Formation of high-quality spring wheat grain with differentiated application of nitrogen fertilizers | Формирование зерна яровой пшеницы высокого качества при дифференцированном внесении азотных удобрений

English. The research is aimed to study the processes of formation of high-quality spring wheat grain in the precision farming system in the northern forest-steppe of the Tyumen region. The grain-row crop rotation (corn – spring wheat – spring wheat) was studied in 2018–2020. The soil of the experimental plot was leached chernozem with a layer bulk density of 0–30 cm, 1.08–1.16 g/cm3, the lowest moisture capacity – 31.4–35.6%, porosity – 54–55%, pH aq. – 5.7–6.4, humus content – 7.21–7.91%. The experimental design included the study of the following variants: no mineral fertilizers (control); application of ammonium nitrate for a planned yield of 3 t/ha in the traditional way; differentiated application of ammonium nitrate in view of the content of nutrients in the soil and their off-line utilization factor. Previously, the fields were digitized, divided into elementary plots (replications), and soil samples were taken with reference to geographic coordinates using an on-board navigation system and the MapInfo geodetic program. Differential application of fertilizers was carried out in accordance with the task map. This approach contributed to the formation of class 1 spring wheat grain. At the same time, on average, over the years of research, a significant increase in protein content was observed, compared with the traditional method of application, by 0.47%, crude gluten – by 5.7%, grain hardness – by 3%, thousand grain weight – by 1 g. On average, over the research years, a reliable increase in the yield of spring wheat in the variant with differentiated use of ammonium nitrate was 0.28 t/ha, relative to the traditional method. The use of fertilizers in the precision farming system is more cost-effective due to the lowest cost of grain – 7621 rub/t, the maximum net profit in experiment – 16547 rub/ha and high production profitability – 63%.

Russian. Цель исследований - изучение процессов формирования зерна яровой пшеницы высокого качества в системе точного земледелия в северной лесостепи Тюменской области. Работу выполняли в 2018–2020 гг. в зернопропашном севообороте (кукуруза – яровая пшеница – яровая пшеница). Почва опытного участка – выщелоченный чернозем с плотностью сложения слоя 0…30 см 1,08…1,16 г/см3, наименьшей влагоемкостью – 31,4…35,6%, пористостью – 54…55%, рНводн. – 5,7…6,4, содержанием гумуса – 7,21…7,91%. Схема опыта включала изучение следующих вариантов: без применения минеральных удобрений (контроль); внесение аммиачной селитры на планируемую урожайность 3 т/га традиционным способом; дифференцированное внесение аммиачной селитры с учетом содержания элементов питания в почве и их коэффициента использования в режиме off-line. Предварительно проведена оцифровка полей, разбивка на элементарные участки (повторности), отбор почвенных проб с привязкой к географическим координатам с использованием бортового навигационного комплекса и геодезической программы MapInfo. Дифференцированное внесение удобрений осуществляли в соответствии с картой задания. Такой подход способствовал формированию зерна яровой пшеницы 1 класса. При этом в среднем за годы исследований наблюдали существенное увеличение содержания белка, по сравнению с традиционным способом внесения, на 0,47%, сырой клейковины – на 5,7%, стекловидности зерна – на 3%, массы тысячи зёрен – на 1 г. В среднем за годы исследований достоверная прибавка урожайности яровой пшеницы в варианте с дифференцированным использованием аммиачной селитры составила 0,28 т/га, относительно традиционного способа. Применение удобрений в системе точного земледелия более экономически эффективно благодаря наименьшей себестоимости зерна – 7621 руб./т, максимальной в опыте чистой прибыли – 16547 руб./га и высокой рентабельности производства – 63%.