Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Эффективность локального способа внесения сложных удобрений под лен-долгунец

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Кузьменко, Наталья Николаевна, Торжок

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК

ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ

ЛЬНА

На правах рукописи

КУЗЬМЕНКО НАТАЛЬЯ НИКОЛАЕВНА

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЛОКАЛЬНОГО СПОСОБА ВНЕСЕНИЯ

СЛОЖНЫХ УДОБРЕНИЙ ПОД ЛЕН-ДОЛГУНЕЦ

06.01.04 - агрохимия

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель - доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник, заслуженный агроном РФ, Тихомирова В.Я.

Торжок 1998

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ......................................................... 4

ГЛАВА 1.ЭФФЕКТИВНОСТЬ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ В ЗАВИСИМОСТИ

СПОСОБОВ ИН ВНЕСЕНИЯ В ПОЧВУ............................ 6

ГЛАВА 2. УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТОВ............................. 29

2. 1.Схемы опытов, методика их проведения..............................29

2.2.Краткая характеристика метеорологическим условий вегетационных периодов. ................................................. 38

ГЛАВА 3.ВЛИЯНИЕ ЛОКАЛИЗАЦИИ УДОБРЕНИЙ НА ФИЗИОЛОГИЧЕСКУЮ АКТИВНОСТЬ РАСТЕНИЙ ЛЬНА-ДОЛГУНЦА............................ 44

ГЛАВА 4.РАЗРАБОТКА ЭЛЕМЕНТОВ ТЕХНОЛОГИИ И ХОЗЯЙСТВЕННАЯ ОЦЕНКА ЛОКАЛЬНОГО СПОСОБА ПРИМЕНЕНИЯ КОМПЛЕКСНОГО УДОБРЕНИЯ

ДЛЯ ЛЬНА................................................ 52

4.1.Поиск оптимальных параметров размещения комплексного удобрения для льна в почве............................................................52

4.2.Сравнительная эффективность разбросного и локального способов

внесения комплексного удобрения для льна в полевых опытах....... 64

4.3.Результативность локализации комплексного удобрения для льна

в производственных условиях..................................... 71

ГЛАВА 5.ЭФФЕКТИВНОСТЬ АММОФОСА НА ЛЬНЕ-ДОЛГУНЦЕ ПРИ РАЗНЫХ СПОСОБАХ ЕГО ВНЕСЕНИЯ....................................... 75

5.1.Влияние способов внесения аммофоса на ростовые процессы, урожайность и качество льнопродукции............................... 75

5.2.Результаты производственной проверки эффективноети разных способов заделки невысокой дозы удобрений. ...................... 84

ГЛАВА 6.РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЯ ОРГАНО-МИНЕРАЛЬНОГО УДОБРЕНИЯ НА ПОСЕВАХ ЛЬНА-ДОЛГУНЦА ПРИ ЛОКАЛЬНОМ СПОСОБЕ ЕГО ВНЕСЕНИЯ ... 86 6.1. Влияние рядкового внесения органо—минерал ьног"о удобрения на

урожайность и качество л ьнопродукции............................ 86

6.2. Результаты производственного испытания орг*ано-минер ал ьного

удобрения. ...............................................................................93

ВЫВОДЫ.......................................................... 97

ПРЕДЛОЖЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВУ........................................ 99

ЛИТЕРАТУРА..................................................... ЮО

ПРИЛОЖЕНИЯ..................................................... 113

ВВЕДЕНИЕ

Лен—долгунец — важная техническая культура, являющаяся в России основным источником натурального волокна для производства бытовых тканей, обладающих отличными гигиеническими свойствами, красотой и высокой прочностью. Технические ткани из льняного волокна широко применяются в автомобильной, резиновой, обувной промышленности. Льноволокно используется для производства шпагата, веревок, пожарных рукавов и упаковочной тары. Из льняного масла вырабатывают краски, лаки, лучшие сорта натуральной олифы. Масло находит применение в мыловаренной, резиновой, электротехнической промышленности, в медицине и косметике. Льняной жмых, получаемый при переработке семян, используется для производства комбикормов. Льняная костра успешно заменяет древесину при изготовлении бумаги, строительных и теплоизоляционных плит и других изделий.

После распада СССР значимость льна—долгунца для России возросла в связи с тем, что основная часть сырьевых ресурсов растительных волокон осталась за её пределами.Объёмы производства льноволокна не удовлетворяют потребности отечественной промышленности.Посевные площади льна—долгунца в России с 328 тыс.га в 1992г. сократились до 153 тыс. га в 1996г.(Васютин,Новиков,1997). Валовые сборы волокна в 1986—1990 гг. составляли 124, а в 1994г.- 56 тыс.т (Черников,1995). За последние ЗО лет средняя урожайность волокна уменьшилась с 3,2 до 2,5 ц/га при одновременном снижении его качества (Жученко,1994).Тверская область, где сосредоточено около половины посевных площадей льна—долгунца России, имеет лучшие результаты по льноводству, но и здесь произошел спад производства и закупок льнопродукции.Средняя урожайность волокна за 1994-1995гг. составила 4,4—4,6 ц/га.По расчетам отдела экономики ВНИИЛ, при урожайности льноволокна ниже 5 ц/га уро—

вень его себестоимости слишком высок и льняные ткани становятся неконкурентноспособными с хлобчатобумажными <Фомин,1996г.).

В целевой Федеральной программе "Развитие льняного комплекса России на 1996—2000гг." поставлена задача увеличения средней урожайности волокна до 5,2 ц/га, повышение качества длинного волокна на 2,О номера (Программа развития...,1996).

Эффективным и быстродействующим средством повышения урожайности льнопродукции является применение минеральных удобрений.В настоящее время приоритетны энергосберегающие технологии производства.В растениеводстве на удобрения приходится значительная доля <44—57 %) энергетических затрат (Минеев,Дебрецени,Мазур,1993; Локоть,1996).В связи с резким повышением затрат на производство и применение минеральных удобрений, когда цены на них резко повысились, важно найти способы применения удобрений, обеспечивающие повышение их окупаемости дополнительным урожаем.

В отечественной и зарубежной литературе накоплен большой экспериментальный материал, свидетельствующий о преимуществе локального способа внесения удобрений перед наиболее распространенным разбросным « повышаются коэффициенты использования питательных веществ из удобрений, снижаются их потери, повышается оплата удобрений прибавками урожая, снижаются топливно-энергетические затраты.

В России локальный способ внесения основного удобрения не получил широкого практического применения, главным образом, из—за отсутствия технических средств для его осуществления, а в льноводстве, кроме того, из—за недостаточной разработанности самой технологии локального способа. Это в первую очередь касается сложных удобрений, содержащих микроэлементы.

Целью данной работы являлась разработка научно обоснованных рекомендаций по припосевному локальному внесению сложных удобрений под лен-долгунец при основном их использовании и внесении в рядки с семенами .

В задачу исследований входило :

— изучить влияние локализации сложных удобрений на ростовые процессы и Физиологическую активность растений льна—долгунца;

— определить оптимальные параметры размещения сложных удобрений (комплексного удобрения для льна и аммофоса) в почве при выращивании льна—долгунца : глубину заделки и расстояние между лентами удобрения;

— выявить агрономическую и энергетическую эффективность локального способа внесения сложных удобрений на посевах льна-долгунца при различных погодных условиях $

— изучить эффективность локального способа внесения нового органо-минерального удобрения на посевах льна—долгунца.

ГЛАВА 1.ЭФФЕКТИВНОСТЬ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СПОСОБОВ ИХ ВНЕСЕНИЯ В ПОЧВУ

Одним из основных средств для повышения плодородия почвы и увеличения урожайности сельскохозяйственных культур являются минеральные удобрения.

До настоящего времени основным способом применения удобрений было внесение их вразброс. При этом количество внесенных элементов питания с удобрениями на малоплодородных почвах значительно превышает вынос их растениями. Излишек питательных веществ, которые из года в год накапливаются в почве, обеспечивают, по мнению Г.Метцольда (цит.

по Гилис,1975), повышение плодородия почвы.

Поверхностный рассев удобрений отличается высокой производительностью, но имеет серьезные недостатки.Одним из них является большая (60-S0 "¿) неравномерность распределения удобрений, превышающая допустимую агротребованиями в 2—3 раза.Это ведет к пестроте посевов, неравномерности созревания, ухудшению качества сельскохозяйственной продукции и снижению окупаемости удобрений прибавками урожая. По данным ВИУА, при неравномерности внесения удобрений на уровне 20-30 % прибавка урожая зерновых культур снижается на 3-7 "А и на 20—30 % при неравномерности внесения, равной 60—70 X.Имеются данные свидетельствующие о том, что неравномерное распределение по поверхности поля азотных удобрений снижает их эффективность на 45-SO, фосфорных -на 15-20, калийных и сложных—на 36-40 У. ( Панников, 1986; Рекомендации. 1988; Павловекий,Озеров,Телегин и др.,1991; Державин, 1992).

Удобрения при разбросном способе внесения неравномерно распределяются также по слоям пахотного горизонта из—за несовершенства их заделки. При заделке плугом с предплужником основная их масса (8190 %) располагается в нижнем 10—сантиметровом слое почвы. При заделке плугом без предплужника удобрения распределяются в пахотном горизонте более равномерно и в слое 10-20 см их количество составляет 61 У. (Рекомендации. .., 1981; Лебедева, 1989; Кярблане, 1990; Крамарев, Якушин, Коваленко и др.,1995). Этот слой характеризуется наиболее постоянным режимом увлажнения, что способствует использованию растениями удобрений почти в течение всей вегетации, что особенно важно в условиях недостаточного увлажнения.

Ряд исследователей (Pandey and Sinha,1969; Гилис,1975; Калиничен-ко,1984) отмечает, что фосфор суперфосфата, внесенного на большую глубину, используется растениями лучше, чем при мелкой его заделке :

а

в растения его поступает в 5 раз больше.Однако по даннону вопросу нет однозначного мнения и другие исследователи (ВильдФлуш,1974; Расширенное воспроизводство.. . ,1993) считают, что внесение всей нормы минеральных удобрений глубже 10 см не решает задачи обеспечения всходов необходимым количеством питательных веществ до того времени, когда корни достигнут глубины заделки удобрений. В опытах с зерновыми культурами установлено, что несмотря на способность растений усваивать ФосФор в радиусе более 31 см около 75 % фосфора усваивается в радиусе Ю см (Кярблане,Ханнолайнен,Соодла, 1990). Основную часть фосфора люцерна и луговой клевер усваивают из слоя 5-25 см, многолетние травы — О—15 см (Капйега, 1968).

Из всех способов заделки минеральных удобрений при разбросном их внесении наименее совершенным и в то же время широко распространенным в практике является заделка с помощью культиватора. При этом 96-99 % внесенных удобрений располагается в слое 0—10 см, более половины - 55-65 X - в слое почвы 0-5 см, характеризующемся крайне неустойчивым увлажнением. При заделке тяжелой бороной 75 "Л удобрений располагается в слое О-З см, 22 % - в слое 3-6 см и 3 % - в слое 69 см.При заделке легкой бороной основная масса удобрений <98 %) располагается в верхнем трехсантиметровом слое почвы, а 2 %—в слое 3— 6 см (Тихомирова,1984,1996; Лебедева,1989). Удобрения в этом случае не используются в полной мере возделываемыми культурами и увеличиваются потери питательных веществ за счет эрозии почвы. При своевременной и глубокой их заделке в почву потери питательных веществ не превышают 1—5 % от внесенной дозы ( Евтушенко, 1990 ; Крамарев, Якушин, Коваленко и др.,1995).

При разбросном способе внесения минеральных удобрений происходит сильное их перемешивание с почвой, способствующее в результате хи-

ммч®ского» биологического и Физического превращения элемента® питания переходу е недоступное для растений состояние.Б первую очередь это касается фосфора.При тщательном перемешивании удобрений с почвой усиливается также необменнсе поглощение ионое калия и аммония (Pierre arid Norman, 1933; ВильдФлуш, 1974; Нинеев, 1975; Трапезников, 1983)«

В климатических условиях России на значительной части территории срок взаимодействия удобрений с почвой при внесении их под зяблевую вспашку составляет S-9 месяцев.Чем тщательнее перемешиваются они с почвой и чем длительнее с ней взаимодействуют, тем значительнее поглощение питательных веществ и миграция их нисходящими токами воды. При разбросном внесении удобрений требуются очень высокие дозы удобрений. По данным Л.И.Фатеева (1993), для увеличения подвижного фосфора в черноземе типичном на 1 мг/100 г необходимо внесение 240 кг/

га Р О .Это обуславливает низкий коэффициент использования удабре— 2 5

ний при раа^расном внесении.

Bsrffep способа внесения удобрений зависит от тога s какую задачу ставим перед собойs повысить плодородие почвы или удобрить конкретную культуру данного года.При этом характер распределения питательных веществ © почве имеет важнейшее значение.Если мы хотим воздействовать н® тэч&у, изменить её шеей массе как среду для питаний растений* мы должны стремиться к тому, указывает Е.В.Бобко <1963), чтобы все частички удобрения были равномерно расположены в почве. Если же хотим, чтобы вносимое удобрение явилось непосредственным источником пищи растений, то его необходимо расположить m почв® таким образом, чтобы оно было легкодоступно активной части корневой системы и » то же время предокранялось от соприкосновения с большой поверхность» почвенных частиц.

Результаты многолетних научных исследований свидетельствуют о целесообразности широкого использования локального способа внесения удобрений.Этот прием был разработан в нашей стране профессором А.Е. Зайкевичем в 1880г.Впервые минеральные удобрения стали вносить в рядки с семенами при выращивании сахарной свеклы,позднее стали применять суперфосфат при посеве зерновых и других культур.Опыты тех лет показали, что высокие дозы удобрений, помещенные в один рядок с семенами, оказывают отрицательное влияние на их прорастание.Возникла мысль о необходимости расположения рядка удобрений на О,5—1,0 см глубже семян (Ратнер,1955; Панников,Минеев,1977). Эти работы заложили основы нового способа внесения удобрений и дали агрономическое обоснование для создания комбинированных сеялок.

В настоящее время существуют разнообразные модификации локального внесения удобрений (Рекомендации...,1982; Рекомендации...,1988). Различаются они назначением,сроком применения и параметрами размещения в почве. По назначению удобрение может быть основным, стартовым (рядковое) или подкормкой. Удобрения вносят локально до посева, одновременно с ним или после посева. Рядковое внесение -это внесение стартовой дозы удобрений при посеве или посадке вместе с семенами или с размещением на определенном расстоянии от семян.Основную дозу удобрений вносят в почву в виде сплошных или прерывистых лент определенных размеров. Различают допосевное и припосевное ленточное внесение. Наиболее эффективно припосевное внесение, позволяющее строго выдерживать оптимальные параметры расположения удобрений относительно рядков семян. При гнездовом внесении основную дозу удобрений помещают концентрированными очагами (гнездами) различной Формы и размеров, относительно семян или растений.Междурядную подкормку проводят в период вегетации растений локально-объём—

ным способом в междурядья пропашных культур, корневую подкормку (преимущественно азотными удобрениями) — лентами на определенную глубину поперек рядков растений весной на посевах озимых культур.

Локальному способу внесения минеральных удобрений не свойственны многие из недостатков, характерных для технологии разбросного применения. Удобрения при локальном внесении размещаются концентрированными очагами во влагообеспеченном слое почвы, в зоне оптимальной доступности для корневых систем культурных растений (Трапезников, 1983; Fertilizers application...).Неравномерность распределения удобрений машинами для локального внесения не превышает 8—10 % (Рекомендации. .., 1988; ВильдФлуш,1996).При локальном внесении сокращается контакт удобрений с почвой.Поглощение фосфатов происходит только по периферии ленты удобрений, внутри очага фосфаты остаются в легкодоступной для растений Форме. Прочность связи фосфора удобрений с почвой при локальном их внесении ниже, чем при разбросном. В исследованиях Л.М.Фатеева (1993) на кукурузе в микрополевом и вегетационных опытах установлено, что при тщательном перемешивании удобрений с почвой около половины фосфора поглощается уже в течение нескольких суток.Аммонийный азот и калий при локальном внесении менее подвержены процессу необменного поглощения почвой и более длительный период находятся в доступном для растений состоянии. Концентрация элементов питания в почве, окружающей ленту удобрения, может во много раз превосходить их содержание в почве при разбросном внесении : подвижных фосфатов в ленте более чем в Ю раз, калия — в 5 раз, аммонийного азота - в 3 раза ( ВильдФлуш, Калько, 1965; Kaila, Elonen,1970; Лыкова,1980).

М.Б.Гилис (1975) и В.Е.Булаев (1976) отмечают, что при дозах удобрений 50—100 кг/га д.в. NPK концентрация подвижного фосфора в

ленте может достигать 600 мг, аммонийного азота и обменного калия -200 мг на ЮО г почвы.Для получения той же концентрации фосфорной кислоты в почве при разбросном внесении нужно внести около 9000 кг/

га Р О .

2 5

Миграция элементов питания при локальном способе внесения удобрений ниже, чем при разбросномРадиус миграции фосф