К.с-.х.н. Зинковская Т.С.

Всероссийский НИИ сельскохозяйственного использования мелиорированных земель, Россия

Оптимизация минерального питания озимой ржи на основе комплексных методов диагностики

На осушаемой дерново-подзолистой глееватой супесчаной почве ведущая роль в повышении урожайности зерна озимой ржи принадлежит азотным удобрениям. Оперативный контроль за условиями минерального питания позволяет устанавливать экологически безопасные дозы, получать высокоурожайную продукцию хорошего качества. Для рационального использования удобрений и сбалансированности минерального питания растений необходимо применение на практике комплексных методов почвенной и растительной диагностики.

Цель настоящей работы - установление нормативных показателей на основе диагностики питания для определения доз удобрений под озимую рожь, которые разработаны недостаточно в условиях осушения для данного типа почв.

Исследования проводились на осушенных закрытым дренажом минеральных почвах с повышенным содержанием фосфора и средним калия. Влияние азотных удобрений на урожай и качество озимой ржи изучалось на двух фонах Р₃₀К₁₂₀ и Р₆₀К₁₈₀.

Приближение сроков внесения азотных удобрений к периодам активного его потребления растениями повышает их эффективность и сокращает потери азота удобрений.

Максимальная урожайность 52,1 ц/га была получена на первом фоне Р₃₀К₁₂₀ с дробным внесением азота в разные фазы. Первая подкормка была сделана весной по почвенной диагностике в период отрастания растений, в среднем за три года она находилась в пределах 46 кг/га. Вторая и третья подкормки осуществлялись по растительной диагностике в фазу трубкования и в фазу колошения. Дозы азота соответственно составили 36 кг/га и 20 кг/га.

В расчёте использовался метод доведения до оптимума, который позволяет корректировать элементы питания с учётом отклонения фактического содержания от оптимального значения:

Д = (ОС-ФС) ∙ ОНЗУ, где

Д – доза удобрения, кг/га;

ОС и ФС – соответственно оптимальное и фактическое содержание элемента в почве (мг/кг) или растения (%);

ОНЗУ – ориентировочный норматив затрат удобрений для увеличения содержания элемента в почве (на 1 мг/кг) или растении (%), кг/га

Повышенный фон (Р₆₀К₁₈₀) приводил к некоторому дисбалансу между элементами питания в растениях. Хотя и здесь был получен хороший урожай от дробного внесения азота с достоверными прибавками.

Исследования показали, что азотные удобрения увеличивали содержание общего азота в листьях озимой ржи как на ранних этапах, так и в более поздние фазы, где подкормки проводились на основе диагностики питания растений.

Содержание общего азота в растениях в фазу весеннего отрастания составило на первом фоне 4,5 % (на контроле без удобрений – 3,2 %), в фазу трубкования 4,1 % (2,6 % – контрольный вариант). Концентрация фосфора мало зависела от режима азотного питания озимой ржи, а концентрация калия увеличивалась от дозы калийных удобрений на втором фоне.

Содержание общего азота в зерне составило 1,85%, сырого белка – 11,5%. На контроле без удобрений при содержании общего азота в зерне 1,46 % сырого белка находилось 9,1 %.

Учитывая влияние азотных удобрений на урожайность и качество зерна озимой ржи, за оптимальное содержание общего азота в листьях на планируемую урожайность 45-50 ц/га принято 4,9-5,2 % (фаза весеннего отрастания); 4,2-4,5 % (фаза трубкования) и 2,6-2,8 % (фаза колошения).

Для увеличения содержания общего азота в листьях на 1 % затраты азота удобрений составили в фазу весеннего отрастания озимой ржи 80 кг/га, в фазу трубкования – 90 кг/га.

Вынос элементов питания определяется уровнем урожая и содержанием в нём азота, фосфора и калия. При дробном внесении азота в варианте с применением комплексных методов диагностики питания вынос этого элемента был самым большим и в среднем за три года составил до 192 кг/га (зерно + солома).

С увеличением выноса азота возрастал вынос калия и фосфора. Это подтверждает тот факт, что отчуждение каждого элемента в значительной степени определялось азотными удобрениями, способствующими повышению урожайности.

Содержание минерального азота в почве зависело от вносимых удобрений. Увеличение минерального азота за счёт дробного внесения способствовало лучшей обеспеченности этим элементом растений. В результате математической обработки получена тесная связь между содержанием минерального азота и урожаем озимой ржи. Коэффициент корреляции для пахотного слоя (0-20 см) при значимой регрессии составил 0,7-0,9. Высокий коэффициент получен и для слоя 0-40 см.

На основе экспериментальных данных был рассчитан ориентировочный норматив затрат для увеличения минерального азота в слое 0-20 см на 1 мг/кг почвы от доз азотного удобрения. Он составил для озимой ржи (посев – кущение) 2,8 кг/га. Для получения урожайности зерна озимой ржи 45-50 ц/га необходимо содержание минерального азота в слое 0-20 см почвы в фазу кущения 40-50 мг/кг.

Коэффициент использования азота из удобрений рассчитывали как разностным методом, так и с меткой ¹⁵N. Опыт с меченым азотом позволил проследить использование минерального азота с различных глубин почвенного профиля. При внесении метки ¹⁵N увеличивалось содержание в почве минерального немеченого азота. Образование экстра-азота наблюдалось до глубины 60 см. Коэффициент использования азота из удобрений, рассчитанный разностным методом был в 1,5-1,7 раза выше, чем при определении с ¹⁵N. Коэффициент использования азота удобрений, рассчитанный с применением метки ¹⁵N для слоя 0-20 см составил 48,6 %.

Оплата минеральных удобрений прибавкой урожая зависит от доз и их соотношений. С увеличением доз азота оплата 1 кг снижалась вследствие уменьшения темпа роста прибавок зерна. На первом фоне (Р₃₀К₁₂₀) оплата 18,2кг зерна одним кг азота была достигнута при дробном внесении с учётом почвенной и растительной диагностики питания. На втором фоне (Р₆₀К₁₈₀) оплата одного кг азота была ниже, чем на первом.

Таким образом, ориентировочные нормативы затрат азота удобрений, оптимальные значения элементов питания в растениях, коэффициенты использования азота из удобрений являются основой для определения рациональных доз удобрений на планируемый урожай зерна озимой ржи по методу доведения до оптимума.

Для дифференцированного подхода к расчёту доз азотных удобрений предлагается использовать почвенную диагностику до посева и в фазу весеннего отрастания, растительную – в фазу трубкования и колошения.

С целью сохранения исходного содержания подвижных форм фосфора и калия в почве рекомендуется применять фосфорные и калийные удобрения в дозах, возмещающих вынос этих элементов с урожаем.