За відношенням до азоту озима пшениця є азотофільною рослиною. На формування 1 кг зерна в середньому виноситься 3,75 кг азоту. Засвоюється цей елемент по фазах вегетації озимини нерівномірно, проте він виключно важливий від сходів до наливу зерна. Значна частина азоту споживається рослинами пшениці в осінній період, проте найбільш інтенсивне поглинання його спостерігається у фази кущення-трубкування, тобто в періоди швидкого збільшення вегетативної маси.
Кореневою системою пшениці азот із ґрунтового розчину засвоюється у вигляді нітрат іону та іону амонію. Відомо, що для засвоєння азоту в амонійній формі рослині потрібно витратити набагато менше енергії порівняно з поглинанням нітратів. Проте доступність різних форм азоту для рослин пшениці залежить від ряду факторів: рН ґрунту, температури, освітленості, стадії розвитку рослин. Так, за низьких значень рН інтенсивність поглинання іонів амонію рослинами пригнічується. Це пояснюється тим, що при кислих значеннях ґрунтового розчину пригнічується робота транспортної системи кореня, яка забезпечує поглинання іонів амонію.
На інтенсивність поглинання рослинами пшениці іонів амонію чи нітратів суттєво впливає температура. При зниженні температури інтенсивність поглинання нітратів рослинами уповільнюється швидше, ніж іонів амонію, тому амонійна форма азоту за низьких позитивних температур є сприятливішою для озимої пшениці порівняно з нітратами. Процес засвоєння нітратної форми азоту більш енергетично залежний, а зниження температури гальмує метаболічні процеси, що призводить до зменшення інтенсивності синтезу АТФ — енергетичної розмінної монети рослинного організму. Амонійна форма азоту здатна поглинатись пасивно, тому вона менш чутлива до перепадів температури. Інтенсивність сонячного випромінювання також по-різному впливає на поглинання рослинами різних форм азоту. Так, при максимальному освітленні перевагу в засвоєнні матиме нітратний азот, а при недостатньому — амонійний.
Протягом вегетації інтенсивність засвоєння нітратної і амонійної форм азоту різна. Справа в тому, що вміст в озимій пшениці активних форм вуглеводів, які потрібні для зв’язування аміаку й утворення білків, невеликий на початку вегетації. На більш пізніх етапах розвитку пшениці, після виходу рослин у трубку, вміст фруктози в листках збільшується, і тому зростає поглинання амонійного азоту.
В Україні середні кількості внесених азотних добрив набагато менші порівняно з розвинутими країнами. Останнім часом у середньому по Україні вносилось близько 30 кг/га азотних добрив, тоді як у США, Канаді, Індії, Аргентині — удвічі-тричі вищі кількості азоту. Проте високі дози мінеральних добрив негативно впливають на родючість ґрунтів — знижується вміст гумусу, чисельність корисної ґрунтової мікрофлори. Окрім недостатньої кількості внесених добрив, у наших господарствах ефективність використання азоту знаходиться на неналежному рівні. Так, наприклад, прибавка врожаю зерна від внесення 1 кг азоту становить лише 12–13 кг, тоді як аналогічний показник у Франції — 20 кг, Німеччині — 20,3 кг. Настільки велика різниця в ефективності використання азоту пов’язана з недосконалістю схем азотного живлення.
Таким чином, в умовах високої ціни на добрива для максимального приросту врожаю система азотного живлення повинна відповідати фізіологічним потребам культури в конкретних грунтово-кліматичних умовах. Встановлено, що озимі та ярі зернові культури значну частину азоту (60%) поглинають у середині або в другій половині вегетаційного періоду. Так, на початкових фазах вегетації озимої пшениці — проростання і до початку кущіння — поглинається всього близько 13% від максимального рівня; протягом фази кущення — 24%, вихід у трубку — 68–70% азоту, колосіння — 84%, цвітіння, формування зерна — 100%. Дані попередніх дослідників свідчать, що врожаї озимої пшениці в 6–7 т/га і більше можливо отримати за цілком прийнятних доз добрив. При формуванні врожаю зерна в 5 т/га озима пшениця виносить близько 85–90 кг азоту, тоді як при формуванні врожаю зерна в 7 т/га рослинами виноситься 110–115 кг азоту.
Впродовж вегетації кількість мінерального азоту в ґрунті постійно змінюється. Найвищий його вміст спостерігається восени та у фазі весняного кущення; продовжує зменшуватися до фази молочної стиглості, що пов’язано із ростом і розвитком рослин та виносом великої кількості азоту вегетативною масою й урожаєм пшениці. У фазі воскової стиглості зерна припиняється засвоєння азоту рослинами з грунту, внаслідок чого спостерігається підвищення вмісту його мінеральних форм. Тому ці особливості необхідно враховувати при розробці схем мінерального живлення пшениці.
Нові високопродуктивні сорти озимої пшениці дають максимальні врожаї за мінімальних витрат на систему живлення, побудованих на основі ґрунтової та рослинної діагностики, і при врахуванні конкретних грунтово-кліматичних умов.
Неможливо добитись збільшення валового збору зерна пшениці просто підвищуючи норми внесення добрив, оскільки це не дозволяє стрімке зростання цін на добрива. Також відомо, що при поступовому збільшенні норм внесення мінеральних добрив продуктивність пшениці зростає до певної межі, після якої крива врожайності виходить на плато, а в разі подальшого підвищення кількості добрив спостерігається зниження цього показника. Тому аграрії нашої держави змушені займатись пошуком оптимальних систем живлення азотом озимини.
Сьогодні ряд крупних господарств, які можуть собі дозволити придбати техніку для внесення рідких азотних добрив, застосовують перед посівом пшениці аміачну воду або безводний аміак у дозах 100 кг/га за азотом. Ця технологія передбачає однократне застосування аміаку перед посівом культури і, за необхідності, додаткове позакореневе підживлення азотом для підвищення якісних показників зерна пшениці. При однократному внесенні безводного аміаку або аміачної води на певну глибину (12–18 см) азот добре фіксується грунтовими колоїдами, тому не спостерігається втрат його через вимивання. З початком весняної вегетації рослини пшениці отримують достатню кількість азоту, тому швидше відновлюються і накопичують вегетативну масу. Така технологія останнім часом стає особливо актуальна через часті весняні посухи.
Рослинам необхідно якнайшвидше і з максимальною ефективністю використати вологу, яка стрімко втрачається з грунту в цей період. Позитивний ефект від внесення безводного аміаку полягає також у тому, що він частково стерилізує грунт та пожнивні рештки від збудників грибних хвороб. Так, було встановлено, що застосування безводного аміаку знижує ризик масового ураження рослин озимої пшениці борошнистою росою. Потрібно враховувати, що тривале застосування безводного аміаку здатне підкислювати ґрунти, а оптимальне рН сольове для рослин пшениці становить 5,8–7,0. Тому на таких полях для оптимізації кислотності доцільно застосовувати вапнування.
За даними інших дослідників, найбільш ефективно засвоюється азот рослинами пшениці при дробному внесення всієї необхідної дози азоту по фазах вегетації, а також за локального внесення добрив і позакореневе підживлення. Перед посівом озимої пшениці вносяться азотні добрива в кількостях 25–30 кг/га за діючою речовиною у вигляді аміачної води, безводного аміаку, сульфату амонію або КАСів. Застосування в основне внесення КАСів дає добрі результати через присутність у цьому добриві трьох форм азоту — амонійної, нітратної і амідної. В основне внесення важливо не застосовувати великі кількості азоту, в іншому випадку підвищується імовірність переростання озимини і вимерзання її в зимовий період.
Перше підживлення озимої пшениці проводиться одразу, як тільки техніка здатна вийти в поле. Останнім часом зими малосніжні, і часто наприкінці лютого снігу вже немає, проте занадто раннє внесення азоту в цей період може бути небезпечним через можливі снігопади. В такому випадку збільшується ризик втрат азоту через вимивання. Зовсім неприпустиме внесення азотних добрив прямо на сніговий покрив — швидке танення снігу спричинить змивання з поля більшої частини добрив. У підживлення по мерзлоталому ґрунті доза азоту становить 20–30% від необхідної кількості елемента протягом вегетації. У цей період азот застосовується у вигляді КАСів (за температури не вище 15ºС), сульфату амонію (до 100 кг туків) або аміачної селітри.
Застосовуючи азот у період відновлення вегетації, слід враховувати, в якому стані рослини. Відомо, що в посівах, які добре розкущилися з осені, і мають оптимальну густоту стеблостою, додаткове ранньовесняне підживлення азотом може призводити до надмірного загущення рослин і розвитку великої кількості непродуктивних пагонів. Перше підживлення озимої пшениці проводиться для активізації ростових процесів рослин і для стимуляції кущення. Друге здійснюють на початку фази трубкування, і спрямоване воно на подальше збільшення вегетативної маси рослин пшениці. Достатня кількість азоту у фази кущення та трубкування фактично визначає майбутній урожай, тому що в цей період формується кількість продуктивних стебел і закладається кількість колосків у майбутньому колосі.
В ряді дослідів було встановлено, що саме у фази кущення і трубкування внесення азотних добрив найбільшою мірою підвищує продуктивність посіву за рахунок збільшення кількості продуктивних стебел. Застосування по 30 кг/га азоту у фази кущення і трубкування збільшувало кількість продуктивних стебел до 408 шт./м². У варіантах із використанням лише основного внесення формувалось 352 шт./м², в контролі без добрив — 302 шт./м² посіву.
В друге підживлення азот здебільшого вноситься у вигляді аміачної селітри. КАСи в цей період потрібно застосовувати рядковим способом або позакоренево, попередньо розбавивши водою. Добрі результати дає позакореневе внесення карбаміду. Доза азоту, яка застосовується у друге підживлення, становить приблизно 50% від необхідної кількості.
В окремих випадках з метою підвищення якісних показників зерна проводять третє позакореневе підживлення азотом. Відомо, що від початку фази колосіння до наливу зерна рослини пшениці ще поглинають значні кількості азоту. В цей час не рідко бракує опадів, і азот грунту малодоступний для рослин, тому позакореневе внесення карбаміду в кількості до 4% туків в баковій суміші позитивно впливає на якісні показники зерна пшениці, збільшується білковість зерна та покращується якісний склад клейковини. Пізнє внесення азотних добрив також подовжує вегетацію озимої пшениці і підвищує загальну продуктивність посіву.
Таким чином, азотні добрива є вагомою складовою урожайності зернових культур, проте застосування азоту не дасть бажаного ефекту без урахування погодних умов, ґрунтової відміни та засобів захисту рослин. Тому азотне живлення повинно бути інтегроване в загальноприйняту систему вирощування зернових колосових культур.
