Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Обзор литературы 7
1.1. Народнохозяйственное значение и биологические особенности ячменя 7
1.2. Азотный режим серой лесной почвы 9
1.3. Влияние азотных удобрений на урожайность и качество ячменя 14
Глава II. Условия и методика проведения исследований 24
2.1. Природно-климатические условия 24
2.2. Метеорологические условия в годы проведения опытов 26
2.3. Схема опытов и методика исследований 29
Глава III. Результаты исследований 37
3.1. Урожайность и кормовые качества ярового ячменя в зависимости от корневой подкормки растений 37
3.1.1. Рост, развитие растений и фотосинтетические показатели ячменя..37
3.1.2. Влагообеспеченность посевов и питательный режим почвы 51
3.1.3. Урожайность зерна. Структура урожая 62
3.1.4. Качество зерна ярового ячменя в зависимости от подкормки растений минеральным азотом 66
3.1.5. Потребление и вынос азота растениями ярового ячменя 68
3.1.6. Экономическая и энергетическая эффективность корневой подкормки растений ярового ячменя минеральным азотом 79
3.2. Влияние некорневой подкормки минеральным азотом ярового ячменя на урожайность и кормовые качества зерна 82
3.2.1. Рост и развитие растений ярового ячменя при некорневой подкормке растений 82
3.2.2. Урожайность и кормовые качества ярового ячменя в зависимости от некорневой подкормки растений азотом 87
3.2.3. Вынос азота с урожаем и использование азота из почвы и минеральных удобрений 94
3.2.4. Экономическая эффективность некорневой подкормки растений ярового ячменя азотом 100
Глава IV. Производственная проверка результатов исследований 103
Выводы
Предложение производству 112
Список литературы 113
Приложения 131
- Влияние азотных удобрений на урожайность и качество ячменя
- Метеорологические условия в годы проведения опытов
- Влагообеспеченность посевов и питательный режим почвы
- Урожайность и кормовые качества ярового ячменя в зависимости от некорневой подкормки растений азотом
Введение к работе
Актуальность темы. Яровой ячмень является основной фуражной культурой в Республике Татарстан, под посевами которого занято более 411 тыс. га. Наряду с повышением его урожайности большое значение имеет улучшение качественных показателей его зерна: содержание переваримого протеина, жира, крахмала и др.
Решение вопросов качества зерна требует от работников сельского хозяйства всестороннего знания возможностей растений формировать высококачественное зерно на всех этапах его роста и развития. Минеральное питание является одним из основных регулируемых факторов для целенаправленного управления ростом и развитием растений ячменя с целью получения высокого урожая с хорошим качеством зерна.
Большинство серых лесных почв Республики Татарстан, используемых в сельскохозяйственном производстве, относится к малогумусным. На этих почвах внесение азотных удобрений в значительной мере влияет на формирование урожайности и качества зерна.
В современных условиях хозяйствования внесение азотных удобрений в качестве основного удобрения недоступно для многих хозяйств из-за слабого финансового положения и дороговизны минеральных удобрений. В данном случае возможным для большинства сельскохозяйственных предприятий является проведение подкормок азотными минеральными удобрениями вегетирующих растений.
Цель и задачи исследований – разработать научно-обоснованные приемы проведения азотных подкормок на вегетирующем ячмене для повышения урожайности и кормовых качеств зерна.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
- изучить влияние различных способов и доз азотной подкормки растений на рост, развитие и фотосинтетическую деятельность ярового ячменя сорта Раушан;
- оценить действие изучаемых приемов на водный и пищевой режимы серой лесной почвы;
- определить эффективность различных способов проведения азотных подкормок ячменя;
- дать энергетическую и экономическую оценку изучаемым приемам.
Научная новизна. В условиях Предкамской зоны Республики Татарстан оценено действие азотных подкормок на кормовые качества ячменя, определена эффективность корневой и некорневой подкормки минеральным азотом. Установлено положительное влияние обоих способов подкормки минеральным азотом на формирование продуктивного стеблестоя, фотосинтетическую деятельность, урожайность и кормовые качества зерна ярового ячменя. Выявлены эффективные дозы подкормок для сорта Раушан.
Практическая значимость работы заключается в разработке научно-обоснованных элементов ресурсосберегающих технологий, позволяющих повысить количество белка в фуражном зерне ячменя и его сбор с единицы площади при значительном сокращении дозы азотных минеральных удобрений.
Реализация результатов исследований. Результаты исследований прошли производственную проверку в хозяйствах Лаишевского и Сабинского муниципальных районов Республики Татарстан и внедряются в сельскохозяйственное производство республики.
Апробация работы. Результаты исследований доложены на III Межвузовской студенческой научно-практической конференции (Чистополь, 2008), Всероссийских научно-практических конференциях молодых учёных ГНУ ТатНИИСХ (Казань, 2009; 2010), «Инновационное развитие АПК» (Казань, 2009); «Модернизация АПК на основе инновационных достижений науки и техники» (Казань, 2010); Международной научно-практической конференции «Научное обеспечение устойчивого ведения сельскохозяйственного производства в условиях глобального изменения климата», посвящённой 90-летию Татарского НИИСХ (Казань, 2010), Международной научно-практической конференции «Удобрения, плодородие почв и продуктивность современного земледелия», посвященной 90-летию основания кафедры агрохимии и почвоведения Казанского ГАУ (Казань, 2010).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ, в том числе 2 статьи в изданиях рекомендуемых ВАК РФ для публикации результатов исследований.
Объём и структура диссертации. Работа изложена на страницах компьютерного текста, содержит 40 таблиц, 9 рисунков. Состоит из введения, 4-х глав, выводов и рекомендации производству, 6 приложений. Список литературы включает 184 наименования, из них 6 на иностранных языках.
Опыты проводили в 2008-2010 гг. на полях ООО «Хаерби» Лаишевского района, расположенного в 35 км от г. Казани. Почва опытных участков – серая лесная, тяжёлосуглинистая. Агрохимическая характеристика почв до закладки опытов была следующей: содержание гумуса – 3,2…3,3 %; рН солевой вытяжки – 5,8…6,1; количество легкогидролизуемого азота – …мг/кг; подвижного фосфора – 144…152 мг; обменного калия – 102…106 мг на 1 кг почвы; сумма поглощённых оснований – 25,8…27,9 мг. экв. на 100 г почвы.
Погодные условия в годы проведения опытов были неоднозначными. 2008 г. характеризовался благоприятными метеорологическими условиями для роста, развития и формирования урожайности зерна ярового ячменя. Среднесуточная температура воздуха и сумма осадков за вегетационный период ярового ячменя были близкими к норме.
Метеорологические условия 2009 г. несколько отличались от условий 2008 г. и средних многолетних данных. Засушливые условия в начале вегетационного периода в 2009 г. оказали некоторое отрицательное влияние на формирование урожая зерна ячменя.
Особенно сильно отличались погодные условия 2010 года. В июне, июле и августе среднесуточная температура воздуха была выше уровня средних многолетних данных на 23,4…32,4 процента. Во время вегетационного периода не было ни одного существенного дождя, который мог бы повлиять на развитие ярового ячменя. В этом году урожайность зерна ярового ячменя формировалась исключительно только за счет запаса влаги в почве.
Для выполнения запланированных исследований были заложены два полевых опыта по следующей схеме:
Опыт 1. «Влияние корневой подкормки растений ярового ячменя минеральным азотом на урожайность и кормовые качества зерна»
1. Контроль без подкормки; 2. Корневая подкормка N20;
3. Корневая подкормка N30; 4. Корневая подкормка N60;
5. Корневая подкормка N90;
Опыт 2. «Влияние некорневой подкормки растений ярового ячменя минеральным азотом на урожайность и кормовые качества зерна»
1. Контроль без удобрений; 2. Некорневая подкормка N10;
3. Некорневая подкормка N20; 4. Некорневая подкормка N30;
5. Некорневая подкормка N40;
На опытах высевали включённый в Государственный реестр по 7-му региону сорт ярового ячменя Раушан. Норма высева – рекомендованная в регионе 5 млн. шт. всхожих семян на 1 га.
Размещение делянок в опыте рендомизированное, повторность – четырехкратная. Площадь делянок – 40 м2, учетная – 30 м2.
Корневую подкормку аммиачной селитрой проводили в фазе кущения растений ярового ячменя сеялкой СЗ-3,6. (Здесь скажите на какую глубину вносили и поперёк посевов или вдоль?).
Некорневую подкормку минеральным азотом проводили в фазе колошения, используя ранцевый опрыскиватель. Раствор для опрыскивания готовили из расчета 300 л воды на 1 га. На контроле без удобрений делянки опрыскивали водой.
В 2009 г. на полях ООО «Урта Саба» Сабинского муниципального района проводили производственное испытание результатов исследований по следующей схеме:
1. Контроль без удобрений; 2. Корневая подкормка азотом 30 кг/га; 3. Корневая подкормка азотом 60 кг/га; 4. Некорневая подкормка азотом 30 кг/га;
Наблюдения, учёты и анализы проводили согласно следующим методикам и ГОСТ: фенологические наблюдения за ростом и развитием растений – по методике Государственной комиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур (1989); определение содержания гумуса, легкогидролизуемого азота, фосфора, калия, гидрологической кислотности по Каппену, суммы поглощенных оснований, рН солевой вытяжки проводили по существующим ГОСТам (ГОСТ 26213-91; ГОСТ 26207-91; ГОСТ 21821-88; ГОСТ 26483-91); полноту всходов подсчитывали с начала их появления с интервалом в три дня после каждого подсчета в 4-х площадках по 0,25 м2. Посевные качества семян определяли по ГОСТам 12038-84, 135863, 1234-82, а полевую всхожесть – путем подсчета взошедших растений на учетных площадках; запасы продуктивной влаги весовым методом; площадь листьев определяли методом высечек (Ничипорович, 1961; учет урожайности зерна проводили методом сплошной уборки с учетных площадей делянок в пересчете на 100%-ую чистоту и 15 %-ую влажность; содержание белка в зерне – по ГОСТу 10846-74; массу 1000 семян – по ГОСТу 12042-80.
Вынос основных элементов питания (N, Р2О5, К2О) с урожаем ярового ячменя определяли расчетным методом по сбору основной и побочной продукции с учётом содержания в них основных элементов питания. Определение коэффициентов использования элементов питания из удобрений рассчитывали разностным методом (Михайлов, Книппер, 1971).
Статистическую обработку данных по урожайности зерна проводили методом дисперсионного анализа (Доспехов, 1985) с использованием компьютерных статистических программ.
Все технологические приемы в опытах проводились согласно разработанным в Татарском научно-исследовательском институте сельского хозяйства для Предкамья технологиям по выращиванию ярового ячменя.
Влияние азотных удобрений на урожайность и качество ячменя
Уровень продуктивности всех сельскохозяйственных культур находится в прямой зависимости от степени обеспеченности минеральным азотом почв (Гамзиков, 1981; Никитишен, 1984; Донских, 2004).
Минеральное питание является одним из основных регулируемых факторов, используемых для целенаправленного управления ростом и развитием растений с целью создания высокого урожая хорошего качества (Ягодин, 1989; Богомазов, 1993, 1997). Применение удобрений повышает устойчивость зерновых культур к неблагоприятному воздействию окружающей среды на 5 -20 % (Каликинский, Горелько, 1985). Проблема азота была и остается основной в земледелии. Это связано со следующими обстоятельствами: во-первых, с тем, что средняя величина урожаев сельскохозяйственных культур в основном зависит от степени обеспечения растений азотом; во-вторых, наблюдается увеличение выноса азота с полей с полученной растениеводческой продукцией; в-третьих, происходит потеря азота из почвы вследствие денитрификации, вымывания, эрозионных процессов (Кореньков, 1999; Трепачев, 1999; Гамзиков, 2003).
Яровой ячмень — культура довольно требовательная к плодородию почвы и обладает способностью за короткий вегетационный период усваивать значительное количество питательных веществ. По интенсивности роста корневой системы, её ветвлению и кустистости он занимает первое место среди яровых зерновых колосковых культур, что отражается и на размерах выноса элементов питания (Детковская, 1987; Утенышев, 1989; Уразлиев, Умбетов, Кожебаев, 2003; Туликов, Сутегин, 2004).
Метеорологические условия также оказывают существенное влияние на продуктивность и показатели качества зерна ячменя, эффективность применяемых удобрений (Хомяков, 1991). Однако информации о совместном воздействии погодных условий, минеральных удобрений и сорта на показатели качества урожая ячменя накоплено недостаточно (Толстоусов, 1974; Ивойлов, 1995; Богомазов, 1997). Влияние внешних условий на химико-технологические показатели каждого сорта ячменя настолько значительно, что один и тот же сорт может быть в течение одного года пивоваренным в одном пункте испытания и фуражным - в другом (Неттевич, Аникалова, Романова, 1981; Glandorf, 1994; Кошелева, 2005).
Исследования А.В. Ивойлова и др. (2005) показали, что на варианте без применения азотных удобрений наибольшее количество белка в зерне было в засушливых условиях, а при внесении минерального азота содержание белка в зерне ячменя было больше в годы с нормальными и повышенными условиями влажности почвы.
Повышение содержания белка в зерне в засушливые годы объясняется тем, что высокая температура воздуха и почвы при относительном недостатке влаги оказывает стимулирующее действие на биосинтез белка, а во влажные годы относительно больше синтезируется крахмал. Содержание белка в зерне имело прямую зависимость от густоты продуктивного стеблестоя ячменя и применяемых в полевых опытах доз удобрений. При увеличении содержания белка и клетчатки в нем уменьшается содержание крахмала. Чем меньше пленчатость и содержание белка в зерне ячменя, тем больше в нем накапливается крахмала (Чичкин, 1990; Тихонов,2007; Герасимова, 2009).
На Могилевской сельскохозяйственной опытной станции определили отзывчивость сортов ячменя на, дозы азотных удобрений при основном внесении. Ячмень сорта Зазерский-85 более полно использовал азот почвы. На основании опыта было рекомендовано вносить азот до посева в зависимости от сорта, уровня плодородия, предшественника 70-80 кг д.в./га (Утенышев, 1989).
В опыте, проведенным в ТСХА было установлено, что при внесении азотных удобрений урожай зерна ячменя увеличился на 40-90 процентов. Коэффициент использования растениями азота зависело от доз удобрений. При внесении азотных удобрений использование растениями азота почвы увеличилось в 1,4-2,7 раза (Шатилов, 1990; Арнаутова, 1982; Лапа, 2000). Многолетние исследования Горьковского сельскохозяйственного института показали, что на светло-серой лесной почве прибавка урожая ячменя от внесения 45 кг азота на 1 га составляла в среднем за десять лет 3,8 ц/га при урожае на контроле 15,3 ц/га (Коданев, 1964).
По данным многочисленных опытов применение минеральных азотных удобрений способствует повышению производства высококачественной сельскохозяйственной продукции и позволяет наряду с резким увеличением её валовых сборов снизить на 30-50 % себестоимость единицы продукции (Мишу-стин, 1983; Кореньков, 1980, 1985, 1990). В Нечерноземной зоне по данным Н.Ш. Рафикова (2003) азоту принадлежит 50 % эффекта удобрений.
Правильное определение доз удобрений — одно из условий их успешного использования. Исследования, проведенные в различных почвенно-климатических зонах страны, показали, что применение минеральных удобрений существенно повышает урожай и качество зерна ячменя (Минеев, Ивлев, Аникст, 1988; Найдёнов, Эйвосян, Носов, 1991; Внукова, 1997; Козлов, Пона-марев, Конова, 1997; Воробьёва, 1999; Конова, 2000; Козлов, 2003).
По данным многих исследователей (Потапов, 1996, Козлов, Понамарев, Конова, 1997), внесение под ячмень 30-60 кг азота на 1 га обеспечивает на этих серых лесных почвах повышение урожая ячменя от 10-15 до 20-27 процентов. Причем на бедных гумусом землях внесение азотных удобрений в дозе до 50-60 кг/га не сказывается отрицательно на пивоваренных свойствах зерна при значительном повышении урожайности. По данным A.M. Пестрякова (2002) на дерново-подзолистых почвах при внесении азотных удобрений в дозе 60 кг/га содержание белка в зерне возросло в среднем лишь на 0,6 % (с 10,9 до 11,5 %) при росте урожая на 20 процентов.
Под влиянием азотных удобрений дополнительный урожай зерна формировался на 80-85 % за счет увеличения озернённости колоса и на 15-20 % -образования продуктивных побегов (Михайлов, Книппер, 1971; Кузнецова, Зуева, 1975; Неттевич, Аниканова, Романова, 1981).
Наряду с увеличением производства зерна большое народнохозяйственное значение имеет улучшение его качественных показателей. Качество зерна - это второй урожай. Решение этой проблемы требует от работников сельского хозяйства всестороннего изучения возможностей науки и практически формировать высококачественное зерно на всех этапах его производства (Беркутова, 1991; Кузнецов, Габитов, Крутов, 1999).
Понятие качества зерна включает в себя до 30 показателей, которые можно объединить в следующие основные группы: химические, технологические и посевные (Плешков, 1980). Все эти показатели могут изменяться в зависимости от почвенно-климатических условий и агротехнических мероприятий, проведенных в период вегетации (Оглезнева, Беркутова, 1987; Глуховцева, 2001).
Метеорологические условия в годы проведения опытов
В отличие от ряда других отраслей хозяйства, эффективность сельскохозяйственного производства, особенно растениеводства, находится в тесной зависимости от природно-агрометеорологических условий. Солнечный свет и приносимое им тепло, осадки, неизменные факторы жизнедеятельности растений, которые мало поддаются регулированию. Следовательно, интенсивность использования земельных ресурсов в первую очередь зависит от природно-агрометеорологических условий конкретной зоны и без учета количества выпавших осадков, света и тепла невозможно прогнозировать урожайность сельскохозяйственных культур.
Республика Татарстан расположена на севере Среднего Поволжья между 475Г и 5418 в.д. и 5358 и 5640 с.ш. там, где сливаются реки Волга, Кама, Вятка, Белая. На севере республика граничит с республиками Марий Эл и Удмуртией, а также Кировской областью. На юге — с Оренбургской, Самарской и Ульяновской областями, на востоке — с Республикой Башкортостан, на западе - с Республикой Чувашией. Наибольшая протяженность с запада на восток со-ставляет 460 км, с севера на юг - 270 км, площадь территории — 67 тыс. м . По устройству поверхности территории Татарстана представляет собой главным образом равнину, высота которой в среднем колеблется от 170 до 180 м над уровнем моря. Однако на фоне общей равнины имеется значительная расчлененность рельефа. Наличие возвышенностей, долин, оврагов, балок дают обилие отрицательных и положительных форм рельефа. Возвышенности расположены вдоль правого берега р. Волга («Услонские горы» - 223 м), на Волж-ско-Вятском водоразделе (отдельные высоты до 50-260 м) и в юго-восточной части Татарстана - Бугульминско-Белебеевская возвышенность, значительная часть которой имеет высоту не ниже 300 м. Здесь же в районе Бугульмы и Ле-ниногорска находятся высшие точки Татарстана (365-380 м) (Шарипов, 1995).
Важной особенностью почвообразующих пород края является также их тяжёлый гранулометрический состав. В силу этого 95 % территории республики Татарстан покрыто почвами средне-и тяжелосуглинистого гранулометрического состава.
Татарстан находится в переходной зоне от степи к лесостепи. Несмотря на то, что в прошлом на территории республики лесов было несколько больше, современные почвы являются результатом жизнедеятельности многолетней луговой и степной растительности, а также длительного производственного воздействия человека. Кроме того, на характер формирующихся почв влияли рельеф и климат отдельных районов. Всё это привело к неодинаковому проявлению подзолообразовательного и дернового процесса и большой пестроте почвенного покрова.
В почвенном покрове республики преобладают черноземы и серые лесные (лесостепные) почвы. Лесостепные почвы расположены по всей территории республики. Они занимают большую часть Предкамья, 2/5 части Пред-волжья и около одной части Закамья. В целом на территории Татарстана западные и юго-западные воздействия на формирование климатических условий преобладают над восточными. Поэтому климат здесь менее континентальный, чем, например, на территории, лежащей юго-восточнее (Самарская, Оренбургская области) (Габдрашитов, Реутов, 1986).
Весной, когда область высокого давления отодвигается с европейской части на Казахстан, создаются благоприятные условия для выхода теплых воздушных масс с юго-востока. Теплые воздушные течения прерываются обычно вхождениями циклонов на Европейскую территорию России с запада, несущих обильные осадки и похолодания. Лишь в отдельные годы, в среднем раза 3 в десятилетие, юго-восточный поток бывает устойчивым, длительным. В результате таких явлений в Татарстане возникают сравнительно длительные засушливые периоды (засухи).
Средние годовые температуры в зависимости от рельефа, облачности и высоты места изменяются по территории от 2,0 С до 3,5 С выше нуля. Самым теплым месяцем является июль, со среднемесячной температурой 18С-20С, самый холодный — январь со среднесуточной температурой - 13С-14С. Абсолютный минимум температуры достигал 46С-52С мороза, максимальные температуры летом повышались до 36С-38С тепла. Абсолютная амплитуда температуры достигает 80С-90С. Средние даты первого и последнего мороза и продолжительность безморозного периода изменяются по территории в широких пределах: первый мороз в среднем приходится на 9-30 сентября, последний — 3 мая-6 июня, средняя продолжительность безморозного периода составляет 111-146 дней. Годовая сумма осадков составляет в среднем 440 мм. По территории осадки распределяются неравномерно: от 360-380 мм (Вязовые, Отрада) до 501-509 мм (Балтаси, Раифа). Около 70 % осадков выпадает в теплый период (апрель-октябрь). Число дней с осадками 0,2 мм -150-160; 1,0 мм -95-100,5 мм - 25-30 (Шарипов, 1995).
Зима длится около пяти месяцев. Снежный покров характеризуется следующими показателями: число дней со снежным покровом около 150, средняя дата появления снежного покрова 23.X-4.XI, средняя дата образования устойчивого снежного покрова 14. XI -23. XI, средняя дата разрушения устойчивого снежного покрова 8.IV — 24.IV, средняя дата схода снежного покрова 12.IV -24.IV, высота снежного покрова 40-60 см. Господствующими направлениями ветра в условиях Республики Татарстан являются ветры южного и юго-западного румбов. Вероятность их в целом для территории республики приблизительно равна. Таким образом, почвенно-климатические условия Республики Татарстан в целом благоприятны для получения высоких урожаев возделываемых сельскохозяйственных культур, в том числе и ячменя.
Влагообеспеченность посевов и питательный режим почвы
Качество продуктов растениеводства — понятие весьма многоплановое. Одно и то же растение в зависимости о т целей использования оценивается по разным показателям качества (Ильин, 1999). При возделывании ячменя для пищевых и кормовых целей основными показателями качества зерна является содержание белков, их фракционный и аминокислотный состав, содержание жира, Сахаров и минеральных солей. Н.Н. Родина (1990) отмечает, что благодаря физиологическим особенностям ячмень может накапливать до 14-19 % белка в зерне, что определяет фуражную ценность возделываемых сортов.
Как видно из таблицы 16, количество сырого протеина в зерне ярового ячменя в среднем за 2008-2010 гг. изменялось в зависимости от дозы азота при проведении корневой подкормки азотом. На контроле без удобрений его было 12,9 %, при проведении корневой подкормки растений азотом в дозе 20 кг/га -13,2 %; 30 кг/га - 14,5 %; 60 кг/га - 15,8 %; 90 кг/га - 15,9 %. При этом наблюдается, что сырой протеин в зерне ячменя увеличивается при повышении дозы азота до 60 кг/га, а дальнейшее повышение дозы азота не сопровождается увеличением сырого протеина в зерне ячменя. Одновременно с увеличением содержания сырого протеина в зерне ячменя при корневой подкормке растений минеральным азотом уменьшается процентное содержание клетчатки в зерне. Процентное содержание минеральных солей в зерне ячменя при проведении корневой подкормки азотом оставалось на уровне контроля.
Сумма Сахаров повышается при использовании корневой подкормки растений ярового ячменя минеральным азотом. Если на контроле сумма Сахаров была на уровне 5,20 % на воздушное сухое вещество зерна ячменя, то на вариантах корневой подкормки азотом она достигла уровня 5,31...5,56 процентов. Следовательно, повышение уровня сырого протеина в зерне ячменя при проведение корневой подкормки азотом не сопровождалось ухудшением сахаро-протеинового отношения в кормах. Это очень важно для повышения продуктивности животноводства.
Как известно, основную часть переваримого протеина составляет белок в кормах. В основном перерасход кормов при производстве животноводческой продукции происходит из-за недостатка белка в кормах. Изучаемый приём корневой подкормки растений ячменя минеральным азотом способствовал повышению белка в зерне ячменя (табл. 17).
В 2008 г. на контрольном варианте в зерне ячменя было 9,7 % белка, а при использовании приёма корневой подкормки растений азотом его величина достигла 12,1... 13,1 процентов. А это, в свою очередь, способствовало большему сбору белка с единицы посевных площадей ярового ячменя. На контроле с 1 га посевов ярового ячменя получено 358,9 кг белка, на варианте корневой подкормки азотом 60 кг/га собрано 533,2 кг белка на 1 га, а на варианте корневой подкормки азотом 90 кг/га - 568,5 кг белка на 1га. Таким образом, применение корневой подкормки растений ярового ячменя минеральным азотом одновременно с повышением урожайности зерна способствует и повышению качества корма.
Как известно, содержание легкогидролизуемого азота в почве в течение вегетационного периода подвергается значительным колебаниям, что в первую очередь определяется гидротермическим режимом почвы. С другой стороны это связано с изменением потребления азота растениями ярового ячменя в разные фазы развития растений. В то же время различный фон удобрений почвы на посевах ярового ячменя оказали влияние на содержание общего азота в самих растениях (табл. 18). Во все годы исследований содержание общего азота на вариантах корневой подкормки азотными удобрениями было больше. Например, в 2008 г. на контроле без удобрений общего азота было в зерне ячменя 1,56 %, в соломе - 0,32 %. На варианте корневой подкормки в зерне -1,69... 1,78 %, в соломе — 0,35... 0,40 процентов.
По материалам таблицы 18 видно, что содержание общего азота в различных частях растений также сильно зависит от погодных условий. Если на контроле в 2008 и 2009 гг. в зерне ячменя содержалось 1,56 и 1,63 % азота, то в острозасушливом 2010 г. его было 2,05 процента. В соломе ярового ячменя общего азота также было больше в 2010 г. по сравнению с 2008 и 2009 годами (0,45...0,48 % против 0,32...0,43 процента).
В таблице 19 представлены данные по фактическому и нормативному выносу азота ярового ячменя. Суммарный (фактический) вынос азота надземной массой ярового ячменя на контрольном варианте по годам колебался в пределах от 30,0 до 69,6 кг/га и тесно коррелировался с урожайностью. Азот в основном выносится в составе зерна, особенно в благоприятные для роста и развития ярового ячменя в 2008 и 2009 годы. Например, если в 2008 г. зерном было вынесено 57,7.. .89,6 кг азота на 1га, то в 2010 г. - 24,6.. .39,5 кг/га.
Проведение корневой подкормки растений ярового ячменя минеральным азотом привели к значительному увеличению фактического выноса азота. В зависимости от дозы азота при корневой подкормке вынос азота зерном по отношению к контролю с 2008 г. вырос в 1,23... 1,55 раза, а с соломой - в 1,17... 1,47 раза. При этом азот минерального удобрения больше накапливался в товарной части урожая (зерне).
Для расчета норм удобрений большой интерес представляют данные по величине нормативного выноса (потребления) питательных элементов. Они, как известно, показывают нормы расхода питательных веществ на единицу основной и соответствующее количество побочной продукции.
Нормативный вынос азота с урожаем в зависимости от вариантов опыта и погодных условий вегетационных периодов составляет 18,0...32,5 кг/т. В неблагоприятных метеорологических условиях 2010 г., когда был получен низкий урожай зерна ячменя, нормативный вынос азота по всем вариантам опыта повысился по сравнению с данными 2008 г. на 35,9...38,6 процентов.
В таблице 20 даются коэффициенты использования азота из почвы и минеральных удобрений. При расчётах коэффициентов использования азота из почвы масса пахотного слоя был взят равным 3000000кг/га, а запасы доступного азота рассчитаны по весеннему содержанию легкогидролизуемого азота в почве (приложение 3). Коэффициенты использования питательных элементов из почвы — это отношение величины фактического выноса того или иного элемента (по варианту внесения удобрений) к его почвенным запасам в доступной форме.
Коэффициенты использования легкогидролизуемого азота на контрольном варианте опыта в зависимости от погодных условий года колебались в пределах 16,0...35,6 процента. Как можно было ожидать, в благоприятных погодных условиях 2008 и 2009 гг. коэффициенты использования азота из почвы были выше, чем 2010 г., который оказался острозасушливым (табл. 20).
Полученные величины использования легкогидролизуемого азота в среднем совпадают со справочными данными по этому показателю для зерновых культур. Корневая подкормка минеральным азотом способствовала повышению коэффициента использования азота почвы. По контрольному варианту в среднем за 2008-2010 гг. этот показатель равнялся 27,2 %, при проведении корневой подкормки растений ярового ячменя азотом она повышалась до уровня 33,8...43,6 процента.
Урожайность и кормовые качества ярового ячменя в зависимости от некорневой подкормки растений азотом
Азотное питание растений не всегда удается регулировать внесением минеральных удобрений осенью под вспашку, весной до предпосевной обработки или даже в рядки при посеве вследствие большой подвижности азота в почве. Азот быстро вымывается в нижележащие слои почвы. Поэтому его часто не хватает во второй половине развития растений особенно для накопления в зерне достаточного количества белка. При этом, чем больше урожайность, тем больше потребность в азоте у растений для формирования высококачественного зерна. Поэтому существует мнение, что любой способ повышения урожайности не сопровождающийся внесением азота, имеет тенденцию снижения содержания белка в зерне. Поправить положение в таком случае может применение азотных удобрений в виде подкормок после фазы колошения.
Вопросы проведения некорневых подкормок достаточно глубоко изучены на растениях яровой пшеницы. По данным Е.М. Кондратьевой, А.Л. Него-рошкова, Ю.И. Сильянова (1972), П.Д. Попова, А.В. Постникова, А.Н. Кондратенко и др. (2000), применение некорневой подкормки способствует некоторому увеличению урожайности яровой пшеницы благодаря повышению озер-ненности нижних колосков и крупности зерна. Но главное значение таких подкормок, по их мнению, заключается в улучшении качества зерна — повышение его белковости, содержания клейковины. На посевах ярового ячменя вопросы некорневой подкормки изучены мало. Обычно исследователи обращают внимание на некорневую подкормку ярового ячменя микроудобрениями. В последние годы особое внимание научных работников привлекает некорневая подкормка растений ярового ячменя хелатными микроудобрениями (Гай-син, Хисамиева, 2007).
Наблюдения и учеты, проведенные на полевом опыте по изучению некорневой подкормки растений ярового ячменя показали относительно меньшее влияние некорневой подкормки по сравнению с корневой на рост и развитие растений (приложения 4. 5, 6). По срокам поступления растений фенологических фаз развития по вариантам опыта не было никаких изменений. Также как на 1-ом опыте была разница по фенологическим наблюдениям в зависимости от погодных условий года. Сокращение вегетационного периода по сравнению с 2008 и 2009 гг. наблюдалось в 2010 г. Сокращение происходило за счет изменений сроков наступления фаз молочной, восковой и полной спелости. Межфазный период в эти фазы сократился в значительной степени.
Измерения высот растений показали, они изменялись существенно в зависимости от погодных условий года (табл.25). В фазе молочной спелости в 2008 и 2009 гг. растения ярового ячменя имели высоту 59,7...68,9 см, а в условиях 2010 г. этот показатель по вариантам опыта равнялся 50,9...55,4 см.
По вариантам некорневой подкормки математически доказуемые изменения были лишь на вариантах N3o и N40. На этих вариантах превышение высоты растений над контролем составило 2,1 и 3,9 см при HCPos 1,9 см. Опыт №1 «Влияние корневой подкормки растений ярового ячменя на урожайность и кормовые качества зерна», и второй опыт «Влияние некорневой подкормки минеральным азотом растений ярового ячменя на урожайность и кормовые качества зерна» были заложены на одном и том же участке в сравнимых условиях. Следовательно, все наблюдения и учеты на этих опытах проводились в один и тот же срок.
Как видно из таблицы 26 листовая поверхность растений ячменя по вариантам опыта не имели существенных различий. Это и понятно, так как некорневая подкормка минеральным азотом проводилась в фазе колошения. Всем известно, что после фазы колошения формирование листового аппарата в растениях идет слабо. Растения в этот период фотосинтетическую деятельность ведут уже за счет других частей растений (стеблей, колосьев). Так как, площадь листьев по вариантам опыта имели, примерно, одинаковую величину и не было существенной разницы между ними. Дальнейшие расчеты по определению фотосинтетического потенциала посевов ячменя не проводились.
Данные таблицы 27 свидетельствуют о том, что нарастание общей надземной биомассы растений ячменя происходило во все фазы развития растений. Причем до фазы колошения надземная масса увеличивалась более быстрыми темпами, а после колошения темпы снизились.
В динамике накопления сухой массы надземных органов также отчетливо видно влияние метеорологических условий года. В условиях острозасушливого 2010 г. в фазе полной спелости общая надземная биомасса растений ярового ячменя по вариантам опыта составила 2,67...3,15 т/га против 7,12...8,30т/гав2008 году.
Во все годы исследований наблюдается увеличение надземной массы по сравнению с контролем при проведении некорневой подкормки азотом в фазы молочной и полной спелости. Однако существенное повышение биомассы по сравнению с контролем была лишь на вариантах N3o и N40. При некорневой подкормки растений азотом в дозе 30 кг/га в условиях 2008 г. в фазе полной спелости прибавка составила 1,00 т/га (НСР05 — 0,3 т/га). Увеличение дозы азота до 40 кг и д.в. на 1 га не сопровождалось дальнейшим существенным повышением надземной массы (прибавка к варианту N30 - 0,12 т/га).
