Одной из главных проблем современного земледелия является сохранение и расширенное воспроизводство плодородия почв. Среди многих агротехнических приемов, направленных на обогащение почвы органическим веществом, особое место занимают органические и минеральные удобрения.
По оценке зарубежных специалистов и по данным научных учреждений нашей страны около половины всего прироста урожая сельскохозяйственных культур получают за счет применения удобрений.
Эффективность удобрений в разных почвенно-климатических условиях неодинакова и зависит от свойств почвы, количества осадков, уровня агротехники и других факторов.
Применение удобрений имеет огромное значение в решении важнейшей народохозяйственной задаче – увеличении производства зерна, особенно сильной и ценной пшеницы, а также в создании прочной кормовой базы для развития животноводства.
Интенсификация сельскохозяйственного производства в Бурятии тесно связанна с непрерывным совершенствованием приемов рационального использования удобрений. Для научно обоснованных рациональных приемов применения удобрений при систематическом их внесении под сельскохозяйственные культуры большую роль могут оказать результаты длительных стационарных опытов позволяющих установить влияние удобрений не только на урожай и его качество, но и на изменение основных свойств плодородия почвы.
Как показывают исследования в нашей стране и за рубежом, результаты длительных опытов вносят существенное изменение в представлении о приемах рационального применения удобрений.
Современное земледелие требует осуществления постоянного контроля за состоянием почвенного плодородия, в частности, за питательный режим, структурное состояние почвы, за содержанием гумуса, его качественного изменения, под влиянием органических и минеральных удобрений. Житницей республики Бурятия являются сухостепные территории с легкими по гранулометрическому составу маломощными каштановыми почвами. В связи с этим на экспериментальной базе Бурятского НИИСХ СО РАСХН с 1967 года проводится полевой опыт по изучению влияния минеральных и органических удобрений на продуктивность и плодородие каштановых почв.
Задачи исследований – изучить действие и последействие удобрений в полевых севооборотах, влияние удобрений на величину урожая, его качество и изменение химических свойств почв. Дать экономическую оценку использования удобрений.
Исследования проводятся на каштановых почвах сухостепной зоны Селенгинского среднегорья.
Проведение исследований позволит выявить возможности регулирования процессов получения устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур и сохранения плодородия почв с помощью удобрений, определить оптимальные параметры плодородия каштановых почв.
2. Влияние удобрений на урожай зерновых культур, его качество и плодородие почвы
Условия питания культурных растений наряду с их сортовыми особенностями имея решающее значение в повышении урожая и улучшения его качества. Особенно существенную роль в формировании урожая играет азот. Уже в первых опытах с удобрениями в Сибири с учетом влияния азотных удобрений на качество урожая был подтвержден давно установленный в европейских регионах страны факт существенного увеличения урожая зерновых культур, повышение белковости зерна пшеницы и содержания в нем клейковины (Синягин И.И., 1979).Исследованиями И.И.Синягина доказано, что увеличение белка в зерне пшеницы под влиянием удобрений отмечено по всем предшественникам, в том числе по чистому пару, который, как известно, относительно богат усвояемым азотом. Существенно повысилось на фоне удобрений и содержание клейковины в зерне. Следует, однако, заметить, что в связи с метеорологическими условиями увеличение содержание белка в зерне под влиянием удобрений не имеет вполне устойчивого характера.
Опыты, проведенные с пшеницей сорта Онохойская 4 (Лапухин Т.П., АникстД.М., КореньковД.А.,1977; Ревенский В.А., 1985) свидетельствуют об отсутствии положительного влияния фосфорных и калийных удобрений на содержание белка и клейковины в зерне пшеницы. Однако внесение уже небольшой нормы азота (N30) вызывает повышение содержания белка в зерне на 1,5% , а при норме N90 – содержание белка повышается на 3,5-4 % (таблица 1). По качеству зерна это уже совсем не та пшеница, которая была получена на делянках без азотных удобрений. Очень существенно выросла и содержание клейковины.
Опыты Максимова Н.В.(1971 – 1974) также показали, что в условиях Забайкалья фосфорные удобрения слабее действуют на содержание протеина, чем азотные (таблица 2).
Таблица 1 Влияние азотных удобрений на качество зерна яровой пшеницы Онохойская 4 на каштановых супесчаных почвах Бурятии.
| Фон | Норма азота, кг. действующего вещества на 1 га. | |||||
| 0 | 30 | 60 | 90 | 120 | 150 | |
| Без удобрений | 10,428,7 | 11,729,3 | 12,931,1 | 14,133,5 | 13,932,8 | 14,033,4 |
| Р60 | 10,628,3 | 11,529,9 | 12,731,0 | 13,533,9 | 13,733,5 | 15,833,7 |
| Р60К60 | 10,127,9 | 11,529,1 | 12,530,9 | 13,833,5 | 13,734,0 | 13,833,9 |
Примечание: в числители дано процентное содержание белка, в знаменателе – клейковины.
Таблица 2 Влияние фосфорных удобрений на содержание сырого протеина в зерне яровой пшеницы в условиях Забайкалья.
| Норма Р2О5, кг/га | контроль | N60 | N60Р60 |
| 0 | 10,7 | 11,9 | 12,2 |
| 30 | 11,7 | 12,2 | 13,0 |
| 60 | 11,4 | 12,2 | 13,0 |
| 90 | 11,4 | 12,1 | 12,1 |
| 120 | 12,5 | 11,8 | 13,0 |
| 150 | 13,1 | 11,6 | 14,2 |
Действия фосфатов, согласно приведенным данным, ограничивается преимущественно невысокими нормами, и только на контроле проявляется их высокое положительное действие на содержание протеина в зерне пшеницы, что вероятно, связано с усилением нитрификации при внесение высоких норм фосфора.
Исследования Алтайского НИИ земледелия и селекции (Олифер В.А., Захарова В.В. и Старостенко В.П., 1974) выявили зависимость качества муки яровой пшеницы Саратовская 29 от удобрений. Авторы отмечают положительное действие минеральных удобрений на качество муки, как по фону навоза, так и безнавозному фону.
Вопросом влияния удобрений на качество пшеницы и других зерновых колосовых культур в различных районах Сибири посвящены также работы Киселева А.П., Киселевой Л.Н., Глущенко Г.Л., Бусакова П.С. (1971); Гамзиковой О.Н., Гамзикова Г.П., Шамрай Л.А. (1974); Метелова В.Я. (1976) и других исследователей. Все они подтверждают вывод о возможности значительного повышения содержания белка в зерне пшеницы при внесении азотных минеральных удобрений. Фосфорные и калийные удобрения влияют на содержание протеина в зерне значительно слабее, чем азотные. Исследования Кочергина А.Е. и Агеева В.А.(1977) по применению комплексного удобрения, обогащенного микроэлементами (медь, молибден) показали увеличение содержания белка, клейковины в зерне яровой пшеницы и привели к увеличению стекловидности и массы 1000 семян. Подобные данные проводит Мерлизин В.С. и Королева Р.Н. об увеличении белковости зерна твердой пшеницы под влиянием микроудобрений.
Высокое действие удобрений под овес отмечено на выщелоченном черноземе горно-Алтайской области (таблица 3)
Таблица 3 Влияние минеральных удобрений при их основном внесении на урожай и содержание сырого протеина в зерне овса в среднем за 5 лет. (Жукова, 1974г.)
| Вариант опыта | Урожай зерна , ц/га | Прибавка , ц/га | Содержание сырого протеина в зерне, % | Сбор сырого протеина, Ц/га |
| Контроль | 12,8 | _ | 11,5 | 1,45 |
| N45 | 15,7 | 2,9 | 14,0 | 2,19 |
| P45 | 18,7 | 5,9 | 130 | 2,39 |
| K45 | 14,4 | 1,6 | 12,7 | 1,81 |
| N45P45 | 20,6 | 7,8 | 14,2 | 2,92 |
| N45K45 | 16,7 | 3,9 | 13,9 | 2,30 |
| P45K45 | 19,5 | 6,7 | 13,2 | 2,57 |
| N45P45K45 | 23,4 | 10,6 | 14,5 | 3,38 |
Из таблицы видно, что по полному удобрению урожай повысился на 10,6 ц/га, увеличилось содержание сырого протеина в зерне до 3%, а сбор протеина при этом возрос более чем в 2 раза.
Известно, что разная обеспеченность растений элементами минерального питания в значительной степени влияет на продолжительность срока прироста фитомассы, а в результате – на урожай. Так, например, недостаток азота в почве резко сокращает рост растений, а жесткие погодные условия сухой степи Бурятии усиливают этот процесс (Ревенский, 1985,2002).
На питательный режим растений огромное влияние оказывает размещение их корневой системы в почве, она развивается относительно быстрее, чем надземная масса (Соколов, 1977). До фазы кущения основная масса корней находится преимущественно в пахотном слое. В дальнейшем прирост корней идет в более глубоких слоях почвы. Чем быстрее и мощнее формируется корневая система у яровой пшеницы, тем лучше она борется с засухой. (Красовская, Шустова,1949, Розентретер,1950).
Внесение удобрений изменяет послойное распределение питательных веществ, поэтому влияет на скорость развития корней и их размещение в почве. Азотные удобрения усиливают местное развитие корней пахотном слое и уменьшают их количество в нижележащих слоях. Внесение фосфорных удобрений в верхний слой почвы ускоряет проникновение корней в глубину и усиливает их развитие в горизонтах, находящихся ниже удобренных фосфором слоях (Соколов,1935,Черный,1950, Станков,1964, Казаков, Гуцал,1968).