Программа и результаты исследований в полевом опыте

Обзор литературы

Роль удобрений в повышении урожайности зерновых культур и, в частности, яровой пшеницы общепризнанна. Азотные удобрения, как правило, повышают и качество зерна, чего нельзя сказать о фосфорных и калийных. Их действие зависит от погодных условий и длительности применения [5].

Яровая пшеница требовательна к плодородию почвы и хорошо отзывается на полное удобрение, особенно на азотные и азотно-фосфорные туки. На 1 ц зерна яровая пшеница в среднем потребляет 4 кг азота, 1 кг P₂О₅ и 2,5 кг К₂О. Для получения сильного зерна 30−35 ц/га норма удобрений составляет N₄₅₋₆₀ P₄₀₋₆₀ K₄₀₋₆₀. Нормы удобрений необходимо дифференцировать в зависимости от зоны, предшественника, плодородия почвы. Основное удобрение вносят под вспашку зяби или плоскорезную обработку. Легкорастворимые калийные туки в рядки не вносят, чтобы не повышать концентрацию почвенного раствора в зоне расположения семян и не снижать их всхожесть [1].

Калий занимает важное место в балансе питания яровой пшеницы. Его недостаток снижает фотосинтетическую активность, нарушает углеводный обмен, усиливает поражение грибными заболеваниями и тем самым влияет на белковитость зерна и накопление в нем крахмала. Наиболее богаты калием молодые части растений яровой пшеницы, а максимальное количество его приходится на фазу колошения. Он ускоряет передвижение углеводов из стеблей и листьев в зерно, вследствие чего оно получается крупнее и более выполненное. К концу вегетации до 60% калия выводится из растений с корневыми выделениями, вследствие чего судить о потребности растений в калии по его выносу с урожаем трудно [2, 6].

Действие минеральных удобрений на качество зерна чаще всего оценивают по содержанию белка и клейковины. Вопрос о влиянии калийных удобрений эти показатели, а также на урожай яровой пшеницы до сих пор до конца не изучен. Эффективность применения калийных удобрений во многом зависит от природной обеспеченности почв подвижным калием, а также от вариантов сочетания с азотными и фосфорными удобрениями. Правильный выбор норм калийных удобрений даже в для опыта имеет большое значение: занижение рекомендуемых доз приводит к снижению урожая, а чрезмерное завышение — к ухудшению качества зерна и отрицательному воздействию на окружающую среду [3, 4, 7].

Важную роль в эффективности калийных удобрений играет почва. Потенциальное плодородие чернозема типичного характеризуется повышенной степенью обеспеченности обменным калием по причине его значительных запасов в почвообразующей породе. Этим объясняется зачастую низкая эффективность калийных удобрений под яровую пшеницу. Также известно, что длительное применение калийных удобрений приводит к стабилизации количества валового калия на черноземе типичном, а содержание в нем кислоторастворимых и обменных форм калия находится в зависимости от доз вносимых туков [8, 9].

По результатам опытов, проведенных на черноземе типичном в разных районах Нечерноземья, исследователи сделали вывод, что калийные удобрения не оказывают существенного влияния на качество зерна яровой пшеницы [2, 10].

Однако исследования, проведенные в разное время в Тамбовской области, несмотря на схожие выводы, все-таки выявили действие калия. По данным Д. М. Аникст, на черноземе типичном калийные удобрения влияли, хотя и несущественно, на содержание в зерне сырой клейковины. В варианте без него содержалось 24,1% клейковины, а при сочетании с азотными и фосфорными удобрениями (N₆₀ P₆₀ K₆₀) доля сырой клейковины повышалась на 0,8% [4]. Содержание белка в зерне изменялось в зависимости от доз: в варианте N₆₀ P₆₀ K₆₀ оно составляло 14,3%: 14,3%: 14,3%; в варианте N₉₀ P₉₀ K₉₀ — 15,3%: 14,4%: 14,3%. В данном случае, с повышением нормы калийных удобрений увеличение количества белка не происходило [4].

Исследования Р. Ф. Макарова и В. В. Архипова, проведенные в Тамбовском НИИСХ, также изучали влияние калийных удобрений на яровую пшеницу. Опыт проводился на типичном черноземе с содержанием гумуса (по Тюрину) 7,9%, P₂О₅ (по Чирикову) — 12,2 мг/100 г почвы, К₂О (по Масловой) — 29,4 мг/100 г почвы, рН — 6,4. Севооборот с чередованием культур: горох — озимая пшеница — сахарная свекла — ячмень — кукуруза на силос — яровая пшеница. Урожайность яровой пшеницы по фону P₅₅ K₅₂ в опыте составила 25,2 ц/га, а при добавлении N₅₅ увеличилась на 3,4 ц/га. Содержание сырого белка в варианте без удобрений составило 13,2%, при сочетании P₅₅ K₅₂ даже уменьшилось на 0,2%, в варианте N₅₅ K₅₂ оказалось 14,2%, а при полном удобрении N₅₅ P₅₅ K₅₂ — 14,4%. Процентное количество клейковины менялось следующим образом: без удобрений — 22,6%, N₅₅ K₅₂ — 25,6%, P₅₅ K₅₂ — 21,8%, N₅₅ P₅₅ K₅₂ — 25,5%.

Также в данном опыте изучались технологические и хлебопекарные качества зерна яровой пшеницы. На показатель разжижения теста лучше всех повлиял вариант N₅₅ K₅₂ — 80 е.ф., хуже всех — P₅₅ K₅₂ (107 е.ф.) и контроль (118 е.ф.). Сила муки составила: в контроле и P₅₅ K₅₂ — 122 е.а., в N₅₅ K₅₂ — 149 е.а., в N₅₅ P₅₅ K₅₂ — 154 е.а. Калий увеличил силу муки на 6 е.а.Объемный выход хлеба имел высшие показатели в вариантах N₅₅ K₅₂ и N₅₅ P₅₅ K₅₂ (500 см³), в контроле — 497 см³, в P₅₅ K₅₂ — 488 см³.

Таким образом, калийные удобрения по сравнению с азотно-фосфорным фоном существенно не влияли на урожайность и качество зерна. Их действие по годам было неустойчивым и зависело от погодных условий, а также от состояния посевов. В целом физические свойства теста оцениваются как средние, а хлебопекарные — как высокие [5].

В качестве рабочей гипотезы, на мой взгляд, следует взять предположение, что влияние норм калийных удобрений на урожай и качество зерна яровой пшеницы на черноземе типичном несущественно и не является сильным ограничительным фактором.