УДОБРЕНИЕ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ

Получение высоких урожаев качественного зерна озимой пшеницы невозможно без интенсивной технологии выращивания культуры, в основе которой лежит комплексный подход к использованию средств химизации, в том числе наиболее ответственно применение расчётных доз минерального удобрения насыщенного как макро-, так и микроэлементами.

По номенклатуре применяемого удобрения в начальный период развития растений необходимо полное фосфорно-калийное обеспечение озимой пшеницы, что способствует формированию мощной корневой системы культуры, накоплению в клетках сахаров и других пластических веществ, приобретения растениями устойчивости к неблагоприятным погодным условиям и возбудителям болезней. Невозможно восполнить недостаток фосфора и калия на начальных этапах развития озимой пшеницы внесением их в поздние фазы.

В части азота, достаточные его запасы в начальный период вегетации культуры не всегда приводят к ожидаемым последствиям. Обильное азотное питание активизирует прирост надземной массы, опережающей развитие корневой системы, вследствие чего формируется крупноклеточная структура ткани, образуется большое число непродуктивных стеблей, через которые свет плохо проникает в нижние ярусы. Неэффективно расходуется влага и питательные вещества, развиваются болезни.

Поэтому всю дозу фосфорно-калийного удобрения нужно вносить до посева озимой пшеницы, а азот в период весенне-летней вегетации. Азотное удобрение является особым фактором, определяющим урожайность культуры. Сроки и дозы азотных подкормок должны способствовать росту корневой системы в глубину и не вызывать избыточной густоты растений культуры.

Для нормального развития озимой пшеницы в осенний период является достаточным 9…12 кг/га содержание азота в пахотном слое почвы. Такое его количество имеется практически после всех предшественников [1, с.28…31], что исключает необходимость внесения азотного удобрения осенью. Целесообразность осеннего азотного удобрения под озимую пшеницу имеет место лишь в следующих случаях:

♦ на лёгких по механическому составу почвах с низким содержанием гумуса,

♦ отсутствия у хозяйствующего субъекта возможности применения органического удобрения,

♦ разрушенной структуры пахотного слоя,

♦ изреженности посевов,

♦ заделки в почву соломы предшественника без азотного удобрения.

Подкормки азотом должны быть тесно увязаны с текущими потребностями культуры в азотном питании. Дату подкормок определяют не календарные сроки, а фазы развития культуры. Только тогда внесённый азот используется наиболее эффективно. По известным рекомендациям [2, с.58…62] подкормки азотом озимой пшеницы производят в соответствии с пиками его потребления культурой (рис. 1). Количество подкормок устанавливают в достаточно широком диапазоне (от трёх до шести), что изобилует неопределённостью и сопутствующей этому расточительностью.

 

Рис. 1. Потребление азота озимой пшеницей.

 

Сузить неопределённость позволяет диагностика потребности растений в питании. Существует несколько диагностических методов. Распространённая листовая химическая диагностика выполняется путём лабораторного анализа. Направлена она на определение химического состава растения. Но в силу вариабельности почвенно-климатических условий, факт накопления в растении элемента питания ещё не является свидетельством его необходимости для развития растения.

Альтернативой листовой химической диагностике является принципиально новый метод функциональной диагностики питания растений по фотохимической активности хлоропластов, позволяющий оценивать не содержание какого-то элемента в растении, а потребности растения в нём в конкретный момент времени.

Сущность нового метода состоит в следующем. Из средней пробы листьев диагностируемых растений готовят суспензию хлоропластов и определяют её фотохимическую активность (контроль). Затем в суспензию вносят испытываемый элемент в определённой концентрации, вновь определяют фотохимическую активность суспензии и сравнивают с контролем. По степени превышения (понижения) фотохимической активности хлоропластов над контролем судят о величине потребности (избытка) испытываемого элемента в растении. Отсутствие различия в фотохимической активности хлоропластов для сравниваемых вариантов свидетельствует об оптимальной концентрации данного элемента в питательной среде. Аналогично оценивают все макро- микроэлементы питания, в которых культура может испытывать потребность.

ОАО «Буйский химический завод» в содружестве с российскими учёными создана уникальная портативная лаборатория функциональной диагностики «Аквадонис», позволяющая проводить экспресс-диагностику растений, как в стационарных, так и полевых условиях (рис. 2).

Рис. 2. Лаборатория функциональной диагностики «Аквадонис».

Посредством лаборатории с высокой точностью определяют потребность культуры в макро- и микроэлементах питания, подбирают необходимую марку и количество необходимого удобрения для некорневых подкормок.

Сроки диагностики потребности растений в любом удобрении (в том числе и в азотном), как и сами подкормки, не могут носить произвольный характер. Они должны иметь научное обоснование. Для установления регламента диагностических действий и последующих подкормок необходима углубленная информация по динамике потребления азота культурой. «Пики» же на кривой потребления азота (рис. 1) практически не выражены, что затрудняет объективное установление регламента подкормок культуры.

С целью повышения информативности кривую потребления азота формализуем, аппроксимируя её с высокой точностью (0,999) полиномом шестой степени:

N = -0,791t6+4,118t5-7,46t4+5,47t3-1,26t2+0,375t ;

где N - потребление азота озимой пшеницей;

        t – фазы развития культуры (время).

Дважды дифференцируя полученную зависимость по времени, получим вначале скорость

dN/dt=-4,75t5+20,56t4-29,86t3+16,41t2-2,52t+0,37,

а затем ускорение

d2N/dt2=-23,74t4+82,24t3-89,58t2+32,81t-2,52

потребления азота озимой пшеницей по фазам развития. Приведенные выражения представлены графически на рис. 3. Величина азота, усвояемого культурой в единицу времени, определяется по кривой скорости dN/dt, а темпы нарастания скорости усвоения азота – по кривой ускорения d2N/dt2.

Рис. 3. Динамика потребления азота озимой пшеницей.

По характеру кривой dN/dt процесс вегетации озимой пшеницы можно подразделить на 5 этапов, являющихся определяющими при назначении диагностических действий и подкормок. Из них два этапа соответствуют нарастанию скорости потребления азота (положительное значение ускорения) и три этапа, когда скорость потребления азота снижается (ускорение отрицательно).

Этап 1. Внутренние ресурсы семени, за счёт которых первоначально осуществляется жизнедеятельность ростка, от начала прорастания постепенно расходуются и скорость потребления азота замедляется.

Этап 2. После того, как кончик колеоптиле выйдет на поверхность поля (фаза 07), процесс фотосинтеза активизируется и величина dN/dt начинает нарастать, достигая своего первого максимума в фазах 21…25 (появление боковых побегов - основное кущение).

Этап 3. Затем наблюдается плавный спад скорости потребления азота, достигая абсолютного минимума в фазах 31…32 (от появления над поверхностью поля первого узла до прощупывания второго узла).

Этап 4. Скорость потребления азота интенсивно нарастает до абсолютного максимума в фазах 49…51 (первые ости - видимые колоски соцветия).

Этап 5. После прохождения 51-ой фазы процесс вегетации растений завершается и скорость потребления азота резко падает до нулевого значения.

Обратный возврат к интегральной кривой потребления азота позволяет установить следующее. За время прохождения первого этапа культура потребляет лишь 3 % азота. Дальнейшее развитие растений на втором, третьем и четвёртом этапах сопряжено с возрастающим потреблением, соответственно, 20, 22 и 34 % азота. Завершающему вегетацию пятому этапу соответствует потребление 21 % азота.

Максимальное ускорение (темпы нарастания скорости потребления азота) соответствует фазам 10…13 и 39.

 

Выводы

Потребность озимой пшеницы в макро- и микроэлементах питания с высокой точностью определяют по фотохимической активности хлоропластов, используя лабораторию функциональной диагностики. Регламент диагностических действий и последующих подкормок азотом устанавливают по формализованным зависимостям от времени потребления, скорости и ускорения потребления элемента озимой пшеницей.

 

Литература

  1. ИНТЕНСИВНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ / Сост. Ю.А. Никитин, П.Н. Бурченко, К.С. Орманджи. – М, Россельхозиздат, 1988. – 303 с.
  2. ЕВСЕЕВА Р.П. Как выращивать озимые зерновые // Журнал по современному ведению сельского хозяйства «Суперагро»: Специальный выпуск. – 1992.