Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Повышение продуктивности и качества зерна кукурузы с использованием минеральных удобрений, мизорина и гумата калия в горной зоне КБР

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Повышение продуктивности и качества зерна кукурузы с использованием минеральных удобрений, мизорина и гумата калия в горной зоне КБР"

005020173

На правах рукописи

ШОГЕНОВ РАШИД СУЛТАНБЕКОВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ПРОДУКТИВНОСТИ И КАЧЕСТВА ЗЕРНА КУКУРУЗЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ, МИЗОРИНА И ГУМАТА КАЛИЯ В ГОРНОЙ ЗОНЕ КБР

Специальность 06.01.01 - Общее земледелие

АВТОРЕФЕРАТ ^ Л[7Р /Г,1?

на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

АСТРАХАНЬ - 2012

005020173

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Кабардино-Балкарская Государственная Сельскохозяйственная Академия им. В. М. Кокова»

Научный руководитель: Доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Кашукоев Мурат Владимирович

Официальные оппоненты:

Доктор биологических наук, доцент Яковлева Людмила Вячеславовна Доктор сельскохозяйственных наук, профессор Хамоков Хажсет Аскерханович

Ведущая организация: Государственное научное учреждение «Кабардино-

Балкарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства» Россельхозакадемии

Защита состоится «13» апреля 2012 г.

на заседании диссертационного совета Д 212.009.09 при Астраханском государственном университете по адресу: 414056, Астрахань, ул. Татищева, 20А, АГУ, конференц-зал Тел./факс: (8512) 49-41-68 e-mail: d212.009.09@aspu.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Астраханского государственного университета

Автореферат разослан «_» _2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат биологических наук, доцент

Сорокин А. П.

Общая характеристика работы.

Актуальность исследований. В Кабардино-Балкарской Республике кукуруза является ведущей сельскохозяйственной культурой, зерно которой используется в пищевой и перерабатывающей промышленности, применяется для, корма животным. Здесь производится значительное количество семенной кукурузы для регионов Российской Федерации. В этой связи получение устойчивых экономически выгодных урожаев является настоятельной необходимостью.

Уровень урожайности кукурузы определяется технологией ее выращивания, среди элементов которой условия минерального питания занимают одно из ведущих мест. Для формирования высоких, стабильных урожаев зерна необходимо достаточное количество питательных веществ. Однако в регионе в последние годы применение минеральных и органических удобрений под кукурузу, как и под другие культуры, резко сократилось .Одним из путей, обеспечивающих потребность растений в азоте, является использование в земледелии препаратов ризосферных диазотрофов, которые наряду с фиксацией азота, продуцирует физиологически активные вещества, а также усиливают поглощение инокулированными растениями элементов минерального питания из почвы, Кукуруза, относящаяся к культурам С4 типа фотосинтеза, в отличие от других злаковых культур, в большей степени реагирует на инокуляцию ассоциативными диазотрофами.

Цель и задачи исследований. Основная цель работы - изучить влияние препарата ризосферных диазотрофов мизорина и гумата калия на урожай и качество зерна гибридов кукурузы и использование растениями элементов питания. Для этого предусматривалось решение следующих задач:

1. Определить влияние мизорина и гумата калия на урожайность зерна двух гибридов кукурузы в зависимости от фона минеральных удобрений.

2. Исследовать действие биопрепарата на показатели качества зерна кукурузы.

3. Установить действие минеральных удобрений и биопрепарата на использование кукурузой элементов питания и уточнить нормативы затрат NPK для получения 1 т зерна.

4. Дать экономическую оценку использования под кукурузу минеральных удобрений и биопрепарата.

Объект исследований - отзывчивость гибридов кукурузы на минеральные и гумусные удобрения.

Предмет исследований - гибриды кукурузы: Камилла СВ, Кавказ 575 MB, бактериальный препарат мизорин и гумат калия.

Научная новизна. Впервые в регионе проведена агрономическая оценка использования мизорина и гумата калия под кукурузу. Предпосевная инокуляция семян обеспечивает достоверный рост урожая зерна как без удобрений, так и на фоне их внесений. Выявлены особенности действия биопрепарата на урожайность зерна кукурузу в зависимости от условий увлажнения: эффективность препарата значительно выше при оптимальных погодных условиях вегетационного периода, эффект его снижается при дефиците атмосферных осадков. Увеличение

3А

урожайности зерна кукурузы от биопрепарата происходит в результате улучшения условий минерального питания растений в период вегетации и стимулирующего действия микроорганизмов на растения. Применение биопрепарата равноценно с минеральными удобрениями влияет на показатели

качества зерна кукурузы.

Практическая значимость состоит в обосновании роли препарата для повышения урожайности зерна кукурузы в условиях региона. Использование мизорина и гумата калия при дефиците минеральных удобрении позволяет получать устойчивые урожаи зерна кукурузы. Уточненные параметры затрат элементов питания на получение 1 т зерна и коэффициенты их использования из удобрений являются нормативной базой при расчете доз удобрении на планируемый урожай. Высокая агрономическая и экономическая эффективное! использования мизорина и гумата калия под кукурузу подтверждав необходимость их применения в хозяйствах различной собственности.

Условия и методика проведения исследований

Исследования проводились с 2009 по 2011гг. в полевых условиях к территории ООО «Черек-Колос», в условиях горной зоны Кабардино-Балкарско

Республики.

Климат в этой зоне умеренно-влажный с суммой температур по многолетне данным за период активной вегетации 3000-3200 С. Зима умеренно-теплая с среднемесячной температурой самого холодного месяца января -5 С. снежны покров небольшой и неустойчивый по годам, составляет 15 см, появляет обычно в начале III декады ноября. Некоторые зимы бывают бесснежные. Дни снежным покровом насчитывается 75-80-дней, с оттепелями за зиму обычно 5 Продолжительность безморозного периода достигает 185-200 дней, ьес! наступает в первой - второй декаде марта. Сумма положительных температур конце марта устойчиво +5, переходит через ОС. Уже в середине апре устанавливается жаркая погода, в отдельные дни температура может достигат 13 С. Лето жаркое, среднемесячная температура воздуха +18-22 С. Максимальн

+37-39 С

Среднегодовое количество осадков в этой зоне по многолетним наблюдени колеблется до 500мм. В летние три месяца выпадает в среднем 190-210мм, вег 125-200 мм, зимой 28-50 мм и осенью 70-110 мм. Нередко здесь возникают засу в среднем в году число таких дней насчитывается от 8 до 20, в отдельные годы 30 дней Наибольшее число их выпадает на июль - август и частично сентябрь целом горная зона характеризуется как сравнительно теплая, с хорош увлажнением, умеренно-жарким летом и теплой, мягкой зимои, благоприятствует получению высоких и устойчивых урожаев основ! сельскохозяйственных культур. Природно-климатические условия горной з< приводились в соответствии с материалами гидрометеостанции г. Нальчт расположенной на высоте 530 м над уровнем моря.

2009 сельскохозяйственный год характеризовался необычно холодной зи и жарким летом. Условия для формирования урожая сельскохозяйствен

культур были средними.

2010 сельскохозяйственный год был умеренно-теплым и влажным Отличительная особенность: необычно короткая зима и повышенный температурный режим в осенне —зимне-весенний период. В течение года осадков выпало повсеместно больше нормы, 450-600 мм или 140-150% многолетних знаний. Условия для роста большинства сельскохозяйственных культур были благоприятными.

2011 сельскохозяйственный год характеризовался преобладанием положительных аномальных температур во все сезоны года (особенно зимой и во второй половине лета) и неравномерным выпадением и распределением осадков в летний период. Для формирования урожая большинства сельскохозяйственных культур условия года были удовлетворительными.

Таблица1

Схема опыта

Гибрид кукурузы № Варианты с удобрениями

Камилла МВ 1 Без удобрений

2 Мизорин

3 Р 120

4 Р120 +Мизорин

5 М120Р120

Кавказ 575 СВ 6 б-ЫбОР 120+ гумат калия+мизорин

7 Без удобрений

8 Мизорин

9 Р120

10 Р120+Мизорин

11 Ш20Р120

12 6.Ж0Р 120+ гумат калия+мизорин

Методика проведения опытов Полевой опыт закладывали согласно методике проведения исследований в Географической сети опытов ВИУА (Программа и методика, 1990; Оценка эффективности, 2000). Посевная площадь делянки 50кв.м., учетная-31 кв. м. Повторность опыта четырехкратная. Посев кукурузы проводился на постоянном участке. В 2009г. предшественником была озимая пшеница при урожайности зерна 25 ц/га, под которую минеральные и органические удобрения не вносили. В 2010 и 2011 г кукуруза выращивалось повторно. Осенью поле пахали, весной проводили боронование, планировку поверхности и предпосевную культивацию. Минеральные удобрения (аммиачная селитра, и двойной суперфосфат) согласно схеме опыта вносили весной вручную до предпосевной культивации. Агротехника возделывания кукурузы в целом соответствовало зональной технологии выращивания кукурузы, разработанной учеными Кабардино-Балкарской государственной сельскохозяйственной академии и Кабардино-Балкарской НИИ сельского хозяйства (Жеруков, 2000; Кумахов, Хамуков, 2000; Тарчоков 2000; Хачетлов, 2000; Эльмесов,2000; Эржибов, Ханиев, Тхамоков и др., 2000).

Посев из расчета 55 тысяч всхожих семян на 1 га проводили в первой де мая. Последующий уход заключался в обработке междурядий культиваторе при необходимости проводили химическую прополку посева от сорняков Уб урожая проводили в середине октября.

Инокуляцию семян кукурузы проводили в день посева из расчета 6 препарата на гектарную норму высева. В качестве пршшпателя использо обезжиренное молоко, в вариантах без инокуляции семена также обрабаты молоком. Препарат ассоциативных диазотрофов изготовлен Всероссийским микробиологии на основе активного штампа микроорганизмов, которые обра-активные ассоциации с растениями, способны фиксировать атмосферный г переводить его в легко усвояемые для растений формы. Их вы конкурентность по отношению к фитопатогенным грибам повы устойчивость растений к болезням. Кроме того, микроорганизмы увеличи поглотительную способность корней, синтезируют физиологически акта вещества, что приводит к усилению ростовых процессов в растени

возможному повышению урожайности и качества продукции.

В опыте использовали мизорин и гумат калия. Мизорин создан на ос штамма, относящегося к роду АгЙюЬшЯег (А.шузогепз, штамм 7). В 1гр торфяного препарата содержится 5-10 млрд. клеток бактерий данного шт-представляет собой порошковидный торфяной субстрат с влажностью 45-ооогащенный питательными веществами. Высокая эффективность преп проявляется в посевах озимой ржи, кукурузы, сорго, кормовых трав, овощн технических культур. Предпосевная обработка семян препаратом повы урожайность кормового сорго 25-30 ц/га, зеленой массы кормовых трав на Ц/ га, картофеля на 40-60 ц/га. Повышает содержание переваримого протеи кормах на 1-3 /о, улучшая при этом аминокислотный состав белка. Обра препаратом увеличивает всхожесть семян, стимулирует рост и повы устойчивость растений к корневым гнилям и другим болезням. Перспект применение мизорина для улучшения приживаемости карто оздоровленного от вирусных инфекций. При применении его в полевых ог прибавка урожая клубней составляла 17-29%. Мизорин выгодно отличает остальных биопрепаратов определенной устойчивости к недостатку вла почве. При этом может давать хороший эффект в богарных условиях на овощных и технических культур. Повышает эффективность ризоторфин бобовых (козлятник, люцерна, люпин и другие), стимулируя раз! симбиотического аппарата. Оказывает положительное влияние на содерж витамина С (повышая его содержание на 30-50;) Расход препарата на гекта, норму семян гзерновые .подсолнечник, кукуруза, сахарная кормовая свекла -многолетние злаковые травы - 400г; для картофеля - 2500г.

Гумат калия - это чистый, водорастворимый порошок черного цве содержанием гуминовых веществ не менее 80%. Он производится из тор отличается от аналогов высокой степенью очистки, большим содержа полезных растениям микроэлементов, аминокислот, Сахаров, приро антибиотиков. Использование гумата калия позволяет снизить себестош продукции, повысить урожайность и в итоге увеличить прибыль. Гумат к

широко применяется в растениеводстве в теплицах и на открытом фунте ,при выращивании всех сельскохозяйственных культур - цветов, овощей, фруктов, ягод, зелени. Гумат способствует повышению процента всхожести семян, усилению проращиваемое™ клубней картофеля, улучшению приживаемости рассады и лучшему ускорению саженцев. Благотворное действие гумата калия на рост и плодоношение растений достигается благодаря его основной составляющей - физиологически активной форме калиевых солей гуминовых кислот торфа. При использовании гуматов наблюдается активное развитие корневой системы растений, усиливает всасывание влаги и корневое питание. Гумат калия воздействует комплекс но, придавая растениям силу, увеличивая устойчивость к болезням, засухам и заморозкам, вызывая ускорение обмена веществ, усиление фотосинтеза и увеличение биомассы. Гумат повышает качество и урожайность сельскохозяйственных культур и восстанавливает почвенное плодородие.

Технология производства.

Гумат калия производится из торфа - экологически чистого сырья природного происхождения. В состав торфа входит большое количество физиологически активных веществ-продуктов гумификации растительных остатков и жизнедеятельности микроорганизмов. Торф содержит аминокислоты, пептиды, ферменты, углеводы, антибиотики и природные стимуляторы роста. Соли гуминовых кислот (гуматы) являются наиболее физиологически активными веществом, которое получают при специальной обработке торфа. Технология производства гумата калия позволяет в полной мере перевести гуминовые кислоты и другие биологически активные вещества в доступное для растений состояние. А именно, при обработке торфа гуминовые кислоты превращаются в растворимые в воде физиологически активные соли - гуматы калия и фульваты калия.

Эффекты от применения.

Улучшение структуры почвы. Гумат калия улучшает физические, биологические и химические и свойства почвы. Он выполняет защитную функцию, связывая тяжелые металлы, органические токсиканты и радионуклиды, что предотвращает их попадание в растения .Тем самым гуматы способствуют более активному росту и развитию растений.

Стимуляция роста культур. При использовании гумата для замачивания семян и внекорневой подкормки, он воздействует, как стимулятор роста. Сокращаются сроки вегетации, растение вырастает быстрее, увеличивается урожайность.

Снижение затрат. Гумат вносится вместе со средствами защиты растений, не вступая в реакции, что позволяет не только избежать дополнительных затрат, но и снизить вред для культур от ядохимикатов. Кроме того, при обработке почвы гуматом на 30-50% снижается количество требуемых минеральных удобрений (селитра, нитроаммофоска), а, следовательно снижается себестоимость продукции.

Восстановление почвенного плодородия.

Препарат стимулирует естественную почвенную микрофлору. Попадая в почву, гумат калия быстро реагирует с кальцием, магнием, железом и алюминием, которые всегда находятся в почве, тем самым удерживая воздух и влагу и противостоя эрозии. Гумат калия образует подвижные комплексы со всеми полезными микроэлементами, которые впоследствии попадают в растения через корень.

Обеспечение экологической безопасности.

Высокая техногенная нагрузка современного мира приводит к плохому экологическому состоянию почв. Вредные вещества попадают в почву, а затем переходят и в растения. Наличие в растениях тяжелых металлов, таких, как свинец, хром, ртуть, кадмий очень негативно сказывается на здоровье человека и животных. К тому же, усиление экологического контроля над сельскохозяйственной продукцией вызывает риск, что урожай с высоким содержанием вредных веществ будет забракован. Гумат связывает радионуклиды и тяжелые металлы, обезвреживая их. Таким образом, после применения гумата растения защищены от попадания в них подобных вредных веществ. Использование гумата калия позволяет повысить урожайность и качество сельскохозяйственной продукции. Повышается содержание белка в кукурузе и клейковины пшеницы на 1-2 единицы, масличность подсолнечника на 2-3%.Увеличивается содержание сахара свекле на 10-15%, повышается урожайность овощных культур, картофеля (до 20-25%), арбузов (до 50%). Увеличивается процент взошедших семян, лучше проращиваются картофельные клубни, приживается рассада и укореняются саженцы. Для песчаных грунтов особое значение имеет свойство гумата калия усиливать способность почвы удерживать влагу. При использовании гумата способность почвы удерживать влагу повышается более, чем в 10 раз. Гумат калия активирует иммунную систему растений, повышая их устойчивость против болезней и неблагоприятных погодных условий.

Преимущества гумата калия перед аналогичными удобрениями:

Гумат на основе торфа является самым сложным и ценным из производимых аналогов;

Гумат калия имеет высокое содержание гуминовой кислоты - до 80%;

Все составляющие препарата (гуминовые кислоты, фульво - кислоты, микроэлементы) содержатся в подвижной форме, что позволяет растениям усваивать их на 100%;

Гумат калия не содержит консервантов; неограниченный срок годности препарата; гумат калия имеет низкие нормы расхода на 1 га; гумат обеспечивает высокую экономическую отдачу от сельхозпроизводства.

Анализ урожайности зерна проводили со всей учетной площади вручную. Урожайность зерна приводили к стандартной 14% влажности, сбор побочной продукции - к 15% влажности.

В сухих растительных образцах определяли содержание азота, фосфора и калия после мокрого озоления. Азот-методом Къельдаля, фосфора -колориметрически, калия - на пламенном фотометре.

Массу 1000 зерен определяли общепринятым стандартным методом. Расчет количества, дополнительного азота, используемого растениями при применении мизорина и гумата калия, проводили по методике ВИУА (2000).

Результаты исследований.

1.Влияние удобрений и биопрепаратов на высоту растений кукурузы.

Оба гибрида кукурузы характеризуются значительной линейной длиной растений, которая при благоприятных условиях роста может достигать величины 3 м и более. Значение этого показателя приближалось к биологически возможному в условиях благоприятного 2010г. (табл. 2), когда сформировался максимальный урожай зерна. При недостатке атмосферных осадков в вегетационный период 2009г. Линейная длина растений была меньше по сравнению с последующими годами и составляла для обоих гибридов 1,98-2,45м. В завершающий год проведения опыта (2011г.) растения имели большую длину, чем в первый (2009г.) в результате благоприятных погодных условий, однако значение его уступало аналогичному показатель для условий оптимального 2010г. Обработка семян мизорином и гумата калием обеспечила тенденцию возрастания линейной длины растений кукурузы на фоне без удобрений в благоприятные годы, то же самое характерно и для фосфорного удобрения. Следует отметить, что размеры увеличения значений линейной длины от биопрепарата и минеральных удобрений по отношению к контролю в различные годы проведения исследований колебались, и в среднем за 3 года составили 34 см, являясь свидетельством того, что за счет фиксации азота, так и стимулирующего действия микроорганизмов, входящих в состав мизорина и гумата калия (Кожемчков, Хотянович, 1997, Завалин, 1998).

Величина линейной дайны растения тесным образом связана с количеством побочной продукции, масса которой возросла за счет внесения минеральных удобрений и инокуляции. Максимальная масса соломы собрана оптимальный 20 Юг, значительно меньше ее было в условиях неблагоприятно вегетационного периода 2009г.

Таблица.2

Изменение линейной длины растений кукурузы в фазу полной спелости,м

Вариант (среднегодовая доза) 2009г. 2010г. 2011г. Среднее

Камилла СВ

1 .Без удобрений 2,00 2,60 2,33 2,31

2.Мизорин 1,98 2,80 2,50 2,42

З.Р120 2,03 2,76 2,46 2,42

4.Р120+Мизорин 2,08 2,86 2,59 2,51

5.Ы120Р120 2,04 3,10 2,70 2,61

б.ЖОР 120+ гумат калия+мизорин 2,04 3,02 2,66 2,58

Продолжение таблицы 2

Кавказ 575 MB

1 .Без удобрений 2,27 2,94 2,59 2,60

2.Мизорин 2,25 3,21 2,76 2,74

З.Р120 2,34 3,30 2,90 2,85

4 .Р120+Мизорин 2,45 3,25 2,94 2,88

5.N120P120 2,38 3,46 3,00 2,94

6.N60P 120+ гумат калия+мизорин 2,35 3,50 3,02 2,96

Таблица 3

Линейная длина растений кукурузы в фазу 10-12 листьев, м

Вариант 2010 г. 2011 г. Средняя

1.Без удобрений 1,10/0,99 0,99/1,10 1,04/1,04

2. Мизорин 1,25 1,00 1,13

З.Р120 1,29/1,30 1,00/1,02 1,15/1,16

4.N 60 Р 120+Мизорин 1,30/1,32 1,06/1,07 1,15/1,16

5.Р 120+Мизорин 1,25/1,27 1,06/1,08 1,16/1,18

6.N60 Р120+Гум.калия+Мзн 1,25/1,26 1,06/10,8 1,16/1,17

Р,% 1,05 2,18 1,2

НСР0,5 0,05 0,06 0,04

В период от фазы 10-12 листьев до фазы цветения линейная длина растений кукурузы возросла примерно в два раза.

При этом в среднем за 2 года увеличение линейной длины при применении мизорина относительно показателя контрольного варианта составила 28 и 25 см соответственно по гибридам Камлла СВ и Кавказ 575 MB. Внесение минеральных удобрений, а также использование туков совместно с обработкой семян мизорином приводили к дальнейшему росту линейной длины гибридов. В вариантах с использованием N60P120, N120P120 и гумат калия + мизорин линейная длина была максимальной и составила 219-223 см, что на 26-29 % превышало значения контрольного варианта.

2.Влияние удобрения и биопрепаратов на урожайность гибридов кукурузы.

Отражением условий минерального питания растений и других факторов внешней среды служит зерновая продуктивность культуры. При инокуляции семян кукурузы мизорином и гуматом калия урожайность зерна обоих гибридов возрастает как на фоне без удобрений, так и при их внесении. Эффективность

инокуляции значительно выше в годы при достаточном количестве осадков в период вегетации растений.

Посев инокулированными семенами на фоне фосфорного удобрения во все годы проведения опыта обеспечил дальнейшее увеличение урожайности зерна кукурузы обоих гибридов. Прибавки у гибрида Камилла СВ, в зависимости от года составляли от 5 до 8 ц/га, у гибрида Кавказ 575 МВ от 5 до 10 ц/га или относительное увеличение составляет соответственно 13-15 и 16-20%. Инокуляция семян кукурузы мизорином и гумата калием в сочетании с внесением азота в дозе 60 кг/га эквивалентна внесению под культуру азота в дозе 120 кг/га. В этом случае сбор зерна кукурузы гибрида Камилла СВ составил в среднем за 3 года 82,5 ц/га , у гибрида Кавказ575 МВ 94,6 , а при внесении минеральных удобрений соответственно 75,0 и 91,0 ц/га.

Таблица 4.

Урожайность зерна кукурузы в

зависимости от использования удобрений и биопрепарата , ц/га

Вариант(среднегодовая доза ) 2009г 20 Юг 2011г Среднее

(Фактор А) Камилла СВ

1 .Без удобрений 28,3 36,6 31,9 32,3

2.Мизорин. 37,3 48,3 42,1 44,9

З.Р120 50,4 65,1 56,8 60,5

4.Р120+Мизорин 57,4 74,1 64,7 69,0

5.N120P120 65,8 85,0 74,2 75

6.N60P 120+ гумат калия+мизорин 72,4 93,5 81,6 82,5

(Фактор В) Кавказ 575 МВ

1.Без удобрений 30,8 39,8 34,7 35,1

2.Мизорин 43,1 55,7 48,6 51,8

З.Р120 58,3 75,4 65,8 70,1

4.Р120+Мизорин 68,5 88,5 77,2 82,3

5.N120P120 75,7 97,8 85,4 91,0

6.N60P 120+ гумат калия+мизорин 83,0 107,2 93,5 94,6

Sx.% 1.56 1.56 1.57

НСР0.5 Для фактора А 1,61 1,56 1,57

НСР 0.5 Для фактора В . 2,78 3,60 3,15

НСР 0.5 Для фактора АВ 3,93 5,08 4,46

Во все годы исследований Кавказ 575 МВ превосходит по урожайности гибрид Камилла СВ.

Инокуляция семян мизорином и гуматом калия повышала массу побочной продукции кукурузы как на фоне без удобрений, так и при внесении минеральных удобрений (табл.4). При этом рост данного показателя характерен для обоих гибридов. Максимальный сбор побочной продукции получен при посеве инокулированными семенами на фоне внесения азотного и фосфорного удобрения.

Количество общей биомассы растений, сформированное кукурузой, складывается из суммы зерна и побочной продукции и размеры его в значительной степени оприделяются применением средств химизации и биологизации, а так же особенностями гибридов (табл.5).

Гибрид Кавказ 575 MB формирует большее количество биомассы по сравнению с гибридом Камилла СВ, что связано с их биологическими особенностями. Во все годы улучшение условий минерального питания растений положительно сказывалось ьа накоплении биологической массы обоими гибридами.

Таблица 5

Сбор побочной массы кукурузы, ц/га

Вариант(среднегодовая доза 2009г 20 Юг 2011г Среднее

Камилла СВ

1.Без удобрений 49,6 64,1 55,9 56,5

2.Мизорин 65,4 84,4 73,7 74,5

З.Р120 88,1 113,9 99,4 100,4

4.Р120+Мизорин 100,4 129,7 113,2 114,4

5.N120P120 115,1 148,7 129,8 131,2

6.N60P 120+ гумат калия + мизорин 126,7 163,7 142,8 144,4

Кавказ 575 MB

1 .Без удобрений 53,9 69,7 60,8 61,5

2.Мизорин 75,5 97,5 85,1 86,0

З.Р120 102,1 131,9 115,1 116,4

4.Р 120+Мизорин 119,9 154,9 135,1 136,6

5.N120P120 132,5 171,2 149,4 151,0

6.N60P 120+ гумат калия + мизорин 145,2 187,6 163,7 165,5

Таблица 6

Влияние удобрений и биопрепарата на сбор общей биомассы гибридов кукурузы (зерно + солома), ц/ га

Вариант(среднегодовая доза) 2009г 20 Юг 2011г Среднее

Камилла СВ

1.Без удобрений 77,9 100,7 87,8 88,8

2.Мизорин 102,7 132,7 115,8 117,1

З.Р120 138,5 178,9 156,1 157,8

4.Р 120+Мизорин 157,8 203,8 177,9 179,8

5.N120P120 180,9 233,7 203,9 206,2

6.N60P 120+ гумат 199,1 257,2 224,4 226,9

калия+мизорин

Продолжение таблицы б

Кавказ 575 МВ

1 .Без удобрений 84,8 109,5 95,6 96,6

2.Мизорин 118,6 153,2 133,7 135,2

З.Р120 160,4 207,3 180,9 182,9

4.Р120+Мизорин 188,4 243,4 212,3 214,7

5.Ш20Р120 208,2 269,0 234,8 237,3

6.И60Р 120+ гумат калия+мизорин 228,1 294,7 257,2 260,0

В среднем за три года максимальная масса кукурузы получена при внесении Ш20Р120 + Мизорин и гумата калия, меньше ее было при использовании удвоенной дозы азота. Установлено возрастание биомассы кукурузы и в результате инокуляции семян мизорином и гумата калием как на фоне без удобрений, так и на фоне Р120.

Таким образом, накопление общей биомассы растений кукурузы возрастает при внесении под нее удобрений и биопрепарата, что характерно для обоих изучаемых гибридов.

Долю зерна в общебиологическом урожае характеризует значение хозяйственного коэффициента (табл.7).

Таблица 7

Значение хозяйственного коэффициента в урожае _кукурузы при использовании удобрений и биопрепаратов

Вариант(среднегодовая доза) | 2009г | 20 Юг | 2011г | Среднее

Камилла СВ

1.Без удобрений

0,42

0,32

0,37

0,37

2.Мизорин

0,43

0,33

0,37

0,38

З.Р120

0,43

0,36

0,38

0,39

4.Р120+Мизорин

0,44

0,36

0,39

0,40

5.Ш20Р120

0,42

0,36

6.Ж0Р 120+ гумат калия+мизорин

0,39

0,42

0,36

0,39

0,38

0,39

Кавказ 575 МВ

1 .Без удобрений

2.Мизорин

З.Р120

4.Р120+Мизорин

5.Ш20Р120

6.К60Р 120+ гумат калия+мизорин

0,42

0,42

0,43

0,42

0,43 0,42

0,33

0,33

0,36

0,36

0,36 0,36

0,37

0,39

0,39

0,39

0,38 0,39

0,37

0,38

0,39

0,39

0,39 0,39

Считается, чем выше значение последнего, тем эффективн функционирует агробиоценоз. 'В изучаемом случае значение хозяйственно коэффициента определялось не столько особенностями гибридов и условиями и минерального питания, сколько погодными условиями вегетационного периода.

Выше было значение хозяйственного коэффициента у обоих гибридов условиях неблагоприятного для кукурузы вегетационного периода (0,42-0,44) меньше 0,32-0,36 в оптимальный год. Вероятно, связано это с тем, что п благоприятных погодных условиях растения в большей мере реализовал потенциальные возможности, и направлено это было на формирован вегетативной массы.

В оба благоприятные года (2010 и 2011) за счет улучшения услов минерального питания наблюдалась тенденция к возрастанию общебиологическом урожае доли зерна.

Таким образом, значение хозяйственного коэффициента мало зависит гибрида кукурузы, доля зерна выше в год с неблагоприятными погодным условиями. При оптимальных погодных условиях вегетационного перио внесение под кукурузу азотных и фосфорных удобрений, а также инокуляц семян мизорином и гуматом калия обеспечивают тенденцию к возрастай! хозяйственного коэффициента.

Применение средств химизации, среди которых минеральные удобрен играют превалирующую роль, должно обеспечивать максимальную : эффективность. Показателем, характеризующим эффективность использован минеральных удобрений, служит их окупаемость прибавкой урожая зерна. Еще конце 80-х годов прошлого столетия нормативное значение его считалось 7 зерна на 1 кг действующего вещества. В конце 90-х годов в силу ря. экономических и организационных причин окупаемость минеральных удобрени составляло не более 4 кг зерновых единиц.

Кукуруза относится к культурам, хорошо отзывающимся на внесен] минеральных удобрений, как правило, окупаемость удобрений прибавкой урож; зерна бывает высокой. В регионе Северного Кавказа кукуруза издав1 выращивается как ведущая зерновая культура, поэтому данный показать является важнейшим условием экономического благополуч1 землепользователей.

Расчеты оплаты удобрений прибавкой урожая зерна кукурузы показали, чт она зависит от уровня урожайности зерна, доз вносимых удобрений и применен! биопрепарата (табл.8)

Таблица 8

Оплата удобрений прибавкой урожая зерна кукурузы кг/кг

Вариант (среднегодовая доза) 2009 г. 2010 г. 2011 г. Среднее

Камилла СВ

1.Без удобрений - - - -

2.Мизорин - - - -

З.Р 120 18,4 23,7 20,7 20,9

4. Р 120 + мизорин 24,2 31,3 27,3 27,6

5.N 120 Р 120 17,8 23,0 20,1 20,3

6.N60P 120+ гумат калия+мизорин 21,0 27,1 23,6 23,9

Кавказ 575 MB

1.Без удобрений - - - -

2.Мизорин - - - -

З.Р 120 22,9 29,6 25,9 26,1

4.Р 120+Мизорин 31,4 40,6 35,4 35,8

5.N 120 Р 120 21,4 27,6 24,1 24,4

6.N60P 120+ гумат калия+мизорин 24,8 32,1 28,0 28,3

Снижение оплаты удобрений прибавкой урожая получено при внесении под кукурузу в первый год повышенных доз удобрений. В последующие годы при снижении доз минеральных удобрений их оплата прибавкой урожая возрастала.

В среднем за годы исследований каждый килограмм действующего вещества фосфорного удобрения окупался 20,9 кг зерна гибридом Камилла СВ и 26,1 кг зерна гибрида Кавказ 575 MB. Инокуляция семян мизорином повышала окупаемость фосфорного удобрений до 27,6 и 35,8 кг зерна соответственно у гибридов Камилла СВ и Кавказ 575 МВ.При внесении азотного и фосфорного удобрения окупаемость килограмма питательных веществ снижается до 20,324,4 кг зерна, а применение мизорина и гумата калия повышает ее до 23,9 кг зерна гибрида Камилла СВ и 28,3 кг зерна у Кавказ 575 MB каждого килограмма NP. Таким образом, использование биопрепарата мизорин повышает окупаемость фосфорного удобрения в 1,3-1,4 раза и в 1,6-1,7 раза азотно-фосфорного.

З.Качество зерна кукурузы в зависимости от условий минерального питания

Значение массы 1000 зерен кукурузы определяется погодными условиями вегетационного периода, генотипическими особенностями гибридов и условиями минерального питания растений. При недостатке атмосферных осадков масса 1000 зерен у обоих гибридов на треть меньше, чем в годы с достаточным увлажнением. За счет инокуляции семян мизорином, а также внесения минеральных удобрений

15

по кукурузу имеет место тенденция возрастания массы 1000 зерен кукурузы по сравнению с контролем. Инокулянт не изменяет этот показатель при посеве на фоне с внесением минеральных удобрений.

Накопление белка в зерне изучаемых гибридов кукурузы определяется погодными условиями вегетационного периода и уровнем минерального питания растений. Оба гибрида кукурузы практически не различаются по накоплению белка. Внесение фосфорного и азотного удобрения способствует повышению белковости зерна кукурузы. При инокуляции семян мизорином в зерне гибрида Камилла СВ возрастет накопление белка по сравнению с фоном без удобрений, на фоне Р- удобрения действие биопрепарата отсутствует. У гибрида Кавказ 575 МВ белковость зерна при инокуляции семян мизорином на фоне N 60 такая же, как при внесении удвоенной дозы азота.

Содержание крахмала в зерне кукурузы практически не изменяется от условий года изучаемых гибридов, а также применения минеральных удобрений и инокуляции семян биопрепаратов и составляет 72-74% (табл.9)

Таблица 9

Показатели качества зерна кукурузы в зависимости от применения

удобрений, мизорина и гумата калия(среднее за 2009-2011гг.)

Вариант (среднегодовая доза) Показатели

Протеин % Крахмал% Жир% Масса 1000зерен,г

Камилла СВ

1.Без удобрений 8,96 73,1 4,4 243

2.Мизорин 9,90 74,0 5,1 258

З.Р 120 9,60 72,6 5,3 265

4. Р 120+ Мизорин 10,03 73,1 6,0 269

5.Ш20Р120 10,80. 72,6 5,9 277

6.1М60Р 120+ гумат калия+мизорин 10,20 74,0 6,1 285

Кавказ 575 МВ

1.Без удобрений 8,80 73,2 4,6 254

2.Мизорин 8,90 73,0 5,1 270

3. Р 120 9,80 73,5 5,3 270

4. Р 120+Мизорин 9,80 73,9 6,1 274

5.КГ120Р120 ■ 10,20 72,9 6,0 294

6.1%0Р 120+ гумат калия+мизорин 10,20 73,3 6,2 302

Внесение азотных и фосфорных удобрений, как с инокуляцией, так и без инокуляции семян, повышает содержание жиров в зерне кукурузы. При этом на

данный показатель качества зерна не влияют различия гибридов и погодных условий.

Мизорин и гумат калия обеспечивают слабую тенденцию к повышению содержания фосфора в зерне кукурузы. Это в большей степени характерно для гибрида, Кавказ 575 MB, что может косвенно подтверждает улучшение фосфорного питания кукурузы от мизорина и гумата калия.

За счет этих препаратов прослеживается тенденция к возрастанию накопления в зерне калия, которое не снижается при увеличении сбора зерна, что также является подтверждением роли мизорина и гумата калия в улучшении поглощения растениями калия из почвы.

^Использование кукурузой элементов минерального питания

Использование элементов минерального питания растениями зависит от многих факторов, среди которых важнейшее значение принадлежит концентрации NPK в урожае, количеству основной и побочной продукции, а также условиям минерального питания растений.

Увеличение концентрации азота в соломе кукурзы гибрида Камилла СВ под действием мизорина и гумата калия получено на фоне с внесением фосфорного удобрения или азотно-фосфорного. Действие биопрепарата на фоне NP эквивалентно внесению удвоенной дозы азотного удобрения. У гибрида Кавказ 575 MB изучаемые приемы концентрацию азота в соломе не изменяли.

Содержание фосфора в соломе обоих гибридов кукурузы не зависит от применяемых удобрений и биопрепарата и составляет около 0,13-0,15% фосфора в обоих гибридах. Содержание калия также слабо изменяется в зависимости от погодных условий вегетационного периода и уровня минерального питания растений и составляет 1,13-1,15% калия. Однако, под влиянием мизорина и гумата калия имеется тенденция возрастания калия в соломе на фоне с внесением фосфорного удобрения у гибрида Камилла СВ и фосфорного и азотно-фосфорного у гибрида Кавказ 575 MB.

Инокуляция семян мизорином увеличила вынос азота с урожаем кукурузы обоих на 20-30 кг/га, на фоне с внесением Р 120 он составил 30 кг/га у гибрида Камилла СВ и 23 кг/га у гибрида Кавказ 575 MB. При использовании биопрепарата на варианте N 60 Р 120 -Мизорин вынос азота с урожаем кукурузы был таким же (гибрид Камилла СВ) или даже выше (гибрид Кавказ 575 MB), как при внесении дозы удвоенной дозы азотного удобрения N 120.

Не установлено существенного изменения показателя азотного индекса в зависимости от использования мизорина и гумата калия, который изменялся от 0,60 до 0,65 у гибрида Камилла СВ и от 0,60 до 0,62 у гибрида Кавказ 575 MB .

Вынос фосфора с урожаем за счет инокуляции семян мизорином на фоне удобрений возрос у гибрида Камилла СВ на 8 кг/га, Кавказ 575 MB на 6 кг/га, фоне с внесением минеральных удобрений он увеличился у гибрида Камилла на 6 кг/га и на 8 кг/га у гибрида Кавказ 575 MB. При посеве инокулированнь семенами на фоне NP вынос фосфора был больше по сравнению с удвоен! дозой азотного удобрения, при этом более значимы различия харктерные гибрида Камилла СВ.

Вынос калия с урожаем основной и побочной продукцией в среднем за года в зависимости от фона минерального питания изменялся от 71 до 217 кг что связано с различным уровнем урожая.

В результате инокуляции семян вынос калия с урожаем увеличился на ф без удобрений на 28 кг/га у гибрида Камилла СВ и на 32 кг/га у гибрида Ка 575 MB, на фоне с внесением минеральных удобрений, соответственно, 18 и кг/га: При использовании мизорина и гумата калия на фоне с внесен минеральных удобрений происходит дальнейший рост выноса калия, кото превышал вынос, полученный при внесении двойной дозы азотного удобрения.

Таблиц

Вынос элементов питания с урожаем кукурузы, среднее за 2009-2011 гг.

Вариант (среднегодовая доза) Вынос, кг/га Азотн инде!

N03 R205 К20

Камилла СВ

1.Без удобрений 64,1 21,7 70,8 0,63

2.Мизорин 88,6 29,7 99,1 0,65

З.Р 120 118,5 43,4 128,4 0,64

4.Р 120+Мизорин 149,7 49,4 146,0 0,60

5.N 120 Р 120 180,8 54,6 161,4 0,62

6.N60P 120+ гумат калия+мизорин 186,3 60,8 187,4 . 0,62

Кавказ 575 MB

1.Без удобрений 69,9 29,7 74,1 0,61

2.Мизорин 100,0 35,6 105,9 0,60

З.Р 120 148,0 49,8 140,8 0,61

4.Р 120+Мизорин 171,1 57,9 175,2 0,62

5.N 120Р120 196,2 62,6 192,4 0,62

6.N60P 120+ гумат калия+мизорин 21-7,7 69,3 217,1 0,62

Коэффициент использования фосфора растениями кукурузы зависит инокуляции семян и гибрида кукурузы. Инокуляция гибрида Кавказ 575 увеличивает использование фосфора удобрений, е роль возрастает использовании эти гибридом азота удобрений.

Таблица 11

Затраты элементов минерального питания на получение 1 т зерна с соответствующим количеством побочной продукции, среднее за 2009-2011гг.

Вариант (среднегодовая доза) N03 Р 205 К2 0

Камилла СВ

1.Без удобрений 19,7 7,0 21,9

2.Мизорин 20,7 7,0 23,2

З.Р120 20,5 7,5 22,3

4.Р 120+Мизорин 22,8 7,5 22,2

5.Ы 120 Р 120 24,0 7,3 21,6

6.Ш0Р 120+ гумат калия+мизорин 7,3 22,6

Кавказ 575 МВ

1.Без удобрений 19,9 6,6 21,0

2.Мизорин 20,4 7,2 21,4

З.Р120 22,2 7,5 21,1

4.Р 120+Мизорин 21,7 7,4 22,4

5.К 120 Р 120 22,6 7,5 22,2

6.И60Р 120+ гумат калия+мизорин 24,0 7,5 23,0

При улучшении условий минерального питания кукурузы несколько возрастают затраты азота на формирование 1 т зерна, при этом существенного воздействия на этот показатель от биопрепарата на обоих гибридах не установлено. Норматив затрат азота составляет 20-24 кг/ г зерна для обоих гибридов.

Затраты фосфора на формирование 1 т зерна с соответствующим количеством побочной продукции при внесении фосфорного удобрения и инокуляции семян мизорином и гумата калием имеют тенденцию к росту в результате усиления поглощения его растениями и составляют для обоих гибридов 7-7,5 кг/т. .

Изменение условий минерального питания слабо отражается на показателе затрат калия на получение 1 т зерна с соответствующим количеством побочной продукции. Для обоих гибридов этот показатель составляет 21-23 кг/т.

Таблица 12

Влияние инокуляции на полевую всхожесть семян кукурузы, %_

Вариант 2010 г. 2011г. Средняя

1. Без удобрений 84/85 85/84 85/85

2.Мизорин 86/86 86/86 86/86

3. Р120 85 86 86

4ДиР,2о+ Мизорин 86 86 86

5. Р120+ Мизорин 85 86 86

6. НиР ,20 +Гум.калия+Мизорин 86 86 86

р,% 0,33 0,39 0,29

НСР0,5 0,83 0,96 0,71

Измерение линейной длины позволяет выявить воздействие экзоге! факторов на рост растений.в онтогенезе (Шевелуха, 1992). По этому показа можно оценить ростостимулирующую роль инокулянтов. Установлено, применение биопрепарата оказало положительное действие на линейную растений. Так, в фазу 10-12 листьев кукурузы в среднем за 2 года длина раст увеличилась от обработки семян мизорином на 9 см, при использов удобрений как отдельно, так и в сочетании с биопрепаратом на 11-17 см. При эффективность различных вариантов удобрения была одинаковой одинаковыми были значения длины растений изучавшихся гибридов.

5.Экономическая эффективность применения удобрений, мизорина и гумата калия под кукурузу Чтобы определить, оправдывают ли себя затраты на использо минеральных удобрений, мизорина и гумата калия получаемыми приба продукции, мы провели расчет экономической эффективности произво кукурузы.

Табли

Экономическая эффективность применения удобрений и биопрепара

мизорина и гумата калия под гибриды кукурузы

Показатель Варианты

1 III

Камилла СВ

Прибавка урожая зерна, т/га 1,02 2,48 3,27 4,22 4,9

Стоимость прибавки урожая(на зерно)тыс.руб./га 3,45 8,44 11,13 14,35 16,

Стоимость прибавки урожая(на семена)тыс.руб./га 17,27 42,21 55,65 71,76 84,

Затраты на использование удобрений и биопрепарата,тыс.руб./га 0,09 1,54 1,63 2,74 2,2

Затраты на уборку дополнительного урожая, руб./га 0,14 0,32 0,43 0,53 0,6

Всего затрат, тыс.руб./га 0,23 1,86 2,06 3,26 2,8

Чистый доход при реализации кукурузы на зерно, тыс.руб./га 3,23 6,59 9,07 11,09 14,

Чистый доход при реализации на семена, тыс.руб./га 17,04 40,36 53,59 68,50 81,

Продолжение таблицы !3

Прибавка урожая зерна, Кавка 1,39 з 575 МВ 3,10 4,25 5,06 5,88

Стоимость прибавки урожая(на 4,72 10,55 14,44 17,21 19,98

Стоимость прибавки урожая Спя семенаУгыс.руб./га 23,58 52,75 72,20 86,05 99,91

Затраты на использование удобрений и 0,09 1,539 1,629 2,738 2,235

Затраты на уборку дополнительного урожая, руб./га 0,136 0,316 1 ЯЛ 0,426 2 06 0,526 3,26 0,616 2,85

Всего затрат. тыс.руб./га Чистый доход при реализации кукурузы на 0.23 4,49 8,70 12,38 13,95 17,13

Чистый доход при реализации на семена, тыс.руб./га 23,35 50,90 70,14 82,79 97,06

Проведенные экономические ра^ы ...........-г— -

эффективности использования под кукурузу минеральных удобрений и

биопрепарата мизорин.

Затраты на использование минеральных удобрений, инокуляцию семян кукурузы и уборку дополнительного урожая в зависимости от варианта опыта,

составляют от 226 до 3264 руб./га.

С учетом этих параметров, максимальный чистый доход получен при использовании под кукурузу N 60 Р 120 гумат калия + мизорин.

Высокий чистый доход можно получить и только при инокуляции семян мизорином. Использование только его обеспечивает получение чистой прибыли 2970 руб/га при реализации урожая на кормовые и другие не семенные цели, в случае выращивания кукурузы на семена чистый доход возрастает в 2,2 раз;. Максимальный чистый, доход может быть получен, при внесении под кукурузу N 60 Р 120 и инокуляции семян мизорином. Высокие экономические показатели получены, могут быть достигнуты и при внесении под кукурузу только

минеральных удобрений.

В среднем по двум гибридам прибавка урожайности зерна от применения

удобрений и биопрепарата в годы исследований колебалась от 0,94 до 4,25 т/га,

стоимость, которой оценивается от 3196 до 14450 руб./га при реализации на

кормовые и другие не семенные цели, в случае же выращивания и реализации

семян кукурузы стоимость дополнительного полученного урожая возрастает до 15980-77250 руб./га. 21

Выводы:

1. Улучшение условий питания кукурузы за счет минеральных удобрений обеспечивает повышение сбора зерна обоих гибридов. При этом наиболее продуктивным является гибрид Кавказ 575 MB. Оба гибрида положительно отзываются на инокуляцию семян мизорином, использование которого обеспечивает рост урожайности зерна кукурузы, выращиваемой как на фоне без удобрений, так и при внесении фосфора и NP удобрений. Эффективность инокуляции выше в годы при достаточном количестве осадков в период вегетации растений.

2. Доля зерна в общебиологическом урожае кукурузы не зависит от изучаемых гибридов, она выше в неблагоприятный по погодным условиям год. При оптимальных погодных условиях вегетационного периода внесение под кукурузу NP - удобрений, а также инокуляция семян мизорином обеспечивают тенденцию к возрастанию хозяйственного коэффициента.

3. За счет инокуляции семян мизорином возрастает окупаемость фосфорного удобрения в 1,3-1,4 раза и в 1,6-1,7 раза азотно-фосфорного.

4. Применение мизорина и гумата калия оказывает такое же влияние на повышение содержание белка и жира в зерне, как и использование одного фосфорного удобрения. Дальнейшее увеличение содержание белка и жира в зерне при замене половины расчетной дозы азотного удобрения на мизории и гумат калия (вариант 6)равняется повышению данных показателей при использовании полных расчетных доз минеральных удобрений (вариант 5).

5. Применение бактериального препарата, минеральных удобрений, а также их сочетание повышает урожайность зерна кукурузы большей частью за счет увеличение массы зерен с 1 га початка (на 18-97%) нежели за счет роста количества зерен в початке (на 8-21%).

6. Под действием мизорина и гумата калия с урожаем кукурузы увеличивается вынос азота, фосфора и калия как на фоне без удобрений, так и при внесении азотного и фосфорного удобрений. На фоне N 60 Р 120 биопрепарат обеспечивает вынос урожаем NPK такой же или он превышает с удвоенной дозой азота.

7. У гибрида Кавказ 575 MB инокуляция повышает использование растениями фосфорных удобрений, а также отмечена положительная роль биопрепарата в использовании этим гибридом азотного удобрения.

8. Применение удобрений и использование мизорина. Несколько увеличивают затраты азота и практически не изменяют затраты фосфора и калия на формирование 1т зерна с соответствующим количеством побочной продукции. Для обоих гибридов они составляют 20-24 кг азота, 7-7,5 кг фосфора и 21 -23 кг калия.

9. Применение минеральных удобрений и мизорина экономически целесообразно. За счет инокуляции семян препаратом чистый доход получен при реализации зерна на несеменные цели 2970 руб./т, а при продаже его на семена он возрастает в 53 раза. Максимальный чистый доход получен при инокуляции семян мизорином и внесении минеральных удобрений под кукурузу.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. В условиях Центрального Предкавказья на маломощных черноземах с низким содержанием подвижного фосфора и высоким обменного калия в ресурсосберегающих технологиях возделывания зерновой кукурузы для получения 45-50 и/га зерна среднепоздних гибридов предлагается предпосевная обработка семян биопрепаратом мизорин.

2. Ежегодное использование фосфорного удобрения в дозе 120 кг.д.в. и сочетание данного удобрения с обработкой семян мизорином рекомендуется для повышения урожайности зерна кукурузы до 60-80 ц/га.

3. Для обеспечения урожайности зерна до 90 и более ц/га предлагается внесение минеральных удобрений М120Р120 или использование гумата калия совместно с биопрепаратом: И60Р120 + Гумат калия + мизорин обеспечивающее существенную экономию средств.

4. При расчетах доз удобрений на планируемую урожайность рекомендуется использовать следующие нормативы затрат питательных веществ на формирование 1 т зерна: N 20,4-24,0; Р205 7,0-7,8; К20 21,6-23,0. При этом норматив по азоту тем выше, чем выше планируемая прибавка урожая.

Основные положение диссертационной работы нашли отражение в следующих публикациях:

Статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ:

1. Шогенов Р. С. Влияние гумата калия и минеральных удобрений на рост и развитие позднеспелых гибридов кукурузы [Текст] / Р. С. Шогенов, М. В. Кашукоев// Вестник РАСХН. М.:-2011. -№5 - с. 38-39

2. Шогенов Р. С. Продуктивность позднеспелых гибридов кукурузы при разных режимах минерального питания в условиях горной зоны Кабардино-Балкарской Республики [Текст] / Р. С. Шогенов, М. В. Кашукоев// Вестник РАСХН. М.:-2011. -№6 - с. 38-39

Статьи в других изданиях:

3. Шогенов Р. С. Продуктивность перспективных гибридов кукурузы в зависимости от доз минеральных удобрений в условиях горной зоны КБР [Текст] / Р. С. Шогенов, М. В. Кашукоев// Агрономические науки. Нальчик: 2009-с. 175-177

4. Шогенов Р, С. Вынос азота зерном и побочной продукцией в зависимости от доз минеральных удобрений и биопрепарата флавобактерин [Текст] / Р. С. Шогенов, М. В. Кашукоев// Проблемы современного управления в агропромышленном комплексе. Владикавказ: 2010-с. 132-135

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Шогенов, Рашид Султанбекович, Астрахань

61 12-6/549

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕСИОННАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «КАБАРДИНО-БАЛКАРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ

АКАДЕМИЯ ИМ.ВМ. КОКОВА»

На правах рукописи

ци^А

ШОГЕНОВ РАШИД СУЛТАНБЕКОВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ПРОДУКТИВНОСТИ И КАЧЕСТВА ЗЕРНА КУКУРУЗЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ, МИЗОРИНА И

ГУМАТА КАЛИЯ ГОРНОЙ ЗОНЕ КАБАРДИНО-БАЛКАРСКОЙ РЕСПУБЛИКИ

Специальность 06.01.01-общее земледелие

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных

наук, профессор Кашукоев М.В.

Астрахань-2012

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ......................................................................................3

ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1. Биологические особенности кукурузы и потребность в элементах минерального питания.........................................................................5

1.2. Отзывчивость кукурузы на удобрения................................................8

1.3. Азотфиксация в посевах небобовых культур.........................................16

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Почвенные и климатические условия................................................28

2.2. Схемы и методика проведения опытов..............................................40

2.3.Характеристика объектов исследований.............................................45

ГЛАВА 3. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КУКУРУЗОЙ ЭЛЕМЕНТОВ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ

3.1. Вынос с урожаем азота, фосфора и калия в зависимости от использования удобрений, биопрепарата и гумат калия..............................47

3.2. Действие гумата калия,мизорина и удобрений на концентрацию

элементов питания в растения кукурузы в период вегетации.........................74

Заключение...........................................................................................................78

ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИЙ И БИОПРЕПАРАТА НА УРОЖАЙНОСТЬ ГИБРИДОВ КУКУРУЗЫ

4.1. Элементы структуры урожая...........................................................81

4.2. Урожайность гибридов при разных системах удобрений........................85

Заключение.....................................................................................97

ГЛАВА 5. КАЧЕСТВО ЗЕРНА КУКУРУЗЫ В ЗАВИСИМОСТИ

ОТ УСЛОВИЙ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ.....................................99

5.1. Особенности накопления нитратов в растениях кукурузы от уровня

минерального питания......................................................................106

Заключение....................................................................................ИЗ

ГЛАВА 6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ, МИЗОРИНА И ГУМАТА КАЛИЯ

ПОД КУКУРУЗУ............................................................................П5

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.............................................................................П8

ВЫВОДЫ.....................................................................................П9

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ.................................................121

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ................................122

ПРИЛОЖЕНИЯ.............................................................................137

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. В Кабардино-Балкарской Республике кукуруза является ведущей сельскохозяйственной культурой, зерно которой используется в пищевой и перерабатывающей промышленности, применяется для, корма животным. Здесь производится значительное количество семенной кукурузы для регионов Российской Федерации. В этой связи получение устойчивых экономически выгодных урожаев является настоятельной необходимостью.

Уровень урожайности кукурузы определяется технологией ее выращивания, среди элементов которой условия минерального питания занимают одно из ведущих мест. Для формирования высоких, стабильных урожаев зерна необходимо достаточное количество питательных веществ. Однако в регионе в последние годы применение минеральных и органических удобрений под кукурузу, как и под другие культуры, резко сократилось. Одним из путей, обеспечивающих потребность растений в азоте, является использование в земледелии препаратов ризосферных диазотрофов, которые наряду с фиксацией азота, продуцируют физиологически активные вещества, а также усиливают поглощение инокулированными растениями элементов минерального питания из почвы. Кукуруза, относящаяся к культурам С4 типа фотосинтеза, в отличие от других злаковых культур, в большей степени реагирует на инокуляцию ассоциативными диазотрофами.

Цель и задачи исследований. Основная цель - работы изучить влияние препарата ризосферных диазотрофов мизорина и гумата калия на урожай и качество зерна гибридов кукурузы и использование растениями элементов питания. Для этого предусматривалось решение следующих задач:

1. Определить влияние мизорина и гумата калия на урожайность зерна двух гибридов кукурузы в зависимости от фона минеральных удобрений.

2. Исследовать действие биопрепарата на показатели качества зерна кукурузы.

3.Установить действие минеральных удобрений, биопрепарата и гумата калия на использование кукурузой элементов питания и уточнить нормативы затрат ИРК для получения 1 т зерна.

4.Дать экономическую оценку использования под кукурузу минеральных удобрений, биопрепарата и гумата калия.

Научная новизна. Впервые в регионе проведена агрономическая оценка использования мизорина и гумата калия под гибриды кукурузы. Предпосевная инокуляция семян обеспечивает достоверный рост урожая зерна как без удобрений, так я на фоне их внесении. Выявлены особенности действия биопрепарата на урожайность зерна кукурузу в зависимости от условий увлажнения, эффективность препарата значительно выше при оптимальных погодных условиях вегетационного периода, эффект его снижается при дефиците атмосферных осадков. Увеличение урожайности зерна кукурузы от биопрепарата происходит в результате улучшения условий минерального питания растений в период вегетации и стимулирующего действия микроорганизмов на растения. Применение биопрепарата равноценно с минеральными удобрениями влияет на показатели качества зерна кукурузы.

Практическая значимость состоит в обосновании роли препаратов для повышения урожайности зерна кукурузы в условиях региона. Использование мизорина и гумата калия при дефиците минеральных удобрений позволяет получать устойчивые урожаи зерна кукурузы. Уточненные параметры затрат элементов питания на получение 1 т зерна и коэффициенты их использования из удобрений являются нормативной базой при расчете доз удобрений на планируемый урожай. Высокая агрономическая и экономическая эффективность использования гумата калия, мизорина и минеральных удобрений под кукурузу подтверждает необходимость их применения в хозяйствах различной собственности.

ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1. Биологические особенности кукурузы и потребность в элементах минерального питания Кукуруза - одна из высокоурожайных культур разностороннего использования. Зерно кукурузы характеризуется высокими кормовыми достоинствами: 1 кг содержит 1,3 кормовых единиц. В зерне кукурузы 65-70 % безазотистых экстрактивных веществ, 9-12 % белка и 4-5 % жира и очень мало клетчатки. Как высоко энергетический корм зерно кукурузы пригодно для кормления всех видов животных и птицы. Наряду с высокими кормовыми достоинствами кукуруза - немаловажный продукт питания (Жеруков, 2000). Кукуруза теплолюбивая культура. Сумма активных температур (выше +10°С) для оптимального роста и развития составляет 1800-2000 °С. Минимальная температура для начала прорастания семян +9... 10° С. Однако при такой температуре семена прорастают медленно, значительная их часть поражается болезнями, всходы изреживаются и задерживаются в росте. Поэтому оптимальная температура, когда почва, на глубине заделки семян прогревается до +14-16 °С. Оптимальные температуры почвы, при которых кукуруза нормально развивается, составляют по фазам: выметывание метелки +26-28 °С, цветение +28-32 °С, формирование зерна +22-24 °С. При более высоких температурах рост и развитие растений ускоряется, а при пониженных -замедляется (Андриенко, Куперман, 1959; Эржибов, Ханиев, Тхамоков и др., 2000).

Кукуруза сравнительно засухоустойчивое растение. За период от всходов до образования 15 листьев (37-38 суток) среднеспелые гибриды потребляют 78% общего расхода воды (Жеруков, 2000). Общее потребление воды за период вегетации составляет 270 ц на 1 ц сухого вещества (Эржибов, Ханиев, Тхамоков

и др., 2000). За период от образования 15 листьев до середины молочной

5

спелости (около 40 суток) кукуруза потребляет 6973%, от середины молочной до полной спелости зерна (30-35 суток) - 20-22%.

Наибольшее количество воды кукуруза расходует в течение 30-суточного критического периода, начинающегося примерно за 10 суток до выбрасывания метелки. Недостаток шага в почве в период максимального водопотребления, особенно при сочетании с воздушной засухой, вызывает увядание растений, снижение активности фотосинтеза, преждевременное подсыхание листьев, нарушение процессов оплодотворения и формирования зерна. Недостаточная влажность почвы в более поздний период приводит к снижению урожая вследствие неполноценного налива семян.

По обобщенным данным Кабардино-Балкарского НИИСХ и Кабардино-Балкарской ГСХА (Хачетлов, 2000) для формирования 1 т зерна кукурузы с соответствующим количеством побочной продукции выносится 30 кг азота, 10 кг фосфора, 30 кг калия, а также 28 г цинка, 6 г меди, 94 г марганца.

Установлено, что кукуруза при урожае зерна 60-70 ц/га поглощает из почвы 150-160 кг азота, 50-60 кг фосфора и 150 кг калия.

В ходе вегетации кукурузы соотношение между N, Р, К в надземных частях существенно изменяется (Церлиш, 1990), однако важнейшее значение в питании кукурузы принадлежит азоту.

Азот - это важнейший элемент питания растений, имеющий большое общебиологическое значение (Кореньков, 1991; 1999). Без азота не может быть белка, а без белка - жизни (Прянишников, 1953).

Особенно важна роль этого элемента на ранних этапах вегетации. При недостатке азота в ранний период вегетации замедляется рост растений и образование хлорофилла, снижается интенсивность фотосинтеза и белкового обмена. Нарушение жизненных процессов вследствие азотного голодания вызывает желтение листьев, преждевременное их отмирание, что отрицательно

сказывается на продуктивности растений и качестве зерна (Павлов, 1967; Церлинг, 1990).

В тоже время при избытке азота в почве медленно прорастают семена и запаздывают всходы, увеличивается расход влаги на транспирацию, снижается устойчивость растений к вредителям и болезням.

Кукуруза интенсивно усваивает азот в начале вегетации и в период выметывания метелок - цветения. После начала молочно-восковой спелости зерна поступление азота резко сокращается. Максимальное потребление азота отмечается в течение 2-3 недель перед выметыванием. Критический период в формировании высокого урожая - образование листьев и фаза 6-7 листьев, когда формируется початок.

Азот отличается от других элементов питания высокой мобильностью в почве, большим разнообразием форм, способностью к сравнительно быстрой трансформации, которая определяется водным и тепловым режимом почвы, характером растительного покрова, уровнем применения удобрений и мелиорантов (Башкин, 1987).

Кукуруза относится к числу культур, остро реагирующих как на дефицит, так и на избыток элементов питания в почве. Несбалансированность обеспечения этой культуры азотом и фосфором негативно влияет на уровень корневого питания, рост и развитие растений в начале вегетации (Мосолов, 1979). Потребление питательных веществ растениями в значительной мере определяется также состоянием водного и температурного режима, освещенностью посевов. Так, кукуруза, выращенная в вегетационных опытах на черноземе, при влажности 70 % ПВ усвоила в 2,7 раза больше азота и фосфора, нежели при дефиците влаги (40 % ПВ). При слабой освещенности кукурузы наиболее сильно угнеталось потребление фосфора, затем - азота, в то время как усвоение калия в этих условиях понижалось в гораздо меньшей степени (Журбинский, 1965).

К настоящему времени накоплен большой экспериментальный материал, свидетельствующий об улучшении режима минерального азота во всех почвах региона под влиянием азотных удобрений. Установлено, что минеральные и органические удобрения повышают содержание в почве нитратного и обменного аммонийного азота (Маелова, 1971; Емельянова, 1985), фиксированного аммония (Кореньков, 1991) оказывают влияние на качественный состав органических соединений почвенного азота. Исследованиями на черноземных почвах (Кочертик, 1956; Бурлакова, 1957; Гам-зиков, 1971) установлено, что основным источником азотного питания растений является нитратный азот. Установлено, что уровень содержания нитратного азота в слое почвы 0-40 см весной перед посевом сельскохозяйственных культур или поздно осенью перед уходом в зиму является диагностическим показателем обеспеченности растений азотом.

При внесении азотных удобрений в системе почва - растение образуется дополнительное количество минерального азота почвы (добавочный или "экстра" - азот). Работами (Кудеярова , 1989; ТепИшоп, 1985; Помазкииа, 1985) показано, что величина "экстра" - азота зачастую тесно коррелирует с прибавкой урожая, получаемой от азотных удобрений.

1.2. Отзывчивость кукурузы на удобрения

Вопросы рационального применения удобрений являются в настоящее время проблемой в решении задач по повышению урожайности кукурузы. По данным Е.В.Агафонова и Л.А. Батакова (2000) существующие рекомендации по внесению удобрений не учитывают биологических особенностей сортов и гибридов, различающихся длительностью вегетационного периода, характером потребления питательных веществ.

В работах (Илюшкина, 1974; Дьячкова, 1975) отмечается, что гибриды и

сорта кукурузы разной скороспелости неодинаково реагируют на уровень

8

корневого питания: позднеспелые формы, как правило, более отзывчивы на удобрения, чем раннеспелые. Среднеранние гибриды больше поглощают до выметывания и меньше после молочно-восковой спелости, чем позднеспелые гибриды. Связано это с более активным накоплением биомассы раннеспелым гибридом в начальный период и сокращением длительности последующих этапов онтогенеза. По сравнению со средне-поздними, скороспелые гибриды более потребляют калий в начальный период роста и развития и меньше в конце вегетации (Куница, Патова, 1992).

В опыте на обыкновенном черноземе Украины (Кузин, Чернявская, 1977) выявлены значительные различия между гибридами кукурузы по их реакции на внесение удобрений и существенная разница в питании гибридов в зависимости от погодных условий. Наибольшую прибавку из пяти изучаемых гибридов обеспечили более ранние на фоне N6oP30 и N60P30K30.

На обыкновенном и карбонатном черноземе Центральной зоны Молдавии (Бухара, Жаку, 1975) наибольшие прибавки урожая зерна позднеспелого гибрида югославкой селекции ЗПСК-1 получены при внесении N45P60K60 и N60P90. То есть в этой зоне оптимальное соотношение азота и фосфора равно 1:1,3 или 1:1,5 и в целом значительно ниже необходимая доза азота. У среднепозднего гибрида венгерской селекции МВСК 530 наибольшая прибавка урожая зерна получена под действием N60P90- 13,7 ц/га и Р60- 12,4 ц/га.

В северной степи Украины на обыкновенном черноземе (Кизяков, Кротинов, 1986; Гетманец, Золотой, Чернявская, Пономаренко, 1985) получено увеличение урожайности зерна у всех изучаемых гибридов от внесения N45P45K45. Слабее реагировал на внесение этой дозы удобрений среднеспелый гибрид интенсивного типа Днепровский 505. Наиболее эффективно использовали питательные вещества почвы и удобрений растения среднераннего гибрида Пионер 3978. Среднеспелый гибрид Кукурузы

Краснодарский 436 был более отзывчив на внесение азотных удобрений (N60. 135) в сочетании с умеренными дозами PK.

Исследования, проведенные на темно-каштановой почве Ростовской области (Агафонов, Батаков, 2000) с различными по скороспелости американскими гибридами кукурузы показали, что при выращивании на силос среднеспелого гибрида максимальную урожайность обеспечивает применение Н60Р6(>Кбсь на зерно- N60P60- Для среднепозднего гибрида, выращиваемого на силос, оптимальное соотношение- 1,5:1,5:1 (N90P90K60X на зерно- 1:1:1. При возделывании позднеспелого гибрида на силос и на зерно наибольшая продуктивность получена при внесении N 30 Р® Р 10 2n 5. При этом в условиях острого дефицита влага урожайность зерна при внесении удобрений была ниже, чем на контроле без удобрений, во влажные годы азотное удобрение обеспечивало существенное увеличение сбора зерна всех гибридов кукурузы.

Различное реагирование гибридов кукурузы на погодные условия, а также на условия минерального питания и внесение удобрений связано с наступлением фаз начала формирования початков (Крамарев и др., 1999). У раннеспелых гибридов формирование початков совпадает с развитием 5-6 листьев, среднеранних и среднеспелых - 7-8 листьев, среднепоздних - 7-8 листьев.

Поскольку отличающиеся по скороспелости гибриды кукурузы имеют различную листовую поверхность, при улучшении обеспеченности растений элементами минерального питания за счет внесения минеральных удобрений возрастает поглощение прямой ФАР с 80-85 % (контроль) до 98%