Влияние органических и минеральных удобрений на вегетативной массы озимой пшеницы в условиях Карагандинской области и оценка потенциального урожая

Аннотация. В статье рассмотрено влияние органических и минеральных удобрений на формирование вегетативной массы озимой пшеницы на светло-каштановых почвах в пересчете на сухой и сырой вес. Динамика накопления вегетативной массы озимой пшеницы по фазам развития, показавшая, что положительный прирост продуктивности на фоне применения органических и минеральных удобрений. Максимальные значения продуктивности вегетативной массы выявлена на фоне внесения азотных удобрений в дозе 30 кг д.в./га. Но, вторую позицию по приросту вегетативной массы занимает вариант с дробным внесением навоза КРС в дозе 6,0 т/га. Корреляционный анализ между урожаем пшеницы и продуктивности вегетативной массы показал наличие более тесной связи с продуктивностью сырого веса, поэтому данныйоказатель сырого веса вегетативной массы озимой пшеницы можно использовать для предварительной оценки урожая.

Ключевые слова: озимая пшеницы, продуктивность зеленой массы, урожайность зерна, Карагандинская область, прогнозирование урожая.

Введение. Пшеница является одной из первых культур, которая была одомашнена человеком в глубокой древности и до сих пор является важным продуктом питания [1].

Оптимизация условий выращивания позволяет получить стабильные и высокие урожая пшеницы. Урожайность любой культуры растения зависит от многих факторов, в том числе от количества растений на единицу площади, так как плотность произрастания позволяет регулировать питание каждой особи, урожай растений в целом, а также качество зерна [2]. Важным аспектом является прогнозирование урожая, то есть предварительные расчеты по урожайности зерновых культур путем анализа развития зеленой массы.

Отдельные агротехнические приемы, которые используются для озимых сортов пшеницы, недостаточны для получения значительных и устойчивых урожаев [3]. Поэтому разработка норм и сроков внесения органических удобрений на светло-каштановых почвах Центрального Казахстана позволит в значительной степени улучшить состояние сельскохозяйственного производства.

Цель исследования – определить продуктивность зеленой массы озимой пшеницы на фоне минеральных и органических удобрений, выявить зависимость между продуктивностью зеленой массы и урожаем зерна.

Объекты и методика исследований

Исследования проводили в 2018-2019 гг. на территории крестьянского хозяйства «Квач Н.В.», расположенном в Бухар-Жырауском районе Карагандинской области (пос. Ростовка).

Полевые опыты осуществляли по методике Б.А. Доспехова [4]. Посевы производили на отдельных делянках площадью 50 кв.м. число повторностей – трехкратная. Предварительный анализ почвы проводили в испытательной лаборатории ТОО «ЭкоНус».

Почва опытного участка светло-каштановая, среднесуглинистая, хорошо окультуренная. Мощность гумусового горизонта 28 см. Почвообразовательные породы - делювиальные желто-бурые суглинки. Сумма плотного остатка на глубине 75-100 см составляет 0,660 %, засоление сульфатное в сильной степени. Мощность гумусового горизонта составляет 20-25 см с содержанием гумуса 1,17-2,59 %. Мощность иллювиального горизонта 24-25 см, где содержание гумуса составляет 0,74-1,64 %. Отмечается пониженное содержание подвижных элементов питания в гумусовом горизонте. Гидролизируемый  азот  - 17,5 мг/100 г почвы, подвижный фосфор 180 мг/100 г, подвижный калий 36,0 мг/100 г.

Для исследований использовали семена сорта озимой пшеницы Карабалыкская озимая. В качестве удобрений использовали навоз крупного рогатого скота (КРС) после 1,5 лет ферментации, минеральные удобрения (азотные – аммиачная селитра, фосфорные – простой суперфосфат и калийные – хлорид калия в дозе по 30 кг д.в./га). Подсушенный навоз вносили в 2 вариантах: под обработку почвы перед посевом озимой пшеницы (3 декада августа 2018 г.) с заделкой на глубину 10-12 см; дробное внесение 6,0 т/га в два приема. Контрольные делянки культивировали без применения удобрений. Продуктивность зеленой массы пшеницы и урожайность зерна обрабатывали с помощью корреляционного анализа [5] при использовании Microsoft Office Excel 2007.

Результаты и их обсуждение

Посевы опытов на делянках проводили 28-29 августа 2018 года, растения уходили в зимний период в фазе кущения с 3-4 побегами. Возобновление роста в весенний период следующего года началось в конце марта.

После появления всходов мы наблюдали за их развитием и формированием вегетативной массы. По мере роста в растениях наблюдается рост накопления воды, однако, к фазе созревания семян количество воды в надземных органах, особенно в зерне, существенно понижается.

Динамика нарастания вегетативной массы нами проанализирована по вариантам опыта (табл. 1).

Таблица 1.

 Динамика нарастания вегетативной массы озимой пшеницы по фазам развития (2018-2019 гг.)

Мы можем наблюдать изменение динамики по фазам развития, при которой максимальные показатели накопления получены при внесении, как минеральных, так и органических удобрений (рис. 1, 2).

1 – контроль, 2 – навоз, 3,5 т/га; 3 – навоз, 6 т/га; 4 – азот, 5 – фосфор, 6 – калий

Рисунок 1. Динамика накопление вегетативной массы озимой пшеницы в пересчете на сухой вес в зависимости от вида удобрения

1 – контроль, 2 – навоз, 3,5 т/га; 3 – навоз, 6 т/га; 4 – азот, 5 – фосфор, 6 – калий

Рисунок 2. Динамика накопление вегетативной массы озимой пшеницы в пересчете на сырой вес в зависимости от вида удобрения

Так, при внесении подкормок увеличение зеленой массы максимально отмечено на фоне азотных удобрений – от 0,80 до 16,5 т/га в зависимости от фазы развития, аналогичные данные получены при пересчете урожая вегетативной массы на сухой вес.

Вторую позицию по накоплению вегетативной массы занимает вариант опыта с внесением навоза в дозе 6 т/га. Третью – вариант с использованием фосфорных удобрений, четвертую – применение навоза в дозе 3,5 т/га, последнюю – внесение калийных удобрений.

Результаты опытов показывают, что использование удобрений во всех вариантах опыта достоверно увеличивают урожайность озимой пшеницы по сравнению с контролем (табл. 2).

Таблица 2.

Влияние органических и минеральных удобрений на урожайность яровой пшеницы

Урожайность пшеницы без внесения удобрений оставила 16,4 ц/га. В нашем опыте максимальные прибавки урожая были получены на фоне азотных удобрений – 20,8 ц/га, что превышало контрольные значения на 24,4%. При внесении фосфорных удобрений урожайность составила 19,0 ц/га, что превышало контрольные показатели на 15,9%. Испытание калийных удобрений позволило увеличить урожай культур до 18,6 ц/га, что превышало контроль на 13,4%.

Нами проведен корреляционный анализ зависимости урожая пшеницы от продуктивности вегетативной массы в сыром и сухом состоянии (рис. 3, 4).

Рисунок 3. График корреляционной зависимости между продуктивностью сырой вегетативной массы урожайностью зерна озимой пшеницы

Рисунок 4. График корреляционной зависимости между продуктивностью сухой вегетативной массы урожайностью зерна озимой пшеницы

Результаты показывают, что наблюдается более тесная зависимость, или корреляция между урожаем зерна озимой пшеницы и сырым весом вегетативной масса. Так, коэффициент корреляции оценен в 0,9036. Между сухим весом вегетативной массы и урожаем зерна отмечен меньший коэффициент корреляции – 0,8870.

Таким образом, показатель сырой массы можно использовать для расчета предварительного урожая зерновых культур.

Выводы:

1 Внесение минеральных и органических удобрений достоверно увеличивает продуктивность вегетативной массы и урожайность озимой пшеницы при внесении на светло-каштановых почвах.

2 Максимальные прибавки структуры урожая отмечены на фоне применения азотных удобрений в дозе 30 кг д.в./га. Навоз КРС в обеих концентрациях показал результаты выше контрольных значений, немного уступаю азотным удобрениям. То есть можно рекомендовать применение органического удобрения – навоза в дозе 6 т/га при выращивании озимой пшеницы для сохранения плодородия почвы и экологизации ее выращивания.

3 Корреляционный анализ между урожаем пшеницы и продуктивности вегетативной массы показал наличие более тесной связи с продуктивностью на сырой вес (коэффициент корреляции – 0,9036), чем с продуктивностью на сухой вес (коэффициент корреляции – 0,8870). Показатель сырого веса вегетативной массы озимой пшеницы можно использовать для предварительной оценки урожая.