Оценка эффективности технологии применения удобрений под озимые сорта пшеницы в системе сорт–почва–удобрение

Аннотация

Актуальность и востребованность темы диссертации. На сегодняшний день во всем мире внедрение ресурсо и энергосберегающих технологий, явлющихся основным направлением в сельскохозяйственном производстве зерна всего мира, направлено на получение высоких и качественных урожаев пшеницы. В 130 странах мира возделываются сорта пшеницы. Наиболее значимыми экспортерами пшеницы являются Россия, Германия, Франция, Аргентина, Канада, США1. В последнее время увеличение численности населения в мире, негативное изменение почвенноклиматических условий, сокращение посевных площадей под зерновыми культурами, привело к снижению урожайности пшеницы и повышению цен на зерно на мировом рынке. Для повышения урожайности пшеницы особое внимание уделяется сохранению и повышению плодородия посевных площадей, а также рациональному применению минеральных удобрений. В мировой практике зерноводства для формирования высокого и качественного урожая пшеницы важно учитывать почвенно-климатические условия, устейчивость их к абиотическим и биотическим условиям внешней среды, создание высокоурожайных, качественных сортов пшеницы, сохранять из года в год в оптимальном состоянии вновь созданные сортовые признаки озимой пшеницы, возделывать растения с учетом почвенноклиматических и экологических условий территории, повышать сортовые потенциальные возможности для накоплении высокой биомассы в условиях недостаточного питательного режима почв, сохранение водного баланса между почвой и растением, применение удобрений с учётом потребности озимой пшеницы в элементах питания, разработка технологий применения оптимальных норм и сроков удобрений и проведение научных исследований по внедрению их в производство, что являются важными задачами современности. В нашей Республике в годы независимости осуществляются широкомасштабные мероприятия по получению высоких и качественных урожаев озимой пшеницы, возделываемых на орошаемых почвах, бесперебойного удовлетворения населения страны хлебом и хлебопродуктами. В результате этого, появились потенциальные возможности увеличения урожайности озимой пшеницы на орошаемых почвах, улучшилось качество зерна. Вместе с тем, правильное размещение разных сортов озимой пшеницы с учетом почвенно-климатических условий, норм и сроков применения минеральных удобрений, разработка современных агротехнологий по дифференцированному применению удобрений является одной из актуальных задач. В Стратегии действий Республики Узбекистан на 2017-2021 годы «...постоянное развитие сельскохозяйственного производства, укрепление продовольственной безопасности страны, расширение производства экологически чистой продукции, оптимизация посевных площадей, улучшение мелиоративного состояния орошаемых земель, внедрение современных ресурсосберегающих агротехнологий» определено одним из важных стратегических задач. Поэтому, важное значение имеют научно-исследоватнльские работы по улучшению экологомелиоративного состояния почв в различных почвенно-климатических услових, сохранению и повышению их плодородия, получению высоких и качественных урожаев зерна озимой пшеницы, установлению питательного режима почв, повышению эффективности применяемых удобрений, разработке системы применения удобрений для формирования высоких и качественных урожаев озимой пшеницы. Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в Указе Президента Республики за ПП-УП-4947 от 7 февраля 2017 года «О стратегии действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан», Постановлении Кабинета Министров Республики Узбекистан за 03-12-7 от 26 декабря 2016 года «Комплексная программа мер по обеспечению минеральными удобрениями, химическими и биологическими средствами защиты растений, дальнейшего улучшения качества агрохимического обслуживания сельского хозяйства в 2017-2020 годы» а также в других нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере. Целью исследования является изучение агрохимических воднофизических свойств и механического состава орошаемых серо-бурых луговых почв и типичных сероземов, влияние удобрений на рост, развитие озимой пшеницы, урожайность и качество зерна, повышение эффективности удобрений в формировании высокого и качественного урожая, разработка оптимальных норм внесения удобрений для каждого, отдельно взятого, сорта озимой пшеницы. Научная новизна исследования заключается в следующем: впервые разработана оптимальная система применения удобрений для сортов озимой пшеницы, возделываемых на орошаемых серо-бурых луговых почвах и типичных сероземах; установлена корреляционная зависимость между агрохимическими свойствами почв, нормами применяемых удобрений и урожайностью озимой пшеницы; установлена потребность озимой пшеницы в минеральных удобрениях при использовании её потенциальных возможностей; выявлено, что дифференцированное применение удобрений способствовало лучшему росту и развитию озимой пшеницы и большему накоплению в ней элементов питания; установлена взаимосвязь эффективности оптимальных норм минеральных удобрений с урожайностью озимой пшеницы; выявлена взаимосвязь особенностей питания озимой пшеницы в системе сорт-почва-удобрение с её физиологическими и биохимическими свойствами; установлено, что при применения дифференцированных оптимальных норм удобрений повысилось качество зерна, муки и хлеба. Выводы 1. Орошаемые серо-бурые луговые почвы по механическому составу легкосуглинистые. Почвы слабозасоленные, засоление хлоридно-сульфатного типа. Грунтовые воды залегают на глубине 1,0-1,6 метров. Содержание гумуса в пахотном горизонте почв составляет 1,09 %, валового азота 0,095 %, валового фосфора 0,118 %, валового калия 1,1 %. Отмечено снижение содержания валовых форм азота фосфора и калия в нижележащих горизонтах. Орошаемые типичные сероземы среднесуглинистые, незасоленные. Содержание гумуса в пахотном горизонте почв составляет 1,54 %, валового азота 0,130 %, валового фосфора 0,152 %, валового калия 1,6 %. В подпахотных горизонтах содержание их уменьшается. 2. Наиболее оптимальными нормами минеральных удобрений для раннего прорастания озимой пшеницы явились: на орошаемой серо-бурой луговой почве для сортов Хосилдор (Санзар-8) норма N200P200K200 (в чистом виде), для сорта Половчанка N250P200K200 кг/га (в чистом виде). На типичных сероземах для сортов Хосилдор (Санзар-8) N200P200K200 (в чистом виде), сортов Таня и Половчанка N200P150K150 кг/га (в чистом виде), для сортов Таня и Краснодарская-99 N200P175K.125 кг/га (в чистом виде), Замин-1 (в чистом виде) N200P140K.100 кг/га. 3. На орошаемой серо-бурой луговой почве хорошие результаты по росту и развитию озимой пшеницы сортов Половчанка получены на варианте, где внесены минеральные удобрения в норме N250P200K200 кг/га (в чистом виде) и для сорта Хосилдор (Санзар-8) в чистом виде N200P200K200 кг/га. На орошаемом типичном сероземе оптимальными нормами для лучшего роста и развития озимой пшеницы сорта Половчанка N200P150K150 кг/га (в чистом виде), Таня и Краснодарская-99 явились удобрения в норме (в чистом виде) N200P175K.125 кг/га, сорта Хосилдор (Санзар-8) N200P100K100 кг/га (в чистом виде), сорта Замин-1 при внесении N200P140K100 кг/га. 4. При внесении удобрений в норме N200P200K200 кг/га (в чистом виде) на орошаемых серо-бурых луговых почвах, получен урожай зерна у сорта Хосилдор (Санзар-8) в 62,44 ц/га. У сорта Половчанка на фоне внесения N250P200K200 кг/га (в чистом виде) получен урожай в 70,17 ц/га, а на орошаемых типичных серозёмах при внесении под сорт озимой пшеницы Таня удобрений в норме N200P125K/125 (в чистом виде) кг/га получено 80,18 ц/га, у сорта Краснодарская-99 76,38 ц/га. При несении под сорт Половчанка удобрений в норме N250P150K150 кг/га урожайность составила 82,32 ц/га, урожай в 71,46 ц/га получен у сорта Хосилдор при внесении удобрений в норме (в чистом виде) N200P100K100 кг/га, внесение удобрений N200P140K100 кг/га (в чистом виде) позволило получить у сорта Замин-1 70,60 ц/га зерна озимой пшеницы. 5. Установлено, что наибольшая сухая масса озимой пшеницы, возделанной в условиях, орошаемых серобурых луговых почв, накоплена сортом Половчанка на фоне применения минеральных удобрении в норме N250P200K.200 кг/га (в чистом виде) и составила 23596 кг/га, а также озимой пшеницей сорта Хосилдор (Санзар-8) 21259 кг/га, при внесении (в чистом виде) N200P200K200 кг/га. На орошаемых типичных сероземах озимая пшеница сортов Таня, Краснодаркая-99 и Половчанка накопила больше сухой массы, чем сорта Хосилдор (Санзар-8) и Замин-1. Вес сухой массы озимой пшеницы сорта Таня, возделанной на фоне внесения N250P175K125 кг/га (в чистом виде), составил 27528 кг/га, у сорта Краснодарская-99 26572 кг/га. При применении норм минеральных удобрений в норме (в чистом виде) N200P150K150 кг/га под озимую пшеницу сорта Половчанка, вес сухой массы составил 25233 кг/га. Внесение минеральных удобрений в норме (в чистом виде) N200P100K.100 кг/га под сорт Хосилдор (Санзар-8) позволило накопить 23142 кг/га сухой массы; под сорт Замин-1 внесено (в чистом виде) N200P140K100 кг/га и получено 25587 кг/га сухой массы озимой пшеницы. 6. Исследованиями установлено, что к концу вегетации озимой пшеницы сорта Хосилдор (Санзар-8), выращенной на орошаемых серо-бурых луговых почвах, содержание в почвах подвижных форм основных элементов питания азота, фосфора и калия было меньше, чем до посева озимой пшеницы, а под сортом Половчанка количество их увеличилось относительно исходного содержания (до посева). В почвах под озимой пшеницей сортов Хосилдор (Санзар-8) и Замин-1, выращенных на орошаемых типичных сероземах, количество азота, фосфора и калия в начале вегетации было невысоким. Под озимой пшеницей сортов Половчанка, Таня и Краснодарская-99 содержание азота, фосфора и калия в почве в конце вегетации уменьшилось за счет усиленного выноса их растениями. 7. Содержание питательных веществ N, Р, К в органах озимой пшеницы сортов Хосилдор, выращенной на орошаемой серо-бурой луговой почве в начале вегетации было невысоким. В органах озимой пшеницы сорта Половчанка с начала и до конца вегетации отмечено также высокое содержание азота и калия. А в сорте Хосилдор обнаружено большое количество фосфора, по сравнению с другими сортами. В органах озимой пшеницы сортов Хосилдор и Замин-1, возделываемой на орошаемом типичном сероземе, снижение содержания питательных веществ началось в более ранние сроки вегетации. В составе сортов Таня, Половчанка, Краснодарская-99 с начала и до конца вегетации отмечено высокое количество азота и калия, а в сортах Хосилдор и Замин-1 количество фосфора было больше, чем в других сортах. 8. Установлено, что наибольшая интенсивность фотосинтеза и активность ферментов отмечены при возделывании озимой пшеницы сортов Половчанка, Таня и Краснодарская-99, по сравнению с сортами Хосилдор и Замин-1, возделываемых в условиях типичных сероземов. Для сорта Половчанка оптимальной нормой внесения удобрении является N250P150K150 кг/га (в чистом виде), а для сортов Таня, Краснодарская-99 N200P175K125 кг/га (в чистом виде). 9. Установлено, что внесение минеральных удобрений в норме (в чистом виде) N200P200K200 кг/га в условиях, орошаемых серо-бурых луговых почв под озимоую пшеницу сорта Хосилдор (Санзар-8), по сравненно с сортом Половчанка, способствует улучшению качества зерна и получаемой продукции. При возделывании озимой пшеницы сорта Хосилдор (Санзар-8) в условиях орошаемых типичных сероземов и внесение минералных удобрений в норме N200P100K.100 кг/га (в чистом виде) и Замин-1 на варианте, где внесено N200P140K100 кг/га (в чистом виде), по сравнению с другими нормами внесенных удобрений, качество зерна и продукции, изготовленнной из муки, было выше, чем у сортов Половчанка, Таня, Краснодарская-99. 10. Наибольшая эффективность внесенных удобрений получена на орошаемой серо-бурой луговой почве, где возделывалась озимая пшеница сорта Половчанка на фоне внесения удобрений N250P200K200 кг/га (в чистом виде) и полученная прибавка с 1 гектара составила 689841 сум. Для озимой пшеницы сорта Хосилдор (Санзар-8) наиболее эффективной оказалась норма N200P200K200 кг/га (в чистом виде), где прибыль с 1 гектара составила 576681 сум. Возделывание озимой пшеницы сорта Половчанка на орошаемом типичном сероземе, позволило получить высокую прибыль в 1507742 сум, по сравнению с другими нормами удобрений, где внесены N250P150K150 кг/га (в чистом виде). Для сорта Таня высокая прибыль в 2185008 сум получена на фоне N200P175K.125 (в чистом виде) кг/га, а для сорта Краснодаркая-99 на этом фоне прибыль составила 2044473 сум. Прибыль при возделывании озимой пшеницы Хосилдор (Санзар-8) на фоне внесения N2ooPio()Kioo кг/га (в чистом виде) составила 1130898 сум, а для сорта Замин-1 на фоне (в чистом виде) N200P140K100 кг/га 1715103 сум. 11. В условиях серо-бурых луговых почв для сорта Половчанка при внесении N250P200K200 кг/га (в чистом виде) и для сорта Хосилдор (Санзар-8) при внесении N200P200K.200 кг/га (в чистом виде) рекомендуется вносить, азотные удобрения: 15 % от годовой нормы -под зябь и при посеве, 20 % -в период кущения, 25 % -при колошении и молочно-восковой спелости; фосфорные удобрения: 60 % от годовой нормы под зябь, 20 % -при посеве, 20 % -при кущении; калийные удобрении: 50 % под зябь, 25 % -при посеве и 25 % -при кущении. 12. На орошаемых типичных сероземах при 70 % влажности почв рекомендуется внесение минеральных удобрений для сортов озимой пшеницы Таня и Краснодарская-99 в норме N250P175K125 кг/га (в чистом виде), для сорта Половчанка при норме (в чистом виде) N200P150K150 кг/га, для сорта Хосилдор при норме N200P100K100 кг/га (в чистом виде) и сорта Замин-1 в норме N200P140K.100 кг/га (в чистом виде) азотные удобрения -20 % от годовой нормы-под зябь и при посеве, 30 % -при колошении, 40 % в начале трубкования, 10 % в период молочно-восковой спелости; фосфорные удобрения: 60 % от годовой нормы под зябь, 20 % -при посеве, 20 % -при кущении; калийные удобрения: 60 % -под зябь, 20 % -при посеве и 20 % -при кущении.