Горобець Н.М. Ріст та формування продуктивності озимої пшениці при використанні азотних добрив і регулятору росту рослин в північному Степу України

Короткий зміст

Стан вивчення  питання  й  обгрунтування вибраного  напрямку.

У цьому роздiлi приводиться аналiз результатiв дослiджень вiтчизняних та зарубiжних вчених по вивченню впливу основних елементiв  технологiї вирощування (добрив i регулятору росту рослин) на процес формування величини i якостi врожаю зерна озимої пшеницi. Висвiтлено деякi особливостi весняно-лiтнього розвитку рослин пiд впливом  азотних  добрив   та  регулятору   росту.  Автором  обгрунтована  необхiднiсть проведення дослiджень по темi дисертацiї.

Умови i методика проведення дослiджень.

Дослiдження з м’якою озимою пшеницею сорту Альбатрос одеський проводили протягом 1996-1998 рр. у Дослiдному господарствi Iнституту зернового господарства УААН, розташованого в північній підзоні Степу України (Днiпропетровська область).

Грунти Дослiдного господарства - чорноземи звичайнi малогумуснi з валовим вмiстом в орному шарi (0-30 см) гумусу - 3,5-4,0; азоту - 0,18-0,20;  фосфору - 0,12 i калiю - 1,5-3,0%. Забезпеченiсть грунтiв рухомими формами фосфору пiдвищена (Р₂О₅  за Чириковим) - 100-150 мг/кг, обмiнним калiєм (К₂О) - 200-300 мг/кг.  Висока насиченiсть вбирного комплексу кальцiєм (82-92% вiд загальної суми) забезпечує нейтральну реакцiю грунтового розчину (рН = 6,8-7,3), а також оптимальнi для пшеницi   агрофiзичнi   властивостi   (щiльнiсть   твердої  фази - 2,62 -           2,66 г/см³,  щiльнiсть будови - 1,18 - 1,27 г/см³, шпаруватiсть - 52,3-55,0%). Грунтовi води залягають глибоко (8-12 м), тому основним джерелом забезпечення рослин вологою є атмосфернi опади.

Клiмат територiї помiрноконтинентальний. Вiн характеризується недостатнiм та нестiйким зволоженням восени, холодною, малоснiжною, з частими вiдлигами, погодою взимку, а також посухою весною i влiтку. На рiст i розвиток озимої пшеницi також впливали погоднi умови, якi складались безпосередньо в перiод проведення дослiджень.

Погоднi умови за основними показниками (кiлькiсть тепла, вологи i розподiл їх протягом вегетацiї озимої пшеницi) вiдрiзнялись як вiд середньобагаторiчних, так i мiж роками на протязi проведення дослiджень. Так, погоднi умови 1995/96 рр. були сприятливi для вегетацii озимої пшеницi. Але посушлива погода травня та червня в перiод наливу i дозрiвання зернiвки негативно вплинула на формування рiвня врожайностi пшеницi. Погоднi умови 1996/97 рр. були бiльш вологими, як в осiннiй i, особливо, у весняний перiоди, що призвело до значного пiдвищення продуктивностi озимої пшеницi. 1997/98 рр. характеризувались як сприятливi для росту i розвитку рослин озимої пшеницi, але в червнi спостерiгалось надмiрне пiдвищення температури повiтря, що призвело до формування щуплого зерна.

При проведеннi дослiджень користувались загальноприйнятою методикою  Б.А. Доспєхова (1979) i методичними порадами ВНДI кукурудзи (1983).

В польових дослiдах озиму пшеницю розмiщали по двох попередниках - чорному пару та кукурудзi на силос. Агротехнiка в дослiдах загальноприйнята. Пiд передпосiвну культивацiю по схемi дослiдiв вносили повне мiнеральне добриво в дозi N₃₀P₃₀K₃₀  (фон).  Для пiдживлення озимої пшеницi використовували азотнi добрива (амiачну селiтру та вуглеамонiйнi солi) в дозах:  по чорному пару - N_30-45-60  у  фазi трубкування, по кукурудзi на силос - N_30-60-90 рано навеснi. У фазi виходу рослин в трубку по схемi дослiдiв проводили обприскування посiвiв 5% розчином вуглеамонiйних солей (ВАС) i триманом-1 (5 г/га) по обох попередниках.

Площа облiкової дiлянки - 31,0 м². Повторнiсть триразова. Норма висiву - 4,5 млн. схожих зерен на 1 га, глибина заробки насiння - 6-8 см. Сiвбу проводили за допомогою сiвалки СН-16.

В дослiдах в основнi фази розвитку рослин проводили фенологiчнi спостереження, бiометричнi вимiри, облiк густоти стояння рослин, прирiст надземної маси, аналiз структури врожаю. У вiддiлi агрохiмiї Iнституту зернового господарства УААН у грунтових зразках визначали вмiст нiтратiв спектрофотометричним методом; нiтрифiкацiйну здатнiсть грунту - за Кравковим в модифiкацiї ВНДI кукурудзи; засвоюванi фосфати - за Чириковим (оцетовокисла витяжка); рухомiсть К₂О - за методом ВIДА; вмiст продуктивної вологи в грунтi - ваговим методом до глибини 1,5 м, через кожнi 10 см. При агрохiмiчному аналiзi рослинних зразкiв визначали вмiст загального азоту за К’єльдалем (мiкрометод), загального фосфору - колориметричним методом, загального калiю - за допомогою полум’яного фотометра. Площу листкової поверхнi визначали за А.А. Ничипоровичем (1961) шляхом множення довжини листка на ширину i на коефiцiєнт перерахунку 0,67. Вмiст хлорофiлiв “а” i “в” в листках пшеницi визначали спектрофотометричним методом за А.А. Шлик (1968).

Збирання врожаю проводили прямим комбайнуванням “Sampo-500”, одержанi врожайнi данi обробляли методом дисперсiйного аналiзу за Б.А. Доспєховим (1979) на ПЕОМ.

Технологiчнi якостi зерна визначали в лабораторiї зимостiйкостi та якостi зерна Iнституту зернового господарства УААН згiдно iснуючих ДСТ.

Економiчну та бiоенергетичну ефективнiсть вирощування озимої пшеницi в залежностi вiд застосування азотних добрив та регулятору росту рослин оцiнювали згiдно iснуючих рекомендацiй за цiнами на початок 1999 року.

Рiст, розвиток  i продуктивнiсть озимої пшеницi в залежностi вiд  використання  рiзних форм та  доз  азотних  добрив у пiдживлення.

Встановлено, що прирiст сухої речовини в значнiй мiрi залежав вiд попередникiв, форм та доз внесення азотних добрив. Пiсля чорного пару у фазi колосiння маса сухої речовини на контролi становила 947 г/м². При внесеннi амiачної селiтри дозами N_30-45-60 вона вiдповiдно збiльшувалась до 1046, 1137 i 1153 г/м², а у фазi молочної стиглостi зростала до 1279, 1406, 1413 г/м². При внесеннi вуглеамонiйних солей сухої речовини накопичувалось менше, але закономiрнiсть по впливу доз добрив була аналогiчною (фаза колосiння - 1018, 1048, 1073 г/м², молочна стиглiсть - 1242, 1312, 1337 г/м²). Пiсля кукурудзи на силос простежувалась та ж закономiрнiсть.

За роки дослiджень найбiльша площа листкової поверхнi була наприкiнцi фази виходу рослин у трубку (пiсля чорного пару - 10150, кукурудзи на силос - 8155 см²/100 рослин). При внесеннi азотних добрив площа листкової поверхнi зростала. Максимальне значення (13810 см²/100 рослин) вона мала на варiантi Nаа 60 пiсля кукурудзи на силос, помiтно знижувалась в перiоди колосiння та воскової стиглостi зерна вiдповiдно до 5041-7861 та 1421-2654 см²/100 рослин. Пiсля чорного пару у фазi колосiння складала 6643-8671, воскової стиглостi - 2143-2912 см²/100 рослин.

Порiвнюючи дiю Nаа i N_ВАС потрiбно вiдмiтити, що рослини, пiдживленi амiачною селiтрою, вiдрiзнялись бiльш активним листоутворенням. Так, пiсля кукурудзи на  силос у перiод колосiння на варiантi N_ВАС 60 площа листкової  поверхнi  складала  7043,  на  фонi  Nаа 60 - 7861 см² на 100 рослин.

Встановлено, що при внесеннi азотних добрив у пiдживлення в листках пшеницi значно збiльшується вмiст хлорофiлiв (а+в). Так, пiсля чорного пару в фазi колосiння у варiантi, де вносили Nаа 45, вмiст цих сполук складав 10,5, а на контролi - 7,9 мг/г сухої речовини. Максимальне накопичення їх вiдмiчено у фазах трубкування та колосiння. Вiдмiчено, що вуглеамонийнi солi, в порiвняннi з амiачною селiтрою,  уповiльнювали процес хлорофiлоутворення (N_ВАС  - 9,2 мг/г, Nаа - 10,5 мг/г сухої речовини).

Згiдно з одержаними даними найбiльшi витрати вологи рослинами озимої пшеницi за весняно-лiтню вегетацiю спостерiгалися у 1997 р., що зумовлено  рясними опадами  в  цей  перiод, а найменшi - в 1998 р.  Використання азотних добрив призводило до бiльш iнтенсивних витрат грунтової води. Зокрема, у 1997 р. пiсля чорного пару на варiантi з внесенням Nаа 45 вони становили 473,5 мм, на контролi - 458,0 мм, пiсля кукурудзи на силос на фонi Nаа 60 вiдповiдно - 367,2 та 288,2 мм. В 1998 р. витрати води були значно меншими.  По попередниках i варiантах вони становили 287,5,  283,1 мм i 393,4, 268,3 мм, вiдповiдно. При використаннi вуглеамонiйних солей пiсля чорного пару та кукурудзи на силос в 1997-1998 рр. загальнi витрати води, в порiвняннi з амiачною селiтрою, були дещо меншими i становили 462,3-284,2; 336,3-280,9 мм, вiдповiдно. Витрати води на утворення однiєї тонни зерна на контролi в роки дослiджень були 725-908, при внесеннi Nаа - 623-762, N_ВАС - 675-781 м³/т.

Як свiдчать одержанi данi, пiд впливом азотного живлення (амiачної селiтри та вуглеамонiйних солей) в тканинах рослин суттєво пiдвищувався вмiст азоту i в меншiй мiрi фосфору та калiю.  Дiя  обох  форм  азотних до-брив на вмiст NPK  в зернi та соломi була практично рiвнозначною.

Загальний винос поживних речовин знаходився в прямопропорцiйнiй залежностi вiд величини врожайностi. Пiсля чорного пару максимальний винос азоту (175,3 кг/га) i калiю (104,4 кг/га) спостерiгався на варiантi Nаа 45, фосфору (56,5 кг/га) - на фонi Nаа 60. Порiвняно з контролем прирiст виносу NPK становив 41,4; 15,0; 17,2 кг/га, вiдповiдно.

При внесеннi азотних добрив iстотно змiнювався поживний режим грунту. Пiсля чорного пару i кукурудзи на силос перед сiвбою вмiст нiтратного азоту в орному шарi був 27,1 i 25,3 мг/кг; в пiдорному - 22,0 i 16,8 мг/кг грунту. В подальшому, до перiоду закiнчення осiнньої вегетацiї, вмiст азоту знизився в 1,5-2 рази. Починаючи з фази виходу рослин в трубку спостерiгалось збiльшення нiтратiв у грунтi, що зумовлювалось внесенням в цей перiод азотних добрив. Нiтрифiкацiйна здатнiсть у фазi виходу в трубку пiсля чорного пару i кукурудзи на силос була вiдповiдно в орному шарi 33,9;  25,9,  в пiдорному  - 36,4;  25,1 мг/кг .

Внесення азотних добрив для пiдживлення озимої пшеницi сприяло бiльш iнтенсивному кущiнню рослин, що пiдтверджується даними про кiлькiсть сформованих продуктивних стебел в посiвах озимої пшеницi. Якщо пiсля чорного пару на контролi  їх кiлькiсть в середньому за три роки становила 759 шт/м², то в залежностi вiд доз внесених добрив цей показник коливався в межах 780-818 шт/м², при продуктивнiй кущистостi  2,08-2,16. Пiсля кукурудзи на силос цi показники мали значення 531; 619-671 шт/м²  та  2,12-2,34, вiдповiдно.

Дослiдженнями встановлено, що пiсля чорного пару оптимальною дозою азотних добрив є N₄₅ (табл.1). Прирiст врожаю в середньому за три роки в порiвняннi з контролем становив при внесеннi Nаа 45 - 7,3 ц i  N_ВАС 45 - 5,3 ц/га. Збiльшення доз азотних добрив до N₆₀ не сприяло пiдвищенню врожаю зерна.

Таким чином, пiсля чорного пару використання амiачної селiтри i вуглеамонiйних солей при пiдживленнi озимої пшеницi сприяло iстотному пiдвищенню врожаю зерна. Оптимальною дозою азотних добрив є  N₄₅. Бiльш високий прирiст врожаю (на 14%) одержано при використаннi амiачної селiтри.

Пiсля  попередника кукурудза на силос (табл. 2), при пiдживленнi пшеницi навеснi,  оптимальною дозою азотних добрив є N₆₀. Прирiст врожаю в порiвняннi з контролем при внесеннi Nаа 60  становив  13,0 ц,  N_ВАС 60 - 8,5 ц/га. Збiльшення дози до N₉₀ не сприяло подальшому пiдвищенню врожаю зерна. Вуглеамонiйнi солi, внесенi рано навеснi по тало-мерзлому грунту, забезпечили прирiст врожаю - 3,6-9,5 ц/га, амiачна селитра  - 8,7-14,2 ц/га в порiвняннi з контролем, внесення азотних добрив в два прийоми - рано навеснi (N₃₀) i у фазу трубкування  (N₃₀) не мало суттєвих переваг у порiвняннi з одноразовим пiдживленням.