Формирование урожая и качества яровой пшеницы в зависимости от доз азотных удобрений и содержания подвижного фосфора в дерново-подзолистой почве

Объект, условия и методы исследований
Исследования по теме диссертации проведены в период с 2017 по 2020
год, в вегетационных сосудах работа проводилась в 2017-2019 гг. в вегетаци-
онном домике кафедры агрономической, биологической химии и радиологии
ФГБОУ ВО РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, в сосудах Митчерлиха,
вмещающих по 5 кг сухой почвы в соответствии с общепринятой методикой.
Полевые исследования проводились в 2018-2020 гг. на Полевой опытной
станции ФГБНУ ВНИИ Агрохимии им. Д.Н. Прянишникова, пгт. Барыбино,
Домодедовского района Московской области. Объектами исследований были
выбраны форма азотных удобрений в виде аммиачной селитры, фосфатный
режим дерново-подзолистых почв, также сорт яровой мягкой пшеницы
(Triticum aestivum L.) Любава селекции ФГБНУ «Федеральный исследова-
тельский центр Немчиновка», включенного в реестр в 2012 г. и районирован-
ного для выращивания в центральном регионе.
Для заполнения вегетационных сосудов использовали пахотный гори-
зонт дерново-подзолистой почвы с полевых опытов, проводимых на Цен-
тральной опытной станции ФГБНУ ВНИИ агрохимии имени Д.Н. Пряниш-
никова. Почву отбирали с территории делянок с низким (≤ 50 мг/кг), средним
(51-100 мг/кг) и высоким содержанием подвижного фосфора (150-250 мг/кг)
(по Кирсанову). Схема опыта включала в себя шесть вариантов в четырех по-
вторностях с возрастающими дозами азота аммиачной селитры 1. N0; 2. N50;
3. N100; 4. N150; 5 N200; 6. N250 мг N/кг почвы.
Полевые мелкоделяночные опыты проводили в 2018-2020 гг. на терри-
тории Центральной опытной станции ФГБНУ ВНИИ агрохимии имени Д.Н.
Прянишникова пгт. Барыбино, Домодедовского района Московской области.
Опыты проводились по единой схеме на фонах с низким (46 мг/кг), средним
(76 мг/кг) и повышенным (108 мг/кг) содержанием подвижного фосфора (по
Кирсанову), которые создавали осенью 2017 г. путем внесения фосфоритной
муки из расчета 300 и 700 кг P2O5/га. Содержание легкодоступных фосфатов
по Карпинскому-Замятиной соответствовало среднему – 0,16, 0,12 мг/л и вы-
сокому уровню – 0,24 мг/л. Схема опыта включала в себя четыре варианта в
четырех повторностях с возрастающими дозами азота аммиачной селитры (кг
N/га) 1. Фон К120; 2. N60; 3. N90; 4. N120. Площадь учетной делянки 1 м2.
Аммиачную селитру вносили вручную на каждую учетную делянку, делянки
по полю располагались последовательно.
Посев проводили туковысевающей сеялкой с шириной захвата 3,6 мет-
ра, с междурядьем 15 см. Норма высева составила рекомендованную для
данного сорта из расчета 230 кг/га. Сроки сева определялись погодными ус-
ловиями каждого сезона. Так в 2018 году посев проводили 8 мая, в 2019 25
апреля и 2020 27 апреля. Перед посевом опытный участок подвергался куль-
тивации с боронованием.
В среднем за годы исследований почва характеризовалась следующими
агрохимическими показателями: содержание гумуса 1,4-1,7%, pHKCl 4,5-5,4,
гидролитическая кислотность 3,1-2,5 мг-экв/100 г, сумма поглощенных осно-
ваний 12,2-13,1 мг-экв/100 г, степень насыщенности основаниями 79-83%,
содержание легкогидролизуемого азота 37,0-41,0 мг/кг, обменного калия 186-
244 мг/кг, содержание подвижных форм фосфора 38-176 мг/кг. Анализы поч-
вы выполняли по соответствующим ГОСТам и общепринятым методикам.
В течение сезонов вегетационного и полевого опытов велись фитоса-
нитарные наблюдения за посевами яровой пшеницы. При обнаружении вред-
ных объектов (сорняков, вредителей, болезней) были приняты соответст-
вующие меры борьбы с помощью ХСЗР согласно регламентам их примене-
ния.
Статистическую обработку результатов опыта проводили при помощи
программ STRAZ и MS Excel. Расчет выноса элементов питания и коэффици-
ентов использования из удобрений проводили согласно общепринятым мето-
дикам. Содержание элементов питания в растительных образцах проводили
после мокрого озоления по методу Кьельдаля (ГОСТ 26107-84). Валовое со-
держание фосфора – колориметрически, методом Труога-Мейера (ГОСТ
26657-97); калия – на пламенном фотометре (ГОСТ 30504-97); азота – микро-
методом Кьельдаля. Основные показатели качества зерна – методом инфра-
красной спектроскопии.
Метеоусловия в годы проведения полевых исследований были разные.
Вегетационный период 2018, 2019 года отличался повышенными температу-
рами и недостаточным количеством осадков, средняя температура мая в 2018
году была выше на + 3 оС относительно средних многолетних данных, а мак-
симальная температура превысила отметку 27 оС. В июне того же года мак-
симальная температура воздуха превышала 30 оС и сопровождалась недоста-
точным количеством осадков, совокупность данных факторов отрицательно
повлияло на полученный урожай.
В сезоне 2019 года средняя температура мая и июня превышала + 3,1 –
о
2,6 С, а средняя температура июля отклонилась в обратную сторону
на –2,5 оС. Высокая температура воздуха и недостаточное количество влаги в
период закладки потенциала на будущий урожай привело к значительно
снижению продуктивности яровой пшеницы.
В течение вегетационного сезона 2020 г. метеоусловия складывались с
обильным количеством осадков и умеренными температурами. Количество
осадков в мае и июне превышали средние многолетние данные на 80 и 52 %,
а умеренные температуры воздуха положительно повлияли на полученные
результаты исследований, но стоит отметить, что повышенное увлажнение и
теплые условия, спровоцировали вспышки болезней листьев и стеблей, в ре-
зультате чего было принято решение о проведении 2-й фунгицидной обра-
ботки в фазу колошения, начало цветения.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Формирование урожайности яровой пшеницы в зависимости от доз
азотных удобрений и обеспеченности почв подвижными фосфатами
В условиях вегетационного и полевого мелкоделяночного опыта изуча-
лось влияние доз азотных удобрений в зависимости от содержания подвиж-
ного фосфора в почве на урожайность яровой пшеницы сорта Любава.
Результаты вегетационного и полевого опытов говорят о том, что на
урожай яровой пшеницы повлияли как дозы азотных удобрений, так и обес-
печенность дерново-подзолистых тяжелосуглинистых почв подвижным фос-
фором (табл. 1, 2).
Таблица 1 – Урожай яровой пшеницы и окупаемость азотных удобрений
в вегетационном опыте за 2017-19 гг.
Масса зерна, г/сосудПрибавка Окупае-
Вариантв сред-урожая, мость,
2017 г. 2018 г. 2019 г.немг/сосуд N г/г
P2O5 – 38 мг/кг
Контроль4,64,97,05,5–
N505,78,612,89,13,614,4
N1008,812,217,712,97,414,8
N15010,613,818,514,38,811,7
N20010,812,418,914,08,58,5
N2507,910,819,112,67,15,7
НСР 051,11,51,60,9–
P2O5 – 75 мг/кг
Контроль7,05,55,96,1–
N5012,410,813,912,36,224,8
N10014,014,018,415,59,418,8
N15015,815,022,317,711,615,5
N20016,414,519,116,710,610,6
N25016,413,620,116,710,68,5
НСР 051,01,02,40,9–
P2O5 – 176 мг/кг
Контроль8,28,07,17,8-
N5012,611,314,512,85,020,0
N10015,213,520,516,48,617,2
N15015,714,624,218,210,413,9
N20015,714,124,618,110,310,3
N25015,515,526,219,111,39,0
НСР 052,61,32,01,2–

В течение трех лет в вегетационном опыте наблюдалась устойчивая
тенденция увеличения массы зерна при увеличении доз азотных удобрений
от 50 до 150 мг N/кг при низкой и средней обеспеченности почвы фосфором
и варьировала в диапазоне 9,1-14,3 и 12,3-17,7 г/сосуд, соответственно при
высоком содержании P2O5 урожай зерна неизменно возрастал с каждой дозой
вплоть до максимальной и составил 19,1 г/сосуд (табл. 1).
Между величиной урожая зерна и дозами азотных удобрений была вы-
явлена прямая, умеренная по тесноте связь (r=0,68). Также установлена зна-
чимая по тесноте и прямая по направлению связь между величиной урожая и
содержанием в почве подвижного фосфора (r=0,42). При этом в вегетацион-
ном опыте выявлена связь между полученными прибавками урожая и дозами
азотных удобрений, на почве с низким содержанием фосфора данный показа-
тель не отразил значимой зависимости, на почве со средним содержанием
фосфора коэффициент корреляции составил – 0,43 и с высоким содержанием
фосфора – 0,44, что свидетельствует о повышении эффективности азотных
удобрений по мере улучшения фосфатного режима почв.

Таблица 2 – Урожай яровой пшеницы и окупаемость азотных удобрений в
полевом мелкоделяночном опыте за 2018-20 гг.
Масса зерна, г/м2Прибавка
Окупае-
Вариантв сред- урожая,
2018 г. 2019 г. 2020 г.мость, N г/г
немг/м2
P2O5 – 46 мг/кг
Фон К120149108178145–
N60193128227183386,3
N90193123295204596,6
N120225125325225806,7
НСР 0532132414–
P2O5 – 76 мг/кг
Фон К120194153198182–
N60214164254211294,8
N90242183323249677,4
N120238188351259776,4
НСР 0526323018–
P2O5 – 108 мг/кг
Фон К120174154212180–
N60207177269218386,3
N90211209341254748,2
N1202272563692841048,7
НСР 0532292116–

Согласно полученным данным в среднем за три года, самая высокая
прибавка урожая зерна яровой пшеницы от азотных удобрений составила 8,8
г/сосуд при низкой обеспеченности почв Р2О5 и средней 11,6 г/сосуд, в диа-
пазоне доз азота от 50 до 150 мг/кг почвы, дальнейшее увеличение доз азота
не приводило к росту прибавки урожая. На почвах с повышенным содержа-
нием доступного Р2О5 прибавка урожая яровой пшеницы составила 11,3
г/сосуд при дозе азота 250 мг/кг почвы.
В среднем за три года окупаемость азотных удобрений прибавкой уро-
жая в вегетационном опыте варьировала от 5,7 до 24,8 г/г. С увеличением доз
азотных удобрений, снижалась их окупаемость. На почвах с низким содер-
жанием фосфора данный показатель снижался с 14,4 до 5,7 г/г, со средним от
24,8 до 8,5 и высоким от 20,0 до 9,2 г.г. Увеличение содержания доступного
фосфора в почве позволили увеличить окупаемость азотных удобрений при-
бавкой урожая яровой пшеницы (табл. 1).
В полевом мелкоделяночном опыте получены аналогичные результаты.
На протяжении трех лет наблюдалась устойчивая тенденция увеличения
урожая от каждой дозы азотных удобрений на почвах низкой, средней и вы-
сокой обеспеченности почв фосфором (табл. 2).
В среднем за три года урожай яровой пшеницы варьировал от 145 до
225 г/м2 на почве с низким содержанием подвижных фосфатов, от 182 до 259
г/м2 средним и от 180 до 284 г/м2 с высоким содержанием фосфора.
Наиболее высокий сбор зерна был получен при максимальной дозе
азотных удобрений на почве с повышенным содержанием подвижного фос-
фора.
Установлено, что между величиной полученного урожая зерна и доза-
ми азотных удобрений была выявлена значимая по тесноте связь (r=0,48).
Связь между прибавками урожая и дозами азотных удобрений при низком и
среднем содержании подвижного фосфора не характеризуется значимым ко-
эффициентом корреляции, а на почвах с высоким содержанием фосфора дан-
ный показатель равен – 0,62.
В среднем за три года прибавка урожая яровой пшеницы от внесения N
120 кг/га на почве с низким содержанием фосфора составила 80 г/м2, на поч-
ве с средним и высоким содержанием подвижных фосфатов 77 г/м2 и 104 г/м2
соответственно.
Окупаемость одного грамма азота прибавкой урожая в среднем за три
года опыта показала, что увеличение доз азотных удобрений до 90 кг/га на
почвах с низким и средним содержанием доступных фосфатов способствова-
ло повышению окупаемости грамма азота до 6,6 и 7,4 г зерна. Дальнейшее
увеличение доз азотных удобрений не привело к значимому увеличению
данного показателя, а на почвах со средним содержанием Р2О5 напротив сни-
зили его. На почве с повышенным содержанием фосфора окупаемость грам-
ма азота прибавками урожая повышалось с каждой дозой азота от 6,3 до 8,7 г
зерна на 1 г N (табл. 2), т.е. достаточная обеспеченность почв фосфором спо-
собствует лучшей окупаемости удобрений прибавками урожая.
Биометрические данные растений яровой пшеницы в зависимости
от доз азотных удобрений и содержания подвижного фосфора в почве
В ходе 3-х летних исследований установлено влияние как доз азотных
удобрений, так и содержание подвижного фосфора в дерново-подзолистой
почве на формирование растений яровой пшеницы. Средняя площадь листьев
яровой пшеницы в вегетационном опыте в фазу 3-5 листьев в среднем по
опыту варьировалась 12,1-26,3 см2 с максимумом при дозе азота 250 мг/кг и
высоком обеспечении почв фосфором. Высота растений в данную фазу уста-
новлена в пределах 6,5-15,5 см, также с максимальным показателем при вы-
соком содержанием подвижного фосфора и дозой азота 250 мг/кг. Аналогич-
ная тенденция к нарастанию площади листьев наблюдается в фазы выхода в
трубку и колошения, начало цветения, с увеличением данного показателя по-
рядка 22 % между вариантами опыта. В тоже время высота растений яровой
пшеницы в данные фазы значимо изменяется как от содержания подвижного
фосфора, так и в диапазоне доз азотных удобрений 50-150 мг/кг и находиться
в пределах 39,6-105,9 см.
Данные таблиц 3, 4 отражают изменение структуры урожая в зависи-
мости от доз азотных удобрений и обеспеченности почв подвижным фосфо-
ром в вегетационном и полевом опытах в среднем за три года исследований.
Установлено, что достаточная обеспеченность растений фосфором способст-
вовала формированию более крупного зерна по сравнению с растениями, вы-
ращенными на почве с низким содержанием P2O5.

Таблица 3 – Структура урожая яровой пшеницы в вегетационном опыте
в среднем за 2017-19 гг.
Кол. зе- Длина
Масса 1000Масса 1Отношение
Вариантрен в ко- колоса,
зерен, г.колоса, г.поб. пр./осн.
лосе, г.см
P2O5 – 38 мг/кг
Контроль29,20,42114,11,5
N5032,60,67167,01,7
N10036,70,94209,51,2
N15038,40,972110,71,1
N20037,50,962111,51,1
N25035,10,882011,01,2
НСР 051,550,061,31,20,1
P2O5 – 75 мг/кг
Контроль32,30,46115,31,8
N5035,90,89219,81,4
N10037,91,112411,41,3
N15039,91,232612,51,3
N20039,31,202612,91,2
N25037,71,182513,11,3
НСР 051,330,061,41,30,1
P2O5 – 176 мг/кг
Контроль33,60,60147,31,6
N5036,60,912010,61,4
N10037,51,132512,21,3
N15039,81,182613,31,2
N20040,71,252513,21,2
N25041,31,222513,21,2
НСР 051,750,121,41,50,1

Средняя масса 1000 зерен в вегетационном опыте на вариантах с вне-
сением азотных удобрений на почвах со средним содержанием P2O5 была на
1,5 г, а при высоком содержании P2O5 на 2,9 г выше, чем на более бедной
фосфором почве. Выявлена зависимость роста массы 1000 зерен от обеспе-
ченности почв фосфором на неудобренных вариантах. Так, на почве с сред-
ним содержанием фосфора масса 1000 зерен была выше на 3,1 г, а при высо-
ком на 4,4 г по сравнению с низкой обеспеченностью почвы подвижными
фосфатами (табл. 3). В условиях вегетационного опыта в среднем за 3 года
установлено, что при низком и среднем содержании в почве фосфора макси-
мальная масса 1000 зерен была достигнута при внесении азота в дозе 150
мг/кг почвы и составила 38,4 и 39,9 г соответственно. Дальнейшее увеличе-
ние количества внесенного азота приводило к существенному снижению
массы 1000 зерен до 35,1 г при низкой обеспеченности фосфором и 37,7 г при
средней. На почве с высоким содержанием фосфора масса 1000 зерен увели-
чивалась от 36,6 до 41,3 г от каждой дозы азота (табл. 3). Увеличение содер-
жания в почве доступного фосфора и доз азотных удобрений положительно
влияло на массу колоса и количество зерен (табл. 3).

Таблица 4 – Структура урожая яровой пшеницы в полевом мелкоделяночном
опыте в среднем за 2018-20 гг.
ВариантМасса 1000Отношение поб.
Натура, г/лК(хоз)
зерен, гпр./осн.
P2O5 – 46 мг/кг
Фон К12036,78001,50,37
N6037,88111,70,38
N9038,38011,20,39
N12038,98011,10,39
НСР 051,7-1,1-
P2O5 – 76 мг/кг
Фон К12037,68061,80,38
N6040,38081,40,37
N9040,58131,30,38
N12040,18091,30,37
НСР 051,2-1,2-
P2O5 – 108 мг/кг
Фон К12039,28181,60,36
N6040,78181,40,37
N9041,28341,30,39
N12041,38391,20,40
НСР 051,0-1,2-

Среднее количество зерен в колосе за 3 года на удобренных вариантах
при низкой обеспеченности почв фосфором варьировало от 16 до 21 шт. в за-
висимости от доз азотных удобрений и составило прибавку к контролю в
среднем 10 шт. в колосе. При средней и высокой обеспеченности почв фос-
фором количество зерен в колосе варьировалось от 21 до 26 и от 20 до 26 шт.
на удобренных вариантах в диапазоне доз азота от 50 до 150 мг/кг почвы со-
ответственно.
Количество зерен превышало контроль на 15 и на 12 шт. при средним и
высоким содержанием фосфора в почве. Увеличение доз азотных удобрений
до 250 мг N/кг почвы не способствовали росту озерненности колосьев, что
предположительно ограничено генетическим потенциалом сорта.
В среднем по опыту максимальная масса 1 колоса составляла 0,97, 1,23,
1,25 г на почве с низким, средним и высоким содержанием P2O5 соответст-
венно, при дозе азота в 150 и 200 мг/кг почвы в условиях вегетационного
опыта (табл. 3). Опираясь на полученные данные, можно заключить, что как
возрастающие дозы азота, так и содержание в почве доступного фосфора
оказывает положительное влияние на рост показателей массы 1 колоса и ко-
личество зерен в колосе, что как и в раннее описанных данных подтверждает
синергизм элементов питания для яровой пшеницы.
В среднем за три года на почвах с низким содержанием фосфора масса
1 колоса варьировала от 0,42 г на неудобренной почве до 0,97 г при внесении
азотных удобрений 150 мг N/кг почвы. При средней и высокой обеспеченно-
сти почв доступными фосфатами данный показатель находился в диапазоне
от 0,46 до 1,23 г при дозе азота 150 мг/кг и от 0,60 до 1,25 г при внесении азо-
та 200 мг/кг.
Установлено что на почвах с низкой и средней обеспеченностью фос-
фором повышение доз азота более 150 мг/кг не приводит к увеличению мас-
сы 1 колоса. При высокой обеспеченности почв фосфатами показатель массы
1 колоса рос с дозами азотных удобрений до 200 мг N/кг почвы и составил
1,25 г.
В таблице 4 отражена четкая зависимость изменения массы 1000 зерен
не только от доз азотных удобрений, но и от содержания в почве подвижного
фосфора. Масса 1000 зерен варьировала в среднем в полевом опыте от 36,7
до 41,3 г.
На почвах с низким содержанием фосфора, прибавка массы 1000 зерен
наблюдалась от каждой дозы азотных удобрений и составляла 2,2 г, при ми-
нимальной массе 36,7 г и максимальной 38,9 г на варианте с внесением азот-
ных удобрений 120 кг N/га. На почвах со средним и высоким содержанием
подвижных фосфатов масса 1000 зерен находилась в диапазоне 37,6-40,5 г
при внесении азотных удобрений в дозе 90 кг N/га и 39,2-41,3 г при макси-
мальной дозе азота. Прибавка массы 1000 зерен на почвах со средним и вы-
соким содержанием P2O5 от фона составляет 2,9 и 2,1 г соответственно. Мак-
симальная масса 1000 зерен на почвах со средним содержанием подвижного
фосфора равнялась 40,5 г при внесении дозы азота 90 кг/га. На почвах с вы-
соким содержанием P2O5 максимальная масса 1000 зерен составила 41,3 г.
По результатам исследований также установлено увеличение массы
1000 зерен от содержания подвижного фосфора в почве. Так, на почве с низ-
ким содержанием P2O5 масса 1000 зерен составила 36,7 г на контрольном ва-
рианте, на почвах со средним и высоким содержанием фосфатов 37,6-39,2 г,
обеспечив прибавку в 2,5 г (табл. 4).
Достаточное обеспечение почв фосфором способствовало формирова-
нию более высокой зерновой массы яровой пшеницы. В среднем за три года
натура зерна варьировала в диапазоне 800-839 г/л. На почве с низким содер-
жанием фосфора натура зерна составляла 800-811 г/л, при этом максималь-
ный показатель натуры зерна установлен при дозе азота 60 кг/га, обеспечив
прибавку натуры в 11 г. Дальнейшее увеличение доз азота не привело к уве-
личению величины этого показателя. На почве со средним содержанием
фосфатов натура зерна росла с каждой дозой азотных удобрений до макси-
мума 813 г при дозе 90 кг/га, увеличение дозы азота до 120 кг/га привело к
снижению данного показателя на 4 г. Натура зерна на почвах с высоким со-
держанием фосфатов увеличивалась с каждой дозой азотных удобрений от
818 до 839.
Также наблюдается увеличение натуры зерна от обеспеченности почв
фосфором. Установлено, что в среднем за три года показатель натуры зерна
составил 800,806 и 818 г/л на почвах с низким, средним и высоким содержа-
нием фосфора соответственно, что на 6 г и на 18 г больше по сравнению со
средней и высокой обеспеченностью почв доступными фосфатами.
В результате полученных данных был рассчитан коэффициент хозяйст-
венной эффективности, который отражает долю товарной продукции в общей
биомассе урожая. В среднем по опыту Кхоз варьировался от 0,36 до 0,40 (табл. 4).
На почвах с низким содержанием подвижного фосфора установлено
увеличение коэффициента хозяйственной эффективности с увеличением доз
азотных удобрений от 0,37 до 0,39. На почвах со средним содержанием под-
вижных фосфатов дозы азотных удобрений не оказали влияния на данный
показатель, однако при высоком содержании Р2О5 коэффициент хозяйствен-
ной эффективности рос с каждой дозой азотных удобрений от 0,36 до 0,40, с
максимальным показателем при дозе азота 120 кг/га.
Формирование качества зерна яровой пшеницы в зависимости от
доз азотных удобрений и содержания подвижного фосфора в почве
Важнейшим показателем технологической и пищевой ценности зерна
является содержание белка. В среднем по вегетационному опыту за 3 года
содержание белка варьировало от 7,77% на контрольных вариантах до
14,68% при внесении максимальной дозы азота. Таким образом, наши иссле-
дования показали, что содержание белка находился в прямой по направле-
нию и высокой по тесноте связи зависимости от возрастающих доз азотных
удобрений (r=0,94).
Из данных таблицы 5 видно, что содержание белка и сырого протеина
зависело не только от доз азотных удобрений, но и от обеспеченности почвы
доступными фосфатами. Так, на почве с содержанием фосфора 38 мг/кг со-
держание белка варьировало от 8,29% до 12,59 %, при внесении азота в дозе
250 мг/кг почвы, а при средней обеспеченности фосфором в пределах 7,77-
13,27 %, при внесении 200 мг азота на 1 кг почвы, на почвах с высоким со-
держанием доступных фосфатов содержание белка от 8,03 % на неудобрен-
ной азотом почве до 14,68 % при максимальной дозе азота. Рост содержания
сырого протеина в зерне яровой пшеницы строго коррелирует с увеличением
содержания белка. Так, при внесении дозы азота в 250 мг/кг почвы и увели-
чении обеспеченности почв фосфором прибавка содержания белка составля-
ет 0,54 % при среднем содержании в почве доступных фосфатов и 2,09 % при
высоком содержании доступного фосфора.
Таблица 5 – Показатели качества зерна яровой пшеницы в вегетационном
опыте в среднем за 2017-19 гг., %

Сырой жир

Сырая зола
(гидролиз)

клетчатка

Крахмал
протеин
Сырой

Сырая

Сахар
Белок
Вариант

P2O5 – 38 мг/кг
Контроль8,299,221,850,881,273,1853,82
N509,3910,711,821,091,423,3152,00
N10010,6912,541,590,891,443,8350,89
N15010,9013,661,320,561,363,7549,92
N20012,2514,411,280,621,393,8349,24
N25012,5914,211,160,421,333,6050,16
P2O5 – 75 мг/кг
Контроль7,779,511,890,961,252,5652,56
N508,5810,471,861,191,402,7351,78
N10010,6913,081,590,991,493,1250,30
N15012,2914,891,290,731,443,1048,37
N20013,2715,841,210,701,473,6347,47
N25013,1316,061,270,751,543,9747,19
P2O5 – 176 мг/кг
Контроль8,039,691,941,131,332,4852,07
N509,0610,751,941,351,472,6750,55
N10011,1112,771,551,041,483,0050,05
N15013,1514,511,280,721,443,1648,42
N20013,5115,611,280,831,533,2847,24
N25014,6816,521,210,721,573,4246,55

В среднем за годы исследований можно заключить, что на увеличение
белка и сырого протеина влияют не только возрастающие дозы азотных
удобрений, но и обеспеченность почв подвижными фосфатами.
Содержание в зерне крахмала и сырого жира, находилось в обратной
зависимости от содержания белка, доз азотных удобрений и обеспеченности
почв фосфором. Содержание крахмала в среднем по опыту составляло 49,24-
53,82 % на почве с низким содержанием фосфора, 47,19-52,56 % – со средним
и 46,55-52,07 % – с высоким содержанием фосфора в почве соответственно.
Содержание сырого жира в зерне яровой пшеницы варьировало в диапазоне
1,16-1,85 % на почвах с низким содержанием фосфора, 1,21-1,89 % со сред-
ним и 1,21-1,94 % на почвах с высоким содержанием фосфора соответствен-
но. Также выявлена устойчивая тенденция к уменьшению содержания сырого
жира с увеличением доз азотных удобрений (табл. 5). В ходе наших исследо-
ваний было отмечено увеличение содержания сахаров с ростом доз азотных
удобрений на почвах с низким, средним и высоким содержанием фосфора.
Содержание сырой золы в зерне заметно увеличивалось с ростом доз
азотных удобрений, содержание подвижного фосфора в почве практически
не повлияло на данный показатель. Так, на почвах с низким содержанием
подвижного фосфора количество сырой золы варьировалось в диапазоне
1,27-1,44 %, со средним содержанием 1,25-1,54 % и с высоким 1,33-1,57% со-
ответственно.
В результате наших исследований в условиях вегетационного опыта
можно заключить, что на все показатели качества зерна яровой пшеницы
сорта Любава оказали влияние не только дозы азотных удобрений, но и обес-
печенность почв подвижными фосфатами, что отражает положительную тен-
денцию к улучшению качества зерна яровой пшеницы.

Таблица 6 – Показатели качества зерна яровой пшеницы
в полевом мелкоделяночном опыте в среднем за 2018-20 гг., %

СыройСырой жирСыраяСырая
ВариантКрахмалСахар
протеин(гидролиз)клетчатка зола

P2O5 – 46 мг/кг
Фон К1208,299,221,850,881,273,18
N609,3910,711,821,091,423,31
N9010,6912,541,590,891,443,83
N12010,9013,661,320,561,363,75
P2O5 – 76 мг/кг
Фон К1207,779,511,890,961,252,56
N608,5810,471,861,191,402,73
N9010,6913,081,590,991,493,12
N12012,2914,891,290,731,443,10
P2O5 – 108 мг/кг
Фон К1208,039,691,941,131,332,48
N609,0610,751,941,351,472,67
N9011,1112,771,551,041,483,00
N12013,1514,511,280,721,443,16

Согласно ГОСТ-52554-2006 в пункте требования к качеству зерна, по
результатам вегетационных испытаний количество белка в зерне выращенное
при дозе азота 250 мг/кг почвы и высокой обеспеченности почв фосфором
соответствует 1 классу.
В полевом мелкоделяночном опыте за три года исследований, внесение
азотных удобрений и содержание подвижного фосфора в почве практически
не повлияли на показатели качества зерна яровой пшеницы сорта Любава.
Вынос элементов питания и коэффициенты использования азота
из минеральных удобрений яровой пшеницей
Представленные в таблице 7 результаты химического анализа зерна и
соломы в среднем за 3 года исследований в вегетационном опыте имеют раз-
личия по содержанию как азота, так и фосфора в зерне яровой пшеницы сор-
та Любава. На почвах с низким содержанием фосфора содержание общего
азота в зерне варьирует от 1,57 до 2,48 %, на почвах со средним и высоким
содержанием подвижных фосфатов в почве от 1,62 до 2,76 и от 1,65 до 2,84%
соответственно.

Таблица 7 – Содержание элементов питания в зерне и соломе
в вегетационном опыте в среднем за 2017-19 гг., %
Содержание элементовСодержание элементов
Вариантпитания в зерне, %питания в соломе, %
NP2O5K2ONP2O5K2O
P2O5 – 38 мг/кг
Контроль1,570,830,480,330,051,44
N501,830,700,430,370,031,51
N1002,130,640,420,360,021,86
N1502,190,630,430,460,012,10
N2002,430,630,440,630,042,36
N2502,480,550,420,820,042,25
P2O5 – 75 мг/кг
Контроль1,620,910,470,170,091,38
N501,760,780,440,230,051,43
N1002,160,770,440,280,041,62
N1502,350,700,380,390,041,78
N2002,720,720,400,540,061,83
N2502,760,630,350,700,051,71
P2O5 – 176 мг/кг
Контроль1,650,920,440,170,111,60
N501,770,840,460,260,081,72
N1002,180,810,450,490,071,93
N1502,420,720,430,560,062,12
N2002,540,710,420,670,072,28
N2502,840,720,410,880,102,21

Увеличение содержания азота в зерне коррелирует не только с возрас-
тающими дозами азота, но и с содержанием подвижного фосфора в почве.
Увеличение количество фосфора в зерне яровой пшеницы строго соответст-
вует его содержанию в почве. Однако изменение этого показателя по вариан-
там находиться в обратной зависимости от увеличения доз азотных удобре-
ний. Содержание элементов питания в соломе не имеют значительных разли-
чий по содержанию азота и фосфора, однако содержание калия в соломе раз-
личаются по вариантам опыта с внесением азотных удобрений.
По результатам наших исследований был определен вынос элементов
питания яровой пшеницей сорта Любава, который отражен в таблице 8. По
результатам исследований установлено, что на величину общего выноса эле-
ментов питания растениями яровой пшеницы повлияли как дозы азотных
удобрений, так и содержание подвижного фосфора в почве.

Таблица 8 – Вынос основных элементов питания, вынос азота минеральных
удобрений мг/сосуд и коэффициенты использования N из минеральных
удобрений, % в вегетационном опыте в среднем за 2017-19 гг.
Вынос элементовВынос N из
КИУ (разн.КИУ (изот.
питания, мг/сосуд минеральных
Вариантметодом,методом
удобрений,
NP2O5 K2O%)2017 г. %)
мг/сосуд
P2O5 – 38 мг/кг
Контроль 11950148—
N50221652201004024
N1003568434322745-
N150430903762833829
N2004669440733133-
N250453753853302620
P2O5 – 75 мг/кг
Контроль 12564179—
N502741032931395660
N10042012438227254-
N1505681324623955361
N20059613044645445-
N2506471174375064040
P2O5 – 176 мг/кг
Контроль 15885233—
N502921213651214943
N10047714647030761-
N1505891435284065460
N20065814555946246-
N2507751585826004855

Общий вынос азота, напрямую коррелирует с количеством и качеством
урожая, а также с увеличением доз азотных удобрений и подвижного фосфо-
ра в почве. На неудобренных вариантах общий вынос азота в среднем за три
года составил 119,125 и 158 мг/сосуд на почвах с низким, средним и высоким
содержанием фосфора соответственно. На вариантах с внесением доз азот-
ных удобрений максимальный вынос N установлен при высоком содержании
фосфора в почве и составил 775 мг/сосуд при дозе азота 250 мг/кг почвы в
среднем за три года, а минимальный показатель соответствовал значению
221 мг/сосуд при внесении 50 мг N/кг почвы и низким содержании фосфора.
Что касается выноса фосфора яровой пшеницей, то он коррелирует с
содержанием его в почве. Так, на почвах с низким содержанием фосфора на
неудобренных вариантах вынос Р2О5 составил 50 мг/сосуд, при среднем и
высоком содержании подвижных фосфатов 64 и 85 мг/сосуд соответственно.
Увеличение выноса фосфора также сопровождалось нарастающими дозами
азотных удобрений (табл. 8).
На почве с низким содержанием фосфора вынос калия на не удобрен-
ных вариантах составил в среднем 148 мг/сосуд, а при среднем и высоком
содержании доступных фосфатов 179 и 233 мг/сосуд соответственно. С уве-
личение доз азотных удобрений на почвах с низким, средним и высоким со-
держанием фосфора, также увеличивался и вынос калия из почвы, что веро-
ятно и повышало коэффициент использования данного элемента из почвы.
В ходе наших исследований был определен вынос и коэффициенты ис-
пользования азота из минеральных удобрений растениями яровой пшеницы
сорта Любава в условиях вегетационного опыта (табл. 8). Увеличение выноса
азота из минеральных удобрений соответствует прибавлению урожая от каж-
дой дозы азотных удобрений по каждому варианту. Коэффициенты исполь-
зования азота из минеральных удобрений были определены как разностным
методом в течение трех лет исследований, так и изотопным методом с внесе-
нием меченого 15N аммиачного и нитратного азота в дозах 50, 150, 250 мг
N/кг почвы в образцах 2017 г. На основании данных представленных в таб-
лице 8 можно заключить, увеличение подвижного фосфора в почве благо-
приятно повлияло на коэффициенты использования азота из минеральных
удобрений. Так, на основе результатов разностного метода определения
КИУ, данный показатель отразил положительную динамику при низком,
среднем и высоком содержании подвижных фосфатов в почве при дозе азота
100 мг/кг и составил 45, 54 и 61 % соответственно.
Коэффициенты использования азота из минеральных удобрений опре-
деленные изотопным методом в образцах 2017 года, также подтверждают
данные разностного метода определения. Так, на почвах с низким, средним и
высоким содержанием фосфора максимальный КИУ % был отмечен при дозе
азота 150 мг/кг почвы и составил 29, 61 и 60 % соответственно. При макси-
мальных дозах азотных удобрений до 250 мг N/кг почвы КИУ азота опреде-
ленные как разностным, так и изотопным методом достоверно снижаются,
что может свидетельствовать о нецелесообразности применения чрезмерно
высоких доз азотных удобрений для яровой пшеницы на дерново-
подзолистых почвах.
Данные химического анализа зерна и соломы за три года исследований
в полевом опыте, представленные в таблице 9 имеют незначительные разли-
чия по содержанию азота в зерне яровой пшеницы и более значимые по со-
держанию фосфора. В совокупности химический состав зерна и соломы яро-
вой пшеницы сорта Любава коррелирует с общим выносом элементов пита-
ния представленным в таблице 10.
Таблица 9 – Содержание элементов питания в зерне и соломе
в полевом мелкоделяночном опыте в среднем за 2018-20 гг., %
Содержание элементовСодержание элементов
Вариантпитания в зерне, %питания в соломе, %
NP2O5K2ONP2O5K2O
P2O5 – 46 мг/кг
Фон К1202,550,670,300,590,141,11
N602,700,690,320,670,141,10
N902,660,760,310,750,141,15
N1202,600,690,310,750,171,31
P2O5 – 76 мг/кг
Фон К1202,590,740,320,720,241,24
N602,670,740,310,770,191,31
N902,640,770,330,740,191,26
N1202,600,710,280,670,141,21
P2O5 – 108 мг/кг
Фон К1202,490,720,290,600,131,09
N602,690,750,290,940,141,20
N902,540,740,280,860,151,24
N1202,570,690,320,940,161,39

Таблица 10 – Общий вынос основных элементов питания кг/га,
вынос азота минеральных удобрений г/м 2 и коэффициенты использования
N из минеральных удобрений % в полевом мелкоделяночном опыте
в среднем за 2018-20 гг.
Общий вынос эле-
Вынос N из мине-КИУ
ментов питания,
Вариантральных удобрений, (разн. методом,
кг/га
г/м2%)
NP2O5 K2O
P2O5 – 46 мг/кг
Фон К120 43,811,632,4–
N6060,114,936,61,6327
N9064,317,741,42,0423
N12072,919,249,52,9124
P2O5 – 76 мг/кг
Фон К120 61,219,841,3–
N6073,920,950,81,2721
N9083,623,757,72,2425
N12083,122,256,62,1918
P2O5 – 108 мг/кг
Фон К120 56,914,940,1–
N6085,419,048,72,8548
N9089,121,353,63,2236
N12099,523,764,54,2535
Общий вынос азота основной продукцией с учетом побочной в среднем
по опыту находился в диапазоне от 43,8 до 99,5 кг д.в./га и коррелировал с
дозами азотных удобрений. На почвах с низким содержанием подвижного
фосфора общий вынос азота составил от 43,8 до 72,9 кг д.в/га и увеличивает-
ся от каждой внесённой дозы азотных удобрений. На почвах с средним со-
держанием P2O5 от 61,2-83,6 кг д.в/га с максимальным показателем общего
выноса при дозе азота 90 кг/га. При высокой обеспеченности почв доступ-
ными фосфатами общий вынос азота составляет от 56,9 до 99,5 кг д.в/га от
каждой внесенной дозы азотных удобрений. Увеличение общего выноса азо-
та урожаем яровой пшеницей с учетом побочной продукции зависит не толь-
ко от доз азотных удобрений, но и от обеспеченности почв фосфором. Так, на
почвах со средним содержанием доступных фосфатов общий вынос азота на
контрольном варианте составил на 17,4 кг и на почвах с повышенным содер-
жанием фосфора на 13,1 кг д.в/га больше.
Общий вынос фосфора урожаем яровой пшеницы сорта Любава соот-
ветствует содержанию его в почве. Показатель общего выноса фосфора яро-
вой пшенице в среднем по опыту варьирует в диапазоне 11,6-23,7 кг д.в/га.
На показатель общего выноса фосфора повлияло не только его содержание в
почве, но и дозы азотных удобрений. Так на почвах с низким содержанием
подвижных фосфатов общий вынос фосфора составил от 11,6-19,2 кг д.в/га.
При среднем и высоком содержании фосфора в почве его вынос составил
19,8-23,7 и 14,9-23,7 кг д.в/га.
Общий вынос калия в среднем за 3 года коррелирует с величиной уро-
жая, дозами азотных удобрений, содержанием подвижного фосфора в почве
и варьирует в пределах 32,4-64,5 кг д.в/га. На почвах с низким содержанием
фосфора общий вынос калия составил 32,4-49,5 кг д.в/га, со средней и высо-
кой обеспеченностью почв доступными фосфатами общий вынос калия в
среднем за три года составил 41,3-57,7 и 40,1-64,5 кг д.в/га соответственно.
На величину общего выноса калия яровой пшеницей сорта Любава основной
продукцией с учетом побочной повлияли не только дозы азотных удобрений,
но и содержание подвижного фосфора в почве.
Установлено, что на коэффициенты использования азота из минераль-
ных удобрений в условиях полевого мелкоделяночного опыта повлияли как
дозы азотных удобрений, так и содержание подвижного фосфора в почве
(табл. 10).
В среднем по опыту КИУ из азотных удобрений варьировал в пределах
21-48 %. На почвах с низким содержанием фосфора максимальное значение
коэффициента использования азота из удобрений составило 27 % при дозе
азота 60 кг/га, на почве со средней обеспеченностью Р2О5 21-25 %. Высокие
показатели использования N из минеральных удобрений были установлены
на вариантах с повышенным содержанием почв фосфором и составили от 35
до 48 %.
Установлено, что достаточная обеспеченность почв фосфором способ-
ствует более высокому использованию азота минеральных удобрений как в
минимальных, так и в максимальных дозах 60, 90, 120 кг N/га, что в свою
очередь может быть использовано для рационализации применения азотных
удобрений под яровую пшеницу.

Выводы
1. Результаты исследований показали, что содержание подвижного
фосфора в дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве оказало большое
влияние на урожайность яровой пшеницы сорта Любава и эффективность
применения под неё азотных удобрений. Между содержанием подвижного
фосфора в почве и величиной урожая яровой пшеницы установлена значимая
связь. В вегетационном опыте коэффициент корреляции между этими пока-
зателями составил 0,42. Теснота связи между дозами азотных удобрений и
урожайностью характеризуется в вегетационном опыте коэффициентом кор-
реляции 0,68, в полевом – 0,48. С повышением степени обеспеченности поч-
вы Р2О5 в полевом мелкоделяночном опыте установлена значимая величина
коэффициента корреляции, при высоком содержании фосфора в почве и со-
ставил – 0,62.
2. Урожайность яровой пшеницы закономерно увеличивалась по мере
повышения содержания подвижного фосфора в почве. В среднем за три года
в вегетационном опыте сбор зерна на почве с низкой степенью обеспеченно-
сти Р2О5 составил на контроле 5,5 г/сосуд, при средней 6,1 и при высокой 7,8
г/сосуд. Внесение азотных удобрений увеличило урожай соответственно до
14,3, 17,7 и 19,1 г/сосуд. В полевом опыте отмечена аналогичная закономер-
ность. Урожай на контроле без удобрений составил 145, 182 и
180 г/м2, а с внесением азотных удобрений 225, 259 и 284 г/м2.
3. Обеспеченность почв доступными фосфатами оказало положитель-
но влияние на окупаемость азотных удобрений. По мере увеличения доз
азотных удобрений данный показатель имел тенденцию к снижению, что со-
ответствует нормативам. В среднем за три года в вегетационном опыте оку-
паемость азотных удобрений на почвах с низким содержанием Р2О5 варьиро-
вал от 5,7 до 14,4 г/г, на почвах со средним и повышенным от 8,5-24,8 и 9,0-
20,0 г/г, с максимальными показателями 50 мг N/кг почвы. Окупаемость
азотных удобрений прибавкой урожая в полевом мелкоделяночном опыте на
почвах с низким, средним содержанием фосфора составила от 6,3-6,7 и 4,8-
7,4 г/г, с максимальным значением при дозе азота N90, на почвах с повышен-
ным содержанием P2O5 6,3-8,7 г/г, при увеличении данного показателя от ка-
ждой дозы удобрений.
4. В результате фенологических наблюдений в течении 3-х лет иссле-
дований установлено влияние уровня фосфатного режима дерново-
подзолистых почв на формирование растений яровой пшеницы в зависимо-
сти от доз азотных удобрений. Так при среднем и повышенном уровне обес-
печенности почв Р2О5 значительно увеличилось площадь листьев (см2) и
длина растений (см) в среднем на 22 и 10 % от вариантов, выращенных на
почвах с низким содержанием подвижного фосфора.
5. Улучшение степени обеспеченности почв подвижным фосфором
способствовало формированию более крупного зерна. В среднем масса 1000
зерен на почве с низким содержанием фосфора в вегетационном опыте без
внесения азотных удобрений составила 29,2 г, со средним и высоким состав-
ляет 32,3 и 33,6 г. Внесение азота позволило довести массу 1000 зерен до 38,4
– 41,3 г. В полевом опыте данные по массе 1000 зерен варьировали в зависи-
мости от содержания фосфора в почве на вариантах без внесения удобрений
от 36,7 до 39,2 г, а с внесение азота от 37,8 до 40,3. Подобная закономерность
по вариантам опыта отмечена во влиянии содержания подвижного фосфора в
почве и азотных удобрений на натуру зерна. При низкой степени обеспечен-
ности Р2О5 она составила 800-811 г/л, при средней 806-813, при повышенной
818-839 г/л.
6. Применение азотных удобрений на почве с различным содержанием
подвижного фосфора оказало положительное влияние на качество зерна яро-
вой пшеницы. По мере увеличения степени обеспеченности почвы Р2О5 воз-
растало действие азотных удобрений на содержание белка. На почве которая
характеризовалась низким содержанием фосфора содержание белка варьиро-
вало от 9,39 до 12,59 %, средним от 8,58 до 13,13 %, повышенным 9,06-14,68
%, сырого протеина соответственно 10,71-14,41; 10,47-16,06 и 10,75-16,52 %.
Содержание крахмала и сырого жира находилось в обратной зависимости от
содержания белка. С повышением содержания белка и сырого протеина по-
степенно снижалось содержание крахмала и сырого жира. В среднем за три
года содержание крахмала на почве с низкой обеспеченностью подвижным
фосфором составило 49,24-53,82 %, со средней 47,19-52,56 %, с высокой
46,55-52,07 %, сырого жира соответственно 1,16-1,85, 1,21-1,89, 1,21-1,94 %.
7. Применение азотных удобрений в вегетационном опыте повышало
содержание общего азота в зерне яровой пшеницы в 1,6-1,7 раза, а в соломе
3-5 раз. В полевом опыте влияние азотных удобрений на содержание азота в
яровой пшенице проявлялось в меньшей степени, хотя тенденция увеличения
содержания азота в зерне и соломе сохранилась.
8. Величина выноса элементов питания яровой пшеницей изменялась
как от доз азотных удобрений, так и от содержания подвижного фосфора в
почве. Максимальный вынос азота в вегетационном опыте установлен на
почве с высоким содержанием фосфора при дозе азота 250 мг/кг. Вынос
фосфора и калия также возрастал по мере увеличения содержания подвижно-
го фосфора в почве и доз азотных удобрений, как в вегетационном, так и в
полевом опытах. Удельный вынос азота возрастал в вариантах с внесением
азотных удобрений, а фосфора и калия практически не менялся и был близок
к нормативу.
9. Определение содержания азота в основной и побочной продукции
позволило установить коэффициент его использования яровой пшеницей из
минеральных удобрений. Увеличение степени обеспеченности почв подвиж-
ным фосфором способствовало повышению коэффициентов использования
азота минеральных удобрений. В вегетационном опыте при дозе азота 100
мг/кг при низком содержании Р2О5 коэффициент использования составил
45 %, при среднем 54 и при высоком 61 %, в полевом опыте при внесении N
60 кг/га соответственно 27, 21 и 48%. Дальнейшее увеличение доз азотных
удобрений приводило к значительному снижению коэффициентов использо-
вания N из минеральных удобрений.

Рекомендации для дальнейших исследований
Одним из способов повышения эффективности применения азотных
удобрений на дерново-подзолистых почвах под яровую пшеницу является
оптимальный фосфатный режим почв.
Для дальнейших исследований необходимо рассмотреть схемы приме-
нения азотных удобрений при различном содержании фосфора в почве под
яровую пшеницу при проведении полевых опытов с учетными делянками 1-3
га. Также необходимо рассмотреть в рамках как вегетационного, так и поле-
вого опыта влияние различных форм азотных удобрений на урожай и качест-
во яровой пшеницы нескольких сортов при различном содержании подвиж-
ного фосфора в дерново-подзолистой почве.
Для дальнейших исследований так же рекомендуется проведение поле-
вых испытаний с аналогичными дозами азотных удобрений с использовани-
ем технологии дробного внесения азота в дерново-подзолистую почву при
различной обеспеченности фосфором под яровую пшеницу.

Предложение производству
В виду повышения цен на минеральные удобрения в среднем на 45-
50% в период 2020-2021 гг., необходимо рационально и максимально эффек-
тивно использовать минеральные удобрения, в тоже время без вреда для аг-
роэкосистемы. Полученные данные по результатам исследований возможно
использовать для дифференцированного внесения минеральных удобрений.
Согласно полученным данным, в условиях нечерноземной зоны на яровой
пшенице рекомендуем применение дифференцированного способа внесение
азотных удобрений в зависимости от фосфатного режима почв, что позволит
не только сократить прямые затраты на производство зерна, но и увеличить
валовый сбор и повысить окупаемость применяемых удобрений. Установле-
но, что при повышенном содержании подвижного фосфора в почве наблюда-
ется максимальная эффективность от внесенных азотных удобрений в виде
значимой прибавки урожая порядка 30% в среднем за 3 года исследований в
полевом мелкоделяночном опыте при дозе азота 120 кг/га.