Таблица 4

Качество зерна яровой пшеницы сорта Фора в зависимости от сроков посева в 2001 году

4.5 Азотный режим почвы

Азот один из основных элементов, необходимых для растений. Он входит во все простые и сложные белки, которые являются главной составной частью растительных клеток (А.М. Лыков, 1985).

Валовое количество азота в почвах составляет 0,1 - 0,5%. Азот в почве представлен главным образом органическими соединениями, 95 - 99% из которых растения не могут усваивать непосредственно. Однако в течение теплого времени года часть гумуса (1-5% его содержания) разлагается микроорганизмами и азот высвобождается в доступной для растений форме. Растения способны усваивать из почвы только азот минеральных солей, обеспеченность последними зависит от скорости разложения органического вещества почвы, которая, в свою очередь, определяется свойствами почвы, условиями внешней среды (П.М. Смирнов, 1975).

При хорошей аэрации почв, то есть хорошем физическом состоянии, образующийся в почве в процессе минерализации азот аммония быстро окисляется до нитратов, поэтому преобладающей минеральной формой азота в почвах является азот нитратов (Б.А. Ягодин, 2002).

Интенсивность минерализации органического вещества в разных почвах неодинакова. Черноземы богаты органическим веществом, имеют мощный перегнойный горизонт и благоприятные условия для нитрификации (большое количество нитрифицирующих микроорганизмов, благоприятная температура, нейтральная и близкая к ней реакция почвы). Поэтому черноземы накапливают достаточно большое количество нитратов.

Ранней весной нитрификация развивается медленно, так как в это время микробиологическая деятельность ослаблена вследствие низкой температуры почвы и анаэробных условий, вызванных насыщенностью водой почвы после ее оттаивания. По мере прогревания почвы количество нитратов возрастает и достигает максимума летом, а к осени снова убывает.

На скорость окисления аммиака до нитратов влияют также удобрения. Минеральные удобрения повышают интенсивность биологических процессов в почве, так как являются источниками питания микроорганизмов (П.М. Смирнов, 1975).

Условия азотного питания оказывают большое влияние на рост и развитие растений. При недостатке азота рост их резко ухудшается. При нормальном азотном питании растений повышается синтез белковых веществ, ускоряется рост и несколько замедляется старение листьев. Растения образуют мощные стебли и листья, хорошо растут и кустятся, улучшается формирование репродуктивных органов, что повышает урожайность (В.В. Церлинг, 1990).

Диагностика азотного питания по содержанию нитратного азота в почве требует ежегодного осеннего или весеннего агрохимического обследования почв. Так как эффективность азотных удобрений непосредственно связана с содержанием минерального азота в почве в слое 0-40 см в весенней период и, как правило, проявляется при содержании нитратного азота менее 15 мг/кг почвы (В.П. Ковриго, 2000).

Данные результатов исследования динамики нитратного азота в опыте представлены в таблице 5.

Таблица 5

Динамика нитратного азота в почве под яровой пшеницей Фора при разных сроках посева в среднем за 2 года

Вода является одним из не заменимых факторов, определяющих жизнедеятельность организмов, растений. Нормальное развитие растений и микроорганизмов невозможно без достаточного количества влаги. Для создания одного грамма сухого вещества растения расходуют от 200 до 1000 граммов воды. С водой в растения поступают питательные вещества, почвенная влага оказывает прямое и косвенное влияние на развитие растений (М.Н. Гуренев,1988).

Вода, как терморегулирующий фактор, определяет расход тепла из почвы и растений вследствие испарения и транспирации.

Количество влаги в почве очень динамично и определяется как её поступлением с осадками, так и свойствами удержания, сохранения и передвижения самой почвой. Влага в почве постоянно движутся - расходуется растениями, испаряется в воздух, передвигается в глубокие горизонты. Временами наблюдается аккумуляция влаги в почве в результате конденсации паров воды, восходящих токов из глубоких горизонтов, и других статей водного баланса (Кауричев, 1989г.).

Способность почвы поднимать влагу из нижних слоёв в корнеобитаемый, имеет огромное имеет огромное значение. Тяжёлые почвы имеют хорошую водоподъёмную способность. Корни злаков растений развиваются до 1,5 -2,0 м. Однако, основная масса корней у яровой пшеницы находится в слое 0 - 50 см. В агрономической практике важно учитывать общий и полезный запас воды в почве, так как только полезный запас влаги идёт на формирование урожая. Количество полезной воды в почве определяется как разность между общим и труднодоступным запасом влаги.

Установление сроков посева культур, в том числе и яровой пшеницы, тесным образом связано с совмещением наибольшей потребности культуры во влаге с календарными сроками выпадения осадков определённой территории.

Определение запасов влаги в черноземе выщелоченном тяжёлосуглинистом в опыте с различными сроками посева скороспелого сорта яровой пшеницы Фора показали. Растение нормально развивается только при постоянном и достаточном количестве влаги в почве. Недостаток, как и избыток влаги в почве ограничивает продуктивность растений. В этом случае не эффективными становятся различные агроприёмы, направленные на получение урожаев сельскохозяйственных культур. Водообеспеченность определяется не только количеством поступающей воды в почву, но и её растению по мере потребления. По этому в одинаковых климатических условиях, на полях, одинаково обработанных и имеющих ровною поверхность, содержание влаги в почве может быть различно. При равной влажности почвы могут содержать разное количество доступной воды, что зависит от гранулометрического состава почв, структурного состояния, содержание гумуса и других показателей (Роде, 1965г., 1969г.).

От содержания воды в почве зависит интенсивность протекающих в ней биологических, химических и физико-химических процессов, передвижение веществ в почве, различные режимы, то есть важнейшие показатели почвенного плодородия (Качинский Н.А., 1970г.).

Наличие влаги в почве является лимитирующим урожайность сельскохозяйственным культурным фактором. Запасы воды в почве, учитываемые на протяжении всего вегетационного периода, позволяют судить о влагообеспеченности сельскохозяйственных растений.

Данные запасов общей и продуктивной влаги в почве при возделывании яровой пшеницы сорта Омская в разные сроки посева в 2000 и 2001 годах представлены в таблицах 8 ;9;10;11 соответственно.

Исследование динамики запасов влаги в критические периоды по влаге развития яровой пшеницы показали, что влагообеспеченность растений на чернозёмах выщелоченных достаточно высокая при всех сроках посева. При позднем посеве яровой пшеницы пятого июня верхний 0 -20 слой почвы часто имеет неудовлетворительный запас продуктивной влаги в критические по влаги периоды роста и развития растений. Особенно неблагоприятно это снижение запасов влаги сказывается в периоды слабого развития корневой системы.

При слагающихся погодных условиях 2001 году общий и продуктивный запас влаги на агрофонах Р60 и на N120 Р60 при разных сроках посева различались как в 0 -100 см, 0 -50см, так и особенно, 0 - 20 см слоях (табл. 6). Однако во всех вариантах продуктивный запас влаги был достаточно высоким в слоях 0 - 50см и 0 -20см. При посеве запасы влаги были хорошие и удовлетворительные в слое 0 -20см. Характерно, что во время посева 5.06 влажность почвы составляла около 30 % в поверхностных слоях, и запас продуктивной влаги в слое 0 20 см при этом составил 44 мм. Однако при жаркой погоде верхний слой почвы быстро иссушался, что отразилось на урожайности яровой пшеницы (табл. 7).

Во время кущения только на варианте со сроком посева 15. 05 продуктивный запас влаги в слое 0 -20 см оставался больше 40 мм, а на остальных вариантах снижался до 34 - 36 мм и даже до 23 -20 мм, оставаясь удовлетворительным и близким к неудовлетворительному.

Наибольшей потребностью во влаге характеризуется период кущение - трубкование (Г.В. Коренев, 1983). В этот период только при раннем сроке посева 28.04 запас продуктивной влаги колебался от 33 до 18 мм. В слое 0 -50 см, где сосредоточена основная масса корней это фазы развития яровой пшеницы в этот период запас продуктивной влаги высокий (таблицы 6-9).

Во время колошения верхний 0 -20 см слой почвы имел невысокий запас продуктивной влага во всех вариантах, несмотря на частые осадки. При этом слой почвы 0 - 50 см и 0 - 100 см оставались хорошо обеспеченными влагой. Таким образом, даже в относительно засушливый 2000 год запасы продуктивной влаги в почве являются достаточными для получения высокого урожая зерна.

Чтобы выяснить причину резкого снижения урожайности при позднем сроке посева яровой пшеницы, рассмотрим динамику влажности в корнеобитаемом слое. На рост и развитие растений яровой пшеницы влияет влажность почвы в различных точках корнеобитаемого и нижерасположенного резервного слоя. В засушливый период верхний 10 -15 см слой может сильно иссушатся. Особенно это неблагоприятно сказывается на растениях в период посева - кущения, когда влага необходима для первых этапов органогенеза и когда ещё слабая корневая система не может использовать влагу более важных нижерасположенных слоёв. Развивая корневую систему в поисках скоплений влаги, культурные растения затрачивают значительную энергию (А.М. Лыков, 1985).

На агрофонах Р60 и N120 Р60 влажность почвы наиболее динамична в слое 0 -50 см. Это связано с часто выпадающими осадками года исследований (2001г.) и постепенным перераспределением влаги по профилю почвы. Гранулометрический состав чернозёма выщелоченного не однороден по профилю почвы. Содержание коллоидных и илистых частиц высокое. Водно-воздушные свойства благоприятны. В почвах тяжёлого гранулометрического состава влага передвигается по тонким капиллярам под влиянием сил гравитации и менисковых сил медленно (В.П. Ковриго и др., 2000). Поэтому влажность в почве долго не достигает равновесия даже при десукции. Частые выпадающие осадки вновь нарушают равновесие. Поэтому во всех вариантах опыта даже в слое 50-100 см влажность динамична.

На всех изученных вариантах по срокам посева в 2001 году на агрофоне Р₆₀ влажность почвы даже в верхнем наиболее подвижном физическому испарению слое редко снижалась ниже 70% НВ, то есть влажность почвы была выше влажности разрыва капиллярных связей (ВРК). При ВРК подвижность влаги резко падает, и растения угнетаются. Лишь при сроке посева 15.05 и 05.06 в критические по влаге периоды в верхнем 0-20 см слое почвы влажность снижалась ниже ВРК и составляла 20-22%.

Низкая влажность почвы в фазу кущения обеспечивает наименьшее нарастание биомассы (таблица 3).

На агрофоне N₁₂₀P₆₀ закономерности распределения влаги в профиле аналогичны агрофону Р₆₀. Однако в верхнем, наиболее подверженном физическому испарению 0-20 см слое в фазы трубкования и колошения влажность выше на 0,5-3,5%, чем на агрофоне Р₆₀. Причем, чем раньше посев, тем меньше иссушение поверхностного слоя почвы в эти фазы. Вероятно, это связано с большей биомассой на вариантах с азотными удобрениями. Эти растения создают лучший микроклимат и физические испарения снижаются.

Достаточно часто влажность в слое 0-50 см находилась на уровне наименьшей или полевой влагоемкости.

На агрофоне Р₆₀ и N₁₂₀P₆₀ особо выделяется срок посева 05.06 по влажности почвы в период посев - всходы. При посеве влажность в активном слое составляла около 30%. Но в июне поверхностный слой почвы быстро иссушается и условия для всходов ухудшаются, что нашло отражение в уровне урожайности.

Таким образом, в критические по фазам периоды запасы влаги в почве практически не лимитировали рост и развитие яровой пшеницы при всех сроках посева, кроме позднего - 05.06. Кратковременное иссушение почвы происходило лишь в слое 0-20 см. Это иссушение оказало наибольшее влияние на урожайность при позднем сроке сева.

Таблица 6

Динамика запасов общей и продуктивной влаги в почве под яровой пшеницей сорта Фора в зависимости от сроков посева на агрофоне N120 Р60 в 2000 году