Влияние предшественников и средств химизации на формирование продуктивности яровой пшеницы в условиях степной зоны Республики Тыва

Введение. В Республике Тыва яровую пшеницу возделывают на значительных площадях. Большинство хозяйств получают невысокую урожайность зерна этой культуры. Одной из причин недобора урожая является нарушение чередования культур в севообороте. Именно предшественник во многом определяет уровень обеспеченности почвы влагой и элементами минерального питания [1]. Предшественник позволяет эффективно применять агротехнические приемы и реализовать потенциал продуктивности яровой пшеницы [2–5]. Другой причиной снижения урожайности пшеницы является сокращение внесения минеральных удобрений. В 1980–1990 гг. посевные площади получали 54 кг/га минеральных удобрений. С 1996 г. внесение минеральных удобрений снизилось в 13,5 раз (4 кг/га) [6]. По состоянию на 01.01.2019 г. пахотные почвы Тувы имеют низкое содержание гумуса – 76 %. Почти все почвы Тувы, кроме южных черноземов, характеризуются пониженным содержанием азота [7]. Такое положение дел указывает на то, что регулирование азотного режима почвы – одно из важнейших направлений повышения продуктивности яровой пшеницы. Опыт прошлых лет земледелия Тувы свидетельствует о том, что применение удобрений является решающим фактором роста плодородия почвы и продуктивности сельскохозяйственного производства [8].

Цель исследования: изучить влияние предшественников и минеральных удобрений на урожайность и качества зерна яровой пшеницы.

Задачи исследования :

– изучить действие предшественников и минеральных удобрений на динамику содержания нитратного азота в почве;

– оценить влияние различных предшественников и минеральных удобрений на урожайность яровой пшеницы, качественные показатели зерна.

Материалы и методы исследования. Исследование по изучению севооборотов проводится с 2006 г. на опытно-экспериментальных полях Тувинского НИИСХ. Почвы опытного участка – темно-каштановая, по гранулометрическому составу – легкий суглинок. Нейтральная реакция почвенного раствора рН – 7,0, содержание гумуса – 4,6–4,7 %, общего азота – 0,20 %. Обеспеченность подвижным фосфором по Ма-чигину средняя (16 мг/кг), обменным калием по Мачигину низкая (138 мг/кг).

В 2017 г. заложены трехпольные севообороты с короткой ротацией (чистый пар-пшеница-пшеница; пар-многолетние травы-пшеница; чистый пар-суданка+горох-пшеница; чистый пар-овес-пшеница), бессменная пшеница. Поля севооборотов размещались рендомизированно, площадь учетной делянки 84 м2, опыт проводился в 3-кратной повторности. Опыт заложен в двух фонах химизации: без применения удобрений (контроль, фон 0), применение удобрений (фон 1). Удобрение в виде нитроаммофоски

(NPK=16-16-16) вносили весной под посев яровой пшеницы из расчета 60 кг д.в./га. Обработка чистого пара начиналась с ранневесеннего боронования БИГ-3 на глубину 6–8 см в III декаде апреля. Предпосевная обработка почвы проводилась СЗС-2,1. Посев пшеницы проведен сеялкой СЗС-2,1.

Статистическая обработка проведена с помощью программы Snedecor V4 [9].

Результаты исследования и их обсуждение. Главным источником азотного питания растений является нитратный азот. Количественное содержание этой формы азота в почве определяется гидротермическими условиями, активностью почвенных процессов и размещением культур в севообороте [10].

В нашем исследовании в начале вегетации яровой пшеницы содержание нитратного азота в почве после многолетних трав было выше в 1,3–2,0 раза в сравнении с другими предшественниками (табл. 1).

Таблица 1

Запасы нитратного азота в слое почвы 0–20 см в зависимости от предшественников и средств химизации (2019–2020 гг.), кг/га

Удобрение (фактор А)	Предшественник (фактор В)				Среднее по фактору А
	Чистый пар	Пшеница	Многолетние травы	Овес
Всходы
0	53,0	42,5	64,5	36,0	49,0
1	68,0	50,7	89,0	39,0	61,7
Среднее по В	60,5	46,6	76,8	37,5	55,3
НСР 05 по фактору А					0,8
НСР 05 по фактору В					1,4
НСР 05 по фактору АВ					2,4
Кущение
0	11,0	17,5	21,5	20,5	17,6
1	17,5	22,0	43,0	36,5	29,8
Среднее по В	14,3	19,8	32,3	28,5	23,7
НСР 05 по фактору А					0,3
НСР 05 по фактору В					0,5
НСР 05 по фактору АВ					0,8
Уборка
0	10,0	16,5	35,5	19,5	20,4
1	16,0	20,0	36,8	22,5	23,8
Среднее по В	13,0	18,3	36,2	21,0	22,1
НСР 05 по фактору А					0,3
НСР 05 по фактору В					0,5
НСР 05 по фактору АВ					0,8

В период всходов минеральные удобрения способствовали повышению содержания нитратов по всем предшественникам: по пару увеличение составило 28,3 %; по пшенице – 19,3; по многолетним травам – 38; по овсу – 8,3 %.

В дальнейшем наблюдается снижение нитратного азота в почве. Связано это с усиленным потреблением азота посевами пшеницы и обильными осадками, выпавшими во второй фазе вегетации пшеницы. В фазу кущения пшеницы содержание нитратного азота в почве в среднем по опыту снизилось на 57,1 %, к моменту уборки – на 60,0 %. Но все же на удобренных вариантах содержание азота оставалось выше в 1,2–1,7 раза. Наиболее высокое содержание азота в почве отмечено после мно- голетних трав, где азота нитратов было на 18,0– 23,2 кг/га больше, чем на контроле.

Изучаемые факторы существенно влияли на урожайность зерна яровой пшеницы. Так, высокая урожайность яровой пшеницы в среднем по опыту отмечена после многолетних трав (табл. 2). Применение удобрений уменьшает значение предшественников и приводит к увеличению урожайности пшеницы по всем предшественникам, особенно по чистому пару, переводя в категорию лучших. Так, внесение удобрений по чистому пару увеличило урожайность пшеницы на 57,1 %, а при размещении пшеницы по пшенице – только на 34,2 %.

Таблица 2

Урожайность яровой пшеницы в зависимости от различных предшественников и средств химизации (2019–2020 гг.), т/га

Удобрение (фактор А)	Предшественник (фактор В)				Среднее по фактору А
	Чистый пар	Пшеница	Многолетние травы	Овес
0	1,12	1,17	1,45	0,93	1,17
1	1,76	1,57	1,81	1,14	1,57
Среднее по В	1,44	1,37	1,63	1,04	1,36
НСР 05 по фактору А					0,018
НСР 05 по фактору В					0,033
НСР 05 по фактору АВ					0,056

Содержание белка в зерне пшеницы в наших исследованиях варьировало от 13,0 до 17,2 % в зависимости от применения средств химизации и предшественников (табл. 3). Отмечено высокое содержание белка в зерне по многолетним травам и овсу на обоих уровнях химизации. Связано это с высокими показателями нитратного азота в почве во второй фазе вегетации пшеницы по этим предшественникам.

Таблица 3

Содержание белка в зерне пшеницы в зависимости от различных предшественников и средств химизации (2019–2020 гг.), %

Удобрение (фактор А)	Предшественник (фактор В)				Среднее по фактору А
	Чистый пар	Пшеница	Многолетние травы	Овес
0	13,0	14,4	15,9	15,0	14,6
1	14,6	15,4	17,2	16,2	15,9
Среднее по В	13,8	14,9	16,6	15,4	15,2
НСР 05 по фактору А					0,018
НСР 05 по фактору В					0,033
НСР 05 по фактору АВ					0,056

Выводы. Лучшим предшественником яровой пшеницы по обеспеченности нитратным азотом являются многолетние травы. Здесь получена в среднем по опыту высокая урожай- ность – 1,63 т/га и высокое содержание белка в зерне – 16,6 %. Внесение минеральных удобрений увеличивает урожайность пшеницы в среднем по опыту на 34,2 %.