Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
ИЗМЕНЧИВОСТЬ КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ПРИЗНАКОВ У ГОРОХА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УСЛОВИЙ ВЕГЕТАЦИИ И ДОЗ УДОБРЕНИЙ
ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство
Автореферат диссертации по теме "ИЗМЕНЧИВОСТЬ КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ПРИЗНАКОВ У ГОРОХА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УСЛОВИЙ ВЕГЕТАЦИИ И ДОЗ УДОБРЕНИЙ"
л-ззш
На правах рукописи
ИЗМЕНЧИВОСТЬ КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ПРИЗНАКОВ У ГОРОХА
В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УСЛОВИЙ ВЕГЕТАЦИИ И ДОЗ УДОБРЕНИЙ
Специальность 06.01.09- растениеводство
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук
п. Перс я зн о веки й - 2003
Работа выполнена на Север о -Ку бане ко й сельскохозяйственной опытной станции Краснодарского научно-исследовательского института сельского хозяйства им. ПЛ. Лукьяненко в 2000-2002 гг.
Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук,
Анатолий Алексеевич Салфетников
Официальные оппоненты; доктор сельскохозяйственных наук,
профессор Леонид Петрович Бельтюков
кандидат сельскохозяйственных наук Николай Григорьевич Янковский
Ведущая организация - А зово-Черноморская государственная arpo инженерная академия
Защита состоится 28 ноября 2003 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета К.220.028.01 при Донском государственном аграрном университете по адресу:
346493, п. Персиановскин Октябрьского (с) района Ростовской области, Донской госагроуниверситет (тел. 8-863-60-36-1-50; факс 8-863-60-36-4-50),
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Донского государственного аграрного университета.
Автореферат разослан 27 октября 2003 г.
Ученый секретарь диссертационного coi кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
В.А. Ефремов
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
В Краснодарском крае горох является одним из главных источников кормового белка в животноводстве, накопления биологического азота в почве, продувом питания для населения. Производство его находится еще на низком уровне, что объясняется незначительными посевными плошадями (60-70 тыс. га) и нестабильной урожайностью по годам.
Вместе с тем, горох на Кубани обеспечен всеми факторами жизни в пат-ном объеме, что обеспечивает формирование высокой урожайности до 50 ц 'га и более. Повышение урожайности и валовых сборов гороха невозможно без внедрения в производство высокотехнологичных сортов и передовых технологий возделывания.
Достижения последних лет в селекции этой культуры связаны с реализацией идей по изменению морфотипа растений. Однако у современных сортов особенности продукционного процесса, связь фотосинтеза с азотфиксшией, характер их адаптивности к различным вариантам условий возделывания изучены недостаточно. Этим обусловлена актуальность темы исследований.
Цель к задачи исследований. Основной целью исследований являлось изучение формирования урожая гороха в зависимости от уровня минерального питания в условиях северной зоны Краснодарского края на обыкновенном черноземе Западного Предкавказья.
В задачу исследований входило изучение следующих вопросов:
■ определить особенности роста и развития растений гороха в зависимости от фона удобрений;
■ изучить динамику фотосинтетического потенциала и ггяошади листьев растений гороха в зависимости от доз удобрений и условий возделывания;
■ определить потребление растениями гороха основных элементов питания и влаги;
• выявить влияние изучаемых агроприемов на элементы структуры урожая и продуктивность растений гороха;
■ определить экономическую эффективность и дать биоэнергетическую оценку изучаемых агроприемов.
Научная новизна исследований состоит в том, что впервые в условиях северной зоны Краснодарского края на обыкновенном черноземе Западного Предкавказья изучено влияние условий возделывания, различных доз удобрений и последействие внесения органических удобрений на изменчивость количественных признаков растений гороха и его продуктивность. Установлена реакция растений на изучаемые агроприемы.
Практическая ценность работы. Результаты исследований позволяют рекомендовать производству, в зависимости от экономических и организационно-технических возможностей хозяйств, условий возделывания, максимальную экономическую эффективность вносимых удобрений под горох.
Апробация АаЬоты. ОсЯовнЫЙ ПОЛИЖШп диссертационной работы были доложены на н^чно-прМ^тМЁчМШАконфере щии «Пути повышения н ста-
фонд. научной литеоагуоы
билизации производства высококачественного зерна» (г. Краснодар, Кубанский ГАУ, 2002 г.); на республиканской научно-практической конференции в Азово-Черноморской ГАА (г. Зерноград, 2003 г.); на ученых Советах Краснодарского НИИСХ им. ПЛ. Лукьяненко в 2000-2003 гг.
Публикация результатов исследований. По маггеришгам диссертации опубликовано 6 печатных работ.
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 151 странице машинописного текста, состоит из введения, 6 глав, выводов и предложений производству, содержит 24 таблицы, 2 рисунка в тексте и 18 приложений. Библиографический список включает 177 наименование, в т.ч. 14 иностранных авторов.
Диссертационная работа подготовлена по материалам научных исследований, выполненных самостоятельно. Представленные в работе результаты исследований проведены в соответствии с тематическим планом научно-исследовательского института сельского хозяйства им. П,П. Лукьяненко и Се-веро-Кубанской сельскохозяйственной опытной станции, регистрационный номер 01.9.60,012.491.
УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
Экспериментальная работа выполнена в 2000-2002 гг. на СевероКубанской сельскохозяйственной опытной станции Краснодарского НИИСХ им. Лукьяненко, расположенной в северной зоне Краснодарского края. Почва опытного участка представлена обыкновенным черноземом. Пахотный слой характеризуется следующими показателями: содержание гумуса составляет 4,3%, общего азота - 0,227-0,242%, валового фосфора - 0,16-0,22%, валового калия - 1,7-2,0%, подвижного фосфора - 12,9 и обменного калия - 387 мг на I кг почвы, с глубиной количество P^Oj и К;0 изменяется. Сумма поглощенных оснований - 34-40 мг-экв. на 100 г почвы, 80-90% которых приходится на катионы кальция. Это способствует образованию хорошей структуры почвы и водно-воздушному ее режиму.
Климат зоны - умеренно-континентальный и засушливый с ГТК 0,7-0,9. Среднегодовая температура воздуха - 8,3-10,4°С, среднегодовое количество осадков - 425-530 мм. Общее число дней с суховеями 80-90.
Метеорологические условия в годы проведения исследований были различными. В отдельные годы наблюдались резкие отклонения от многолетних показателей осадков и среднесуточной температуры воздуха. В этих условиях растения гороха по-разному реагировали на применение удобрений, формируя различную урожайность по годам.
Погодные условия 2000 и 2001 гг. были благоприятными для вегетации гороха, а 2002 г. - неблагоприятным, что отразилось на его урожайности. Различные метеорологические условия в годы проведения опытов позволили дать разностороннюю оценку реакции растений гороха на условия произрастания и
определило влияние изучаемых доз удобрений на изменчивость количественных признаков.
Программой исследований предусматривалось, при различных условиях вегетации изучить влияние различных доз удобрений на изменчивость количественных признаков гороха. Структура посевных площадей в севообороте следующая; 50% зерновых, 40% пропашных и 10% зернобобовых. По структуре посевных площадей севооборот характерен для зоны, где проводились исследования.
В опытах высевался сорт гороха Малышок, выведенный в Краснодарском НИИСХ им. П,П. Лукьяненко методом индуцированного химического мутагенеза.
Схема опыта представлена пятью вариантами: 1 - контроль (без удобрений); 2 — минимальная доза полного минерального удобрения (N^PisK^); 3 -средняя доза полного минерального удобрений (N2ÍP30K30); 4 - последействие органоминеральной системы удобрения (средняя доза NPfC + навоз); 5 - подкормка гороха в фазу всходов аммиачной селитрой в дозе N15.
Общая площадь делянки 190,4 м~ (5,6x34,0 м); учетная - 108 м2 (3,6*30,0 м), Повторность опыта четырехкратная, размещение делянок систематическое. Минеральные удобрения вносили под основную обработку почвы в дозах, предусмотренных схемой опыта. Азот применяли в виде аммиачной селитрь^ фосфор - в качестве суперфосфата, калий - в виде хлористого калия. Органические удобрения вносили в виде полу перепревшего подстилочного навоза КРС, с нормой 60 т/га под предшествующую культуру - озимую пшеницу.
Технология выращивания гороха - общепринятая, соответствовала рекомендациям для производственных посевов.
При проведении исследований применяли общепринятые в агрономической науке методики закладки и проведения полевых опытов (Б.А. Доспехов, 1985).
Агрофизические показатели почвы определяли следующими методами; плотность сложения почвы в пахотном слое - методом режущего кольца; содержание доступной влаги в метровом слое почвы - термостатно-весовым методом по ГОСТ 14870-77.
Наступление фенологических фаз растений гороха определяли по методике Государствен но го сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1985), густота стояния растений определялась на закрепленных площадках, выделенных после появления всходов, с которых впоследствии отбирали снопы для определения структуры урожая и содержания элементов питания. Площадки распределяли в трех местах по диагонали делянки площадью 0,33 мг.
Содержание азота определяли по методу Къельдаля, фосфора и калия -по методу Гинзбурга, физические и технологические качества зерна - согласно «Методическим рекомендациям по оценке качества зерна» (1977).
Показатели агрохимических свойств почвы определялись: нитратный азот - ионометрическим методом (ГОСТ 26951-86), обменный аммоний - по методу ЦИНАО (ГОСТ 264899-85), подвижные формы фосфора и калия - по
методу Мачигнна в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26205-84). Коэффициент во-допотребления растений гороха рассчитывали по методике И.С. Шатилова (1986), гидротермический коэффициент - по Г.Т. Селянииову í 1966).
Морфологический и структурный анализ урожая определяли перед уборкой из отобранных с закрепленных площадок снопов. При этом учитывали высоту растений, количество фертильных узлов, число листьев, число бобов, массу зерна с одного растения, массу 1000 зерен. При учете урожая после взвешивания с каждой делянки отбирали пробы по 2-3 кг для определения влажности и засоренности.
Урожайность зерна после доработки приводили к базисной 14%-ной влажноста и 100%-ной чистоте.
Математическую обработку экспериментальных данных проводили методом дисперсионного анализа, а взаимосвязь между изучаемыми факторами - рег-решюкно-корреляционным методом (В.Т. Вульф, 1966; Б А. Доспехов, 1985).
Экономическая эффективность изучаемых агроприемов рассчитывали в соответствии с «Рекомендациями по определению экономической эффективности использования научных разработок в земледелии» (1982) и биоэнергетическую эффективность согласно методике Кубанского ГАУ (1995).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Особенности развития растений гороха в зависимости от доз удобрений и условий вегетации
Анализ роста и развития растений по годам показал, что календарные сроки и продолжительность прохождения фенологических фаз по годам не совпадали и были различными. Продолжительность межфазных периодов вегетации в значительной степени зависела от суммы эффективных температур и осадков за эти периоды, что оказывало большое влияние на урожайность гороха.
Продолжительность межфазных периодов была различной и колебалась по годам: период посев-всходы - от 16 до 27 дней; период всходы - 3-5-й лист - от 12 до 30 дней; период 3-5-Й лист-бутонизация - от 26 до 32 дней; период бутонизация-созревайне - 40-50 дней.
В свою очередь это вызвало различную продолжительность вегетации по годам: 2000 г. - 99 дней; 2001 г. - 124 дня и 2000 г. - 117 дней.
Группировка вариантов опыта по уровню урожайности позволяет отметить тендениию формирования большей урожайности в годы, когда продолжительность периода посев-всходы составляла 16 дней при достаточно высоком уровне осадков - свыше 58 мм и среднемесячной температуре воздуха 7,8пС.
В межфазный период всходы-3-5 листьев наблюдалась обратная тенденция, т.е. наиболее урожайными были варианты в те годы, когда продолжительность этого межфазного периода была 30 дней на фоне большого количества осадков (свыше 70 мм) и среднесуточной температуры воздуха 11°С (табл. 1).
Таблица 1 - Урожайность гороха в зависимости от продол жгп ельности периодов развития и гидротермических показателей, т/га (2000-2002 гг.)
Уровень урожайности Период вегетации
посев-всходы всходы -3-5 листьев 3-5 листьеэ-бутоннзашя бутони ззинг-созревание
лип 2 осадков, мм дни 1С° I осадков, мм дни XIе V осадков, мм дни V осадков, мм
<1.80 19 192,0 46,3 14 204,5 7,0 29 431,3 32,6 41 826,0 105,0
1,812,70 22 171,5 44,6 14 187,0 2,4 30 ¡452,0 45,1 40 841,5 79,6
2,713,60 27 183,2 21,5 21 226,3 2,2 26 | 366,5 2,6 43 865,9 127,7
3,614,50 16 125,1 58,7 30 331,2 70,9 28 429,8 30,1 50 чад,9 177,9
Период бутонизация-созревание длится у наиболее урожайных вариантов (уровень урожайности от 3,6 до 4,5 т/га) до 50 дней при сумме осадков 177,9 мм и среднесуточной температуре воздуха 19,8°С.
В наших опытах наиболее наглядно о влиянии гидротермических факторов на продолжительность вегетационного периода можно судить по данным многофакторного корреляционно-регрессионного анализа, с помощью которого установлена взаимосвязь между факторами и доля влияния каждого фактора на продолжительность вегетации и продуктивность растений гороха, В период посев-всходы слабое влияние на урожайность гороха во все годы исследований оказали осадки (г = 0,25), а наибольшая зависимость урожайности в этот период была от среднесуточной температуры воздуха (г = 0,50). При среднесуточной температуре воздуха 6,7-7,8°С урожайность достигала 4,50 т/га, а при высокой среднесуточной температуре, более Ю°С, была получена наименьшая урожайность - менее 1,80 т/га.
В период бутонизация-полная спелость взаимосвязь между урожайностью и гндротермическимн факторами имела следующий характер: между урожайностью и продолжительностью вегетации в днях зависимость высоко положительная (г = 0,92); между количеством осадков и урожайностью -положительная (г = 0,67), а между урожайностью н среднесуточной температурой воздуха - отрицательная (г = 0,32),
Урожайность гороха зависела во все периоды вегетации от количества осадков и продолжительности периода, так как практически во все периоды корреляция между урожайностью н этими факторами была высокой.
В условиях проведения исследований испытываемые дозы удобрения не оказывали существенно влияния на продолжительность периодов вегетации гороха.
Формирование продуктивности гороха я зависимости от условий вегетации и лоз удобрений
В наших исследованиях применение различных доз удобрений не оказало влияния на полевую всхожесть семян. Более заметное влияние на этот показатель оказывали метеорологические условия в годы проведения исследований (табл. 2). Так, максимальное число всходов гороха отмечалось в 2000 г. (до 103 шт./м1), а в 2001 г., вследствие большего количества осадков в марте, этот показатель снизился на 31 -40,0% и составил 68-76 шт./м*. Промежуточными были результаты наблюдений в 2002 г., когда густота всходов составила 96 шт./м2.
Таблица 2- Динамика густоты стояния растений гороха в зависимости от доз удобрений, шт7мг (2000-2002 гг.)
Вариант опыта Фаза вегетации Сохранность к уборке, %
всходы стебле-ванне бутонизация перед уборкой
Контроль 98,7 85,7 82,3 80,0 81,0
91,7 89,0 88,0 88,0 95,9
Т^нРдаКзо 93,0 88.0 86,3 86,0 92,5
Последействие №К, навоз 95,0 89,0 87,0 85,3 89,8
N35 в подкормку 93,3 83,3 | 82,0 80,0 85,7
В период вегетации гороха нами были отмечены различия в сохранности растений к уборке. Наибольшее снижение густоты стояния растений отмечалось на ранних фазах развития. Так, к фазе бутонизации в среднем за годы наблюдений этот показатель снизился в зависимости от изучаемых доз удобрений на 4,016,7%, а от бутонизации до уборки - на 0,3-2,8%. Применение минеральных удобрений способствовало увеличению сохранности растений к уборке. Наибольшая сохранность растений гороха отмечалась на варианте с внесением минимальной дозы полного минерального удобрения (И^РиКи) - 95,9% и средней дозы (Ы^РзоКм) - 92,5%. Использование последействия органоминеральной системы способствовало увеличению этого показателя по сравнению с контролем на 8,8%, а внесение средней дозы азота (N15) в подкормку - на 4,7%,
Величина вегетативной надземной биомассы гороха является показателем условия выращивания и формирования урожая. В наших исследованиях динамика накопления биологической массы растений гороха на единице площади посевов складывались по-разному, в зависимости от применяемых доз удобрений и метеорологических условий в годы проведения исследований (табл. 3).
Таблица 3 - Динамика накопления надземной биомассы гороха в зависимости от доз удобрений, г/м! (2000-2002 гг.)
Вариант опыта 1 Фаза вегетации
| во оды стеблевание бутонизация воском* спелость
Контроль [ 50,8 409,0 916,2 1082,2
| 66,2 496,2 1061,7 1283,0
ЫззРзоКзо I 70,7 573,8 1242,9 1500,0
Последействие КРК, навоз 71,5 550,1 1218,2 1438,8
N25 в подкормку | 66,2 489,3 1103,5 1318,9
В среднем за годы исследований наименьшая вегетативная масса растений была в фазу всходов и колебалась от 50,8 до 71,5 г.'м2. Наиболее низкой она была на вариант« без внесения удобрений. Применение минимальной дозы удобрений (К|:,5РиКи) и азотной подкормки (N15) на фоне средней обеспеченности почвы фосфором и калием увеличивало этот показатель на 23,3%, а внесение средней дозы удобрений (Т^РзоКзо) и использование последействия орган ом и неральной системы - на 28,1-29,0%. Наибольшим этот показатель был в фазе восковой спелости зерна, когда вегетативная масса растений составила на контроле 1082,2 г/м2, а на удобренных вариантах - 1253,0-1500,0 г/м", превысив контроль на 15,7-27,9%.
Аналогичные закономерности изменчивости признаков прослеживались и в накопленин абсолютно сухого вещества на единицу площади. Применяемые дозы удобрения увеличивали этот показатель по сравнению с контролем на 20,0-29,2% в фазу всходов, 13,8-26,5% - в фазу стеблевания, 17,2-27,8% - в бутонизацию и на 203-30,7% - в фазу восковой спелости зерна, при значении этого показателя на контроле соответственно 6,8; 63,9; 187,0 и 400,0 г/мг (табл. 4).
Наибольшую абсолютно сухую массу растения гороха сформировали в период восковой спелости, которая составила в зависимости от изучаемых доз удобрений 400,0-576,9 г/м\
Среднесуточный прирост сухого вещества в начальный период вегетации (всходы-бутонизация) составил в зависимости от доз удобрений 3,85-5,36 г/м2 сут. Применяемые дозы удобрений увеличивали среднесуточный прирост сухого вещества на 17,4-282%, достигая максимального значения на вариантах со средней дозой ОТК. и на фоне последействия органоминеральной системы - 5,34 и 5,36 г/мг сут. В репродуктивный период этот показатель составил 7,42-11,08 г/м" сут., увеличившись на 48,1-51,8%, что свидетельствует об интенсивности нарастания сухого вещества в этот период как за счет вегетативных органов, так и за счет генеративных - бобов.
Таблица 4 - Динамика накопления сухого вещества растениями гороха в зависимости от доз удобрений, г/мг сут. (2000-2002 гг.)
Вариант опьгга Фаза вегегаинн Среднесуточный прирост сухого вещества за период
всходы стебле-ванне бутонн-зацня восковая спелость всходы-восковая спелость бутони- всходы. зация- _ Л* бутонн- восковая зашы спелость
Контроль 6,8 63,9 187,0 400,0 4,64 7,42 3,85
8,5 74,1 225,9 501,9 5,83 9,62 4,66
^РзоКзо 85,6 258,9 576,9 6,70 11,08 5,34
Последействие МРК, навоз 9,1 86,9 259,2 569,7 6,62 10,82 5,36
в подкормку 8,7 77,7 236,8 507,3 5,89 9,43 4,89
Минеральные удобрения увеличивали этот показатель на 21,3-33,0%. Математическая обработка полученных данных свидетельствует о наличии тесной связи между накоплением сухого вещества в фазе восковой спелости и урожайностью зерна гороха - 0,839±0,272.
Формирование фотосинтетического потен пиал а посевов гороха в зависимости от условий вегетации н доз удобрений
В среднем за три года наблюдений максимальная площадь листьев у растений гороха была в фазу бутонизации и составляла в зависимости от дозы удобрений от 2,66 до 3,73 м2/м2, а минимальные значения - в фазу всходов -0,151-0,212 мг/м2. На контроле в течение всей вегетации растений площадь листьев была наименьшей, а на вариантах средней дозы удобрений ОЫРзоКзо) и последействия органомннеральной системы она бьша максимальной по основным фазам вегетации. От фазы всходов до бутонизации происходило увеличение листовой поверхности посевов, которое к фазе восковой спелости зерна сменилось отмиранием листового аппарата. Так, от фазы всходов до фазы стеблевания в среднем за три года площадь листовой поверхности увеличилась на 616,6-690,0%, от фазы стеблевания к бутонизации - на 129,3-141,8%, а в дальнейшем происходило снижение площади листовой поверхности в зависимости от применяемых доз удобрений на 23,3-24,3%. В среднем за годы исследований наименьший ф ото си нтети чески Й потенциал посева был отмечен в межфазный период всходы-стеблевание на контроле - 170,5 тыс. м2/га сут. Применение минимальной дозы удобрений (И^Р^Ки) способствовало увеличению этого показателя на 13,6% (табл. 5).
Таблица 5 - Фотосинтетический потенциал посевов гороха в зависимости от доз удобрений, тыс. м2/га сут. (2000-2002 гг.)
Вариант опыта Межфвзный период
всходы-стеблевание стеблевание-бутонизация бутонизация-восковая спелость за период всхолы-восковая спелость
Контроль 170,5 424,4 618,5 1213,4
197,4 509,4 754,6 1461,1
232,1 595,0 850,1 1677,2
Последействие КРК, навоз 229,3 603,9 851,4 1685,1
N25 в подкормку 206,0 541,1 792,7 1539,4
Увеличение дозы минерального удобрения в два раза (Ы^РзоКзо) повысило фотосинтетнческий потенциал на 26,5%, а использование последействия органоминеральной системы - на 25,8%, весенняя подкормка азотом в средней дозе (N25) была эффективна на 17,2%. Наибольший фотосинтетаческий потенциал посева гороха был сформирован в период бутонизация-восковая спелость. На варианте без применения удобрений этот показатель составил 618,5 тыс, м2/га сут,, а на удобренных вариантах - от 754,3 до 851,4 тыс. мг/га сут., т.е. увеличение показателя данного признака составило 18,0-27,4%. Наличие связи между фотосинтетическим потенциалом посевов и урожаем зерна гороха подтверждается высоким коэффициентом корреляции г = 0,711±0,351, доля влияния этого показателя на урожайность составила 50,5%.
Анализ фотосинтетического потенциала посевов гороха за весь период от всходов до восковой спелости показывает, что максимального значения этот показатель достигает на вариантах со средней дозой КРК. и использованием последействия органоминеральной системы 1677,2 и 1685,1 тыс. мг/га сут., в то время как на контроле он был равен 1213,4 тыс. м2/га сут.
Чистая продуктивность фотосинтеза по межфазным периодам изменялась в пределах 3,24-3,64 г/м2 лист сут. Влияние изучаемых доз удобрений наиболее четко прослеживалось в период стеблевание-бутонизация и бутонизация-восковая спелость. Так, если на контроле чистая продуктивность фотосинтеза составила 3,24 и 3,33 г/м; лист сут., то применение минимальной дозы удобрения (М^Р^Ки) увеличивало этот показатель на 6,9-7,0%, средней дозы (ГЧ^РзоКза) -на 5,8-8,3%, использование последействия органоминеральной системы - на 5,3-5,9%, а внесение азошой подкормки - на 6,6-8,6% За весь период вегетации на удобренных вариантах этот показатель увеличился на 3,0-5,9%.
Таким образом, внесение изучаемых доз удобрений, а также использование последействия органоминеральной системы обеспечивало увеличение листовой поверхности и фотосинтетического потенциала во все фазы вегетации.
Эффективность использования влаги растениями гороха в зависимости от лоз удобрений
Достаточное количество влаги в почве в течение всей вегетации гороха играет важную роль в потреблении элементов питания и оказывает положительное влияние на урожайность.
Коэффициенты водопотребления в течение всех лет исследований по вариантам условий были различными, и наибольшие значения имели на неудобренном варианте. Наименьшее среднее значение коэффициента водопотребления имеет вариант с внесением Й^РзоКзо (1013) и на фоне последействия орга-номинеральной системы (1093). По годам исследований самые низкие значения коэффициентов водопотребления были в 2001 г., так как в этом году была получена самая высокая урожайность и существенных различий между вариантами, где вносились удобрения, не наблюдалось.
Наиболее высокие значения коэффициентов водопотребления были в 2002 г. по всем вариантам опыта
Структура урожая гороха в зависимости от доз удобрений н условий вегетации
Анализ структуры урожая показал, что под влиянием изучаемых доз удобрений наиболее варьирующим признаком является число бобов на растении, Коэффициент вариации в среднем затри года составил 14,5% с колебанием по годам от 12,2% в 2000 г. до 24,9% в 2002 г. В среднем за три года значение этого показателя для растений, выращенных на неудобренном фоне, составило 3,23 шт. Улучшение питательного режима обеспечило увеличение этого показателя - на вариантах с внесением минимальной дозы удобрений (К13т5Р15К,5) и азотной подкормки, а также использовании последействия орга-номннеральной системы удобрений увеличивало количество бобов на одно растение по сравнению с контролем соответственно на 26,5%; 21,2% и 23,0%. Максимальным этот показатель был на варианте с внесением средней дозы минерального удобрения (Г^РюКзо) - 4,93 боба на растение (табл. 6).
Вторым показателем, изменяющимся под влиянием вносимых доз удобрений, является количество фертильных узлов (коэффициент вариации в среднем затри года составил 12,7% с колебанием по годам от 5.5 до 18,3%). Улучшение режима минерального питания растений приводит к увеличению этого показателя на (2,3-29,2% при значении на контроле 1,21 шт.
Таблица б - Элементы структуры урожая гороха в зависимости от доз удобрений {2000-2002 гг.)
Вариант опыта Количество Масса 1000 зерен, г
фертильных узлов, шт./раст. бобов на растении, шт. семян в бобе, шт. семян на растении, шт.
Контроль 1,21 3,23 3,73 12,0 251,4
^РиКц 1,44 4,40 3,63 16,0 260,5
^РмКзо 1,71 4,93 3,50 17,3 257,5
Последействие ИР К, навоз 1,38 4,20 3,73 25,7 249,2
N25 в подкормку 1,53 4,10 3,67 15,0 263,4
12,7 14,8 2,6 13,0 23
Максимальное количество фертильных узлов (1,71) сформировали растения на варианте со средней дозой минерального удобрения. Анализ результатов показал наличие тесной связи между этим показателем и урожайностью зерна гороха - г = 0,767±0,370. Следует также отметить, что увеличение количества фертильных узлов на одно растение оказывало существенное влияние на увеличение количества бобов (коэффициент корреляции между этими признаками составил г = 0,907±0,242).
Таблица 7 - Продуктивность растений гороха в зависимости от доз удобрений (2000-2002 гг.)
Вариант опыта Масса Выход зерна с растения, % Масса Отношение зерно солома
зерна с растения, г одного растения, г соломы. г/м2 зерна, г/м
Контроль 3,02 7,74 39,0 380,3 243,0 0,71
N12.5^15^45 4,17 9,69 43,0 411,5 310,8 0,91
4,45 11,59 38,3 527,0 328,3 0,66
Последействие навоз 3,91 10,57 36,9 528,0 310,0 | 0,61
N2; в подкормку 3,95 10,69 36,9 499,4 292,3 | 0,59
В наших исследованиях количество семян в бобе под влиянием удобрений варьировало в меньшей степени. Коэффициент вариации составил 2,6%, а по годам - от 1,6 до 4,7%. Математический анализ свидетельствует об обратной связи между количеством бобов на растении и их сем я об разую щей способностью - г = -0,823±0,327. Однако совокупное влияние количества бобов на растение и их сем я образующей способности на урожайность зерна гороха было тесным (коэффициент множественной корреляции составил г = 0,970 ±0,141).
В наших исследованиях продуктивность одного растения, как слагающий компонент урожайности, увеличивалась при внесении удобрений.
Внесение дозы минерального удобрения К^Р^К^ способствовало увеличению массы зерна с одного растения на 38,0% по сравнению с неудобренным вариантом. Наибольшая масса зерна с растения в среднем за три года отмечалась на варианте с внесением средней дозы удобрений (Т^РзоКзс) - 4,45 г, что превышало контроль на 47,3%.
Для характеристики способности растений рационально использовать органическое вещество на образование хозяйственно ценой части урожая используют показатель отношения зерна к соломе.
В наших исследованиях на неудобренном варианте в среднем затри года этот показатель составил 0,71. Применение минимальной дозы удобрений увеличило это отношение на 28,1 %, что, очевидно, произошло за счет более высокого прироста массы зерна с единицы площади (27,9%) п уменьшения - соломы (8,2%). Однако дальнейшее увеличение доз удобрений хотя и способствовало росту массы зерна с единицы площади в среднем на 20,2-35,1%, но снижало отношение зерно: солома при одновременном увеличении массы соломы с единицы площади. Снижение доли зерна по отношению к соломе на этих вариантах составило 7,5-39,2% по сравнению с неудобренным фоном.
Увеличение доз вносимых удобрений способствует прямому росту таких показателей как масса зерна с растения, масса соломы и зерна с единицы плошали.
Урожайность и качество зерна гороха в зависимости от дез удобрений и условий вегетации
Определяющим фактором в оценке изучаемых агроприемов является урожайность. Максимальная урожайность гороха за все исследуемые годы отмечалась в 2001 г, Урожайность гороха на неудобренном варианте составила 4,08 т/га, что на 72,8% превысил средний показатель за три года. Максимальная урожайность в этом году была отмечена на вариантах со средней дозой удобрения (4,67 т/га) и последействия органических и минеральных удобрений (4,69 т/га).
Наименьшая урожайность гороха была получена по всем вариантам опыта в 2000 г. (табл. 8).
В среднем за три года применение удобрений оказало положительное влияние на формирование более высоких урожаев зерна по сравнению с контролем, где урожайность составила 2,48 т/га. Применение минимальной дозы удобрения обеспечило в среднем прибавку урожайности 0,5! т/га, увеличение дозы удобрений в два раза (ЫиРзоКзо), а также использование последействия органом и неральн ой системы способствовало дальнейшему росту урожайности по сравнению с минимальной дозой на 0,18 т/га, несколько меньшим увеличением урожайности по сравнению с минимальной дозой характеризовался вариант с внесением азотной подкормки (N35) по всходам - 0,13 т/га.
Таблица 8 - Урожайность гороха в зависимости от доз удобрений, т/га
Вариант опыта Урожайность, т/га ± к контролю, т/га
2000 г. 2001 г. 2002 г. средняя
Контроль 1,69 4,08 1,67 2,48 -
М|„Р„К,5 1,55 4,20 3,22 2,99 +0,51
М^РзоКзо 1,86 4,67 3,00 3,17 +0,69
Последействие ЫРК, навоз 1,80 4,69 2,55 3,01 +0,53
N35 в подкормку 1,82 4,47 2,30 2,86 +0,38
НСРам 0,11 0,24 0,19
В среднем за три года содержание белка в зерне гороха на неудобренном фоне составило 22,5%, применение минимальной дозы удобрений (М^дР^К^) увеличивало белковость зерна на 03%, а внесение удвоенной дозы минеральных удобрений ШгзРзоКм) - на 1,5%.
Наибольшей белковостью отличались семена, полученные на фоне последействия органических и минеральных удобрений - 24,5%, что превысило контроль на 20%.
Экономическая и биоэнергетическая эффективность возделывании гороха в зависимости от доз удобрений
Анализ результатов показал различную структуру затрат совокупной энергии на 1 гектар посевов гороха в зависимости от применяемых доз удобрений. Наибольшая доля энергетических затрат приходится на семена и средства химической защиты - 49,5-57,4%. Довольно высокий удельный вес в структуре энергетических затрат приходится на жидкое топливо - 23,8-26,9%.
Расчеты энергетической эффективности показали, что наибольшие затраты совокупной энергии на 1 га приходились на варианты с внесением средней дозы полного минерального удобрения (Т^г;Рз0Кз0) - 21399,3 МДж и азотной подкормки весной - 20633,4 МДж, а наименьшие - на варианты без внесения удобрений и использование последействия орган ом инеральной системы - соответственно 18334,8 и 18566,5 МДж (табл. 9),
Наименьший выход валовой энергии с урожаем гороха получен на контроле - 49996,3 МДж. С улучшением минерального питания растений гороха происходит увеличение этого показателя на 14,3-19,1%, достигая максимального значения на вариантах с использованием последействия органом инеральной системы и внесением средней дозы полного минерального удобрений 61782,5 МДж.
Таблица 9 - Биоэнергетическая эффективность возделывания гороха в зависимости от доз удобрений (2000-2002 гг.)
Показатель Вариант опыта |
Контроль N,2ÍP|ÍKis Мг$РзоКзо Последействие NPK. навоз NJJ в подкормку
Затраты совокупной энергии на I га, МДж 18334,8 19970,4 21399,3 18566,5 20633,4
Выход с 1 га продукции (сухое вещество), Ц 263 30,7 32,5 32,5 31,5
в т.ч. основной 20.3 23,7 25,1 25,1 24,3
побочной 6,0 7,0 7,4 7,4 7,2
Выход с 1 га валовой энергии - всего, МДж 49996,3 58360,7 61782,5 61782,5 59881,5
в т.ч. основной 38590,3 45053,7 47715,1 47715,1 46194,3
побочной 11406,0 13307,0 14067,4 14067,4 13687,2
Энергоемкость 1 ц продукции - всего, МДж 701,0 650,0 658,0 571,3 655,0
Энергетический коэффициент 2,71 2,92 2,89 3,33 2,90
Приращение валовой энергии на 1 га, МДж 31561,5 38390,3 40383,2 43216,0 39248,1
Коэффициент энергетической эффективности 1,71 1,92 1,88 2,33 1,90
Определение экономической эффективности дает возможность сделать объективные выводы н выявить наиболее перспективные варианты для внедрения их в производство. Расчеты показали, что производственные денежно-материальные затраты на вариантах опыта увеличиваются от 3,1 до 21,7% по сравнению с контролем. Наиболее высокими они были на варианте опыта с дозой удобрений Njjp3oICjo и наименьшими - на варианте последействия органо-минеральной системы - 3,1%. Себестоимость 1 ц зерна на всех вариантах бьша ниже на 1,5-8,5% по сравнению с контролем.
Стоимость валовой продукции с 1 га была прямо пропорциональна урожайности. Наиболее высокой она была на вариантах Nv.PjoKjg и последействие NPK. навоз- 8760 руб./га и самой низкой на контроле - 7080 руб./га. На этих вариантах была самая высокая рентабельность выращенного зерна гороха, которая соответственно составила 163,9 и 140,3%.
ВЫВОДЫ
], Изучаемые дозы удобрения не оказывают существенного влияния на продолжительность фенологических фаз у гороха. В период от всходов до полной спелости гороха основное влияние на дату начала фенологических фаз и их продолжительность оказывают условия вегетации. Существует положительная зависимость между урожайностью и продолжительностью периодов вегетации (г = 0,91 ±0,98), между урожайностью и количеством осадков в течение периода (г = 0,67±0,85).
2. Удобрения положительно влияют на увеличение показателей признаков густота растений, высота, содержание сырого и сухого вещества у гороха. Лучшие показатели получены при внесении полного минерального удобрения в дозе ^РзсКзо, установлена тесная связь между накоплением сухого вещества и урожайностью гороха (г = 0,839).
3. Установлено значительное влияние внесения удобрений на фотосинтетический потенциал посевов и на продуктивность фотосинтеза гороха. При всех дозах внесенных удобрений увеличивается фотосинтетический потенциал посевов, повышается продуктивность фотосинтеза.
4. При внесении удобрения у гороха значительно снижается коэффициент водопотребления, повышается содержание подвижных фосфатов в почве, поддерживается содержание калия на оптимальном уровне, стабилизируется содержание азота в почве.
5. Применение удобрений увеличивает накопление у гороха всех элементов питания как в зерне, так и в надземной массе, В зависимости от доз удобрения, азота, в зерне на 8,1-35,9%, в соломе на29,1-94,2%; фосфора, в зерне на 48,2-71,4%, в соломе на 46,8-136,4%; калия, в зерне на 24,3-31,0%, в соломе на 22,5-52,8%. Наибольшим оно было в вариантах с внесением средней дозы минерального удобрения (М^РзоКзо) и последействия органоминеральной системы удобрения.
6. При внесении удобрения повышение урожайности зерна гороха в значительной степени идет за счет увеличения количества фертильных узлов, количества бобов и семян с одного растения и в меньшей степени - за счет увеличения крупности семян.
7. Применение различных доз удобрения повышает урожайность гороха на 0,38-0,69 т/га, или на 15,2-23,3%. Наиболее эффективный было внесение минерального удобрения в дозе Г^РзоКзо-
8. Использование минеральных удобрений повышает содержание белка в зерне и сбор белка с единицы площади. Лучшие показатели по этим признакам получены при использовании средней дозы удобрения, где содержание белка в зерне увеличилось на 10,6%, а сбор белка - на 0,202 т/га по сравнению с неудобренным вариантом.
9. Экономическая и биоэнергетическая оценка использования различных доз удобрений под горох е условиях северной зоны Краснодарского края позволила установить, что оптимальные затраты энергии при оптимальной себе-
стоимости продукции получены на вариантах, где использовалась минимальная доза минеральных удобрений, а также последействие органических и минеральных удобрений.
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ
1. Для повышения эффективности возделывания гороха на обыкновенном черноземе Западного Предкавказья, с учетом проблемы сохранения и повышения содержания основных элементов питания в почве, с учетом повышения роли гороха как фито мелиоранта и эффективного предшественника под озимые зерновые колосовые культуры лучшей дозой удобрения под горох рекомендуется внесение полного минерального удобрения в дозе К^РзоКзо.
2. При низком производственно-технологическом потенциале производственных структур рекомендуется внесение азотного удобрения в фазу всходов в дозе КГ« в качестве подкормки, что является менее дорогостоящим, но эффективным приемом повышения урожайности гороха.
Список работ, опубликованных по теме диссертации
1. Молчанов И.Б. Адаптивные ресурсоэкономные технологии возделывания гороха в Краснодарском крае /И.Б. Молчанов, П.Н. Рыбалкин, П.П. Васю-ков. - Краснодар, 2000. - 75 с.
2. Молчанов И.Б. Урожайность ярового гороха в зависимости от вида севооборота и дозы удобрений / С.И. Баршадская, К.Ф. Мигуля, И.Б. Молчанов /Сб. докл. Международной науч.-практич. конф.: Пути повышения и стабилизации производства зерна. - Краснодар: КубГАУ, 2000. - С. 295-300.
3. Молчанов И.Б. Горох /Агроэкологический мониторинг в земледелии Краснодарского края /П.П. Васюков, В.И. Брежнева, И.Б, Молчанов,- Вып. 2. -Краснодар: КубГАУ, 2000. - С. 185-196.
4. Молчанов И.Б. Урожайность зерна новых сортов ярового гороха в зависимости от норм высева и сроков посева /В.И, Брежнева, Н.М, Чумаковский, И.Б. Молчанов. - Сб. Технология, селекция и семеноводство с.-х. культур. -Вып. 1. - Зерноград, 2003.-С. 26-28.
5. Молчанов И.Б. Влияние удобрений на урожайность гороха в зернопро-пашном и зернотравянопропашном севооборотах /В.И. Брежнева, Н.М. Чумаковский, И.Б. Молчанов, С.И. Баршадская. - Сб, Технология, селекция и семеноводство с.-х. культур. - Зерноград. - Вып. 1.-2003.-С. 28-31.
6. Молчанов И.Б. Влияние гидротермических условий на продолжительность межфазных периодов вегетации и урожайность ярового гороха на обыкновенном черноземе Западного Предкавказья /И.Б. Молчанов. - Сб. Технология, селекция и семеноводство с.-х. культур. - Зерноград, 2003. - С. 96-98.
Молчанов Иван Борисович
изменчивость КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ПРИЗНАКОВ У ГОРОХА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УСЛОВИЙ ВЕГЕТАЦИИ И ЛОЗ УДОВ PL НИИ
Автореферат
Подписано в печать 22,10.2003. Формат 60*84 V|S. Бумага офсетная. Печать офсетная. Печ. л,1. Уч.-иэд. л. 1,00. Тираж 100. Заказ 1679.
Типография Южно-Российского государственного технического университета (Новочеркасском политехнического института) 346428, г, Новочеркасск Ростовской области, ул. Просвещения, 132
118440
- Молчанов, Иван Борисович
- кандидата сельскохозяйственных наук
- ПЕРСИАНОВСКИЙ, 2003
- ВАК 06.01.09
- Изменчивость количественных признаков у гороха в зависимости от условий вегетации и доз удобрений
- Возделывание овощного гороха на орошаемых землях Ростовской области
- Биоэкологическое обоснование технологических особенностей возделывания гороха в агроландшафтах Центральной части Северного Кавказа
- Влияние азотных удобрений и биопрепаратов на формирование продуктивности чистых и смешанных посевов яровой пшеницы и гороха
- ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ И ХОЗЯЙСТВЕННАЯ ОЦЕНКА ЗЕРНОВЫХ СОРТОВ ГОРОХА С ЛИСТОЧКОВЫМ И ВИДОИЗМЕНЕННЫМ (УСАТЫМ) ТИПАМИ ЛИСТА