Вплив мінеральних добрив і попередників на витрати води пшеницею та її продуктивність

860
Вплив мінеральних добрив і попередників на витрати води пшеницею та її продуктивність

Ефективне використання польовими культурами вологи та поживних речовин із ґрунту є запорукою отримання високих і ста­більних врожаїв. У зв’язку зі зміною клімату в бік стрімкого потепління питання волого­забезпеченості та мінерального живлення сільськогосподарських культур набувають особливої гостроти і потребують правильного їх вирішення.

Система сівозмін і удобрення є най­більш доступними й ефективними чинника­ми, що регулюють живлення та впливають на ріст і розвиток культурних рослин, визна­чають їхню кінцеву продуктивність.

За обмежених фінансових ресурсів ефективним агротехнічним заходом отримання сталих врожаїв сільськогосподарських культур є внесення органічних добрив – гною, альтернативних джерел органічної ре­човини, таких як побічна продукція, сидера­ти, сапропелі тощо. Перспективним і еконо­мічно доцільним вважають вирощування багаторіч­них бобових трав у сівозмінах. За рахунок цих заходів ґрунт збагачується органічною речовиною і біологічним азотом, формується сприятливе для рослин трофічне середови­ще, накопичується ґрунтова волога, забезпе­чується достатнє живлення польової культу­ри впродовж вегетації.

У США широко практикують вирощу­вання бобових культур у сівозмінах, де їх частка становить майже 30%. Завдяки цьому можна поповнити ґрунт біологічним азотом і органічною речовиною, зменшити обсяги внесення азотних добрив, здешевити вироб­ництво сільськогосподарської продукції та зробити його стабільним, а отриману продук­цію – екологічно чистою і конкурентоспромо­жною.

Розвинені європейські країни, такі як Німеччина, Франція, Велика Британія, остан­німи роками дедалі активніше розвивають органічний напрям у землеробстві. Зменшення техногенного навантаження на довкілля, під­вищення потенціалу врожайності польових культур і отримання щороку якнайкращих обся­гів сільськогосподарської продукції є осно­вою зазначеної стратегії.

Метою наших досліджень було вивчення впливу бо­бових попередників і мінеральних добрив на витрати води рослинами пшениці озимої (Тrіtісum аеstіvum L.) та їхню продуктивність за тривалого, понад 40 років, застосування орга­нічних і мінеральних добрив у сівозміні.

Дослідження проводили у стаціонарному польовому досліді Білоцерківської дослідно-селекційної станції. Ґрунт дослідного поля – чорнозем вилугуваний середньосуглинковий, який має такі агрохімічну та фізико-хімічну ха­рактеристики орного (0–30 см) шару: гідролітична кислотність – 1,71–1,80 смоль/кг ґрунту (за Каппеном); загальний вміст гуму­су –3,6–3,8% (за Тюріним); рухомого фос­фору та калію – відповідно 153–170 і 64–78 мг/кг ґрунту (за Чириковим); лужногідролізованого азоту – 110–115 мг/кг ґрунту (за Корнфілдом).

Дослідження проводили у двох ланках сівозміни: 1) ячмінь ярий з підсівом конюшини – конюшина – пшениця озима; 2) ячмінь ярий – вика яра – пшениця озима. Ячмінь ярий, конюшину, ви­ку яру вирощували за післядії добрив; пше­ницю озиму – за прямої дії та післядії доб­рив. У сівозміні запроваджували органо-мінеральну систему удобрення: за дози добрив під пшеницю озиму N60Р60К60 на 1 га сіво­змінної площі вносили N43Р43К43 + 8,3 т гною; N90Р60К60  – N65Р43К43 + 8,3 т/га гною; N60Р60К60 + солома – N43Р43К43 + побічна продукція. Під пшеницю озиму вносили амонійну селітру, суперфосфат простий гра­нульований та калій хлористий із заорюван­ням добрив на глибину 0–30 см. Конт­роль – без добрив. Сорт пшениці озимої Ясочка – оригінатор Білоцерківська дослідно-селек­ційна станція Інституту біоенергетичних ку­льтур і цукрових буряків НААН. Агротехні­ка вирощування – загальноприйнята для цієї зони.

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕННЯ

Проведені дослідження показали, що витрати вологи із ґрунту рослинами пше­ниці озимої у період весняного кущіння та впродовж вегетації суттєво залежали від по­передників і системи удобрення. Після ко­нюшини весняні запаси вологи у 1,5-метро­вому шарі ґрунту були на 11–23 мм більшими, ніж після вики ярої. Найбільші запаси вологи у ґрунті відмічались у контролі: після коню­шини – 230 мм, вики ярої – 207 мм. Внесення мінеральних добрив призводило до змен­шення запасів вологи в ґрунті у весняний пе­ріод порівняно з контролем на 14–26 мм за абсолютних показників у ланці з конюши­ною 204–211 мм, а з викою ярою – на 193 мм. Зменшення продуктивної вологи у ґрунті при внесенні добрив може бути наслідком більш інтенсивного її використання попередника­ми, які в зазначених варіантах формували вищу продуктивність (рис. 1).

Рис. 1. Накопичення вологи в 1,5-метровому шарі ґрунту і витрати її рослинами пшениці озимої залежно від попередника і системи удобрення (Білоцерківська дослідно-селекційна станція, середнє значення за 2017–2019 рр.)
Рис. 1. Накопичення вологи в 1,5-метровому шарі ґрунту і витрати її рослинами пшениці озимої залежно від попередника і системи удобрення (Білоцерківська дослідно-селекційна станція, середнє значення за 2017–2019 рр.)

За альтернативної системи удобрення пшениці озимої (N60Р60К60 + солома) запаси продуктивної вологи в ґрунті у весняний пе­ріод були на рівні з варіантом внесення мінеральних добрив (N60Р60К60) – відповідно 211 і 204 мм у 1,5-метровому шарі ґрунту. Тривале, понад 40 років, застосування в сіво­зміні органічних і мінеральних добрив не мало переваг порівняно з конт­ролем за обся­гами накопичення продуктивної вологи у ґрунті в агроценозі пшениці озимої.

Система удобрення і бобові поперед­ники зумовлювали істотне поліпшення ефективності використання вологи рослинами озимини впродовж вегетації.
За внесення добрив на формування 1 т урожаю пшениця озима витрачала вологи менше порівняно з контролем: у ланці з конюшиною – на 116–­126 м3, викою ярою – на 156 м3.

Так, у контролі при вирощуванні ози­мини після конюшини витрати вологи рослинами на формування 1 т урожаю досягали 348 м3, а вики ярої – 415 м3. Після конюшини кількість вологи, витраченої на одиницю врожаю зерна, зменшилась на 67 м3.

Найбільш ефективно пшениця озима використовувала вологу із ґрунту за внесення N60Р60К60 при вирощуванні її після конюши­ни. На формування 1 т урожаю озимина витрачала 212 м3 вологи, що на 136 м3 менше порівняно з конт­ролем і на 47 м3 – з анало­гічним варіантом, де попередником була ви­ка яра.

Це дає підстави стверджувати, що введення у сівозміну багаторічних бобових трав і 40-річна практика внесення органічних і мінеральних добрив створювали високий фон ефективної родючості ґрунту, і в зв’язку з цим рослини пшениці озимої ефективніше використовували вологу із ґрунту на форму­вання одиниці врожаю.

Система удобрення і бобові попередники істотно впливали на продуктивність пше­ниці озимої. Урожайність зерна була значно вищою при розміщенні озимини після коню­шини, ніж після вики ярої. В контролі, де пшеницю озиму вирощували після конюши­ни, урожайність була вищою, ніж у варіанті з попередником викою ярою на 1,25 т/га; за внесення під озимину N60Р60К60 – на 1,32 т/га, N90Р60К60 – на 0,38 т/га. Більші обсяги біоло­гічного азоту в ґрунті, накопиченого за ра­хунок конюшини, зумовлювали кращі умови для азотного живлення рослин пшениці озимої, а відтак – підвищення продуктивності (див. табл.).

Таблиця 1. Урожайність пшениці озимої залежно від сівозміни та системи удобрення (БЦДСС)Найкращі результати було отримано при вирощуванні пшениці озимої після конюшини і внесенні мінеральних добрив в дозі N60Р60К60. На фоні 40-річного внесення у сівозміні N43Р43К43 + 8,3 т гною на 1 га сівозмінної площі та безпосередньо під пшеницю озиму N60Р60К60 урожайність зерна становила 6,76 т/га з перевищенням контролю на 1,99 т/га.

Високу ефективність за вирощування пшениці озимої після конюшини показала альтернативна система удобрення сівозміни (N43Р43К43 + побічна продукція на 1 га сівозмінної площі) з внесенням безпосередньо під зернову культуру N60Р60К60 + солома: урожайність зерна дорівнювала 6,60 т/га з перевищенням конт­ролю на 1,83 т/га.

В зернових ланках з бобовими попередниками неефективним виявилось збільшення дози внесення азотних добрив під пшеницю озиму з 60 до 90 кг/га д. р. За посиленого азотного живлення урожайність озимини після конюшини досягала 5,88 т/га, вики ярої – 5,50 т/га. Збільшення дози азотних добрив на 30 кг/га д. р. супроводжувалось зменшенням урожайності на 0,88 т/га за вирощування озимини після конюшини, а вики ярої – незначним її підвищенням на 0,08 т/га. Це дає підстави вважати, що значні обсяги біологічного азоту в ґрунті, накопичені завдяки конюшині, на фоні 40-річного внесення у сівозміні N65Р43К43 + 8,3 т/га гною на 1 га сівозмінної площі зумовлювали високий фон азотного живлення, який, очевидно, недостатньо гармоніював із забезпеченням ґрунту іншими поживними речовинами, що в остаточному підсумку негативно позначилось на урожайності пшениці озимої.

Посилене азотне живлення рослин озимини за рахунок внесення азотних добрив та бобових попередників позитивно вплинуло на якість зерна. Вміст білка в зерні пшениці, що йшла після конюшини, був значно вищим, ніж у варіанті з попередником викою ярою. Так, в контролі вміст білка в зерні озимини, вирощеної після конюшини, становив 11,4%, вики ярої – 11,0%; за внесення під пшеницю озиму добрив у дозі N60Р60К60 – відповідно 11,9 і 11,5%; N90Р60К60 – 12,1 і 11,8%. Вирощування пшениці озимої після конюшини супроводжувалось збільшенням вмісту білка в зерні порівняно з попередником викою ярою на 0,3–0,4%.

За вирощування пшениці озимої після бобових культур встановлено, що вона надто чутлива до збільшення дози внесення азотних добрив. За рахунок мінерального азоту добрив, внесених у дозі 60–90 кг/га д. р., вміст білка в зерні пшениці озимої порівняно з контролем підвищувався – за вирощування після конюшини на 0,5–0,7%, а вики ярої – на 0,5–0,8% (див. рис. 2).

Рис. 2. Вміст білка в зерні пшениці озимої залежно від ланки сівозміни та системи удобрення (Білоцерківська дослідно-селекційна станція, середнє значення за 2017–2019 рр.), %
Рис. 2. Вміст білка в зерні пшениці озимої залежно від ланки сівозміни та системи удобрення (Білоцерківська дослідно-селекційна станція, середнє значення за 2017–2019 рр.), %

Найкращі показники якості зерна було отримано за вирощування озимини після конюшини із внесенням N90Р60К60 на фоні 40-річного удобрення сівозміни N65Р43К43 + 8,3 т/га гною на 1 га сівозмінної площі: вміст білка в зерні становив 12,1%, що перевищує контроль на 0,7%.

ВИСНОВКИ

  1. В період весняного кущіння пшениці озимої у 1,5-метровому шарі ґрунту накопичувалось 193–230 мм продуктивної вологи. Найефективніше вологу з ґрунту рослини пшениці озимої використовували за внесен­ня N60Р60К60 після конюшини: на формуван­ня 1 т урожаю було витрачено 212 м3, що на 136 м3 менше порівняно з контролем і на 47 м3 менше, ніж в аналогічному варіанті з попередником викою ярою.
  2. Внесення N60Р60К60 під пшеницю, попередником якої була конюшина, зумови­ло найвищу урожайність зерна – 6,76 т/га, вищу на 1,99 т/га порівняно з контролем. Вирощування озимини після вики ярої за внесення такої ж дози добрив призводило до зменшення урожайності зерна на 1,32 т/га. Неефективним в обох ланках сівозміни було збільшення дози внесення азотних добрив під пшеницю озиму з 60 до 90 кг/га д. р.: піс­ля конюшини урожайність зерна зменшилась на 0,88 т/га, а після вики ярої – на 0,08 т/га.
  3. Посилене азотне живлення за раху­нок бобових попередників і азотних добрив зумовлювало істотне підвищення якості зер­на пшениці озимої. Високий вміст білка в зерні було отримано за внесення під озими­ну N90Р60К60 на фоні 40-річного удобрення сіво­зміни N65Р43К43 + 8,3 т/га гною на 1 га сівозмінної площі й вирощування зернової культури після конюшини – 12,1%, що бі­льше, ніж в контролі без добрив, на 0,7%.

Я. П. Цвей, Р. В. Іваніна, С. М. Сенчук, Інститут біоенергетичних культур і цукрових буряків НААН України.

Опубліковано в журналі “Агроном”, 2020

Найсвіжіші матеріали читайте в журналі «Агроном». Слідкуйте за головними агрономічними новинами на нашій сторінці у Facebook та каналі в Telegram