Особенности состояния посевов озимых колосовых культур ранней весной 2021 года и расчет оптимальной дозы их первой азотной подкормки

Особенности состояния посевов озимых колосовых культур весной 2021 года связаны в основном с летней засухой 2020-го, когда на непаровых и, особенно, поздноубираемых предшественниках всходы были получены с большим опозданием и растения ушли в зиму в фазе начала кущения. К настоящему времени они находятся в фазе кущения, но общая густота агрофитоценоза (АФЦ) остается низкой. При этом отсутствует или слабо развита вторичная корневая система. Кроме того, в глубоких слоях почвы (в горизонте 70 - 130 см) сохраняется дефицит доступной влаги. Помимо всего вышеперечисленного одной из особенностей этого года является раннее начало весенней вегетации растений.

Одним из важных факторов, влияющих на биологическую и зерновую продуктивность агрофитоценоза озимых культур, является первая азотная подкормка. Азот входит в состав белков, нуклеиновых кислот, ферментов, он стимулирует фотосинтез. Благодаря ему растения активно набирают зеленую массу и формируют густой стеблестой. Нехватка азота не только приводит к снижению урожайности, но и значительно снижает качество зерна. Поскольку зимой нитратный азот промывается в глубокие слои почвы (глубже 70 - 100 см), а аммонийный азот рано весной используется слабо в связи с недостатком метаболитов фотосинтеза, внесение первой азотной подкормки является обязательным агротехническим приемом.

Задача ранневесенней подкормки заключается в том, чтобы к началу выхода растений в трубку иметь на поле необходимое количество стеблей, обеспечивающее 600 - 800 колосьев на 1 м² в период колошения. Внесение с подкормкой легкоусвояемых форм азота весной ускоряет процесс кущения, повышает густоту продуктивного стеблестоя, увеличивает количество колосков в колосе. При этом не стоит забывать и о том, что чрезмерное внесение азота может привести к непродуктивному кущению, вытягиванию стеблей и полеганию.

Сроки проведения первой азотной подкормки озимых колосовых культур связаны с динамикой среднесуточных температур в ранневесенний период. Ее следует проводить не ранее 25 февраля, если отсутствует снежный покров, а среднесуточная температура воздуха установилась > 5 - 6˚ С. Более раннее проведение азотной подкормки нецелесообразно в связи с высокой вероятностью сильных заморозков в феврале, при которых растения озимых культур, получившие азотную подкормку, могут быть значительно повреждены.

При проведении первой азотной подкормки в первую очередь следует подкормить слаборазвитые посевы, особенно по пропашным предшественникам.

Используемая в настоящее время методика расчета дозы первой азотной подкормки является очень неточной (детерминация всего ~50%). Для более верного определения дозы первой азотной подкормки необходимо учитывать обеспеченность почвы элементами минерального питания (NPK), их сбалансированность, густоту посева к моменту подкормки и планируемую урожайность.

На основании многолетних исследований, системного анализа большого массива данных и компьютерного моделирования нами были выделены признаки, детерминирующие дозу азотной подкормки, определена их значимость и рассчитана математическая модель, которая описывает множественную нелинейную зависимость дозы первой азотной подкормки озимой пшеницы от вышеуказанных факторов. Оказалось, что дисперсия дозы первой азотной подкормки зависит от дисперсии уровня азота нитратов (N-NO3) в почве (в слое 0 - 20 см) на 9,5%; уровня азота аммония (N-NH4) в том же слое на 17,1%; уровня усвояемого фосфора (P2O5) в слое почвы 20 - 40 см на 18,5%; уровня обменного калия (K2O) в том же слое на 19,4%; дисперсии густоты АФЦ на 18,4%; дисперсии планируемой урожайности на 13,1%, что в сумме составляет детерминацию >80%.

Таблица 1. Характеристика пяти уровней эффективного плодородия почвы, обусловливающих пять уровней урожайности озимой пшеницы

Таким образом, оптимальная доза подкормки связана с уровнем эффективного плодородия почвы, сбалансированностью в ней элементов минерального питания, густотой АФЦ и планируемой урожайностью.

Для упрощения работы по определению оптимальной дозы 1-й азотной подкормки нами были рассчитаны пять эталонных вариантов эффективного плодородия почвы, которые существенно отличаются по исходному содержанию элементов минерального питания (от низкого до высокого), но близки между собой по их соотношению (N-NO3:N-NH4:P2O5:K2O~ 0,1:0,2:1:10).

Затем с помощью рассчитанной нами математической модели, компьютера и программы «Excel» были определены оптимальные дозы 1-й азотной подкормки озимой пшеницы для пяти уровней урожайности и эффективного плодородия почвы, а также восьми уровней густоты АФЦ (табл. 2).

Таблица 2*. Оптимальные дозы первой азотной подкормки озимой пшеницы в зависимости от планируемой урожайности, уровня эффективного плодородия почвы и густоты агрофитоценоза, кг д. в./га

* – данные для расчетов были получены в годы с хорошей влагообеспеченностью (>140 мм продуктивной влаги в слое почвы 0 - 100 см) и ранним началом весенней вегетации озимой пшеницы.

Для того чтобы по этой таблице определить оптимальную дозу 1-й азотной подкормки на конкретном поле озимой пшеницы, прежде всего следует выбрать строчку с планируемой урожайностью на этом поле (например, 65 ц/га); затем колонку с фактической густотой АФЦ на выбранном поле (например, 1000 стебл./м²) и, наконец, на пересечении строчки и колонки найти искомую дозу. В данном конкретном случае она будет равна 55 кг д. в./га.

При рассмотрении результатов расчетов в целом можно заметить, что на тех вариантах, где уровень эффективного плодородия почвы был низок (варианты 1 и 2, табл. 2), наблюдается прямая связь дозы подкормки с густотой продуктивного стеблестоя АФЦ (чем больше густота, тем выше доза подкормки), что, вероятно, связано с недостаточной обеспеченностью растений элементами минерального питания. В то же время на более высоком фоне (варианты 3 - 5) наблюдается обратная зависимость, т. е. с увеличением густоты АФЦ расчетная доза первой азотной подкормки уменьшается.

С другой стороны, увеличение планируемой урожайности при низкой густоте АФЦ (до 700 стебл./м²) даже при улучшении эффективного плодородия почвы требует повышения дозы подкормки, а при высокой густоте (>700 стебл./м²) мы наблюдаем обратную картину.

Так как озимый ячмень относится к злаковым культурам, то для него можно использовать ту же методику расчета дозы подкормки, что и для озимой пшеницы, но полученную величину следует уменьшить на 10%.

За последние 5 месяцев (сентябрь – январь) выпадение осадков в сравнении со средней многолетней нормой составило всего 65%. Поэтому есть основание считать, что в глубоких горизонтах почвы к началу марта будет наблюдаться дефицит усвояемой влаги.

Поэтому, если запасы продуктивной влаги в почве будут низкими (в слое 0 - 100 см 100 - 140 мм), доза подкормки должна быть уменьшена (на 25%), а если очень низкими (< 100 мм), то дозу снижают еще больше (на 50%).

Ю. ОСИПОВ, главный научный сотрудник, д. б. н.,
А. НОВИКОВА, м. н. с.,М. ТКАЧЕНКО, м. н. с., агротехнологический отдел НЦЗ им. П. П. Лукьяненко