Агрохимия, 2019, № 10, стр. 46-51

ВВЕДЕНИЕ

Азотные удобрения в минеральном питании кукурузы имеют большое значение для формирования как зеленой массы, так и зерна [1–7]. Изучению эффективности разных форм азотных удобрений посвящено значительное число научных работ. В результате исследований установлено, что мочевина (карбамид) является одним из лучших азотных удобрений, а содержащийся в ней в амидной форме азот в почве очень быстро превращается в аммиачную форму, и легко используется растениями [8]. Опыты с меченным ¹⁵N изотопом показали, что амидный азот мочевины по степени закрепления в почве содержащегося в ней азота занимает промежуточное положение между аммонийными и нитратными формами азотных удобрений [9]. Размер потерь азота в газообразной форме больше из нитратных удобрений, чем из амидных и аммиачных [10].

Опытами Географической сети ВИУА и НИУИФ, проведенными в разных почвенно-климатических зонах СССР, установлена одинаковая эффективность мочевины и нитрата аммония в посевах сельскохозяйственных культур. В опыте с кукурузой (ВИУА) при внесении весной мочевина и аммиачная селитра проявляли одинаковую эффективность [11].

В Ставропольском крае высокая эффективность предпосевного внесения аммиачной селитры под кукурузу в зонах неустойчивого и достаточного увлажнения доказана опытами [12, 13]. В отношении мочевины (карбамида) считается, что по эффективности это удобрение равноценно аммиачной селитре, и обе формы азотных удобрений обеспечивают значительные прибавки урожайности зеленой массы и зерна кукурузы [14].

Однако сведений об эффективности применения мочевины под кукурузу перед посевом в зависимости от почвенно-климатических зон края, погодных условий и биологических особенностей гибридов недостаточно. Тем не менее, в производственных условиях мочевину используют для удобрения кукурузы.

Цель работы – изучение влияния мочевины (карбамида) в сравнении с аммиачной селитрой на рост растений и урожайность зерна гибридов кукурузы разных групп спелости на черноземе обыкновенном в зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского края.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследование проводили на опытном поле Ставропольского филиала Всероссийского НИИ кукурузы в 2016–2018 гг. в двухфакторном опыте: фактор А – гибриды: Машук 171 МВ, Машук 185 МВ, Ньютон, Машук 250 СВ, Машук 355 МВ, Машук 390 МВ; фактор Б – удобрения: без удобрений, N30 (мочевина – карбамид), N30 (аммиачная селитра). Опыт заложен по методу расщепленных делянок в четырехкратном повторении. Посевная площадь делянки 2-го уровня (варианта с удобрением) – 19.6 м² (2.8 × 7.0 м), учетная – 9.8 м² (1.4 × 7.0 м).

Предшественником кукурузы была озимая пшеница, под которую перед посевом вносили НАФК в дозе N60P60K60. Азотные удобрения (мочевину и аммиачную селитру) вносили весной под первую культивацию до посева кукурузы. Сеяли кукурузу в оптимальные сроки: в 2016 г. – 12 апреля, в 2017 г. – 6 апреля, в 2018 г. – 19 апреля. Гибриды кукурузы высевали сеялкой ТС-М4150А с повышенной нормой высева семян (95 тыс./га). После появления всходов провели прорывку растений и выравнивание густоты стояния в вариантах до оптимальной с учетом группы спелости гибридов. Для раннеспелых гибридов Машук 171 МВ и Машук 185 МВ была сформирована густота растений к уборке 80 тыс./га, среднеранних Ньютон и Машук 250 СВ – 70 тыс./га, среднеспелых Машук 355 МВ и Машук 390 МВ – 55 тыс./га.

Уход за посевами во всех вариантах опыта был одинаковым и включал обработку кукурузы в фазе 4–5 листьев баковой смесью гербицидов дианат (0.3 л/га) + никобел (1.0 л/га) и междурядную культивацию в фазе 8-ми листьев. В дальнейшем уничтожение сорняков проводили прополкой.

Почва опытного участка – чернозем обыкновенный мицеллярно-карбонатный слабогумусированный среднесуглинистый. Содержание гумуса в слое 0–20 см составляло 3.5%. Реакция почвенного раствора нейтральная. В среднем за годы исследования весной в слое 0–20 см почвы перед внесением удобрений составляло: N-NO₃ – 15 мг/кг (по Грандваль–Ляжу), подвижного фосфора – 16 мг/кг (по Мачигину), обменного калия – 260 мг/кг (в углеаммонийной вытяжке).

Почвенно-климатическая зона Ставропольского края, в которой проводили опыты, считается зоной неустойчивого увлажнения. Среднее многолетнее количество осадков за период вегетации кукурузы (май–август) равно 293 мм, в том числе по месяцам: май – 70, июнь – 90, июль – 80, август – 53 мм.

Наиболее благоприятным для кукурузы был 2016 г., с режимом увлажнения, близким к среднемноголетнему. За период вегетации (май–август) выпало 298 мм осадков, в том числе за май – 107, июнь – 99, июль – 64, август – 28 мм. В 2017 г., несмотря на то что за вегетацию кукурузы выпало 302 мм осадков, их дефицит и высокие среднесуточные температуры воздуха отмечены в июне во время интенсивного роста растений, в июле в фазе цветения растений и в первой половине августа в налив зерна. В мае осадки выпали в количестве 166, в июне – 44, в июле – 42, в августе – 50 мм. В 2018 г. погодные условия были для кукурузы еще более жесткими. За май–август выпало всего лишь 139 мм осадков. Недостаток осадков наблюдался на протяжении всего периода вегетации, в мае выпало 43, в июне – 0, в июле – 26, августе – 70 мм.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В течение вегетации кукурузы вели фенологические наблюдения и фиксировали фазы роста. Влияния мочевины (карбамида) на длительность межфазных периодов развития кукурузы не установлено. В годы наблюдений в неудобренных и удобренных вариантах всходы всех гибридов появлялись одновременно (в 2016 г. – 22 апреля, в 2017 г. – 28 апреля, в 2018 г. – 3 мая), фаза 5-ти листьев отмечена по годам 12, 17 и 18 мая соответственно. Даты наступления фазы цветения метелки и полной спелости зависели от группы спелости гибридов и не менялись при применении удобрений.

Установлено положительное влияние мочевины (карбамида) и аммиачной селитры на рост растений кукурузы, их высота во время цветения в среднем в зависимости от гибрида увеличилась на 6–8 см (табл. 1).

В среднем за 3 года наибольшее влияние на длину початков, их массу и число зерен отмечено при применении аммиачной селитры (табл. 2). Эта закономерность отмечена для всех гибридов. В среднем длина початка увеличилась за счет применения аммиачной селитры на 1.7, мочевины – на 0.8 см.

Между вариантами с разными формами азотного удобрения наблюдали различия в озерненности початков. Зерен в початках было больше при применении аммиачной селитры, в среднем увеличение числа зерен составило 57 шт. Применение мочевины обеспечило количество зерен в початках на 26 шт. меньше.

В среднем за 3 года масса початков, как и вышеназванные показатели структуры урожая кукурузы, более значительно возросла при применении аммиачной селитры. В среднем для всех гибридов прибавка массы початка от этого удобрения была равна 14 г. Мочевина тоже обеспечивала увеличение массы початка, но оно было меньше на 5 г.

Различия в размерах сформировавшихся початков, обусловленные действием изученных удобрений, отразились на урожайности кукурузы (табл. 3). Мочевина по величине прибавок урожайности зерна кукурузы уступала аммиачной селитре в засушливые годы, какими были 2017 и 2018 гг. В 2016 г. урожайность зерна 4-х гибридов, полученная при применении мочевины, была больше, чем за счет внесения аммиачной селитры. При применении мочевины снижение урожайности наблюдали только для одного гибрида Машук 171 МВ. В среднем за 3 года более высокая урожайность зерна всех гибридов кукурузы получена при применении аммиачной селитры, прибавки варьировали от 12.3 до 29.9%.

Средняя за 3 года урожайность зерна в среднем для всех гибридов в варианте без удобрений составила 7.10 т/га. Внесение под культивацию до посева кукурузы аммиачной селитры в среднем для всех гибридов обеспечило получение урожайности зерна 8.43 т/га, прибавка составила 1.33 т/га (18.7%) и была значимой (>НСР₀₅ фактора Б).

При внесении мочевины средняя для всех гибридов урожайность зерна была меньше (7.96 т/га), а прибавка к контролю уменьшилась до 0.86 т/га или до 12.1%. Разница между прибавками, полученными при применении мочевины и аммиачной селитры, была несущественной. Тем не менее, недобор урожайности при внесении мочевины был равен 0.47 т/га, что составило 35.3% от прибавки, полученной за счет внесения аммиачной селитры.

Средняя в 3-х вариантах удобрения урожайность зерна гибрида Машук 171 МВ была равна 6.85, Машук 185 МВ – 7.50, Ньютон – 7.88, Машук 250 СВ – 7.74, Машук 355 МВ – 8.17, Машук 390 МВ – 8.82 т/га. Учитывая, что величина НСР₀₅ фактору А (гибридов) равна 0.77 т/га, то можно отметить отсутствие существенной разницы в урожайности зерна между гибридами кукурузы Машук 185 МВ, Ньютон и Машук 250 СВ. Гибрид Машук 171 МВ имел самую низкую урожайность, которая была существенно меньше по сравнению с другими гибридами. Самая высокая урожайность зерна была у гибрида Машук 390 МВ, которая существенно превысила урожайность не только раннеспелых и среднеранних гибридов, но и среднеспелого гибрида Машук 355 МВ.

По окупаемости действующего вещества кукурузным зерном на первом месте была аммиачная селитра, внесение которой на 1 кг д.в. дало зерна больше в среднем в 1.6 раза (табл. 4).

Окупаемость затрат, связанных с применением азотных удобрений, также была выше, если под кукурузу вносили аммиачную селитру (табл. 5). По стоимости удобрения различаются незначительно. Но в связи с более высокой прибавкой урожайности зерна аммиачная селитра обеспечила больший доход. В среднем для разных гибридов окупаемость 1 руб. затрат при внесении под кукурузу аммиачной селитры была больше, чем мочевины, в 1.9 раза.

ВЫВОДЫ

1. В зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского края на черноземе обыкновенном эффективность мочевины, внесенной под кукурузу весной до посева, зависела от количества осадков во время вегетации и была не стабильной по годам. В засушливые годы с недостатком осадков в июне–июле прибавки урожайности зерна кукурузы от допосевного внесения мочевины (N30) были меньше, чем при применении в той же дозе аммиачной селитры.

2. В среднем за 2016–2018 гг. отмечена тенденция к увеличению прибавки урожайности при внесении аммиачной селитры по сравнению с мочевиной, урожайность кукурузы повысилась от аммиачной селитры на 1.33 т/га (на 18.7%), от мочевины – на 0.86 т/га (на 12.1%).

3. Окупаемость зерном кукурузы 1 кг д.в. аммиачной селитры была в 1.5 раза больше по сравнению с мочевиной, в среднем за 3 года окупаемость составила соответственно 44.3 и 28.7 кг зерна.

4. Окупаемость затрат на внесение под кукурузу аммиачной селитры (4.78 руб./га) была в 1.9 раза больше по сравнению с применением мочевины (2.55 руб./га).