Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИИ И ДРУГИХ АГРОТЕХНИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ НА УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО ПРОДУКЦИИ АФРИКАНСКОГО ПРОСА И АГРОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДЕРНОВО-ГЛЕЕВОЙ ОПОДЗОЛЕННОЙ ПОЧВЫ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИИ И ДРУГИХ АГРОТЕХНИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ НА УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО ПРОДУКЦИИ АФРИКАНСКОГО ПРОСА И АГРОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДЕРНОВО-ГЛЕЕВОЙ ОПОДЗОЛЕННОЙ ПОЧВЫ"



На правах рукописи

РАМАНОВА ТАТЬЯНА ДЖЕМ А ЛИ ЕВ НА

ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИЙ И ДРУГИХ АГРОТЕХНИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ НА УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО ПРОДУКЦИИ АФРИКАНСКОГО ПРОСА И АГРОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДЕРНОВО - ГЛЕЕВОЙ ОПОДЗОЛЕННОЙ ПОЧВЫ

Специальность 06.01 04, - агрохимия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственны к наук

Владикавказ - 2005

Рабата выполнена на кафедре агрохимии и почвоведения ФГОУ ВПО «Горский государственныЙ аграрный университет».

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор. Заслуженный работник высшей школы РФ, Заслуженный деятель науки PCO - Алания Дзанагов Созырко Хасанбекович.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Албегов Р,Б. кандидат сельскохозяйственных наук Сокаев К.Е,

Ведущая организация: Северо-Кавказский научно-исследовательский инсгитут горного и предгорного сельского хозяйства

Защита диссертации состоится «30» июня 2005 г. в 11,00 часов на заседании диссертационного совета ДМ 220.023.01 при ФГОУ ВПО «Горский государственный аграрный университет» по адресу: 362040, г. Владикавказ, ул. Кирова, 37, конференц-зал Дворца культуры Горского ГАУ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета. Автореферат разослан » 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного У

совета кандидат с.х. наук доцент Хадмкова Т,Б.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Одним из важных направлений научно-технического прогресса в ра стен не вод стве является расширение видового состава возделываемых растений путем вовлечения новых нетрадиционных видов, обладающих повышенным уровнем хозяйственно- полезных признаков и адаптивности к неблагоприятным факторам внешней среды.

Особенно большой интерес представляет нетрадиционная кормовая культура семейства злаковых - африканское просо.

Важным показателем эффективности применения африканского проса, пригодного для использования на кормовые цели, являются опенка химического состава и качества, а также урожайность.

При ежегодном выращивании сельскохозяйственных культур естественное плодородие почвы постепенно ис гошается, снижается содержание гумуса и основных питательных вешеств, ухудшаются водно - физические, физические и физико - химические свойства почвы. Следствием этого является снижение их урожайности, а также качестна получаемой продукции.

Для предотвращения vnix негативных явлений необходимо применение удобрений, причем оно должно быть рациональным, научно- обоснованным, экологически безопасным для окружающего мира.

Важным фактором повышения продуктивности африканского проса является система удобрения. В настоящее время эти вопросы являются неизученными, в частности, в лесолуговой зоне PCO - Алания нл дерново -глеевых почвах. Особенно не изучены нетрадиционные удобрения, менее дорогие и более доступные. В этой связи считаем актуальным изучение эффективности применения минеральных, органических удобрений, цеолита, гумата калия, сульфата церия под африканское просо.

Цель и задачи исследований. Целью наших исследован uff является изучение особенностей развития и формирования урожая африканского проса, а также влияния минеральных, органических удобрений, цеолита, гумата калия и сульфита церии на урожайность, качество продукции африканского проса и эффективное плодородие дерново - глесвой почвы. Изучение этих вопросов имеет значение не только в агрономическом, но и в экологическом аспектах вследствие возникновения опасности загрязнения окружающей среды нитратами и другими соединениями при внесении высоких доз удобрений, * В задачу исследований входили следующие вопросы: 1. Изучить действие минеральных, органических удобрений, цеолита, гумата калия, сульфата церия на водный и—питательный..режим, дерново -глеевых оподзоленных почв. ЦНБ МСХА

фонд № —

2. Изучить ростовые процессы и фотосиктетическую деятельность посевов африканского проса и потребление растениями питательных элементов в зависимости от удобрений.

3. Изучить влияние удобрений, цеолита, гумата калия и сульфата церия на урожайность, структуру урожая и качество продукции африканского проса.

4. Изучить влияние сроков сева и площади питания на рост и урожайность африканского проса,

5. Рассчитать баланс и коэффициенты использования питательных веществ растениями из удобрений.

6. Установить экономическую и энергетическую эффективность применения удобрений, цеолита, гумата калия и сульфата церия.

Научная новизна исследований. На дерново-глеевой почве РСО • Алания впервые установлено влияние минеральных, органических удобрений, цеолита, гумата калия и сульфата церия на продуктивность африканского проса; показана возможность получения высоких урожаев с хорошим качеством растениеводческой продукции; установлена величина выноса основных питательных элементов и вычислены коэффициенты их ис пользования из удобрений; определена экономическая ц энергетическая эффективность применения цеолита, гумата калия и сульфата церия.

Практическая ценность. На основании количественной оценки действия минеральных, органических удобрений, цеолита, гумата калия и сульфата церия на урожайность зерна и зеленой массы африканского проса и его качество, динамику пищевого режима почвы и обобщения других результатов исследований рекомендовано на дерново-глееиой почве вносить комплексное удобрение нитроаммофоску из расчета NijmPinuKiuu, гумат калия, цеолит в дозе 5 т/га и сульфат церия. Это способствует улучшению экологической обстановки, повышению эффективности удобрений и получению высоких урожаев африканского проса с хорошим качеством.

Апробации работы. Результаты исследований доложены на IV и V Северо-Кавказской региональной конференции «Студенческая наука -экологии России» СКГТУ (2004 и 2005 гг.), па 1-ой Международной дистанционной конференции «Актуальные и новые направления сельскохозяйственной науки» ГГАУ (2005 г.).

Структура н объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литератур:,:, S глаз, выводов, рекомендаций производству, списка использованной литературы и приложений. Список использованной литературы включает 168 наименований, в том числе 20 зарубежных авторов. Работа изложена на 276 страницах машинописного текста, содержит таблиц 47, рисунков 15, приложений 126.

Условия и методика проведения исследований. Полевые исследования проводились в 2002 - 2004 гг. на опытном участке НИИ биотехнологии Горского ГАУ, расположенном в лесолуговой зоне Северной Осетии - Алании.

Почва опытного участка - дерново - глее пая оподзоленная, в профиле которой преобладает фракция физической глины; имеет сильно гумусированньш верхний горизонт (8-9 % гумуса), богата валовыми формами азота (0,10- 04R %), фосфора (0,25- 0,33 %), калия (2,2-2,4 %); с глубиной содержание их снижается; легкогидравизуемого азота — 5-6 мг/100 г почвы (по Троугу), подвижного фосфора 7-Ю мг/100 г почвы, обменного калия 7-Ю мг/ЮО г почвы (по Бровкнной). Степень насыщенности основаниями 52-75 %, рНси.4,0-4,7, гидролитическая кислотность 10-[5 мэкв/lOQ г почвы.

Метеорологические условия и годы исследований сложились следующим образом: в 2002 году осадков за вегетационный период выпало 1025 мм, что выше нормы на 46 %. В 2003 году за вегетационный период выпало 725,0 мм, что составило 103 % к норме. Осадков за вегетационный период в 2004 голу выпало 929 мм, что составляет 132,2 % к норме.

Средняя температура воздуха за вегетационный период п 2002 году составила 14,7 °С, что соответствует норме. Погодные условия 2003 года были более благоприятными, чем в 2002 году и средняя температура за вегетационный период составила 15.2 ftC, что на 0,6 °С выше кормы. Температура в 2004 году в среднем за вегетацию составила 14,9 °С, что на 0,1 °С выше нормы.

Схема и пленою опыта 1 приведена в таблицах 1-6.

В опыте 2 изучали 3 срока ссия: 30 рпреля, 12 мая и 22 мая.

В опыте 3 изучали 3 способа сова: междурядья 60x30 см, 45x15 см и 22x15 см.

IÍ опыте 4 изучали 2 концентрации раствора сульфата церия: контроль, 0,1 % раствор, 0,4 % раствор сульфата церия.

В лабораторном опыте было изучено влияние раствора сульфата церия (IV) с концентрацией 0,01 % на прорастание семян и рост растений кукурузы, овса, хлопчатника, африканского проса,

В опытах использовали следующие удобрения: нитроаммофоска марки 16-16-16, полуперепрееший навоз, цеолит Заманкул, гумат калия и сульфат церия. Удобрения вносили вручную вразброс перед посевом весной, а навоз осенью под зяблевую вспашку. В фазу кущения проводили подкормки растворами гумата калия и сульфата церия вручную. Урожай убирали вручную. Урожайные данные подвергли математической обработке методом дисперсионного анализа по Б. А. Доспехов у {1979).

В течение вегетации проводили фенологические наблюдения, отбор почвенных и растительных образцов в двух несмежных повторностях. В отобранных почвенных образцах (из слоев 0-20 см и 20-40 см) определяли:

1. Влажность - методом высушивания, ГОСТ 1396.3 -92 (27548-97);

2-Нитратный азот—по Грандваль —Ляжу, ГОСТ (26951 -86);

3. Аммонийный азот-по Коневу в модификации ЦИНАО (ГОСТ-26489);

4. Подвижный фосфор — по Чириковугв модификации ЦИНЛО (ГОСТ 26204);

5. Обменный калий - по Чирикову в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26204).

Одновременно с почвенными образцами отбирали растительные, в которых определяли фотосинтетичсскую деятельность растений по методике А.Л. Ннчипоровича (1961), площадь листьев весовым методом с помощью высечек. В воздушно - сухих растительных образцах определяли содержание азота, фосфора и калия методом мокрого озоления, сырой протеин - по Късльдалю (ГОСТ 1396.4 (28074-89)), сырой жир методом обезжиренного остатка экстрагированнем в аппарате Сокслета (ГОСТ 13496.95), сырую клетчатку по Геннебсрьу и Штоману (модификация ЦИНА.О, ГОСТ 1396.2-91), сырую золу методом сухого озоления при температуре 400-450 °С, ГОСТ 26226-95), БЭВ - расчетным путем, кальций - обменным методом, белковый азот по Барнштсйну.

Баланс и коэффициенты использования питательных элементов рассчитывали разностным методом, энергетическую и агроэкономическую эффективность удобрений по методике, описанной В.Г. Минссвым (1993),

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. Динамика влажности и пищевого режима почвы

Влажность почвы под африканским просом. Результаты наших исследований показали, что влажность почвы имела тенденцию уменьшения от всходов к уборке, достигла минимума в фазу молочно- восковой спелости, затем постепенно повышалась и достигла максимума в период полной спелости зерна.

Удобрения не оказывали существенного влияния на сезонный ход днпамикн влажности почвы. Однако на удобренных вариантах за вегетацию в 0-40 см слое почвы влажность была ниже, чем на контроле, особенно на тех вариантах, где растения развивались лучше и больше расходовали влагу.

На вариантах с цеолитом (2,5 н 5 т/га) в слое почвы 0-40 см в среднем за вегетацию содержалось влаги 20,6 % и 21,7 % соответственно, то есть чуть

больше, чем на контроле. Это объясняется способностью цеолитов удерживать влагу в верхних слоях почвы.

Изменение пищевого режима почвы в зависимости от удобрений. Все удобренные варианты превосходили контроль по накоплению аммиачного азота в 0-40 см слое почвы. На первом месте в среднем за вегетацию стоит вариант Ы|яиРщоК.|ко. на втором - вариант с 2-х кратной обработкой гуматом калия на фоне МмРп5Км

Варианты с цеолитом (2,5 и 5 т/га) тоже отличаются повышенным содержанием аммиачного азота на протяжении всего вегетационного периода. Так, на варианте цеолит (5 т/га) содержание в фазу кущения составило

23,4 мг/100 г почвы в среднем за 3 года. На варианте ЫфоРздКзд + предпосевная обработка ссмян ^ подкормка гуматом калия этот показатель составил 24,9 мг/100 г почвы.

Внесение удобрений способствовало повышению содержания N-N03 в почве. На варианте Г^Р^оКт в 0-40 см слое почвы содержание N-N0} составило 6,2 мг/100 г. Уменьшение нитратного азота наблюдалось вплоть до полной спелости растений. На варианте цеолит (5 т/га) этот показатель составил 5,1 мг/100 г почвы. На варианте ЫэиРдаКэо + предпосевная обработка семян + подкормка гуматом калия нитратного азота в почве было в 2,5 раза больше, чем на контроле.

Подвижного фосфора в почве весной содержится несколько больше, чем осенью. Это объясняется тем, что в первый период вегетации африканское просо потребляет питательные вещества в незначительном количестве. От фазы кущения до выметывания идет резкое снижение содержания подвижного фосфора в почве. Фосфор больше усваивается в период цветения -мол очно - восковой спелости.

Удобрения положительно влияли на содержание подвижных фосфатов в почве. На варианте МщоРш^чка в среднем за 3 года содержание подвижного фосфора в среднем за вегетацию составило 15,8 мг/100 г почвы, тогда как на контроле 8,9 мг/100 г почвы. Заметное влияние на содержание подвижного фосфора в почве оказал цеолит. Так, на варианте цеолит (5 т/га) в среднем за вегетацию содержание подвижного фосфора составило 14,7 мг/100 г почвы. На варианте ЫэдРадКэд + предпосевная обработка семян + подкормка гуматом калия в слое почвы 0-40 см в среднем за 3 года подвижного фосфора содержа;!ось 16,0 мг/100 г почвы, ИяоРаоКяо + сульфат церия - 13,6 мг/100 г почвы.

Удобрения способствовали некоторому повышению содержания обменного калия в почве. (Ганбольшее количество его за период наблюдения обнаружено по вариантам МшРниК!!» , И^РчоКад + предпосевная обработка семян + подкормка гуматом калия, МооР«оК<>& + сульфат церия и цеолит (5 т/га).

На варианте Г^зоРшК^ в среднем за 3 года в 0-40 см слое почвы содержание обменного калия составило 13,3, Ы^РзоКад + предпосевная обработка семян + подкормка гуматом калия — 9,1, цеолит {5 т/га) - 8,7 мг/100 г почвы, тогда как на контроле было 7,1 мг/100 г почвы. ■

Таким образом, применение удобрений, цеолита, гумата калия и сульфата церия способствовало накоплению усвояемых форм азота, фосфора и калия в почве. Благоприятное влияние удобрений на азотный, фосфорный и калийный режим почв обеспечивает более энергичный рост и развитие растений.

2. Рост и развитие растений и потребление им» питательных элементов

(1 »с мол огня развития растений. Наши исследования показали, что всходы па контроле появились через 9 дней, а на удобренных вариантах через 8 дней. Внесение минеральных, органических удобрений, цеолита, гумата калия и сульфата церия заметно сокращает продолжительность вегетационного периода (на 4-8 дней).

Фенологические наблюдения, проводимые на делянках с шириной междурядья 60x30см, показали, что растения здесь более мощные и высокие, а метелки — крупные. На делянках с шириной междурядья 60x30 и 45x15 см »сходы появились через 5 дней, с шириной междурядья 22x12 см - через 6 дней.

В среднем за 3 года на варианте 60x30 см растения африканского проса достигают полной спелости на 11 дней раныце, чем на варианте 22х 15 см.

Наступление фсиофаз растений также зависят от сроков сева. Наиболее благоприятные условия для прорастания семян и формирования всходов сложились при сроке сева в конце апреля.

Наиболее интенсивно росли и развивались растения африканского проса па вариантах ^»оРккДСио. МздРадКад + предпосевная обработка семян + подкормка гуматом калия, неолит (5 т/га) и ИздЯтоК^ + церий (IV),

Динамика ростовых процессов. В среднем за 3 года на контроле к фазе кущения растения африканского проса имели высоту 82 см. Далее темпы роста повышались, и ко второму сроку наблюдений высота растений достигла 213 см. Максимальная высота^ растений была достигнута в фазах цветения - молочно-восковой спелости - 265 см.

На удобренных вариантах растения росли более энергично и были значительно выше, чем на контроле. Особенно интенсивно они росли на варианте НшоРц^Кш, на котором они достигли высоты 317 см; Ы^РэдКм + предпосевная обработка семян + подкормка гуматом калия - 302 см, на варианте цеолит (5 т/га)- 303,5 см, а на варианте с сульфатом церия 282 см, что на 48 см выше, чем на контроле.

Формирование сухого вешесгва. Темпы накопления, сухого вещества в течение вегетации были неодинаковыми. На контроле накопление сухого вещества происходило медленно и к фазе полной спелости достигло 72,8 ц/га (табл. 1).

Аналогичная картина наблюдалась и на. удобренных вариантах, но растения накапливали значительно больше сухого вещества. Особенно •эффективным оказался вариант М|;аР5аг,К1ко> на котором к уборке содержание сухого вещества составило 173,2 ц/га, что па 100,4 ц/га больше, чем на контроле.

Таблица 1

Динамика накопления сухого вещества целым растением африканского проса, ц/га, среднее за 3 года

Варианты Кушение Выметив ание Цветение Мо.ючно- | восковая спелость Полная спелость

Контроль 3,1 34,! 54,7 66,4 72,8

4,3 39,4 57,0 71,5 77,0

^(яоРщоЬ^ки 11,5 78,7 138.3 160,8 173,2

Навоз (30 т/га) 5,2 50,0 70,4 84.8 89,8

Цеолит(2,5 т/га) 4.6 43,7 63,5 78,9 83,3

Цеолит (5 т/га) 6,6 70,0 95,4 109,2 116,4

МздРчоКчо + предпосевная обработка семян гуматом калия 5.2 53,2 71,7 89,8 96.7

М'щРадКад + подкормка калия 6,4 60,9 86,1 103,6 110,8

предпосевная обработка семян +подкормка гуматом калия 8,3 70,1 103,4 119,3 130,7

Н^Р^Кад + церий (ГУ) 5,1 55,3 70,3 85,4 91,5

На втором месте находится вариант с двойной обработкой гуматом калия, на третьем - церий.

Цеолит, особенно в дозе 5 т/га, способствовал значительному увеличению темпов накопления сухого вещества на протяжении всей вегетации.

Применение сульфата церия способствовало большему накоплению сухого вещества растениями по сравнению с ИадРадК^.

Динамика потребление питательных элементов. Наши исследования показали (табл. 2), что на контроле относительное содержание ЫРК. в растениях (в среднем за 3 года) от начала вегетации к концу постепенно уменьшалось. Такал же картина наблюдалась и на удобренных вариантах, однако содержание питательных элементов в растениях было выше, чем на неудобренном контроле. Вариант ^мАиДСцю отличался большим содержанием ИРК в растениях, чем другие варианты.

Динамика нарастания ассимиляционной поверхности листьев и фотосинтетическая деятельность посевов африканского проса. Величина и качество урожая в большой степени обусловливаются работой фтоеинтетического аппарата.

Данные таблицы 3 показывают, что ассимиляционной поверхности растений на неудобренном варианте увеличивалась от кущения до цветения, после чего к уборке она несколько уменьшалась. Аналогичная динамика наблюдалось и на удобренных вариантах, которые в разной мере превосходили контроль. Двойная доза значительно превосходила одинарную. Остальные варианты уступали двойной дозе, но имели явное преимущество перед Ь'иРмКзд- На фоне одинарной дозы значительный аффект проявили все варианты с обработкой гуматом калия и сульфатом церия. Высокоэффективной была и двойная доза неолита, занявшая третье место после МцюРщоКш и варианта с двойной обработкой гуматом калия.

Применение удобрений способствовало не только росту площади листьев, по и увеличению фотосинтетичсского потенциала (ФП) (табл. 3).

Суммарный ФП по варианту И^Р^Кки) равен 6,3 млн. м2/га, что на 2,3 млн. м2/га больше, чем на контроле. Ему незначительно уступал вариант с двойной обработкой гуматом калия, а также неолит (5 т/га).

Продуктивность посевов зависит не только от величины листовой поверхности, но и от фотосинтетической деятельности поверхности листьев.

Для характеристики продуктивности работы листьев принимают такой показатель как чистая продуктивность фотосинтеза (ЧПФ), который в течение вегетации изменялся следующим образом: в начале она была невысокой, затем в период от цветения до мол очно- восковой спелости зерна достигает наибольшей величины и к концу вегетации снижается.

Продуктивная работа листьев снижается по мере улучшения минерального питания, поэтому наибольшая величина ЧПФ оI мечена на контроле (12,1 г/м2/сутки). Внесение Ь'иоРжоК^о снижает ЧПФ, на 3,2 г/м' сутки по сравнению с ЫздРздКзд-

Динамика потребления М, Р3О;, КгО целыми растениями африканского проса в зависимости от удобрений, %, среднее за 3 года

Варианты Кушепие Выметывание Цьегекис Мол очно-восковая спелость Полная спелость

N Р,0, К,0 N Р:0; К,0 N Р;0, N Р-О, К,0 N К30

Контроль 2,04 0,2! 1,37 2,01 0,18 из [,93 0,15 1,29 1,89 0,11 1,26 1,88 0,08 1,26

ЫщР^Квс! 2,09 0,24 1,51 2,05 0,22 1,40 1,96 0,18 1,41 1,93 0,15 1,34 1,92 0,13 1,33

2,36 0,35 1,83 2,33 0,32 1,78 2,32 0,29 1,73 2,28 0Д6 1,72 2,27 0,24 1,72

Навоз (30 т/га) 2,20 0,30 1,57 2,17 0,25 1,53 2,12 0,23 1,52 2,10 0,20 1,50 2,08 0,17 1,51

Цеолит (2,5 т/га) 2,22 0,26 1,55 2,15 0,23 1.« 2,12 0,21 1,40 2,04 0,18 1,38 2,01 0,16 1,37

Цеолит (5 т/га) 2,27 0.31 1,67 2,24 0,26 1,65 2,21 0,24 1,64 2,1В 0,21 1,60 2,17 0,19 1,60

предпосевная обработка семян гуматом калик 2,22 0,26 1,51 2,16 0,23 1,47 2,12 0,20 1,45 2,07 0,17 1,41 2,05 0,06 1,41

НоиР^Ки + подкормка гуматом калия 2,24 0,25 1,55 2,21 0,25 1.54 2,18 0,22 1,54 2,16 0,19 1,53 2,15 0,17 1,52

предпосевная обработка семян + подкормка гуматом калия 2,32 0,33 1,76 2,29 0,29 1,70 2,27 0,26 1,69 2,24 0,23 1,66 2,22 е, 0,22 1,66

^„Р^К«, + церий ([V) 2,16 0,28 1,54 2,13 0,24 ио 2,09 0,21 1,49 2,07 0,18 1,47 2,05 0,16 1,47

Динамика нарастания ассимиляционной поверхности

в зависимости от удобрений, тыс. мг/га, __ среднее за 3 года__

Варианты Кущение Выметы вание Цвете» ние Мол очно- восковая спелость Полная спелость ФП, млн.м1/ га день

Контроль 7,5 46,S 49,0 48,1 46,1 4,0

ад 51,7 52,8 51,9 49,4 4,4

9,7 74,1 75,9 74,6 71,4 6,3

Навоз (30 т/га) 8,6 64,6 67,3 66,4 62,7 5,4

Цеолит (2,5 т/га) 8,5 54,6 56,0 54,6 51,9 4,6

Цеолит (5 т/га) 8,9 71,2 72,9 72,1 68,5 5,7

предпосевная обработка семян гуматом калия 8,4 59,4 65,2 60,5 57,7 4,9

подкормка гуматом калия 8,7 67,8 69,8 68,7 65,6 5.7

предпосевная обработка семян + подкормка гуматом калия 93 72,5 74,5 73,2 71,5 6.1

КЛРЗДК<,1>+ церий (IV) 8,4 65,5 64,1 62,6 60,2 5,1

Цеолит (5 т/га) снизил уровень ЧПФ за вегетацию до 10,1, цеолит (2,5 т/га) — до 11,6; на варианте МчоРооКм + предпосевная обработка семян + подкормка гуматом калия ЧПФ снизился до 9,5, Ы^РотКад + сульфат церия ЧП Фдо 11,0 г/м2/сутки.

3. Урожаи зерна и зеленой массы африканского проса Данные таблицы 4 показывают, что на урожайность африканского проса удобрения влияют положительно. Наибольший урожай зеленой массы & среднем за 3 года сформировался на варианте NtaoPtsüKiao - 616,5 ц/га против 295,5 ц/га на контроле. Одинарная доза NPK не имела эффекта.

Урожайность зелёной массы африканского проса в зависимости от удобрений, ц/га, среднее за 3 год

Варианты 2002г 2003г 2004Г Средняя Прибавка

и/га %

Контроль 291,0 30Г),0 295,7 295,5 - *

300,0 ЗОИ,2 303,4 303,9 8,4 2,8

613,5 620,0 616,1 616,5 321,0 108,6

Навоз (30 т/га) 345,0 359,0 348,5 350,8 55,3 18,7

Цеолит (2,5 т/га) 320,5 329,0 326,9 325,4 29,9 10,1

Цеолит (5 т/га) 441,7 450,0 447,3 446,3 150,8 51,0

Н«|Р*|Кад) предпосевная обработка семян ¡уматом К 347,0 352,5 421,0 373,5 78,0 26,4

МэдР^Кад + подкормка гуматом калия 419,5 424,0 422,1 421,9 126,4 42,8

ИдаРдоКад +■ предпосевная обработка семян + подкормка гуматом калия 469,0 476,0 471,6 472,3 176,8 59,8'

церий (ГУ) 353,5 361,2 357,9 357,5 62,0 20,9

НСР« 30,9 31,4 32,7 - - -

При внесении под африканское просо двух доз цеолита более эффективным оказался цеолит (5 т/га), где получено зелёной массы 446,3 ц/га. Что касается гумата калия, то наилучшее действие его наблюдалось на варианте с двойной обработкой, где прнбанка составила 176,8 ц/га, т.е. 59,3 %, На варианте ЫэдРмКда I- сульфат иерия урожайность зелёной массы составила 357,5 ц/га.

Применение минеральных, органических удобрений, цеолита, гумата калия и сульфата церия повышало урожай не только зелёной массы, но и зерна. Наибольший урожай получен на варианте Ы)здР|кйК|ко —в среднем за 3 годз 16,1 ц/га, прибавка урожая 8,5 ц/га. Высокоэффективным было также внесение цеолита (5 т/га). Из трёх вариантов с гуматом калия наибольший урожай зерна получен на варианте с двойной, обработкой - 16,0 ц/га. Привлекательным

является также + сульфат церия, по которому был получен урожай

13,9 ц/га (табл. 5).

Таблица 5

Урожайность зерна африканского проса в зависимости от удобрений, ц/га, среднее за 3 года

Варианты 2002г 2003г 2004г Средняя Прибавка

ц'*га %

Контроль 7,3 7,9 7,6 7,6 - -

^нР сч . К од 8,5 9,1 8,8 8,8 1,2 14.5

М|воРлк.К|1ю 16,0 16,4 16,2 16,1 8,5 111,8

Навоз (30 т/га) 13,5 14,6 14,0 13,8 6,2 81,6

Цеолит (2,5 т/га) И,« 12,5 12,2 12,4 4,8 63,2

Цеолит (5 т/га) 15,2 15,9 15,5 15,7 8,1 106,6

МздРч.Кчо 1 предпосевная обработка семян гу матом К 12,4 13,2 12,3 12,6 5,0 65,8

ЬЦР^Квд + подкормка гуматом калия 14,1 14.8 14,4 14,6 7,0 92,1

Ы^РиКчо + предпосевная обработка семян + подкормка гу матом кал ая [5,8 16,1 16,0 16,0 8,6 110,5

+ церий (IV) 13,0 14,3 13,7 13,9 6,3 82,3

НС1\к 0.50 ! 0,49 0.73 - I - -

Проращивание семян в водном 0,1 и 0,4 % растворе сульфата церия привело к ускорению прорастания и усилению роста растений, в итоге к повышению урожайности африканского проса.

Лучший эффект от лантаноида наблюдался при дозе 0,1 % раствор: в среднем урожай зерна составил 13,6 ц/га, зелёной массы 356,5 ц/га. На варианте 0,4 % раствор Се44 урожай зерна составил 12,5 и/га. а зелёной массы — 280,4 ц/га.

Урожайность зерна и зелёной массы во многом зависит от площади питания. Наибольший урожай был получен на вариантс*с шириной междурядья 60x30 см - 11,4 и 324,4 ц/га соответственно, наименьший на варианте с шириной междурядья 22x15 см (9,4 и 280,4 ц/га соответственно).

Наиболее благоприятными для получения высоких урожаев африканского проса являются ранние сроки сева (30.04,): здесь урожай зерна составил 11,9 ц/га, а зелёной массы - 309,9 ц/га. Варианты со средним и поздним сроками показали меньшую урожайность как зерна, так и зелёной массы.

14

Повышение урожая зерна африканского- проса происходило за сч&г улучшения структуры урожая: под влиянием удобрений, цеолита, гумата калия и сульфата церия увеличились размеры метелок, масса 1000 зйрен, выход зерна.

3. Химический состав, качество зерна и зелёной массы и вынос питательных вещеон растениями

Химический состав зерна н зелёной массы. Полученные результаты анализов показали (табл. 7), что удобренные варианты отчетливо улучшали химический состав зерна и зеленой массы африканского проса. Лучшим вариантом была двойная доза NPK, на втором месте вариант с двойной обработкой гуматом калия и третьем - цеолит (5т/га), На фоне одинарной дозы NPK существенный эффект дало применение сульфата церия.

Качество зерна и зелёной массы. Dee изучаемые удобрения оказали заметное влияние па качество основной н побочной продукции. Внесение N|f,r.PIS/.K13(j увеличило содержание протеина в зерне по сравнению с контролем на 3,1В %, а па варианте с двойной обработкой гуматом калия на 2,90 %. Цеолит также повысил содержание протеина, но более эффективным оказался вариант с дозой 5 т/га, где содержание протеина на 1,87 % выше, чем на кошроле.

Наибольшее содержание протеина (табл. 7) в зелёной массе обнаружено по варианту М^оРцщКш - 14,58 %, жира содержалось - 2,40%, клетчатки - 24,02 %, золы - 8,72 %, БЭВ составил 30,34 %, па варианте с двойной обработкой гуматом калия протеина в зелёной массе содержалось 14,33 %, жира - 2,37 %, клетчатки - 24,12 % и золы - 8,47 %, в зерне же жира содержалось 3,32 %, клетчатки - 8,27 %, золы -5,18%, БЭВ -54,94%.

Вынос питательных веществ. В наших исследованиях происходило повышение выноса азота, фосфора и калия с увеличением уровня питания от 90 до 180 кг/га NPK. На варианте NixoPijJKiao вынос урожаем составил азота- 12,6, фосфора - 3,1 и калия -7,0 кг на 1 т основной и побочной продукции (табл. 8), то есть больше, чем no Г^Р^Кэд и навоз (30 т/га).

При внесении цеолита (2,5 и 5 т/га) больше питательных веществ выносилось растсинлми на варианте цеолит (5 т/га).

Гумат калия также способствовал увеличению выноса питательных веществ растениями, причем преимущество имел вариант с двойной обработкой.

Таблица 7

Влияние удобрений па химический состав зеленой массы в фазу выметывания, %, среднее за 3 года

Варианты N Р205 К20 Са Протеин Жир Клетчатка Зола Влага БЭВ

Контроль 2,01 0,18 1,33 0,09 12,59 1,97 24,80 7,70 12,66 40,28

МадР^Ки) 2,05 0,22 1,40 0,12 12,79 2,05 24,71 7,92 14,04 38,46

М|(0р1б<|Кш 2,33 0,32 1,78 0,27 14,58 2,40 24,02 8,72 19,94 30,34

Навоз (30 т/га) 2,16 0,25 1,53 0,18 13,54 2,22 24,40 8,14 17,10 34,60

Цеолит (2,5 т/га) 2,15 0,23 1,42 0,(5 13,44 2,09 24,57 7,96 14,52 37,42

Цеолит (5 т/га) 2,24 0,26 1,64 0,22 13,98 2,33 24,66 8,36 17,39 33,28

Н|оР«|К((о+ предпосевная обработка семян гуматом калия 2,16 0,23 1,47 0,15 13,48 2,17 24,15 8,02 15,85 36,33

ЬЦРадК.д + подкормка гуматом К 2,21 0,25 1,54 0,20 13,83 2,27 24,28 8,23 17,48 33,91

НюРмКад + пред посевная обработка семян + подкормка гуматом К 2,29 0,29 1,70 0,24 14,33 2,37 24,12 8,47 19,24 31,47

Н9иР<юК»о + церий (IV) 2,13 0,24 1,50 0,17 13,31 2,14 24,52 8,35 16,13 35,55

4. Баланс и коэффициенты использования питательных вешеств из удобрений.

Вынос питательных веществ урожаем увеличивается по мере повышения уровня питания. Наибольшие показатели выноса ЫРК получены по двойной дозе КРК, на втором месте вариант с двойной обработкой гуматом калия, на третьем - двойная доза цеолита (табл. 8), При применении МадРэоКад дефицит азота был меньше, чем на контроле (~ 62,2 кг/га), баланс фосфора и калия был положительный (+61,5 и +8,2 кг/га).

Таблица §

Влияние удобрений на вынос и баланс питательных веществ, __ среднее за 3 года __

Варианты Вынос с урожаем, кг/га на 1т Баланс, кг/га

N РгО, К,О N р:о< к2о

Контроль 8,7 1,8 4,1 -143,3 -22,3 -89.7

М^ЧоКзд 9,3 2,1 4,4 -62,2 т61,5 +8,2

12,6 3,1 7,0 -206,3 +76,0 -109,7

Навоз (30 т/га) 10,5 2,4 5,3 -39,6 +31,7 +48,9

Цеолит (2,5 т/га) 9,7 2,2 4,7 -158,6 -29,4 +36,8

Цеолит (5 т/га) 11,5 2,7 6.0 -249,6 -47,6 +107,5

предпосевная обработка семян гуматом К 10,1 2,2 4,9 -92,1 +48,7 -34,6

Мл)РздК9[)+ подкормка гуматом к 11,0 2,7 5,7 -139,8 +32,4 -75,9

+ предпосевная обработка семян + подкормка гуматом калия 12,1 2,9 6,6 -197,5 +20,8 -116,7

К,оР.мК91)+ церий (IV) 10,2. 2,5 5,5 -97,4 +44,6 -41,2

На варианте с двойной обработкой гуматом калия дефицит азота наибольший (- 197,5 кг/га), баланс фосфора - положительный (+ 20,8 кг/га), калия - отрицательный (-116,7 кг/га).

Величиной, характеризующей степень использования удобрений, является коэффициент использования удобрений (КИУ).

В среднем за 3 года на дерново-глеевой почве на варианте МадР<юК»о КИУ составил по азоту 9,9 %, фосфору — 6,9 % и калию-9,4 %,

С повышением дозы нитроаммофоски повышался коэффициент использования питательных веществ. Так, на варианте N шРшКш КИУ по N составил 135,0 %, Р203 - 45,4 %, КгО - 111,1 %. На варианте с двойной обработкой гуматом калия КИУ по азоту составил 160,2 %, фосфору 52,1 %, калию 130,0%. КИУ на варианте цеолит (5 т/га) по N составил 166,4 %, PzOj -233,2% и калию - 33,2%.

5. Экономическая и энергетическая эффективность применения удобрений.

Расчеты показывают, что наибольшая окупаемость удобрений получена по варианту N^Pg^Kw в сочетании с двойной обработкой гуматом калия -- 17,3 кг з.еЛг д.в,, на втором месте можно поставить варианты Ы^РчоКад с одной подкормкой гуматом калия (13,4) н двойной дозой цеолита (13,0 кг з.с./кг д.в.). Остальные варианты, кроме N<*)Pi*>Kfc>, тоже достаточно хорошо окупаются (от 6,5 до 11,8 кг з.еАг д.в.).

Определение энергетической эффективности применения удобрений показало, что наибольший энергетический коэффициент - 8,0 — получен по двойной дозе цеолита (5 т/га), на втором месте N^PsoKw в сочетании с двойной обработкой гуматом калия - 6,2, на третьем месте Н(ЮРтЬч«о— 5,5.

Следовательно, отмеченные варианты с агроэкономической точки зрения наиболее эффективны и могут быть рекомендованы для практического пользования.

В ы В ОД ы

1, Нишсвой режим дерново-глеевой оподзоленпон почвы изменялся как во времени, так и по профилю почвы. Максимальное количество питательных всшсств на всех вариантах обнаруживалось в начале вегетации, минимальное -в период интенсивного образования сухого вещества.

Применение удобрений оказало существенное влияние на питательный режим почвы, способствуя накоплению доступных для растений форм питательных элементов. Полее эффективными являются вариаты Ы^РшК^о и NiwPooKt«» с двойной обработкой гуматом К. Содержание питательных веществ с глубиной уменьшается. Цеолит Замаикул способствовал снижению-потерь подвижных соединений азота.

2. Фенология развития растений в значительной степени зависит от почвенно-климатических условий, а также обеспеченности растений подвижными формами питательных веществ. Наибольшее влияние на

продолжительность фенофаз растений африканского проса оказали М^РцоКио, М^РадКво с двойной обработкой гуматом калия, цеолит (5 т/га) и сульфат церия.

3. Благоприятное действие М^оРтКш на азотный, фосфорный и калийный режим дерново-глеевой почвы положительно сказалось на росте растений, ассимиляционной поверхности, продуктивности фотосинтеза и накоплении сухой массы. В среднем за 3 года на варианте МцюРцоКн® плошадь листовой поверхности составила 75,9 тыс. м2/га, суммарный ФП составил 6,3 млн. мг/га, урожаи - 430,9 ц/га. Несколько уступал ему вариант с двойной обработкой гуматом калия - 420,7 ц/га.

4. Под влиянием удобрений повысилось поступление азота, фосфора и калия в растения, при этом преимущество имея вариант КдаР^Ьчяо.

5. Применение удобрений, цеолита, гумата калия и сульфата церия повышало урожай не только основной продукции, по и побочной. Наибольшая урожайность зерна и зеленой массы получена на варианте МшРщоК^и (16,1 и 613,5 ц/га соответственно). Вариант Г^оРдаКод с двойной обработкой гуматом калия уступал ему не намного: 16,0 ц/га зерна и 472,3 ц/га зелёной массы. На варианте цеолит (5 т/га) урожай зерна составил 15,7 ц/га^ прибавка 106,6 %, зелёной массы -446,3 ц/га; прибавка 51 %.

6. Одновременно с величиной урожая под действием удобрении, цеолита, гумата калия и церия в лучшую сторону изменялась и структура урожая африканского проса. Наибольшему изменению подвергались длина метёлки, масса 1000 зёрен и выход зерна. Лучшие показатели получены на М|я>РцщК|ю: длина метёлки - 24,7 см, масса 1000 зёрен - 10,4 г, выход зерна - 81,8 %. Незначительно уступал ему вариант МадР^К« С двойной обработкой гуматом калия: 23,8 см, 11,0 г, 80,7 % соответственно.

7. Внесение удобрений, цеолита, гумата калия и сульфата церия способствовало изменению химического состава и качества зерна и зелСтюй массы африканского проса. Внесение МРК. способствовало повышению содержания Ы, Р и К как в зерне, так в зелёной массе. Наибольшее влияние на их содержание оказала доза 180 кг/га. Концентрация N в зерне повысилась на 0,56 %, в зелёной массе — на 0,34 %. Содержание Р и К в зерне и зелёной массе составило 0,85 % Р20 и 0,95 % КгО в зерне, 0,23 и 1,72 % в зелёной массе соответственно. Большое содержание протеина, жира и золы наблюдалось также на варианте М^РтК^ В зерне протеина содержалось 15,25 %, жира -3,37 %, золы - 5,45 %, а в зеленой массе - протеина 14,19%, жира - 2,72 % и золы - 13,29 %, БЭВ 12,07 %. Варианты с цеолитом, гуматом калия и церием также отличались высоким содержанием протеина, жира и золы.

8. Под влиянием удобрений повышался вынос питательных веществ с урожаем. На варианте ЫшРиюКюо вынос урожаем основной продукции с учётом побочной составил Ы- 12,6 кг, Р205 - 3,1 и К20 - 7,0 кг на 1 т продукции, при соотношении ^РгСЬ'.КгО - 4,1-.1:2,3. На варианте НадР^К^о с двойной обработкой гуматом К вынос составил N - 12,1, Р^О;-2,9 и КгО-6,6 кг.

9. Значительное повышение урожайности под действием применяемых удобрений приводит к отрицательному балансу азота и калия в почве и положительному балансу фосфора по большинству вариантов. Наибольший дефицит N и К наблюдается по вариантам с наивысшей урожайностью (И[вдР1вйК|М)И ЫжРчоКэдс двойной обработкой гуматом калия).

10. Коэффициенты использования минеральных удобрений колсблятся в широких пределах: КИУ азотных удобрений от 9,9 % по ИздР«^ до 160,2 % по варианту НадР<юКад с двойной обработкой гуматом калия; КИУ фосфорного удобрения более ровный - колебание от 6,9 до 52,1 %; широкий диапазон колебании отмечается для КИУ калийного удобрения - от 9,4 до 130 % на тех же вариантах. Самые высокие показатели КИУ получены на вариантах с наибольшей урожайностью - Г\ГиоР[коКт и N<>0 Рад Кед с двойной обработкой гуматом калия. Коэффициенты использования ОТК из навоза значительно ниже: КИУи - 30,9 %, КИУР;05 - 28,4 %, КИУ^о - 23,0 Обработка сульфатом церии па фоне ХдаРздКвд повысила коэффициенты использования удобрений по сравнению с МмРздКм.

Применение цеолита характеризуете» необыкновенно высокими показателями КИУ азота и фосфора в связи с низким содержанием их в цеолите Заманкул.

П. Расчеты показали, что все удобренные варианты, кроме характеризуются высокой окупаемостью удобрений дополнительным урожаем. Наибольшей окупаемостью отличаются нарианты КадР^К» с двойной (17,3 кг з.с./кг Д.в.) и однократной подкормкой гуматом калия (13,4 кг з.е./кг д.в.). Далее следуют цеолит (5 т/га) - 13,0 и МцюРдаКш - II ,3 кг з.с./кг д.в. Самая низкая окупаемость по М^РдаКм - 1,8 кг з.е./кг д.в. - из-за низкой прибавки урожая.

Расчет энергетической эффективности удобрений в целом подтвердил показатели окупаемости: энергетический коэффициент только по ^.юР^Кэд ниже допустимого уровня (0,3), по остальным вариантам он колеблется от 2,2 по цеолиту (2,5 т/га) до 8,0 по цеолиту (5 т/га). На втором месте вариант ЫедРиКздС двойной обработкой гуматом калия (6,2), на третьем МтР|ЯйК]Я0 (5,5).

Рекомендации производству

В лесолуговой зоне РСОАлания на дернсто - глеевых почвах под африканское просо целесообразно применять в условиях хорошей обеспеченности минеральными удобрениями Мх^РтКио- При недостаточной обеспеченности хозяйства ими следует применять одно из нетрадиционных удобрений: природный цеолит {5 т/га), гумата калия (0,01 % раствора) или 0,01 % раствора сульфата церия. Нитроаммофоску и цеолит (5 т/га) следует вносить перед посевом африканского проса; также перед посевом проводить предпосевные обработки ссмян путем замачивания их в 0,01 % растворе гумата калия в течение 2-3 суток с последующим подсушиванием на воздухе. В период фазы кущения - выхода в трубку эффективно проводить подкормки 0,01 % растворами гумата калия и сульфата церия (IV).

Но материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Раманова Т.Д., Дзанагов С.Х., Хадикова Т.Е. О влиянии нетрадиционных удобрений и цери»содержащих микроудобрсний па развитие африканского проса. И Материалы IV Северо-Кавказской региональной конференции «Студенческая наука - экологам России». - Владикавказ, изд-во «Терек». 2004 г. - с. 138-141.

2. Раманова Т.Д., Дзанагов С.Х., Хадикова Т.Б. Влияние нетрадиционных удобрений на динамику физиологических процессов и урожайность африканского проса. // 1-я Международная дистанционная конференция «Актуальные И новые направления сельскохозяйственной науки». -Владикавказ, изд-во «ГГАУ». 2005 г. - с. 300-302.

3. Раманова Т.Д., Дзанагов С.Х. Влияние удобрений на содержание основных питательных элементов в дерново - глеевой оподзолеиной почве под африканским просом. // Материалы V Севсро — Кавказской региональной конференции «Студенческая наука - экологии России». — Владикавказ, изд-во «Терек», 2005 г. - с. 91-93.

Сдано в набор 22,05 2005 г., подписано и печать 24.05,2005 г.

Гарнитура Тайме. Печать трафаретная. Формат &СКК4 1/16. Буч ига офсетная. Уел, иеч, я, 1,2 к, Тираж 11К>экз. Заказ № 37.

Типография ООО НПКП «МАВР», Лицензия Серия ЦДЛ» 01107. 362040, г, Владикавказ, ул. Августовских событий, 8, тел. 44-19-31