Влияние минеральных удобрений на плодородие чернозема обыкновенного при возделывании озимой пшеницы по технологии No-till

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ 
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное 
учреждение высшего образования

«ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Я. И. Ильченко, О. А. Бирюкова

ВЛИЯНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ 

НА ПЛОДОРОДИЕ ЧЕРНОЗЕМА ОБЫКНОВЕННОГО 

ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ 

ПО ТЕХНОЛОГИИ NO-TILL

Монография

Ростов-на-Дону – Таганрог
Издательство Южного федерального университета

2023

УДК [631.8:631.445.4]:633.11(035.3)
ББК 40.449.3+40.341.7+41.40 я44 
        И48

Печатается по решению комитета при ученом совете 
Южного федерального университета по естественнонаучному 
и математическому направлению науки и образования 
(протокол № 8 от 6 июля 2022 г.) 

Рецензенты:
доктор сельскохозяйственных наук, профессор 
кафедры агрохимии и садоводства им. Е. В. Агафонова 
Донского государственного аграрного университета Р. А. Каменев;
доктор биологических наук, заведующая кафедрой почвоведения 
и оценки земельных ресурсов Южного федерального университета 
Т. М. Минкина

Ильченко, Я. И.
Влияние минеральных удобрений на плодородие чернозема 
обыкновенного при возделывании озимой пшеницы по технологии 
No-till : монография / Я. И. Ильченко, О. А. Бирюкова ; Южный 
федеральный университет. – Ростов-на-Дону ; Таганрог : Издательство 
Южного федерального университета, 2023. – 120 с.
ISBN 978-5-9275-4425-7
DOI 10.18522/801304548
В монографии представлены результаты полевых опытов по изучению влияния 
аммофоса, калимагнезии и аммиачной селитры на пищевой режим почвы и продуктивность 
озимой пшеницы в системе No-till. Исследовано распределение макро- (NPK) и 
биомикроэлементов (Сu, Zn, Mn, Mo, Co) по различным слоям чернозема обыкновенного. 
Выявлена зависимость урожайности и качества зерна озимой пшеницы от содержания 
элементов питания в почве, позволяющая оптимизировать систему удобрения 
культуры. Дана оценка эффективности применения удобрений на черноземе обыкновенном 
под озимую пшеницу при использовании технологии No-till.
Предназначена для специалистов в области агрохимии, почвоведения, экологии, а 
также студентов и аспирантов.
Исследование выполнено при поддержке Программы стратегического академического 
лидерства Южного федерального университета («Приоритет 2030»).
ISBN 978-5-9275-4425-7 
УДК [631.8:631.445.4]:633.11(035.3)
ББК 40.449.3+40.341.7+41.40я44

© Южный федеральный университет, 2023 
© Ильченко Я. И., Бирюкова О. А., 2023
© Оформление. Макет. Издательство 
Южного федерального университета, 2023

И48

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ ...........................................................................................................................5

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ...............................................................................7

1.1. Ареал распространения и требования 
озимой пшеницы к условиям внешней среды .................................7

1.2. Особенности минерального питания 
озимой пшеницы .........................................................................................15

1.3. Сущность технологии No-till 
и ее влияние на плодородие почв .....................................................20

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТ, УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ..........30

2.1. Характеристика почвы  ............................................................................30

2.2. Климат и погодные условия ...................................................................39

2.3. Методика исследований ..........................................................................41

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ .........47

3.1. Влияние минеральных удобрений 
на содержание макроэлементов в почве 
при возделывании озимой пшеницы 
по технологии No-till .................................................................................47
3.1.1. Азот ........................................................................................................47
3.1.2. Фосфор .................................................................................................57
3.1.3. Калий .....................................................................................................66

3.2. Влияние минеральных удобрений на содержание 
микроэлементов в почве при возделывании 
озимой пшеницы по технологии No-till ...........................................72
3.2.1. Медь.......................................................................................................74
3.2.2. Цинк .......................................................................................................77
3.2.3. Марганец .............................................................................................80
3.2.4. Молибден ............................................................................................82
3.2.5 Кобальт ..................................................................................................84

3.3. Урожайность и качество зерна озимой пшеницы 
при внесении минеральных удобрений в системе No-till .......89
3.3.1. Урожайность озимой пшеницы ................................................89
3.3.2. Качество зерна озимой пшеницы ...........................................94

3.4. Эффективность применения минеральных удобрений 
под озимую пшеницу в системе No-till ...........................................101

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ..............................................................................................................106

ЛИТЕРАТУРА .................................................................................................................110

ВВЕДЕНИЕ

Проблема оптимизации минерального питания растений с 
целью воспроизводства плодородия почв и повышения продуктивности 
агроэкосистем является актуальной на современном 
этапе развития земледелия. Рациональное и сбалансированное 
применение удобрений позволит гарантированно обеспечить население 
страны собственными качественными продуктами питания 
и создать продовольственную безопасность страны в целом.
Высокая зависимость сельскохозяйственного производства 
от климатических условий остается одной из главных причин 
низкой продуктивности агроэкосистем в регионах с недостаточным 
увлажнением. В условиях европейской части юга России 
преобладание традиционных технологий выращивания сельскохозяйственных 
культур не дает возможности поддерживать 
устойчивое развитие агроценозов. 
Одной из основных задач стабилизации растениеводства 
является разработка и внедрение ресурсосберегающих технологий. 
Под почвозащитным и ресурсосберегающим земледелием 
понимается система земледелия, при которой компоненты и мероприятия 
по агротехнике, защите растений, обеспечению питательными 
веществами, водными и энергетическими ресурсами 
базируются на устойчивом экологическом фундаменте. Его основой 
являются следующие взаимозависимые принципы: 1) минимальное 
повреждение структуры почвы (прямой посев с нулевой 
обработкой почвы); 2) сохранение растительного покрова почвы 
(мульчирование с использованием стерни и покровных культур); 
3) диверсификация (севооборот и/или чередование культур), 
включая покровные культуры (Kassam, 2019). Традиционные си-

Введение

стемы земледелия могут быть продуктивными, но в долгосрочной 
перспективе неустойчивы в экологическом и экономическом отношении, 
потому что степень деградации почв (от эрозии, потери 
органического вещества и других форм снижения плодородия 
почвы), как правило, выше, чем степень природного почвообразования 
и способности почвы к самостоятельному восстановлению (
Hobbs, 2008). Исследователи (Bruce, 2015) утверждают, что 
при традиционной организации сельскохозяйственного производства 
урожайность культур в основном (на 80 %) определяется 
природными условиями. А при внедрении технологии No-till их 
влияние сведено к 20 %. Поэтому технология No-till приобретает 
все большую востребованность. Она обеспечивает рациональное 
использование почвенно-климатических, материальных, энергетических 
и трудовых ресурсов. При полном отсутствии обработки 
почвы на ее поверхности образуется мульчирующий слой из 
растительных остатков, что замедляет процессы эрозии почвы, 
благоприятно влияет на ее водный и температурный режимы, а 
также способствует усилению процессов восстановления плодородного 
слоя (Дридигер, 2021; Изменение содержания..., 2020; 
Прямой посев..., 2018; Чернозем типичный..., 2021; Bruce, 2015; 
Lessiter, 2015; Tuguz, 2010).
Ростовская область сохраняет позиции одного из крупнейших 
в России зернопроизводящих регионов и поставщика высококачественного 
зерна. В настоящее время мировая и отечественная 
практика интенсивного земледелия убедительно доказывает, 
что удобрения – это материальная основа количества и качества 
получаемой растениеводческой продукции, источник биогенных 
элементов для растений. В связи с этим актуальным является 
изучение закономерностей влияния минеральных удобрений на 
плодородие почв и продуктивность зерновых культур в системе 
No-till. 

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Ареал распространения и требования 
озимой пшеницы к условиям внешней среды

Озимая пшеница – высокоурожайная и ценнейшая продовольственная 
культура. Согласно прогнозам Международного 
совета по зерну (IGC), мировое производство пшеницы в 2022–
2023 гг. достигнет 770 млн т. По данным Продовольственной и 
сельскохозяйственной организации ООН (ФАО), бóльшая часть 
производства пшеницы приходится на несколько стран. Общий 
урожай зерна пшеницы в ведущих странах за 2000–2020 гг. 
характеризуется следующим уровнем: Китай – 2,4 млрд т; Индия – 
1,8 млрд т; Россия – 1,2 млрд т; США – 1,2 млрд т; Франция – 
767 млн т; Канада – 571 млн т; Германия – 491 млн т; Пакистан – 
482 млн т; Австралия – 456 млн т; Украина – 433 млн т. 
По объему производства этой сельскохозяйственной культуры 
Россия з анимает одну из лидирующих позиций в мире, уступая 
лишь Китаю и Индии (свыше 8 % от общего объема). Она входит 
в тройку крупнейших мировых стран – экспортеров пшеницы, а в 
2017 г. вышла на первое место, опередив США и Канаду. По данным 
IGC, в 2023 г. наша страна произведет 85,2 млн т пшеницы, 
из которых поставит на мировой рынок 37,6 млн т, а внутреннее 
потребление составит 44,4 млн т. Более 100 стран мира импортируют 
российскую пшеницу. Основными экспортными направлениями 
являются Турция, Египет, Азербайджан, страны Северной 
Африки, Ближнего Востока, Персидского залива (Топ-10..., 2022). 

Глава 1. Обзор литературы

В последние годы отмечается повышение производства 
пшеницы в России. За 2017–2021 гг. средний сбор составил 
78 900,4 тыс. т против 56 955,4 тыс. т в предыдущий пятилетний 
период (2012–2016 гг.). Самообеспеченность зерном пшеницы достигла 
183 %. В 2022 г. валовой сбор зерна вырос до 157,676 млн т, 
в том числе пшеницы – до 104,237 млн т, что составляет 30 и 37 % 
соответственно по сравнению с 2021 г. По данным сайта «Зерно 
Он-Лайн» (https://www.zol.ru), основными регионами возделывания 
пшеницы в России являются Ростовская область (15 % от 
общего объема валовых сборов), Краснодарский (13 %), Ставропольский (
9 %) и Алтайский края (4 %), Волгоградская (4 %), Курская (
3 %), Орловская (3 %), Новосибирская (3 %), Омская (3 %) и 
Саратовская (3 %) области.
Около половины всей посевной площади пшеницы в России 
и 70 % производства приходится на озимую пшеницу, валовые 
сборы и урожайность которой в последнее время существенно 
выросли (рис. 1).
В 2022 г. валовой сбор озимой пшеницы составил 72,686 млн т 
(https://rosstat.gov.ru). Озимая пшеница является ведущей зерновой 
культурой, возделываемой в Южном федеральном округе 
(ЮФО). Ее доля во всех посевах в 2021 г. составила 48 %. Валовой 
сбор зерна и урожайность озимой пшеницы в ЮФО представлены 
на рис. 2. 
По данным областного правительства (https://www.donland.ru), 
в Ростовской области удельный вес этой культуры составляет более 
50 % посевных площадей, а ее доля в валовых сборах зерна 
может превышать 80 %. Уборочная площадь озимой пшеницы в 
2022 г. составила 2,904 млн га, валовой сбор – 13,334 млн т при 
средней урожайности 44 ц/га.
Озимая пшеница относится к семейству Мятликовые 
(Poaceae). Все многообразие диких и культурных пшениц представлено 
более чем 30 видами, отличающимися между собой по 

1.1. Ареал распространения и требования озимой пшеницы к условиям внешней среды

биологическим, морфологическим и хозяйственным свойствам. 
В сельскохозяйственном производстве широкое распространение 
получили два вида пшеницы: мягкая пшеница (Triticum 

Рис. 1. Валовые сборы и урожайность озимой пшеницы 
в хозяйствах всех категорий Российской Федерации 
(по данным Росстата, (https://rosstat.gov.ru))

Глава 1. Обзор литературы

0
100000
200000
300000

0
20
40
60
80

Рис. 2. Валовые сборы и урожайность озимой пшеницы 
в хозяйствах всех категорий ЮФО 
(по данным Росстата, https://rosstat.gov.ru/compendium/document/13277)

1.1. Ареал распространения и требования озимой пшеницы к условиям внешней среды

aestivum L.) и твердая пшеница (T. durum Desf.). Озимая мягкая 
пшеница в разные годы занимает от 40 до 45 % (т. е. от 8 млн до 
11 млн га) всей посевной площади под зерновыми культурами 
(Кулинцев, 2013). Родина мягкой пшеницы – Закавказье. В Турции, 
Иране, Ираке, Сирии, Туркменистане в культуре – с седьмого-шестого 
тысячелетия до н. э., в странах Западной Европы – с шестого-
второго тысячелетия до н. э., на Северном Кавказе – с первого 
тысячелетия до н. э. Озимая пшеница является одной из самых 
распространенных зерновых культур в мире. Ареал ее распространения 
охватывает пять континентов Земли. Эту культуру возделывают 
от северных полярных широт Северной Америки и Евразии 
до южных пределов Африки, Америки, Австралии. В России 
озимую мягкую пшеницу возделывают повсеместно (около одной 
трети площадей), наибольшие площади – на Северном Кавказе, в 
центрально-черноземных областях и Поволжье (рис. 3). 
Озимая пшеница – зерновая культура, требовательная к 
факторам внешней среды. Современные сорта озимой пшеницы 
обладают большими потенциальными возможностями в формировании 
урожая, реализация которых возможна при создании 
оптимальных условий питания (Влияние технологии..., 2017; 
Изменение продуктивности..., 2015; Парахин, 2016; Ziaei, 2003). 
Наиболее благоприятные условия для ее развития расположены 
между 30–60° с. ш. и 27–40° ю. ш. (Бутяйкин, 2017; Морару, 1987; 
Setter, 2000).
Свет (солнечная энергия, сумма активных температур и т. д.) 
является одним из важнейших факторов в развитии озимой пшеницы, 
так как фотосинтез, в результате которого образуются органические 
вещества, может происходить только с его помощью 
(Rechina, 2011). В осенний период вегетации озимой пшеницы 
недостаток света сдерживает формирование новых листьев и закладку 
узла кущения. Озимая пшеница относится к растениям 
длинного дня, она зацветает при длине дня 14–16 ч. При значи-

Глава 1. Обзор литературы

Рис. 3. Зона возделывания пшеницы мягкой озимой 
(http://www.agroatlas.ru/ru/content/cultural/Triticum_aestivum_winter_K/map/index.html)