Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

АГРОХИМИЯ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В СТЕПНОМ ПОВОЛЖЬЕ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "АГРОХИМИЯ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В СТЕПНОМ ПОВОЛЖЬЕ"

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОПРОМЫШЛЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА ' И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи ПОПОВ Геннадий Николаевич

УДК 631.81.095.337 -. 470.44.47

АГРОХИМИЯ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В СТЕПНОМ ПОВОЛЖЬЕ

ч 06.01.04 — агрохимия

' Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

* \

МОСКВА —1986

Диссертационная работа выполнена на кафедре агрохимии и почвоведения Саратовского сельскохозяйственного института имени Н. И. Вавилова.

Официальные оппоненты:

Академик АН МССР, доктор сельскохозяйственных наук, профессор С. И. Тома.

Доктор, биологических наук, профессор Е. В. Юдинцева.

Доктор сельскохозяйственных наук, профессор Н. К. Болдырев.

Ведущее предприятие — НИИ сельского Хозяйства Юго-Востока НПО «Элита Поволижья». .

Защита диссертации состоится « 'ГК » .1986 г.

на заседании Специализированного совета Д. 120.35.02 при Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева. £> / Н /Ьа. с_-

Адр,ес: .127550, г. Москва, ул. Тимирязевская 49, Ученый совет ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан «/¿К . .1986 г.

Ученый секретарь Специализированного совета —

кандидат биологических, наук, \

доцент <=а л в Л Л. А. Дорожкина

Актуальность проблемы. В партийных документах к XXVII съезду КПСС предусмотрена широкая программа дальнейшего развития сельского хозяйства, одним из важнейших элементов которой является рациональное использование органических и минеральных удобрений. ■ :

Применение все возрастающих доз азотных, фосфорных и калийных удобрений неизбежно приведет к усилению потребности растений в микроэлементах: боре, марганце, молибдене, меди, цинке, кобальте и других. Особенно остро их недостаток будет ощущаться при выращивании сельскохозяйственных культур по интенсивным технологиям, формировании запрограммированных по количеству и качеству урожаев на орошаемых землях и в защищенном грунте. На почвах легкого механического состава дефицит микроэлементов может служить своего рода барьером, значительно снижающим эффективность основных минеральных удобрений. В связи с этим изучение закономерностей содержания и распределения микроэлементов в системе почва — растение и выявление эффективности микроудобрений в различных почвенно-клима-тических условиях страны — неотложная задача современной науки н практики. .."'■,

Цель и задачи'исследований. Диссертационная работа посвящена проблеме применения микроудобрений в засушливых районах страны. Впервые теоретическое обобщение и практические разработки выполнены для обширного самобытного региона — степное Поволжье.

Интерес к проблеме был вызван ее сложностью, своеобразием поведения микроэлементов в системе почва—растение— удобрение и сравнительно малым числом полевых опытов с микроудобрениями.

Цель исследований — разработать научные основы применения микроудобрений в засушливых районах степной зоны Поволжья при различных условиях выращивания растений: . на богаре, при орошении и в защищенном грунте.

Для ее достижения были поставлены следующие задачи: 1. Установить закономерности содержания и распределения бора, марганца, пинтгя, меди, кобальта и молибдена в основ-

ных почвах и растфиях степного ПовЩЖВЛ",

НАУЧНАЯ БМ5/1. :ОУЕКА Моск. свл^с;сох«о. пкадс-м.1

им. к. а тиуирп-ова Инн №

2. Выявить связь микроэлементов с важнейшими физико-химическими свойствами почв.

3. Составить схематические карты общего содержания и подвижных соединений микроэлементов в почвах региона.

4. Изучить особенности физиологического воздействия микроэлементов на растения в условиях засушливого Поволжья, показать их роль в повышении засухо- и жароустойчивости растений.

5. Изыскать пути обогащения почв недостающими микроэлементами, для. обеспечения сбалансированного питания-растений, животных и человека:

6. Испытать эффективность применения , простых и комплексных удобрений, содержащих в своем составе макро- и микроэлементы; суперфосфатов, динитроаммофосов и нитроам-мофосок.

7. Изучить возможность использования меловых и палеогеновых глауконитов в качестве местного источника макро- и микроэлементов. ' Г

8. Установить роль микроудобрений в повышении качества урожая, изучить их влияние на накопление белков, жиров, углеводов и витаминов в растениях.

9." Дать" экономическую оценку применению микроудобрений.при различных условиях выращивания растений и разных способах использования.

. 10. Разработать рекомендации по научно обоснованному применению.микроудобрений в засушливых условиях степной, зоны,Поволжья.

Научная новизна.исследований. В работе сформулировано и: обосновано положение, согласно которому микроудобрения в засушливых условиях степной зоны Поволжья повышают -урожай основных сельскохозяйственных культур и улучшают качество растениеводческой продукции благодаря их положительному влиянию.на продуктивность растений и" их устойчи-< вость к, неблагоприятным факторам внешней среды, прежде всего засухе и высоким температурам.

Преимущественное развитие той или иной функции зависит от степени напряженности, агрометеорологических уело- ; вий. При благоприятных погодных условиях наиболее полно проявляются специфические свойства отдельных микроэле-' ментов как безусловно необходимых элементов питания, а эффективность микроудобрений находится в.прямой зависимо-; сти от биологических особенностей растений и содержания питательных веществ в почве.

В засушливые периоды на первый план выдвигается способность микроэлементов повышать адаптацию растений к экстремальным-условиям среды и на этой основе обеспечивать более высокую продуктивность. При этом различные микро--

элементы оказывают сходное влияние на физиологические процессы, определяющие засухо- и жароустойчивость растений.

Сопряженные исследования системы I почва—растение— удобрение позволили выявить основные закономерности в содержании и распределении валовых и подвижных соединений бора, марганца, цинка, меди, молибдена и кобальта в почвенном покрове региона. Изучены ведущие факторы, влияющие на накопление микроэлементов в почвах и растениях. -

Доказана роль микроудобрений в повышении эффективного плодородия почвы и улучшении химического состава растений.

Выявлена взаимосвязь микроэлементов в экосистеме: горные породы — материнские породы—- почвы — растения— жи: вотные — человек.

Доказана роль микроэлементов в повышении засухо- и жароустойчивости растений. Установлено их положительное влияние на водный режим растений, содержание аскорбиновой кислоты, окислительное фосфорилирование в изолированных митохондриях и другие физиологические показатели.

Определены особенности применения микроудобрений под различные культуры при разных условиях выращивания: на" богаре, при орошении и в защищенном грунте.

Практическая ценность работы. На основании проведенных исследовании разработана группировка почв степного Пово-: лжья по обеспеченности растений валовыми и подвижными" формами микроэлементов. Вместе с представленными схематическими картами их концентраций в пахотном слое она мо-. жет служить основой для дифференцированного применения микроудобрений. Картографические материалы могутбыть полезны также для медицинских и зооветеринарных учреждений-при изучении эндемических болезней.и прогнозе эффективности применения микроэлементов в животноводстве.

Разработаны нормативные показатели выноса микроэлементов основными сельскохозяйственными культурами на почвах с разным уровнем плодородия в богарных и орошаемых условиях, а также коэффициенты использования питательных веществ растениями из почв и микроудобрений, намечена ориентировочная потребность региона в микроудобрениях.

Широко апробирован в производственных условиях метод предпосевного опрыскивания семян малым объемом (1,5—2% от массы) раствора микроэлементов в целях повышения урожайности, засухо- и жароустойчивости растений. Научно-техническим советом МСХ СССР данный прием рекомендован для всех засушливых районов страны, ,

В целях обеспечения сельского хозяйства Поволжья промышленными формами микроудобрений внесено-предложение

а-

О целесообразности организации на Балаковском химическом заводе производства двойного суперфосфата с добавками некоторых микроэлементов. Доказана возможность использования местных агроруд — меловых и палеогеновых глауконитов в качестве'источника макро-и микроэлементов.

Реализация работы. На основании работ автора составлены «Рекомендации по применению микроудобрений в Поволжье» (М.: Колос, 1984), одобренные Научно-техническим Советом Министерства сельского хозяйства СССР и утвержденные объединением «Союзсельхозхимия».

Представленные в диссертации картографические материалы использованы при составлении сводных картосхем содержания подвижных форм микроэлементов в почвах европей: ской части СССР (Микроэлементы в почвах СССР, Изд-во Моск. ун-та, 1981). \

Они использованы также в ряде региональных работ практического назначения: Научные основы и рекомендации по применению удобрений в Поволжье (Саратов: Прив. кн. изд-во, 1976), Методические, указания по. применению микроудоб-рёний на почвах Саратовской области (Саратов: Коммунист, 1969), Рекомендации по применению микроудобрений в сельском хозяйстве на почвах Саратовской области (Саратов: Коммунист, 1971) и других.

Материалы диссертации включены в учебное пособие для слушателей "факультета повышения квалификации специалистов сельского хозяйства «Биогеохимия микроэлементов в Поволжье» (Саратов: Изд-во Саратовского с.-х. ин-та, 1979), а также в монографию «Агрохимия микроэлементов в степном Поволжье» (Саратов: Изд-во Саратовского ун-та, 1984). Названные работы используются в учебном процессе при изучении курса «Агрохимия».

Передовые приемы применения микроудобреннй внедрены в производство в одиннадцати районах Саратовской области на площади 20 тыс. га с экономическим эффектом 1,6 миллиона рублей.

Апробация работы. Материалы диссертации докладыва-' лись и получили одобрение на заседании агрономической секции Научно-технического Совета МСХ СССР (протокол № 55 от 18 июня. М., 1981); Всесоюзном совещании по микроэлементам (Л., 1970); совещаниях руководителей регионов; и представителей региональных групп по составлению схемати-» ческих карт содержания подвижных форм микроэлементов в почвах европейской части СССР (МГУ, 1972, 1974); региональных конференциях (Ижевск, 1973; Саратов, 1979); научных конференциях молодых ученых и специалистов сельского хозяйства (Ростов-на-Дону, 1969; Саратов, 1969, 1971, 1975);' межвузовских научных конференциях' (Саратов, 1963, 1967,

1970, 1973, 1975, 1977, 1979, 1981); годичных научных конференциях профессорско-преподавательского состава Саратовского сельскохозяйственного института имени Н. И. Вавилова.

Публикация работы. Материалы диссертации отражены в двух монографиях," учебном пособии и в 39 печатных статьях.-

Высокий научный и идейно-теоретнческий уровень монографии «Агрохимия микроэлементов в степном Поволжье» отмечен Почетной грамотой Академии наук СССР и Министерством высшего и среднего специального образования РСФСР.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, двух разделов, объединяющих восемь глав, и заключения, ' изло-'женных на 393 страницах машинописного текста. Работа ил-"люстрирована 2В рисунками, в том числе 18 картографическими, содержит 90 таблиц в тексте, из которых 29'полноформатных; и 85 в приложениях.

Список использованной литературы включает 672 источника, в том числе 59"иностранных.

1. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В ЗАСУШЛИВЫХ УСЛОВИЯХ СТЕПНОЙ ЗОНЫ ПОВОЛЖЬЯ

1.1. Условия и методика исследований

В данной главе приводится краткая характеристика физико-географических и агрохимических условий почвенных районов восточно-европейской фации, включающих в себя чер-ноземно-степную,' сухостепную и полупустынную зоны Поволжья, которые в дальнейшем для удобства условно именуются как регион — «степное Поволжье». Он включает в себя целиком Саратовскую и Волгоградскую, а также степную часть Куйбышевской области. Площадь его территории 233,7 тысяч квадратных километров. Сельскохозяйственные угодья составляют в нем 18,2, а пашня— 13,1 млн. га.

В пределах региона выделено две биогеохимические зоны, четыре геоморфологические области или провинции и десять почвенно-агрохимических районов. Подчеркнута роль почво-образующих пород, рельефа, климата, растительности, важнейших физико-химических свойств почв в миграции и концентрации бора, марганца, цинка, меди, молибдена и кобальта в почвах и растениях.

Экспериментальная часть работы выполнялась в течение двадцати семи лег (1956—1982 гг.) путем постановки полевых и вегетационных опытов, производственных испытаний, почвенных экспедиции и лабораторных исследований. Основу диссертации составляют собственные экспериментальные данные, полученные в 1963—1982 гг. ; . . .. .

• .Опыты проводились с -ведущими г сельскохозяйственными культурами: зерновыми, зернобобовыми, техническими, кормовыми и овощными в 20 районах Саратовской области на основных зональных почвах, типичных для всего региона. Опытные культуры выращивались при различных агротехнических условиях: на богаре, при орошении и в защищенном грунте и . были по-разному обеспечены влагой и пищей. . , Полевые опыты и производственные испытания проводились в различные по погодным условиям годы — от острозасушливых до влажных.

Испытаны все доступные виды и формы микроудобрений: односторонние и комплексные удобрения с включением микроэлементов, химически чистые соли и местные, агроруды, содержащие макро- и микроэлементы. Разнообразными были й способы их применения: внесение в почву (основное, рядковое, прикорневая подкормка), предпосевная обработка семян путем намачивания, опрыскивания и опудривания, некорневая подкормка растений.

- • Площадь делянок в большинстве опытов составила 500 м2 при трех И'100—200 м2 при четырехкратной повторности. Площадь делянок в защищенном грунте равнялась 8 м2, повтор-ность — четырехкратная. Микроэлементы в большинстве случаев применялись на фоне макроудобрений. •

В качестве источника микроэлементов для предпосевной обработки семян и некорневой подкормки растений использовались химически чистые соли: борная кислота (Н3В03), сернокислый марганец (МпБ04 • 5Н20), сернокислый цинк (2пБ04 • 7Н20), сернокислая медь (СиЗО^ 5Н20), сернокислый кобальт (СоБ04 • 5Н20) и молибденовокислый аммоний (НН4)2Мо04 • 4Н20).

Комплексные удобрения, содержащие макро- и микроэлементы, поступали с экспериментального завода НИУИФа, Винницкого и Гомельского химкомбинатов, а также готовились на месте путем пропитывания гранул основных удобрений химически чистыми солями.

Концентрация микроэлементов в туке изменялась в зависимости от вида основного удобрения, особенностей питания растений и условий их выращивания. Содержание марганца в простом суперфосфате равнялось 1,55, цинка—1,25, бора — 0,5 и кобальта — 0,25% к массе тука. Гранулы динитроаммо-фоса обогащались микроэлементами из расчета: марганец и цинк по 1,0, бор и медь по 0,5, кобальт и молибден по 0,25%. Концентрация бора и меди в составе нитроаммофосок, используемых при выращивании огурцов в защищенном грунте, составляла 0,1, а марганца и цинка 0,5% к массе тука. - Дозы микроудобрений при намачивании и опрыскивании семян подбирались в соответствии с существующими реко-:б

мендацнями (Пейве, 1961) и составляли: для борной кислоты и медного купороса 3—5, сернокислых солей марганца, цинка, кобальта и алюминия 5—10 и молнбденовокислого аммония 25—50 г на центнер семян.

Расход удобрительного раствора при намачивании семян составлял 25—30 л на центнер. Продолжительность намачивания 24 часа. Операция осуществлялась в три приема. Количество микроэлементов при опрыскивании семян оставалось таким же, как и при намачивании, но объем удобрительного раствора резко уменьшался и составлял 1,5—2,0 л на центнер для крупнозернистых и 5—8 л — для мелкозернистых культур.

Концентрация растворов микроэлементов при некорневых подкормках составляла 0,02—0,05%. На гектар расходовали 600 л удобрительного раствора. Опрыскивание растений проводили два раза за вегетацию.

Полевые опыты с микроудобрениями сопровождались всесторонними исследованиями почв и растений. Характеристика почв на содержание макро- и микроэлементов предшествовала закладке каждого полевого опыта. Кроме того, для составления схематических карт валового содержания и подвижных форм микроэлементов проведены три маршрутные почвенные экспедиции (1963, 1976 и 1979 гг.).

В ходе работы проведено более 80 полевых опытов, отобрано и проанализировано 1200 образцов, в том числе: 514 почвенных, 616 растительных и 70 образцов материнских пород. '

Валовое содержание микроэлементов в почвах устанавливалось химическим (Ринькис, 1963) и спектральным методами. Подвижные формы определялись двумя способами — колориметрическим по Ринькису (1963) и атомно-абсорбцион-ным по Крупскому-Александровой (1964). !

С целью выявления факторов, определяющих концентрацию и поведение микроэлементов в почвах проводились общепринятыми методами дополнительные сопряженные исследования основных физико-химических свойств почв: механического состава, гумуса, реакции среды и др.

Содержание микроэлементов в растениях определялось химическим методом по Ринькису (1963). Учитывалось, как правило, их количество.в товарной и побочной продукции, а в ряде случаев и динамика распределения по отдельным органам растений. ••:

Фактический урожай в опытах с микроудобрениями учитывался взвешиванием товарной продукции, со всей площади каждой делянки. Содержание сырого белка в зерне определяли микрометодом Кьельдаля, белок—по Барнштейну; фракционный.состав белка — по Ермакову (1952); жир в се-

менах подсолнечника — методом обезжиренного остатка, сахара— по Бертрану, витамин С — по Прокошеву.

, Митохондрии выделялись из листьев подсолнечника и чечевицы по методу Семихатовой (1974). Свободную, воду определяли рефрактометрическим методом (Окунцов и Левцова, 1952), а связанную — по разнице между общей и свободной. Интенсивность транспирации изучалась весовым методом (Иванов, 1950).

. Закладка опытов, наблюдения и учеты проводились при тщательном соблюдении методики опытного дела. Данные учета урожая и наиболее ответственные результаты исследований подвергались вариационно-статистической обработке на ЭВМ «Наири-3».

1.2. Микроэлементы в почвах

Установлена тесная прямая связь между содержанием , микроэлементов в почвах и материнских породах (коэффициенты корреляции 0,74—0,95).

Проникновение в глубь наружных слоев земной коры через пояса, современного и векового выветривания вплоть до кристаллического фундамента на глубине 8500 м позволило выявить преемственность уровней концентраций микроэлементов в горных, почвообразующих породах и почвах (г = 0,70—-0,87), что указывает на единство и взаимосвязь биологического и геологического круговорота веществ.

Для бора, марганца, цинка, меди и молибдена обнаружена положительная связь средней силы между их концентрациями и содержанием физической глины. Связь с механическим составом почвы валового кобальта оказалась меньшей, а подвижного — отсутствовала.

Наиболее прочная связь микроэлементов с гумусом установлена для черноземных почв.

Распределение микроэлементов в почвах степного Поволжья в большинстве случаев согласуется с нормальной функцией. Однако соответствие между наблюдаемыми и ожидаемыми результатами для подвижных форм выражено в меньшей мере, чем для их валового содержания. Наиболее близкое совпадение с кривой Гаусса получено для каштановых почв, а наиболее значительные отклонения от нее —для солонцов.

Содержание водорастворимого бора (табл. 1) закономерно увеличивается от черноземных почв к каштановым и солонцам. Аналогичная тенденция характерна для меди.

Более высокие количества подвижных форм бора, меди и кобальта в почвах сухой и полупустынной зоны связаны с обогащенностью указанными элементами засоленных и солонцеватых пород и засушливостью климата. Внутри типа чер-

Средние показатели содержания подвижных форм микроэлементов, определенных по методу Ринькиса, в пахотном слое основных почв степного Поволжья, мг/кг

Почвы Бор, п=215 Марганец, п=218 Цинк, п=208 Медь, п=253 Молибден, п=1Ь5 Кобальт, п=2|<

Черноземы: 0,62 30,0 0,18 3,12 0,18 0,67

типичные ...... 41,5 0,22 5,13 0.29 0,65

выщелоченные. . . . , . . . 0,57 33,2 0,20 3,91 0,20 0,77

карбонатные . . . . 0,34 19,0 .0,25 2,07 0,34 0,32

обыкновенные ..... 0,65 32,9 0,19 3,67 0,16 0,87

южные....... 0,66 26,0 0,14 2,89 0.11 0,54 ;

Каштановые: 0,84 31,7 0,17 3,39 0,14 0,94

темно-каштановые • . 0,51 34,8 0,20 3 51 0,14 Ш

каштановые...... 1,05 33,7 0,10 3,08 0,11 0,79

светло-каштановые . 1.31 23,1 0,15 3,50 0,18 1,00

Солонцы: 2,75 31,1 0,17 3,59 0,17 0,83

черноземные...... 2,13 40,0 0,14 5,20 0,17 0,60

каштановые...... 0,95 28,5 0,18 5,71 0,17 0,89

Вся совокупность почв 0,97 30,6 0,18 3,16 0,17 0,70

поземных почв сравнительно низкими концентрациями бора, марганца, меди и кобальта отличаются карбонатные черноземы, что вызвано энергичным осаждением указанных элементов карбонатами кальция и магния. Повышенное накопление подвижных форм отдельных микроэлементов в типичном, обыкновенном и выщелоченном черноземах, отличающихся' высоким содержанием гумуса, свидетельствует об их биологической аккумуляции в пахотных горизонтах указанных почв.

Основные закономерности пространственного распределения валовых и подвижных форм микроэлементов в почвах региона отражены в схематических картах их концентраций.

Разработана группировка почв стенного Поволжья по обеспеченности растений подвижными формами микроэлементов. (табл.2).

На основании предложенной группировки составлена об-, щая характеристика почв региона по степени-обеспеченности-растений подвижными соединениями "микроэлементов. Во всех почвах отмечен острый недостаток кобальта и цинка. Большая часть пашни (82,9%) имеет дефицит молибдена. Более половины почв недостаточно обеспечены бором (73,3%), марганцем-(60,1 %) и медью (53,5%). Площади пашни с вышепоименованными концентрациями микроэлементов нуждаются в первоочередном применении соответствующих микроудобрений. Однако их эффективность не исключена и на уча-

Группировка почв степного Поволжья по обеспеченности растений микроэлементами (экстрагенты по Пейве-Ринькису)

Содержание микроэлементов, мг/кг почвы

Обеспеченность Бор Маршнец Цинк Медь Молибден Кобальт

Очень низкая Низкая Средняя Высокая <0,3 0,3-0,6 0,6—0,9 >0,9 <10 10—30 30—50 >50 <0,2 0,2—1,0 1,0—3,0 >3,0 . <1,0 1,0—3,5 3,5—5,0 .>5,0 <0,05 0,05—0,2 0,2—0,4 >0.4 <0,2 0,2—2,0 2,0—3,5 >3,5

стках со средней обеспеченностью отдельными элементами питания. Процент таких почв составляет: по бору— 12,8, молибдену— 15,5, меди — 28,0, марганцу — 32,2.

В регионе имеются почвы и с высокой обеспеченностью подвижными соединениями некоторых микроэлементов: меди (18,5%), бора (12,2%), марганца (7,7%) н молибдена (1,6%).

Концентрация микроэлементов изменяется не только в пространстве, но и во времени, резко уменьшаясь по мере потребления их растениями и иссушения корнеобитаемого слоя почвы (табл. 3).

Таблица 3

Сезонная динамика подвижных форм бора, марганца, цинка и кобальта в пахотном слое слабовыщелоченного чернозема при возделывании подсолнечника ВНИ1ШК 8883, среднее за 1971—1973 гг.

г я « Й.Э о»«Е Содержание микроэлементов, мг/кг

Сроки отбора образцов ? °

5 ° 3 2 3 ° га С с о с « в .. ^ К а т п~ § Сор марганец иинк кобальт

Всходы ....... Образование корзинки Цветение....... Созревание...... 155 152 94,6 93,4 0,43 0,37 0,28 0,22 62,7 56,0 52,7 49.7 0,12 0,09 0,06 0.03 0,50 0,47 0,44 0,42

Наблюдаемый в середине лета минимум легкодоступных соединений микроэлементов, в особенности цинка, бора и молибдена, совпадает с максимальной потребностью в них растений. Пропашные культуры в это время образуют репродуктивные органы, а у зерновых происходит формирование и налив зерна. Разрыв между острой потребностью в микроэлементах и минимальной возможностью ее удовлетворения че-

рез почву особенно остро наблюдается в засушливые годы, что вызывает необходимость дополнительного применения микроудобрений.

Мнкроудобрения оказывают существенное влияние на пищевой режим почвы. При этом не только увеличивается содержание в почве соответствующих микроэлементов (табл. 4), но в отдельных случаях улучшается также питание растений азотом, фосфором и калием.

..... Таблица, 4

Влияние суперфосфатов, обогащенных микроэлементами, на содержание' в пахотном слое почвы подвижных форм бора, марганца, цинка и кобальта при выращивании подсолнечника ВНИИМК 8883, мг/кг (среднее за 1971—

1973 гг.) - • • фон — МюРэоКео

Виды суперфосфатов Всходы 4—5 пар листьев Образование корзинки Цветение Созревание

Бор

Простой . Борный ..... 0,43 0,37 0,68 0,37 0,63 0,28 0,48 0,22 0,37

Марганец

Простой Марганизированный , 62,7 70,7 59,0 66,3 56,0 63,3 52,7 61,0 49,7 58,3

Цинк

Простой..... Цинковый ..... • 0,12 0,11 0,24 0,09 0,20 0,06 0,17 0,03 0,11

Кобальт

Простой..... Кобальтовый .... 0,50 0,99 0,48 0,92 0,47 0,83 0,44 0,74 0,42 0,70

Отмеченный факт можно объяснить усилением микробиологической деятельности под влиянием новых видов минеральных удобрений. Аналогичная закономерность наблюдалась на орошаемых землях и в защищенном грунте.

1.3. Микроэлементы в растениях

Изменения концентраций микроэлементов в зависимости от биологических особенностей растений отражены в таблице 5.

В еще большей мере химический состав растений изменяется шод влиянием широкого спектра экологических условий и, прежде всего, обеспеченности почвы микроэлементами, что подтверждается высокой вариабельностью их концентраций

Среднее содержание микроэлементов в растениях степного Поволжья, мг/кг сухого вещества

Культура Пор, п=92 Марганец. п=108 Цинк, 11=95 Медь, п=90 Мо-, либ-ден,~ п-=84 Кобальт, п~94

Яровая пшеница >

зерно ....... 3,6 34,4 19,1 3,9 0,19 0,24

солома ....... 4,8 34,0 20,3 3,6 0,18 0,27.

Кукуруза •

зеленая масса ..... 3,7 26,9 16,4 5,0 0,32 0,29

Люцерна — сено..... 39,8 33,5 20,9 7,5 0,73 1,12

Подсолнечник

семена....... 6,5 13,0 14,5 14,4 0,65 0,12

лнстья+стебли . . . . 43,6 33,6 25,2 11,6 0,55 0,47

Сад арная свекла

корни ....... 13,9 66,2 19,6 7,6 0,48 0,18

ботва . ...... 37,4 116,5 26,3 8,3 0,65 0,25

внутри отдельных видов. Коэффициенты вариации для кобальта, цинка и молибдена достигали 82—127%, а бора,-марганца и меди — 56—75%. Нередко разница в среднем содержании отдельных элементов внутри вида значительно превосходила межвидовые различия.

Поступление микроэлементов в растения во время засухи ограничено, что затрудняет формирование урожая и нередко приводит к биологической неполноценности кормов, особенно на почвах Приволжской возвышенности.....

В большинстве случаев растения Поволжья недостаточно обеспечены микроэлементами. Особенно бедны ими сельскохозяйственные культуры, выращенные на черноземах и каштановых почвах облегченного механического состава.

Во всех, районах степного Поволжья растения обеднены цинком и кобальтом. Медь достигает оптимальной концентрации, да и то не во всех случаях, только у бобовых, технических и овощных культур. Злаки обеспечены этим элементом недостаточно. Во многих районах Поволжья растения дефицитны по молибдену. Особенно страдают от недостатка этих элементов технические культуры и овощи.

Сведения о среднем выносе микроэлементов одной тонной основной продукции при соответствующем количестве побочной, рассчитанные на основе данных по урожаю, полученных в наших многолетних полевых опытах с микроудобрениями и анализов почв и растений на содержание микроэлементов, представлены в таблице 6.

Коэффициенты использования растениями микроэлементов почвы находятся в строгом соответствии со: степенью влаго-12

обеспеченности, резко снижаясь в среднезасушливые и тем более в острозасушливые годы.

Таблица 6

Средний вынос микроэлементов урожаем 1 т основной продукции (при соответствующем количестве побочной) в условиях степного

Поволжья, г

Культура Бор Марганец Цинк Медь Молибден Кобальт

Озимая рожь ...... 10 77 49 12 0,7 0,8

Озимая пшеница . 10 75 40 И 0,5 1,0

Яровая пшеница..... 8 68 40 8 0,4 0,5

Ячмень . ....... 9 54 43 8 0,5 0,5 ■

Овес........ 8 84 35 8 0,5 0,6

Просо . . ..... 7 67 54 11 0,6 0,4

Горох . . . . . . . 42 39 38 15 2,1 1.1

Люцерна....... 40 34 21 8 0,7 1.1

Кукуруза на силос . 1 8 5 2 0,1 0,1

Кукуруза на зерно . . .. 6 40 25 8 0,5 0,4 :

Подсолнечник ...... 127 107 77 63 0,9 0,6

Сахарная свекла ..... 9 30 9 3 0,2 0,1

- Средние коэффициенты использования подсолнечником питательных веществ при основном внесении суперфосфатов,, обогащенных микроэлементами, составили: для бора — 16,1, цинка и марганца — 5,1—5,9 и кобальта — 0,5%. При рядковом внесении микроудобрений они повышались в 4—5 раз.

Полученная информация позволила разработать для богарного и орошаемого земледелия нормативные показатели выноса микроэлементов основными сельскохозяйственными культурами с планируемым урожаем при разных уровнях, эффективного плодородия почв и наметить ориентировочную потребность региона в микроудобрениях. •

1.4. Значение микроэлементов в повышении засухо- и жароустойчивости растений

На черноземах и каштановых почвах степного Поволжья растения часто развиваются в неблагоприятных условиях атмосферной и почвенной засухи. Из двадцати семи лет экспериментальных исследований двадцать были засушливыми и только семь — влажными. , .

Особенно неблагоприятные погодные условия сложились в 1957, 1972 и' 1975 гг., которые классифицируются как сухие годы с устойчивой засухой.

Сухая погода наблюдалась также в 1959, 1966, 1969, 1971, 1979 и 1981 гг. Одиннадцать лет (1956, 1960, 1961, 1962, 1963, -1965, 1967, 1970, 1977, 1980, 1982) относятся к среднезасушли-

/

вым и семь (1958, 1964, 1968, 1973, 1974, 1976, 1978) — к влажным. Однако и во влажные годы распределение осадков по месяцам было неравномерным, влажные периоды часто сменялись сухими с высокой температурой воздуха и суховеями. Даже в эти относительно благоприятные годы растения на отдельных этапах органогенеза испытывали отрицательное действие высоких температур и перегрев тканей, что приводило к снижению,их жизнедеятельности и продуктивности. • ■ На основании многолетних собственных исследований и теоретического обобщения работ других авторов выявлено многообразное воздействие микроэлементов на физиологические процессы, определяющие засухо- и жароустойчивость растений. Под их влиянием изменяется активность окислительно-восстановительных ферментов, "повышается содержание хлорофилла и интенсивность фотосинтеза,-улучшаются белковый и углеводный обмен. Цинк, кобальт и молибден при опрыскивании семян* усиливают процессы окислительного фос-форнлирования в изолированных митохондриях растений; значительно улучшается водный режим, рзстоний; снижается коэффициент водопотребления, увеличивается содержание связанной воды, снижается интенсивность транспирации в жаркие часы. Повышается количество аскорбиновой кислоты в молодых листьях гороха, кукурузы, подсолнечника и проса и усиливается отток ее в репродуктивные органы при цветении и созревании.

По данным М. Я. Школьника и Н. А. Макаровой (1958) под влиянием некоторых микроэлементов, в частности бора, активизируются также физиологические процессы, определяющие, жароустойчивость растений: повышается вязкость протоплазмы,, смещается порог коагуляции белков в сторону его повышения, увеличивается число живых клеток в поле зрения микроскопа при критических температурах.

Перечисленные аргументы позволяют рассматривать способность микроэлементов повышать засухо- и жароустойчивость растений в качестве одной из ведущих причин, объясняющих их-положительное влияние на урожай и его качество в условиях засушливого Поволжья.

. . . 2. ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ МИКРОУДОБРЕНИИ

2.1. Эффективность микроудобрений в богарном земледелии

Многолетний опыт применения азотных, фосфорных и калийных удобрений в богарном земледелии засушливого. Поволжья подчеркивает неустойчивость их влияния на урожай, большую зависимость от складывающихся метеоусловий, резкое снижение эффективности в засушливые годы, 14

Учитывая способность микроэлементов повышать засухо-н жароустойчивость растений, нами было высказано предположение о том, что применение мнкроудобрений на черноземных и каштановых почвах степного Поволжья будет обеспечивать стабильный эффект при любых погодных условиях, как в засушливые, так и во влажные годы. Для его проверки были проведены многочисленные полевые опыты и производственные испытания с яровой пшеницей, ячменем, просом, зернобобовыми культурами, подсолнечником и кукурузой. Они позволили наметить два перспективных направления в исполь-' зовании мнкроудобрений в богарном земледелии степного Поволжья. Одно из них касается приемов предпосевной обработки семян, а второе — применения микроэлементов в составе основных удобрений.

Учение о предпосевной обработке семян растворами микроэлементов имеет полувековую историю и подразделяется на три периода. В первом изучалась химическая стимуляция семян, во втором — намачивание семян в растворах микроэлементов и их подсушивание, в третьем — предпосевное опрыскивание семян. Наши многолетние исследования (1956—1982 гг.) внесли существенный вклад в развитие второго и особенно третьего периодов.

- Первые опыты по намачиванию и подсушиванию семян яровой пшеницы, ячменя, проса и кукурузы раствором борной кислоты показали высокую эффективность приема на черноземах и каштановых почвах Саратовской области. Однако объем удобрительного раствора был слишком большим (25% от массы семян), что затрудняло внедрение данного метода в производство.

В дальнейшем объем жидкости для обработки крупнозернистых-культур был уменьшен до 1,5—2% от массы семян с одновременным увеличением в 12—17 раз концентрации микроэлементов. Расход микроудобрений на центнер семян оставался таким же, как и при намачивании семян. С этого момента начинается третий период в формировании учения о предпосевной обработке семян — период опрыскивания семян их растворами с целью повышения урожайности, засухо- и жаро-. устойчивости растений. Наши многолетние исследования в этом направлении проводились параллельно с опытами М. Я. Школьника с сотрудниками (1970, 1981), выполненными в засушливых условиях Саратовской и Оренбургской областей. В специальных опытах, проведенных с.просом и подсолнечником, нами установлено, что для этих культур требуется при опрыскивании семян несколько больший объем жидкости, равный 5—8 л на центнер. Положительные результаты от опрыскивания семян получены нами в многолетних полевых опытах и производственных испытаниях с яровой пшеницей, ячменем,

зернобобовыми, просом,"кукурузой, подсолнечникоми:сахар-ной свеклой.: Кроме.борной''кислоты,- для опрыскивания семян рекомендованы сернокислые соли марганца, цинка, меди и кобальта; а1 для' зернобобовых культур—; молибденовокислый ■ аммоний.-*''-: ' -V'" ' " "

*' Высокий агроэкономйческий эффект приема связан с перестройкой1 под влиянием микроэлементов обмена веществ в сторону усиления процессов, определяющих засухо- :и-жароустойчивость растений,'а'возможно и их устойчивость" к "другим неблагоприятным-факторам'внешней среды. Это: предопределяет универсальность-его действия. Положительные результаты от опрыскивания семян получены на всех почвах, в-том числе среднеобеспеченных, и даже хорошо'обеспеченных бором и другими микроэлементами. ~

На почвах, низкообёспеченных микроэлементами.'эффек-тивность микроудобрений возрастает (табл. 7).

Та блица 7

- Эффективность борных микроудобрений в зависимости от содержания ■ . .. водорастворимого бора в почве

Содержание водорастворимого . бора 1 в почве, мг/кг

Количество . опытов

Прибавка урожая -

ц/га

I

Подсолнечник — семена (1971—1979 гг.)

0,3-0,6 0,6—0,9 0,9-1,2

0,2—0,3 0,3-0,6 0,6—0,9 1,2

— 2 12 о

2,4—3,3 1,0—2,5 0,5

Просо —зерно (1957—1977 гг.)

10 4: 1

2,1—3,2 1,3—4,0 0,9-2,6 0,4

23,1—27,0 11,4—17,2 4,8—6,6 :

21,0-29,0 10,2—15,4 6,3—6,7 2,9

- Заметные прибавки урожая от. опрыскивания семян раствором борной кислоты и других микроэлементов зарегистрированы не только в засушливые, но и в незасушливые годы со •всеми испытанными культурми/ Универсальность, простота и доступность для каждого:хозяйства приема опрыскивания семян малым объемом раствора борной кислоты и других соединений микроэлементов,-^позволяющая получать в любом-го-ду гарантированные прибавки. урожая, открывает перед ним широкие перспективы для внедрения в сельскохозяйственное производство в условиях, степного Поволжья и других засушливых районах страны.':;:::-'^ V, ; -

5:■ Проведённые-исследования, позволяют, сделать, заключение .16 '

об эффективности применения'на черноземных и каштановых почвах степного Поволжья новых видов минеральных удобрений, содержащих в своем составе макро- и микроэлементы.

Суперфосфаты, обогащенные бором, марганцем, цинком и кобальтом, повышали в неорошаемых условиях урожай семян подсолнечника как при основном, так и при рядковом внесении (табл. 8).

.Таблица 8

Эффективность новых видов микроудобрений при возделывании подсолнечника ВНИИМК 8883 на слабовыщелоченных черноземах фон — ЫбоРэоКбо

Урожай маслосемян, ц с 1 га Прибавка

Суперфосфаты 1971 г. 1972 г. 1973 г. 1974 г. средний ц %

Простой (контроль) Борный ... Марганизированный Цинковый . . , Кобальтовый ... НСР„5 . . . .

Простой (контроль)

Борный .....

Марганизированный Цинковый » . , Кобальтовый . . НСР05 . . ,

Основное внесение

15,8 16,6 20,3 22,0 18,7 — .—

18,6 19,9 24,4 26,3 22,6 3,9 20,9

18,4 19,6 23,7 25,4 21,5 2,8 14,9

17,2 18,7 23,9 25,1 21,4 2,7 14,4

18,6 18,9 23,0 25,5 21,5 2,0 14,9

1.1 0,8 1,1 0,6 .0,9.

Рядковое внесение

16,0 16,4 19,3 22,8 18,6 '_ —-

17,6 13,7 22,3 26,3 21,1 2,5 12,9

17,3 18,5 21,3 25,2 20,6 2,0 10,7

17,1 18,1 22 1 25,5 20,2 1,6 8,6

17,0 18,3 222 24,9 20,3 1,7 9,1

0,9 2,1 0,9 1,1 1,2

Динитроаммо'фосы с добавками бора, марганца и цинка,' примененные путем прикорневой подкормки растений, существенно повысили в богарных условиях продуктивность озимой пшеницы, озимой ржи и тритикале. Наибольший эффект от новых видов микроудобрений наблюдался во влажные годы. Комплекс микроэлементов не имел преимуществ по сравнению с их раздельным использованием. Установлено значительное последействие новых видов микроудобрений.

2.2, Применение мнкроудобреннй на орошаемых землях и в защищенном грунте

На орошаемых землях и в защищенном грунте наиболее полно проявляются специфические свойства микроэлементов. Максимальный эффект от микроудобрений наблюдается в случае применения их на бедных почвах под наиболее отзывчивые культуры. .В определении уровней урожайности существенную роль играет количество микроэлемента,-определяемое

по выносу его запланированным урожаем с учетом основной-и побочной продукции.^ Главным способом применения микроудобрений на.орошаемых землях и в защищенном грунте^сле-. дует считать внесение их. в почву в составе односторонних и комплексных удобрений.;Перспективно_также применение .микроэлементов путем.некорневых подкоромок, позволяющих ■ вносить значительные'количества питательных веществ. ' ' : Вместе с тем на.орошаемых землях и в защищенном'грун-те "сохраняется и вторая функция микроэлементов— их способность повышать^устойчивость* растений к неблагоприятным факторам внешней'среды,* в частности, жаростойкостьси стойкость к-болезням.".В.,этих условиях не утрачивается значение приема опрыскивания семян малым объемом раствора микроэлементов, эффективность' которого находится в прямой зависимости от| уровня; агротехники. Наибольшая отдача;от микроудобрений наблюдается на фоне высоких доз полного ми-. нерального удобрени£':^"-~ -•->" - •

• В опытах с кукурузой,,картофелем и овощными культурами, проведёнными на;орошаемых южных черноземах и темно-каштановых лочва'х; доказана возможность применения глауконитов' в качестве'комплексных местных удобрений," содержащих макро-, и микроэлементы.' „ ; : . . " " ' V

2.3.. Значение микроудобрений в повышении качества урожая

■-Установлена важная роль микроэлементов "в улучшении качества продукции основных сельскохозяйственных; культур на черноземных и каштановых почвах степного Поволжья. 3 зерне пшениц под " их 'влиянием повышается " стекл'овидность, количество белка и клейковины, сила муки и объемный выход хлеба. За;счет этого улучшаются хлебопекарные и технологи-ческие;свойства муки;;и .повышается питательная .ценность

хлебных изделий. ............' ^

,- При опрыскивании семян проса бором и гороха^молибде-иом количество белкового азота в зерне увеличивалось,'а не-~ белкового снижалось. Концентрация наиболее ценных-.щело-черастворимых белков и глобулинов в зерне проса под влиянием марганца и бора повышалась, а менее ценных спиртора-створимых —снижалась.; При использовании микроудобрений отмечена тенденция к повышению масличностн семян подсолнечника. ' ."

Борный и марганизированный суперфосфаты на орошаемых темно-каштановых почвах.на 0,4—0,5% повышали содержание ' Сахаров в корнях сахарной свеклы и на 8,0—8,7 ц с 1 га уве-. . личивали валовой сбор сахара. ; -

Содержание Сахаров под .влиянием марганца, цинка и бора повышается: также; в плодах овощных и плодово-ягодных

культур. При участии микроэлементов усиливается биосинтез аскорбиновой кислоты в листьях кукурузы, проса, гороха и подсолнечника, а также плодах овощных культур.

2.4. Внедрение микроудобрений в производство и их экономическая эффективность

На основании многолетних полевых опытов, проведенных с зерновыми, техническими и овощными культурами при разных условиях выращивания, можно сделать вывод о достаточно высокой экономической эффективности применения микроудобрений на черноземах и каштановых почвах степного Поволжья.

Наиболее эффективным элементом для овощных культур, подсолнечника, сахарной свеклы, кукурузы и проса является бор, зернобобовых — молибден, овса — марганец, яровой пшеницы и ячменя — марганец и бор, озимых — марганец, бор и цинк. Наиболее экономически выгодные способы их примене-

Таблица 9

Эффективность микроудобрений в производственных условиях Саратовской области

н

Культуры Место внедрения, район • Годы Применяемый микро- Площадь Прибавка, • ьз й О ш о <"> а,

элемент га ц/га а:, - 9 5" г- ж а •Ъ и

Предпосевное опрыскивание семян

.зерновые

Зернобобовые Подсолнечник

Сахарная спекла

Аркидакскнй 1972- бор, марга- 8463 0,7— 101

1979 нец 2,8

Базарно-Карабу- 1971- молибден 112 1.3- 3,9

локский 1973 2,3

Самойловский 1971- бор 6282 1,5— 244

1979 2,6

Дркадакский 1973- бор 283 23,0 25,6

1977

Внесение в почву суперфосфатов, обогащенных микроэлементами

Подсолнеч- Лркадакский 1972- бор 170 1.4- 6,6

ник 1974 2,1

Яровая пше- Эшельсскнй 1968 марганец о8 1.7 1,1

ница

Люцерна Балаковский 1977 молибден 1135 10,0 17,2

Применение микроудобрений в защищенном грунте

Огурцы Саратовский 1976— 1980 комплекс 8,5 300— 500 635

:»ия — предпосевное опрыскивание семян и рядковое внесение в почву суперфосфатов,, обогащенных микроэлементами. •

Условно, чистый доход,от мйкроудобрений в условиях Саратовской области составляет: для зерновых культур 15—30, подсолнечника — 32—70,' сахарной свеклы — 134—185 и овощей — 307—600 руб> ¿1 га.;

- Самый высокий экономический эффект получен при выращивании огурцов в защищенном грунте. Бор, марганец, цинк -и медь в составе нптроаммофосок и при использовании методов непосредственного питания,растений (опрыскивание семян+ некорневая подкормка- растений) ^повышали чистый, доход в среднем за три года на 6,1:—9,3 руб. с 1 м2 теплицы и "снижали себестоимость продукции. Комплексное применение микроэлементов не имело преимуществ по сравнению с их раздельным использованием^ • " ~. ■.' ; ■ *■;•>■- , " Наиболее рациональные'способы применения микроудоб; рений внедрены в производство в 11 районах Саратовской области, из которых три расположены в Окско-Донской равнине, пять — в Приволжской возвышенности и три — в Сыртовом Заволжье (табл.9). „> .Jic '

Заключение, основные выводы й рекомендации производству

¿Полученный в. ходе/многолетних исследований разносторонний материал позволил-достаточно полно обосновать главную научную идею диссертации, согласно которой бор, марганец,- молибден, цинк, медь-и-кобальт в засушливых условиях степного Поволжья, способны: повышать , урожай основных сельскохозяйственных культур н улучшать качество продукции благодаря положительному ¡влиянию на продуктивность растений и их.устойчивость;: к неблагоприятным факторам внешней среды и, прежде всего, засухе и высоким температурам.- ■ - ■ !,/'.• .

¿Наиболее действенным и экономически выгодным способом повышения засухо- и жароустойчивости растений является опрыскивание семян малым объемом раствора микроэлементов. Поэтому он должен получить*самое широкое распространение в богарном земледелии засушливого Поволжья. Наряду с ним весьма эффективны локальные'способы применения суперфосфатов и динитроаммофосов,'обогащенных недостающими микроэлементами. , -

"На орошаемых землях и в защищенном грунте, а также при выращивании сельскохозяйственных культур по интенсивным .технологиям, в связи*с повышенным выносом питательных'веществ наиболее надежными способами удовлетворения высоких "потребностей растений в микроэлементах являются

основное внесение их в почву в составе макроудобрений (одинарных и комплексных) и некорневые подкормки.

Основные выводы

1. Впервые для степного Поволжья, включающего Саратовскую, Волгоградскую и часть Куйбышевской области, на основе обширного фактического материала разработаны на-.учные основы рационального использования микроудобрений и выявлена их эффективность при различных условиях выращивания сельскохозяйственных культур, в том числе на орошаемых землях и в защищенном грунте.

Доказано, что применение борных, марганцевых, молибденовых и других микроудобрений на черноземах и каштановых почвах региона — объективно необходимое мероприятие, способствующее дальнейшей интенсификации сельскохозяйственного производства.

2. Разнообразие, пестрота и контрастность природных условий (почвообразующих пород, почв, растительности и климата) обусловили значительную мозаичность биогеохимической среды. Установлена преемственность уровней концентраций микроэлементов в породах, почвах и растениях и связь биологических реакций организмов (растений, животных и человека) с химическим составом внешней .среды.

3. Отдельные типы, подтипы и разновидности почв в связи с большими различиями в механическом составе, содержании гумуса, засоленности, солонцеватости существенно отличаются между собой по концентрации валовых и подвижных соединений микроэлементов. Наибольшее количество подвижных соединений бора и меди обнаружено в солонцах. Каштановые почвы по сравнению с черноземными имеют тенденцию к повышенному накоплению бора, меди и кобальта. Содержание подвижных форм марганца и цинка в разных типах ночв оди: наково, а молибдена в каштановых почвах несколько меньше,

4. Обширный аналитический материал, позволивший разработать схематические карты концентраций валовых и подвижных соединений микроэлементов в почвах региона вместе с региональной группировкой почв, предложены нами в качестве главного критерия для дифференцированного применения микроудобрений.

На его основе все почвы региона отнесены к группе недостаточно обеспеченных подвижными соединениями кобальта и цинка. Очень мало в них также подвижного молибдена. Более половины почв имеют низкую и очень низкую обеспеченность бором, марганцем .и молибденом и нуждаются во внесении соответствующих микроудобрений.

5. Уровень концентраций микроэлементов в растениях за-, висит от их биологических особенностей, почвенных и погод-^

?1Сих)у£ловий. В большинстве "случаев он ниже физиологически обоснованной нормы,-что^отрицательно сказывается на продуктивности растений, и животных и наносит ущерб здоровью ^населения. В засушливые" годы-поступление микроэлементов в растения затрудняется. с " •

Для богарного и орошаемого земледелия разработаны нормативные показатели выноса микроэлементов основными сельскохозяйственными культурами с программированным урожа-. "ем при разных уровнях-эффективного плодородия почв и ■коэффициенты использования ^питательных веществ из почв-и . "удобрений. Полученная информация позволила наметить ориентировочную потребность* региона.в отдельных микроудобрё-ниях.'-^ г : . . ... . .

" 6. Одной из наиболее-отличительных черт погоды степного .Поволжья является засушливость. Доказано многообразное воздействие микроудобрений^, на физиологические процессы, ^определяющие засухо- и жароустойчивость растений. Под их влиянием снижается коэффициент :водопотребления, увеличивается» содержание связанной воды, снижается интенсивность транспирацин в жаркие »часы,' повышается количество . аскорбиновой 'кислоты в молодых листьях и- усиливается отток-ее в репродуктивные органы при.цветении и созревании расте-ний.;Молибден, кобальт и цинк усиливают сопряженность оки-'сления и фосфорилирования 'в" митохондриях чечевицы и подсолнечника. Способность микроэлементов.повышать засухо- и жароустойчивость растений-является одной из ведущих причин^: объясняющих их положительное влияние на продуктив-ностйрастеннй в условиях засушливого Поволожья. -

Л7: Наблюдаемый в ;ряде случаев,-особенно на почвах Приволжской возвышенности,'..одновременный'дефицит в почвах и растениях "фосфора, азота ".и;" микроэлементов , обусловливает перспективность применения новых видов удобрений, содержащих: в своем составе дефицитные-.»макро- и микроэлементы. Эффективность микроэлементов в составе основных удобрений и при некорневой подкормке Грастений определяется биологи-; ческими особенностями растений, -почвенными, погодными -и агротехническими условиями."*;: ;

.-.Более высокие-прибавки ¿урожая, обеспечиваются от их применения под наиболее;отзывчивые культуры, на бедных почвах, при хорошей обеспеченности растений влагой и микроэлементами. . ... " *

8." Метод предпосевного 'опрыскивания семян малым объемом-раствора" борной кислоты и других соединений микроэле-. ментов, позволяющий, поднять урожай'за' счет повышения за-"-сухо-'и жароустойчивости растений,"обеспечивает положнтель-ный эффект при любых погодных условиях с тенденцией "его усиления в.засушливыё годы; , :.

9. Бор, марганец, молибден и другие элементы при различных способах применения улучшают качество сельскохозяйственной продукции. Под их влиянием увеличивается концентрация фосфора и микроэлементов в растениях; улучшаются хлебопекарные и технологические свойства муки и. повышается питательная ценность хлебных изделий; усиливается накопление белков у зерновых, зернобобовых культур и кукурузы; сахаров — у сахарной свеклы, овощных и плодово-ягодных культур; аскорбиновой кислоты и каротина — у_кукурузы; наблюдается тенденция к повышению масличности се, мян подсолнечника.

.10. Экономическая эффективность от применения микроудобрений возрастает на фоне полного минерального удобрения, при орошении и в защищенном грунте. Наиболее эффективными элементами являются: для подсолнечника, сахарной свеклы, овощей, кукурузы и проса — бор; люцерны, гороха и чечевицы — молибден; овса — марганец; озимой пшеницы, озимой ржи, тритикале, яровой пшеницы и ячменя — марганец, бор, цинк. К самым выгодным способам их применения относятся опрыскивание семян и рядковое внесение в составе су? перфосфатов. ... :

Практические рекомендации

1. В целях повышения урожайности, засухо- и жароустойчивости растений в хозяйствах Поволжья и других засушливых районах страны необходимо применять метод опрыскивания семян малым объемом раствора борной кислоты и других соединений микроэлементов. На каждый центнер семян требуется по 3—5 г борной кислоты или по 5—10 г солей марганца, цинка и кобальта. Молибденовокислый аммоний для обработки семян гороха и чечевицы используется в количестве 25—50 г на центнер. Объем раствора при опрыскивании центнера крупнозернистых культур должен составлять 1,5—2,0, а мелкозернистых — 5—8 литров на центнер. Кроме того, самое широкое распространение на черноземах и каштановых почвах региона должны получить локальные способы внесения суперфосфатов н динитроаммофосов, обогащенных недостающими микроэлементами.

2. Для планомерного снабжения хозяйств региона промышленными формами микроудобрений с целью поднятия плодородия почв и улучшения питания растений целесообразно организовать на Балаковском химическом заводе выпуск двойного суперфосфата с включением в его состав отдельных дефицитных микроэлементов. В первую очередь следует освоить производство борного, марганизированного и молибденизирован-ного суперфосфатов. Концентрация микродобавок должна со-

'ставлять: для1 бора — 0,'4,;марганца — 1,0—1,5 и молибдена "0,2% к массе тука. ; ' -V - - • .. - ••

*■ 3. Наиболее "рациональными способами использования,но- " "вых форм;микроудобрений являются следующие: , ^ г

—■ рядковое внесение: борного; марганизированного' и мо-, , либдёиизнрованного суперфосфатов;. ,

прикорневая п6дкормкачозймых культур в фазу кущения /динитроаммофосами с добавками марганца, цинка и бора"; * * "* — основное внесение!односторонних и комплексных удоб-" ' прений, обогащенных,отдёльными:нёдостающими микроэлементами, на орошаемых землях и/в.защищенном грунте. ... : V: -".4. На орошаемых, землях^микроэлементы следует' прнме-.. - . пять на фоне интенсивного* режима орошения, оптимальных -■ доз"-и"соотношений макроудобрений. При расчете требуемого количества недостающих микроэлементов учитывается; их вынос запланированным урожаем,- обеспеченность ими почвы и коэффициенты использования питательных веществ из почв и * удобрений. Региональные.нормативные показатели, необходи-. ..:■, м'ые для установления "оптимальных доз микроудобрений'?на— планируемый урожай, приведены- в настоящей работе.- Кроме внесения в почву. основных;удобреинй с добавками микроэлементов, возможно их применение путем некорневых наземных и авнаподкормок. В качестве местного источника калия, бора : и, других элементов целесообразно .'использовать глаукониты . с нормой внесения 5—10 т/га. .

5. Важная биологическая^роль микроэлементов в жнзни растений, животных и.человека и высокая эффективность' при-■ . -'менения микроудобрений^требуют* неотложной организации

- работ по составлению проектно-изыскательскими станциями

V . химизации в.каждом, хозяйстве региона агрохимических 'кар.. -'. тограмм содёржания подвижных соединений бора, марганца,

молибдена и других микроэлементов в почвах и изучению :

- микроэлементарного состава кормов, водоисточников и пище: ■. вых'продуктов. " ; . "..." "

гч • Список работ, опубликованных по теме диссертации ~

. , : 1. Б у н т я ко п С. И.,Шопов Г. Н. Влияние микроэлементов на

.....рост, развитие и урожай сельскохозяйственных культур.— В сб.: Тез; докл.

2-й Саратовской научной;конференции, по микроэлементам. Саратов, 1963, с. 26—28. ■ . ;.-" :. .. « •:

'2. Бунтяков С. И., Попов Г. Н. Содержание бора, марганца

V :> и молибдена в черноземных'почвах Саратовской области.— Агрохимия,

• 1965. № 3, с. 132—135. ,,• -

::-■;." 3. Б у н т яков С. Попов Г., Власов Б., Гладкий М.,Круп-< . с кий П., Г а в р и л ов а ' Р.-Мйкроудобрения и урожай на черноземах.— ' Зернобобовые культуры, 1965, Ха"10, с. 16—17. - ; "

""*- 4. Б у н тя ко в X. •И.,>'П о п о'в Г. Н.'Влияние бора, марганца и4мо-; либдена на'роету развитие и" урожай кукурузы в условиях обыкновенного

чернозема Саратовской области. — В сб.: Труды Саратовского с.-х. института, 1966, т. 5, вып. 1, с. 38—43.

5. Бунтяков С. И., Попов Г. Н. Эффективность микроудобрений на черноземах Саратовской области.— В сб.: Микроэлементы. Саратов: Коммунист, 1967, с. 53—58.

6. П о п о в Г. Н. Микроудобрения и урожай на черноземах.— В сб.: Тез. докл. 4-н Саратовской научной конференции по обмену опитом работы с микроэлементами. Саратов, 1967, с. 7—9.

7. Попов Г. Н. Применение молибдена и бора при возделывании гороха на обыкновенном черноземе Саратовской области.— Химия в сельском хозяйстве, 1968, № 6, с. 10—15.

8. П о п о в Г. Н. Факторы положительного действия микроудобреннй на урожай и качество полевых культур в черноземно-степной зоне Саратовской области.— В сб.: Материалы к 25-й научной конференции профессорско-преподавательского состава. Саратов, 1968, с. 100—102.

9. Попов Г. Н. Эффективность предпосевной обработки семян микроэлементами при возделывании проса на обыкновенном черноземе.— В сб.: Труды Саратовского с.-х. института, 1968, т. 17, работы по агрохимии, с. 62-69.

10. Воронины. Г., Попов Г. Н., Гречкин В. И. Сорта яровых пшениц и их отзывчивость на орошение и удобрение.— В сб.: Вопросы гидротехники и мелиорации. Ростов-на-Дону, 1969, вып. 2, ч. 2.

11. Попов Г. Н. Эффективный способ повышения урожайности про- . са.— В сб.: Материалы ко второй областной конференции молодых ученых, посвященной 50-летию ВЛКСМ, секция сельского хозяйства, Саратов, 1969, с. 80—83. ' '

12. Гречкин В. И., Попов Г. Н. Совместное влияние орошения и удобрений на продуктивность, качество и себестоимость зерна яровой пшеницы. — В сб.: Материалы ко второй областной конференции молодых ученых, посвященной 50-летию ВЛКСМ, секция сельского хозяйства. Са-' ратов, 1969, с. 96—102.

13. В о р о и и н Н. Г., П о п о в Г. Н., Гречкин В. И. Роль удобрений в повышении качества зерна орошаемой яровой пшеницы.— Степные' просторы, 1969, № 2, с. 23—24.

14. Попов Г. Н. Эффективность предпосевной обработки семян проса растворами солей микроэлементов на черноземах Саратовской области.— Тезисы 2-й конференции по микроэлементам и использованию промышленных отходов. Оренбург, 1969, с. 84—87.

15. Забугина Е. "А;, Попов Г. Н. Методические указания по применению микроудобрений на почвах Саратовской области.— Саратов.' Коммунист. 1969.— 11 с.

16. Попов Г. Н. Влияние микроэлементов на урожай кукурузы и-на некоторые физиологические процессы, определяющие засухоустойчи- . вость.— В кн.: Физиологическая роль микроэлементов у растений. М.: Наука, Ленингр. отд., 1970, с. 208—215.

17. Попов Г. Н. Эффективность микроудобрений в условиях Саратовской области.— В сб.: Биологическая роль микроэлементов. VI Всесоюзное совещание. Л., 1970, т. 1, с. 230—231.

18. Воронин Н.- Г., Попов Г. П., Гречкин В. И. Влияние мнкроудобрешш на урожай и качество яровой пшеницы в условиях орошения.— В сб.: Биологическая роль микроэлементов. VI Всесоюзное совещание, Л., 1970, т. 1, с. 260—261.

19. Попов Г. Н. Содержание микроэлементов в черноземах Саратовской области,—В сб.: Материалы 5-й Саратовской научной конференции по обмену опытом работы с микроэлементами. Саратов, 1970, с. 5—7.

20. Воронин Н. Г., Попов Г. Н., Гречкин В. И. Влияние орошения,' макро- и микроудобрений на урожай и качество'зерна яровой' пшеницы на темно-каштановых почвах Заволжья.— В сб.: Материалы 5-й

Саратовской научной конференции' по обмену опытом работы с микроэлементами. Саратов, 1970, с. 7—Ю.чС ; ' . '*Ч 21. 3 а б у ги к а. Е. А..--П оп о в Г. Н. "Рекомендации по применению микроудобрсний■ в сельском-хозяйстве на почвах Саратовской области,— Саратов: Коммунист, 1971,— 7,с.~-^ ~ • и,?.

22, Воронин Н. Г.,-П о*п ов ; Г. Н., Г р еч ки н В. И. Роль макро-и "микроудобрений в повышении урожая и качества зерна орошаемой яро-~ •вой пшеницы, —Буклет на ВДНХ СССР,1971, —4 с. i-

23,"Попов: Г. ; Н., Гречкин"*В.:'*И.'Урожай и качество зернаяро-Вой 1 пшеницы при "орошении.—В*сбл Материалы первой научной конфе- " ренции молодых ученых и = специалистов сельского хозяйства. Тез. * докл. Саратов, 1971, с. 227—233. - с ..-s" •«; : • • f". „

* .24. Попов Г. Н., Б у н т я к о в С. ,, И. • Микроудобрения н урожай.—; В сб.: Микроэлементы и их роль - в- повышении урожая и качества зерна полевых культур. Саратов," 1973,*'вып. 28/с. 33—58. * *

" *'25. Попов Г. Н. О влиянии микроудобрений на качество урожая,— Ъ сб.гМикроэлементы и*их-роль~в повышении урожая и качества зерна "полевых-культур. Саратов; 1973,,вып.'28, с. 59—71. "

, 26. В оронин. Н. Г.,-Попов Г. Н., Гречкин В. И. ■ Влияние орошения, макро- и микроудобрений на урожай и качество зерна яровой Пшеницы на темно-каштановых-почвах Заволжья.— В сб.: Микроэлементы • и их биологическое значение. Саратов, 1973, вып. 27, с. 8—12. . *' у ?

27.. П о п о в Г. -Щ Пятибратов -Б. Т. Значение микроэлементов в-повышении засухоустойчивости растений.— 6-я Саратовская межвузовская научная конференция: Биологически активные - вещества на службе народного хозяйства и здравоохранения.— Тез..докл. Саратов, 1973, с. .11— 13." - " .......; • ■

28.. По по в Г. Н., П ят и б р ат о в Б. Т. Эффективность различных способов применения микроэлементов под подсолнечник.на выщелоченных, черноземах Саратовской области. —6-я Саратовская межвузовская научная'конференция: Биологически активные вещества'на службе народного хозяйства и здравоохранения. Тез."докл." Саратов, 1973, с. 21—22. ~ ; ' 29. Попов Г, Н., Пятибратов- Б. Т. Предпосевная обработка семян и некорневое . питание подсолнечника растворами солей микроэлементов.— Инф. листок ЦНТИ. Саратов, 1973, № 71.—4 с. " 30,-Попов Г. Н. Распределение бора, марганца и молибдена по профилю черноземных почв Саратовской области.— В сб.: Вопросы почвоведения к агрохимии в условиях..Юго-Востока и Западного Казахстана. Саратов, 1974, т. 12, с. 48— 61:; ,-.t .' *'\ '

"--31. Попов Г. Н., П я тн б р а то в Б. Т. Новые виды комплексных удобрений при возделывании подсолнечника на выщелоченных черноземах Саратовской области, —В сб.: Вопроси почвоведения, применения удобрений и обработки почв. Ижевск::Удмуртия, 1975, с. 187—188. -*• ' "32." В о р о н и н Н. Г., Попов Г, Н., Гречкин В. И. Действие микроэлементов в комплексе с.макроудобрениями при орошении на, некоторые физиологические процессы,', урожай и качество яровой пшеницы Са- . ратовская 36.'— В сб.: Микро-'и макроэлементы и их роль в повышении урожая,и качества зерна сельскохозяйственных " культур. Саратов, ,1975, вып.'52, с. 3—22. -

. * „33,.Попов Г. Н., Пятибратов Б. -Т. Отзывчивость подсолнечника на микроэлементы в составе, суперфосфата при сплошном и рядковом внесении.— В сб.: Микро- и макроэлемент и их роль в повышении урожая и качества зерна сельскохозяйственных культур. Саратов, '1975, вып.152, с.,65—83. " .. " С .

. 34. Попов Г. Н., Пятибратов Б. Т. Комплексные минеральные удобрения и урожай подсолнечника.— В сб.: Биологически активные ; ве-. щества: (микроэлементы,- витамины.,и другие) в растениеводств'е, животноводстве и медицине. Саратов,4975,'с. 17—19.- .........— .

35. П о п о в Г. Н., П я т и б р а т о в Б. Т. Большие возможности микроэлементов,—Материалы 3-й научной конференции молодых ученых и специалистов сельского хозяйства. Саратов, 1976, ч. 2, с. 117—119.

36. Коллектив авторов. Научные основы и рекомендации по применению удобрений в Поволжье. — Саратов. Приволжск. кн. изд-во, 1976,— 192 с.

37. П о п о в Г. Н. Биогеохимия микроэлементов в Поволжье (учебное пособие для факультета повышения квалификации и агрономических специальностей).— Саратов: Изд-во Саратовского с.-х. института, 1979,— 87 с.

38. Школьник М. Я., Б о ж е и к о В. П., С м и р н о в Ю. С., П о-п о в Г. Н. Микроэлементы повышают засухоустойчивость зерновых.— Зерновое хозяйство, 1981, № 5. с. 301.

39. Коллектив авторов. Среднее и Нижнее Поволжье и Южный Урал.—В кн.: Микроэлементы в почвах СССР. М.: Изд-во МГУ, 1981, с. 153—158.

40. П о п о в Г. Н. Новые виды микроудобрений в Поволжье.—Монография депон. ВНИИТЭИСХ, № 139—82 Дсп,— 107 с. РЖ «Агрохимия», 1982, с. 22.

41. Попов Г. Н. Агрохимия микроэлементов в степном Поволжье.— Саратов. Изд-во СГУ. 1984,— 184 с.

42. П о п о в Г. Н., Аристархов Л. Н., С о б а ч к и и А. Л., С о л-н ц е в Ю. Н. Рекомендации по применению микроудобрений в Поволжье,—М.: Колос, 1984,-22 с.

Л 60759 13/11—86 г.

Объем 13/4 п. л.

Заказ 260. Тираж 100

Типография Московской с.-х. академии им. К. А. Тимирязева 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 44

Бесплатно