Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Эффективность фосфоритной муки под сахарную свеклу в условиях Средней лесостепи Алтайского края

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Эффективность фосфоритной муки под сахарную свеклу в условиях Средней лесостепи Алтайского края"

На правах рукописи

ПИЧУГИН Андрей Викторович

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ФОСФОРИТНОЙ МУКИ

ПОД САХАРНУЮ СВЕКЛУ В УСЛОВИЯХ СРЕДНЕЙ ЛЕСОСТЕПИ АЛТАЙСКОГО КРАЯ

Специальность — 06.01.04 — агрохимия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Барнаул 2005

Работа выполнена на Бийской опытно-селекционной станции

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Г.Г. Морковкин

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор О.И. Антонова;

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Л.М. Лысенко

Ведущая организация — ФГУ Центр агрохимической

службы «Алтайский»

Защита диссертации состоится « 22 » июня 2005 г. в 16:00 ч на заседании диссертационного совета Д. 120.01.01 в Алтайском государственном аграрном университете (656049, г. Барнаул, пр. Красноармейский, 98).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Алтайского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан «¿ЬО » мая 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор биологических наук, профессор

В.А. Рассыпное

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В настоящее время одной из актуальных проблем сельского хозяйства являются удовлетворение потребностей населения в продуктах питания, производство продукции, способной конкурировать на рынке сбыта с зарубежной продукцией. Это возможно при повышении экономической эффективности возделывания за счет снижения затрат на производство и повышения урожайности сельскохозяйственных культур. Производство сахара из отечественного сырья является актуальной задачей переработчиков и напрямую влияет на его стоимость. В связи с этим сахарная свекла является одной из важнейших сельскохозяйственных культур в структуре посевных площадей.

Сахарная свекла предъявляет высокие требования к условиям возделывания, уровню минерального питания. Однако с резким повышением стоимости минеральных удобрений данная ситуация влияет на экономическую эффективность и конкурентоспособность получаемой продукции. Вышеизложенное делает необходимым поиск дешевых и эффективных форм удобрений, обеспечивающих успешное ведение сельскохозяйственного производства.

Одним из важнейших элементов питания сахарной свеклы, влияющим на продуктивность корней и накопление сахара в корнеплодах, является фосфор (Агрохимия, 1989). Для удовлетворения потребностей в питании растений фосфором в хозяйствах Алтайского края обычно используется относительно дорогой суперфосфат (средняя стоимость суперфосфата по ценам на 01.01.2003 г. составляет около 3000 рублей за тонну). Альтернативным фосфорным удобрением может служить фосфоритная мука, стоимость которой в зависимости от месторождения колеблется от 800 до 900 рублей за тонну.

Применение фосфоритной муки на почвах Алтайского края сдерживалось в основном тем, что фосфор в ней находится в форме трехзамещенных фосфатов кальция, труднодоступных растениям на нейтральных и щелочных почвах. Однако современные технологии позволяют проводить более тонкий размол фосфоритной муки, а также ее активацию, что увеличивает доступность содержащегося в фосфоритной муке фосфора для растений. Важность данных вопросов и необходимость их научного обеспечения предопределили выбор цели настоящего исследования.

Цель и задачи исследований. Целью работы является изучение влияния фосфоритной муки на питательный режим черноземов выщелоченных и ее эффективность под сахарную свеклу в условиях средней лесостепи Алтайского края.

Для достижения поставленной цели решали следующие задачи:

- изучить действие фосфоритной муки на динамику и содержание элементов питания в почве в течение вегетационного периода;

- определить влияние содержания элементов питания в почве на урожайность и сахаристость сахарной свеклы;

- определить эффективность форм фосфорных удобрений под сахарную свеклу.

Научная новизна. В диссертационной работе обоснованна возможность эффективного использования фосфоритной муки тонкого помола и активированной под сахарную свеклу в условиях средней лесостепи Алтайского края на черноземах выщелоченных. Выявлено, что внесение фосфоритной муки тонкого помола и активированной на черноземах выщелоченных увеличивает содержание в почве подвижного и легкодоступного фосфора по Чири-кову и Францесону. Показано, что внесение фосфоритной муки улучшает питательный режим почвы, способствует экономному использованию продуктивной влаги. Доказано, что применение фосфоритной муки тонкого помола и активированной не уступает по действию двойному суперфосфату и экономически выгодно.

Защищаемые положения:

- внесение фосфоритной муки на черноземах выщелоченных средней лесостепи Алтайского края экономически эффективно;

- действие фосфоритной муки на продуктивность сахарной свеклы не уступает действию двойного суперфосфата.

Практическая значимость. Установлена возможность эффективного использования фосфоритной муки тонкого помола и активированной Чили-сайского и Верх-Камского месторождений под сахарную свеклу в условиях средней лесостепи Алтайского края на черноземах выщелоченных. При практическом применении необходимо учитывать, что действие фосфоритной муки тонкого помола в одинарной дозе (160 кг действующего вещества на 1 га) на продуктивность сахарной свеклы не уступает действию суперфосфата в той же дозе. Увеличение доз внесения фосфоритной муки тонкого помола в 1,5-2 раза и внесение активированной фосфоритной муки повышает урожай корнеплодов относительно внесения суперфосфата в одинарной дозе.

Установлена экономическая эффективность внесения фосфоритной муки на черноземах выщелоченных в условиях средней лесостепи.

Полученные материалы могут быть использованы для моделирования и прогнозирования урожайности корнеплодов сахарной свеклы и ее сахаристости в зависимости от обеспеченности почв подвижными элементами питания по периодам вегетации культуры.

Материалы исследований использованы для подготовки «Рекомендаций по разработке зерно-свекловичных севооборотов и систем удобрения для условий лесостепи Алтая». Внедрены в хозяйствах Бийского (колхоз «Имени Калинина) и Петропавловского (колхоз «Родина) районов.

Автор выражает глубокую признательность научному руководителю, доктору сельскохозяйственных наук, профессору Геннадию Геннадьевичу Морковкину - за консультации, советы и постоянную поддержку при работе над диссертацией, а также коллегам по совместной научно-исследовательской деятельности.

Апробация работы. Материалы по теме диссертации были доложены на научно-производственных семинарах (Бийск, 1989-1992; Киев, 1989-1992),

на ежегодных научных конференциях профессорско-преподавательского состава в АГАУ (2002-2004), на Международной научно-практической конференции (Барнаул, 2005).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы. Содержание работы изложено на 115 страницах машинописного текста включая 37 таблиц. Список литературы включает 131 наименование.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ФОСФОРНЫХ УДОБРЕНИЙ ПОД САХАРНУЮ СВЕКЛУ. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ

Актуальность рассмотрения вопросов эффективности фосфорных удобрений определяется важным физиологическим значением фосфора. Фосфор является одним из основных элементов-биофилов. Он входит в состав многих органических биологически важных веществ в растениях, без которых жизнедеятельность организмов невозможна (Удобрения..., 1982). Обеспечение растений фосфорным питанием является одним из важнейших условий получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур.

Сахарная свекла в нашей стране - единственная культура, из которой вырабатывают сахар. В корнеплодах современных сортов сахарной свеклы содержится 16-20% сахара (сахарозы). При переработке сахарной свеклы на сахарных заводах из каждого центнера корнеплодов получают 12-15 кг сахара, 85 кг жома и 4-6 кг патоки (мелассы) (Петров, Зубенко, 1981).

Сахарная свекла поглощает из почвы больше питательных веществ, чем ряд других культур. При урожайности корнеплодов 300 ц/га она выносит из почвы около 120 кг азота, 45-55 кг фосфора и 150-170 кг калия. По результатам географических полевых опытов, обобщенных профессором П.Г. Най-диным (цит. по Петров, Зубенко, 1981), прирост урожая корнеплодов сахарной свеклы при внесении 1 кг азота составляет 35,7 кг, 1 кг фосфора - 37,5 кг и 1 кг калия - 18,8 кг.

Вносимые минеральные удобрения по-разному влияют на сахаристость корней сахарной свеклы. Как отмечает Е.А Тонкаль с соавторами (1979), основной причиной снижения содержания сахара в корнеплодах свеклы являются повышенные дозы азота. Фосфор, наоборот, способствует снижению содержания «вредного» азота, повышению сахаристости корнеплодов, улучшению их технологических качеств и резкому повышению урожая (на 35-74 ц/га, или 9-28%). Калий положительно влияет на урожай корнеплодов, и особенно на содержание сахара, повышая его на 0,2-0,7%.

По информации МСХ РФ (2003), за 2003 год в Алтайский край поступило 6,4 тыс. тонн действующего вещества минеральных удобрений, из них

4,0 тыс. тонн - азотных, 1,9 тыс. тонн - фосфорных, 0,5 тыс. тонн — калийных, что в пересчете на 1 га пашни составляет, соответственно, 0,94; 0,59; 0,28; 0,07 кг/га Подобная ситуация в Алтайском крае свидетельствует об остром дефиците минеральных удобрений и потребности в изыскании дополнительных источников удобрительных ресурсов.

О.И. Антонова (1984), изучая фосфатный потенциал черноземов Алтайского края (по величине 0,5рСа+рН2Р04 равной 7,38-7,72), установила, что все изученные почвы нуждаются в фосфорных удобрениях.

Среди фосфорных удобрений наиболее широкое применение во всем мире получил суперфосфат (Удобрения..., 1982). Его эффективность доказана целым рядом исследований (Кочергин, 1965, 1986; Сдобникова, 1971; По-ставская, 1974; Синягин, Кузнецов, 1979; Антипина, 1991 и др.). Однако в настоящих экономических условиях его стоимость не позволяет многим хозяйствам удовлетворять потребности производства за счет этого относительно дорогого удобрения. Фосфоритная мука является более дешевым и доступным фосфорным удобрением, ее стоимость ниже стоимости суперфосфата в 3,5-4 раза.

Ряд научных работ, посвященных исследованию эффективности фосфоритной муки (Соколов, 1950; Голубев, 1954; Гедройц, 1955; Бабарина, 1968; Кулькова, 1972; Смирнова, 1985; Смирнова, Науменко, 1990; Tandon, 1994), указывает, что она зависит от многих факторов: от состава самих фосфоритов, тонины помола, особенностей почв и растений. На скорость разложения фосфоритной муки влияют емкость поглощения, состав поглощенных катионов, актуальная и гидролитическая кислотность почв, содержание органического вещества, водный и температурный режимы почв.

Повышение эффективности фосфоритной муки связано с развитием современных технологий и возможностью более тонкого размола фосфоритов, а также получением активированной фосфоритной муки.

По данным И.В. Науменко (1989), для высокой эффективности фосфоритной муки оптимальной является тонина помола < 0,05 мм. В последующих работах М.В. Чайкина, И.В. Науменко (2001), М.В. Чайкина (2002) отмечают, что механохимическая переработка фосфоритов способствует переводу более 50% фосфатов в лимонно- и более 20% в цитратнорастворимые формы.

Действие активированных фосфоритов во многих случаях сравнимо с действием суперфосфата (Болдырев, Чайкина, Колосов и др., 1982; Науменко, 1983, 1985; Ивченко, Ивченко, 2001; Чайкина, Науменко, 2001).

Н. Harenz, R. Paudert, H. Kludssuweit, E. Linke (1979) указывают на возможность использования активированных фосфатов не только на кислых почвах, но и на нейтральных и слабощелочных. Во многих районах страны фосфоритная мука успешно применяется и на черноземах, улучшая их физико-химические свойства (Антонова и др., 1986).

Считается, что фосфоритная мука - экологически чистый продукт, содержащий фосфор, кальций, серу и микроэлементы. Применение фосфорит-

ной муки сдерживает подкисление почв (Потатуева и др., 2002). Литературных данных о количественном присутствии примесей тяжелых металлов и токсичных элементов в фосфоритной муке и их влиянии на объекты агроэко-системы крайне мало (Постников, Чумаченко, Кривопуст, 1994).

Таким образом, анализ литературных данных свидетельствует о том, что внесение разных форм фосфорных удобрений на черноземных почвах оказывает неоднозначное влияние на обеспеченность растений доступным фосфором, на продуктивность культур и их технологические качества, на экономическую целесообразность применения тех или иных форм удобрений. Решение указанных вопросов является сложной, требующей всестороннего подхода задачей, реализация которой требует учета региональных особенностей, что делает важной ее разработку в приложении к условиям Алтайского края.

2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

ХАРАКТЕРИСТИКА УСЛОВИЙ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ И ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА ЗОНЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Объектами настоящего исследования являются черноземы выщелоченные средней лесостепи Алтайского края при внесении разных форм фосфоритной муки под культуру сахарной свеклы.

Исследования проведены в 1989-1991 годах на полях Бийской опытно-селекционной станции в условиях средней лесостепи Алтайского края в перспективном звене севооборота: пар чистый-озимая рожь-сахарная свекла.

В схему опыта было включено 11 вариантов, в том числе абсолютный контроль и фон, включающий аммиачную селитру и хлористый калий с нормой внесения азота 120 кг/га, калия- 160 кг/га.

Схема опыта

1. Контроль без удобрений

2. Фон (N,2^,60)

3. Фон + двойной гранулированный суперфосфат (Рс) (Р2О5 1во)

4. Фон + фосфоритная мука Чилисайского месторождения (РфЧ) обычная

5. Фон + фосфоритная мука Чилисайского месторождения (РфЧ) тонкого помола

6. Фон •> фосфоритная мука Чилисайского месторождения (РфЧ) тонкого помола

7. Фон + фосфоритная мука Чилисайского месторождения (РфЧ) тонкого помола

8. Фон + фосфоритная мука Чилисайского месторождения (РфЧ) активированная

9. Фон + фосфоритная мука Верх-Камского месторождения (РфК) обычная (Р2О51бо)

10. Фон + фосфоритная мука Верх-Камского месторождения (РфК) тонкого помола (Р205160)

11. Фон + фосфоритная мука Верх-Камского месторождения (РфК) активированная (Р205 ]60)

Для закладки опыта использовались минеральные удобрения: аммиачная селитра (И - 34,4%), двойной гранулированный суперфосфат (Р2О5 -42%), хлористый калий (К20 - 56 %), фосфоритная мука Чилисайского месторождения (Р205 - 17,5%), фосфоритная мука Верх-Камского месторождения (Р20з - 21%). Минеральные удобрения под сахарную свеклу вносили осенью после уборки озимой ржи, под отвальную вспашку.

В опыте высевали сахарную свеклу сорта Бийская односемянная-50 со следующими кондиционными показателями: фракция - 4,5-5,5 мм, масса 1000 семян - 20,7 г, семян основной культуры - 99,28%, односемянность -90%, всхожесть - 92%, влажность - 8,9%, выравненность - 93%, класс - 1, партия-0,012.

Норма высева - 20 физических клубочков на 1 погонный метр.

Размер посевной делянки: длина - 14,7 м, ширина - 10,8 м, площадь 158,76 м2. Размер учетной делянки: длина - 9,3 м, ширина - 5,4 м, площадь 50,22 м2. Повторносгь 4-кратная.

Уборка урожая проводилась свеклоуборочным комплексом, включающим РКС-6 и БМ-6А Урожай учитывался со всей площади учетной делянки.

Исследования включали полевые и лабораторные методы.

В течение вегетационных периодов, в наиболее ответственные фазы роста и развития сахарной свеклы, проводили отбор почвенных и растительных образцов для анализов.

Аналитическое определение показателей свойств почв и растений проводили общепринятыми методами (Агрохимические методы..., 1965; Ари-нушкина, 1970; Александрова, Найденова, 1986). В почвенных образцах определяли влажность почвы в слое 0-100 см (послойно 0-10, 10-20,20-30 ... 90100 см) - весовым методом; нитратный азот - колориметрическим методом с дисульфофеноловой кислотой в горизонтах 0-25, 25-40, 40-60, 60-80, 80-100 см, подвижный фосфор по Чирикову и Францесону в горизонтах 0-25, 25-40 см, обменный калий по Чирикову в горизонтах 0-25, 25-40 см. Уровень рНс и рНв определялся потенциометрическим методом прибором «Мономер универсальный ЭВ-74», гидролитическую кислотность определяли по Г. Каппе-ну, содержание гумуса - по И.В. Тюрину, валового азота - по И.В. Тюрину. Сахаристость корней сахарной свеклы определяли на поляриметре (Практикум по агрохимии, 1989).

Математическая обработка результатов исследований проведена с использованием дисперсионного, информационно-логического видов анализов по Е.А Дмитриеву (1972), Б.А Доспехову (1979), Ю.Т. Пузаченко,

А.В. Мошкину (1969) с разработкой специального пакета программ на персональном компьютере типа Pentium.

Исследования проводили в почвенной зоне черноземов выщелоченных и серых лесных почв средней лесостепи Алтайского края (Почвы Алтайского края, 1959), которая располагается на территорий Бийско-Чумышской возвышенной равнины.

Материнскими породами здесь служат лессовидные суглинки. Естественная растительность представлена злаково-разнотравными луговыми степями и березовыми лесами, в основном по склонам северной экспозиции до-линно-балочной сети.

Почвенный покров опытного участка представлен черноземами выщелоченными среднемощными малогумусными среднесуглинистыми.

Вскипание от 10% соляной кислоты отмечается с 93 см.

Мощность гумусового горизонта составляет 44 см. Реакция почвенного раствора в пахотном слое близкая к нейтральной, в карбонатной почвообра-зующей породе - щелочная.

Содержание гумуса в пахотном слое невысокое (5,04%), и его содержание с глубиной резко падает. Запасы гумуса в метровом слое составляют 225 т/га.

Почвы по гранулометрическому составу среднесуглинистые песчано-крупно-пылеватые.

Иловатая фракция по профилю распределена неравномерно. Отмечается увеличение ее содержания в горизонте АВ и в почвообразующей породе.

Довольно высокое содержание иловатой фракции, несмотря на средний гранулометрический состав, определило относительно высокую сумму поглощенных оснований. В пахотном слое она составляет 32,5 мг-экв/100 г почвы. В подпахотных горизонтах величина суммы поглощенных оснований уменьшается. Поглощенные основания представлены кальцием и магнием, содержание кальция составляет до 70-80% от емкости поглощения по горизонтам почвы. Степень насыщенности почв основаниями в верхних горизонтах равна 90-91%.

Поля Бийской опытно-селекционной станции находятся на территории средней лесостепи Алтайского края, которая относится ко второму агроклиматическому району, подрайону 2 в. (Агроклиматические ресурсы Алтайского края, 1971). Этот подрайон характеризуется как умеренно-теплый, увлажненный. Безморозный период длится 100-110 дней. Сумма температур выше 10° С равна 1800-2000° С, сумма осадков за этот же период - 225-250 мм, ГТК - 1,4-1,2. В целом за год здесь выпадает 400-450 мм осадков.

Вегетационные периоды лет исследований резко отличались друг от друга. Первая половина вегетации 1989 года была значительно более увлажненной чем среднемноголетние данные, а начало вегетации 1990 и 1991 годов было значительно суше. В целом же весь вегетационный период 1990 года был более влажным, а самым сухим годом был 1991 год. 1989 и 1991 годы были

суше среднемноголетних значений. По суммам активных температур выше 10°С все годы исследований были теплее среднемноголетних данных как в первой половине вегетации, так и за весь вегетационный период (табл. 1).

Таблица 1

Агрометеорологические показатели вегетационных периодов лет исследований

Годы Осадки, мм £ Т > 10° С ГТК

У-У1 У-1Х У-У1 У-1Х У-У1 У-1Х

1989 171,4 264,3 1481 2841 1,2 0,9

1990 57,9 338,9 1025 2537 0,6 1,3

1991 74,0 193,1 1088 2493 0,7 0,8

Ср. многолет. 115 303 742,8 2065,5 1,3 1,3

Складывающиеся погодные условия в годы исследований оказали значительное влияние на продуктивность сахарной свеклы, уровни содержания подвижных форм элементов питания в почве и эффективность вносимых удобрений.

3. ВЛИЯНИЕ ФОСФОРИТНОЙ МУКИ НА ПИТАТЕЛЬНЫЙ РЕЖИМ ЧЕРНОЗЕМОВ ВЫЩЕЛОЧЕННЫХ

3.1. Запасы продуктивной влаги и влияние фосфорных удобрений на динамику содержания подвижных элементов питания в течение вегетационных периодов лет исследований

Влажность почвы во многом определяет уровень продуктивности растений. Уровень влагообеспеченности растений обусловлен, прежде всего запасами продуктивной влаги в почве к моменту высева культуры и количеством атмосферных осадков, выпадающих за время ее вегетации.

Анализ расхода влаги на формирование урожая корнеплодов сахарной свеклы (табл. 2) показал, что в 1989 году меньшее количество влаги было израсходовано на контроле и более высокое - на вариантах с внесением удобрений. Более значимая разница по сравнению с контролем отмечена на варианте № 5, где расход влаги был на 59,4 мм больше, чем на контроле. Это объясняется лучшими условиями минерального питания растений на удобренном варианте, формирующимся более высоким урожаем корнеплодов (27,14 против 20,67 т/га) и в связи с этим большим водопотреблением. Однако при расчете водопотребления на 1 т урожая с учетом выпадавших за вегетацию осадков и запасов продуктивной влаги по вариантам отмечено, что на контроле на 1 т корнеплодов затрачено 18,2 мм, а на удобренном варианте - 16,0 мм, на вариантах № 2 и 3 (фон и двойной суперфосфат по фону) расход влаги на единицу урожая в этот год был еще меньшим.

Таблица 2

Расход влаги на формирование урожая сахарной свеклы

Вариант Урожайность корнеплодов, т/га Расход влаги, мм

общий относительный

с 1 га %к контр. на 1 т %к контр.

1989 г.

1. Контроль 20,67 375,9 100 18,2 100

2. Фон (ЫпоК^о) 25,05 387,5 103,1 15,5 85,2

З.Фон + Рс(Р205,бо) 27,09 389,2 103,5 14,4 79,1

5. Фон + РфЧ тонкого помола (Р205,60) 27,14 434,8 115,7 16,0 87,9

1990 г.

1. Контроль 32,55 386,7 100 11,9 100

2.Фон(К120К160) 36,58 383,9 99,3 10,5 88,2

З.Фон + Рс (Р2051бо) 40,22 393,4 101,7 9,8 82,4

5. Фон + РфЧ тонкого помола (Р2051бо) 40,62 392,1 101,4 9,6 80,7

В 1990 году разница в общих расходах влаги с 1 га посевной площади по вариантам опыта не была столь значительной, вероятно, из-за большего поступления влаги с осадками (ГТК май-сентябрь - 1,3) и их выравнивающего действия. Вместе с тем, влияние вносимых удобрений на более экономное расходование влаги на единицу урожая здесь проявилось более рельефно. Меньшим расходом влаги характеризовались варианты с внесением фосфорных удобрений по фону, относительный расход влаги на единицу урожая по вариантам был ниже, чем на контроле, на 17,6-19,3%.

Удобрение сахарной свеклы способствует экономному расходу влаги на единицу урожая. Более экономное расходование влаги на варианте, где в качестве фосфорных удобрений использовалась фосфоритная мука тонкого помола, проявилось во влажный год.

Динамика нитратного азота в течение вегетационных периодов сахарной свеклы имеет общую закономерность по годам исследований и связана с изменением гидротермических условий. Более высокое его содержание отмечается в начале вегетации в фазу прореживания сахарной свеклы и в фазу смыкания листьев в междурядьях. В это время создавались благоприятные условия для протекания процесса нитрификации: относительно высокая влажность почвы и более высокие температуры по сравнению со среднемно-голетними данными.

В фазу максимального прироста корней наблюдалось резкое снижение содержания нитратного азота в почве, и по всем без исключения вариантам была очень низкая обеспеченность растений азотом.

Вносимые удобрения не изменили характера динамики нитратного азота в почве, но повысили его содержание.

Исследованиями выявлено значительное влияние вносимых двойного суперфосфата и фосфоритной муки на увеличение содержания подвижного фосфора по Чирикову (табл. 3), большее влияние проявилось во влажный 1990 год. Так, повышение в почве в слое 0-25 см содержания фосфора по Чирикову на варианте внесения суперфосфата в 1989 г. было на 1,9% по отношению к фону, а в 1990 г. - на 26,6%. Внесение фосфоритной муки тонкого помола возрастающими дозами (Р2051б0,240, зго) привело к повышению содержания подвижного фосфора в почве по отношению к фону на 8,5; 12,0; 25,2% и на 21,5; 29,2; 32,2% в 1989 и 1990 годах, соответственно.

Таблица 3

Содержание фосфора по Чирикову в черноземе выщелоченном под сахарной свеклой, мг/100 г почвы

Вариант Слой почвы, см 1989 г. %к контролю %к фону 1990 г. % к контролю %к фону

1. Контроль, без удобрений 0-25 24,2 100 93,8 22,9 100 98,3

25-40 28,9 100 100,3 29,4 100 105,0

2. Фон 0^12(>К1бо) 0-25 25,8 106,6 100 23,3 101,7 100

25-40 28,8 99,6 100 28,0 95,2 100

3. Фон + Рс (Р2О5160) 0-25 26,3 108,7 101,9 29,5 128,8 126,6

25-40 28,8 99,6 100,0 29,7 101,0 106,1

5. Фон + РфЧ тонкого помола (Р205 160) 0-25 28,0 115,7 108,5 28,3 123,6 121,5

25-40 26,0 90,0 90,3 31,9 108,5 113,9

6. Фон + РфЧ тонкого помола (Р205 24о) 0-25 28,9 119,4 112,0 30,1 131,4 129,2

25-40 28,4 98,3 98,6 31,3 106,5 111,8

7. Фон + РфЧ тонкого помола (Р205 зго) 0-25 32,3 133,5 125,2 30,8 134,5 132,2

25-40 30,5 105,5 105,9 31,7 107,8 113,2

8. Фон + РфЧ активированная (Р205160) 0-25 27,4 113,2 106,2 28,9 126,2 124,0

25-40 30,1 104,2 104,5 30,8 104,8 110,0

10. Фон +- РфК тонкого помола (Р205 !60) 0-25 29,3 121,1 113,6 30,2 131,9 129,6

25-40 29,9 103,5 103,8 29,3 99,7 104,6

То есть в условиях средней лесостепи Алтайского края двойной суперфосфат и фосфоритная мука тонкого помола, внесенные в одинаковых дозах, дают примерно одинаковый эффект увеличения содержания подвижных фосфатов в почве. Фосфоритная мука, внесенная в двойной дозе, увеличивает указанный эффект.

Отличительной особенностью влияния вносимых удобрений является количественный уровень наблюдаемого действия. Так, в относительно сухой

1989 год максимальное увеличение содержания легкодоступного фосфора проявилось более чем в 2 раза по сравнению с контролем, а во влажный

1990 год - более чем в 3 раза. Амплитуда увеличения содержания легкодоступного фосфора по вариантам опыта составила от 14,6 до 136,2% и от 142,5 до 249,1% в 1989 и 1990 годах, соответственно.

Влияние удобрений на содержание легкодоступного фосфора по Фран-цесону в большей степени проявилось в верхнем пахотном горизонте, в котором распределяется основная масса удобрений при их внесении под основную обработку почвы.

Содержание обменного калия по Чирикову по вариантам опыта характеризовалось высокой и очень высокой обеспеченностью.

В динамике обменного калия в почве наблюдается последовательное снижение его содержания от фазы прореживания сахарной свеклы к фазе максимального прироста корней, что объясняется выносом. Более высоким содержанием обменного калия в почве характеризуются верхние пахотные горизонты.

Вносимые минеральные удобрения в виде азотно-калийного фона увеличивают содержание обменного калия на удобренных вариантах, не изменяя существенно его содержания по вариантам внесения фосфорных удобрений.

Почвы опытного участка характеризуются невысокими значениями гидролитической кислотности и слабой обменной кислотностью по Варьирование по вариантам опыта по этим показателям составило, соответственно 2,74-5,69 мг.экв/100 г почвы и 5,05-5,85. Существенного влияния на абсолютные показатели кислотности почв по вариантам внесения удобрений не выявлено. По агрохимическим показателям почва начинает разлагать фосфорит при потенциальной кислотности не ниже 2,5 мг.-экв. на 100 г почвы (Агрохимия, 1989). Чем эта величина выше, тем сильнее действие фосфоритной муки, если содержание подвижных фосфатов недостаточно для питания культур.

Таким образом, исследованиями по изучению влияния фосфорных удобрений на содержание и динамику подвижных элементов питания в течение вегетационных периодов лет исследований выявлено их существенное действие на содержание подвижных и легкодоступных форм фосфора в почве.

3.2. Влияние содержания элементов питания в почве на урожайность и сахаристость сахарной свеклы

Оценка влияния содержания подвижных элементов питания на урожайность и сахаристость корнеплодов сахарной свеклы, сбор ботвы по периодам вегетации была проведена нами с помощью информационно-логического анализа (Пузаченко, Карпачевский, Взнуздаев, 1970).

Величины общей информативности и коэффициента эффективности передачи информации показывают, что влияние содержания в почве нитратного азота на урожайность корнеплодов сахарной свеклы в большей степени проявляется в начале вегетации, в фазу прореживания, влияние обменного калия сдвигается на середину и конец вегетации, а содержание подвижного фосфора в почве важно как в начальный период вегетации культуры, так и в конце вегетационного периода, в фазу максимального прироста корнеплода (табл. 4).

Таблица 4

Общая информативность (Т) и коэффициент эффективности канала связи (К) между содержанием элементов питания в почве и урожайностью корнеплодов сахарной свеклы, бит

Элементы питания Прореживание Смыкание листьев Максимальный прирост корня

Т к Т К ТК

1989 г.

N-N0, 1,0938 0,7931 0,3761 0,2921 - -

Р2О5 по Чирикову 0,7263 0,3260 0,5239 0,2351 0,7305 0,3161

Р2О5 по Францес. 0,5802 0,2590 - - - -

К2О 0,3994 0,1857 0,4190 0,2335 0,5245 0,2653

1990 г.

N-N0, 0,5915 0,3055 0,5019 0,3343 0,3116 0,3841

Р2О5 по Чирикову 0,5074 0,2565 0,5074 0,2565 0,7516 0,3907

Р2О5 по Францес. 0,6554 0,3848 0,4273 0,2412 0,4497 0,3748

К2О 0,3601 0,2289 0,5701 0,4173 0,3715 0,3313

Влияние содержания элементов минерального питания в почве на урожайность ботвы имело несколько иной характер. Влияние содержания нитратного азота в почве было значительным как в начале, так и в середине вегетационного периода, в фазы прореживания и смыкания листьев, обменного калия - на протяжении всей вегетации, подвижного фосфора в начале и конце вегетации.

Уровень сахаристости корнеплодов сахарной свеклы в значительной мере определяется содержанием в почве подвижного и легкодоступного фосфора во второй половине вегетационного периода.

4. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ФОСФОРИТНОЙ МУКИ ПОД САХАРНУЮ СВЕКЛУ В УСЛОВИЯХ СРЕДНЕЙ ЛЕСОСТЕПИ АЛТАЙСКОГО КРАЯ

4.1. Влияние форм фосфорных удобрений на элементы продуктивности

сахарной свеклы

Достижение высокой продуктивности сельскохозяйственных культур является одной из важнейших задач аграрного производства.

Немаловажную роль в продуктивности растений играет оптимизация площади питания культуры, которая определяется ее биологическими особенностями. Сахарная свекла обладает большой пластичностью, с увеличением площади питания и улучшением условий роста обычно возрастает вес листьев и корня.

При определении густоты растений после полных всходов выявлено, что в среднем за 3 года вносимые удобрения положительно влияют на всхожесть сахарной свеклы. По всем вариантам опыта наблюдалось увеличение всхожести, большее влияние проявилось на варианте № 7. Фон + РфЧ тонкого помола (Р2О5320Х где густота растений была на 26,5 % выше, чем на контроле. Всхожесть на фоновом варианте относительно контроля была выше на 11,8%.

Внесение азотно-калийных минеральных удобрений в качестве фона несколько снизило сохранность растений к уборке по сравнению с контролем, сохранность составила 90,8%, что ниже чем на контроле на 2,7%. Внесение фосфорных удобрений способствовало стабилизации этого показателя и увеличению сохранности растений по отношению к фону на 1-8,8%.

Внесение фосфоритной муки Чилисайского месторождения способствовало увеличению средней массы корнеплода к уборке. Причем, внесение обычной фосфоритной муки в дозе 160 кг действующего вещества на гектар дало увеличение массы на 1,9% по отношению к фону, фосфоритная мука тонкого помола и активированная в тех же дозах дали увеличение массы на 4,2-4,6%. С увеличением дозы внесения фосфоритной муки тонкого помола масса корнеплодов сахарной свеклы последовательно возрастала на 6,6 и 10,6% при дозах, соответственно, 240 и 320 кг действующего вещества на гектар.

Урожайность корней сахарной свеклы по вариантам опыта представлена в таблице 5. Отмечается значительное варьирование урожая по годам исследований. Анализ связи урожая с метеорологическими условиями дает нам возможность сделать заключение о прямом влиянии общего количества вегетационных осадков на урожай корней сахарной свеклы. Так, максимальная урожайность на контроле (32,55 т/га) получена в 1990 г., когда выпало 338,9 мм; минимальная (18,87 т/га) - в 1991 г., когда выпало 193,1 мм, 1989 году, когда выпало 264,3 мм, урожайность составила 20,67 т/га. В исследованиях ЛИ. Мартынович (1979), проведенных на Украине, отмечается, что между количеством осадков и величиной урожая корнеплодов свеклы установлена прямая зависимость, а между осадками и накоплением сахара в корнеплодах — обратная.

Таблица 5

Урожайность корней сахарной свеклы по вариантам опыта, т/га

Вариант 1989 г. 1990 г. 1991 г. Среднее за 3 года % к контролю % к фону

1. Контроль, без удобрений 20,67 32,55 18,87 24,03 100 85,5

2. ФонО^,20К160) 25,05 36,58 22,67 28,10 116,9 100

3. Фон + Рс (Р2О5160) 27,09 40,22 25,48 30,93 128,7 110,1

4. Фон + РфЧ обычная (Р205160) 25,83 38,98 25,52 30,11 125,3 107,2

5. Фон + РфЧ тонкого помола (Р205,60) 27,14 40,62 26,58 31,45 130,9 111,9

6. Фон + РфЧ тонкого помола (Р2С>5 ?4о) 27,25 41,00 28,97 32,41 134,9 115,3

7. Фон + РфЧ тонкого помола (Р20 5 320) 30,68 42,29 30,62 34,53 143,7 122,9

8. Фон + РфЧ активированная (Р205160) 28,39 39,89 27,55 31,94 132,9 113,7

9 Фон + РфК обычная (Р205 ню) 26,13 37,04 24,61 29,26 121,8 104,1

10. Фон + РфК тонкого помола (Р2С>5150) 26,66 37,66 25,74 30,02 124,9 106,8

11. Фон + РфК активированная (Р205 28,72 40,18 29,35 32,75 136,3 116,5

НСР0, 0,97 3,57 4,32

Внесение фосфорных удобрений по отношению к фону дало прибавку урожая корней сахарной свеклы по всем исследуемым вариантам, однако наибольшая прибавка была получена на варианте с внесением фосфоритной муки Чилисайского месторождения тонкого помола с максимальной дозой внесения (Р2О5 320). Несколько меньшая прибавка получена при внесении фосфоритной муки Чилисайского месторождения тонкого помола дозами

(Р205 240) и (Р2О51бо), а также активированной фосфоритной муки Чилисайско-го и Верх-Камского месторождений дозой (Р205 160). Внесение двойного гранулированного суперфосфата (Р205 160) дало п р и б в н и м у ю с остальными вариантами, включенными в исследования.

Сахаристость корней сахарной свеклы определяли в 3 периода: 1 августа, 1 сентября и 30 сентября в период уборки. Период максимального накопления сахара отмечался в последний месяц вегетации.

Сахаристость сахарной свеклы на контроле в среднем за 3 года исследований составила 17,8%.

Таблица 6

Сбор сахара по вариантам опыта, т/га

Вариант 1989 г. 1990 г. 1991 г. Среднее за 3 года %к контр. %к фону

1. Контроль, без удобрений 3,82 5,81 3,18 4,27 100 89,9

2. Фон (К120К16о) 4,46 6,06 3,73 4,75 111,2 100

3. Фон + Рс (Р205160) 4,82 6,7 4,1 5,21 122,0 109,7

4. Фон + РфЧ обычная (Р2051бо) 4,57 6,46 4,3 5,11 119,7 107,6

5. Фон + РфЧ тонкого помола (Р205160) 4,81 6,88 4,51 5,40 126,5 113,7

6. Фон + РфЧ тонкого помола (Р205 240) 4,85 6,94 4,91 5,57 130,4 117,3

7. Фон + РфЧ тонкого помола (Р20 5 320) 5,64 7,34 5,18 6,05 141,7 127,4

8. Фон + РфЧ активированная (Р2051б0) 4,77 6,75 4,61 5,38 126,0 113,3

9. Фон + РфК обычная (Р2051бо) 4,77 6,33 4,06 5,05 118,3 106,3

10. Фон + РфК тонкого помола (Р205 ш) 4,75 6,76 4,44 5,32 124,6 112,0

11. Фон + РфК активированная (Р205160) 5,06 6,61 4,8 5,49 128,6 115,6

НСР05 0,30 0,63 0,79

Внесение минеральных удобрений снизило сахаристость сахарной свеклы по отношению к контролю на всех вариантах. Наиболее значительное снижение сахаристости отмечалось на варианте Фон + фосфоритная мука Верх-Камского месторождения активированная (Р205 к») (-1,0%) и на вариантах Фон (МноКш), Фон + двойной гранулированный с у и е р ф (^Кг^ЗбЭ) и Фон + фосфоритная мука Чилисайского месторождения обычная (Р205 !60) (-0,9%). Незначительное снижение сахаристости наблюдалось на вариантах с внесением фосфоритной муки тонкого помола. В своих исследованиях В.Г. Яценко (1979) отмечает, что внесение азотных удобрений обычно приво-

диг к снижению сахаристости, которое в отдельные годы достигает 0,5-0,7%, а отрицательное действие азотных удобрений ослабевает под влиянием внесения калийных и калийно-фосфорных удобрений.

По сравнению с фоном практически все варианты с внесением фосфорных удобрений за исключением варианта Фон + фосфоритная мука Верх-Камского месторождения активированная (Р205 i№), Фон + двойной гранулированный суперфосфат (Р2О5 160) и Фон + фосфоритная мука Чилисайского месторождения обычная (Р205 160) дали прибавку сахаристости в интервале 0,2-0,8%.

Выход сахара с одного гектара возделываемой сахарной свеклы зависит как от сахаристости, так и от урожайности корней. Поэтому сбор сахара не адекватен уровню сахаристости по вариантам опыта (табл. 6).

Внесение двойного суперфосфата дозой Р205 160 увеличило сбор сахара по сравнению с фоном на 9,7%, внесение обычной фосфоритной муки этой же дозой увеличило сбор сахара только на 7,6%, а при внесении фосфоритной муки тонкого помола на 13,7%. С увеличением дозы фосфоритной муки Чилисайского месторождения тонкого помола до 240 и 320 кг действующего вещества увеличение сбора сахара составляло 17,3 и 27,4 % по сравнению с фоном.

Сбор сахара с вариантов внесения фосфоритной муки дозой Р2051S0no фону тонкого помола и активированной сравним между собой и составляет 5,40 и 5,38 т/га, соответственно.

4.2. Экономическая эффективность фосфоритной муки под сахарную свеклу

Экономическая эффективность фосфоритной муки под сахарную свеклу в условиях средней лесостепи Алтайского края на черноземах выщелоченных в значительной мере определяется условиями года, стоимостью минеральных удобрений, уровнем закупочных цен на продукцию и др. Так, в относительно сухие 1989 и 1991 годы в связи с невысоким урожаем чистый доход составлял 900-3509 руб/га и 438-3466 руб/га, соответственно, а на контрольном варианте и по фону в 1991 г. возделывание сахарной свеклы было убыточным. Уровень рентабельности по всем вариантам в эти годы был ниже 20%. В 1990 г. чистый доход варьировал от 9030 до 11607 руб/га, и уровень рентабельности составил 53-65,2%.

В среднем за 3 года (табл. 7) максимальный чистый доход получен на вариантах: Фон + фосфоритная мула Чилисайского месторождения тонкого помола (Р205 320) и Фон + фосфоритная мука Верх-Камского месторождения активированная (Р2051бо), 6179 и 5971 руб/га, что на 3020 и 2812 руб/ra выше, чем на контроле, уровень рентабельности составил 34,1 и 34,9 %, соответственно. По экономической эффективности варианты фон с внесением суперфосфата и внесением фосфоритной муки тонкого помола в дозе 160 кг д. в-ва близки между собой. С увеличением дозы фосфоритной муки экономические показатели последовательно возрастают.

Таблица 7

Экономические показатели производства сахарной свеклы по вариантам опыта (в среднем за 3 года)

Показатели 1. Контроль 2. Фон N|2OK|60 3 Фон + Pc PJOSIM 4. Фон + РфЧ обычная 5. Фон + РфЧ тонкого помола РЛ 160 6. Фон + РфЧ тонкого помола Р2О5 240 7. Фон + РфЧ тонкого помола Р2О5 320 8. Фон + РфЧ актив. РЛ,« 9. Фон + РфК обычная Р2О5160 10. Фон + РфК тонкого помола PÎOS |бо 11. Фон + РфК актив. P2OS 1й>

Урожайность, т/га 24,03 28,10 30,93 30,11 31,45 32,41 34,53 31,94 29,26 30,02 32,75

Стоимость продухции, руб/га 16917 19782 21775 2)197 22141 22817 24309 22486 20599 21134 23056

Общие затраты, руб/га 13758 16303 17555 17106 17217 17667 18130 17224 16967 17057 17085

Чистый доход, руб/га 3159 3479 4220 4091 4924 5150 6179 5262 3632 4077 5971

Уровень рентабельности, % 22,9 21,3 24,0 23,9 28,6 29,2 34,1 30,6 21,4 23,9 34,9

ВЫВОДЫ

1. Внесение фосфоритной муки по фону минеральных удобрений под сахарную свеклу способствует экономному использованию продуктивной влаги на 1 т формирующегося урожая, что в большей степени проявляется во влажные годы.

2. Внесение фосфоритной муки тонкого помола на черноземах выщелоченных в условиях средней лесостепи Алтайского края увеличивает содержание в почве подвижного фосфора по Чирикову в зависимости от дозы внесения и условий года на 15-35% к контролю. Наибольшее увеличение содержания подвижного фосфора наблюдается во влажные годы.

3. Фосфоритная мука тонкого помола и двойной суперфосфат, внесенные равными дозами в условиях средней лесостепи Алтайского края, дают примерно одинаковый эффект увеличения в почве подвижного фосфора по Чирикову.

4. Внесение фосфоритной муки тонкого помола увеличивает содержание в почве легкодоступного фосфора по Францесону, в большей степени во влажные годы. Амплитуда увеличения содержания легкодоступного фосфора в зависимости от дозы внесения фосфоритной муки составляет от 14,6 до 136,2% и от 142,5 до 249,1% в сухие и влажные годы соответственно.

5. Влияние содержания в почве нитратного азота на урожайность корнеплодов сахарной свеклы в большей степени проявляется в начале вегетации, обменного калия - в середине и конце вегетации, содержание подвижного фосфора в почве важно как в начальный период вегетации культуры, так и в конце вегетационного периода.

6. Уровень сахаристости корнеплодов сахарной свеклы в значительной мере определяется содержанием в почве подвижного и легкодоступного фосфора во второй половине вегетационного периода.

7. Вносимые удобрения увеличивают всхожесть сахарной свеклы. Увеличение всхожести в большей степени проявляется на вариантах полного внесения удобрений.

8. Увеличение урожая корней сахарной свеклы наблюдается по всем вариантам внесения фосфорных удобрений. Большую прибавку дает внесение фосфоритной муки Чилисайского месторождения тонкого помола с максимальной дозой внесения Несколько меньшая прибавка получена при внесении фосфоритной муки Чилисайского месторождения тонкого помола дозами (Р2О5 240) и (Р2О51бо)> а также активированной фосфоритной муки Чили-сайского и Верх-Камского месторождений дозой (Р2О5 1бо)- Внесение двойного гранулированного суперфосфата дало прибавку, сравнимую с остальными вариантами, включенными в исследования.

9. Наибольшей экономической эффективностью характеризуются варианты Фон + фосфоритная мука Чилисайского месторождения тонкого по-

мола (Р2О5320) и Фон + фосфоритная мука Верх-Камского месторождения активированная (Р2О5 ^о) с уровнем рентабельности в среднем за 3 года 34,1 и 34,9%.

10. По экономической эффективности варианты фон с внесением двойного суперфосфата и внесением фосфоритной муки тонкого помола в дозе 160 кг. д. в-ва близки между собой. С увеличением дозы фосфоритной муки экономические показатели последовательно возрастают.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для сбалансированного питательного режима и повышения продуктивности растений в условиях средней лесостепи Алтайского края на черноземах выщелоченных под сахарную свеклу экономически целесообразно вносить фосфоритную муку тонкого помола и активированную Чилисайского и Верх-Камского месторождений в дозах 160-320 кг д. в-ва/га.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Зубченко Т.С., Сергиенко В.Я., Ешелкина В.И., Вещева Л.П., Пичу-гин А.В. Рекомендации по разработке зерно-свекловичных севооборотов и систем удобрения для условий лесостепи Алтая. - Бийск, 1991. - 55 с.

2. Пичугин А.В. Эффективность фосфоритной муки под сахарную свеклу в условиях средней лесостепи Алтайского края // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - 2002. - № 3. - С. 203-205.

3. Пичугин А.В., Сергиенко В.Я. Система удобрения в зерно-свекловичном севообороте в условиях средней лесостепи Алтайского края // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - 2003. - № 2. -С. 148-152.

4. Пичугин А.В. Влияние форм фосфорных удобрений на продуктивность сахарной свеклы // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - 2004. - № 4. - С. 167-174.

5. Пичугин А.В. Использование фосфоритной муки под сахарную свеклу в условиях средней лесостепи Алтайского края // Вузовская наука -сельскому хозяйству: Сборник статей междунар. научно-практ. конф. Кн. 1. -Барнаул, 2005. - С. 107-109.

ЛР № 020648 от 16 декабря 1997 г.

Подписано в печать 19.05.2005 г. Формат 60x84/16. Бумага для множительных аппаратов. Печать ризографная. Гарнитура «Times New Roman». Усл. печ. л. 1,0. Уч.-изд. л. 0,9. Тираж 100 экз. Заказ № Л.

Издательство АГАУ 656049, г. Барнаул, пр. Красноармейский, 98 62-84-26

1327

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Пичугин, Андрей Викторович

Глава 1. Эффективность фосфорных удобрений под сахарную свеклу. Состояние проблемы

Глава 2. Объекты и методы исследований. Характеристика условий почвообразования и почвенного покрова зоны исследований

2.1. Объекты исследований

2.2. Методы исследований

2.3. Характеристика условий почвообразования, почвенного покрова зоны исследований и почв опытного участка

2.4. Агрометеорологические условия лет исследований

Глава 3. Влияние фосфоритной муки на питательный режим черноземов выщелоченных

3.1. Запасы продуктивной влаги и влияние фосфорных удобрений на динамику содержания подвижных элементов питания в течение вегетационных периодов лет исследований

3.1.1. Запасы продуктивной влаги и влияние удобрений на ее эффективное использование

3.1.2. Влияние фосфорных удобрений на содержание и динамику подвижных элементов питания в течение вегетационных периодов лет исследований

3.2. Влияние содержания элементов питания в почве на урожайность и сахаристость сахарной свеклы

Глава 4. Эффективность фосфоритной муки под сахарную свеклу в условиях средней лесостепи Алтайского края"

4.1, Влияние форм фосфорных удобрений на элементы продуктивности сахарной свеклы

4.2 Экономическая эффективность фосфоритной муки под сахарную свеклу

Выводы Предложения производству

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Эффективность фосфоритной муки под сахарную свеклу в условиях Средней лесостепи Алтайского края"

В настоящее время одной из актуальных проблем сельского хозяйства является удовлетворение потребностей населения в продуктах питания, производство продукции способной конкурировать на рынке сбыта с зарубежной продукцией. Это возможно при повышении экономической эффективности возделывания сельскохозяйственных культур за счет снижения затрат на производство и повышения урожайности. Производство сахара из отечественного сырья является актуальной задачей переработчиков, и напрямую влияет на его стоимость.А.И. Колобова и А.Л. Полтарыхин (2004) отмечают, что ежегодное потребление сахара в условиях кризиса экономики, падения уровня жизни и платежеспособного спроса населения с 1990 по 2002 годы снизилось на 27 %. Производство сахара в России за этот период сократилось в 2 раза.Свекловодство становится неконкурентоспособной отраслью сельского хозяйства: затраты на 1 га посева сахарной свеклы в 6 раз выше в сравнении с зерном. Посевы сахарной свеклы в России сократились на 49 %, а в Алтайском крае - на 70 % (Плисецкий, 1996; Черный, 1998; Шутьков, 2000).В условиях дефицита отечественного свекловичного сырья, конкуренции импортного сахара-сырца, сахарная свекла является одной из важнейших сельскохозяйственных культур в структуре посевных площадей.Сахарная свекла предъявляет высокие требования к условиям возделывания, уровню минерального питания (Петров, Зубенко, 1981; Система земледелия ..., 1987). Однако, с резким повышением стоимости минеральных удобрений данная ситуация влияет на экономическую эффективность и конкурентоспособность полз^аемой продукции. В Алтайском крае из 183 свеклосеющих хозяйств больше половины нерентабельны (Колобова, Полтарыхин, 2004).Вышеизложенное делает необходимым поиск дешевых и эффективных форм удобрений обеспечивающих успешное ведение сельскохозяйственного производства.Одним из важнейших элементов питания сахарной свеклы влияющим на продуктивность корней и накопление сахара в корнеплодах является фосфор (Агрохимия, 1989; Геллер, Николаенко, 1979; Тонкаль и др., 1979; Яценко, 1979). Для удовлетворения потребностей в питании растений фосфором в хозяйствах Алтайского края обычно используется относительно дорогой суперфосфат (средняя стоимость суперфосфата по ценам на 01.01.2003 года составляет около 3000 рублей за тонну).Альтернативным фосфорным удобрением может служить фосфоритная мука стоимость которой в зависимости от месторождения колеблется от 800 до 900 рублей за тонну.Применение фосфоритной муки на почвах Алтайского края сдерживалось в основном тем, что фосфор в ней находится в форме трехзамещенных фосфатов кальция труднодоступных растениям на нейтральных и щелочных почвах. Однако, современные технологии позволяют проводить более тонкий размол фосфоритной муки, а также проводить ее активацию, что увеличивает доступность содержащегося в фосфоритной муке фосфора для растений (Науменко, 1983; Янишевский с соавт., 1988).Важность данных вопросов и необходимость их научного обеспечения предопределила выбор цели настоящего исследования.Цель и задачи исследований. Целью работы является изучение влияния фосфоритной муки на питательный режим черноземов выщелоченных и ее эффективность под сахарную свеклу в условиях средней лесостепи Алтайского края.Для достижения поставленной цели решали следующие задачи: - изучить действие фосфоритной муки на динамику и содержание элементов питания в почве в течение вегетационного периода, - определить влияние содержания элементов питания в почве на урожайность и сахаристость сахарной свеклы, - определить эффективность форм фосфорных удобрений под сахарную свеклу.Научная новизна. В диссертационной работе обоснованна возможность эффективного использования фосфоритной муки тонкого помола и активированной под сахарную свеклу в условиях средней лесостепи Алтайского края на черноземах выщелоченных. Выявлено, что внесение фосфоритной муки тонкого помола и активированной на черноземах выщелоченных увеличивает содержание в почве подвижного и легкодоступного фосфора по Чирикову и Францесону. Показано, что внесение фосфоритной муки улучшает питательный режим почвы, способствует экономному использованию продуктивной влаги. Доказано, что применение фосфоритной муки тонкого помола и активированной не уступает по действию двойному суперфосфату и экономически выгодно.Защищаемые положения: - Внесение фосфоритной муки на черноземах выщелоченных средней лесостепи Алтайского края экономически эффективно. - Действие фосфоритной муки на продуктивность сахарной свеклы не уступает действию двойного суперфосфата.Практическая значимость. Установлена возможность эффективного использования фосфоритной муки тонкого помола и активированной Чилисайского и Верх-Камского месторождений под сахарную свеклу в условиях средней лесостепи Алтайского края на черноземах выщелоченных. При практическом применении необходимо учитывать, что действие фосфоритной муки тонкого помола в одинарной дозе (160 кг действующего вещества на 1 га) на продуктивность сахарной свеклы не уступает действию суперфосфата в той же дозе. Увеличение доз внесения фосфоритной муки тонкого помола в 1,5 - 2 раза и внесение активированной фосфоритной муки повышает урожай корнеплодов относительно внесения суперфосфата в одинарной дозе.Установлена экономическая эффективность внесения фосфоритной муки на черноземах выщелоченных в условиях средней лесостепи.Полученные материалы могут быть использованы для моделирования и прогнозирования урожайности корнеплодов сахарной свеклы и ее сахаристости в зависимости от обеспеченности почв подвижными элементами питания по периодам вегетации культуры.Материалы исследований использованы для подготовки «Рекомендаций по разработке зерно-свекловичных севооборотов и систем удобрения для условий лесостепи Алтая». Внедрены в хозяйствах Бийского (колхоз «Имени Калинина) и Петропавловского (колхоз «Родина) районов.Апробация работы.Материалы по теме диссертации были доложены на научнопроизводственных семинарах (Бийск, 1989-1992; Киев, 1989-1992), на ежегодных научных конференциях профессорско-преподавательского состава в АГАУ (2002-2004), на международной научно-практической конференции (Барнаул, 2005).Публикации.По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ.Структура и объем работы.Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы. Содержание работы изложено на 115 страницах машинописного текста, включая 37 таблиц. Список литературы включает 131 наименование.Автор выражает глубокую признательность первому научному руководителю кандидату с.-х. наук И.И. Чередничку, научному руководителю доктору с.-х. наук, профессору Г.Г. Морковкину - за консультации, советы и постоянную поддержку при работе над диссертацией, а также коллегам по совместной научно-исследовательской деятельности Бийской опытно-селекционной станции и Алтайского государственного аграрного университета.

Заключение Диссертация по теме "Агрохимия", Пичугин, Андрей Викторович

1. Внесение фосфоритной муки по фону минеральных удобрений под сахарную свеклу способствует экономному использованию продуктивной влаги на 1 т формирующегося урожая, что в большей степени проявляется во влажные годы.2. Внесение фосфоритной муки тонкого помола на черноземах выщелоченных в условиях средней лесостепи Алтайского края увеличивает содержание в почве подвижного фосфора по Чирикову в зависимости от дозы внесения и условий года на 15-35 % к контролю.Наибольшее увеличение содержания подвижного фосфора наблюдается во влажные годы.3. Фосфоритная мука тонкого помола и двойной суперфосфат, внесенные равными дозами в условиях средней лесостепи Алтайского края, дают примерно одинаковый эффект увеличения в почве подвижного фосфора по Чирикову.4. Внесение фосфоритной муки тонкого помола увеличивает содержание в почве легкодоступного фосфора по Францесону, в большей степени во влажные годы. Амплитуда увеличения содержания легкодоступного фосфора в зависимости от дозы внесения фосфоритной муки (Р2О5 leo, 240, 320) составляет от 14,6 до 136,2 % и от 142,5 до 249,1 %, в сухие и влажные годы соответственно.5. Влияние содержания в почве нитратного азота на урожайность корнеплодов сахарной свеклы в большей степени проявляется в начале вегетации, обменного калия - в середине и конце вегетации, содержание подвижного фосфора в почве важно как в начальный период вегетации культуры, так и в конце вегетационного периода.6. Уровень сахаристости корнеплодов сахарной свеклы в значительной мере определяется содержанием в почве подвижного и легкодоступного фосфора во второй половине вегетационного периода.7. Вносимые удобрения увеличивают всхожесть сахарной свеклы. Увеличение всхожести в большей степени проявляется на вариантах полного внесения удобрений.8. Увеличение урожая корней сахарной свеклы наблюдается по всем вариантам внесения фосфорных удобрений. Большую прибавку дает внесение фосфоритной муки Чилисайского месторождения тонкого помола с максимальной дозой внесения (Р2О5 з2о)- Несколько меньшая прибавка получена при внесении фосфоритной муки Чилисайского месторождения тонкого помола дозами (Р2О5240) и (Р2О5 i6o)j а также активированной фосфоритной муки Чилисайского и Верх Камского месторождений дозой (Р2О5 i6o)- Внесение двойного гранулированного суперфосфата (Р2О5 i6o)> дало прибавку сравнимую с остальными вариантами, включенными в исследования.9. Наибольшей экономической эффективностью характеризуются варианты Фон + фосфоритная мука Чилисайского месторождения тонкого помола (Р2О5320) и Фон + фосфоритная мука Верх-Камского месторождения активированная (Р2О5 i6o) с уровнем рентабельности в среднем за 3 года 34,1 и 34,9 %.10. По экономической эффективности варианты фон с внесением двойного суперфосфата и внесением фосфоритной муки тонкого помола в дозе 160 кг. д. в-ва близки между собой. С увеличением дозы фосфоритной муки экономические показатели последовательно возрастают.ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для сбалансированного питательного режима и повышения продуктивности растений в условиях средней лесостепи Алтайского края на черноземах выщелоченных под сахарную свеклу экономически целесообразно вносить фосфоритную муку тонкого помола и активированную Чилисайского и Верх-Камского месторождений в дозах 160-320 кг д. в-ва/га.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Пичугин, Андрей Викторович, Барнаул

1. Агроклиматические ресурсы Алтайского края. - Л.: Гидрометеоиздат, 1971. - 155 с.

2. Агрохимические методы исследования почв. - М.: Наука, 1965.- 656 с.

3. Агрохимия/ Б.А. Ягодин, П.М. Смирнов, А.В. Петербургский и др.; Под ред. Б.А. Ягодина - М.: Агропромиздат, 1989. - 639 с.

4. Александрова В.Д., Базилевич Н.И., Занин Г.В. и др. Природные районы Алтайского края (без Горно-Алтайской АО) // Природное районирование Алтайского края. - М.: АН СССР, 1958. - 161-202.

5. Александрова Л.П., Найденова О.А. Лабораторно-практические занятия по почвоведению. - Л.: Агропромиздат, 1986. - 295 с.

6. Антипина Л.П. Эффективность фосфорных удобрений в связи с содержанием подвижного фосфора на черноземах лесостепной зоны Красноярского края: Автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. -Красноярск, 1966. - 20 с.

7. Антипина Л.П. Фосфор в почвах Сибири // Фосфор в почвах Сибири. - Новосибирск: Изд-во СО ВАСХНИЛ, 1983. - 4-14.

8. Антипина Л.П. Фосфор в почвах Сибири: Автореф. дис. ... д-ра с - X. наук. - Омск, 1991. - 32 с.

9. Аринушкина В.А. Руководство по химическому анализу почв. - М.: Изд. МГУ, 1970.- 487 с.

10. Аскинази Л.Л. Еще раз об условиях эффективного использования фосфоритов как удобрения // Химия в сельском хозяйстве. - 1967. - № 7 . - С . 14.

11. Бабарина Э.А. Влияние длительного применения суперфосфата и фосфоритной муки на накопление и превращение фосфора в почвах разного типа: Автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. - М., 1968. - 2 1 с .

12. Балашев Л.Л. Фосфорит на почвах СССР // Фосфоритная мука: ТрудыНИУИФ, 1936.-Вып. 131.-С. 7-123.

13. Балябо Н.К. Взаимозависимость действия удобрений орошения // Д.Н. Прянишников и вопросы химизации земледелия. - М., 1967. -С. 274-283.

14. Берхин Ю.И., Чагина Е.Г. Установление оптимального уровня содержания подвижного фосфора в почве и затраты удобрений для его достижения // Агрохимия. - 1982. - № 11. - 49-55.

15. БЛЭК К.А. Растение и почва, - М.: Колос, 1973. - 503 с.

16. Болдырев В.В., Колосов А.С., Чайкина М.В., Аввакумов Е.Г. О механической активации апатита и апатитсодержащих пород // Докл. АН СССР. - 1977. - № 1. - 892.

17. Бурлакова Л.М. Плодородие алтайских черноземов в системе агроценоза. - Новосибирск: Наука, 1984. - 198 с.

18. Бурлакова Л.М., Анненко И.М. Накопление азота нитратов в профиле чернозема выщелоченного под кукурузой и пшеницей // Тр. Алт. с.-х. ин-та. - Барнаул, 1968. - Вып. 14. - 301-309.

19. Бурлакова Л.М., Глушкова Н.К., Морковкин Г.Г., Нестерова Л.Б. Гумус, азот, фосфор в почвах предгорий Северо-Западного Алтая // Проблемы повышения плодородия почв в условиях Алтайского края: Сб. науч. тр.- Новосибирск: Изд-во АлтСХИ, 1984.- 53-63.

20. Бурлакова Л.М., Морковкин Г.Г. Валовой и подвижный фосфор в почвах бассейна р. Алей // Проблемы природопользования и охрана окружающей среды в бассейне р.Алей: Тез. докл. конф.-Рубцовск, 1984.- 79-81.

21. Возбуцкая А.Е. Химия почвы. - М.: Высшая школа, 1968. - 427 с.

22. Гедройц К.К. Применение удобрений, мелиорация почв и вегетационные опыты. - М.: Госсельхозиздат, 1955. - Т. 3. - 560 с.

23. Горшенин К.П. Почвы Южной Сибири (от Урала до Байкала). - М.: Изд-во АН СССР, 1955. - 590 с.

24. ГОСТ 5716-74. Мука фосфоритная. Технические условия. - М., 1993.-16 с.

25. Григорьева Э.С. Закономерности формирования урожая сахарной свеклы в почвенно-климатических зонах Алтайского края. -Барнаул, 1977. - 68 с.

26. Дмитриев Е.А. Математическая статистика в почвоведении. - М.: Изд-во МГУ, 1972. - 292 с.

27. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта: (С основами статистической обработки результатов исследований). - М.: Колос, 1979.-416 с.

28. Дрейкотт А.П. Удобрение сахарной свеклы. - М.: Колос, 1977. - 280 с.

29. Информация МСХ РФ // Агрохимический вестник. - 2003. - № 6. - С . 2-3.

30. Кайшев В.Г., Серегин Н. Прогноз развития сырьевых зон сахарной промышленности в условиях реформирования АПК // Сахарная свекла. - 2004. - № 7. - 6-14.

31. Ковриго В.П., Кауричев И.С, Бурлакова Л.М. Почвоведение с основами геологии. - М.: Колос, 2000. - 416 с.

32. Кудров А.П. Планирование урожайности с учетом влагообеспеченности растений // Сахарная свекла. - 2004. - Х» 3. -С. 30-31.

33. Кулькова Л.В. Природа кислотности и щелочности основных типов почв Западной Сибири: Автореф. дис. ...канд. с.-х. наук. -Новосибирск, 1972. - 27 с.

34. Науменко И.В. Агрохимическая оценка эффективности фосфоритов Сибири // Проблемы агрохимического сырья Западной Сибири. - Новосибирск: Наука, 1985. - 52-62.

35. Науменко И.В. Эффективность фосфоритной муки на темно- серых лесных почвах Кемеровской области // Изменение фосфатного состояния почв при внесении удобрений. -Новосибирск, Изд-во СО ВАСХНИЛ, 1987. - 60-65.

36. Нестеров В.В., Бурлакова Л.М. Эффективность удобрений под кукурузу на выщелоченном черноземе // Вопросы химизации сельского хозяйства Алтая. - Барнаул, 1965. - 39-51.

37. Нестеров Г.И., Бабич З.Н. Содержание элементов питания в черноземе типичном при различных системах его обработки // Тез. докл. 8 Всесоюз. съезда почвоведов. - Новосибирск, 1989. - Кн. 3. - С . 198.

38. Орлов Д.С. Химия почв. - М.: Изд-во МГУ, 1985. - 376 с. no 81.0стровлянчик М.Ф., Пикал ов М.А. Влияние минеральных удобрений на структуру урожая яровой пшеницы // Вопросы химизации сельского хозяйства Алтая. - Барнаул, 1967.-С. 19-20.

39. Пасашникова Л.В., Дудников Ю.С. Нетрадиционные технологии обработки местных фосфоритов и их эффективность на выщелоченных черноземах Приобья // Сб. науч. тр. / СибНИИЗХим. - Новосибирск: Изд-во СО ВАСХНИЛ, 1987. - 83-88.

40. Петербургский А.В. Агрохимия и физиология питания растений. - М.: Россельхозиздат, 1981.- 184 с.

41. Петинов Н.С. Биологические основы рационального и экономного расходования воды при поливах // Биологические основы орошаемого земледелия. - М.: Колос, 1976. - 23-32.

42. Петров В.А., Зубенко В.Ф. Свекловодство, - М.: Колос, 1981. - 302 с.

43. Пичугин А.В. Эффективность фосфоритной муки под сахарную свеклу в условиях средней лесостепи Алтайского края //Вестник Алтайского государственного аграрного университета. — 2002.- № 3 . -С . 203-205.

44. Плисецкий П.И. Свеклосахарное производство нужно развивать // Сахарная свекла. - 1996. - № 6. - 3-4.

45. Позин М.Е. Технология минеральных удобрений. - Л.: Химия, 1989.-352 с.

46. Пономарева А.Т. Фосфатный режим почв и фосфорные удобрения. - Алма-Ата, 1970. - 165 с.

47. Поставская СМ. Подвижные фосфаты черноземов Западной Сибири и особенности действия фосфорных удобрений: Автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. - Целиноград, 1974. - 21 с. I l l

48. Почвы Алтайского края. - М.: Изд-во АН СССР, 1959. - 382 с.

49. Практикум по агрохимии / Под ред. В.Г. Минеева. - М.: Изд-во МГУ, 1989.-304 с.

50. Прянишников Д.Н. О фосфоритных удобрениях // Избранные сочинения. - Изд-во АН СССР, 1953. - т.2. - 43-59.

51. Пузаченко Ю.Т., Мошкин А.В. Информационно-логический анализ в медико-географических исследованиях // Итоги науки. Сер. мед. География / ВИНИТИ. - М., 1969. - Вып. 3. - 5-71.

52. Рассыпнов В.А, Почвенно-климатические факторы урожайности и моделирование эффективного плодородия в агроценозах: Автореф, дис. ... докт. биол. наук. - Новосибирск, 1993. - 32 с.

53. Сдобникова О.В. Условия почвенного питания и применения удобрений в Северном Казахстане и Западной Сибири: Автореф. дис. ... д-ра с.-х. наук.-М., 1971.-34 с.

54. Синягин И.И. Превращения фосфорных и калийных удобрений в почве и повышение их усвояемости. - М., 1969. - 73 с. ЮЗ.Синягин И.И., Кузнецов Н.Я. Применение удобрений в Сибири. - М . : Колос, 1979.-372 с.

55. Смирнова В.В. Специфика действия фосфоритной муки в связи с физико-химическими свойствами почв Сибири // Фосфатный режим почв Сибири. - Новосибирск: Изд-во СО ВАСХНИЛ. -1985.-С. 99-105.

56. Смирнова В.В., Науменко И.В. Факторы, определяющие процесс разложения фосфоритной муки на почвах Западной Сибири // Регулирование фосфатного режима почв. - Новосибирск: Изд-во СО ВАСХНИЛ. - 1990. - Вып. 3 - 33-38.

57. Соколов А.В. Агрохимия фосфора. - М.: Изд-во АН СССР, 1950. -152 с.

58. Справочник свекловода. — М.: Россельхозиздат, 1977. — 189 с.

59. И.Удобрения, их свойства и способы использования / Под ред. Д.А. Коренькова. - М.: Колос, 1982. - 415 с.

60. Черный И.Л. Союз сахарников и свекловодов // Сахарная свекла. -1998 . -№11 . -С .2 .

61. Четвергов Е.В. Динамика подвижных форм азота, фосфора и калия в почве при внесении под просо навоза и минеральных удобрений // научные основы рационального использования почв и удобрений. - Саранск, 1982. - 122-128.

62. Чириков Ф.В. Агрохимия калия и фосфора. - М.: Сельхозгиз, 1956.-464 с.

63. Чумаченко И.Н., Сушеница Б.А. Фосфор и воспроизводство плодородия почв // Агрохимический вестник, - 2001. - № 1. — 28-31.

64. Шутьков А.А. Сельскохозяйственная кооперация: наука и практика // Экономика сельскохозяйственных и перерабатывающих предприятий. - 2000. - № 5. - 7-10.

65. Энгельгардт А.Н. Результаты опытов по применению удобрений // Фосфориты и сидерация. - М., 1981. - 252 с.

66. Эффективность отдельных видов минеральных удобрений под сельскохозяйственные культуры для почв Российской Федерации (нормативы). - М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2003. - 388 с.

67. Якутина О.П. Эколого-агрохимический аспект применения фосфоритной муки сибирских месторождений // Сибирский экологический журнал. - 1998. - Т. 5. - № 6. - 531-535.

68. Якутина О.П. Фонд минеральных фосфатов почв Присалаирья и эффективность фосфорных удобрений. - Автореф. дисс. ... канд. биол. наук. - Новосибирск, 2004. - 19 с.

69. Яценко В.Г. Влияние агротехнических приемов на технологические качества сахарной свеклы в условиях РСФСР // Повышение сахаристости и технологических качеств сахарной свеклы: Сб. науч. тр. - Киев: Изд-во ВНИС, 1979. - 21-27.

70. Harenz Н., Paudert R., Kludssuweit Н., Linke Е. Zur loslichkeit und Dungewirkung tribomechanisch aktivierter apatitischer Phosphate // Arch. Acker - u Pflanzenbau u Bodenkd. - Berlin, 23 (1979). - S. 411 -419.

71. Tandon HLS. Fertiliser Guide. - New Delhi, 1994. - 156 p.