Влияние различных доз и сочетаний органических и минеральных удобрений на урожайность и качество озимой пшеницы при выращивании на обыкновенном черноземе Северного Кавказа

Одной из главных задач экономического и социального развития страны является увеличение производства зерна и улучшение его качества. Центральное место в зерновом балансе принадлежит пшенице. В Краснодарском крае озимая пшеница, являясь ведущей продовольственной культурой, высевается на площади около 1,4млн. га, что составляет более 30% пашни. При стабильности посевных площадей главный путь повышения валовых сборов зерна заключается в дальнейшем повышении урожайности, что решается совершенствованием технологии выращивания сильных и ценных пшениц, включая применение удобрений, освоение зональных научно обоснованных систем сельскохозяйственного производства, направленных на улучшение плодородия почв, оптимизацию их водного и питательного режимов. В связи с недостаточной изученностью этих вопросов важное значение имеют исследования по установлению рациональных доз и сочетании навоза и минеральных удобрений с учетом влияния их на урожайность и качество зерна, показатели плодородия почвы и экологическую ситуацию. 4.

1.0Б30Р литературы.

Состояние применения удобрений при выращивании озимой пшеницы на черноземных почвах.

Удобрения при их длительном систематическом применении значительно влияют на условия питания растений, что в конечном итоге определяет их продуктивность. Выявление особенностей действия и последействия различных видов удобрений, их сочетаний и доз на отдельные свойства почвы имеет большое значение для прогнозирования и целенаправленного регулирования развития плодородия почв (Васильев, 1972; Панников, Минеев, 1977; Милащенко и др., 1993;Плодородие черноземов России, 1988; Шильников и др., 1998). К числу ведущих показателей, определяющих плодородие почвы, относятся органическое вещество почвы, физико-химические свойства и содержание в почве доступных форм элементов питания.

Систематическое внесение высоких доз минеральных удобрений, особенно физиологически кислых солей, вызывает значительные изменения в почвенном поглощающем комплексе. Это приводит к уменьшению количества поглощенных оснований и увеличению кислотности почвы. Даже на буферных черноземах систематическое применение азотных удобрений сопровождается значительным изменением в поглощающем комплексе, увеличением кислотности почвы (Леплявченко, Неговелов, 1975; Тарасенко, 1975 * Архипова и др. 1985; Каштанов, Явтушенко, 1997]. .

По данным Н. Т. Агаркова (1973), под влиянием удобрений повышалось гидролитическая кислотность черноземной почвы Кубани. При внесении средних доз азотных и фосфорных удобрений заметные различия обнаружены на четвертый год в слое почвы 020 см, составившие 10−13% к контролю. При применении повышенных доз минеральных удобрений уже через два года гидролитическая кислотность почвы повысилась на 9%, а через 4−6 лет на 19−21%. В отдельные годы увеличение кислотности почвы достигало 30−37%. Результаты исследований Краснодарского НИИСХ показали, что систематическое применение минеральных удобрений в течение 10 лет привело к возрастанию всех видов кислотности чернозема. С увеличением доз минеральных удобрений наблюдался пропорциональный рост гидролитической кислотности. Показатели рН также увеличивались прямо пропорционально количеству применяемых удобрений (Леплявченко, 1988). Сумма поглощенных оснований и насыщенность основаниями, как показатели, связанные с гидролитической кислотностью, при ее увеличении несколько уменьшались. 5.

В вариантах повышенных доз удобрений сумма поглощенных оснований уменьшалось на 1−2%, а степень насыщенности основаниями через 6 лет снизилось до 84−85% при 87−88% на контроле. Во многих работах отмечается роль совместного внесения минеральных и органических удобрений (Прянишников, 1962; Мамченков, 1963; Минеев и др., 1993; Лукин и др., 1998). Этот прием более чем в четыре раза уменьшал прирост гидролитической кислотности в сравнении с внесением одних минеральных удобрений. Применение навоза нейтрализовало почвенную кислотность, М. Б. Годунов, Г. П. Покудин (1977) и А. Н. Пискарев (1978) считают, что минеральные удобрения лучше воздействуют на урожай и хуже на физико-химические свойства почвы, а органические, наоборот, в большей мере влияют на показатели почвенного плодородия. Ряд авторов (Дука и др. 1983; Мерзлая и др. 1990; 1991; Демин и др.1994; Ефремов, Курмышева, 1994; Новиков, 1994, Gattani., Jain., Setn, 1976), указывают, что органо-минеральная система удобрения положительно влияет, как на агрохимические свойства почвы, так и на величину урожая сельскохозяйственных культур.

Органическое вещество почвы, являясь резервом необходимых растениям питательных элементов, энергетическим источником для многих почвенных микроорганизмов, оказывает большое влияние на физические свойства почвы, её водный и воздушный режимы (Минеев, 1989). Исключительна роль гумуса в улучшении почвенного плодородия и питания растений (Александрова, 1980; Ганжара, 1986; Тюрин, 1937; Борисова, Борисов 1986; Кононова, 1965).

В последние годы отмечается резкое уменьшение запасов гумуса в почвах. При распашке целинных почв, как правило, идет процесс дегумификации, приводящий к уменьшению запасов гумуса на 3040%. Наиболее резкое снижение содержания гумуса происходит врервые 5−10 лет. В процессе дальнейшего сельскохозяйственного использования содержание гумуса изменяется, но его изменения не такие заметные, как в первые годы, поэтому исследователи часто говорят о стабилизации содержания гумуса в пахотной почве. Уровень стабилизации определяется количеством поступающих в почву органических веществ и условиями минерализации, которые в свою очередь зависят от особенностей возделывания культур, доз и форм применяемых удобрений, системы агротехнических мероприятий, а также от почвенно-климатических условий. Так, при экстенсивном ведении хозяйства происходит дальнейшее снижение содержания гумуса. По данным В. Г. Минеева (1998), Л. К. Шевцовой.

1966), за 40-летний период произошло снижение запасов гумуса в почвах на 22%.

Р.Деревянко, А. Бацула, Г. Чесняк (1983) провели сравнение картосхем содержания гумуса в почвах Украины, составленных в 1983, 1957;1961 и 1976;1981гг., а также данных изменения содержания гумуса в длительных стационарных опытах и госсортучастках. Было выявлено, что за 100 лет типичные черноземы потеряли 88т/га гумуса, а южные по отдельным видам 30−75т/га, что соответственно составляет 30−43% и 25−36% от исходного содержания.

Н.К.Шикула и А. Д. Балаев (1985) считают, что за период экстенсивного земледелия содержание гумуса в черноземных почвах Украины снизилось с 9−10% до 4−5%.

Данные, полученные в опытах на карбонатном черноземе, показали, что интенсивная длительная обработка почвы в зернопропашных севооборотах без применения удобрений во всех случаях сопровождается усилением процессов минерализации органического вещества и дегумуфикацией почвы. Темпы минерализации почвенного гумуса в исследуемом карбонатном черноземе во многом определялись составом культур в севообороте, видами и числом обработок, погодными и другими условиями. Чем больше было пропашных культур в севообороте и больше применялось глубоких обработок, тем интенсивнее протекали процессы минерализации гумуса. Так, в 6-польном севообороте с 50% пропашных культур за 19 лет из слоя почвы О-бОсм убыло 23т/га гумуса, или 10,9% от исходного запаса. Наиболее интенсивно дегумификация почвы протекала в чистом бессменном пару, когда за 19 лет почва утратила 40,9т/га, или 19,5% исходного его содержания (Загорча, 1987; Найдин, 1963).

Л.И.Мартынович и Н. Н. Мартынович (1989) указывают, что потери органического вещества из пахотного слоя чернозема оподзоленного в Центральной лесостепи Правобережья Украины за 50 летний период составили без удобрения 1,06%, или 38,2т/га, то есть среднегодовая потеря органического вещества равнялось 0,76т/га. Но убыль органического вещества в течение 50-летнего периода происходила неравномерно,^первые 16 лет пахотный слой потерял ежегодно 1,68т/га органического вещества, в остальные 35 лет только 0,37т/га. В черноземах Краснодарского края за 30 лет, начиная с 1928 года, содержание гумуса в слое почвы 0−8см уменьшилось на 0,9%, т. е потери равнялись около пятой части от исходного содержания. В слое 40−45см содержание гумуса снизилось соответственно ' почти на 0,11%. По данным А. И. Симакина, И. М. Шапошниковой, М. Х. Шириняна и др.(1983), 7 содержание гумуса в севообороте на удобрявшемся выщелоченном черноземе за 7 лет снизилось на 0,89%. Дискуссионным является вопрос о влиянии минеральных удобрений на содержание органического вещества в разных почвах (Мамченков и др., 1972; Чуб, Гюрова, Потатурина, 1985; Заливовский, Альховский, 1988; Симакин, Малюга, Ширинян, 1987Х.

В литературе существует мнение об отрицательном действии длительного применения минеральных удобрений на плодородие почвы, поскольку они не способствуют повышению содержания гумуса, не обеспечивают положительного баланса органического углерода в почве. Данные Географической сети длительных опытов показывают, что применение минеральных удобрений на дерново-подзолистых почвах снижает содержание гумуса на 20−34%. Без внесения удобрений эти потери больше (Минеев, 1998; Кунцевич, Козловская 1983; Лебедева, 1984; Хлыстовский, Касицкий, Бахтин 1989).

К.Л.Загорча (1977) отмечает, что ежегодные потери гумуса в корнеобитаемом слое (О-бОсм) карбонатного чернозема при минеральной системе удобрения составляют в среднем около 1т/га, или 0,65% от исходного запаса. На типичном и обыкновенном черноземах Г. Г. Данилов, В. В. Агеев, В. И. Воронин и др. (1982) наблюдали в севообороте на фоне ЫбоРбо^чо за 12- летний период уменьшение содержание гумуса в пахотном слое (0−20см) на 15% по сравнению с исходным. А. Ф. Стулин и Б. Н. Золотарева (1988), изучая влияние длительного применения удобрений на слабо выщелоченном черноземе, установили, что за 20 лет эксперимента потери гумуса из пахотного слоя составили 2−7%. Причем наибольшими они были при внесении удвоенных доз фосфора и калия (Р120К120), наименьшими-удвоенных доз азота (N120).

На выщелоченных черноземах, по данным А. И. Симакина, И. М. Шапошниковой, М. Х. Шириняна (1983), при обычных дозах удобрений содержание гумуса снизилось на 0,83%, а повышенных-на 0,68%). По мнению Кулаковской (1980) — Алексеевой, Кулаковой (1975) — КшкИег (1982), внесение минеральных удобрений не привело к накоплению гумуса в почве, но поддерживало его содержание на постоянном уровне.

В то же время ряд авторов выявили увеличение содержания гумуса в черноземах при систематическом применении минеральных удобрений (Казанкова, 1977; Илков, Груев, Петров-1971; Нега, СЫгка, 1986).

Л.К.Шевцова (1966) отмечает, что на черноземных почвах наблюдается заметное действие длительного внесения удобрений на количество подвижных гумусовых веществ. Так, в опыте 8.

Мироновского НИИ селекции озимой пшеницы при длительном применении минеральных удобрений количество органического вещества, извлекаемого 0,1н NaOH из почвы, выше, чем из почвы контроля в опыте с севооборотом на 20−47%, в опыте с бессменной кукурузой-на 32−64%. Соответственно в этих вариантах в почве содержалось меньше гумусовых веществ, связанных с кальцием.

В результате исследований, проводившихся на выщелоченном черноземе Краснодарского края, выявлено, что систематическое применение удобрений практически выровняло общие запасы гумуса в двухметровом слое почвы, как при внедрении севооборота, так и при бессменном посеве озимой пшеницы и кукурузы. Но если применение удобрений в севообороте и под кукурузу способствовало проявлению тенденции к увеличению гумуса в сравнении с неудобренным фоном, то удобрение бессменной озимой пшеницы, наоборот, сократило запасы органического углерода почти на 15 т.

На карбонатных черноземах навоз при длительном периодическом внесении в дозах N, P, K ниже уровня их выноса урожаями замедлил темпы убыли гумуса из слоя (О-бОсм) исследуемой почвы, но не предотвратил их ни в севообороте, ни в бессменном пару. За 19 лет навоз в среднегодовой дозе 6,7т/га уменьшил ежегодную минерализацию почвенного гумуса в сравнении с неудобренным контролем на 0,92т/га, или на 70%, в севообороте и на 0,95т/га, или на 44%, в бессменном пару. Удвоение среднегодовой дозы навоза, т. е доведение ее до 13,3т/га, способствовало уменьшению потерь гумуса до 0,29т/га в севообороте и до 1,04т/га в бессменном пару. Следовательно, для полной компенсации потерь гумуса из данной почвы в зернопропашных севооборотах с 50% пропашных культур требуется вносить довольно высокие дозы, навоза (Загорча, Ниагбе КомпаМенса, 1987).

Ф.Е.Овсянникова (1977) отмечает, что применение на обыкновенном черноземе 7,5т/га навоза в течение двух ротаций севооборота способствовало повышениесодержаний гумуса на 0,10−0,25%. А. Я. Гетманец, Н. В. Гниненко, В. А. Губенко и др.(1973), изучая влияние навоза и минеральных удобрений на плодородие слабовыщелоченного чернозема, установили, что за 50 лет внесение навоза, минеральных удобрений и их сочетаний привело к росту процентного содержания гумуса в пахотном слое, а иногда и в более глубоких слоях почвы. Однако суммарные его запасы в метровом слое почвы заметно увеличивались только при применении удобрений в повышенных дозах. Под влиянием удобрений возрастало содержание основных форм органического вещества. Увеличение общего содержание гумуса в почве в связи с ее 9 окультуриванием сопровождалось увеличением всех групп гумусовых веществ, однако, относительное их содержание при этом изменялось незначительно. Отношение углерода гуминовых кислот к углероду фульвокислот при длительном унавоживании несколько возрастало, а при внесении минеральных удобрений соответственно уменьшалось по сравнению с неудобреным контролем. Соотношение гумусовых кислот и фульвокислот выщелоченного чернозема Кубани больше 1. Замечено, что в процессе окультуривания почвы отношения СГК: С фК несколько расширяется.

В условиях Кубани в ряде случаев отмечали при высоких валовых запасах элементов питания в почве низкую урожайность культур, что объясняется как недостаточной водообеспеченностью растений, так и недостаточным содержанием в почве питательных веществ в доступных растениям формах (Бунякина 1973; Андреш, Бурлаку, 1976; Войтенко, 1986; Рыбалкин, Плядж, 1988).

Удобрения в значительной мере влияют на содержание минерального азота в почвах. О. А. Чесняк и Самзону Годенс (1987) отмечают, что содержание минерального азота, как в абсолютном, так и в относительном исчислении (мг/кг и % от общего азота) в почве удобряемых фонов заметно выше, чем в почве контрольных вариантов. Обогащение почвы минеральным азотом на удобряемых фонах проявляется как в нитратной, так и в аммонийной формах. Наиболее рельефно при этом прослеживается увеличение содержания фиксированного аммония. Исследования показали также, что в почве, удобряемой только минеральными удобрениями, абсолютное и относительное содержание минерального азота выше, чем в почве, удобряемой навозом. С увеличением норм минеральных удобрений доля минерального азота в структуре азотного фонда возрастает (Смирнов, Муравин, 1984; Милащенко и др., 1993). Так, содержание нитратного азота в черноземе мощном тяжелосуглинистом по истечении 3-й ротации севооборота увеличивалось на удобренных делянках на 9−38% по сравнению с контролем (Белоус и др, 1980). Наиболее высокое количество азота нитратов (73,1 кг/га) отмечалось в слое почвы 0−40см в вариантах с повышенной дозой навоза, а в метровом слое (162,5кг/га) в варианте с повышенной дозой азотных удобрений. А. М. Голубцов (1980) указывает, что на выщелоченных черноземах Кубани под неудобрявшимися озимыми культурами (пшеница, ячмень) в пахотном и подпахотном слоях максимум содержания нитратов (20-ЗОмг/кг) наблюдался осенью (в сентябре-ноябре). В течение вегетационного периода нитратов под озимыми было всего 2−5 мг/кг почвы. В заметных количествах они содержались лишь после уборки растений. В отличие от нитратов водорастворимого аммония в черноземах Кубани накапливалось мало, или он обнаруживался на уровне следов, т.к. быстро нитрифицировался и энергично поглощался растениями, микроорганизмами, почвой.

Л.П.Леплявченко, Б. А. Захаров (1986)наблюдали большую изменчивость в содержании нитратов как по основным фазам развития озимой пшеницы, так и по глубинам почвенного профиля. В среднем за 4 года отмечено повышенное содержание нитратов по всему корнеобитаемую слою в период весеннего кущения озимой пшеницы как в контрольных, так и удобренных вариантах. В период цветения содержание нитратов резко снизилось по всему профилю почвы во всех исследуемых вариантах, а к уборке значительно-повысилось. Авторы объясняют это тем, что озимая пшеница за период от весеннего кущения до цветения развивает большую органическую массу, поглощая из почвы много азота, в том числе и нитратного. После цветения нитраты из почвы поглощаются менее интенсивно, в основном идет перераспределение азота между органами растений. К периоду полной спелости количество нитратов в озимой пшенице повышается до определенного уровня.

D.Bogdanovic (1986), исследуя содержание минерального азота под пшеницей в течение вегетации, показал, что количество N-NO3 в слое почвы 0−90см увеличилось в период от всходов пшеницы до выхода в трубку и затем постепенно снижалось до конца молочной спелости. Динамика содержания в почве N-NH4 не зависела ни от азотных удобрений, ни от стадии развития пшеницы. Изучение распределения N-NO3 по профилю почвы до глубины 180 см показало, что самое высокое содержание нитратов было весной, а самое низкое-летом. Максимум количества нитратов в почве обнаружен весной на глубине 60−90см, летом и осенью они концентрировались в верхних слоях почвы. Аналогичные результаты были описаны и другими авторами (Панников, Минеев, 1977; Бадран, Ширинян, Дмитренко, Афанасьев, 1987; Трепачев, 1990; Foester, Lutmann, 1986). Ежегодное определение минерального азота используется для уточнения доз азотных удобрений в подкормки при дробном внесении азота (Болдырев, Васильева, Зверева, 1981; Бунякина, Ширинян 1975; Muller, Moritz, 1983; Naltherl982- Heinrich, Pamprin, Ntmtnh,.

Simchen, 1984;Linden 1985; Taureau, 1985).

В исследованиях, проведенных на черноземах Кубани, ряд авторов (Лабачев, Добрачев, 1985; Казанкова, Тарасенко, 1977) установили наличие положительной взаимосвязи между количеством нитратов в слое почвы 0−40см перед посевом и величиной урожая зерна озимой пшеницы для выщелоченных черноземов (r=0,42−0,47), а также.

11 суммой нитратного и аммонийного азота и величиной урожая (г=0,73−0,75).

Данные научных учреждений свидетельствуют о том, что почвы Кубани при сравнительно высоких запасах валового фосфора (0,140,22%) в доступном для растений состоянии содержат его очень мало- 0,1% от общего запаса. Поэтому 60−65% почв пашни характеризуется низким содержанием подвижных фосфатов и 2628% средним (Симакин, Шапошникова, Ширинян и др., 1983).

Экспериментальными данными установлено, что систематическое применение удобрений на всех типах почв увеличивает валовое содержание фосфора в пахотном слое, запасы усвояемых соединений и доступность растениям (Кольцов, Хомяков, 1975; Янова, 1975; Кораблева, 1983; Мгасгек, 1979).

По результатам других исследований (Стулин, Золотарева, 1988), под влиянием длительного применения фосфорных удобрений на слабовыщелоченном черноземе происходило обогащение Р2С>5 и более глубокого слоя почвы (О-бОсм). Аналогичные закономерности были получены в опытах на разных типах почв (Авраменко, Гетманец, Тучин, 1975).

По данным Е. А. Зверевой и др.(1980), во все годы под всеми культурами и во всех вариантах в предкавказком карбонатном черноземе наибольшее содержание подвижного фосфора в пахотном слое приходится на весну или начало лета. Ко времени интенсивного развития растений оно снижается, а к полной спелости остается на наиболее низком уровне или возрастает, но не достигает весеннего максимума. Наибольшее снижение содержания подвижного фосфора в почве в период вегетации было в вариантах с ежегодным внесением фосфора, особенно в высоких дозах, что связано с потреблением фосфора растениями, а также переходом его в менее подвижные формы.

Наблюдение за подвижными фосфатами на карбонатном черноземе Кубани (Голубцов, 1980) позволило заключить, что под озимыми культурами максимальное количество их в пахотном слое накапливалось осенью (17~19мг/кг), В весеннее время количество фосфатов в верхнем слое почвы под культурами сплошного сева уменьшалось до 12−15мг/кг, а к началу лета вновь увеличивалось до 20мг/кг почвы. В удобренной почве фосфатов содержалось на 5−10мг/кг, или на 10−20%, больше, чем на контроле. При внесении высоких доз фосфорных туков (120−150кг/га Р2О5) содержание подвижных фосфатов было более высоким на протяжении почти всего периода вегетации растений. Количество подвижных фосфатов в выщелоченном черноземе под озимой пшеницей в течение вегетации практически не изменилось. На контроле независимо от.

12 глубины их содержание составляло 5−6мг на 100 г почвы, на удобренном фоне несколько больше.

Краснодарской проектно-изыскательской станцией химизации и ее филиалами установлено, что в обыкновенном черноземе при внесении 100кг/га Р205 содержание подвижного фосфора увеличивалось в среднем на 0,8−1,0 мг/100г, или в 1,5−2 раза. Согласно опубликованным данным, чтобы увеличить содержание подвижного фосфора на 1мг/ ЮОг почвы (метод Чирикова) на выщелоченном малогумусном черноземе необходимо было затратить 3 6−3 7кг/га фосфора (Постников, Шафран, 1983).

Многие авторы отмечают высокое последействие фосфорных удобрений (Галиенко, Сычевский, 1983; Кулешова, 1987; Коробской, 1982; Srivastva, 1979; Campvell, Read, Winkleman, 1984), что дает основание перейти от ежегодного их внесения к периодическому (Симакин, 1988).

Непосредственным источником калия для растений является водорастворимый калий, однако его количество на выщелоченном черноземе незначительно. Карбонатные черноземы Кубани обладают высокой способностью фиксировать калий удобрений, при этом часть его поглощается обменно, большая же часть (до82%)-необменно'. (Погорелов, Гавенский, 1976; Mercik, 1982).

Изучение взаимодействия удобрений с выщелоченными черноземами показало, что систематическое внесение органических и минеральных удобрений на этих почвах не приводит к существенному увеличению содержания подвижных форм калия даже при положительном балансе. Связано это с высокой насыщенностью поглощающего комплекса черноземов двухвалентными основаниями, препятствующими поглощению калия. Неустойчивый водный режим в Черноземной зоне не создает условий для вымывания калия в нижележащие горизонты. Благоприятные условия для фиксации калия в черноземах способствуют необменному поглощению калия в пахотном и подпахотном слоях при положительном балансе. Фиксация калия из удобрений при этом существенно превосходит накопление его подвижных форм. О том, что при систематическом применении удобрений в черноземах преобладает необменное поглощение калия в пахотном горизонте и количество обменного калия возрастает незначительно, указывают многие авторы (Жукова, 1974; Леплявченко, Казанкова, 1975; Поматурина, 1975; Алексеева, 1978).

А.Я.Гетманец и др.(1979) отмечают, что применение навоза, полного минерального удобрения и их смесей оказывает существенное влияние на содержание в почве обменного калия и легко мобилизуемых форм необменного калия. Отсутствие калия в.

13 основном удобрении даже непродолжительное, хотя практически не изменяет содержания в почве водорастворимого и обменного калия по сравнению с контролем, но заметно снижает содержание необменного калия.

Применение удобрений при оптимизации их доз оказывает сильное положительное влияние на урожайность сельскохозяйственных культур, прежде всего озимой пшеницы (Симакин, 1969; Губанов, Иванов, 1988; Державин, 1992; Малюга, 1992; Lidgat, 1984).

Эффективность удобрений, вносимых под пшеницу, определяется во многом подтипом почвы. Так, на выщелоченных черноземах с их пониженной нитрификационной способностью, несколько лучше обеспеченных подвижными фосфатами по сравнению с обыкновенными черноземами, наиболее эффективно основное удобрение NPK с преобладанием азота (Симакин, 1983).

Потребность растений в азоте удовлетворяется не только за счет азотных удобрений, но и почвенных запасов. Отечественными и зарубежными исследованиями с меченными азотными удобрениями (Кореньков, 1990; Кидин и др. 1991; Петербурский, 1981; Legg, Allison, 1967), установлено, что растения используют в полевых условиях в среднем 30−60% внесенного азота. В то же время результаты многочисленных опытов свидетельствует о том, что, несмотря на высокую эффективность азотных удобрений, доля азота почвы в общем выносе нередко выше, чем из удобрения (Сапожников, 1976; Смирнов, 1963; Runge, 1983).

Потребление растениями азота почвы и удобрения зависит от количества вносимых удобрений. С повышением дозы азотного удобрения относительное количество почвенного азота в общем выносе урожаем уменьшается. Внесение 90−120кг/га азота в 2,4−2,7 раза увеличивает долю участия азота минеральных удобрений в создании урожая.

При разработке системы удобрения озимой пшеницы важно учитывать целесообразность дробного внесения азотных удобрений в период вегетации (Попов, 1991; Минеев, 1990; Губанов, Иванов, 1988).

Для выщелоченных черноземов дозы азота, вносимые до посева, составляют 60−90кг/га (Симакин, Ширинян, 1985). Необходимость осеннего внесения азотных удобрений в условиях Кубани обосновывается тем, что уже в период от всходов до полного кущения, которое обычно заканчивается осенью, растения пшеницы потребляют 32−40% азота, а также тем, что накопление минерального азота до посева за счет мобилизации естественных.

14 запасов, как правило, затруднено из-за недостатка влаги в летне-осенние месяцы. Особенно низкими запасами подвижных форм элементов питания характеризуется поля, вышедшие из-под поздноубираемых культур.

П.В:Носов (1979) отмечает, что исключение азота в период от начала вегетации и до началафазы кущения озимой пшеницы почти полностью подавляет формирование зерна. На выщелоченных черноземах, отличающихся пониженной нитрификационной способностью, где подвижные формы азота в зимне-весенний период вымываются в более глубокие слои почвы, ранне—весенняя азотная подкормка повышает урожай на 8−27% (Симакин, 1983). Доза азота в ранневесеннюю подкормку составляет ЗОкг/га. Установлено, что внесение азотных удобрений осенью и рано весной направлено на повышение урожайности озимой пшеницы и часто не оказывает заметного влияния на качество зерна, особенно по пропашным предшественникам (Малюга, Тарасенко, 1982; Туртуряну, 1976; Кореньков, 1993). Согласно А. И. Симакину (1983), на выщелоченных черноземах основное удобрение повышает содержание клейковины в зерне на 0,3−0,9%, не доводя его до показателей сильной и ценной пшеницы. Только высокие дозы азота (120−180кг/га) на фоне оптимального количества фосфора и калия и хорошие предшественники позволяют в благоприятные годы поднять содержание клейковины до 28−29%). Для гарантированного получения высокобелковой пшеницы большое внимание уделяется поздним азотным подкормкам. В полевом стационарном опыте Краснодарского НИИ сельского хозяйства введение в систему удобрения (МбоР9оК45 д0 посева и N45 рано весной) азотной подкормки в период колошения в количестве ЗОкг/га N позволяло получить ежегодно высокие урожаи на уровне 52−55ц/га сильной пшеницы (Минеев^1990).

Фосфорные и калийные удобрения на выщелоченном черноземе имеют подчиненное значение и эффективнее действуют при систематическом внесении совместно с азотными. А. И. Симакин и др.(1983) считают, что оптимальная доза фосфора на выщелоченных черноземах под озимую пшеницу составляет бОкг/га. На почвах, низко обеспеченных фосфатамидозу фосфора можно повышать до 90кг/га.

По данным Л. М. Державина (1992), оптимальным содержанием подвижного фосфора (по Чирикову) на черноземах типичных, выщелоченных и оподзоленных является в полевом зернопропашном севообороте 15−25мг/100г почвы. Е. Т. Музычкин, А. И. Потапова, В. И. Рябинина,(1983) установили, что при доведении фосфатного уровня мощных черноземов до 15−20мг/100г почвы.

15 расчет внесения фосфорных удобрений можно установить по выносу фосфора планируемым урожаем. При содержании подвижного фосфора (по Чирикову) выше 20мг/100г почвы эффективность фосфорных удобрений снижается для всех культур. В. И. Бровкин (1990), считает, что при содержании подвижного фосфора в пахотном слое чернозема выщелоченного, равном 12−15мг/100г, достигается оптимум фосфорного питания для зерновых культур. В этом случае внесение фосфора в дозах, компенсирующих его вынос, обеспечивает получение высоких урожаев культур и поддержание плодородия почвы на высоком уровне. Согласно Н. Ф. Коробскому (1982), на слабоэродированных карбонатных черноземах дозы фосфорных удобрений под озимую пшеницу могут составлять, 90−120кг/га Р2О5. При этом под вторую и третью культуру фосфор вносить не следует.

После достижения максимального фосфорного уровня дальнейшее увеличение доз фосфора, как правило, не снижает урожайности. Однако, по некоторым данным (Вайнберг, 1990), отмечено снижение урожайности при очень высоком содержании фосфора в почве.

Эффективность калийных удобрений на черноземах низкая и неустойчивая, так как эти почвы содержат значительные запасы доступного растениям калия и характеризуются высокой способностью высвобождать необменный калий. Только при длительном использовании черноземов и применении больших количеств азотных и фосфорных удобрений запасы почвенного калия истощаются, и появляется потребность в применении калийных удобрений (Жукова, Панкова, 1985).

Доза калия под озимую пшеницу, по данным Ю. Г. Погорелова (1976,1988), при разном количестве азотно-фосфорных удобрений не должна превышать 40кг/га, независимо от обеспеченности почвы калием. Однако при низком содержании почвенного калия доза его может быть повышена до бОкг/га. Исключение калийных удобрений может привести к снижению плодородия почвы.

В литературе встречаются сведения, что фосфорные и калийные удобрения, как правило, не оказывают существенного влияния на содержание белка в зерне (Стрельникова, 1968).

Важную роль при возделывании озимой пшеницы играют органические удобрения. По данным отечественных и зарубежных исследований, прибавка урожая от применения органических удобрений по сравнению с эквивалентным количеством питательных элементов минеральных удобрений составляет 5−10% (Минеев, 1993). Особенно она возрастает в экстремальных условиях, в частности в засушливые годы. В Краснодарском крае навоз вносят.

16 как непосредственно под озимую пшеницу, так и под предшествующие культуры. Согласно результатам научных исследований, навоз повышает урожайность зерна пшеницы при дозе 20т/га на черноземных почвах не менее чем на 4ц/га, а при более высоких дозах на 12−15ц/га (Симакин, 1983).

Сочетание навоза с минеральными удобрениями, как правило, по своей эффективности превосходит эквивалентные количества питательных веществ одного навоза или раздельно применяемых минеральных удобрений.

По данным Краснодарского НИИСХ, наибольший эффект получен по органо-минеральной системе удобрений. Прибавка урожая зерна озимой пшеницы при этом составила 17ц/га. В Ставропольском НИИСХ урожай озимой пшеницы при органо-минеральной системе был выше на 10−12ц/га, чем при внесении одного навоза. Об этом свидетельствуют также работы ряда других авторов (Карасюк, Делеменчук, Перебитюк, 1982).

Вместе с тем известны сведения об отсутствии или снижении эффективности совместного применения органических и минеральных удобрений. Так, по данным А. В. Лазурского (1973), действие навоза на фоне полного минерального удобрения значительно ослабляется. Очевидно, это можно объяснить тем, что действие минеральных удобрений на фоне навоза обусловливается главным образом содержащимися в них азотом, фосфором и калием. Косвенное же влияние органического вещества навоза на урожайность в условиях связных почв, как правило, не проявляется или проявляется в слабой степени. Лучшим приемом следует считать внесение навоза под предшествующую культуру, а минеральных удобрений непосредственно под пшеницу. Это подтверждено опытами многих научно-исследовательских учреждений в нашей стране и за рубежом (Малюга, Тарасенко, 1982; ТаББюроиЬз, Во§ и81а?81<�а, 1986).

Таким образом, имеющиеся в литературе сведения свидетельствуют о высокой эффективности применения удобрений под озимую пшеницу на черноземных почвах. Однако данные по оптимизации систем удобрений в Краснодарском крае ограничены. В связи с этим возникает необходимость более детального исследования эффективности различных доз азотных, фосфорных, калийных минеральных удобрений и навоза, а также их сочетаний при выращивании озимой пшеницы на обыкновенном черноземе, их влиянии на качество зерна и экологические показатели агрофитоценозов.

ВЫВОДЫ.

1 .В условиях Краснодарского края на обыкновенном черноземе с содержанием гумуса 4,2% на основе данных, полученных в многофакторном полевом опыте, установлена зависимость урожайности озимой пшеницы при выращивании по бобовому предшественнику (люцерне) от фосфорных удобрений и сочетания, азотных с калийными удобрениями:

У=57,9+1,00Р+0,78(КК)°'5- Я=0,76.

Согласно уравнению регрессии, прибавки урожайности зерна озимой пшеницы от внесения возрастающих доз фосфорных удобрений РдсьРбо и Р120 в среднем за годы исследований составили 1,0−2,0 и 3,0 ц/га, от взаимодействия ИбоКзо, N120⁰ и КзоК’эо -0,8−1,6 и 2,3 ц/га соответственно при урожайности на неудобренном контроле 57,9 ц/га.

2. Количественная зависимость урожайности озимой пшеницы, идущей в севообороте после озимой пшеницы, по обороту пласта люцерны от удобрений выражалась уравнением: У=45,7−5,3№'5+3,ЗК+1,ЗР-1,4(ЫР)°'5+0,6К+0,8(КН)°'5−0,9(КН)0'5- 11=0,82. При этом более высокие прибавки урожайности зерна получены от фосфорных удобрений. Они увеличивались с ростом доз фосфора Р40, Р80, Р120 и составляли соответственно 1,3- 2,6- 3,9 цга.

3. Удобрения влияли на качество продукции. Содержание белка озимой пшеницы, выращиваемой по бобовому предшественнику, в среднем за годы исследований зависело от азотных удобрений и навоза:

У=13,13+0,62№'5+0Д1Н- 11=0,83.

Зависимость содержания клейковины от применяемых удобрений была более сложной и выражалась следующим уравнением регрессии:

У=27,6+1,70№'5+1,0Р°'5+0,55Р-0,43К-0,50(Ж)°'5+0,8Н0'5.

11=0,94.

4. Лучшим предшественником озимой пшеницы является люцерна, обеспечивающая повышение урожайности зерна на 14,3 ц/га, или на 25,6%, в неудобренном варианте и на 13,7−20 ц/га, или на 31,3−45%, в вариантах удобрений, по сравнению с зерновым предшественником. При этом урожайность люцерны в контрольном варианте в среднем по 3 полям за годы исследований составила 90,4 ц/га сена. Сбор сена люцерны повышался под влиянием навоза и минеральных удобрений.

5. Изучение эффективности различных систем удобрений: минеральной, органической, органо-минеральной выявило.

90 преимущество последней. Внесение Nu&PsoKoo позволило получить в среднем за годы исследований наибольшую урожайность озимой пшеницы, размещенной по люцерне, 64,4 ц/га и зерно высокого качества.

По минеральной системе удобрения было собрано 61,4ц зерна с 1га, или на 5% ниже, чем по органо-минеральной системепо органической -60 т/га навоза 58,5ц, или на 9%ниже. При этом органическая система удобрения уступало другим системам также по качеству произведенного зерна, в частности по содержанию в нем белка и клейковины.

6. В результате исследований установлена зависимость между содержанием общего азота, подвижных форм фосфора и калия в почве и содержанием азота, фосфора и калия в зерне озимой пшеницы. Наиболее тесной в отдельные годы была связь по калию, особенно при возделывании пшеницы по пласту люцерны (г=0,90−0,97) и азоту (г=0,21−0,88), менее выраженной — по фосфору (г=0,13−0,51).

Однако в целом за годы исследований зависимость между указанными агрохимическими показателями почвы и содержанием элементов в зерне характеризовалась как неустойчивая.

7.Со держание подвижного фосфора в пахотном слое значительно повышалось в вариантах сочетания органических и минеральных удобрений с ростом их доз и в меньшей мере в более глубоких слоях почвы. Существенного изменения содержания подвижного калия в почве от сочетаний и доз вносимых удобрений не отмечено.

8. При изучении водно-физических свойств почвы и плотности сложения почвы под озимой пшеницей не выявлено определенной зависимости этих показателей от возрастающих доз органических и минеральных удобрений при совместном их внесении, а также от применяемой системы удобрения (органической или минеральной).

9. Возрастающие дозы минеральных и органических удобрений, а также минеральная и органическая системы с использованием двойных доз не влияли на накопление кадмия в почве. В зерне озимой пшеницы наблюдалось на уровне тенденции повышение содержания кадмия под воздействием сочетания азотных удобрений с навозом и стронция от сочетания азотных удобрений с фосфорными.

10.Высокими экономическими показателями при выращивании озимой пшеницы в севообороте по бобовому предшественнику характеризовался вариант с внесением двойной дозы фосфорных удобрений (Р8о) на фоне 60 т/га навоза. При урожайности 60,6 ц/га зерна окупаемость 1 руб. затрат, связанных с.

91 применением удобрений, в ценах 1991 г. в этом случае составила 2,99 руб. В аналогичном варианте удобрений по зерновому предшественнику урожайность зерна озимой пшеницы находилась на уровне 49,6 ц/га при окупаемости 1 руб. затрат 5,1 руб.

Предложения производству.

1. На обыкновенном черноземе Краснодарского края при выращивании озимой пшеницы в зернотравянопропашном севообороте по бобовому предшественнику (люцерне) для обеспечения урожайности зерна озимой пшеницы на уровне 60 ц/га с содержанием белка 13%, клейковины 27% рекомендуется внесение фосфорных удобрений в дозе 80 кг Р2О5 в сочетании с 60 т/га навоза, применяемого под первую культуру севооборота (сахарную свеклу).

2. При выращивании озимой пшеницы, размещенной по зерновому предшественнику (озимой пшенице), для достижения урожайности зерна 50 ц/га с содержанием белка 13%, клейковины 28% рекомендуется внесение фосфорных удобрений в дозе 80 кг Р2О5 на фоне навоза.