Зерновые культуры. Исключительно высокая важность данной группы культур в обеспечении населения продовольствием общеизвестна. С этим связано и то большое внимание исследователей и практиков, которое уделялось ими в процессе изучения и внедрения технологии локального внесения удобрений. В конечном счете это позволило получить обширный материал, свидетельствующий о более высокой, за редким исключением, эффективности гетерогенного распределения удобрения по сравнению с перемешиванием его с почвой. Подтверждением тому являются данные (табл. 48), полученные в географической сети опытов за 1973-1977 гг. [Кубарева, 1980]. Из них следует, что за счет изменения способа внесения одних и тех же доз удобрений на различных типах почв достигается повышение урожая озимых и яровых зерновых культур на три и более центнера с гектара.

Таблица 48

Высокая отзывчивость озимых зерновых культур на локальный способ отмечалась во многих экспериментах. Так, в опытах на выщелоченном черноземе Полтавской области при разбросном внесении под вспашку (NPK)₃₀ в среднем за четыре года урожай озимой пшеницы составил 48,8 ц/га, при ленточном размещении удобрения на двойную глубину заделки семян – 54,4 ц/га. При применении удвоенной дозы удобрения урожай зерна составил соответственно 49,8 и 58,5 ц/га, т.е. прибавка урожая за счет способа достигла 8,7 ц/га. Увеличение дозы удобрения при внесении под вспашку повысило урожай зерна всего лишь на 1, а при локальном способе на 4,1 ц/га [Омельянюк, Воропин, 1980]. Авторы отмечают, что повышение урожая обусловливалось преимущественно за счет продуктивного кущения и увеличения массы 1000 зерновок, которая в отдельные годы была выше, чем при разбросном внесении, на 5-10%.

Преимущество локальных способов внесения удобрения под озимые проявляется и при более высоких дозах [Медведев, 1980]. На дерново-подзолистой супесчаной почве вносили нитроаммофоску до посева вразброс под культивацию, сплошным экраном и лентами шириной 10 см с интервалами между ними 16,5 см. При разбросном внесении (NPK)₅₀ урожай озимой ржи по сравнению с контролем повысился на 6,3, локальном – 7,7-7,9 ц/га. При удвоенной дозе удобрения прибавка урожая зерна составила соответственно 8,1 и 11,2-11,4 ц/га; утроенной – 10,2 и 12,6-13,5 ц/га. Следовательно, и при достаточно высокой дозе внесения удобрения локальными способами депрессии в продукционном процессе не наблюдалось.

В наших опытах на выщелоченном черноземе [Трапезников и др., 1977] внесение нитроаммофоса в дозе (NP)₆₀ вразброс под культивацию повысило урожай на 2,3 ц/га, лентами на глубину 8-10 см – на 5,1 (урожай без удобрения – 29,4 ц/га). При ленточном внесении практически одинаковые результаты были получены при дозе (NP)₆₀ и (NP)₃₀. В связи с этим отмечались большие различия в оплате внесенных удобрений прибавочным урожаем. В случае разбросного применения на 1 кг действующего вещества азота и фосфора было получено 1,9 кг зерна, (NP)₆₀ локально – 4,2 и (NP)₃₀ локально – 7,8 кг. В экспериментах на светло-серой и серой лесной среднеоподзоленной почве северной лесостепи Башкортостана внесение (NP)₄₀ вразброс под культивацию в среднем за пять лет повысило урожай озимой ржи по сравнению с контролем на 5,8, лентой на глубину 10-12 см – на 8,7 ц/га [Салимгареев, 1976]. Отмечалось положительное действие локального способа на размер листового аппарата, выживаемость растений в процессе перезимовки, потребление элементов минерального питания. Сходные результаты на озимой ржи были получены и в опытах на выщелоченном черноземе [Бахтизин, Исмагилов, 1992].

Таблица 50

Таблица 51

Таблица 52

Высокая эффективность локального внесения основного минерального удобрения под яровую пшеницу показана в ряде работ зарубежных исследователей [Kaila, Elonen, 1970; Pessi et al., 1971]. Обобщение данных финских исследователей [Булаев, 1976] показало, что высокие прибавки урожая зерна яровой пшеницы от локального способа могут быть получены при внесении как средних, так и высоких доз NPK (табл. 53). В ряде работ изучалась эффективность локального внесения отдельных видов удобрений. На фоне хорошей обеспеченности растений фосфором и калием, вносимым осенью под вспашку, высокие прибавки дает локальное применение весной одних азотных удобрений. Так, в Швеции по результатам 134 опытов при внесении азота в дозах 41-123 кг/га за счет локализации получено дополнительно 3,5 ц зерна с гектара. Сходные результаты приводятся и в отечественных работах [Мальцев, Конюхов, 1977]. Исследованиями В.И.Чуканова [1978] показан высокий эффект от локального применения одних фосфорных удобрений. Так, в среднем за два года внесение P₄₀ под зябь

Таблица 53

повысило урожай зерна яровой пшеницы на 1,2 ц/га, в рядки при посеве – 3,6, локально на глубину 10 см – на 4,6 ц/га. На фоне N₄₀K₂₀ под зяблевую вспашку при внесении Р₄₀ в рядки урожай повысился на 6,3 ц/га, Р₄₀ локально на глубину 10 см – на 7,7 ц/га.

Интересные результаты получены по эффективности способов внесения возрастающих доз NPK на урожай яровой пшеницы на дерново-подзолистых легкосуглинистых почвах [Вильдфлуш, 1995]. На искусственно созданных фонах обеспеченности почвы подвижным фосфором и калием локализация удобрений под яровую пшеницу Белорусская 80 способствовала повышению урожая зерна при самом низком уровне плодородия на 2,5-2,7 ц/га; среднем – на 2,7-3,4 и на самом высоком (с содержанием P₂O₅ – 280-300 и K₂O – 240-280 мг/кг почвы) – на 1,3-4,0 ц/га. Отмечается, что повышение урожайности при ленточном внесении удобрений по сравнению с разбросным было обусловлено более интенсивным накоплением растениями сухих веществ, увеличением количества продуктивных побегов, лучшей озерненности колоса. Тем самым автором показано, что локальное внесение удобрений эффективно и на хорошо окультуренных почвах. Однако применять локальное внесение удобрений целесообразнее прежде всего на почвах средней и низкой окультуренности, на которых достигается наибольший эффект [Вильдфлуш, 1995]. Мнения о целесообразности локального внесения минеральных удобрений на почвах с высоким уровнем плодородия придерживаются и другие авторы [Сендряков и др., 1984; Кочергин, 1986; и др.].

Изучение способов внесения в зонах рискованного земледелия имеет особую значимость в решении вопроса стабилизации продукционного процесса при дефиците влаги или ее избытке. Многими исследованиями, проведенными в регионах Западной Сибири и Урала, показано, что локальное применение удобрений заметно эффективнее разбросного. Ленточное или экранное размещение аммиачной селитры на выщелоченном черноземе обеспечивало увеличение прибавки урожая зерна яровой пшеницы по сравнению с разбросным внесением в 1,7 раза [Гамзиков, Емельянова, 1986]. Локальные способы заметно повышали интенсивность потребления растениями ¹⁵N, вынос азота с урожаем. Отмечалось более эффективное усвоение растениями азота удобрений и почвы, в 1,3 и 1,6 раза снижались потери азота почвы. Положительный эффект на яровой пшенице выявлен и при ленточном внесении полного минерального удобрения на оподзоленном черноземе [Прозоров, 1986, 1987]. Ленточный способ внесения N₆₀P₄₀K₅₀ в среднем за пять лет повысил урожай зерна по сравнению с внесением вразброс на 3,7 ц/га. Отмечается положительное действие локального способа на ростовую функцию, усвоение растениями элементов питания, коэффициент их использования из удобрений. Сходные результаты были получены на яровой пшенице в случае локального внесения нитрофоса или одного фосфорного удобрения [Кочергин, 1986; Танделов, Кильби, 1986; Рыбина, 1986].

Высокая эффективность наклонно-ленточного способа внесения удобрений на яровой пшенице, овсе и ячмене выявлена в экспериментах С.Г.Гиззатуллина и В.М.Валеева [Валеев, Гиззатуллин, 1990; Гиззатуллин, Валеев, 1995]. Прибавка урожая зерна по сравнению с разбросным способом в зависимости от культуры достигала 3,7-5,7 ц/га. Изучение способов и сроков внесения удобрений в зоне неустойчивого увлажнения лесостепи Поволжья показало, что наиболее высокие урожаи зерна твердая пшеница формировала при локальном внесении удобрений весной [Ермохин, Крончев, 1995]. В условиях средиземноморского климата выявлено положительное действие на урожай твердой пшеницы ленточного внесения одного фосфорного удобрения [Matar, Brown, 1989]. По мнению авторов, наибольшая эффективность данного способа проявляется в районах с засушливым климатом. Более высокая отзывчивость на внесение фосфорных удобрений с семенами и инжектированием по сравнению с разбросным на лессовых почвах на яровой пшенице выявлена канадскими исследователями [Walters et al., 1992]. Авторы считают, что важным фактором эффективности фосфорных удобрений является фосфат-буферная способность почв и исходное содержание лабильного фосфора в почве.

Наряду с положительным действием локального способа внесения удобрений на урожай яровой пшеницы имеются данные, свидетельствующие об отсутствии преимуществ перед разбросным применением. При внесении N₅₀P₁₂₀K₁₆₀ сбоку рядка семян и на 5 см ниже глубины их заделки урожай зерна составил 36,4, вразброс – 38,6 ц/га [Rid, 1966]. В экспериментах на дерново-подзолистой почве локальное внесение (NPK)₄₈ не имело преимуществ перед разбросным способом. Прибавка урожая зерна яровой пшеницы в 2 ц/га была получена лишь при большей в два раза дозе удобрения [Каликинский, Реуцкая, 1976]. Способы внесения оказывали слабое влияние и на эффективность азотных удобрений в экспериментах канадских исследователей [Campbell et al., 1993]. Эффективность использования азота в большей степени зависела от влагообеспеченности, чем от способов его внесения.

Большой объем информации по эффективности способов внесения удобрений в различных экологических условиях накоплен по таким зерновым культурам, как овес и ячмень. В литературе имеются сведения об очень высокой отзывчивости ячменя на локальные применения невысоких доз удобрения [Омельянюк, Рубановский, 1971], когда ленточное внесение (NPK)₃₀ через одно междурядие на глубину 10-12 см в среднем за три года повысило урожай на 8,8 ц/га по сравнению с внесением под культивацию. Отмечается отрицательное влияние засухи на эффективность локального внесения разных доз NPK [Медведев, 1980]. При благоприятных условиях увлажнения преимущество ленточного внесения проявлялось и при высоких дозах – (NPK)₁₅₀ [Булаев и др., 1976б]. Отзывчивость на способы внесения во многом определяется генотипом сорта [Каликинский, 1977]. Сообщается о положительном действии рядкового внесения одних азотных [Lingsrad, Stabbetorp, 1980] или фосфорных удобрений [Сахибгареев, Абдрашитов, 1980]. По данным последних авторов, проводивших опыты на черноземах Башкирского Зауралья, где в первом минимуме находится фосфор, внесение суперфосфата (Р₄₀) в рядки повышало урожай на 2,9 ц/га, локально на глубину 8-10 см – на 4,6 ц/га. При увеличении дозы до 80 кг Р₂О₅ прибавки урожая зерна ячменя возросли соответственно до 4,3 и 6,3 ц/га. Выявлено также положительное влияние ленточного внесения азотного удобрения на фоне Р₆₀К₃₀ на урожай ячменя в условиях предуральской степи Башкортостана [Сахибгареев, Гареев, 1997].

В наших опытах с ячменем и овсом, проведенных на серой лесной почве, при внесении N₇₅P₆₀K₆₀ вразброс и локально не было получено однозначных по годам результатов. В условиях 1974 г. практически не наблюдалось эффекта от внесения удобрения на посевах ячменя, но хорошие результаты дало внесение половинной дозы NPK локально на овсе (табл. 54). Как уже отмечалось, это был год с избыточным увлажнением. В следующем остро засушливом 1975 г. положительное действие локального способа на урожай ячменя и овса проявилось достаточно рельефно. Обращает внимание реакция растений овса на дозы удобрения. В оба года лучшие результаты были получены при локальном применении половинной дозы. Много лет спустя в опытах с другим сортом овса и на другой почве проявилась та же закономер-

Таблица 54

ность. Речь идет о засушливом 1981 г. Опыт проводили на выщелоченном черноземе с сортом Урал. При локальном внесении нитроаммофоски в дозе (NPK)₉₀ урожай составил 32 ц/га, а (NPK)₆₀ – 36,2 ц/га. По-видимому, это обусловливается особенностями реакции растений на высокую концентрацию ионов в очаге, что следует учитывать в практике и не увлекаться внесением больших доз удобрений под овес. В условиях данного года не было получено достоверных различий между способами внесения (NPK)₆₀ , но четко проявилось положительное действие локализации на ячмене. Урожай зерна в данном варианте составил 36,0 ц/га, вразброс под культивацию – 29,9 ц/га. По другим данным [Омельянюк, 1976], в засушливом 1968 г. внесение (NPK)₃₀ под культивацию вообще не дало прибавки урожая по сравнению с контролем (урожай составил всего лишь 9,9 ц/га). Эта же доза удобрения, внесенная локально, удвоила урожай, он достиг 20,2 ц/га. Автор сделал вывод о высокой эффективности способа в условиях Полтавской области при любых погодных условиях.

Высокая эффективность ленточного внесения различных доз азотного удобрения выявлена в экспериментах с ячменем на дерново-среднеподзолистой тяжелосуглинистой почве нечерноземной зоны. Эффект локализации азотного удобрения на фоне разбросного внесения P₁₂₀K₁₂₀ выражался в дополнительном повышении урожая зерна по сравнению с разбросным способом: при N₆₀ – 4,0, N₁₂₀ – 2,7 ц/га [Вьюкова, 1983]. Повышенную эффективность ленточного внесения азотного удобрения автор связывает с изменениями в трансформации азота в почве, в частности, торможением процесса нитрификации, меньшими в 1,5-2 раза потерями азота удобрений. Коэффициент использования азота удобрений возрастал по сравнению с разбросным способом на 10-11%. Положительные результаты от локального применения удобрений на ячмене, овсе получены в исследованиях, проведенных в прибалтийских странах [Машаускас, Кучинскас, 1990; Кярблане, Рээманн, 1990]. По данным первых двух авторов, в среднем по 12 опытам ленточный способ заделки нитрофоски обеспечивал повышение урожая зерна на 3,0 ц/га по сравнению с внесением вразброс под культивацию. Экспериментами на черноземе Южной степи Украины показано, что локальное внесение полного минерального удобрения обеспечивает формирование более высокого урожая ярового ячменя по сравнению с разбросным внесением независимо от способа и глубины основной обработки почвы [Гармашов и др., 1988].

Многочисленные исследования как у нас в стране, так и за рубежом показали высокую эффективность локального применения удобрений под многие пропашные культуры. Положительное действие данного способа хорошо проявляется на картофеле [Булаев, Клецкина, 1962/1963, Гилис, 1975; Булаев, 1976; Валеев и др., 1980]. Отмечается, что преимущество локального внесения всей нормы удобрения на дерново-слабоподзолистой среднесуглинистой почве при орошении сохраняется, если они вносятся в дозе не выше N₉₀P₁₂₀K₁₂₀. При более высоких дозах отмечается снижение урожая картофеля [Коршунов, Филиппов, 1980]. Уменьшается также и содержание крахмала, хотя при меньших дозах наблюдается положительное действие локального способа. По другим данным, положительное действие локального способа на урожай картофеля сохраняется и при таких высоких дозах, как 180 кг/га NPK [Ефимова, Балакина, 1976]. Во избежание отрицательного действия высокой концентрации на клубни и молодые растения лента удобрения располагается на некотором расстоянии от клубней по горизонтали или несколько ниже их заделки. В некоторых странах рекомендуется вносить удобрения в две ленты с обеих сторон клубней. В экспериментах с картофелем выявлено положительное действие локального внесения удобрения на интенсивность формирования клубней [Булаев, 1974а]. На 20 июля урожай клубней в контроле, при разбросном и локальном внесении удобрения составил соответственно 6, 18 и 66 ц/га, 7 августа – 41, 81 и 107 ц/га. Представляется, что данное явление имеет важное практическое значение и заслуживает изучения его физиологических аспектов. Данными более поздних исследований на картофеле в целом подтверждается преимущество локальных способов внесения удобрений над разбросным [Кярблане и др., 1990; Chowdhury et al., 1991; Lewis, Kettlewell, 1993; Westermann, Sojka, 1993]. Характерно, что преимущество ленточного способа проявляется не только при внесении твердых, но и жидких минеральных удобрений [Платонов и др., 1986; Lewis, Kettlewell, 1993].

Значительный объем исследований по определению эффективности способов внесения удобрений проведен на кукурузе. Локальное внесение относительно высоких доз удобрения на некотором удалении от семян способствует формированию более высокого урожая зерна, чем их разбросное внесение [Cooke, Dadd, 1953; Cooke, Widdowson, 1953]. Показано, что локализация минеральных удобрений позволяет дополнительно получать 30-40 ц/га зеленой массы или 3-5 ц/га зерна [Манасян, 1960; Надеждин, 1965; Трапезников, 1967; Соколов и др., 1980]. Показано, что достоверная прибавка урожая при локальном внесении фосфора перед посевом достигается при средней и высокой обеспеченности почвы фосфором [Matzel, Suntheim, 1988]. Сравнительное изучение влияния возрастающих доз фосфорного удобрения до 100 кг/га при разбросном и ленточном его внесении в штате Флорида (США) показало, что в последнем случае растения сахарной кукурузы более эффективно использовали фосфор удобрений. Повышался урожай и его качество [Sanchez et al., 1991]. Отмечается связь эффективности локального внесения фосфорного удобрения с содержанием фосфора в почве. При высокой обеспеченности почвы данным элементом эффективность обоих способов была примерно одинаковой. Вопрос о связи эффективности способов внесения минеральных удобрений с уровнем содержания в почве элементов минерального питания особенно актуален в отношении азота в силу его высокой лабильности и невозможности накопления его подвижных форм в значительных количествах. Исследованиями О.А.Соколова и В.М.Семенова [1992] показана весьма сложная зависимость влияния технологий применения возрастающих доз азотных удобрений на фонах с различной обеспеченностью почвы доступным азотом. На почве с повышенным содержанием доступного азота локальное внесение азотных удобрений в целом оказывало положительное влияние на урожай зеленой массы кукурузы. Однако этот способ не обеспечивал прибавки урожая по сравнению с внесением вразброс.

Высокие дозы минеральных удобрений вносятся под важнейшую техническую культуру – сахарную свеклу. Естественно, задача рационального их использования не могла не привлечь внимания ученых. Работами белорусских исследователей показано, что ленточное внесение полного минерального удобрения существенно превосходит по эффективности разбросной способ [Вильдфлуш, Сиротин, 1971]. Половинная доза удобрения при локальном внесении по эффективности практически не уступает полной дозе (N₆₀P₅₀K₈₀), внесенной вразброс. Существенно и то, что при локальном способе корнеплоды бывают более выравненными по массе, несколько повышается их сахаристость, на 6-10 дней ускоряется развитие растений. Последнее очень важно для районов возделывания культуры с укороченным вегетационным периодом. В отличие от зерновых культур под сахарную свеклу применяют более глубокую заделку удобрений (15-18 см) культиваторами-растениепитателями с расстоянием между лентами в 30-40 см.

Перспективным является послойно-ленточное внесение удобрений под сахарную свеклу [Гилис, 1975]. Сущность этого приема состоит в том, что полное минеральное удобрение или только гранулированный суперфосфат вносятся непрерывной лентой на глубину 12-15 и 25-28 см. В результате этого растения сахарной свеклы в течение всего вегетационного периода обеспечены необходимым количеством элементов питания в нужном соотношении. При этом особую роль играет тот факт, что во вторую половину вегетации растения обеспечены достаточным количеством доступного фосфора и калия, усиливающим сахаронакопление. В одном из опытов автора полное минеральное удобрение вразброс под культивацию вносилось в дозах: N – 90, P₂O₅ – 60 и K₂O – 100 кг/га. На делянках с локальным внесением дозы были снижены на ¹/₃. Несмотря на это, ленточное двухъярусное размещение туков было более эффективным, чем разбросное: повышался не только урожай, но и сахаристость корней. Локализация только PK и NK при равномерном перемешивании азота и фосфора оказала меньшее влияние на урожай, чем локализация всех трех элементов питания. О положительном влиянии ленточного внесения удобрения по сравнению с разбросным под культивацию сообщается также в других работах [Крылова, 1976; Мозговой, 1980].

В опытах на выщелоченном черноземе переходной лесостепи Башкортостана локальное внесение (NPK)₆₀ весной на глубину 14-15 см обеспечивало получение такого же урожая корней сахарной свеклы, что и (NPK)₁₂₀ вразброс под культивацию. Наиболее высокие урожаи были получены при внесении всей дозы NPK под зяблевую вспашку. Однако это приводило к формированию корнеплодов с пониженной сахаристостью. В случае локального применения половинной дозы содержание сахара в корнях в отдельные годы оказывалось выше, чем при разбросном внесении, на 2-2,5%. В итоге сбор сахара с единицы площади оставался практически одинаковым [Пахомова и др., 1980]. Сведения о том, что внесение основного минерального удобрения под зяблевую вспашку при выращивании сахарной свеклы не всегда является оптимальным, содержатся и в других работах. В микрополевых опытах на мощном малогумусном выщелоченном черноземе Уладово-Люлинецкой и Белоцерковской опытно-селекционных станций при перемешивании N₁₅₀P₁₈₀K₁₈₀ осенью со слоем почвы 0-30 см масса корнеплода составляла 538 и 544 г, при локальном внесении на глубину 30 см – 577 и 698 г, при перемешивании весной со слоем почвы 0-30 см – 702 и 1000 г. Коэффициент использования азота удобрения в первом случае был самым низким и составлял по годам опытов 19,4 и 27,2%, при локальном способе – 35,1 и 39,8, при перемешивании весной – 31,3 и 43,5%. Этими опытами подтверждается вывод о том, что большой срок от времени внесения удобрения до начала его использования растениями значительно снижает его эффективность [Шиян, 1980]. Высокую отзывчивость растений на разбросное внесение и равномерное перемешивание удобрения со всем пахотным слоем почвы весной в практике использовать невозможно. В этом отношении предпочтительнее, по-видимому, вести поиск по пути локального применения основного удобрения. К такому выводу пришел в своих исследованиях, проведенных на сахарной свекле и кукурузе, А.М.Надеждин [1965]. Автор предложил вносить удобрения весной до посева культиваторами-растениепитателями на глубину 15-18 см одновременно с предпосевной культивацией почвы.

На использование азота удобрений при локальном их внесении большое влияние оказывает глубина заделки. При внесении их на дно борозды или глубже снижается использование азота растениями сахарной свеклы в начале вегетации и возрастает в последующий период вплоть до уборки урожая [Шиян, 1980]. Но интенсификация потребления азота в этот период не компенсирует его недостаток в молодом возрасте и снижает урожай корнеплодов. В другой работе [Шиян, Васильев, 1995] сообщается, что локальное внесение фосфорного и калийного удобрения на черноземе осенью в уменьшенной на одну треть дозе не вызывало существенного снижения продуктивности культуры по сравнению с внесением полной дозы. На серой лесной почве при локализации N₁₇₀P₁₉₀K₁₇₀ осенью по вспашке урожай корнеплодов и сбор сахара возрастали по сравнению с разбросным внесением под вспашку соответственно на 43 и 4,4 ц/га.

Выявлено положительное действие локального способа применения удобрений и на урожай подсолнечника. Многолетние исследования на среднемощном малогумусном черноземе показали, что внесение вразброс N₄₀P₆₀K₄₀ под зяблевую вспашку повысило урожай подсолнечника по сравнению с контролем на 3,1 ц/га, под культивацию – 2,5 и при локальном применении удобрения – на 4,1 ц/га [Артюхов и др., 1976]. В опытах ВНИИ масличных культур было показано, что внесение удобрения лентами через 17-35 см на глубину 10-12 см без ориентации лент относительно рядков растений не уступало по эффективности осеннему внесению под вспашку. Однако отмечалось снижение всхожести семян подсолнечника, попавших в ленту удобрения, и угнетение роста молодых растений. Высокий и устойчивый эффект от локализации давало соблюдение пространственной ориентации лент удобрения и рядка семян. Наивысшие прибавки урожая были получены при послойном внесении туков четырьмя лентами или двумя лентами сбоку рядка семян [Лукашев и др., 1980].

В ряде работ выявлено положительное влияние локального внесения удобрений на продуктивность льна. Так, исследованиями А.А.Каликинского [1974] установлено, что локализация N₄₀P₅₀K₆₀ на легкосуглинистой почве повышала урожай льносемян по сравнению с разбросным способом на 3,1, льносоломки – 5,3 ц. При этом несколько возрастал выход длинного волокна. Последующее более углубленное изучение эффективности способов применения удобрений в условиях Белоруссии проводилось на трех искусственно созданных уровнях обеспеченности почвы фосфором и калием [Ходянкова, 1989]. Внутрипочвенное ленточное внесение основной дозы минеральных удобрений под лен-долгунец стимулировало рост побегов и корневой системы, повышало выживаемость растений и потребление элементов питания, а также биологическую активность почвы. Технология ленточного внесения способствовала значительному повышению коэффициента использования элементов питания и более экономному их использованию на формирование урожая. Уменьшенные в 1,5-2 раза дозы удобрения обеспечивали примерно такие же прибавки урожая, как и полные дозы при внесении вразброс. Повышение урожая семян и волокна сочеталось с более высокими показателями их качества (возрастал номер льнотресты и содержание жира в семенах на 0,2-0,5%). Ленточный способ оказывал положительное влияние и на посевные качества семян: энергию прорастания, всхожесть и силу роста. Выявлены оптимальные параметры пространственного размещения семян и лент удобрений. Наибольший эффект локальный способ давал при расположении лент на глубине 10 см вдоль посевных рядков с межленточным расстоянием 15 см, а также лентами поперек рядков семян на ту же глубину с шириной междурядий 7,5 см. Во многом сходные результаты по влиянию способов внесения минеральных удобрений под лен-долгунец получены в исследованиях на дерново-подзолистой легко- и среднесуглинистой почвах [Кузьменко, 1996]. При оптимальной глубине заделки удобрений (5 см ниже семян) оплата 1 кг питательных веществ прибавкой урожая волокна была в 3,5 раза выше, чем при разбросном внесении, и составляла соответственно 1,25-1,50 кг и 0,33-0,42 кг.

Таблица 55

фосфорные и калийные удобрения – вразброс осенью под вспашку или лентами весной на глубину 12-14 см с интервалами между лентами 30 см. Приведенные результаты свидетельствуют, что внесенная локально одинарная доза удобрений по эффективности приравнивается к двойной дозе, внесенной вразброс. Наибольший урожай при повышенной дозе РК дало сочетание двух способов – разбросного и локального. Эффект локализации минеральных удобрений в значительной степени зависит и от генотипа сорта. На бурых лесных глеевых почвах локальное внесение аммофоса в повышенной дозе N₃₄P₁₂₀ наиболее эффективным было на сорте Октябрь 70 [Волох и др., 1991]. Прибавка урожая по сравнению с неудобренным контролем составила 4,6 ц/га, в то время как при разбросном внесении – 1,8 ц/га. У менее отзывчивого на применение удобрений сорта Смена при разбросном внесении урожай бобов был на уровне контроля, при локальном способе – выше на 2,1 ц/га.

За последние годы возник интерес к сое в регионах, не относящихся к традиционным зонам ее возделывания. К числу таковых относится и Южный Урал. Неразработанность вопросов минерального питания сои в Республике Башкортостан побудила нас к проведению исследований по эффективности способов внесения основного минерального удобрения на нескольких сортах сои различной скороспелости. Удобрение в дозе N₃₀P₆₀K₃₀ (нитрофоска с добавлением гранулированного суперфосфата) в мелкоделяночных опытах вносили вразброс с последующим рыхлением верхнего слоя почвы на 12-15 см и лентами на глубину 10-12 см и в сторону от рядка семян на 5-7 см. Трехлетние наблюдения показали, что сорта СибНИИк 315 и Ласточка даже без удобрения на выщелоченном черноземе могут формировать урожай бобов до 24 ц/га. Менее урожайными были сорта Аврора и Рассвет, но первый из них отличался повышенной отзывчивостью на локальное внесение удобрения [Трапезников и др., 1992]. Однако в силу их позднего созревания эти сорта были исключены из последующего изучения. На двух оставшихся сортах достаточно четко проявилось положительное действие локального питания на продуктивность растений (табл. 56). В значительной степени это обусловливалось количеством

Таблица 56

Из литературы известно, что внесение повышенных доз азотных удобрений, особенно в нитратной форме, ингибирует формирование клубеньков на корнях сои. С учетом специфики локального питания, когда часть корневой системы растения не испытывает непосредственного воздействия элементов минерального питания, возникло предположение, что данная технология не должна препятствовать процессу формирования клубеньков и, возможно, симбиотической фиксации атмосферного азота. Наблюдения показали, что при инокуляции семян ризоторфином (штамм 634б) ленточное внесение N₃₀P₆₀K₃₀ по сравнению с растениями без удобрения или при разбросном его внесении стимулирует на начальных этапах онтогенеза образование клубеньков. Насколько это отражается на уровне усвоения атмосферного азота неизвестно. В литературе имеются данные, что ленточное внесение сульфата аммония на фоне фосфорных и калийных удобрений на серой лесной почве и инокуляция семян бактериями B.japonicum 110 в чистом виде и в сочетании с псевдомонадами оказывает значительное влияние на соотношение в растениях сои "биологического" азота, азота почвы, удобрения, его трансформацию и урожай [Шабаев, Смолин, 1995]. Увеличение урожая сои при локализации азота происходит вследствие большего выноса азота из почвы и удобрения. По данным авторов, локальное внесение в почву азотного удобрения при двойной инокуляции сои клубеньковыми бактериями с микроорганизмами, стимулирующими симбиотическую азотфиксацию, нецелесообразно вследствие снижения в растениях "биологического" азота.

Эффективность ленточного внесения удобрений изучалась и на других бобовых культурах. Положительное влияние оно оказывает на урожай бобов [Cooke, Widdowson, 1953], семян клевера лугового [Каликинский, Персикова, 1992]. На дерново-подзолистых легкосуглинистых почвах ленточное внесение подкормки в дозе P₄₀K₆₀ повышало урожай семян на 0,4-0,6 ц/га по сравнению с разбросным способом, что сочеталось с улучшением их посевных свойств. Сообщается, что при локальном внесении минеральных удобрений урожай зеленой массы клевера повышался по сравнению с разбросным способом на 12-37% [Нурмухаметов, Кираев, 1995]. Разбросной способ внесения азотных удобрений менее эффективен, чем локальный на травосмеси люцерны с костром и житняком [Алексеев, 1994]. Однако не выявлено положительного влияния ленточного внесения аммофоса по сравнению с разбросным способом на урожай люцерны в работе канадских исследователей [Simons et al., 1995]. В ряде работ изучалось действие способов применения минеральных удобрений на крупяных культурах. Определенное преимущество локального внесения фосфорного и полного минерального удобрения выявлено в экспериментах на просе [Артюхов и др., 1976]. Так, при внесении Р₆₀ под зяблевую вспашку урожай проса повысился на 2,7 ц/га, вразброс под культивацию – 3,6ц/га, локально – 5,1 ц/га. В случае внесения N₄₀P₉₀K₄₀ урожай зерна соответственно возрос по сравнению с контролем на 5,5, 6,9 и 9,1 ц/га.

Исследованиями на гречихе [Соколов, 1980; Соколов, Семенов, 1992] показана высокая эффективность внесения азотных удобрений экраном на глубину 30 см. Повышенная отзывчивость растений гречихи на более глубокое размещение азотного удобрения, чем это принято для зерновых культур, обусловливается характером развития корневой системы: у гречихи основная масса корней располагается на глубине 35-40 см. При локальном внесении азотного удобрения урожай гречихи повышался на 41%, калийных – 24% по сравнению с разбросным способом. Эффект локализации азотных удобрений (в виде ленты или экрана) обусловливается спецификой трансформации азота в почве и его усвоения растениями: замедляется нитрификация аммония удобрения, снижается закрепление его в необменном состоянии, усиливаются процессы мобилизации почвенного азота и создаются условия сбалансированного аммонийно-нитратного питания растений гречихи, значительно (в 1,9-3,5 раза) снижаются потери азота удобрений.

Весьма интересные результаты по локальному внесению азотных удобрений получены на рисе [Кудеяров и др., 1976]. Размещение азота в дозе 60 кг/га вместе с семенами повышало урожай зерна более чем на 15 ц/га по сравнению с разбросным его применением. На каштановой карбонатной почве, хорошо обеспеченной калием и фосфором, но очень слабо азотом и цинком, хорошие результаты получены при локальном внесении под рис фосфорных удобрений [Мокриевич, Ионов, 1993]. При этом оптимальная доза при локальном способе составляла 30 кг/га, разбросном – 60 кг/га. В первом случае значительно возрастал коэффициент использования фосфора. Наиболее благоприятные условия для формирования урожая создавались при совместном локальном внесении фосфорного и цинкового удобрения. В среднем за три года данная технология применения P₃₀Zn₁₀ повысила урожай зерна по сравнению с контролем (N₁₂₀ вразброс) на 13,9; вразброс – на 6,6 ц/га. Урожай зерна риса и эффективность использования азота заметно возрастают по сравнению с поверхностным при более глубокой заделке супергранул мочевины [Das, Singh, 1994].

Овощные и другие культуры. Как правило, под овощные культуры вносятся более высокие дозы удобрений, чем под зерновые. Поэтому поиск путей более эффективного их использования очень важен в плане ресурсосбережения и получения экологически чистой продукции. Примеры положительного действия локального внесения удобрений под овощные культуры можно найти в монографии З.И.Журбицкого [1963]. Обстоятельные исследования по данному вопросу проведены О.А.Соколовым с сотрудниками [1990, 1992]. Отмечается, что локальное внесение азотных удобрений является одним из приемов регуляции условий азотного питания овощных культур, способствующим увеличению уровня использования азота удобрений и почвы. Например, в опытах с редисом, шпинатом и салатом прибавка урожая при ленточном размещении сульфата аммония составляла 5-19%. При этом использование азота удобрений возросло в 1,3-1,7, а азота почвы – в 1,3-2,0 раза по сравнению с разбросным внесением [Соколов, Семенов, 1992]. В экспериментах с томатами на пылевато-суглинистой почве ленточное внесение (NPK)₁₁₂ обеспечивало формирование плодов томатов на 24% выше, чем при разбросном способе, так же как при разбросном внесении в два раза большей дозы [Mortley et al., 1991]. Сходные результаты получены в экспериментах по изучению влияния доз вносимых удобрений на урожай поздней капусты, выращиваемой на типичном черноземе Правобережья лесостепи Украины [Вахнiй, 1995]. Автором показано, что при использовании данной технологии целесообразно уменьшение дозы азота на ¹/₃ и дозы фосфора – наполовину. В экспериментах с салатом в три раза меньшая доза фосфорного удобрения, внесенная локально, была эквивалентна полной дозе вразброс [Sanchez, Porter, 1990]. Сходные результаты были получены и на рапсе [Baily, Grant, 1990]. Высокая эффективность локального внесения мочевины на капусте выявлена и в экспериментах на аллювиальной луговой среднесуглинистой почве [Бубнова, 1993]. При локальном внесении супергранул мочевины урожай повышался на 24% при значительном (почти на 40%) снижении содержания в кочанах капусты нитратов. Интересные результаты по способам внесения полного минерального удобрения получены на семи видах лекарственных культур [Загуменников, 1996]. На дерново-среднеподзолистой тяжелосуглинистой почве без известкования и на фоне известкования и внесении органических удобрений выявлено преимущество локального ленточного применения низких и средних доз удобрения – (NPK)₂₅ и (NPK)₅₀ по сравнению с внесением (NPK)₁₀₀ под предпосевную культивацию.

Нетрадиционные приемы создания гетерогенитета среды. За последние годы появился ряд работ, где гетерогенитет корнеобитаемой среды создается с использованием нетрадиционных факторов. Подобное расширение спектра воздействий на жизнедеятельность растений представляется интересным и важным во всех отношениях и заслуживает внимания. К числу типовых можно отнести применение жидких минеральных удобрений. В условиях экстремального климата Сибири более высокая их эффективность по сравнению с твердыми при локальном внесении выявлена на посевах яровой пшенице и картофеля [Алимов, 1993]. Локальное инжектирование в почву различных доз азотных удобрений обеспечивает формирование более высокого урожая кукурузы, чем поверхностное разбросное и поверхностное ленточное внесение [Varsa et al., 1994]. Показано, что совместное внесение аммонийного азотного удобрения с CaCl₂ при ленточном их внесении ниже глубины заделки семян на 5 см оказывает положительное влияние на накопление сухого вещества растениями яровой пшеницы [Koenig, Pan, 1993]. Разбросное внесение данного сочетания ослабляло кущение растений и снижало их биомассу в фазе 6 листьев. Авторы считают, что CaCl₂ ослабляет токсическое действие высоких концентраций N-NH₄ на растения, возникающее при ленточном внесении удобрения.

Сопоставимые по величине урожаи кукурузы на кислых почвах были получены при внесении 2 т/га известняка вразброс один раз в три года и по 250 кг/га в борозды ежегодно [Patiram, 1994]. Бороздовое внесение медленно снижает обменную кислотность и содержание Al³⁺ и повышает сумму обменных Ca²⁺ + Mg²⁺, чем улучшается кальциевое и магниевое питание растений.

Интересные результаты получены при локальном внесении цинкового удобрения под хлопчатник [Пономарев, Пономарева, 1989]. На сероземно-луговой почве в условиях Таджикистана локальное внесение цинка одновременно с посевом в дозах 1,5-2,5 кг/га оказывает такое же влияние на рост и развитие хлопчатника, поступление и вынос питательных веществ из удобрений и почвы, как и внесение другими способами и в другие сроки 7,5 кг/га цинка. При локальном внесении цинкового удобрения повышается урожай хлопка-сырца, выход масла и сокращается в 3-5 раз расход цинковых удобрений.

Показано положительное действие на урожай картофеля гнездового внесения биогумуса [Ненайденко и др., 1994; Пискунов, Филиппов, 1995]. Выявлено преимущество внесения регулятора роста PGR-IV в борозды при посеве по сравнению с двукратным опрыскиванием им растений хлопчатника [Oosterhuis, Zhao, 1995]. Урожай хлопка-сырца в первом случае возрастал на 18, во втором – на 11%. Более высокий урожай при внесении регулятора роста в борозды обусловливался более интенсивным ростом растений в начале вегетации, а также корневой системы (значительно возрастала длина корней и число боковых корней), усилением поглощения элементов минерального питания. Выявлено положительное влияние лигносульфоната аммония на рост растений кукурузы и поглощения азота из внесенных лентами мочевины и диаммофоса [Alkanani, MacKenzie, 1996]. Предпринимаются попытки локального воздействия на корневую систему растений фитогормонами [Pilet, Meuwly, 1986]. Для этих целей использовали сильно- и слабоосновные смолы с сорбированной на них индолилуксусной кислотой.

Отзывчивость сортов. В свое время Н.И.Вавилов [1965а,б] в качестве одной из важнейших задач селекции рассматривал вопрос создания сортов с высокой отзывчивостью на химические удобрения. Практическая значимость данного подхода многократно подтверждалась на сортах многих культур. В качестве иллюстрации генетически обусловленной реакции сортов на уровень корневого питания можно привести результаты экспериментов П.П.Лукьяненко [цит. по Панникову, 1980] с 30 сортами озимой пшеницы. Отзывчивость сортов на одну и ту же дозу удобрения колебалась почти в 4 раза (прибавки урожая зерна от удобрения составляли от 6,3 до 23,6 ц/га). Выявлены значительные различия в усвоении отдельных элементов питания и коэффициента их использования из удобрений, функционировании корневых систем и их реакции на осмотический стресс, а также ряд морфологических и физиологических особенностей в формировании элементов структуры урожая сортами многих культур [Климашевский, 1974; Панников, 1980; Минеев, Павлов, 1981; Онищук и др., 1986; Mengel, 1983; Woodend et al., 1986; Kiss et al., 1986]. Генотипические аспекты минерального питания растений подробно рассматриваются в недавно вышедших отечественных монографиях [Гамзикова, Калашник, 1988; Климашевский, 1991]. Однако эти и многие другие работы освещают специфику минерального питания сортов культурных растений применительно к условиям разбросного применения удобрений. Гетерогенным распределением удобрения в корнеобитаемой среде создаются во многом специфические условия для функционирования корневой системы и целого растения. Основным из них является наличие очага экстремально высокого содержания элементов питания. В связи с этим принципиально важным является устойчивость корневых систем растений разных сортов к высокому осмотическому потенциалу очага, способность к относительной функциональной специализации прядей корней разного солевого статуса. Вполне возможно, что сорта с высокой отзывчивостью на применение минеральных удобрений разбросным способом могут не проявить в должной степени это свойство в условиях гетерогенитета среды. В связи с этим представляет интерес рассмотрение данных, полученных А.А.Каликинским [1977] на четырех сортах ячменя (табл. 57). При наиболее высокой урожайности

Таблица 57

Различная отзывчивость сортов яровой пшеницы на способы внесения основного минерального удобрения выявлена и в наших экспериментах на выщелоченном черноземе с различным исходным уровнем плодородия почвы. Преимущество локального внесения удобрения над разбросным проявлялось на всех сортах. В экспериментах с мягкой пшеницей Саратовская 36 и твердой Харьковская 46 на почве с невысоким содержанием подвижных форм фосфора и калия относительная эффективность разбросного внесения в среднем за четыре года была одинаковой. Но сорт твердой пшеницы сильнее отзывался на ленточное внесение удобрения (табл. 58). Выявленные различия обусловливаются биологическими особенностями сортов, в том числе и в использовании элементов питания, относящихся к различным видам [Полимбетова, 1972; Кочегарова, Волкова, 1992].

Таблица 58

Неодинаковая отзывчивость сортов на способы внесения удобрения проявляется не только по признаку величины урожая. Экспериментами на трех сортах шпината и редиса показано, что из шести случаев лишь в трех происходило повышение урожая от локализации сульфата аммония [Соколов, Семенов, 1992]. Использование азота удобрений существенно повышалось у шпината сорта Монорис и редиса Ультра. У двух сортов оно было примерно одинаковым при обоих способах внесения, а у шпината Исполинский и редиса Красный великан при локализации сульфата аммония снижалось, но при этом возрастал урожай за счет большего использования почвенных запасов азота.

Способы обработки почвы. Известно, что способ обработки почвы сам по себе оказывает глубокое влияние на физико-химические свойства и процессы трансформации органического вещества и элементов минерального питания. Все это в значительной степени предопределяет жизнедеятельность корневой системы и целого растения. Поэтому вполне понятен возрастающий интерес исследователей к поиску наиболее оптимальных сочетаний приемов обработки почвы и способов внесения удобрений. Тем более, что до недавнего времени для многих почвенно-климатических зон внесение основного минерального удобрения, особенно фосфорных и калийных, под зяблевую вспашку считалось наиболее эффективным.

Многолетними исследованиями на Эрастовской опытной станции с рядом зерновых и пропашных культур показано, что разбросное внесение под вспашку зяби и предпосевную культивацию P₆₀ и N₄₀P₆₀K₄₀ оказывало практически однозначное влияние на величину урожая [Артюхов и др., 1976]. Локальное внесение указанных доз удобрения на всех культурах обеспечивало получение более высоких прибавок урожая, чем разбросное применение.

Разбросное внесение под зяблевую вспашку нитроаммофоса в дозе (NP)₆₀ на выщелоченном черноземе было менее эффективным, чем ленточное осенью и весной перед посевом твердой пшеницы Харьковская 46 [Трапезников, 1983]. В последнем случае прибавка урожая зерна по сравнению с неудобренным контролем составила 6,3 ц/га. Наименьшая прибавка (3,3 ц/га) была получена при разбросном внесении удобрения под предпосевную культивацию. В опытах на выщелоченном черноземе северной лесостепи Приобья Новосибирской области основное минеральное удобрение (N₃₀P₄₀K₁₅) также менее эффективно использовалось яровой пшеницей при внесении под вспашку, чем при плоскорезной обработке почвы на глубину 20-22 см [Барсуков, Зинченко, 1980]. В засушливых условиях Казахстана применение под яровую пшеницу суперфосфата (Р₈₀) горизонтальным экраном на глубину 12-15 см оказалось более эффективным, чем поверхностное разбрасывание удобрения под плоскорезную обработку [Волков и др., 1980].

Интересные результаты по сочетанию способов обработки почвы и внесению удобрений получены на озимой пшенице на пылевато-суглинистой почве штата Вашингтон США [Cochran et. al., 1990].Аммиачную селитру вносили в дозах 65, 130, и 190 кг/га лентами ниже ложа семян и вразброс поверхностно. На фоне трех способов обработки почвы: вспашка, обработка почвофрезой и нулевая обработка. На фоне вспашки прибавки урожая зерна от локального способа по сравнению с разбросным в зависимости от дозы азота колебались в пределах 3,2-4,8 ц/га, фрезерной обработки – 4,8-8,4; нулевой – 5,3-5,4. Максимальный урожай зерна озимой пшеницы (32,6 ц/га) был получен при сочетании локального внесения N₁₉₀ и обработки почвы фрезой, что было на 3,5 ц/га выше, чем при локализации этой же дозы азота по вспашке. Авторами отмечается положительное влияние ленточного размещения удобрения на усвоение растениями азота. В экспериментах с ячменем канадские исследователи [Malhi et al., 1996] пришли к заключению, что при нулевой обработке почвы желательна заделка мочевины лентами ниже рядка семян.

Одной из первых попыток изучения способов внесения основного минерального удобрения, вероятно, являются исследования А.И.Горбылевой с сотрудниками на дерново-подзолистой почве [1974, 1976, 1978]. Комплексное изучение почвы и растений в пятипольном севообороте показало, что при насыщенности полей стандартными туками на уровне 6 ц/га локальное внесение удобрений обеспечивало более высокую продуктивность культур, чем разбросной способ. В первые два-три года с начала ротации урожаи культур при внесении половинной дозы удобрения локально были близкими к урожаям на фоне полных доз, вносимых вразброс. В последующем они стали заметно ниже. По завершении ротации на делянках данного варианта был зафиксирован значительный дефицит в балансе азота и калия. В последующих исследованиях на данном типе почвы изучался калийный режим при длительном применении минеральных удобрений [Нгуен, 1992]. В пятипольном севообороте с чередованием культур озимая рожь, клевер, лен, картофель, ячмень вносили полное минеральное удобрение, фосфорное и калийное (картофель) и навоз в количестве 60 т/га (картофель). Выявлено, что локально-ленточное ежегодное внесение NPK и запасное внесение РK-удобрений обеспечили среднюю продуктивность севооборота на уровне 60,8 и 58,6 ц/га зерновых единиц соответственно. При ежегодном разбросном внесении удобрений он составил 56,0 ц/га зерновых единиц. Локальное и запасное внесение PK-удобрений способствовало улучшению калийного режима почвы.

Ряд преимуществ локального внесения минеральных удобрений по сравнению с разбросным применением выявлен в звене севооборота ячмень – клевер – озимая пшеница в экспериментах на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве Смоленской области [Ладонин и др., 1996; Гордеев, 1997]. На фоне трех способов основной обработки почвы (вспашка на 20-22 см, вспашка на 20-22 см с одновременным щелеванием на глубину 35 см, чизелевание на 35 см с дискованием на 10-12 см) создавали четыре уровня химизации: органический (30 т/га навоза), минимальный (сумма NPK за три года составляла N₁₁₅P₈₅K₈₅ и вносилась локально), умеренный (N₁₅₈P₁₂₈K₁₂₈) и интенсивный (N₂₈₅P₂₂₅K₂₂₅). Соответственно изменялся и уровень применения средств защиты растений. Было установлено, что при локальном внесении минимальных доз удобрения и средств защиты растений комплексный показатель биологической активности почвы был на 26% выше, чем даже на фоне навоза, и на 37% выше, чем на интенсивном фоне. При локальном внесении удобрений отмечалось пониженное содержание N-NO₃ в слое почвы 0-40 см. На основании оценки влияния уровней химизации на продуктивность звена севооборота ячмень – клевер – озимая пшеница, качество урожая, энергетические затраты и другие показатели авторы пришли к выводу, что при применении низких доз удобрений их необходимо вносить локальным способом. При данной технологии окупаемость 1 кг д.в. удобрений оказывается в 1,4 раза выше, чем при внесении в полтора раза большей дозы вразброс.

Засоренность и фитосанитарное состояние агроценозов. В ряде исследований выявлено положительное влияние локального применения удобрений на уровень засоренности посевов некоторых культур. Меньшая засоренность посевов зерновых злаков была зафиксирована финскими экспериментаторами. Аналогичное явление наблюдалось на сое [Грицун, 1975]. При локально-ленточном внесении NPK количество сорняков в посевах сои было в 1,5-3 раза, а по массе в 4-5 раз меньше, чем при разбросном способе.

Таблица 59

Механизм влияния гетерогенного распределения удобрений в почве на уровень засоренности посевов остается неясным. Существует лишь несколько предположений. Возможно, минеральные удобрения, перемешанные с почвой, действуют как химические агенты, стимулирующие прорастание семян сорняков. И, наоборот, повышенная концентрация элементов питания в зоне расположения удобрений оказывает ингибирующее действие на процесс прорастания семян. Вполне возможно, что данное явление связано с особенностями корневых выделений веществ в почву [Иванов, 1973]. Естественным представляется и предположение, что локальное питание, стимулируя рост культурных растений с начальных этапов онтогенеза, подавляет развитие сорной растительности. Тем самым конкурентные отношения за элементы питания, влагу и свет смещаются в пользу возделываемых растений.

Ограниченная информация имеется относительно влияния способов применения удобрений на поражение растений болезнями. Наблюдения, проведенные на картофеле на супесчаной дерново-подзолистой почве, выявили положительное действие локального внесения N₉₀P₉₀K₁₂₀ при поражении растений фитофторозом [Соловьев, 1980]. Выпадение обильных осадков в августе вызвало засыхание ботвы у картофеля на делянках с разбросным внесением удобрения из-за сильного поражения фитофторой. При локальном внесении удобрения ввиду меньшего поражения болезнью растения вегетировали до середины сентября. В итоге урожай картофеля, сбор крахмала и сухого вещества в данном варианте оказались выше, чем при разбросном способе, соответственно на 35, 23 и 76%.

В экспериментах с картофелем ленточное размещение (NPK)₆₀ не только повышало урожай клубней по сравнению с разбросным способом на 21 ц/га, но и содержание крахмала и витамина С соответственно на 0,4 и 2,8 мг% [Гилис, 1975]. Положительное действие локального питания на накопление крахмала в клубнях картофеля было подтверждено и другими более поздними исследованиями. В зависимости от сорта его содержание возрастало по сравнению с разбросным способом на 0,5-1,4% [Коршунов, Филиппов, 1980; Малашенок, 1991].

Сходное действие оказывает данная технология внесения удобрения и на сахаристость корнеплодов сахарной свеклы [Гилис, 1975; Пахомова и др., 1980]. В экспериментах на выщелоченном черноземе при внесении N₄₅P₁₈₀K₁₃₅ вразброс с последующей заделкой плугом содержание сахара в корнеплодах в среднем за три года составило 18,4 (без удобрения – 19,3%), ленточном весной на глубину 10-12 см – 19,3%. Эффект от локализации удобрения в зависимости от срока внесения и глубины его заделки выражался в дополнительном повышении валового сбора сахара от 3,4 до 7,1 ц/га [Мозговой, 1980]. Поиск путей усиления отложения запасных веществ в корнеплодах сахарной свеклы особую значимость имеет в регионах с укороченным вегетационным периодом. К числу таковых относится и Республика Башкортостан, являющаяся одним из крупных производителей сахара в Федерации. Многолетними исследованиями [Пахомова и др., 1980; Балахонцев, 1988] было показано, что локальное питание в подобных условиях является действенным фактором регуляции отложения запасных веществ. По сравнению с разбросным разовым внесением всей дозы удобрения при локальном способе сахаристость корнеплодов была нередко на 1-2% выше. Ленточное внесение NPK в середину междурядий сахарной свеклы при посеве на глубину 15-18 см по своему действию на активность сахарозосинтетазы в конце вегетации, а, следовательно, и отложение сахарозы в запас, было идентичным дифференцированному по фазам роста внесению удобрений в четыре срока [Балахонцев, 1988]. Эффект дифференцированного питания, предусматривающего усиленное обеспечение растений в конце вегетации фосфором и калием путем некорневой подкормки, при локальном способе достигается за счет сохранения в очаге высокого содержания данных элементов в доступной для растений форме [Трапезников, 1983].

Локальное применение суперфосфата в дозе P₉₀ при посеве на глубину 16-20 см и 4-5 см сбоку от семян не только увеличивает урожай хлопка-сырца на 7-11 ц/га по сравнению с внесением суперфосфата вразброс, но улучшает качество волокна (крепость, штапельную длину и метрический номер) и увеличивает чистый доход [Рахматджанов и др., 1971]. Внутрипочвенное размещение удобрения положительно влияет на выход длинного волокна у льна-долгунца, содержание жира в семенах [Каликинский, 1974; Ходянкова, 1989], а также такие посевные качества семян, как энергия прорастания, всхожесть и сила роста [Ходянкова, 1989]. Сходное действие на массу 1000 семян, их жизнеспособность и всхожесть оказывало ленточное внесение (NPK)₆₀ на посевах клевера лугового [Персикова, 1987].

В первых экспериментах, проведенных еще в семидесятые годы на выщелоченном черноземе Южной лесостепи Башкортостана со способами внесения нитроаммофоса, не было выявлено существенных различий по содержанию в шроте зерна пшеницы белка. В среднем за четыре года прибавка урожая зерна от ленточного внесения по сравнению с разбросным способом по обоим сортам превысила 4 ц/га, что и обусловило более высокий сбор белка (табл. 60). На фоне половин ной дозы нитроаммофоса формировался урожай зерна на уровне полной дозы вразброс при несколько пониженном содержании белка. Данное

Таблица 60

явление, вероятно, было обусловлено недостатком азота, его "разбавлением" ввиду формирования сравнительно высокого урожая. Что касается содержания сырой и сухой клейковины, то оно по данным вариантам опыта было практически одинаковым при обоих способах внесения нитроаммофоса (табл. 61). Не отмечалось больших различий по способам внесения удобрения и по показателям растяжимости клейковины и ее гидратации. В данном цикле экспериментов не было выявлено заметного влияния способов внесения нитроаммофоса на фракционный состав белков зерна как мягкой, так и твердой пшеницы (табл. 62).

Таблица 61

Таблица 62

Таблица 63

Сходные результаты были получены и на других сортах яровой пшеницы. Все это позволяет считать, что гетерогенное распределение основного удобрения в почве не сопровождается снижением биологической ценности белка яровой пшеницы. Поскольку при данной технологии заметно возрастает урожай и сбор белка с единицы площади, то существенно увеличивается и сбор незаменимых аминокислот. Примером тому являются данные по сбору лизина. В среднем за три года на твердой пшенице Харьковская 46 сбор лизина на неудобренном фоне составил 3,16, (NP)₆₀ вразброс – 3,79, (NP)₆₀ лентой – 6,80 кг/га. В последнем случае он был в 2,1 раза выше, чем без удобрения, тогда как при разбросном внесении возрастал лишь на 20% [Трапезников, 1983].

Таблица 64

Усредненные данные за ряд лет дают достоверную картину, но при этом нивелируются возможные колебания качества зерна по отдельным годам, отличающимся по гидротермическим условиям в период формирования и налива зерна. В литературе указывается на три возможных случая влияния минеральных удобрений на качество зерна злаков [Павлов, 1972]. При низких дозах удобрения может повыситься урожай и снизиться его качество, при средних – рост урожая не сопровождается ухудшением его качества и при высоких дозах может не наблюдаться повышения урожая, но возрастать содержание белка. Все эти три возможности можно наблюдать и при локальном применении удобрения. При отсутствии прибавки урожая от локализации удобрения, что является весьма редким явлением, или при небольшой (до 1-3 ц/га) прибавке по сравнению с разбросным способом может иметь место заметное повышение содержания в зерне пшеницы белка и клейковины. Так, например, в опыте на серой лесной почве в условиях острой засухи ленточное внесение (NPK)₆₀ не повлияло на урожай зерна яровой пшеницы Московская 35, но заметно повысило содержание в нем клейковины. На фоне без удобрения оно равнялось 23,2%, (NPK)₆₀ вразброс – 22,9, (NPK)₆₀ локально – 29,1%. Сходные результаты были в свое время получены Д.А.Сабининым [1971] в вегетационных опытах с пшеницей. При внесении NPK путем перемешивания со всем объемом почвы заметно повысился урожай зерна, содержание белка в нем составило 14,54%. В варианте с внесением фосфора и половинной дозы азота в гнездо урожай зерна был несколько ниже, чем при перемешивании с почвой, но содержание белка составило 19,06%.

Ярким примером противоположного действия локального питания на качество зерна яровой пшеницы могут быть данные, полученные в экспериментах 1990 г. В данный сезон сложились исключительно благоприятные для формирования величины урожая условия. Урожай зерна твердой пшеницы Безенчукская 139 даже без удобрения составил 36,8 ц/га. При разбросном внесении (NPK)₆₀ он был на 10, локальном – на 19,1 ц/га выше. Эффект локализации выразился в формировании дополнительного урожая в размере 9,1 ц/га. При столь высокой прибавке содержание белка и клейковины в зерне на данном фоне по сравнению с разбросным внесением было ниже соответственно на 1,15 и 6,8%.

В большинстве случаев, когда прибавка урожая от локального способа не превосходит 4-5 ц/га, показатели содержания белка и клейковины практически остаются на уровне разбросного внесения удобрения. Поскольку это происходит на фоне внесения одной и той же дозы удобрения, то представляет интерес обсуждение возможных причин данного явления. Основными из них являются следующие. Это, во-первых, лучшее использование растениями элементов питания удобрения и почвы, в том числе и азота как определяющего фактора синтеза и накопления белка в зерновках в процессе отложения запасных веществ. Многочисленными экспериментами показано, что коэффициент использования азота удобрений при локальном внесении нередко может быть в 1,2-1,5 и более раза выше, чем при разбросном. Во-вторых, важным источником для накопления белка и формирования клейковинного комплекса является вторичное использование элементов питания вегетативных органов. Известно, что у растений пшеницы процесс реутилизации играет особо важную роль, поскольку примерно ²/₃ белка в зерне накапливается за счет оттока азота из вегетативных органов [Павлов, 1967]. Представляется, что важную роль в более эффективном использовании ранее накопленного растениями азота играет характер донорно-акцепторных взаимодействий. Более жестко детерминированная направленность транспорта веществ в зерновки при локальном питании, обусловленная изменениями в гормональном статусе производящих и запасающих органов, в конечном итоге способствует формированию более высокого урожая без снижения показателей его качества. Представляется, что при последующем углубленном изучении проблемы будут выявлены и другие более тонкие механизмы регуляции формирования качества зерна в условиях гетерогенитета корнеобитаемой среды. Одним из таких механизмов, например, может быть скорость включения минерального азота и продуктов распада белковых веществ вегетативных органов в биосинтез белка в зерновках, а также оптимизация условий для формирования физико-химических свойств клейковинного комплекса.

Таблица 65

Более углубленное изучение свойств муки, теста и хлеба при различных способах внесения (NPK)₆₀ было проведено на сорте Московская 35 [Усов и др., 1988]. Технологическая оценка проводилась по семи признакам (седиментация, время до начала разжижения теста, разжижение, валориметр, "сила" муки, объем хлеба и пористость), выраженных в баллах по пятибалльной шкале. В среднем за четыре года сумма баллов в варианте без удобрения равнялось 21,8, (NPK)₆₀ вразброс – 22,5, (NPK)₆₀ локально – 23,0. В экспериментах с твердой пшеницей Безенчукская 139 ленточное внесение (NPK)₆₀ на выщелоченном черноземе Южной лесостепи Республики Башкортостан способствовало достоверному, по сравнению с разбросным способом, повышению качества макарон [Трапезников и др., 1998]. Качество макарон оценивали по пятибалльной шкале по признакам: прочность, цвет, разваримость. В среднем за пять лет на неудобренном фоне и (NPK)₆₀ вразброс качество конечного продукта оценивалось в 3,8, при локальном внесении нитрофоски – 4,6 балла (при НСР₀₅=0,6), т.е. было близким к наивысшему показателю [Трапезников и др., 1998].

Из всей совокупности данных следует общий вывод: локальное применение минеральных удобрений, как правило, не приводит к ухудшению биохимических и технологических показателей качества зерна яровой пшеницы. Однако в отдельных случаях, когда прибавка урожая зерна от локализации удобрений по сравнению с разбросным способом достигает значительных размеров (5-7, а иногда и более центнеров с гектара), может наблюдаться снижение некоторых показателей его качества, например, содержание белка и клейковины. В случаях, когда прибавка невелика или отсутствует вовсе, может иметь место повышение показателей качества зерна. Неоднозначность действия локального питания на качество урожая во многом зависит от гидротермических условий в период вегетации растений и генотипа сорта. Последнее предположение требует специального изучения.

По данным многих исследований, проведенных в различных почвенно-климатических условиях, локальное применение удобрений является эффективным средством стабилизации продукционного процесса при дефиците влаги. Так, в условиях короткого вегетационного периода и засухи весной и в начале лета внесение 123 кг/га азота вразброс повысило урожай пшеницы по сравнению с контролем (без азота) на 7 ц/га, локально – на 20 ц/га [Huhtapalo, 1971, цит. по Хвощевой, 1974]. Выявлена высокая эффективность при засухе ленточного внесения фосфорного удобрения на твердой пшенице [Matar, Brown, 1989]. По данным канадских исследователей, урожай зерна яровой пшеницы при ленточном внесении основной дозы удобрения до посева или при посеве (на 5 см ниже семян и на 5 см в сторону от них) был выше по сравнению с разбросным способом при достаточном увлажнении на 2, умеренном – 26 и недостаточном – на 66% [цит. по Верещак и др., 1987]. Преимущество локального внесения удобрений под ячмень проявляется как при хорошей влагообеспеченности растений, так и при засухе [Омельянюк, Воропин, 1980]. Однако могут быть случаи и противоположного характера. На легкосуглинистых почвах эффективность локального способа снижается, а при остром дефиците влаги может оказаться ниже, чем при разбросном внесении [Каликинский, 1977]. Интенсивный рост растений, формирование большей площади листьев, а следовательно, и больший расход запасов воды с начала вегетации при последующей затем засухе может стать причиной более низкого урожая, чем при разбросном внесении удобрения.

В ряде работ указывается на то, что при локальном внесении удобрений растения более полно и более эффективно используют запасы почвенной влаги. Это было показано на примере яровой пшеницы [Прозоров, 1987], ячменя и озимой пшеницы [Воропин, 1985; Ошкодёров, 1988]. Отмечается высокая эффективность локального внесения суперфосфата (P₆₀) под яровую пшеницу осенью и весной в засушливых условиях Красноярского края [Танделов, Кильби, 1986]. Данный способ обеспечивает получение почти в два раза большей прибавки урожая зерна, чем при разбросном внесении. На особо важную роль локального внесения удобрений в условиях засухи и на склоновых землях на фоне безотвальной обработки почвы указывается и в другой работе [Берхин, Чагина, 1986]. Авторы отмечают, что данная технология органично вписывается в почвозащитную систему земледелия, сокращает потери питательных веществ при эрозии.

Дефицит влаги на Южном Урале очень часто выступает в качестве фактора, лимитирующего продуктивность растений. Поэтому поиск путей стабилизации продукционного процесса при засухе является весьма актуальным. О том, насколько велика роль технологий внесения основного минерального удобрения в решении данной проблемы, можно судить по нашим ранним исследованиям. В четырехлетних опытах на выщелоченном черноземе Южной лесостепи Башкортостана локальное внесение нитроаммофоса в дозе (NP)₆₀ проявило себя как высокоэффективный фактор стабилизации продукционного процесса [Трапезников и др., 1977, 1986]. Различные типы засух отмечались в трех случаях из четырех лет. 1973 год характеризовался острым дефицитом влаги в мае и в две первые декады июня, с обильным выпадением осадков с третьей декады. В этих условиях прибавка урожая от локального внесения нитроаммофоса по сравнению с разбросным способом на мягкой пшенице Саратовская 36 составила 23, твердой – Харьковская 46 – 53% (рис. 29). При хорошей, а в некоторые периоды вегетации избыточной, влагообеспеченности 1974 г. и раннем полегании растений, эффект от локализации был не столь значительным, как в предыдущем сезоне. Большое преимущество технологии локального внесения удобрений проявилось и в условиях жесточайшей почвенной и воздушной засухи практически в течение всего вегетационного периода 1975 г. Абсолютный урожай сорта Саратовская 36 составил 19,4, а твердой пшеницы Харьковская 46 – 15,6 ц/га, что превышало урожай на фоне разбросного внесения нитроаммофоса соответственно на 4,2 и 3,3 ц/га. При майской засухе 1976 г. эффективность локализации, как и в 1973 г., наиболее значимо проявилась на твердой пшенице. Абсолютная прибавка по сравнению с разбросным способом составила 6,4 ц/га, относительная – 36%. О значительном преимуществе локального внесения удобрений перед разбросным на зерновых культурах при засухе в начале вегетации сообщалось и в более ранних работах [Larpes, 1966].

В некоторых случаях при острой засухе разбросное внесение удобрений в год его внесения практически не дает прибавки урожая по сравнению с неудобренным контролем [Трапезников, 1992]. Подобное наблюдалось нами на некоторых сортах яровой пшеницы и сое в экспериментах на выщелоченном черноземе. При разбросном внесении нитрофоски в дозе (NPK)₇₀ под яровую пшеницу и N₃₀P₆₀K₃₀ под сою лишь в двух случаях из восьми отмечалось превышение урожая зерна над фоном без удобрения. В то время как при ленточном внесении удобрения прибавка урожая по сравнению с контролем в зависимости от сорта пшеницы колебалась в пределах 3,8-7,8 ц/га, сои – 5,8-12,7 ц/га. (табл. 66).

Таблица 66

Изучение корреляционной связи между отдельными составляющими гидротермических условий и урожаем зерна яровой пшеницы показало, что она хорошо описывается линейным уравнением вида y=ax+b, где у – изучаемый признак, х – влагообеспеченность. Установлено, что наиболее тесная связь наблюдается с гидротермическим коэффициентом (ГТК), вычисленным по состоянию на 20 июня от даты перехода температуры через +10^оС [Усов и др., 1988]. Наибольшее приближение к линейной зависимости продуктивности от ГТК отмечалось при локальном внесении нитрофоски (r=0,99). Обобщение наших многолетних данных свидетельствует о том, что технология локального внесения основного минерального удобрения позволяет снизить коэффициент варьирования урожая зерна яровой пшеницы по годам (табл. 67). Наиболее значимо стабилизирующий эффект локаль ного питания растений проявляется в годы с недостаточной влагообеспеченностью. В условиях засухи заметно возрастает и доля влияния уровня минерального питания растений на урожай зерна: по сравнению с усредненными данными она оказалась почти в два раза выше.

Немаловажным фактором стабилизации продукционного процесса при низкой влагообеспеченности растений и локальном внесении удобрения является относительная функциональная дифференциация корней различного солевого статуса [Трапезников, 1983]. Низкосолевые корни, функционирующие в среде с невысокой концентрацией почвенного раствора, т.е. вне очага, имеют облегченные условия поглощения воды. При более глубокой заделке удобрений основная масса корней располагается в более обеспеченных влагой слоях почвы. Сообщается [Грицун, 1975], что при внесении удобрений под сою на глубину 15-17 см около 40% массы корней располагается в слое почвы 10-20 см, разбросном – около 29%. Автор полагает, что подобный эффект локализации удобрений имеет важное значение в использовании растениями влаги и питательных веществ.

Наряду с дефицитом влаги в качестве факторов, отрицательно влияющих на продукционный процесс, выступает недостаток тепла, пониженные температуры в период вегетации растений и их перезимовки. В литературе есть указания, что локальное внесение минеральных удобрений повышает устойчивость озимых злаков к неблагоприятным условиям перезимовки [Каликинский, 1977; Медведев,1980], общую выживаемость растений. Так, в среднем за три года в вариантах с ленточным размещением удобрения на 1 м² сохранилось 347 растений ячменя и 331 растение озимой ржи, а при разбросном внесении соответственно – 322 и 307 растений [Медведев, 1980]. О положительном влиянии локального применения удобрения на перезимовку озимой ржи сообщается и в других работах [Салимгареев, 1976]. Растения отличались более высоким содержанием растворимых углеводов в ходе перезимовки, чем в случае внесения (NP)₄₀ под культивацию. Повышению выживаемости растений в летний период, по-видимому, способствовала и более развитая корневая система. В начале выхода в трубку на одно растение при ленточном способе внесения приходилось 23 вторичных корня, при разбросном – 17. Урожай зерна в среднем за пять лет составил соответственно 32,9 и 30,3 ц/га. Показано также, что ленточное внесение основного минерального удобрения под покровную культуру положительно влияет на перезимовку растений клевера [Персикова, 1987].

Исследованиями ряда авторов [Дадыкин, 1951; Штраусберг, 1965; Коровин, 1972] показана важная роль концентрации питательного раствора в усвоении ионов растениями, их продуктивности и ускорении созревания при низких температурах. Были предложены для холодных почв северных регионов так называемые "северные" дозы удобрений с соотношением между азотом, фосфором и калием как 1:3:1,5. Последующими исследованиями было показано, что сходного эффекта можно достигнуть за счет использования технологии локального внесения удобрений. Так, выявлена высокая эффективность локального и поверхностно-локального способов внесения удобрений под картофель на сезонно-мерзлых темно-каштановых и мерзлотных дерново-глеевых почвах Забайкалья [Гершевич, Доманская, 1986]. Положительное действие на урожай клубней сочеталось с заметным улучшением их качества. Интересная работа в плане преодоления отрицательного влияния низких температур на мерзлотной почве изменением способа внесения удобрения выполнена на яровой пшенице [Ушаков, Гавриленко, 1987]. Авторами показано, что на фоне равномерного перемешивания азотных и калийных удобрений с слоем почвы 0-15 см размещение фосфорного удобрения экраном на глубине 15 см позволяет существенно повлиять на топографию распределения корней в почве. Общая масса корней в слое 20-30 см возрастала на 10-20%. Уровень ветвления корней при этом повысился на 2-3 порядка, что способствовало большему охвату прогреваемого почвенного горизонта.

Неблагоприятные для продукционного процесса условия возникают не только в силу изменения процессов природного характера, но и в результате хозяйственной деятельности человека. К числу последних, например, относится зафосфачивание и подкисление почвы. Использование крупногабаритной техники приводит к значительному уплотнению почвы, что негативно влияет на воздушный, водный и пищевой режим, ее структуру и биологическую активность. В ряде работ показано, что технология локального применения удобрений позволяет существенно снизить отрицательное действие неблагоприятных условий антропогенной природы. Так, в силу значительного повышения коэффициента использования фосфора при локальном внесении суперфосфата совместно с цинком открывается возможность снижения доз фосфорного удобрения [Мокриевич, Ионов, 1993]. По мнению авторов, использование данной технологии позволит разрешить проблему зафосфачивания карбонатных почв рисовых севооборотов.

Исследованиями ряда авторов показано, что локальный способ является эффективным средством снижения отрицательного действия на продуктивность растений уплотнения почвы. Отмечается, что локализация удобрений лучшие результаты дает при повышенной плотности почвы, в засушливые годы, на бедных почвах, в районах с коротким вегетационным периодом [Гордеев, 1991]. Высокая эффективность данного способа, по мнению автора, в определенной степени связана с изменениями электрохимических процессов в почве, оказывающих воздействие на мембранный протонный барьер клеток корней. В микрополевых опытах (сосуды без дна) относительная прибавка урожая зерна ячменя от внесения NPK лентой при плотности почвы 1,0, 1,3 и 1,6 г/см³ по сравнению с перемешиванием с слоем 0-15 см составила соответственно 150, 136 и 175% [Соколов и др., 1992]. Сходные результаты были получены и на кукурузе. В другой работе [Ладонин и др., 1996], выполненной на дерново-подзолистой почве на ряде культур, показано, что при повышенной плотности почвы локальное внесение минеральных удобрений намного эффективнее, чем общепринятый разбросной способ. Прибавка урожая в среднем за пять лет при плотности почвы 1,5 г/см³ при локальном способе составила 25%, а при плотности 1,0 г/см³ – 10,2% по сравнению с разбросным. Наряду с этим авторами отмечается положительное влияние локализации удобрений на биологическую активность почвы. В зависимости от плотности почвы она оказалась на 14-25% выше, чем при внесении удобрения вразброс.

С целью ответа на вопрос о влиянии локального питания на отзывчивость растений к дополнительным воздействиям нами была проведена серия экспериментов на сортах яровой пшеницы. На основе данных о способности листьев растений к поглощению ионов фосфора [Туева, 1966] была высказана гипотеза о возможности снижения отрицательного действия засухи на продукционный процесс некорневых подкормок фосфатом [Павлов, 1982]. Проверка данного предположения на яровой мягкой пшенице сорта Московская 35 на фоне различных способов внесения нитрофоски в целом нашла свое подтверждение [Трапезников и др., 1998]. Эксперименты проводили в засушнике в сосудах без дна. Влажность почвы с фазы кущения поддерживали на уровне, близком к 30% от ППВ. Степень влияния трехкратного (кущение, колошение, начало формирования зерна) опрыскивания растений настоем суперфосфата из расчета P₁₀ в значительной мере зависела от характера распределения нитрофоски в почве (табл. 68). При ленточ-

Таблица 68

ном внесении нитрофоски в первом опыте прибавка массы зерна с сосуда была на грани достоверности, во втором – отсутствовала вовсе. В то же время на растениях без удобрения и при его перемешивании со всем объемом почвы сосуда эффект некорневого применения фосфора проявился весьма четко. Эффективность данного приема на фоне без локального внесения основного минерального удобрения доказана и в полевых условиях [Павлов и др., 1985]. Основной причиной пониженной отзывчивости растений на некорневое применение фосфора при ленточном размещении удобрения является то, что в очаге концентрация доступного фосфат-иона остается высокой в течение всей вегетации яровой пшеницы [Трапезников. 1983]. Данная особенность в сочетании с сильно разветвленной корневой системой в зоне очага обусловливает относительно нормальное снабжение растений фосфором и в условиях дефицита влаги.

В связи с обсуждаемым вопросом большой интерес представляют подкормки растений азотом, предложенные впервые А.Н. Павловым [1955, 1967], с целью повышения качества зерна пшеницы. Последующие многочисленные исследования подтвердили их высокую эффективность. Локальное применение основного минерального удобрения обеспечивает более оптимальные, чем разбросное, условия питания всеми вносимыми элементами, включая азот. Заметно повышается не только коэффициент использования азота удобрений и почвы, но и усиливается процесс его реутилизации из вегетативных органов в зерновки в период налива [Трапезников, 1983]. Поэтому представляла большой интерес проверка сочетания способов внесения удобрения с некорневой подкормкой растений азотом. Данное воздействие практически не оказывает влияния на величину урожая пшеницы, но повышает содержание в зерне белка и клейковины. Многолетние наблюдения на трех сортах яровой пшеницы показали, что некорневая подкормка в цветение мочевиной или плавом (50% мочевины + 50% аммиачной селитры) в дозе N₃₀ при всех уровнях минерального питания стимулировала (с разной степенью достоверности) накопление белка в зерновках. У сорта Московская 35 при некоторых различиях по фонам питания от некорневой подкормки содержание белка возрастало на одну и ту же величину (табл. 69). На сорте Симбирка выделялось по данному признаку сочетание локального способа с подкормкой, на твердой пшенице Безенчукская 139 наиболее значимое влияние проявилось на фоне без удобрения и разбросном внесении нитрофоски. Достаточно рельефные различия были получены по содержанию клейковины на

Таблица 69

Оценка зерна по содержанию в нем белка и клейковины не дает исчерпывающей информации о его качестве. Определение ряда других признаков (седиментации, времени до начала разжижения теста, показаний валориметра, "силы" муки, объема и пористости хлеба) позволяет, исходя из 5-балльной шкалы, дать интегральную характеристику зерна. Использование данного подхода в экспериментах с мягкой яровой пшеницей Московская 35 не выявило существенных различий в действии некорневой подкормки растений при разбросном и ленточном внесении удобрения [Усов и др., 1988]. Иная картина наблюдалась в опытах с твердой пшеницей Безенчукская 139. Анализ данных за пять лет по всем фонам питания показал, что при достаточно высоком урожае (35-40 ц/га) и содержании клейковины в зерне (более 30%) между количеством клейковины и свойствами макарон, оцениваемых по 5-балльной шкале, существует очень слабая отрицательная связь (r = -0,28). Коэффициент корреляции в значительной мере определялся уровнем минерального питания растений и в меньшей степени – некорневой подкормкой азотом в цветение (табл. 70). Средняя положительная связь между содержанием клейковины и качеством макарон отмечалась при выращивании растений без удобрения. Некорневая

Таблица 70

Во многом сходные результаты были получены на этом же сорте и в экспериментах с закалкой семян по Генкелю [1956]. Так, в среднем за четыре года качество макарон из зерна растений, выращенных без удобрения, оценивалось в 3,5 балла; при (NPK)₆₀ вразброс — 4,0; (NPK)₆₀ локально — 4,8 балла. Закалка семян на неудобренном фоне повысила качество макарон на 0,5 балла. При разбросном внесении нитрофоски оно осталось без изменения, а на фоне ленточного внесения снизилось на 0,6 балла.

Для повышения продуктивности и устойчивости агроценозов к неблагоприятным факторам среды все чаще используются физиологически активные вещества стимулирующего или ингибирующего типа действия. Как правило, их испытание и применение в производстве ведется без учета уровня минерального питания растений. Локальное применение удобрений само по себе является мощным фактором оптимизации продукционного процесса и его стабилизации при неблагоприятных условиях произрастания. В ответные реакции на локальный “солевой” стресс включаются все важнейшие физиологические функции растений. Если напряженность воздействия очага высокой концентрации ионов не превышает адаптивных возможностей растения, то это приводит к синхронной активации роста и развития, воздушного и корневого питания, оптимизации донорно-акцепторных взаимодействий органов растения [Трапезников, 1983; Трапезников и др., 1989] и его гормонального статуса [Иванов, 1990; Иванов и др., 1994]. Учитывая полифункциональность действия локального питания на растения, мы предполагали, что оно должно изменять их отзывчивость и на регуляторы роста. Так, применение картолина, повышающего устойчивость растений к засухе [Шевелуха и др., 1983; Творус и др., 1987; Шевелуха и др., 1987; Ефремов, Кулаева, 1990], показало, что в бóльшем числе случаев четко проявлялась связь реакции растений на данный препарат со способом внесения минерального удобрения. В среднем за три года опрыскивание картолином растений пшеницы Московская 35 в фазу кущения в условиях засушника повысило массу зерна с одного сосуда в варианте с перемешиванием удобрения со всем объемом почвы на 9,4%, при ленточном внесении – всего лишь на 3,0%. В условиях полевого эксперимента с сортом твердой пшеницы Безенчукская 139 при разбросном внесении (NPK)₆₀ урожай зерна возрос на 10,2%, а при локальном – остался практически без изменения.

Подобная связь прослеживается и в отношении обработки семян твердой пшеницы гуматом натрия. В среднем за два года данное воздействие на неудобренном фоне повысило урожай зерна на 2,6; на фоне (NPK)₆₀ вразброс – на 3,3 ц/га. При локальном внесении той же дозы удобрения отмечалось снижение урожая зерна на 2,4 ц/га. Однако в условиях избыточного увлажнения в течение практически всего вегетационного периода и большого недобора суммы положительных температур в 1994 г. сочетание обработки семян гуматом натрия с локальным внесением нитрофоски оказалось наиболее эффективным: прибавка урожая зерна составила 5,0 ц/га.

Таблица 71

Таблица 72

Таблица 73

ном применении удобрения, а при локальном отмечалось даже снижение урожая на величину, близкую к достоверной на 5%-м уровне значимости. Можно предполагать, что в данном случае экзогенный регулятор роста приводил к нарушению сбалансированного (под влиянием очага суперконцентрации ионов в почве) содержания и соотношения эндогенных фитогормонов в растении. В условиях данного сезона существенные различия наблюдались и в отзывчивости на применение хлорхолинхлорида. Его высокая эффективность при полегании посевов четко проявилась на неудобренном фоне и особенно сильно при разбросном способе внесения удобрения. Данное сочетание воздействий обеспечило формирование максимального урожая зерна (63,0 ц/га). При ленточном размещении удобрения прибавка урожая зерна от хлорхолинхлорида оказалась в четыре раза ниже. Наиболее вероятным объяснением своеобразной ответной реакции растений на применение ретарданта может быть следующее. Во-первых, полегание растений на фоне ленточного внесения удобрения не в столь большой степени, как при других уровнях питания, подавляло процесс фотосинтеза. Во-вторых, в меньшей мере тормозился транспорт новообразованных ассимилятов и продуктов гидролиза из вегетативных органов в зерновки в период их налива. Ранее нами было показано, что локальное питание обеспечивает в системе целого растения более жестко детерминированные донорно-акцепторные взаимодействия между вегетативными органами и зерновками в период отложения запасных веществ в пользу последних [Трапезников, 1983; Трапезников и др., 1989]. По-видимому, дополнительное воздействие веществами с высокой биологической активностью приводит к нарушению сложившихся в системе целого растения оптимальных взаимодействий между органами и ключевыми физиологическими функциями, что и находит отражение в продуктивности растений.

Анализ блока данных по признаку величины урожая, полученных на ряде сортов яровой пшеницы, показывает, что на фоне ленточного внесения основного минерального удобрения вероятность получения достоверных изменений в урожае зерна от дополнительных воздействий в онтогенезе растений в два раза ниже, чем при разбросном способе, в том числе изменений со знаком “минус” – более чем в два раза (табл. 74). Сходные результаты были получены и по такому признаку,

Таблица 74

Экспериментами на выщелоченном черноземе показано, что способ внесения основного минерального удобрения в некоторой степени определяет эффективность инокуляции соевых бобов ризоторфином (штамм 634б). В варианте с ленточным внесением удобрения формировался урожай на 2,1 ц/га выше, чем при разбросном способе, с несколько повышенным содержанием в бобах протеина и жира. На всех фонах питания инокуляция оказывала положительное влияние на урожай бобов, содержание в них протеина и несколько снижала количество жира. Однако степень этого влияния была различной (табл. 75). Относительная прибавка урожая бобов, сбора протеина и жира с единицы площади при локальном внесении удобрения были менее значимыми, чем при других уровнях минерального питания растений.

Таблица 75

В Оглавление