Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ФОРМИРОВАНИЕ УРОЖАЙНОСТИ ЗЕРНА КУКУРУЗЫ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ОРГАНО-МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ В УСЛОВИЯХ ЗЕЙСКО-БУРЕИНСКОЙ РАВНИНЫ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "ФОРМИРОВАНИЕ УРОЖАЙНОСТИ ЗЕРНА КУКУРУЗЫ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ОРГАНО-МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ В УСЛОВИЯХ ЗЕЙСКО-БУРЕИНСКОЙ РАВНИНЫ"



На правах рукописи

КИБИРЕВ КОНСТАНТИН ВЛАДИМИРОВИЧ

ФОРМИРОВАНИЕ УРОЖАЙНОСТИ ЗЕРНА КУКУРУЗЫ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ОРГАНО-МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ В УСЛОВИЯХ ЗЕЙСКО-БУРЕИНСКОЙ РАВНИНЫ

06.01.09- растениеводство 06.01.04 — агрохимия

Автореферат

диссертации на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

Барнаул 2004

Работа выполнена в Федеральном государственном учреждении высшего профессионального образования Дальневосточном государственном афарном университете в 1999-2001 годах

доктор сельскохозяйственных наук Русаков Виктор Васильевич

доктор сельскохозяйственных наук Бурлакова Лидия Макаровна;

кандидат сельскохозяйственных наук , Хижинкова Татьяна Григорьевна

ГНУ Всероссийский НИИ сои

Защита состоится »CXfJ-Sb^ 2004 года в <о/У »^асов на заседании диссертационного совета в Алтайском государственном аграрном университете.

Адрес: 656049, г. Барнаул, пр-т Красноармейский, 98;

Факс: (3852) 62-83-96

E-mail: rassviai@alink.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Алтайского государственного аграрного университета. " J

Автореферат разослан ^^¿¿JC^^Ajt 2004 г. 1 v

О— „а а^орефер, . д8ух з_ - J'

учреждения просим направить в АГАУ ученому секретарю диссертационного совета. «

О*'

Научный руководитель — Официальные оппоненты:

Ведущая организация

Ученый секретарь диссертационного совета, к.с.-х.н., доцент

► Ю.Л. Гладков

' ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ" * '

Актуальность темы. Кукуруза — одна из важнейших зерновых- культур; По высоте и устойчивости урожаев зерна она занимает ведущее место и играет роль страховой культуры среди зерновых культур. Многообразно и применение кукурузы, С развитиемв Лмурскойоблзсш 'отрасли'.птицеводства ■ возникает потребность в большом' количестве зерна кукурузы;'являющегося основой рациона кормления птиц.1 1 : 1 •

Однако получение высоких урожаев зерна кукурузы-невозможно без применения удобрений. » '

В связи с: высокой иеной минеральных удобрений поставляемых в область, сокращением выхода традиционных органических удобрений вследствие уменьшения поголовья общественного стада возникает проблема поиска новых видов удобрений под кукурузу» Одними из таких видов удобрений являются бурые окисленные угли и сапропель, разведанные запасы которых в Амурской области составляют свыше б и 2 миллиардов тонн соответственно.

Целью работы являлось изучение роста и развития, фотосшггетичсской деятельности посевов кукурузы'выращиваемой на зерно при использовании местных органо-минеральных удобрений в условиях Зейско-буреннской равнины. ■ * - г ' I

В задачи'исследований входило, изучить: формирование площади ли* стьев, величину фотосштлнческого потенциала; накопление сухого вещества, чистую продуктивность фотосинтеза кукурузы; величинуурожайности зерна кукурузы при использовании местных органо-минеральных удобрений; химический состав органов кукурузы по фазам развития; лровестиэперге'ппсскую и экономическую оценку эффективности возделывания кукурузы на зерно при использовании местных органо-минеральных удобрений.' - ■

Научная новизна. Впервые в условиях-Амурской области туче ни дн-шмика формирования урожайности зерна местного гнбрнда кукурузы в зависимости от использовании местных органо-минеральных удобрений, определенны величины^максимального потребления ■ и выноса основных элементов питания кукурузы н коэффициенты использования их из почвы.

Защищаемые положения: : • • . , ..

- целесообразность выращивания кукурузы на зерно, н получение высоких урожаев в условиях Зейско-буреипской рзвншгы;

- увеличение фотосшггетич ее к их показателей посевов кукурузы при внесении местных органо-минеральных удобрений; ■.

- экономическая и энергетическая эффективность выращивания кукурузы на зерно прн использовании органо-минеральных удобрений. - .

Практическая значимость. Результаты исследований-позволяют рекомендовать сельхозтоваропроизводителям для увеличения урожайности зерна кукурузы использование местных ор гано-м инералщтепс-удобрей и йт-

ЦНБ МСХА фонд научной литературы

Л проба mi я; Материалы диссертации положены на научно- практических конференциях в ДальГАУ (г. Благовещенск, 20G0..2002), научно-ирактической конференции в ЛмГУ (г. Благовещенск, 2002). ,; ... ,

Публикации. По результатам работы опубликовано 4 научные статьи, общим объёмом 0,94 п. л. .

. Объем и структура paCkm.i. Диссертация.изложена на 159 страницах машинописного текста. Состоит m введения, пяти глав, выводов и предложений производству; содержит 30 таблиц, 8 рисунков, 19 приложений. Список литературы включает 181 наименование, в том числе.4 иностранных.

Автор выражает'искреннюю глубокую благодарность научному руководителю дх.-х.м., В.В. Русакову, к.с.-х.н., доценту В.Ф. Прокопчук, сотрудникам института агрономии к экологии ДальГАУ, СХНПК «Амурский», ДальНИП-ТИМЭСХ за оказанную ими всестороннюю помощь и поддержку при написании данной работы. -

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В главе 1 — «Биологические особенности возделывания кукурузы в условиях Зейско-буреинской равнины (обзор литературы) - изложены биологические особенности кукурузы, агротехника возделывания кукурузы в условиях Амурской области, кормовая ценность в зависимости от условий выращивания, влияние минерального питания на урожайность зелёной массы и зерна кукурузы. Обобщены результаты опытов но тучешио влияния нетрадиционных орга-но-минеральных удобрений на рост н развитие сельскохозяйственных культур в Амурской области, в России и в мире.

В главе 2 — «Условия н методика проведения исследований» • указывается, что экспериментальная работа проведена в стационарном полевом опыте в 1999 -2001 гг., заложенном в 1995 -1997 гг. на опытном поле СХНПК «Амурский», с. Большеозбрка Ивановского района Амурской области.

Объектами исследований являлись: синтетический гибрид кукурузы Первомайский ~ 2, выведенный в 1994 году в СХНПК «Амурский», бурый окисленный уголь Архаро-Богучанского месторождения (в дальнейшем БОУ-1), бурый окисленный уголь Сергеевского месторождения (в дальнейшем БОУ-2) сапропель Куропатинского озера и перегной. Удобрения вносили в 1995 - 1997 гг. под сою в трёхпольном севообороте: соя — кукуруза на зерно— зерновые, из расчета 30 т/га сухого вещества. Повторность опыта трёхкратная во времени и пространстве, размещение делянок рендомизированное. Общая площадь делянки 180 м1, учётная 150 м\ Агротехника возделывания кукурузы общепринятая в Амурской области. ■

Химическая характеристика органо-мн игральных удобрений используемых в опыте, представлена в таблице 1. I

Таблица 1

Химическая характеристика органо-минеральных удобрений, в % от сухого евешества-

Сырьё Золь-, и ость, % ёмкость поглощения, мг-' экпЛООг pH С ом"-новых кислот, % Обшсе содержание, %

Р,0, К;0

БОУ-1 53 Неоир. 4,2 Не опр. 0.7 0,04 0,01

КОУ-2 48 124 5,5 38 0 S 0.1 0.1

Сапропель 68 84 V 11 1.3 1.0 0,5

Перегной Не опр. Не опр. %9 Не опр. 1.9 0.Ö 1.4

В опыте проводили следующие исследования: фенологические наблюдения, подсчет густоты стояния и линейного роста растений кукурузы, определение плошали листовой поверхности, динамику нарастания сухого вещества но органам растений кукурузы, расчёт чистой продуктивности фотосинтеза и фо-тосинтешческнй потенциал по методике Л. А. Нкчшюровнч (1956), учет урожая проводили методом ручного сбора початков с учётных площадок, химический состав растений — по методикам ЦП НЛО. Максимальное потребление и хозяйственный вынос основных элементов питания единицей хозяйственно-цепной части урожая, коэффициенты нх потребления культурами из почвы определяли балансовым методом.

Полученные в опыте данные подвергались математической обработке методом дне перс по иного анализа (Доспехов Б, Л., 1985; Ваулнн Л. В., 1998).

Отбор почвенных образцоп проводили после уборки кукурузы в слое 0-20 см. В задачу агрохимических исследований почвы входило определение основных элементов питания по методикам ЦП НЛО.

Энергетическую и экономическую оценки выращивания кукурузы при использовании местных органо-минеральных удобрений рассч1тшвалн по методике Г.С. Посыпанова, В.Е. Долгодворова (1995).

Опыт проведен на луговой черноземовидной среднемошной тяжелосуглинистой почве. Луговые черноземовидные почвы занимают 550 тыс. га, или 37,7% обшей площади нашнн Амурской области.

Луговая черноземошщная среднемоишая почва опытных участков имела характерные для данного вида почвы значения обменной кислотности и содержания, доступных растениям форм фосфора и калия, но отличалась пониженной емкостью поглощения.

Погодные условия вегетационных периодов значительно различались по количеству осадков и температуре, что оказало влияние на рост и развитие кукурузы. Погодные условия 1999 и 2000 гг., характеризующиеся недостатком осадков и повышенными среднесуточными температурами воздуха являлись неблагоприятными для роста и разшггия кукурузы, а более равномерное распределение осадков и температуры воздуха на протяжении летних месяцев 2001 г. ближе соответствовало биологическим требованиям данной культуры.

В главе 3 — «Фотосинтетичсская деятельность посевов кукурузы в зависимости от вида органо-минерапьных удобрений» - приведены сведения о фотосинтетических процессах в посевах кукурузы, данные о накоплении сухого вещества, показана взаимосвязь этих процессов с формированием урожайности зерна кукурузы.

Одним из показателей фотосинтетической деятельности кукурузы является площадь листьев. За годы наблюдений в ранние фазы роста и развития увеличение плошали листовой поверхности посевов на 0,8-3,6 тыс. м /га происходило на всех вариантах с внесением удобрений (табл. 2). В более поздние фазы роста и развития площадь листовой поверхности возрастала по сравнению с контролем на 3,1-7,2 тыс. мг/га.

Таблица 2

Влияние органо-минеральных удобрений на показатели фотосинтетической деятельности посевов кукурузы, среднее 1999-2001 гг.

. Илотадь дистьеплыс, MJ/ra ФП всего за вегетацию, тыс. м1 -днУга

Вариант 8-й лист ¿1 1 и а § £ а С s§ sS I С s s S £ e; " и é P ^ и ЧИФ средняя за вегетацию, г/м1 ■ сут.

Kourpn.ni. 15.8 20.1 23,1 1S.8 4,0 1687 3,4

БОУ-2 17,2 21,4 26.2 23,8 5.5 1907 4,4

ВОУ-1 16.6 20.1 26.4 26,0 4,6 1916 4.5

Сапропель 19,4 22,7 27,0 252 5,3 2046 4.1

Персию Л 19 ,3 22.7 27.0 25.2 5,3 2043 4.0

В течение вссго периода вегетации наибольшим этот показатель был в варианте с внесением перегноя. Превышения относительно контроля составляли 3,5 — 6,4 тыс. м*/га. Варианты с внесением БОУ-2 и БОУ- 1 увеличивали этот показатель на 1,3 - S тыс. м2/га и О -7,2 тыс. м'/га соответственно.

Площадь листовой поверхности недостаточно полно характеризует возможности агроценоза, так как не учитывает продолжительность фотосинтеза данной листовой поверхностью. Фотосинтетический потенциал (ФП), является параметром, объединяющим в себе эти показатели.

Показатели ФП менялись в зависимости от условий вегетации кукурузы и от внесённых органо-минеральных удобрений, в такой же мере, как и площадь листовой поверхности (табл. 2). Органо-м инеральные удобрения во все годы исследований в среднем за вегетацию увеличивали ФП. По последействию БОУ -I и БОУ -2 - в среднем на 13%, по последействию сапропеля и перегноя - на 21% относительно контроля.

Наибольшая чистая продуктивность фотосинтеза во все годы исследований отмечена в период 8-й лист - вымётывание (табл. 2). В среднем за вегетацию в варианте БОУ-2 превышение контроля составило 29%, БОУ-1 — 32%, сапропель—21%, перегной-18%.

Биологический урожай представляет собой сумму суточных приростов сухой массы на гектар посева в течение вегетационного периода. Размер суточных приростов определяется величинами площади-листовой-поверхности и продуктивностью фотосинтеза. Скорость нарастания сухого вещества посевами кукурузы в период 8-й лист - вымётывание увеличилась на 21 %, 12 %, 14 % соответственно, сапропель несколько снизил данный показатель (рис. 1.).

180 -

8-лист

Фазы роста и развития

•"■"■Контроль —О—БОУ-2 —И— ЕОУ-1 —А— Сапропель —Ж—Перегной

Рис. 1. Влияние органо-минеральных удобрений на скорость нарастания сухого вещества посевами кукурузы (среднее 1999-2001 гг.)

Увеличение скорости накопления сухого вешества посевами кукурузы в ранние фазы развития приводит к большему накоплению обшей массы сухого вещества при внесении органо-минеральных удобрений (табл. 3). В среднем за три года БОУ-2 и БОУ-1 в фазу молочной спелости увеличивали массу сухого вешества относительно контроля на 32% и 34% соответственно.

В фазу полной спелости данный показатель возрос на 35% и 39% соответственно, относительно контроля. Наибольшая масса сухого вещества в среднем за три года была сформирована в фазу полной спелости в варианте с внесением сапропеля и составила 9,23 т/га.

В фазу 8-листа уменьшается доля корней в обшей массе сухого вещества на 3-4% в вариантах с удобрениями БОУ-2, сапропелем и перегноя. Доля корней в варианте с БОУ-1 увеличивалась на 3%. Все удобрения повышали долю стеблей на 1-6% но сравнению с контролем (рис.2).

Таблица 3

Влияние органо-минеральных удобрений на динамику накопления сухого вещества посевами кукурузы, т/га (среднее 1999-2001 гг.)

Фазы роста и развития Вариант

Контроль БОУ-2 БОУ-1 Сапропель Перегной

8-й лист 1,07 1.42 1.37 1,39 1,32

Вымётывание 2.83 3,54 3,32 3,12 3,32

Молочная спелость 4,70 6,20 6,32 5,73 6,32

Восковая спелость 6,06 7,68 8,30 6.95 8.12

Полная спелость 6,52 8.81 9,10 9,23 8,85

Органо-минсралышс удобрения п фазы восковой н полной спелости зерна, способствовали снижению в биомассе посевов доли корней на 2-3 % и повышению доли початков на 2-8 % по сравнению с контролем

8-й лист

а б в г д

Молочная спелость зерна

100% т-

90% 60% 70% С0% 50% 40% 30% 20% 10% 0%

% 1

Полная спелость зерна

100%

90%-

60%- —

70% ■

00% -

50%-

40% - —

30% н —

20% -I

10%- —

0%-

т «

I

б в г

вариант

■о

V-

мн

О Корень

□ Початок

□ Метелка

□ Стебель □Лист

Вариз1шл: а - контроль, б - БОУ-2, в - БОУ-1, г - сапропель, д - перегной

Рис. 2. Влияние органо-минералышх удобрений на распределение сухой массы растений кукурузы но органам (среднее 1999-2001 гг.).

Расчет коэффициентов корреляции между общей массой сухого вещества посевов кукурузы и площадью листовой поверхности по годам и по усредненным данным выявил значительную положительную связь между этими показателями в фазы молочной и восковой спелости кукурузы, но статистически достоверную на 5 %-ом уровне значимости лишь для усредненных за 3 года данных.

Повышение биологического урожая сельскохозяйственных культур не всегда приводит к повышению его хозяйственно ценной части, ради которой культура возделывается. Поэтому, большое значение имеет доля хозяйственного урожая от биологического или коэффициент хозяйственной эффективности фотосинтеза (К^). В зависимости от целей возделывания кукурузы ее хозяйственно ценную часть составляют надземная вегетативная масса с недозревшими початками и зерно в фазе полной спелости. В нервом случае КХ01 при возделывании кукурузы на зелвнную массу изменялся как по годам, так н по вариантам опыта от 0,85 до 0,95. В среднем за три года исследований в вариантах с внесением органо-минеральных удобрений был выше по сравнению с контролем на 4 % и составил 0,93. Во втором случае Кхо, изменялся от 0,14 до 0,47 (табл. 4).

Таблица 4

Влияние органо-минеральных удобрений на К,„. посевов при возделывании кукурузы на зерно

Год Вариант

Контроль 1 БОУ-2 БОУ-1 Сапропель Перегной

1999 0,14 0.14 0,21 0,17 0,23

2000 0,33 0,31 0,47 0,46 0,41

2001 0,21 0.27 0.33 0,17 0.33

Среднее 0.22 | 0.25 0.33 0.24 0.32

В среднем за три года, доля хозяйственно ценной части урожая (зерна) составила в вариантах с БОУ-2 и сапропелем 0,25 и 0,24 соответственно, в вариантах с внесением БОУ-1 и перегноем 0,33 и 0,32, соответственно, при величине КЦ|в контрольном варианте 0,22.

БОУ-2 увеличивал урожайность зелёной массы в среднем за годы исследований на 32 %, БОУ-1 - на 42 % к контролю (табл. 5). Наибольшая прибавка получена в засушливые годы: в 2000 г. - 51 и 65 % и в 1999 г. - 37 и 56 % к контролю. В более благоприятном 2001 г. прибавка урожайности зеленой массы составляла лишь 17 и 21 % к контролю соответственно от действия КОУ-2 и БОУ-1.

Внесение сапропеля в почву было менее эффективно, чем внесение БОУ-1. Урожайность зелёной массы по отношению к контролю увеличивалась только в неблагоприятные по погодным условиям годы. В среднем за 3 года прибавка составляла 19 % к контролю (табл. 5).

Последействие перегноя иа урожайность зелёной массы по годам и в среднем было аналогично последействию БОУ-1. В среднем за три года достоверная прибавка урожайности зеленой массы кукурузы на 5% уровне значимости получена во всех вариантах с внесением органо-минеральных удобрений.

Таблица 5

Влияние органо-минеральных удобрений на урожайность зеленой массы кукурузы, т/га при 75% влажности

Год Вариант НС1\л

Контроль БОУ-2 БОУ-1 Сапропель Перегной

1999 17.6 24,1 27,5 22,4 29,0 —

2000 16.2 24,4 26.7 23,7 24.4 —

2001 31,7 372 38.4 31,3 35,7 —

Среднее 21.7 28.6 30.8 25,8 29,7 3.6

Расчет коэффициентов корреляции урожайности зеленой массы с показателями фотосинтетической деятельности посевов кукурузы по усредненным за голы исследований данным показал наличие сильной и статически достоверной на 5% уровне значимости связи его с величиной фотосинтетнческого потенциала в период от фазы молочной до фазы восковой спелости и с чистой продуктивностью фотосинтеза в период от фазы выметывания до фазы восковой спелости и с ЧПФ средней за вегетацию.

Урожайность зерна кукурузы значительно различалась в годы исследований. В контрольном варианте в 1999 г. она составила лишь 0,85 т/га, а в 2000 г. -в2,0и2001 г. в 2,8 раза выше, чем» 1999 году (табл. 6).

Таблица 6

Влияние ор гано-м и нерал ы I ы х удобрений на урожайность зерна кукурузы, т/га

Гол Вариант НСР«

Контроль | БОУ-2 КОУ-1 Сапропель Перси iofi

1999 0.Я5 1 1.19 2.18 1,41 2.29 1.14

2000 1.69 3.01 ■3.79 3.53 3.42 1.65

2001 2.38 3.47 4.39 2,74 4.09 1.11

Среднее 1,64 2.56 3.45 2.56 3,26 0.70

БОУ — 2 повышал урожайность зерна кукурузы в годы исследований, однако эти увеличения не достоверны на 5% уровне значимости. БОУ-J и перегной увеличивали урожайность зерна кукурузы во все годы исследований, а сапропель только в 2000 году. В 1999 году на 1,33 и 1,44 т/га; в 2000 году на 2,10, 1,84 и 1, 73 т/га; в 2001 году на 2,01 и 1,71 т/га соответственно, что достоверно на 5% уровне значимости. В среднем за три года, урожайность зерна кукурузы повышалась во всех вариантах. Эффективность сапропеля была равна эффективности БОУ-2 , но значительно ниже во все голы наблюдений эффективности БОУ-1. Различие между урожайностямн зерна в посевах кукурузы на этих вариантах в среднем за 3 года составило 0,89 т/га, что статистически значимо на 5%-ом уровне (HCPos" 0,70 т/га).

• Расчет коэффициентов линейной корреляции урожайности зерна с показателями фотосинтетической деятельности посевов кукурузы по усредненным за 3 года данным показал наличие сильной и статистически достоверной на 5%-ом уровне значимости связи е€ с величиной фотосинтетического потенциала в период от фазы молочной до фазы полной спелости зерна (г= 0,897-0,927) и с чистой продуктивностью фотосинтеза в период от фазы выметывания до фазы молочной спелости (г= 0,974).

В главе 4 — «Влияние органно-мннеральных удобрений на содержание элементов питания в растениях и почве» - изложены результаты исследований по влиянию органо-минеральных удобрений на агрохимические свойства почвы, рассмотрена динамика содержания элементов питания в растениях, динамика потребления элементов питания посевами кукурузы, потребление и хозяйственный вынос элеме!пов питания с одной тонной зерна, коэффициенты использования элементов питания из почвы и удобрений.

Из взятых на изучение органо-М1шерХ1ьных удобрений значительное содержание макроэлементов (азота, фосфора и калия) наблюдается только в перегное. Сапропель содержит много общего фосфора, но большая часть его входит в состав органического вещества, другая часть связана с вторичными минералами алюминия и железа. Органическое вещество сапропеля обогащено также азотом. --

Бурый окисленный уголь и сапропель обладают повышенным содержанием гумусоподобных веществ, высокой емкостью катиоиного обмена. В буром окисленном угле большая"часть катионов представлена Н\ БОУ-2 так и БОУ-1 несколько повысил потенциальную кислотность почвы. При этом рНко в среднем за 3 года повысилась на 0,1, а гидролитическая кислотность увел>г1илась на 0,5 мг-экв/100 г почвы по сравнению с контролем. Однако, под воздействием БОУ-1 увеличилось по сравнению с ко1пролем в составе почвенного ногло-шаюшего комплекса (ЛПК) также и содержание Са1*, на 0,4-0,5 мг-экв/100 г почвы. Степень насыщенности основаниями ППК при этом снизилась в почве вариантов с БОУ-1 на 2% по сравнению с контролем.

Перегной и сапропель в среднем за 3 года не повлияли на кислотность почвы. Перегной все годы наблюдений увеличивал содержание поглощенных Саг* и Мё2* в составе ППК. Сумма поглощенных оснований при внесении перегноя увеличилась на 0,8 мг-экв/100 г почвы, а степень насыщенности ППК основаниями — на 1% по сравнению с контролем.

Внесенные БОУ-2, БОУ-1, сапропель.и перегной повышали осеннее содержание минеральных форм азота в почве на 20%, 10% 32%, 5% соответственно. В среднем за три года увеличивалось содержание кислотнорастворимого фосфора. Выше всего подвижность' фосфора, наиболее объективно характеризующая обеспеченность растений этим элементом, за все годы исследований наблюдалась в почве на варианте с последействием ЕОУ?! (в 2 раза выше, чем в контроле). В среднем за годы наблюдений перегной и БОУ -2 не влияли на со-

держание в почве обменного калия, а БОУ-1 и сапропель. Повысили его содержание в почве на 7 и 9 % к контролю, соответственно удобрениям,

Химический состав растений зависит от скорости поступления минеральных веществ из почвы и скорости образования органических вешеств.

Во все годы наблюдений максимальное содержание азота, как в надземной массе, так и в корнях, отмечено в фазу 8-й лист. К фазе восковой спелости зерна оно постепенно снижалось. В среднем за 3 года, в контрольном варианте снижение происходило в надземной массе в 1,9, а в корнях в 2 раза. Причем, в молодых растениях концентрация азота в листьях и стеблях была примерно одинакова, а к фазе восковой спелости сннжсние концентрации общего азота в листьях происходило в 1,2 раза, в стеблях —в 4 раза.

БОУ-2 не оказал существенного влияния на содержание азота в вегетативных и генеративных органах кукурузы и в надземной массе в целом, но снизил концентрацию этого элемента в корнях в период от фазы 8-й лист до восковой спелости зерна на 11-32 % к контролю. БОУ-1 и сапропель снижали содержание азота в корнях кукурузы на 23-27, 8-11, 31-47 и 14-29 % к контролю соответственно фазам 8-й лист, вым£швзние, молочная и восковая спелость зерна. В наших исследованиях, по градации В. В. Цсрлинг(1990) во всех вариантах опыта во все годы наблюдений среднее содержание азота в надземной массе кукурузы в фазе 8-й лист было низким, а в остальные фазы — оптимальным.

БОУ-1, сапропель и перегной повысили содержание Р205 в надземной массе кукурузы в фазе 8-Й лист на 2-6 %, а н фазе молочной и восковой спелости зерна на 10-13% к контролю. Все изучаемые удобрения снижали концентрацию фосфора в корнях растений, особенно в фазе молочная спелость зерна (на 33, 50,27 и 22 % к контролю соответственно удобрениям БОУ-2, БОУ-1, сапропель и перегной).

Во всех вариантах опыта в годи наблюдений содержание фосфора в надземной массе во все фазы развития кукурузы было оптимальным но критериям, приведенным в работе В. В. Цсллинг (1990).

Содержание К20 в корнях кукурузы в последействии удобрений в фазе 8-й лист ниже на 22-27 %, а фазу вымётывание выше на 15-25 %, чем в контроле. Повышение концентрации калия в корнях кукурузы в удобренных вариантах прослеживалось до фазы восковой спелости зерна.

В среднем за 3 гола в контрольном варианте надземная масса содержала 2,78 и 1,75 % К;0 соответственно фазам развития 8-й лист и восковая спелость зерна. По градации В.В. Церлннг (1990), это соответствует низкой обеспеченности калием в ранний период и оптимальной —в период созревания.

По последействию БОУ-1 и сапропеля в зерне кукурузы в среднем за годы исследований содержание азота повышалось на 2-3 а содержание фосфора понижалось на 9 % к контролю (табл. 7). Все органо-мннеральные удобрения повышали содержание калия. Особенно содержание калия возросло (на 42 и 36 % к контролю) по последействию БОУ-1 и перегноя.

Максимальное потребление элементов питания посевами кукурузы ^привнесении органо-минералькых удобрена было: выше контроля во все голы на- - блюдений. В среднем за 1999-2001 годы, потребление азота превышало контроль на 34,53,47 и 47 %, фосфора - на 26,39,24 к 41% и калия - на 34,45,25 и 43 % соответственно удобрениям БОУ-2, БОУ-1, сапропель, перегной (табл. 7). ' ■ • . ■ т • , Таблица 7

Максимальное потребление и хозяйственный вынос элементов литания кукурузой (среднее 1999-2001 гт.)

. Вариант .

Показатели Элемент,, Контроль БОУ-2 БОУ-1 Сапро пель Перегной

Содержание в зерне. % 2.08 2,11 2,15 2.12 2.08

Максимальное потребление, кг/га N , 80,1 107,0 122,9 118,1 117,9

Хозяйственный вынос, кг/га 40.3 57.1 74,6 703 70.7

Выносе 1 т. зерна с учетом побочной продукции, кг/т 2,46 . 2,23 2,16 2,75 2,17

Содержанке в зерне, % 0,56 0.55 0.51 0,51 0,56

Максимальное потребление, кг/га Р:0} 26,5 33,3 36,8 32,8 37,4

Хозяйственным вынос, кг/га ~ 12.6 16.8 20.2 18.3 21,1

Выносе 1 т. зерна с учетом . побочной продукции, кг/т ч ** 0,77 0,66 0,59 0,71 0,65

Содержание в зерне, % , L 0.59 0.68 0.84 0.62 0,80

Максимальное потребление, кг/га кго ' 103,2 138,4 1492 129,4 147,7

Хозяйственный вынос, кг/га 39,7 52.5 64.2 54.4 67.5

Вынос с 1 т. зерна с учетом побочной продукции, кг/г 2,42 2,05 1,86 2,12 2,07

Хозяйственный вынос элементов питания с основной и побочной продукцией на фоне удобрений вырос к контролю в большей степени, чем их общее потребление. В среднем за годы исследований превышение выноса азота составляло 42, 85,74 и 75 фосфора - 33, 60,44 и 67 % и калия - 32,62, 37 и 70 % соответственно удобрениям БОУ-2^ БОУ-1, сапропель, перегной. При этом, хозяйственный вынос с 1 т.зерна с учетом побочной продукции снизился по сравнению с контролем: фосфора - на 14,23, 8 и 16 % и калия - на 15,23, 12 и 14 % соответственно удобрениям.

Вынос азота 1 т зерна с учетом побочной продукции снизился по сравнению с контролем в вариантах БОУ-2-на 9% и по БОУ-1 - на 12 % и перегноем на 12 %. Сапропель повысил хозяйственный вынос азота единицей продукции на 12 % к контролю.

Коэффициенты использования элементов питания (К исп.) из изучаемых орпшо-минеральных удобрений лишь условно могут быть признаны таковыми, так как увеличение максимального потребления и хозяйственного выноса азота, фосфора н калия посевами кукурузы по последействию удобрений складывается, очевидно, во - первых, из-за повышения подвижности почвенных элементов питания, во — вторых, из-за более полного извлечения почвенных запасов доступных форм этих элементов растениями, лучше развитыми, чем в контрольном варианте, и, лишь отчасти, за счет использования элементов из удобрений.

Максимальные в опыте «кажущиеся« коэффициенты использования элементов из удобрений отмечены в вариантах с последействием бурого угля. В этих вариантах повышение выноса азота, фосфора н калия посевами кукурузы происходит преимущественно за счет лучшего усвоения почвенных запасов этих элементов. При этом К исп. минерального азота увеличивается в 1,3 и 1,3, подвижного фосфора- в 1,5 и 1,4, обменного калия - в 1,4 и 1,5 раза по сравнению с контролем соответственно БОУ-2 и БОУ-1.

«Кажущийся» к исп. азота из сапропеля составил 7,7 % от внесенного с удобрением, калия - 9,8%, а фосфора - только 1,9 Если учесть, что калий в сапропеле присутствует только в составе первичных и вторичных кристаллических минералов и недоступен растениям, то К исп. обменного калия почвы по последействию сапропеля увеличился по сравнению с контролем в 1,3 раза. К исп. азота, фосфора и калия из перегноя значительно ниже соответствующих К исп. из БОУ, а азота и калия — ниже, чем кз сапропеля. Но, эти коэффициенты, очевидно, ближе к действительной величине участия элементов питания, внесенных с удобрением в хозяйственном выносе их урожаем.

В главе 5 — «Энергетическая и экономическая оценки выращивания кукурузы при использовании местных органо-мннсрхткных удобрений» - представлены энергетические расчСшые показатели затрат энергии, чистого энергетического дохода, энергетической себестоимости и экономические показатели-затраты на выращивание, себестоимость урожая и уровень рентабельности.

Максимальный чистый энергетический доход с 1 га достигнут на варианте с внесением перегноя (16,3 ГДж) (табл. 8).

На вариантах с внесен нем БОУ-1, БОУ-2 и сапропеля получен наименьший чистый энергетический доход, так как количество энергии пошедшей на получение урожая, было больше количества энергии полученной с урожаем. Максимальный коэ<|>фицнент энергетической эффективности наблюдался в парнанте с внесением перегноя (0,5). На этом же варианте достигнута минимальная энергетическая себестоимость 1тонны зерна - 9,7 ГДж, что в 1,1; 5,8; 7,8; 1,8 раза меньше по сравнению с контролем, БОУ-1, ЕОУ-2, сапропелем, соответственно вариантам.

, ■ •.•■- . . . ТаблипаЗ

. Энергетическая и экономическая оценка эффективности выращивания кукурузы при использовании-местных органо-минеральных удобрений

(среднее 1999-2001гг.)

Показатели *....■. , . Варианты

Контроль БОУ-1 БОУ-2 Саиро . нель Перегной

Энергетическая оценка

Затраты энергии на 1 га, ГДж 21 194 194 44 32

Получено энергии с основной к побочной продукцией,ГДж/га . 29,8 . 50,7. 37,6 37,6 48,1

Чистый энергетический лохол, ГДж/га ■ 9.0 -143.6 -156,1 -5,9 16,3

Коэффициент энергетической эффек-' тивностн : 0,4 -0,7 -0,8 •0,1 0,5

Энергетическая себестоимость, ГДж/т ЮЛ' 563 75.7 17,0 9,7

Экономическая оценка

Затраты на вырашивание, тыс. руб. 1835,7 2468,5 2277,9 2154,7 2238,4

Себестоимость, псего тыс.руб. 2159,6 2904.1. 2679,9 2534.9 2633,4

Уровень рентабельности, % 31,6 663 33,7 41,4 73,8

Эконом ическая оценка1 юучаемых агроприёмов показала, что максимальные затраты на выращивание товарной продукции наблюдаются в варианте с внесением БОУ-1, что на 25,6 %; 7,7 %; 9,3 12,7 % больше по сравнению с контролем, БОУ-2, сапропелем и перегноем. Увеличение затрат произошло за счёт большей удал5нности~Лрхаро-Богучзнского месторождения от места внесения, н как следствие, увеличения доли затрат на транспортировку удобрений.

Минимальная себестоимость получаемой продукции достигнута на контроле, без внесения удобрений (2159,6 тыс. руб.).' Наибольший уровень рентабельности достигнут на варианте с внесением перегноя (73,8 %). На варианте с внесением БОУ-1, также наблюдался высокий уровень рентабельности (66,394), что указывает на высокую экономическую эффективность применения бурого окисленного угля Архаро-Богучанского месторождения в качестве удобрения под кукурузу. На остальных вариантах уровень рентабельности был близок к показателям контрольного варианта.

ВЫВОДЫ

1. Максимальная урожайность зерна кукурузы в опыте получена по последействию БОУ-1 - 34,5 ц/га, что на 110 % выше, чем в контроле и на 6 % выше, чем в последействии перегноя. Увеличение урожайности произошло за счет увеличения фотосинтетического потенциала за вегетацию на 13,6 %, максимальной биомассы посева - на 40 %, чистой продуктивности фотосинтеза - на 30 % по сравнению с контролем:

2. Внесение БОУ-2 увеличило урожайность зерна кукурузы на 56% по сравнению с контролем, фотосинтетачсский потенциал - из 13 %, максимальная биомасса —на 35 %, чистая гфодукгивность фотосинтеза - на 29 %.

3. Последействие сапропеля на урожайность зерна было ниже, чем последействие БОУ-1. Прибавка к контролю составила 56 %. При этом фотосинтети-ческмй потенциал за вегетацию был выше на 21 %, максимальная биомасса — на 42 %, чистая продукт!юность фотосинтеза — на 21 %, чем в контроле без удобрений.

4. Повышение урожайности зерна на фоне органо-минеральных удобрений произошло за счет увеличения количества початков на 1 растение на 30,51 и 25 %, количества зерен в початке на 13,23 и 17 %, массы 1000 зерен на 0, 12 и 3%и коэффициента хозяйственной эффективности фотосинтеза на 14, 50 и 9 % к контролю соответственно удобрениям БОУ-2, БОУ-1 и сапропель.

5. Урожайность зеленой массы и зерна находятся в сильной корреляционной зависимости от фотосиктетического потенциала за период молочная -восковая спелость (гг0,881 и 0,897) и от чистой продуктивности фотосинтеза за период выметывание - молочная спелость (г^0,969 и 0,974 соответствен! ю уро-жайностям). Кроме того, урожайность зеленой массы тесно связана с величиной средней за вегетацию чистой продуктивностью фотосинтеза, а урожайность зерна — с фотосшггетнческим потенциалом за период восковая — полная спелость (г-0,927).

6. БОУ-1 и перегной повысили емкость катонного обмена почвы на 0,91,1 мг-экв, БОУ повысил и гидролитическую кислотность на 0,5 мг/кг почвы ло сравнению с контролем. БОУ-1 и сапропель увеличили содержание в почве минерального азота на 10 и 32 %, подвижного фосфора - на 15 п 37 %, обменного калия - на 7 н 9 % к контролю соответственно удобрениям,

7. Органо-минеральные удобрения увеличили по сравнению с контролем скорость потребления посевами азота па 36 - 59%, фосфора- на 24-13%, калия -на 25-45%.При этом, в корнях растений в ранние фазы роста и развития концентрация Ы, Р и К, а в период созревзния — N и Р была ниже, чем в контроле. В период созревания кукурузы по сравнению с контролем в сумме ЖР+К. и в надземной массе и в корнях возросла доля К на 9-17 %.

8. Хозяйственный вынос азота, фосфора и калия с урожаем максимально повысился по сравнению с контролем при внесении БОУ-1, сапропеля и перегноя. При этом, вынос фосфора с 1 т зерна с учетом побочной продукшш снизился на 16-27 % и калия - на 12-23 %. Вынос азота с 1 т продукции снизился но последействию БОУ-1 и перегноя на 12 % и повысился но последействию сапропеля на 12 % к контролю.

9. БОУ-1 и сапропель увеличили коэффициент использования из почвы минерального азота в 1,6-1,8, подвижного фосфора - в 1,1-1,4 и обменного калия - в 1,3-1,5 раза по сравнению с контролем. Но при этом, коэффициенты использования фосфора и калия были ниже, чем по последействию перегноя в 1,21,6 и 1,1-1,4 раза соответственно элементам.

... .: . 10. Энергетическая оценка показала, что наибольший чистый энергетический доход с 1 га кукурузы достигается при использовании перегноя (1б,ЗТДж) и на контроле, без внесения удобрений (9,0 ГДж)ГПри экономической оценке, наибольший уровень рентабельностидостигался при не иол ьзовани и перегноя -73,8 % и бурого окисленного угля Лрхаро-Богучанского месторожден1м (БОУ-.1) — 66,3 %. На остальных вариантах'уровень рентабельности был близок к показателям контроля (31,6%).

\ ] ПРЕДЛОЖЕНИЯ^ПРОИЗВОДСТВУ

В условиях Зейско:6уреинской равнины на лугово-чернозем о в илно й поч-■ ве для получения 30 ц/га зерна кукурузы вносить буры йо кисленный уголь Лр-харо-Богучанского место'рождёниявдозе 30 т сухого вешестоа па I гектар за 4 годадоразмещения культуры'всевообороте.

. . .".' . Список работ,^ опубликованных по теме диссертации

] 1. Русаков В, В., Кибирев К. В. Возможность использования нетрадиционного органо-минерального сырья для повышения урожайности сельскохозяйственных культур и плодородия почв '// Наука 1фоизводству.'Материалы науч-но-иракппеской конференции УНПК ДальГЛУ. - Благовещенск: ДальГЛУ, 2000.-Вып.6.-С. 74-77/ ... *'

'л2. Прокоттчук В. Ф., Кибирев К* В. Влияние сапропеля и бурого окисленного угля на свойства почв// Пути воспроизводства плодородия почв и повышения урожайности сельскохозяйственных культур в Приамурье / Сб. 'науч. тр. -Етагомщенск: ДхтьГЛУ,. 200,1.-Вып7Л-С: 117-121.

; 3. Кибирев К. В. Вл(1яние комностовна основе бурого окисленного угля Сергеевского месторождения на плодородие. почвы' и урожайность зерна кукурузы Сборник научных трудов молодых, ученых ДальГЛУ / Сб. науч. тр. -Благовещенск: ДальГЛУ, 2001.-Вып. 2 - Часть И.С.'123-127.

. * 41 Кибирев К, В. Агроэкологические аспекты применения местных нетрадиционных органо-мннеральных' удобрений // Молодежь ХХГ века: шаг в бу-душее/Сб. науч. тр. - Благовещенск; ЛмГУ, 2002.'-С.210-211.

JIP Л° 020648 от 16 декабря 1997 г. Подписано в печать 24.09.2004 г. Формат 60x84/16. Бумага для множительных аппаратов. Печать ризографная. Гарнитура «Times New Roman». Усл. печ. л. 1,0. Уч.-изд. л. 0,8.. Тираж 100 экз. Заказ №Д?.

Издательство АГАУ 656099, г. Барнаул, пр. Красноармейский, 98 62-84-26

8 1 1 О