Влияние КАС-32, жидких и твердых комплексных удобрений на урожайность и показатели качества зерна яровой пшеницы в условиях предгорий Салаира при ее возделывании по технологии no-till

Введение. Яровая пшеница по-прежнему доминирует на зерновом рынке и является основной зерновой экспортной культурой, несмотря на внутренние и внешние экономические факторы, так как широкий спрос на продукты ее переработки – муку и крупу всегда остается актуальным вопросом продовольственного значения [1].

Несмотря на сложность освоения ресурсосберегающих технологий, в связи с необходимостью их адаптации к различным почвенноклиматическим условиям, для решения экологических проблем земледелия, связанных в первую очередь с эрозией почв, сохранением влаги при накоплении на поверхности растительных остатков, необходимо совершенствовать приемы минимальной обработки почвы и прямого посева с внесением удобрений [2–4]. Данную технологию активно осваивает и применяет на протяжении 9 лет одно из рентабельных хозяйств Алтайского края ООО «Вирт» Целинного района. Для дальнейшего научного обоснования минимизации обработки почвы и применения прямого посева, оценки эффективности действия КАС-32 и комплексных жидких и твердых минеральных удобрений с добавлением сульфата аммония при возделывании яровой пшеницы, следует оценить полученные многолетние данные по урожайности и качественным характеристикам зерна. Яровая пшеница требовательна к условиям минерального питания, особенно в фазу кущения, когда требования к влаге и обеспеченности почвы элементами пи- тания играют основополагающую роль в формировании урожайности и как раз проявляются сильные стороны технологии No-till – лучшее сохранение влаги и питательных веществ в сравнении с традиционной технологией применения механической обработки почвы за счет сохранения и разложения растительных остатков на поверхности почвы [5–7].

Роль почвенно-климатических факторов нельзя недооценивать, если целью является высокая урожайность пшеницы. Изучая эффект от внесения минеральных удобрений при посеве пшеницы по технологии No-till, также важно расширить базу практических исследований в данном направлении, так как данный вопрос в Алтайском крае изучался лишь частично. И существует достаточно примеров неудачного внедрения данной технологии, когда не учитывались экологические и производственные условия, что приводило к неминуемому краху и дальнейшему переосмыслению проблем обработки почв [8, 9].

Важно рассмотреть формирование основных показателей качества и общего роста урожая под действием разных видов, форм и доз удобрений, учитывая специфику почвенно-климатических факторов в период роста растений и налива зерна в условиях возделывания культуры по технологии No-till.

Ежегодное изучение в динамике содержания нитратного азота, подвижного фосфора, обменного калия и подвижной серы показало, что при внесении изучаемых сочетаний удобрений повыша- лось их содержание, особенно по азоту и сере, что свидетельствует об улучшении питательных режимов в почве для яровой пшеницы [10].

Цель исследований – изучение влияния разных сочетаний КАС-32 с добавлением сульфата аммония, жидких и твердых комплексных (ЖКУ, аммофос, диаммофоска, сульфоаммофос) удобрений на формирование основных показателей качества и урожайность зерна яровой пшеницы при возделывании культуры по системе No-till.

Объекты и методы. В условиях Предгорий Салаира в Целинном районе на черноземах выщелоченных среднегумусных в течение трех лет (2020–2022 гг.) были проведены исследования по локальному припосевному внесению разных сочетаний удобрений.

Почвы опытных участков характеризовались содержанием гумуса 4,2–7,3 %, среднекислой и близкой к нейтральной реакцией среды – рHс 4,9–6,6, от очень низкой до высокой обеспеченностью нитратным азотом (NO 3 ) – 6,6–

62,0 мг/кг, средним и высоким содержанием подвижного фосфора (P 2 O 5 ) – 97–220 мг/кг, низким и очень высоким содержанием обменного калия (K 2 O) – 61–296 мг/кг. Производственный полевой опыт заложен по схеме:

• 1.    Контроль (без удобрения).

• 2.    КАС-32 150 кг/га + (NH 4 ) 2 SO 4 60 кг/га + аммофос 100 кг/га (N 88 P 52 S 14 ).

• 3.    КАС-32 150 кг/га + (NH 4 ) 2 SO 4 60 кг/га + диаммофоска 150 кг/га (N 76 P 39 К 39 S 14 ).

• 4.    КАС-32 150 кг/га + ЖКУ 100 кг/га + сульфоаммофос 100 кг/га (N 92 P 57 S 22 ).

• 5.    КАС-32 150 кг/га + (NH 4 ) 2 SO 4 60 кг/га + ЖКУ 100 кг/га + аммофос 50 кг/га (N 96 P 63 S 14 ).

• 6.    КАС-32 100 кг/га + (NH 4 ) 2 SO 4 60 кг/га + ЖКУ 100 кг/га + диаммофоска 50 кг/га (N 77 P 50 К 13 S 14 ).

Расчет доз удобрений производился на урожайность зерна 5 т/га. Посевным комплексом John Deere 550 при посеве яровой пшеницы вносились твердые комплексные удобрения: сульфоаммофос (NP(S) 20:20(14)), диаммофо-ска (NPK 10:26:26), аммофос (NP 12:52). Ликви-лайзером Duport через 3 дня после посева вносились локально путем инъекции в почву на глубину 10 см в виде раствора жидкие удобрения: КАС (марка 32), ЖКУ (марка NP 11:37) и сульфат аммония (NS 20:22), который перед внесением растворялся в воде и смешивался с КАС-32 и ЖКУ.

Опыт проводился на фоне применения средств защиты растений от сорняков, болезней и вредителей. Возделывался сорт яровой мягкой пшеницы Буран, отличающийся высокими качественными характеристиками при выращивании в условиях интенсивных технологий с применением сравнительно высоких доз удобрений и средств защиты растений. Предшественник – яровая пшеница. Норма высева – 2,5 млн всхожих семян на 1 га. Технология внесения удобрений, характерная для No-till, предусматривала локальное внесение применяемых ЖКУ и азотных удобрений агрегатом ликвилайзером Duport и твердых комплексных удобрений посевным комплексом John Deere 550.

Оценка достоверности результатов урожайности культуры проведена по Б.А. Доспехову по величине НСР [11].

Результаты и их обсуждение. По условиям теплообеспеченности территория хозяйства относится к умеренно-теплому, достаточно увлажненному агроклиматическому подрайону.

На контрасте со среднемноголетними показателями вегетационный период 2020 и 2021 гг. отличался недобором осадков, среднезасушливыми условиями и более высокой суммой температур. Гидротермический коэффициент за вегетацию в 2020–2022 гг. составил 0,71; 0,64 и 1,09 соответственно при норме 1,12. Согласно представленным метеорологическим данным метеостанции Целинное, за вегетационный период (с мая по август) в 2020 г. всего за вегетацию выпало 150 мм осадков при норме 222 мм, или 68 % нормы, за 2021 г. – 134 мм осадков, или 60 % нормы, а за 2022 г. – 228 мм, что на 3 % выше нормы. Выпадение осадков характеризовалось неравномерностью и варьировалось по месяцам. В 2020 г. в июне – 35 мм при норме 54 мм (64 %), в июле – 41 мм при норме 65 мм (63 %) и в августе – 32 при норме 57 мм (56 %). В 2021 г. в мае – 27 мм при норме 46 мм (58 %), в июле – 22 мм при норме 65 мм (33 %) и в августе – 30 мм при норме 57 мм (52 %), что говорит о критическом недоборе влаги во все периоды роста и развития пшеницы. Более благоприятные условия были в 2020 и 2022 гг. В 2020 г. при дефиците осадков они более благоприятно распределились по декадам для прохождения кущения, цветения и налива зерна. В 2022 г. только в августе наблюдался дефицит осадков 38 мм при норме 57 мм (66 %).

Неравномерное количество осадков сопровождалось высокими температурами. Сумма положительных температур за вегетацию 2020 г. превысила норму на 150,0 °С и составляла 2120,7 °С при норме 1970,2 °С. Наиболее значительное превышение отмечалось в мае – при среднемноголетней норме 11,4 °С она составляла 15,7 °С, что обеспечило более ранее наступление технологической спелости почвы, возможность посева в более ранние сроки и более продуктивное использование осадков в фазу кущения. Вегетационные периоды 2021 и 2022 гг. характеризовались также превышением многолетней нормы на 117–117,6 °С.

Указанная специфика погодных условий оказала роль в формировании урожайности семян и показателей их качества. В этой ситуации как никогда актуально использование жидких минеральных удобрений, помогающих усвоению питательных веществ в периоды с невысокой вла-гообеспеченностью, так как влага почвы не тратится на растворение твердых удобрений и сами удобрения позволяют эффективно расходовать влагу на построение урожая.

В таблице 1 и 2 приведены данные по урожайности зерна яровой пшеницы и окупаемости 1 кг д. в. удобрений зерном по годам.

Таблица 1

Влияние удобрений на урожайность зерна

Вариант	Урожайность, т/га					Прибавка средняя
	2020	2021	2022	средняя за 2 года	средняя за 3 года	за 2 года		за 3 года
						т/га	%	т/га	%
1. Контроль	5,48	2,81	5,31	5,40	4,53	–	–	–	–
2. N 88 P 52 S 14	7,66	5,51	6,82	7,24	6,66	1,85	34,2	2,13	47,0
3. N 76 P 39 К 39 S 14	6,86	5,7	6,72	6,79	6,43	1,40	25,9	1,89	41,8
4. N 92 P 57 S 22	6,53	6,02	7,52	7,03	6,69	1,63	30,2	2,16	47,6
5. N 96 P 63 S 14	6,71	–	6,9	6,81	–	1,41	26,1	–	–
6. N 77 P 50 К 13 S 14	6,3	–	6,29	6,30	–	0,90	16,7	–	–
НСР 05 , т/га	0,08	0,06	0,09

Таблица 2

Вариант	Окупаемость средняя, 1 кг д.в./кг зерна
	за 2 года	за 3 года
1. Контроль	–	–
2. N 88 P 52 S 14	12,0	13,8
3. N 76 P 39 К 39 S 14	8,3	11,3
4. N 92 P 57 S 22	9,5	12,6
5. N 96 P 63 S 14	8,2	–
6. N 77 P 50 К 13 S 14	5,8	–

Окупаемость 1 кг д.в. удобрений зерном, кг

Как следует из приведенных данных, достигнута сравнительно высокая урожайность зерна во все годы исследований. В 2020 г. при 5,48 т/га на контроле под влиянием удобрений она увеличилась до 6,3–7,66 т/га, в 2021 г. – с 2,81 до 5,51–6,02 т/га, а в 2022 г. – повысилась с 5,31 до 6,29–7,52 т/га.

Наибольшие прибавки урожайности в 2021 г. – 2,7–3,21 т/га при урожайности на контроле 2,81 т/га в крайне засушливом году показывают, что припосевное внесение сочетаний жидких и твердых удобрений при возделывании пшеницы по технологии No-till способствуют более продуктивному использованию запасов влаги, питательных веществ и получению высокой продуктивности яровой пшеницы.

В среднем за 2 года по опытам по более полной схеме она составила 6,3–7,24 т/га при 5,4 т/га на контроле. А по укороченной схеме за 3 года она возросла с 4,52 до 6,43–6,69 т/га. Наибольшая урожайность зерна сформировалась в среднем как за 2, так и за 3 года по соче- таниям N88P52S14 и N92P57S22. Можно отметить также сочетание N76P39К39S14, когда прирост к контролю был в среднем за 2 года 1,4 т/га (25,9 %) и за 3 года – 1,89 т/га (41,8 %). Однако первые 2 сочетания обеспечили в среднем за 3 года получение прибавок 2,13–2,16 т/га, или увеличение относительно контроля на 47–47,6 %.

Для оценки агрономической эффективности изучаемых доз и сочетаний удобрений используется показатель окупаемости 1 кг д. в. зерном.

В среднем за 2 года окупаемость варьировала от 5,8 до 12 кг зерна, а за 3 года – от 11,3 до 13,8 кг зерна и зависела от полученной урожайности зерна. Самым высоким (12,0 и 13,8 кг) этот показатель был по сочетанию N 88 P 52 S 14 , с более узким соотношением между азотом и фосфором – когда вносили КАС-32 (150 кг/га), сульфат аммония (60 кг/га) и аммофос (100 кг/га). В таблице 3 приведены данные по массе 1000 семян.

Таблица 3

Вариант	2020	2021	2022	Среднее
				за 2 года	за 3 года
1. Контроль	42,51	41,08	42,82	42,67	42,14
2. N 88 P 52 S 14	41,42	41,23	44,37	42,90	42,34
3. N 76 P 39 К 39 S 14	45,58	40,39	48,01	46,80	44,66
4. N 92 P 57 S 22	41,66	40,92	46,82	44,24	43,13
5. N 96 P 63 S 14	44,88	–	48,77	46,83	–
6. N 77 P 50 К 13 S 14	41,54	–	46,08	43,81	–

Масса 1000 семян в зависимости от влияния удобрений, г

По вариантам опыта она была заметно ниже в 2021 г., менее благоприятном по влагообеспе-ченности году – 40,39–41,23 г по сравнению 41,42–45,58 г в 2020 г. и 42,82–48,77 г в 2022 г. при заметном преимуществе по удобренным

Однако вопрос эффективности применяемых сочетаний и доз зависит от показателей качества зерна – содержания белка и клейковины (табл. 4).

вариантам.

Влияние удобрений на содержание белка и клейковины

Таблица 4

Вариант	Белок, %					Клейковина, %
	2020	2021	2022	Среднее		2020	2021	2022	Среднее
				за 2 года	за 3 года				за 2 года	за 3 года
1. Контроль	9,3	10,1	8,6	9,0	9,3	21,0	16,0	19,6	20,3	18,8
2. N 88 P 52 S 14	11,5	11,74	9,9	10,7	11,0	24,1	21,0	27,3	25,7	24,1
3. N 76 P 39 К 39 S 14	10,1	12,65	11,2	10,7	11,3	23,6	23,6	32,0	27,8	26,4
4. N 92 P 57 S 22	11	12,53	9,3	10,2	10,9	24,3	23,7	29,2	26,8	25,7
5. N 96 P 63 S 14	10,7	–	9,9	10,3	–	24,6	–	30,6	27,6	–
6. N 77 P 50 К 13 S 14	9,3	–	9,3	9,3	–	23,2	–	31,8	27,5	–

Как видно из приведенных данных в таблице 4, содержание белка в 2022 г. варьировало в пределах 8,6–11,2 % и было самым низким по сравнению с 10,1–12,65 % в 2021 г. и 9,3–11,5 % в 2020 г. Средние показатели за 2 года при 9,0 % на контроле при внесении удобрений составили 10,2–10,7 %, а за 3 года они получены в пределах 10,9–11,3 % по сравнению с 9,3 %. При этом заметно выше они были по сочета- ниям N88P52S14 и N76P39К39S14 – по 10,7 % за 2 года и 11,0 и 11,3 за 3 года соответственно.

Содержание клейковины на неудобренном варианте в годы исследований находилось в пределах 16–21 %, что составляло в среднем за 2 года – 20,3 % и за 3 года – 18,8 %. Под влиянием изучаемых сочетаний удобрений количество клейковины увеличилось в 2020 г. до 23,2– 24,6 %; в 2021 г. – до 21,0–23,7 и в 2022 г. – до 27,3–32,0 %, т. е. во все годы удобрения позволяли сформировать зерно 3-го класса, в то время как на контроле оно относилось к 4-му классу. Как показали данные исследований, во все годы более качественное зерно формировалось по сочетанию N76P39К39S14 с внесением КАС-32 100 кг/га с 60 кг/га сульфата аммония и 150 кг/га диаммофоски.

Заключение. В результате проведенных исследований можно сделать следующие выводы:

• 1.    Локальное внесение изучаемых сочетаний КАС-32, ЖКУ, сульфата аммония и комплексных удобрений во все годы обеспечивало повышение урожайности зерна яровой мягкой пшеницы сорта Буран на 25,9–34,2 % в среднем за 2 года и на 41,8–47,6 % в среднем за 3 года с окупаемостью 1 кг д. в. удобрений соответственно 5,8– 12 кг и 11,3–13,8 кг зерна.

• 2.    Наибольшая урожайность зерна формируется при внесении 150 кг КАС-32, 60 кг сульфата аммония и 100 кг аммофоса или 150 кг/га КАС-32, 100 кг ЖКУ и 100 кг сульфоаммофоса: соответственно 7,03–7,24 (среднее за 2 года) и 6,66–6,69 т/га (среднее за 3 года).

• 3.    По всем сочетаниям вносимых удобрений содержание белка увеличивается с 9,3 до 10,9– 11,3 %, а клейковины – с 18,8 до 24,1–26,4 %.

Рекомендации производству

Для получения урожайности зерна 3-го класса на уровне 6 т/га и более необходимо внесение азота – 88–92 кг/га д. в., фосфора – 52– 57 кг/га д. в., в зависимости от содержания его в почве, и кроме серосодержащих удобрений необходимо при низкой обеспеченности почв К 2 О вносить и калийные удобрения не меньше 39 кг/га д. в.