытах 1979, 1980 и 1984 гг. посевы этой культуры испытывали сильный дефицит влаги, а в опытах 1985, 1988, 1989, 1993 и 1994 гг. для нее складывались более благоприятные условия увлажнения, полученные в них данные проанализированы отдельно.
Сочетание выраженного дефицита влаги с крайне низкой исходной обеспеченностью почвы подвижными фосфатами, слабо изменившейся под влиянием фосфорного удобрения, предопределило наиболее низкий уровень фосфорного питания озимой пшеницы в опытах 1979 и 1984 гг. Содержание фосфора в растениях в фазе трубкования не превышало 0.34-0.52%, в фазе колошения - 0.22-0.34%, что было в 2-2.5 раза меньше оптимальных величин. В этих условиях сильно ограничивалось накопление фосфора в зерне, причем в большей степени в опыте 1979 г. (0.44-0.52%), чем в опыте 1984 г. (0.66-0.81%).
В опыте 1980 г. складывался более благоприятный режим фосфорного питания озимой пшеницы как в контроле, так и на фоне внесения фосфорного удобрения, что было связано с повышенным
содержанием подвижных фосфатов в почве. В растениях в фазе трубкования концентрировалось 0.63-0.80%, в фазе колошения - 0.45-0.51%, в спелом зерне - 0.82-0.96% Р2О5.
Содержание азота в растениях в опытах 1979, 1980, 1984 гг., составившее в контроле в фазе трубкования 2.02-2.30%, в фазе колошения - 0.941.43% и в спелом зерне - 1.45-1.91%, характеризовало низкий уровень азотного питания озимой пшеницы. Под влиянием азотного удобрения его величина существенно возрастала: соответственно до 2.33-3.39, 1.18-1.80 и 1.73-2.69% N.
Обеспеченность зерновой культуры калием за счет мобилизации естественного плодородия почвы была более высокой, нежели фосфором и азотом, изменяясь при внесении не только калийного, но и азотного удобрения. При этом содержание калия в растениях варьировало в широких пределах, достигнув максимума в опыте 1979 г.: в фазе трубкования - с 4.70 до 5.15%, в фазе колошения - с 1.97 до 2.41%, в спелой соломе - с 0.48 до 1.20% К20.
Было изучено, в какой степени изменения в уровне питания растений азотом, фосфором и калием определяли величину продуктивности озимой пшеницы в условиях выраженного дефицита влаги. Исходя из полученных данных, решающее значение в этом отношении имело повышение обеспеченности посевов фосфором, положительное действие которого на урожайность зерновой культуры наиболее ощутимо проявилось в опытах 1979 и 1984 гг. при низком исходном содержании подвижных фосфатов в почве. Что касается азота, то, несмотря на значительное увеличение содержания его в растениях под влиянием азотного удобрения, незначительный рост урожайности зерна достигался лишь в случае внесения одинарной дозы на фоне более высокой обеспеченности фосфором. Усиление уровня калийного питания растений также слабо отразилось на повышении продуктивности озимой пшеницы. Таким образом, недостаток влаги оказался решающим фактором, определяющим преимущественную роль фосфорного удобрения в интенсификации продукционного процесса зерновой культуры.
Проанализированы данные, характеризующие уровень азотного, фосфорного и калийного питания озимой пшеницы, выращенной в более благоприятных условиях увлажнения. В опыте 1985 г. при избытке влаги в период созревания посевы этой культуры были подвержены полеганию, в опытах 1988, 1989, 1993 и 1994 гг. они сохранили устойчивость.
Показано, что устойчивые к полеганию посевы реагировали на внесение удобрений наиболее
Таблица 1. Химический состав (% на сухое вещество) и зерновая продуктивность озимой пшеницы (ц/га), выращенной после викоовсяной смеси
Вариант Трубкование Колошение Полная спелость Урожай-
N Р2О5 К20 N Р2О5 К20 N Р2О5 К20 ность зерна, ц/га
1979 г.
000 2.30 0.40 4.70 1.43 0.32 2.00 1.91 0.44 0.51 9.1
001 2.15 0.45 4.95 1.35 0.33 2.04 1.54 0.47 0.54 11.3
101 2.41 0.39 5.07 1.60 0.30 2.21 1.90 0.46 0.51 10.2
201 3.00 0.34 5.00 1.72 0.24 2.39 2.11 0.46 0.58 9.6
301 3.27 0.35 4.90 1.80 0.25 2.41 2.07 0.45 0.76 8.9
011 2.28 0.46 5.00 1.30 0.34 1.97 1.69 0.47 0.58 16.7
111 2.67 0.45 5.10 1.46 0.30 2.29 2.04 0.44 0.55 19.5
211 2.88 0.45 5.10 1.63 0.28 2.25 2.16 0.45 0.61 15.4
311 3.10 0.43 5.05 1.76 0.27 2.40 2.17 0.46 0.68 15.8
012 2.30 0.46 5.15 1.31 0.33 2.11 1.61 0.47 0.61 11.5
112 2.71 0.47 5.02 1.45 0.32 2.17 1.92 0.46 0.60 16.2
212 3.09 0.44 5.15 1.63 0.31 2.15 2.07 0.45 0.63 17.5
312 3.39 0.44 5.08 1.77 0.31 2.22 2.17 0.46 0.67 15.2
021 1.88 0.50 5.13 1.34 0.34 2.05 1.85 0.50 0.70 18.6
121 2.42 0.52 5.00 1.55 0.31 2.00 1.90 0.52 0.67 20.9
221 2.89 0.51 5.00 1.69 0.31 2.10 1.99 0.48 0.72 19.9
321 3.23 0.50 5.02 1.74 0.30 2.08 2.13 0.49 0.71 17.1
022 2.14 0.52 5.10 1.43 0.33 2.10 1.90 0.52 0.67 20.1
122 2.48 0.50 5.05 1.50 0.32 2.00 1.93 0.50 0.68 18.1
222 2.90 0.50 5.00 1.70 0.33 2.11 1.99 0.51 0.85 17.3
322 3.10 0.49 5.08 1.75 0.32 2.14 2.08 0.49 0.84 17.5
1980 г.
000 2.02 0.65 3.09 0.94 0.46 1.57 1.48 0.82 0.48 18.8
011 1.95 0.66 3.16 0.90 0.46 1.56 1.66 0.84 0.52 23.2
111 2.37 0.75 3.55 1.18 0.45 1.98 2.12 0.86 0.50 24.7
211 2.84 0.75 3.78 1.42 0.47 1.99 2.40 0.87 0.54 19.2
311 3.26 0.75 4.33 1.60 0.47 2.18 2.56 0.92 0.57 19.4
012 1.96 0.63 3.38 0.96 0.45 1.51 1.62 0.83 0.54 20.9
112 2.32 0.68 3.80 1.22 0.45 1.97 2.00 0.84 0.54 25.9
212 2.85 0.74 4.10 1.
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.