Урожайність і якість зерна пшениці твердої озимої залежно від системи удобрення
Анотація
Нині пшеницю тверду озиму вирощують після непарових попередників. За таких умов важливе значення має удобрення. Тому вивчення формування урожайності та якості зерна пшениці твердої озимої залежно від системи удобрення є актуальним. Метою роботи було вивчення формування урожайності та якості зерна пшениці твердої озимої за різних систем удобрення. Дослідження проводили в умовах стаціонарного польового досліду Уманського національного університету садівництва, розміщеного в Правобережному Лісостепу України упродовж 2020–2021 рр. Дослід закладено в 2011 році. У чотирипільній польовій сівозміні вирощуються такі культури: пшениця озима, кукурудза, ячмінь ярий, соя. Схема досліду включає 11 варіантів комбінацій і окремого внесення мінеральних добрив і, в тому числі, контрольний варіант без удобрення. Збирання врожаю зерна проводили прямим комбайнуванням, вміст білка та вміст було визначено методом інфрачервоної спектроскопії, використовуючи Infratek 1241. Обробку статистичних даних було зроблено за допомогою програми STATISTICA 10. Урожайність зерна пшениці твердої озимої достовірно збільшувалась від удобрення. Проте ефективність їх застосування змінювалась залежно від року дослідження. Так, у 2020 р. вона збільшувалась у 1,1–1,2 рази (3,9–4,1 t hа-1) за тривалого застосування лише азотних добрив. Тривале застосування повного мінерального добрива (N150P60K80) достовірно впливало на врожайність зерна (4,3 t hа-1) порівняно з варіантом N150. У 2021 р. врожайність зерна зростала в 1,2–1,4 рази залежно від системи удобрення. Варто відзначити, що застосування N150P60K40 і N150P30K80 за впливом на врожайність зерна було на рівні варіанту N150P60K80. Парні комбінації застосування добрив за ефективністю були на рівні тривалого застосування N150P30K40. Застосування N75P30K40 забезпечувало формування лише на 4 % меншої врожайності зерна порівняно з N150P30K40. На вміст білка та вміст клейковини найбільше впливала азотна складова з повного мінерального добрива. Проведені дослідження підтверджують високу реакцію пшениці твердої на застосування азотних добрив. Отримані результати можна використовувати для прогнозування продуктивності пшениці твердої озимої залежно від родючості ґрунту
Ключові слова
азотні фосфорні та калійні добрива, продуктивність пшениці твердої озимої, вміст білка, збір білка, вміст клейковини
[1] DSTU 4115-2002 “Soils. Determination of mobile phosphorus and potassium compounds by the modified Chirikov method”. (January, 2003). Retrieved from http://online.budstandart.com/ru/catalog/doc-page?id_doc=58863.
[2] Food and Agriculture Organization of the United Nations. (n.d.). Retrieved from http://www.fao.org/faostat/en/#data/QC.
[3] Gandía, M.L., Del Monte, J.P., & Tenorio, J.L. (2021). The influence of rainfall and tillage on wheat yield parameters and weed population in monoculture versus rotation systems. Scientific Reports, 11, article number 22138. doi: 10.1038/s41598-021-00934‑y.
[4] Hlisnikovský, L., Vach, M., Abrhám, Z., Mensik, L., & Kunzová, E. (2020). The effect of mineral fertilisers and farmyard manure on grain and straw yield, quality and economical parameters of winter wheat. Plant, Soil and Environment, 66, 249-256. doi: 10.17221/60/2020-PSE.
[5] Hospodarenko, H.M., & Liubych, V.V. (2021). Influence of long-term fertilization on yield and quality of spring triticale grain. In Annual 27th international scientific conference research for rural development 2021, 29-35. doi: 10.22616/rrd.27.2021.004.
[6] Hrčková, K., Mihalčík, P., Žák, Š., Hašana, R., Ondreičková, K., & Kraic, J. (2018). Agronomic and economic performance of genetically modified and conventional maize. Agriculture, 64, 87-93. doi: 10.2478/agri‑2018-0009.
[7] Klikocka, H., Cybulska, M., Barczak, B., Narolski, B., Szostak, B., Kobiałka, A., Nowak, A., & Wójcik, E. (2016). The effect of sulphur and nitrogen fertilization on grain yield and technological quality of spring wheat. Plant, Soil and Environment, 62, 230-236. doi: 10.17221/18/2016-PSE.
[8] Laurent, E.-A., Ahmed, N., Durieu, C., Grieu, P., & Lamaze, T. (2020). Marine and fungal biostimulants improve grain yield, nitrogen absorption and allocation in durum wheat platns. The Journal of Agricultural Science, 158, 279-287. doi: 10.1017/S0021859620000660.
[9] Li, C.X., Ma, S.C., Shao, Y., Ma, S.T., & Zhang, L.L. (2018). Efects of long-term organic fertilization on soil microbiologic characteristics, yield and sustainable production of winter wheat. Journal of Integrative Agriculture, 17, 210-219. doi: 10.1016/S2095-3119(17)61740-4.
[10] Ma, G., Liu, W., Li, S., Zhang, P., Wang, C., Lu, H., Wang, L., Xie, Y., Ma, D., & Kang, G. (2019). Determining the optimal N input to improve grain yield and quality in winter wheat with reduced apparent N loss in the North China plain. Frontiers in Plant Science, 10, article number 181. doi: 10.3389/fpls.2019.00181.
[11] Marinaccio, F., Blandino, M., & Reyneri, A. (2016). Effect of nitrogen fertilization on yield and quality of durum wheat cultivated in Northern Italy and their interaction with different soils and growing seasons. Journal of Plant Nutrition, 39, 643-654. doi: 10.1080/01904167.2015.1087027.
[12] Mefleh, M., Conte, P., Fadda, C., Giunta, F., Piga, A., Hassoun, G., & Motzo, R. (2019). From ancient to old and modern durum wheat varieties: Interaction among cultivar traits, management, and technological quality. Journal of the Science of Food and Agriculture, 99, 2059-2067. doi: 10.1002/jsfa.9388.
[13] Novak, L., Liubych, V., Poltoretskyi, S., & Andrushchenko, M. (2019). Technological indices of spring wheat grain depending on the nitrogen supply. Modern Development Paths of Agricultural Production: Trends and Innovations, 753-761. doi: 10.1007/978-3-030-14918-5_73.
[14] Orlando, F., Mancini, M., Motha, R., Qu, J.J., Orlandini, S., & Dalla Marta, A. (2017). Modelling durum wheat (Triticum turgidum L. var. durum) grain protein concentration. The Journal of Agricultural Science, 155, 930-938. doi: 10.1017/S0021859616001003.
[15] Ostmeyer, T., Parker, N., Jaenisch, B., Alkotami, L., Bustamante, C., & Jagadish, S.K. (2020). Impacts of heat, drought, and their interaction with nutrients on physiology, grain yield, and quality in field crops. Plant Physiology Reports, 25(4), 549-568. doi: 10.1007/s40502-020-00538-0.
[16] Rossini, F., Provenzano, M.E., Sestili, F., & Ruggeri, R. (2018). Synergistic effect of sulfur and nitrogen in the organic and mineral fertilization of durum wheat: Grain yield and quality traits in the mediterranean environment. Agronomy, 8, 2-16. doi: 10.3390/agronomy8090189.
[17] Šimanský, V., & Jonczak, J. (2019). Sorption capacity of sandy soil under long-term fertilisation. Agriculture (Poľnohospodárstvo), 65(4), 164-171. doi: 10.2478/agri‑2019-0017.
[18] Tosti, G., Farneselli, M., Benincasa, P., & Guiducci, M. (2016). Nitrogen fertilization strategies for organic wheat production: Crop yield and nitrate leaching. Agron Journal, 108, 770-781. doi: 10.2134/AGRONJ2015.0464.
[19] Townsend, T.J., Sparkes, D.L., Ramsden, S.J., Glithero, N.J., & Wilson, P. (2018). Wheat straw availability for bioenergy in England. Energy Policy, 122, 349-357. doi: 10.1016/j.enpol.2018.07.053.
[20] Turebayeva, S., Zhapparova, A., Yerkin, A., Aisakulova, K., Yesseyeva, G., Bissembayev, A., & Saljnikov, E. (2022). Productivity of rainfed winter wheat with direct sowing and economic efficiency of diversified fertilization in arid region of South Kazakhstan. Agronomy, 12, article number 111. doi: 10.3390/ agronomy12010111.
[21] Wang, L.F., Sun, J.T., Zhang, Z.B., Xu, P., & Shangguan, Z.P. (2017). Winter wheat grain yield in response to diferent production practices and soil fertility in northern China. Soil and Tillage Research, 176, 10-17. doi: 10.1016/j.still.2017.10.001.
[22] Wu, W., Ma, B.L., Fan, J.J., Sun, M., Yi, Y., Guo, W.S., & Voldeng, H.D. (2019). Management of nitrogen fertilization to balance reducing lodging risk and increasing yield and protein content in spring wheat. Field Crops Research, 241, article number 107584. doi: 10.1016/j.fcr.2019.107584.
[23] Yang, D., Cai, T., Luo, Y., & Wang, Z. (2019). Optimizing plant density and nitrogen application to manipulate tillergrowth and increase grain yield and nitrogen-use efficiency in winter wheat. Peer J, 7, article number e6484. doi: 10.7717/peerj.6484.
[24] Zhang, Y., Dai, X., Jia, D., Li, H., Wang, Y., & Li, C. (2016). Effects of plant density on grain yield, protein size distribution, and breadmaking quality of winter wheat grown under two nitrogen fertilisation rates. European Journal of Agronomy, 73, 1-10. doi: 10.1016/j.eja.2015.11.015.