Азотные удобрения и их роль в повышении урожайности сельскохозяйственных культур на каштановых почвах

Опыты Максимова Н.В.(1971 – 1974) также показали, что в условиях Забайкалья фосфорные удобрения  слабее действуют на содержание протеина, чем азотные (таблица 2).

Таблица 5 -Влияние азотных удобрений на качество зерна яровой пшеницы Онохойская 4 на каштановых супесчаных почвах Бурятии.

 Примечание: в числители дано процентное содержание белка, в знаменателе – клейковины.

Таблица 6- Влияние фосфорных удобрений на содержание сырого протеина в зерне яровой пшеницы в условиях Забайкалья.

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 7- Влияние минеральных удобрений при их основном внесении на урожай и содержание сырого протеина в зерне овса в среднем за 5 лет. (Жукова, 1974г.)

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).

Различно влияние азотных и фосфорных удобрений и на соотношение корневой и надземной массы пшеницы. По фосфорному удобрению надземная масса увеличивается почти пропорционально массе корней, по азотному же удобрению прирост наземной массы превосходит прирост корней (Соколов,1935, Станков,1964).

Учитывая различные  действия фосфора и азота на распределение в почве корней, можно предполагать, что в условиях засушливого весенне-летнего периода внесение удобрений во влажный слой почвы (под вспашку) должно обеспечить быстрое развитие корней растений. В подпахотном слое оно может быть усилено азотом, который передвигается почвенной влагой. Это подтверждается опытами Ревенского В.А.(1985,2002).Результаты его исследований показали, что во время вегетации, вначале развития (до выхода в трубку) корни быстрее росли на неудобренной почве, чем на удобренной. Масса корней у неудобренной пшеницы в этот период составила около 44% от всей биомассы , в то время как на удобренном азотом варианте оно составило только 21% . Это объясняется тем, что растения на неудобренном варианте в поисках азота быстрее развивают корневую систему, чем надземную часть. В этих же исследованиях отражено влияние различного уровня минерального питания на содержание воды в пшенице. Удобренные растения в период от трубки до молочной спелости содержали больше воды по сравнению с неудобренными. Наибольшая разница в содержании воды на удобренных и неудобренных вариантах отмечена в фазе цветения и молочной спелости. С увеличением дозы азота повысилось и содержание воды в растениях. Калийные удобрения способствовали большому удержанию воды в растениях в молодом возрасте, в фазе цветения больше воды содержали растения, удобренные азотом.

Содержание воды в  растениях связывают со стойкостью к неблагоприятным условиям (Алексеев,1948; Петинов,1959 и др.) Поташов А.(1940) Гришин Н.В. и Ливанов К.В.(1941) изучая действия удобрений в условиях засухи, установили, что растения с удобренных делянок содержали воды больше, чем неудобренные, но испаряли ее значительно медленнее, хотя были лучше развиты и обладали большей листовой поверхностью.

Лимитирующим фактором накопления сухого вещества в сухостепной  зоне Бурятии является влага. Опыты  Ревенского В.А.(1985,2002); Фомина В.А. (1994); Меркушевой М.Г., Убугунов Л.Л.(1994); Лапухина Т.П. ( ?) и других ученых показали, что как при оптимальном , так и при недостаточном увлажнении каштановой почвы формирование растений шло более активно и продуктивно, прежде всего, при наличии азотного питания . На удобренных азотом вариантах отмечен наиболее энергичный прирост сухого вещества растений, что составляет основу их высокой продуктивности, то есть внесение азотных удобрений, не только увеличили урожай, но и улучшили его качество.

Все слагаемые урожая можно объединить в три основных показателя: продуктивный стеблестой, озерненность колоса и масса 1000 зерен. Под влиянием азотных удобрений эти элементы структуры урожая яровой пшеницы могут претерпевать изменения. Повышение урожая пшеницы происходит в первую очередь в результате лучшей озерненности колоса. Так, например, это констатируют Славина Т.П. и другие (1965); Маслова И.Я., Макарикова Р.П.(1976). По результатам опытов этих авторов на почвах с низким потенциальным плодородием яровая пшеница (при удобрении азотом) имела наибольшее число зерен в колосе.

На каштановых почвах Бурятии, обладающих невысоким содержанием  гумуса, увеличение урожая на удобренных азотом вариантах происходило главным  образом за счет большего числа и массы зерен в колосе, повышения продуктивной кустистости (Ревенский В.А., 1985,2002 ). Азотные удобрения не оказывают существенного влияния на массу зерна. В опытах Ревенского В.А. большее число зерен в колосе сопровождалось уменьшением массы 1000 семян. Элементы структуры урожая находятся между собой в тесной связи. На это неоднократно указывали Иванов П.К. (1948), Савицкий М.С. (1948), Кондратьев Р.Б.(1962) и другие. Например, недостаточное количество продуктивных стеблей на растении вызывал улучшение озерненности колоса. Обобщая результаты исследования ученых Бурятии можно сделать вывод, что на каштановых почвах с низким потенциальным плодородием для улучшения питания растений, их качества более эффективно совместное внесение азотно – фосфорного удобрения в дозе 40 – 60 кг действующего вещества на 1 га. Фосфорные и калийные удобрения не оказывают такого сильного и устойчивого положительного влияния, как азотные удобрения. Однако установлено, что в условиях острого дефицита усвояемых фосфатов в почве внесение фосфорных удобрений способствовало повышению содержания протеина , а общее повышение урожайности культур под действием фосфорных и калийных удобрений увеличивало валовой сбор белка с единицы площади.

В Сибири наиболее распространенным и ценным органическим удобрением, способным обеспечить существенное повышение урожаев сельскохозяйственных культур является навоз.

Навоз – важнейшее  удобрение. Ценность его заключается  в большом содержании питательных  веществ, и прежде всего N, P, K, Ca, Mg.

С внесением навоза улучшается микробиологическая деятельность в почве. При этом в почву вносятся микроорганизмы и органическое вещество необходимое для питания микроорганизмов.

Систематическое применение органических удобрений является одним  из важнейших условий окультуривания почв, что обеспечивает более эффективное  использование минеральных удобрений и получение высоких, устойчивых урожаев. Органические удобрения играют большую роль в улучшении баланса гумуса и питательных веществ в почве. Анализ результатов многих длительных стационарных опытов показывает, что бездефицитного баланса гумуса в почве невозможно добиться без применения органических удобрений. Положительное действие удобрений сказывается не только на урожайности сельскохозяйственных культур и качестве продукции, но и на более эффективное влияние удобрений на саму почву. Это проявляется через посредство возделываемых на ней растений, которые, используя элементы питания и солнечную энергию, создают большую массу органического вещества. Часть его ежегодно отчуждается с поля в форме продуктов растениеводства, а другая часть , оставаясь в почве, пополняет запасы органического вещества в ней. Разумеется, что разные культуры формируют неодинаковую фитомассу с различным соотношением органов растений. В соответствии с разнообразием природных, хозяйственных и других условий меняется продуктивность возделываемых культур и степень их влияния на почву. Воздействие это, как известно, осуществляется через убыль и возмещение в почве запасов органического вещества - носителя биогенных химических элементов и энергии, через отчуждение и возврат в почву элементов питания растений. Поступающее в почву органическое вещество и содержащиеся в нем биогенные химические элементы служат исходным сырьем для образования гумуса и питательных веществ растений.

Нельзя также отрицать и другие возможности влияния  удобрений на показатели плодородия. Необходимо отметить, что систематическое применение минеральных удобрений также способствует повышению содержания гумуса в почве, но значительно слабее, чем применение навоза. При систематическом применении навоза содержание гумуса заметно больше по сравнению с неудобренным фоном. Исследователями установлено, что при систематическом применении навоза и минеральных удобрений накопление общего фосфора происходит в большей мере, чем других элементов питания. В большинстве длительных опытов систематическое применение навоза и минеральных удобрений приводит к накоплению различных форм калия (Панников, МинеевВ.Г.,1977). Исследователями установлено, что применение минеральных удобрений не только не уменьшает дефицит органического вещества в почве, а наоборот увеличивает его. Происходит это вследствие того , что при внесении удобрений увеличение массы надземных органов опережает прирост корневой массы.