Значение азотных удобрений подчеркивается еще тем обстоятельством, что почвы нечерноземной зоны (НЧЗ) обеспечены в меньшей степени азотом, при значительном его выносе зерновыми злаковыми культурами (Журбицкий, 1962). В этой связи уместным стоит вопрос о динамике потребления азота яровой тритикале.
1.2.2 Динамика потребления азота яровыми зерновыми
В отношении яровой тритикале вопрос о динамики азота недостаточно изучен. Мы обладаем обширными данными по яровой пшенице. Наиболее интенсивное потребление азота и зольных элементов яровой пшеницей происходит до колошения и практически заканчивается в фазу цветения. Но нормальный уровень снабжения азотом необходим пшенице и в последующие периоды роста – до молочной спелости зерна (Сапожников, Корнилов, 1969; Гирфанов, 1968), а по мнению ряда авторов – вплоть до созревания зерна (Воллейтд, 1966; Кореньков, 1966). В фазах выход в трубку – молочная спелость происходить накопление основного количества сухого вещества, наблюдается «разбавление» имеющегося в растении азота и вместе с тем усиленное поступление его из внешних источников. В физиологических опытах исключение азота из питательной среды в этот период, как и в предыдущие фазы, снижает урожай пшеницы, но менее «критично». По данным Самохвалова (1955), исключение азота в фазу выхода в трубку снижало урожай яровой пшеницы на 58% растительной массы и на 50% зерна, в более поздние сроки практически не сказывалось на уровень урожая.
Что же касается яровой тритикале по данным Журавлева (2007) в условиях антропогенно-преобразованных торфяных почвах Брестской области при внесении N90Р80К120 у яровой тритикале сорта Лана содержание азота в сухой массе изменяется от 3, 9% (кущение) до 2, 5% (флаговый лист) и 1, 7% (колошение), элементы питания наиболее интенсивно поглощаются в период от начало трубкования до флагового листа.
1.2.3 Содержание и вынос азота растениями яровой тритикале
Данные по этому вопросу весьма ограничены. Как указывает Чуянова (2007) за время вегетации растения тритикале при урожае зерна 45-50 ц/га извлекают из почвы 90-110 кг азота. С увеличением урожая зерна тритикале возрастает и потребление азота из почвы, поэтому внесение азотных удобрений является одним из весьма эффективных методов повышения урожайности и улучшения качества зерна тритикале
При формировании урожайности 50-60 ц/га зерна при благоприятных погодных условиях удельный вынос элементов питания на 1 т зерна соответствующим количеством соломы у ярового тритикале составил по азоту 25 кг/т зерна с учетом основной и побочной продукции (Журавлев, 2007).
1.2.4 Дозы азотных удобрений под яровое тритикале
Тритикале хорошо реагирует на возрастающие дозы удобрений, повышая урожайность зеленой массы и зерна и улучшая качество продукции. В опытах, проведенных в Беларуси, на дерново-подзолистых супесчаных почвах Гродненской области урожайность зерна ярового тритикале от 44, 7 до 46, 4 ц/га получена в вариантах с внесением N60+30Р40К90 при некорневой подкормке медью и применением фунгицида импакт (Лапа, Шостко, 2004). В центральной зоне республик для получения 50-60 ц/га зерна ярового тритикале оптимальной дозой азота является 90-120 кг/га, вносимая в один прием под предпосевную культивацию (Гриб, Буштевич, Булавина, 2010). Для формирования урожайности зерна ярового тритикале выше 60 ц/га рекомендуется внесение 80 кг/га д.в. минерального азота под предпосевную культивацию и, в зависимости от сорта, 35 кг/га или 45-50 кг/га в подкормку в кущение (Холодинский, Шашко, 2008). Что свидетельствует о преимуществе дробного внесения азота под яровую тритикале. Доза 120 кг/га рекомендована для применения на легких почвах.
Внесение азота так же влияет и на кормовую ценность зеленой массы тритикале. В опытах Петрова 1980 г. внесение аммиачной селитры в дозе 30 кг/га повысило сбор протеина с 542 до 665 кг в расчете на 1 га. Без удобрения в период колошения содержание протеина в растениях (в расчете на абсолютно сухое вещество) составило 11, 9%, а на удобренном фоне повышалось до 13, 1%. Улучшались и другие показатели качества зеленого корма; повышалось содержание фосфора, калия, сухих веществ.
1.2.5 Фотосинтетическая деятельность растений яровой тритикале
Путем соответствующего регулирования азотного питания растений, оказывающего резкое влияние на развитие репродуктивных и вегетативных органов и на размеры образующейся ассимилирующей поверхности листьев, можно добиться значительной продуктивности растений.
Фотосинтез – основная функция и главный процесс питания растений как автотрофных организмов. За счет его создается 90-95% сухой массы урожая. Повысить урожайность – это значит улучшить фотосинтетическую деятельность растений, увеличить коэффициент использования ими солнечной энергии. Фотосинтез растений находится в тесной связи с площадью листовой поверхности. Для многих зерновых культур оптимальная площадь листьев составляет 35-50 тыс. м2/га, а фотосинтетический потенциал – 1, 8-2, 0 млн. м2/сутки/га и более. В то же время исследованиями, проведенными в последнее время в Беларуси, установлено, что для получения урожайности 60-80 ц/ra зерна и более оптимальная площадь листьев может достигать 70-90 тыс. м2/га, а фотосинтетический потенциал – 2, 8-3, 5 млн. м2/сутки/га (Семененко, 2006)
На антропогенно-преобразованных торфяных почвах Брестской области для яровой тритикале сорта Лана показано, что листовая поверхность посева максимального развития достигала в фазу флагового листа. При внесении N90-120 на фоне Р80К120 удобрений в среднем за три года исследований площадь листовой поверхности составила 52, 6-57, 0 тыс. м2/га, фотосинтетический потенциал за период наблюдений (три листа – колошение) – 1, 99-2, 28 млн. м2 сутки/га и чистая продуктивность фотосинтеза – 5, 07-6, 05 г/м2 в сутки (Журавлев, 2007).
На дерново-подзолистой супесчаной почве Гродненской области при внесении минеральных удобрений в дозах N60+30Р40К90 для формирования максимальной урожайности 46, 4 ц/га необходимо формирование площади листьев 12, 5 тыс. м2/га в фазу кущения, 20, 6 тыс. м2/га в фазу выхода в трубку и 26, 7 тыс. м2/га в фазу начала колошения (Шостко, 2007). При этом максимальное значение фотосинтетического потенциала отмечено в период фазы выхода в трубку до колошения – 411, 8 тыс. м2/га при чистой продуктивности фотосинтеза 12, 71 г/м2 в сутки.
1.2.6 Содержание белка в зерне яровой тритикале
Содержание белка в зерне ярового тритикале на 0, 9-3% выше, чем у ячменя (Гриб и др., 2010). По данным ряда автором содержание белка в зерне варьируется в среднем в пределах от 13 до 16 %, а иногда достигает и 18-20 %
Так например, в условиях дерново-подзолистой супесчаной почвы Гродненской области при внесении N60+30Р40К90 содержание белка в зерне яровой тритикале составляло 12, 9-13, 7%. Некорневая подкормка азотом в дозе 15 кг/га д.в. в фазу начала колошения способствовала повышению содержания белка в зерне на 0, 6% и сбора белка с 1 гектара на 0, 3 ц/га (Шостко, 2007).
Отметим, что содержание белка в зерне возрастет с увеличение дозы азота. В работе Ваулиной (2002) показано, что содержание сырого белка яровой тритикале было выше по сравнению с яровой пшеницей и ячменем, при близкой урожайности этих культур. Содержание сырого белка у яровой тритикале составило в варианте без удобрений 13, 2-14%, по N90Р90К120 – 13, 8-15, 1%, по N180Р90К120 – 14, 8-16, 3%. При этом у яровой пшеницы этот показатель был на уровне 11, 1-13, 5%, у ячменя 9, 7-11, 6%. В отдельные годы содержание сырого белка зерна тритикале поднималось до 16, 9-17, 3%.
Содержание белка в зерне ярового тритикале в значительной степени определяется особенностями сорта и погодно-климатическими условиями. По данным Булавиной (2003) содержание белка в зерне без применения азотных удобрений у сорта Инесса колеблется в пределах 12, 2-16, 4%, у сорта Лана в пределах 8, 7-11%. Применение азотных удобрений в дозе N100 увеличивало содержание белка у сорта Иннеса до 14-18% и в годы с низким ГТК (гидротермический коэффициент) до 17-20%. Для сорта Лана оптимальной дозой азота была N120, она обеспечивала увеличение содержания белка до 14%.
Анализ коллекции ярового тритикале (67 образцов из разных стран) в Белорусском НИИ земледелия и кормов показал, что содержание белка в среднем колебалось от 14, 3 до 16, 6% и было обусловлено климатическими факторами (Кулинкович, 2003).
2.1 Цель и задачи исследований
Целью настоящей работы являлось изучение влияния разных уровней азотного питания на продуктивность и структуру урожая трех сортов яровой тритикале и были поставлены следующие задачи:
- охарактеризовать влияние азотного питания на продуктивность и ее структуру у трех сортов яровой тритикале;
- определить влияние разных уровней азотного питания на содержание белка в зерне;
- определение содержания нитратов в почве и растениях в качестве показателей комплексной почвенной и растительной диагностики;
- определение выноса основных элементов питания с основной и побочной продукцией.
2.2 Объекты и методы исследований
В качестве объектов исследования были взяты 3 сорта яровой тритикале: Укро, Legalo, 131/7.
Укро. Это первый сорт яровой тритикале в нашей стране, включенный в Государственный реестр в 2000 г., созданный в результате сотрудничества специалистов Украины и России. Он выведен путем отдаленной межродовой гибридизации яровой мягкой пшеницы, диплоидной ржи и яровой тритикале. Его название возникло от слияния первых слогов названия этих стран. Авторы сорта: Рябчун В.К., Щипак Г.В., Капустина Т.Б. (Институт растениеводства АН Украины им. В.Я.Юрьева); Горбунов В.Н., Агафонов Н.С. (Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Центрально-Черноземной полосы (НИИСХ ЦЧП) им. В.В.Докучаева); Шевченко В.Е., Швырев Ю.В., Швырева О.В. (Воронежский агроуниверситет им. К.Д.Глинки).