1.2 метод ситуационной оптимизации дозы ранневесенней

1.2 МЕТОД СИТУАЦИОННОЙ ОПТИМИЗАЦИИ ДОЗЫ
РАННЕВЕСЕННЕЙ АЗОТНОЙ ПОДКОРМКИ
ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ
Изотов А.М., доктор сельскохозяйственных наук
Тарасенко Б.А., кандидат сельскохозяйственных наук
Рогозенко А.В., кандидат сельскохозяйственных наук
Ранневесенняя азотная подкормка является важным элементом
технологии выращивания озимой пшеницы в Крыму. Она вносит
значительный вклад в формирование величины и качества урожая, от нее во
многом зависят экономические показатели выращивания зерна.
Вместе с тем, эффективность этого приема в различных ситуативных
условиях бывает неодинаковой, и может приводить как к высокой
окупаемости, так и к значительным убыткам от ранневесеннего внесения
азота. В конечном итоге, результат от подкормки озимой пшеницы
определяется тремя группами причин: условиями ее произрастания,
состоянием посева и экономическими обстоятельствами ведения хозяйства.
Выделение ведущих факторов по каждой из указанных групп, использование
результатов их диагностики в принятии технологических решений положены
в основу метода ситуационной оптимизации дозы ранневесенней азотной
подкормки озимой пшеницы.
В частности, среди внешних факторов, обусловливающих ее
эффективность, важнейшим является обеспеченность посева азотом
почвенных нитратов в ранневесенний период. В соответствии с принципом
«довнесения» их запасы в слое (0-80 см) определяют технически
оптимальную дозу азотной подкормки.
Наиболее
информативный
показатель,
характеризующий
продуктивный потенциал посева озимой пшеницы перед возобновлением
вегетации – густота растений, влияет на эффективность использования азота
подкормки и применяется для корректировки оптимального уровня
«суммарного» азота (N нитратов почвы + N подкормки).
Среди экономических показателей важно соотношение между ценами
на зерно пшеницы и на азотные удобрения (в сумме с удельными затратами
на их транспортировку, хранение и внесение). Именно оно, в силу
замедляющегося роста урожайности озимой пшеницы при увеличении дозы
азота, ограничивает предел окупаемых доз удобрений ниже уровня их
максимальной технической эффективности.
Стратегия применения азотного удобрения в ранневесеннюю
подкормку должна быть направлена не на получение максимальной
урожайности, а на достижение максимальной эффективности удобрения,
когда доза азота наращивается до тех пор, пока ее последняя «избыточная»
(маргинальная) частица еще окупается маргинальной прибавкой
урожайности. В свою очередь, величина этой окупаемой прибавки
определяется соотношением цен на зерно и удобрения с учетом затрат на
внесение маргинальной дозы и на уборку маргинальной прибавки урожая.
Последовательное повышение уровня «суммарного» азота в ранневесеннюю
подкормку сопровождается закономерным сокращением величины прибавок
урожайности от каждого последующего приращения азота. А сами прибавки
урожая тем меньше, чем реже густота растений в посеве озимой пшеницы. В
связи с этим, для посевов с различной густотой растений выход на
предельную, еще целесообразную в экономическом отношении
маргинальную прибавку урожайности произойдет при неодинаковых уровнях
«суммарного» азота. В результате оптимальные уровни азотного питания
озимой пшеницы в ранневесенний период для сравнительно густых посевов
должны быть выше, чем для относительно редких.
Для решения такой задачи, на основе регрессионной модели построена
специальная номограмма. На ней представлено семейство кривых откликов
урожайности озимой пшеницы на возрастающие уровни «суммарного» азота
для густоты растений от 50 до 350 с шагом 50 шт./м2. Как известно, искомые
маргинальные прибавки урожайности следует рассматривать как
огрубленные оценки скорости роста урожайности озимой пшеницы (У) в
различных точках шкалы обеспеченности посева «суммарным» азотом (Ns).
В свою очередь, скорость роста кривой урожайности от возрастающих
уровней Ns выражается через ее первую производную (dУ/dNs) – в ц/га
урожайности на 1 кг/га «суммарного» азота. После проведения необходимых
вычислений и выбора шкалы для первой производной урожайности (У'), на
каждой из кривой рассматриваемого семейства были найдены
соответствующие ей точки. Затем точки с одинаковыми номиналами
скорости роста урожайности, лежащие на кривых откликов для различной
густоты растений, были соединены между собой. В результате была
получена искомая номограмма (рис. 1.2.1).
С ее помощью, задавшись уровнем окупаемости зерном маргинальной
дозы «суммарного» азота, можно для каждой густоты посева найти
эквивалентные по технической эффективности суммарные нормы Ns: (N[NO3] почвы + N минеральных удобрений). Принцип использования
предлагаемой номограммы рассмотрим на следующем примере.
Ориентируясь на сложившееся соотношение цен на зерно и удобрения,
примем, что для окупаемости затрат на приобретение и внесение 1 кг д.в.
азотного удобрения необходимо продать 5 кг зерна. Тогда величина
минимально допустимой маргинальной прибавки урожайности составит 5 кг
на 1 кг «суммарного» азота, что соответствует (У' = 0,05 ц/кг) номограммы.
Пусть сложившаяся к началу весны густота посева по данным учета
составила 300 растений озимой пшеницы на 1 м2, а содержание азота
нитратов почвы по материалам почвенной диагностики было равно 105 кг/га.
Тогда на шкале густоты растений находим заданное значение –
300 раст./м2 и соответствующую ему кривую роста урожайности (кривая b
номограммы).
В свою очередь, на шкале скорости роста урожайности по уровням
азотного питания (dY/dNs) находим значение, соответствующее
определенной по сложившимся экономическим показателям минимально
допустимой маргинальной прибавки урожайности − 0,05 ц/кг. Этому
значению соответствует на номограмме кривая а с жирным выделением.
Пройдя по этим кривым, определяем место их пересечения – точку X.
Опустив из нее перпендикуляр c на ось абсцисс, получим значение
оптимизированного для этой густоты посева и окупаемости удобрений
уровня «суммарного» азота.
Рис. 1.2.1. Номограмма для определения оптимизированной дозы
ранневесенней азотной подкормки озимой пшеницы
Из графика видно, что в нашем случае он составил порядка 175 кг/га
Ns. Вычтя из этой величины фактическое содержание азота нитратов в почве
– 105 кг/га, получим искомую дозу ранневесенней подкормки – 70 кг/га д.в.
азотного удобрения.
На редком посеве (при 50 раст./м2) для выхода на такую маргинальную
прибавку урожая предельный уровень азотного питания составит порядка
130 кг/га, а доза подкормки – 30 кг/га д.в. В результате конечная
маргинальная частица азота и для густых, и для редких посевов озимой
пшеницы будет иметь одинаковую эффективность. При этом для средних
условий произрастания урожайность ожидается в первом случае на уровне
52 ц/га, а во втором, для редких посевов – только около 23 ц/га.
Если аграрное предприятие не располагает достаточным количеством
удобрений для обеспечения оптимального уровня «суммарного» азота под
всеми посевами озимой пшеницы, то возникает проблема рационального
распределения азотных туков между отдельными полями.
При различной густоте растений озимой пшеницы в разрезе отдельных
полей, уровни «суммарного» азота следует сокращать не произвольно, а
используя предлагаемую номограмму, до одинаковых значений их
окупаемости маргинальной прибавкой урожайности (dY/dNs). Выполнение
этого условия позволит максимизировать суммарный экономический эффект
от применения азотной подкормки озимой пшеницы в объеме хозяйства в
целом.