Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,813

INFLUENCE OF MINERAL FERTILIZERS ON THE AFFECTED WINTER WHEAT ROOT ROT IN MODERATELY HUMID ZONE OF STAVROPOL EDGE

Salenko E.A. 1 Esaulko A.N. 1 Shutko A.P. 1 Podkolzin A.I. 1
1 Stavropol State Agrarian University
Озимая пшеница - одна из наиболее требовательных к плодородию почв зерновых культур и положительно реагирует на внесение удобрений. Удобрения способствуют экономному использованию почвенной влаги, улучшают зимостойкость, способствуют сохранению и улучшению плодородия почвы, повышают урожай зерна и его качество. Положительное влияние удобрений на урожайность пшеницы объясняется тем, что в почве питательные вещества содержатся в труднорастворимой форме и из-за недостаточной физиологической активности корневой системы недоступны растениям. Особое значение для пшеницы имеют азотные удобрения. При достаточном количестве азота растения хорошо кустятся, образуют плотный колос с высокой массой 1000 зерен. Однако, вместе с тем, как недостаток, так и чрезмерное его количество негативно влияет на развитие растений и урожайность. Особенно вредно избыточное питание азотом, при котором растения осенью перерастают и теряют морозо- и зимостойкость. В таких посевах падает продуктивность фотосинтеза от чрезмерного загущения и взаимозатенения, растения сильнее поражаются болезнями и урожайность их снижается. В данной статье приведена оценка биологической эффективности различных доз удобрений и соотношения в них азота и калия в отношении корневой гнили озимой пшеницы По результатам наблюдений в 2010-2014 гг, установлено, что наиболее оптимальным с фитосанитарной точки зрения является соотношение азота и калия 1,7:1, которое позволяет удерживать развитие заболевание в пределах экономического порога вредоносности ЭПВ=10-15%.
Winter wheat - one of the most demanding soil fertility of crops and responds positively to fertilization. Fertilizers contribute to the economical use of soil moisture, improve winter hardiness, contribute to the preservation and improvement of soil fertility, increase grain yield and its quality. The positive impact of fertilizers on wheat yields because the nutrients in the soil contained in a sparingly soluble form and due to lack of the physiological activity of the plants root system unavailable. Of particular importance for wheat have nitrogen fertilizers. When a sufficient amount of nitrogen plants well bushes, form a dense spike with high weight of 1000 grains. However, at the same time, as a drawback, and an excessive amount thereof adversely affects plant development and productivity. Particularly harmful excess nitrogen nutrition, in which plants grow in the fall and lose frost and winter hardiness. In such crops falls photosynthetic productivity from excessive thickening and vzaimozateneniya, plants more susceptible to diseases and yield of their decline. This article describes the biological evaluation of the effectiveness of different doses of fertilizers and the ratio of their nitrogen and potassium in relation to root rot of winter wheat on the results of observations in 2010-2014, found that the most optimal from a phytosanitary point of view is the ratio of nitrogen and potassium 1.7: 1, which allows you to keep the development of the disease within the economic threshold EPV = 10-15%.
winter wheat
root rot
fertilizers
leached chernozem
yields

Применение фосфорно-калийных удобрений традиционно считается важным приемом, улучшающим фитосанитарное состояние агроценозов [2]. Повышение уровня калийного питания растений обеспечивает формирование у них более прочных скелетных тканей, а также клеточных стенок и кутикулы, что препятствует проникновению фитопатогенов внутрь клетки. Более того, при усилении процессов метаболизма в оптимальных условиях калийного питания замедляется распад органических веществ, таким образом, в растениях отсутствуют низкомолекулярные углеводы и растворимые азотные соединения, которые служат питательным субстратом для патогенной микрофлоры. В условиях достаточного калийного питания в растении активизируется биосинтез фенольных соединений, играющих важную роль в иммунитете растений [4; 6;7]

Имеются данные, что применение калийных удобрений повышает устойчивость многих культурных растений к мучнистой росе и ржавчине, корнеплодов – к гнилям при хранении.

С другой стороны, азотные удобрения, создавая избыток нитратов в почве, усиливают ее кондуктивные свойства, в результате чего фитопатогенные микромицеты не только становятся преобладающими, но и способны при оптимальных условиях активно заражать восприимчивые растения. Известны случаи повышения восприимчивости растений к ржавчине и мучнистой росе при внесении избытка азотных удобрений.

Более того, по данным В.А. Чулкиной и др. (2009), при избытке нитратов многие бактерии-антагонисты утрачивают способность продуцировать антибиотики и другие биологически активные вещества. В этих условиях увеличивается численность фитопатогенных грибов в почве и усиливается поражение растений корневой гнилью[9].

Но известны и противоположные факты, например, повышение устойчивости к пероноспорозу табака и подсолнечника при некотором избытке азота.

Таким образом, в каждом отдельном случае требуется оценка влияния удобрений на поражаемость сельскохозяйственных культур теми и иными заболеваниями.

Цель исследования

Заключается в оптимизации применения удобрений на основе балансовых методов расчета норм туков для достижения программируемого уровня урожайности озимой пшеницы в зоне умеренного увлажнения Ставропольского края.

Материалы и методы исследования

Почвенный покров хозяйства однороден, отмечается залегание почв большими контурами. Почвы хозяйства представлены черноземом выщелоченным, мощным, малогумусным, тяжелосуглинистым, основанным на лессовидном суглинке. Содержание органического вещества в слое почвы 0-20 см. находится в пределах 5 ,8 до 6,2%. Его запасы в 0-100 см. слое достигают 500-550 т/га. Концентрация ­ подвижного фосфора по Мачигину – 21-26 мг, обменного калия – 260 – 280 мг/кг почвы. Почвы имеют довольно плотное сложение 1,15-1,36 г/см3. Реакция почвенного раствора слабокислая и нейтральная рН 5,6-6,5. Почвы имеют среднюю обеспеченность подвижным фосфором, среднюю и высокую по калию.

Методика исследований: делянки размещены по методу рендомизированных повторений, повторность опыта 3-х кратная. Ширина – 12, длинна 80 м, общая S опыта – 960м2, учетная S опыта – 528м2 [3].

Опыт двухфакторный, представленный следующими факторами: Фактор А – планируемая урожайность озимой пшеницы – сорт Зустрич 4,0, 5,0 и 6,0 т/га Фактор В – способы расчета минеральных удобрений:

Схема опыта представлена следующим образом:

1.контроль – без удобрений

2. рекомендованная – N60P60K30 (Агеев В.В. и др.);

3.планируемый урожай 4,0 т/га по методике СНИИСХ и агрохимцентр «Ставропольский» (1987г.) – N60P34K34*;

4. планируемый урожай 4,0 т/га по методике Агеева В.В. – N68P44K24;

5. планируемый урожай 5,0 т/га по методике СНИИСХ и агрохимцентр «Ставропольский» (1987г.)- N105P60K60*

6. планируемый урожай 5,0 т/га по методике Агеева В.В. – N90P67K40*;

7. планируемый урожай 6,0 т/га по методике СНИИСХ и агрохимцентр «Ставропольский» (1987г.) – N126P80K72*

8. планируемый урожай 6,0 т/га по методике Агеева В.В. – N110P82K51*

* - дозы удобрений на основе агрохимического анализа

Расчет доз минеральных удобрений на планируемую урожайность озимой пшеницы 4.0, 5.0 и 6.0 т/га проводился по двум методикам. В соответствии с первым подходом, разработанным В.В. Агеевым [1], дозы фосфорных и калийных удобрений рассчитывались следующим образом:

, где:

Д–доза Р2О5и К2О, кг/га;

В – вынос Р2О5  и К2О с планируемым урожаем зерна, кг/га;

Кn– коэффициент использования фосфора и калия из почвы от выноса с планируемым урожаем зерна (0.47-0.66 для фосфора и 0.58-0.70 для калия с учетом содержания в почвах подвижных форм фосфора и калия и планируемой урожайности);

Ку – коэффициент использования фосфора и калия из удобрений(40 и 70% соответственно).

Дозы азотных удобрений рассчитывались по преобразованной формуле:

, где:

К – отношение выноса N с планируемым урожаем зерна к выносу Р2О5  с планируемым урожаем зерна;

Ку – коэффициент использования азота из удобрений (70%).

Согласно второй методике, разработанной специалистами Ставропольского НИИСХ и ГЦАС «Ставропольский» [5], дозы удобрений были рассчитаны по формуле:

, где:

У – планируемая урожайность зерна, ц/га;

В – вынос N, Р2О5  и К2О с 1 ц планируемого урожая зерна, кг;

Кк– коэффициент компенсации выноса элементов питания за счет удобрений (0.49-0.52 для азота, 1.10-1.36 для фосфора и 0.30-0.43 для калия в зависимости от планируемого уровня урожайности).

Кроме того, был включен контрольный вариант (без удобрений) и вариант со средне-рекомендованными дозами удобрений для данной почвенно-климатической зоны. Хлористый калий вносили под вспашку, аммофос – при посеве, аммиачную селитру – в ранневесеннюю подкормку[8].

Результаты исследования и их обсуждение

Согласно многолетних данных в месте проведения опытов отмечается повышенный температурный режим в летний и осенний периоды. В зимний период температурный режим и снежный покров неустойчив. Весна затяжная, холодная, температурный режим неустойчив. Среднее количество осадков выпадающих в год – 623 мм. Средняя годовая температура воздуха – 9,2 °

Результаты по оценке биологической эффективности различных доз удобрений и соотношения в них азота и калия в отношении корневой гнили озимой пшеницы представлены на рисунке 1.

Исследования показали, что снижение дозы калия ниже K30 не оправдывает себя с фитосанитарной точки зрения, так как приводит к увеличению развития корневой гнили до уровня контроля без удобрений. Рекомендованная доза удобрений  N60P60K30 позволяет снизить данный показатель в 1,9 раза.

Анализ пораженности растений озимой пшеницы корневой гнилью в зависимости от дозы удобрений при увеличении планируемой урожайности до 5-6 т/га приводит к выводу о фитосанитарном значении пропорции между элементами питания. Установлено, наиболее оптимальным с фитосанитарной точки зрения является соотношение азота и калия 1,7:1, которое позволяет удерживать развитие заболевание в пределах экономического порога вредоносности ЭПВ=10-15%.

Рисунок 1. – Пораженность растений озимой пшеницы корневой гнилью в зависимости от дозы минерального питания (среднее за 2010-2014 гг.):

1 – контроль (без удобрений); 2 – N60P60K30; 3 – N60P34K34; 4 – N68P44K24;  5 – N105P60K60; 6 –  N90P67K40; 7– N126P80K72; 8 – N110P82K51.

Смещение в сторону повышения данного соотношения до 2,2-2,8:1 приводит к развитию заболевания в пределах верхнего уровня ЭПВ и выше.

Из данных приведенных в таблице 1 видно, что в среднем за 4 года исследований оба метода расчета норм удобрений обеспечили программированный уровень урожайности озимой пшеницы 4 т/га N60P34K34 и N68P44K24. Программированный уровень 5,0 и 6,0 т/га достигнут не был, но  наибольшая достоверность программирования 99% была получена при внесении дозы N126P80K72 на планируемы урожай 6,0 т/га по методике расчета В.В. Агеева [8].

Таким образом, мы видим, что чем выше дозы удобрений, тем пораженность озимой пшеницы корневой гнилью меньше, а продуктивность будет выше.

Таблица 1

Урожайность озимой пшеницы в умеренно-влажной зоне Ставропольского края на основе оптимизации минерального питания за 2010-2014 гг.

Дозы удобрений

Методика расчета*

Планируемая урожайность

Урожайность, т/га

средняя

2010-2011

2011-2012

 

2012-2013

2013-2014

 

0

контроль

-

3,12

2,63

3,74

3,25

3,19

N60P60K30

рекомендованная

-

4,3

3,60

4,90

3,91

4,18

N60P34K34

1

 

4,0

4,15

3,72

4,43

4,15

4,11

N68P44K24

2

4,39

3,93

4,85

4,10

4,32

N105P60K60

1

 

5,0

4,63

4,34

5,57

4,90

4,86

N90P67K40

2

5,17

4,21

5,42

4,62

4,90

N126P80K72

1

 

6,0

6,02

4,91

6,91

5,85

5,92

N110P82K51

2

5,8

4,61

6,23

5,94

5,65

НСР05

-

-

0,27

0,32

0,45

0,30

0,25

Sх,%

-

-

3,6

4,6

3,3

4,3

4,6

                 

* 1- Методика расчета по Агееву В.В.

* 2- Методика расчета ученых СНИИСХ и  агрохимцентр «Ставропольский»

Вывод

Таким образом, результаты исследований свидетельствуют, что регулирование оптимального и сбалансированного уровня минерального питания растений является одним из факторов оздоровления фитосанитарного состояния посевов озимой пшеницы.

Рецензенты:

Цховребов В.С., д.с.-х.н., профессор, заведующий кафедрой почвоведения имени В.И. Тюльпанова, ФГБОУ ВПО «Ставропольский государственный аграрный университет», г. Ставрополь;

Дорожко Г.Р., д.с.-х.н., профессор кафедры общего и мелиоративного земледелия, ФГБОУ ВПО «Ставропольский государственный аграрный университет», г. Ставрополь.