Влияние удобрений на урожай и качество зерна яровой пшеницы

Формирование урожая и интенсивность биохимических процессов в созревающем зерне яровой пшеницы зависят от обеспеченности растений элементами питания, и, прежде всего азотом, фосфором и калием.

Высокий урожай зерна яровой пшеницы с хорошим качеством можно получить только при сбалансированном питании яровой пшеницы. Закономерность накопления белков в зерне яровой пшеницы тесно связана с динамикой поступления азота в растение.

Физиологическая роль азота изучена довольно детально. Азот является составной частью ядерных белков, входит в состав витаминов и хлорофилла. Азотные удобрения оказывают большое влияние на урожай и качество зерна почти на всех почвах. В азотном питании пшеница нуждается до фазы молочной спелости зерна. Если в это время растению не хватает азотного питания, то образуется недостаточная листовая поверхность, что отражается на размерах урожая. Однако в ранние фазы роста дозы азотного питания должны быть умеренными. Избыточное количество азота ведет к мощному вегетативному росту пшеницы, к сильной кустистости и полеганию. В результате ухудшается качество зерна, оно становится щуплым, и урожай его снижается. Большую роль в формировании качественного зерна играют и другие элементы питания: фосфор, калий и микроэлементы.

Из общего количества фосфора, поступившего в растение, примерно половина его находится в органической форме, остальная часть в минеральной. Высокое содержание фосфора в растении в минеральной форме является необходимым условием для нормального течения физиологических процессов.

Основная роль в улучшении белковости зерна принадлежит азотным удобрениям. Основным источником азотного питания яровой пшеницы является почва. Внесение азотных удобрений, доза которых зависит, главным образом, от сортовых особенностей культуры, повышает количество минерального азота в почве и оказывает влияние на содержание белка в зерне. В южной лесостепной зоне Омской области азотные удобрения эффективны только на почвах с относительно высоким содержанием подвижного фосфора; при фосфорной недостаточности их внесение не обеспечивает прибавки урожая. Влияние азотных удобрений на качество зерна, в частности на его белковость, зависит, прежде всего, от их действия на повышение урожая. Между урожаем пшеницы и содержанием белка в зерне существует закон обратной связи. Но его действие зависит от количества поступающего в растение азота. В случае, когда поступление азота в растение недостаточно для одновременного повышения урожая и качества зерна, тогда с ростом урожая содержание азота в вегетативных органах растения снижается и зерно формируется с пониженным содержанием белка. Если за счёт удобрений или агротехнических приёмов в почве накапливаются высокие запасы азота и в пшеницу его поступает значительно больше, чем необходимо для формирования урожая, то с увеличением урожая наблюдается значительный рост содержания азота в листьях и вегетативных органах, что и определяет благоприятные условия для накопления белка в зерне.

В условиях интенсивного земледелия для получения высокой урожайности зерна хорошего качества и соблюдения экологических требований необходимо дробное внесение азота в соответствии с потребностями растений. Так как в получении высокого урожая большую роль играет уровень питания в различные периоды жизни растения. В сельскохозяйственной литературе рекомендуется до появления второго листа у пшеницы поддерживать низкий уровень азотного питания; с появлением второго листа, и особенно в фазах кущения и трубкования, уровень азотного питания должен быть усилен.

Влияние удобрений на рост и развитие пшеницы тем сильнее, чем лучше условия увлажнения в период кущения – выхода в трубку. Замедление или ускорение созревания под влиянием удобрений имеет серьезное практическое значение в Западной Сибири.

Применение жидких азотных удобрений при посеве позднеспелых сортов по пару также может не дать желаемой эффективности. Фосфорно-калийные удобрения ускоряют созревание, уменьшают опасность полегания растений и повреждения зерна.

На Камалинской опытной станции предпосевное прикатывание кольчатым катком и внесение фосфорно-калийных удобрений ускорило созревание пшеницы на 10-11 дней и обеспечило прибавку урожая в 4,8 ц зерна на 1 га.

В качестве примера влияния удобрений на рост и развитие яровой пшеницы можно привести данные опыта А. Н. Угарова, проведенного в 1937 году на серой лесной почве под Иркутском.

Пшеницу сеяли после пропашной культуры (свекла), удобрения вносились под предпосевную обработку (Р80, К80, N60). На сроках выколашивания пшеницы действие удобрений почти не сказалось. К периоду же молочной спелости выявились резкие различия. Калий ускорил наступление этой фазы на 7 дней, азот замедлил ее начало на 9 дней. Восковая спелость зерна на делянках с калийным удобрением наступила на 8 дней раньше, а с фосфорным на 3 дня раньше; азот задержал созревание пшеницы на 6 дней, полное минеральное удобрение – на 1 день. По мощности развития растений на первом месте стоят делянки с полным минеральным удобрением, на втором – с азотным и на третьем – с фосфорным. По калийному удобрению мощность растений была ниже, чем на контроле без удобрений. Наибольшее число колосьев на единицу площади получено по азотным, наименьшее – по калийным удобрениям. Полное удобрение повысило урожай пшеницы почти на 10 ц с 1 га, немногим меньше была прибавка урожая по азоту.

Данный опыт показывает, что при умелом применении минеральных удобрений можно активно управлять длиной вегетационного периода в желаемую сторону. Следует подчеркнуть большие возможности сокращения вегетационного периода на серых лесных почвах под влиянием калийных удобрений.

О влиянии удобрений на содержание белка в зерне яровой пшеницы можно судить по данным Н. Ф. Тюменцева, которые приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Влияние удобрений на содержание белка в зерне яровой пшеницы на темно-серой лесной почве

Вариант опыта Урожай зерна

(в ц с 1 га)

Содержание

протеина

(в %)

Урожай белка

(в кг с 1 га)

Без удобрения 15,46 13,85 214
NP 16,80 14,48 243
NK 20,83 16,53 344
PK 20,07 14,25 286
NPK 23,93 16,19 387

Как видно из таблицы 1, при внесении удобрений увеличивается содержание белка в зерне пшеницы. Наиболее сильно влияли на урожай белка комбинации удобрений, где участвовал калий.

Таким образом, удобрения оказывают положительное действие на содержание протеина, а также на улучшение посевных качеств.

Работы сибирских сельскохозяйственных научно-исследовательских, опытных учреждений показали высокую эффективность минеральных удобрений при внесении их под яровую пшеницу.

На черноземных почвах наибольшее значение для подъема урожаев яровой пшеницы имеют фосфорные гранулированные удобрения. Рядковое внесение небольших доз суперфосфата (50-70 кг на 1 га) вместе с семенами пшеницы увеличивает урожаи на 4-5 ц зерна с 1 га.

На серых лесных почвах Сибири наиболее эффективны азотные удобрения (водный аммиак, аммиачная селитра), повышающие урожай яровой пшеницы на 7-8 ц с 1 га.

Положительная роль калийных удобрений в основных пшеничных районах Сибири не установлена. Опыты в Восточной Сибири показали большое значение калия для ускорения созревания яровой пшеницы на серых лесных почвах.

Минеральные удобрения оказывают положительное влияние на качество зерна: увеличивают содержание протеина, улучшают посевные и хлебопекарные качества.

В период вегетации сельскохозяйственных культур ряд факторов внешней среды оказывают влияние на поступление питательных элементов в растения, в конечном итоге – на формирование величины и качества урожая. Возникает ситуация несоответствия фактически сложившегося баланса элементов питания в листьях и целых растениях тому оптимальному уровню, при котором формируется высокий, биологически полноценный урожай. В этом случае по ходу процесса вегетации включается система растительной диагностики для оценки и корректировки с помощью некорневой подкормки условий питания. Наукой и практикой доказано, что одним из эффективных средств повышения белковости и технологических качеств зерна является некорневая азотная подкормка.

Некорневые подкормки имеют некоторые преимущества перед обычными почвенными подкормками. Подкормки раствором позволяют удовлетворять потребности растений в азоте тогда, когда нельзя провести обычную подкормку или она неэффективна. Некорневая подкормка устраняет азотный дефицит в самом растении, а не в почве.

Иногда подкормку используют как вынужденный прием из-за отсутствия удобрений в допосевной период. В практической действительности часто бывают случаи, когда хозяйство из-за отсутствия или недостатка удобрений не может внести их своевременно и в надлежащих дозах. Подкормки в таких случаях могут оказать положительное действие на урожай и качество зерна.

Многочисленные изучения некорневых азотных подкормок на посевах пшеницы свидетельствуют о достаточно высокой эффективности этого приема повышения качества зерна /6,7,10,30/. Наиболее высокое положительное действие некорневые азотные подкормки оказывают на белковость зерна на посевах пшеницы по непаровым предшественникам при обработке в фазу молочной спелости. Содержание белка в зерне при опрыскивании пшеницы в эту фазу растворами мочевины в дозе 30 кг.д.в./га азота повышается на 1,1-1,34 %. При размещение пшеницы по паровому предшественнику влияние некорневых подкормок на белковость зерна неустойчиво по годам и при уровне урожайности в 2,5-3,0 т/га применение их для повышения качества зерна нецелесообразно.

В работах ряда исследователей выявлено, что азотные удобрения в виде подкормок в поздние фазы роста растений яровой пшеницы оказывают особо заметное влияние на повышение белковости зерна пшеницы. Лучшие результаты получены при подкормке в фазе колошения или молочной спелости. Можно считать достоверно установленным, что поздние азотные подкормки яровой пшеницы (в фазы колошения и молочной спелости) следует рассматривать лишь как средство повышение белковости зерна, но не увеличения урожайности.

При определенных условиях поздняя некорневая подкормка 20-30 % раствором мочевины яровой пшеницы в фазе колошения – молочной спелости (по результатам растительной диагностики) может быть эффективной для повышения качества зерна (увеличение содержания белка и сырой клейковины). Урожайность зерна от этой подкормки не повышается.

В увлажненных районах страны – Нечерноземной зоне, а также в полесских и лесостепных районах Украины, где преобладают дерново-подзолистые, серые лесные и лесостепные почвы, некорневые азотные подкормки в период колошения в большей степени влияют на повышение содержания белка в зерне (по яровой пшенице в среднем на 0,9 %) и улучшение физико-химических и хлебопекарных качеств зерна, чем в более засушливых степных районах страны с черноземными почвами.