Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Оптимизация минерального питания кукурузы в условиях орошения на обыкношенном черноземе

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Оптимизация минерального питания кукурузы в условиях орошения на обыкношенном черноземе"

АКАДЕМИЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ МОЛДОВА Институт физиологии растений

На правах рукописи

ЛУНГУ Василий Константинович

УДК 631.81:633.15:631.67

ОПТИМИЗАЦИЯ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ КУКУРУЗЫ В УСЛОВИЯХ ОРОШЕНИЯ НА ОБЫКНОВЕННОМ ЧЕРНОЗЕМЕ

Специальность 06.01.04 — агрохимия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Кишинев, 1992

Работа выполнена в Научно-исследовательском и проектпо-технологическом институте почвоведения, агрохимии и мелиорации почв им. Н. А. Димо

Научные руководители:

доктор биологических наук, академик AHM, Л. Ф. Урсу кандидат сельскохозяйственных наук С. В. Андриеш

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Кордуняну П. В. кандидат сельскохозяйственных наук Ротарь В. И.

Ведущее учреждение

Научно-исследовательский институт кукурузы и сорго Республики Молдова, НПО «Порумбень»

Защита диссертации состоится « Ö » 1992 г.

в 'о час. на заседании специализированного совета Д-012.06.05 при Институте физиологии растений АН Молдовы

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института физиологии растений АН Республики Молдова

Адрес: 277018 г. Кишинев, ул. Лесная, 22

Автореферат разослан « л » 1992 г.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат биологических наук

Е. В. Клевцова

ОНЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В республике Молдова кукуруза - одка из основных кормовых культур. Однако ее урожайность в условиях орошения, несмотря на большие потенциальные возможности районированных гибридов, остается еще низкой и не превышает в среднем по республике 50 ц/га.

Одним из факторов, определяювдх васокув продуктивность кукурузы при орошении, является применении минеральных удой-рений, особенно азотных. Вместе с тем слабая изученность воп-т росов оптимизации минерального питания кукурузы в условиях орошения, отсутствие нормативных показателей содержания в почве элементов питания я потребности в них растений не позволяет в достаточной мере эффективно использовать питательные ' вещества удобрений и приводят к загрязнению окружающей средн. Имеющиеся в научной литературе сведения в основном касаются урожаев 40-70 ц/га. Поэтому оптимизация минерального питания. кукурузы для формирования урожая 65-120 ц/га зерна на основа• комплексной системы почзенпо-раститэльной диагностики является актуальной как в теоретическом, так и в практическом ао - ' пактах. - >

Цели и задачи исследований. Целью настоящей работы била разработка рекомендаций по оптимизация Аморального питания кукурузы для формирования 85-120 ц/га зерна на основе комплексной системы почвенно-растительной диагностики, для чего необходимо было решить следуюицм задачи:

- выявить влияние минеральных удобрений на питательной режим почвы, химический состав пасоки и растений, урогай зерна и его качество; .. . . ......

- определить потребность орошаемой кудурузы в элементах питания в различные фаза развития и факторы, влияванэ на вино о и расход в зависимости от уровня урегая и его хинзческо-го состава; ■ ....... --...-

- выявить связь между эффективности удобрзйий я содержанием питательных вэцэств в почве, паооко и растении;

- установить требуемый уровень содертапия питательных вещеотв в почве, пасоке к растении для получения планируемых урожаев и возможность регулирования минерального питания на

оовове почвенно-растительной диагностики;

- изучить возможности уменьшения загрязнения окружающей среды удобрениями при их применении под планируемый урожай;

- определить экономическую эффективность минеральных удобрений.

Научная новизна. Впервые для условий Молдовы разработана комплексная система почвенно-растительной диагностики минерального питания кукурузы на зерно в условиях орошения, включающая:

- определение обеспеченности растений элементами питания до посева методом почвенной диагностики;

- контроль питания кукурузы в период ее активного роста на основа разработанных показателей растительной диагностики.

Установлено оптимальное содержание элементов питания в дочве и растениях для формирования урожая зерна кукурузы 100120 ц/га.

На защиту выносится оптимизация минерального питания ку-■ 1зд>узи на зерно в условиях орошения на основе комплексной системы почвенно растительной диагностики, позволяющая определить потребность растений в питательных веществах, контролировать и корректировать условия минерального питания в ранние пориоды роста и развития, прогнозировать урожай зерна и его качество,'уменьшить-загрязнение окружающей среды.

Практическая ценность таботи; Установлены оптимальные уровни содержания в почве нитратного азота, подвижного фосфора и обменного калия, на основе которых определуе.тся обеспеченность растений элементами питания до посева. Использование разработанных параметров растительной диагностики позволяет контролвдовать условия питания и качество кукурузы в течение вегетации. '

Реализация научнцх исследований. Разработанная система комплексной диагностики минерального питания кукурузы внедряется в'хозяйствах Республики Моадова. Основные результаты работы вошли в "Методические указания по регулированию питател лого ракит почв -под программированный урожай кукурузы на оро шаешх черноземах Молдавской ССР" (Кишинев, 1989 г.). Экспе-' риментальные данные вошли и в "Рекомендации по использованию ■удобрений в;. Молдавской ССР на 1986-1990 гг." (Кишинев,1386г.

г

Апробация тботн. Основные результаты исследований докладывались на республиканских и Всесоюзных конференциях молодых ученых и специалистов (г.Кишинев,- 1985, 1987, 1989, 1991; Пущин о, 1989), на научных конференциях (г.Кишинев,1986, 1988, 1980; г.Москва, 1386; Пущино, 1988), а также на ЮН Всесоюзном съезде почвоведов (г.Новосибирск, 1989). По материалам исследований опубликовано 19 работ.

Конкретный вклад автора. Исследовательская работа выполнена лично автором в качестве аспирантской томн. Автору принадлежат выбор темы и методы исследования. Автором лично отобраны почвенные и растительные образцы, выполнены лабораторные анализы. На основании полученных результатов исследования самостоятельно сделаны теоретические обобщения и обоснованы выводы л рекомендации.

Объем работа. Диссертация состоит из введения,семи глаз, выводов, рекомендаций производству и приложения. Основной текст изложен на П4 машинописных- страницах; содержит 50 таблиц , 15 рисунков. Список литературы включает 199 наименований, в том числе 26 иностранных авторов. В приложении приведены 27 таблиц.

I. Методика и условия проведения исследований

Исследования проводили в 1984-1988 гг. на черноземе обыкновенном среднемощном тяжелосуглинистом в колхозе ш.1.Мичурина Слобозеиского района Республики Молдова. Агрохимические показатели почв опытных участков следующие:Гумус - 3,3-3,4$, Р205 - 5,1-7,5, К^О - 34,6-45,3 мг/100 г почва (по Мачигшту).

Схема опыта:'I. Ы^ЭОКЭО (фон); 2. Фон + Ы60; 3. Ооп+ +НК0; 4. Фон + П160;-5. Фон + К240 ; 6. йен + Н300;7.Фон+ + Нд60; 8. Фон + 9- Фон + И240Р90; 10,фон+^1240К90»

II. Фон + 11240рдоКсЮ • 2г1то; 12 • фоЕ1 + Ы60^5_6 лютъев) ;

13. Фон + Ы60(5-6 листьев) + Ы60( виглетыванпе метелок) ;

14. Фон + Ые0(5-6 листьев) + Ыб0(вшвтыванио не телок)+ЫС0 (цветение метелок); 15. Фон + Ы^дСвыметывание метелок) ;

16. фон + Ыдд(цветение метелок); 17. Фон + К120 (5-6 листьев).

Повторность опыта четырехкратная, среднепоэднеспелый гибрид Молдавский 420 МВ выращивали в зерпоововшом севообо-

роте. Удобрения вносили ежегодно: фосфорные, калийные и цинко-шз под вспашсу, а азотные под предпосевную культивацию и в виде подкормок совместно с поливной водой. Влажность почвы поддерживали на уровне 70—80"% от НВ.

Для химического анализа отбирали растительное образцы по (]&зan 5-6 листьев, выметывания, цветении, колочно-восковой и биологической спелости зерна. Почвенные образцы отбирали с то* to .вариантов в фазах 5-6 листьев, цветения метелок и биологической спелости зернь. Расштолыше •( образцы с;:шгалы по Кипе -шчу а определяли аэит (поедшкромотодом Кьельдиия) .фосфор (ис 'ípyoiy-tleíiepy о аскорбиновой кислотой), налай («а пламенной ¿QTui:aTpa). Натрати в растениях определяли питопциоштрически«. катодом, а ц»шк - атокноабсорбциоиний. Фракционирование белк-ч одешодшш абстракцией по классичеекид!_у штоду Octíopiia. Oupe -дэлзь'цо ашшокислотнovo состава иоущвотшюли на aba-fi»ta-mliocKc: анализаторе АЛА-32Э фирма ШЦ!'Ч (Чехословакия). В исследования: был ааиользошй метод получения я анализа иасокв пи Д.А.Сабинину. В пасоке определяли K-IíIIj и Ы-Ш)д, качоотваниуо [•«-аюцш на нитраты по В.В.Цорлшг, а также содержание обиеги aai та, фосфора и калия. В почвенных образцах определяли нвтрати ло'ыагсду Грандваль-Дяьу, ашоинй - фогояояоряы&гричмыш не тсдои, подвкянил фосфор и обызниый калии пи методу Начигииа в подпфлкацип ЦШ1А0.

Результаты исследований

2. Влияние минеральных удобрений на питательный реким почвы

Внесение азотных удобрений в дозах от 60 до 480 кг/га с цзльы создания различных уровней азотного шодшя кукурузы су цзствзнно увеличило количество минерального азота в почве. В среднем -за 5 лет содержание нитратного аоота повысилось па 36 352 кг, а аммонийного - всего на 6-66 кг/m. За счет почвеши. запасов в шесеншге азотных удобрении были созданы различные уровни содержания минерального азота в почва - от 132 до 660 кг/га, в той числе нитратного - от 42 до 453 кх/га. Установлена очень тесная связь ( г - 0,94) мэвду содержанием Н-+ в почве (у, кх'/га) и дозами азота (х, кг/га):

у - 157 + 0,91k. Выявлена также прямолинейная зависимость ме-

I

4 ■

яду количеством нитратного азота в почве (у) п дозами Н(х} :у= =57+0,77х, г = 0,99. Связь меязду количеством аммонийного азота в почве и дозами азотных удобрений слабая (г =0,46). Кекдшз 100 кг азота аммиачной селитры, внесенные под предпосевнув культивацию, к фазе 5-6 листьев кукурузы увеличивает количество Ы-ЫОд f Ы-KHj п 100 см олоо почвы на 91 icr, a H-ÏIO-j -на 77 кг/га. Полученные данные могут бить использованы для расчета доз азотных удобрений под плаиаруешй урожай орсааомой кукурузы.

Содеркаште лодь-жгшх фосфатов п почво опытных участков составило 5,1-7,3 мг/ЮО г почвы, что относится к класса?» высоко и очень высоко обеспеченных. Дополнительное виосенпо PgQ на $опе ^240^90^90 2полич'лпало содер-каиие подвижного 'J-oc^opa D пахотном слое почвы на 0,4-0,5 мг/ЮО г почий. Содержание обменного калня в почвах опытных участков составляло 35-45 мг/ЮО г почпн, что соответствует высокой обеспеченности. В точение вегетации содержание подвижного фосфора и обменного ■ калия несколько сшгеалось.

3. Влияние шнералышх удобрений на хклэтеский состав nao они - -

Пасока содержала значительное количество азота îiû все Фазы развития. За сутки с пасовей на вариантах с удобреяапа поступало на 40-50£ больна азота, чем па варианте без шзсеиия азота. Шксшлальное количество К-КОд в пасскз отглочено в фазе 5-6 листьев и в зависимости от уровня минерального пит акял составляло 28-343 мг/л. Б последующие фазы его содер-хатша уг/екьяалось и к фазе цеагопия ме толок составляло 2-209 гт/л. ¡Мечду содержанием иитратпого азота в нзеоке (у, i'г/л) п дозагпт азота (х, кг/га) установлена тесная связь, которая сплсквазтея следу шиш ураянепиж.-л: 5-6 листьев - у=132+0,29х, г - 0,77; ЕШ/отываняо метелок - у=г47,3->0,21х, 1« = 0,70; цветение затолок - y=24,7-iO,I5x, г = 0,77. Мезду другими Формата азота в пасоке и дезами азота связь очень слабая или недоказуемая. Аяотние удобрения оказали заветное влияние и на содержанке ' Н-Ш4 л пасоке. На варкачто М^О^О^О (I984> ISS5 3 Фазе 5-6 листьев концентрация аммиачного азота увеличивалась на 9,5-11,5 мг/л пасоки пли в 2-3 раза по сравнению с «Johom.

Б пасоке, полученной в различные годы в начала вегетации, содержалось разное количество фосфора: от 212-220 мг в 1984 г до 320-390 мг/л в 1386 г. Это связано с неодинакова содержанием подвижного фосфора в почве опытных участков, которое составляло 5,5 мг в 1984 г. и 7,5 ыг/ЮО г почвы в J986 г, внесение фосфорных удобрений мало повлияло на содержание pgOr, в пасоке.

В начале вегетации концентрация калия ь пасоке била buco-кой ц составляла 749-9SI ыг/л. К $азе цветения мэтолок она сип аилаоь до 213-320 ыг/л. Внесение К^д на фоне Kgdü^ü^jO 1Ю повлияло на концентрацию калия-в naoоке, ни на его иосаддлешк о ней.

Установлено, что на варианта l^o^yo основное ¿uutmocwo азота поступает в органической форые (81-38/2). На ВйряпДй'&х с внесением азотных удобрений во воо фази развития растшшй дол,-, органического азота била ннчсе ijc,íu и составляла go-fiü? от общего. Фосфор в основном поступает ь минеральной форме и ашв> 3-22% - в органической. Превращение минерального фосфора ь органический протекает с меньшей интенсивностью, чем азота и цо зависит от внесения фосфорных удобрений,

4. Динамика накопления органической массы и элементов минерального питания в органах кукурузы

Выявлено, что наиболее интенсивному нарастанию биомассы способствовали азотные удобрения, в результате внесения которых количество сухого вэщества увеличивалось в разные годы на 14-44/0. Б начальные периоды развития растений (5-6 листьев) на удобрешшх вариантах количество азота бшю на 30-50$ больше, чем на PqqK^q, в болео поздние фази -- на 50-70$ больше, чем на фоне. Поступление и накопление фосфора происходило в меньших количествах, чем азота, но положительная роль удобрений в увеличении содержания данного элемента питания прослеживалась на всех изучаемых фазах развития. Процесса накопления калия на различных по удобранности вариантах опыта происходили идентично: к фазе выметывания в растениях накапливалось около 80$ ка, лшз, после молочно-восковой фазы его количество снижалось.

Внесение 'минеральных удобрений оказало заметное влияние

т суточное поглощение элементов питания и накопление биомассы. В период интенсивного потребления на варианте боз азота за сутки кукуруза синтезирует 232 кг/га сухого вещества и поглощает 2,4 кг азота, 1,5 кг фосфора и 4,4 кг/га калия, а на варианте с внесением Ng,!Q соотвотствонно 251 кг сухого вещества, 3,8 кг азота, 2,2 кг фосфора и 6,2 кг/га калия.

Ход накопления сухого вещества п элементов питания на вариантах с различным уровнем урожая аналоппои. Бкосто с тем теплы тпс суточного прироста рэзличпда. В период от цветения метелок до 1'олочио-восковой спелости зерна на варианта с урожаем 88,6 ц/га растопил синтезировали аяесуточно 224 кг/га сухого вещества, о с урожаем 115,6 - 319 кг/га, или на 42% больше. В период от фазы 5-6 листьев до цветения метелок растения с урояаом 08,6 ц/га иоглоаалп за сутки 2,4 кг азота, 1,5 кг фосфора и 4,4 кг калия, а с урожаем 1СЗ,7 ц/га - соотзетствоя-но 3,2; 1,8.и 5,5 кг/га.

Для описания закономерностей кзкепоипя выноса и расхода • элементов питания в зависимости от продуктивности цух^уруза на основании экспериментального материала составлены катоматагаос-Ене модели, а которые бши в;;.зочены слодзгаш показателя: у расход ЫРК,кг/ц; Xj - содортанке КГЦ в зерна, %; х.> - содержание HFK в соломе, Хд - урокаД зерна, ц/га; хд - ypo-saft солош, ц/га; х§ - отиошгае солог-ni к зерну, расход ЫЕХ описывается уравнениями: для азота. y=O,28+O,79Xj+O,97Xg-O,OO3Jt0+ +0,004Хд+0,3Г/ц, r = 0,20; для -фосфор?. у=0,34^0,86x^+0,81*2 +• +ü,00cü27x3f0,ü0061x4+0,35x5, д = 0,97; для калия y=rü,59+0,33xf ■)0,69Xg-0,0023Xg-0,00I5x^ + I,03x5, л = 0,95.

Вынос элещц".!ов nstairaa кукурузой определяется величиной уроная и химическим соотавен растений. расход элементов пихания на единицу урожая мало зависит от воличинн урожая, а определяется в осношом его хтяпеским составом, расход азота и фосфора определяется в основном их содержанием в зерне ( 6570л). Расход калия определяется содерхаилем данного элогонта в побочной продукции (ьО/с), -а такта соом ссанием сологи к горцу (24%). С увеличенном белковости расход азота поштзтея, а фосфора и калия но поменяется.

?

Влияние минеральных удобрений на урожай и качество.зерна кукурузы .

Урожаи аерна за годы исследования колебались от 73,1 до 123,4 ц/га. На удобренных азотом вариантах урожай составил в вредней за 5 лет 98,4-110,5 ц/га, или на II,8-25»6$ больше по оравнению о фоном (табл.4). При внесении Ы24о в различные годы прибавка зерна варьировала отХ1,6 в 1988 г. до 43,4 ц/га в 1985 г. Окупаемость I кг азота снижалась от 17,3 кг на варианте Н60Р90К90 до 3,8 кг на варианте Ы480Р90К90'

В среднем за 5 лет содержание сырого белка в зерне на фоне рк составило 8,1$, а сбор бёлка 612 кг/га. Азотные удобрения повысили количество белка в зерне на 0,8-2,3$, вследствие чего выход белка о га увеличился на 20-62$ по отношению к фону.

При внесении азотных удобрений отмечалось увеличение фракции спирторастворимых белков (зеинов). Наибольшее количества зеииа'получено в 1985 г. на варианте Ь^дРдоКдо» где оно соо~ тавило 0,76$ или в 1,9 раза больше по сравнению с фоном.Азотные удобрения способствовали увеличению и более ценных белков-альбуминов и глобулинов. В среднем за 4 года их содержание повысилось на 15-39$ по сравнению с вариантом без азота. Удобрения снизили относительное содержание незаменимых аминокислот I белке. Однако, их выход с гектара на удобренных вариантах был выше, чей на контроле, в среднем аа 3 года на 38-45$.

Раочет экономической эффективности показал, что на вариантах с внесением азотных удобрений под предпосевную культивации уровень рентабельности составляет 268-716$. Экономические показатели дополнительного внесения"РдуКдд и ZпJQ на фоне •^240^90^0 «лазали нецелесообразность их внесения при оптимальном содеркании питательных веществ в почве.

Комплексная почвенная и растительная . . диагностика минерального питания кукурузы ,

Почва.опытных участков характеризовалась высоким содержанием подвижного фосфора (5,1-7,5 ыг/г), обменного калия ( 35-

ыг/100 г почвы) и подвижного цинка (1,7-1,9 мг/кг почвы). Это вполне достаточно для выращивания 100 и более ц/га зерна. Дозы РдрКдд были внесены для возмещения выноса и поддержания

I , . .

8;

Таблица 4

Влияние минеральных удобрений на уротлай. кукурузы, ц/га

Бапаанг

1984

ISaS г. ISS6 г. IS87 г. ISS8

г. Сред- , нее

Прибавка

ц/га

окупа-

—■-емооть

s /о к азота фену зетэнсм,

Ж0Р£0%0 * S8,3 73,1 94,6 81,9 о p О •) ti 68,0 - ••

Ы60?9С%С 106,3 S7.3 101,2 88,2 98,2 98,4 10,4 П,3 17,3

Ы120Р901':30 113,6 107,3 105,3 84,4 100,2" 104,2 16,2 IS, 4 13,5

b^I5CpSÜ%0 IIS, 2 114,1 107,3 99,7 101,2 103,3 20,3 23,1 11,5

Wscfto 123,4 116,5 107,0 101,9 103,8 110,5 22,5 25,6 9,4

-^зсЛо^о 122,3 116,5 106,3 100,3 99,6 109,0 21,0 23,9 7,0

ыг5Срзо%'й 122,0 115,5 104,9 97,9 58,3 107,8 19,8 22,5 5,5

www ww w v ■^i-ec^S'Äo 121,8 114,0 103,5 95,3 96,2 106,2 13,2 20,7 3,8

bL24QPI8p^90 122,7 116,0 108,3 - 102,6 112,4 24,4 27,7 10,2

K[24Q?S0KI80 122,9 116,7 IC8.0 - - 115,9" 27,9 31,7 11,6

ÎI240PieCKI8vr) ZnI0 122,9 117,4 106,3. - - 3,6 115,5 27,5 31,2 11,4

HCP 0,25, а/га 7,5 6,8 6,2 6,2

m Q ^ uj-j 3,3 3,2 2,1 2,4

почвенного плодородия.

Эффективность внесенных азотных удобрений определялась уровнем содержания нитратного азота в почве. Мевду прибавкой урожая от H6q (у, % к фону) и запасами Ы-Ы03 в метровом слое почвы (Хр кг/га) выявлена очень тесная саззъ: у = 21,6--O.I4X+0.0002IX2, г = 0,87. При содержании Ы-Ы03 в метровом слое'почьы более ISO кг/га азотные удобрения не оказали существенного влияния на урожай кукурузы, уровень которого достигал около II0-II5 ц/га.

Поскольку азотные удобрения влияют на урокай и его качество, их эффективность должна оцениваться по интегрированному показателю - втсоду белка с I га. Установлена тесная зависимость между сбором белка (у, кг/га) и запасами Н-НОд в метровом слое почвы в фазе 5-6 листьев кукурузы (х, кг/га): у = 354 + +4,4х-0,007х?,г = Q.89. Сбор белка в размере 800 кг/га обеспечивается, когда в почве содержании Н-ЫОд достигает 150 кг/га. Внесение Ы60 не способствовало увеличению выхода белка с единицы площади, когда в почва запаси нитратного азота превышали 200 кг/га.

Для формирования одного и того же уровня урожая, но с различным сбором белка с I га требуется создать различные уровни содержания минерального азота в почве (табл.1). Для формирования урожая 90 ц/га зерна с содержанием сырого белка в нем 10,9 и необходимо иметь в почве соответственно 150, 120 и 90кг/га нитратного азота.

Таблица-I

Требуемый уровень содержания нитратного азота в почве для получения планируемых урожаев заданного качества

Требуемый уоовень Л-ЫОо в почве кг/га План ируе-мый сбор белка, - - кг/га Потребность ку-- курузы в азате, кг/га Содержание сырого бежа и зерне, ■ 10 ■• 9 8 урожаи зерна, ц/га

•60 600 150 60 67 75

90 700 175 70 78 87

120 800 200 80 89 100

150 900 225 90 100 112

' 180 1000 250 100 III 125

Примечание: почва за летний период долина продуцировать еще около 50 кг/га доступного азота.

ТО

При меньшем количестве нитратного азота в почве необходимо дополнительное внесение азотннх удобрений. Однако применение азотных удобрений без учета степени обеспеченности растений азотом в течение вегетации приводит к загрязнению окружающей среди и растительной продукции нитратами. Поэтому для регулирования азотного питания кукурузы в течение вегетации ваяно установить оптималыпго уровни содержания различных форм азота в органах растений и разработать способы их достижения.

В качестве диагностических показателей использовали ^качественную реакцию на Ы-ЫО3 в пасоке экспресс-методом по В.В.Церлинг; 2) содержание нитратов в пасоке, мг/Ю00мл;3) содержание Ы-Ы03 в стеблях; 4) содержание общего азота в листьях.

Испытание возрастающих доз Ь160_480 на фоне РК позволило выявить реакцию растений на Н60 в зависимости сг различных показателей растительной диагностики. Установлено, что между отзывчивостью кукурузы ни дополнительное (Ы6д) азотное питание (у, % к фону) и качественной реакцией на Н-ЫОд в пасоке по В.В.Церлинг (х, баллы) существует тесная связь и опиоиваот-

тоо

оя уравнениями: 5-6 листьев - у= - 24, V = 0,98; выметывание метелок - у= — 7, т= 0,87; цветение метелок - у = * - 0,5, Г= 0,91.

Таблица 2

Уровни содержания нитратного азота в пасоке кукурузы

__Фазы развития растений

5-6 ляотьев Выметывание Цветение' Обеспеченность Доза азота метелок метелок кукурузы азотом кг/га

По методу Церлинг, баллы

¿4 ¿3 низкая 30-60

4-6 3-5 2-4 оптимальная О

=»6 -->5 >.4 высокая О

Ы-ЫОд в пасоке, мг/л

-¿60 . ¿10 ¿5 очень низкая 60

50-100 10-20 5-10 низкая . 45

100-150 20-30 10-25 средняя 30

150-200 30-50 - 25-50 оптимальная О

^200 ¿»50 " л. 50 высокая О

Составлена градация степени обеспеченности кукурузы азотом по содержанию Ы-ЫОд в пасоке (табл.2). Для формирования 100-120 ц/га зерна кукурузы оптимальная обеспеченность азотом соответствует содержание Ы-ЫОд в пасоке 150-200 мг в фазе 56 листьев, 30-50 мг в фазе выметывания метелок и 25-10 мг/л во время цветения метелок.

Таблица 3

Уровни содержания нитратного азота в стеблях и общего азота в листьях кукурузы

Фазн развития растений_ Обеспечен- Доза

выметывание цветение метелок метелок

5-6 листьев выметывание цветение

!>«отатГ1№ М0ФО71ГМГ КУРУ о Ы КА/1с1

азотом

К-ЫОд в стеблях, мг/100 г воздушно-сухой массы

<300 <50 <■50 / очень низкая 60

'300-600 50-150 50-100 низкая 45

600-900 150-250 100-150 средняя 30

900-1200 250-350 150-200 оптимальная 0

^-1200 ^850 >■200 высокая 0

Ж общий в листьях, % на сухое вещество

¿2,5 Л,8 Л,6 ■ очень низкая 60

2,5-3,0 1,3-2,2 1,6-2,0 низкая 45

3,0-3,7 2,2-2,6 2,0-2,4 средняя 30

3,7-4,5 2,6-3,0 2,4-2,8 оптимальная 0

^4,5 ^3,0 =»■2,8 высокая 0

Установлена-тесная связь между урожаем зерна (у, ц/га) и количеством ойцэго азота в листьях (х, % на сухое вещество).В различные-фазы развития растений получены следующие уравнения: 5-6 листьев 1=164х?'-20х2-221, г = 0,81; выметывание метелок у=228х-41х?-201, г = 0,72; цветение метелок у=270х-54х2~220, г = 0,79. Для получения 100-120 ц/га зерна оптимальное со -дергание азота в листьях составляет 3,7-4,5$ в фазе 5-6 листьев, 2,6-3,0;? в фазе выметывания метелок п 2,4-2,85? во -время цветения метелок (гас^лЗ)

Экологические проблемы применения азотных удобрений под орошаемую кукурузу

В результате исследований установлено, что в фазе 5-6

листьев наибольшее количество Ы-Н03 (45-855? от общего его содержания) на удобрении* вариантах содержится в 0-40 см слое почвы, В фазе цветения наблюдается четкое распределение нитратов по глубине в зависимости от количества осадков:чем больше выпало осадков, тем глубже их накопление. При выпадении осадков 131 в 1936 238 в 1985 и 310 км в 1984 гг. основная масса нитратов находилась соответственно на глубинах 30,50 и 70 см. Выявлено, что за метровый слой почвы в конце вегетации кукурузы при венсении Hj2o» ^240' ^360 шмывается соответственно 14,34 и 56 кг/га нитратов, или 12-165? от внесенного азота. Этот процесс анходотся в прямой зависимости от доз внесенного азота и количества поступившей в почву вода.

Главным фактором, определяющим концентрацию Ы-ЫОд в органах кукурузы, является уровень азотного питания. При внесении HjgQ-HggQ содержание нитратного азота увеличивалось в 3,2-4,1 раза в стеблях и в 1,6-2,9 раза в листьях по сравнению С фоном (РдоКдд). Пс^ОЧНую ПРОДУКЦИЮ При уборке кукурузы на зерно можно использовать для скармливания скоту, так как даже при внесении чрезмерно высоких доз азота (H^qq-K^qq) содержание нитратов в чеклеже не превышает 0,07%,в зерна обнаруживаются только их следа.

ВЫВОДЫ

I. Разработана комплексная система почвенно-растительной диагностики минерального питания и качества кукурузы на зерно для условий орошаемой зоны Республики Молдова. Система включает: а) оценку состояния почвы по содержанию фосфора и калия и доведение его до требуемого уровня перед основной обработкой почв (почвенная диагностика)} оперативное агрохимическое обследование почв на содержание минерального азота в метровом слое рано весной и определение общей дозы, сроков и способов внесения азотшх удобрений (почвенная диагностика); в)контроль и корректировку азотного питания кукурузы по анализу растений (К-HOg в пасоке и в стоблях, общий азот в листьях) с целью уточнения доз подкормок (растительная диагностика).

2. Установлено,■ что для формирования уроааов 85-120 ц/га зерна необходимо оптимизировать питательный режим почвы с таким расчетом, чтобы в период интенсивного использования HFK

растения кукурузы потребляли из почвы от 2,4 до 3,8 кг Ы, от 1,5 до 2,2 кг Р2'05 и от 4,4 до 6,2 кг К20 в сутки на I га.Такой цитательнш! режим формируется при содержании в метровом слое почвы. 120-180 кг/га ЗМ-ЫОд, 3,0-4,5 Pg05 и 30-40 мг lf20 На 100 г почва.

3. Эффективность азотных удобрений определяется уровнем содержания нитратного азота в почве. Наиболее высокая прибавка зерна от азотных удобрений (более 20% к фону) получена в условиях, когда в фазе 5-6 листьев в метровом слое почвы содержалось менее 60 кг/га Ы-HOg, минимальная (около 10$ к фону) при содержании в почве свыше 100 кг/га нитратного азота;при 150 кг/га и вше - азотнпе удобрения не эффективны. Связь мозду реакцией растений на азотные удобрения и количеством аммонийного азота в почве слабая.

4. Для формированияJQ0-I2Q ц/га зерна необходимое содер -жанке H-HOci в стеблях составляет S00-1200 мг в фазу 5-6 листьев, 250-300 мг во время выметывания и 150-200 мг/IOO г воздушно-сухого вещества во время цветения нетелок; оптятльвое ' содержание Ы-ЫО^ в паооке - соответственно гю фазам 150-200; 30-50 я 25-40 мг/л. Содержание общего азота в листьях в эти фазы составляв? 3,7-4,5$; 2,6-3,0$ и 2,4-2,8% на сухое вещество.

5. Усш!СВЛвцо, что лра разных уровнях уро«ая ход накопления оухой. ншои по (fme* развятия кух<урузы идентичен.а тем-пи суточного прироста рззлвгкшз, В дернод от цветения котелок до цодочно-Еосковой спзлооти зерна па варианте с урожаем 08,5 ц/га растопил оивк^рревадн за оутт 224 кг сухой- уассц.а при уро:;;аз 115,6 ц/га - 319 и/га. Накопление-азота, фосфора к к&кйя в i от максимального в основном происходит одинаково,не-эавкошо от величины урожая. В то жо время суточной поглощение элокобтов штаиия при рззшис уровнях урожая различная. В период от цветения до колочно-восковой. спелости зерна растения о уроааок 115,6 ц/га поглсдают за сутик 2,6 х:г/га азота, что в два раза больше, чем о урог.аеы 63,9 ц/га.

6. На вариантах с азогнями удобрениями урожай-составил в среднем за 5 лаг 98,4-110,5 ц/га, или на 11,8-25,6$ больше по сравнению с фоной. С повышением доз азота до 240 кг/га урожай зерна увеличился от 88,0 до 110,5 ц/га. Дальнейшее увеличение

доз азота от 240 до 480 кг/га »9 сопровождалось повышением урожая. С внесением азотных удобрений увеличилось количество сырого белка в зерне на 0,8-2,3$ и его сбор на 20-62$ по отношению к фону. Внесение азотных удобрений приводит к увеличению фракции зеина и снижению относительного содержания незаменимых аминокислот. Однако выход незаменимых аминокислот с гектара на удобренных вариантах был выше, чем на фоне (38-45$).

7. Вынос питательных-веществ кукурузой определяется величиной урожая и химическим составом растений. При формировании урожая зерна в 100-120 ц/га вынос ЫРК составляет 585-710 кг/га, в том числе 235-300 кг азота, 110-120 кг фосфора и 240-290 кг калия. Расход элементов питания на формирование единицы урожая мало зависит от величины урожая и определяется в основном его хидачоокаи составом: расход азота и фосфора - по их содержанию в зерно, а калия - в побочной продукции (60:"), а тякка отношением соломы к зерну (24,8/0. С увеличением белковости зерна расход тот повышает;-.-,. - -ш и фосфора но изшнлется. .Для получения 100-120 ц/га зерна о содержанием 9-105?! сырого белка л зоряо расход элементов питания на формиротгшо I ц з--мни составляет 2,4-2,5 кг азота, 0,9-1,0 кг фосфора и 2,4-2,5 кг калия.

8. Главный фактором, определяющим концентрации Н-ЫОд в органах кукуруаы, является уровень азотного питания. При внесении Ы12о_або ьоДйР^аиио нитратного азота ушлячивалооь в 3,2-4,1 раза в стеблях и и 1,6-2,9 раза » листьях но сравнению с фоном (РдоКэд). Под кукурузу на зелониа корм доза ваше ЯЙло кг/га недопустима, так как в фазе дамв'дншшн мотолок концентрация Ы-Н03 достигает 0,39;.?, что'вшю ИДК (0,2-0,3/5). Побочную продукции при уборко кукурузы на зерно мслшо использовать для скаршшнания смогу, так как дано при внесении чрезмерно высоких доз азота Ш^д,^) оодоркашю нитратов в чоклеке не превышает 0,07$, в зорче обнаруживаются только их следы.

9. Па вариантах с внесенном азотных удобрении иод предпосевную культивацию уровень ронтабельноети составляет 216-768$. При дробном применений азота лучшим является вариант Н10д в 2 приема: Ыэд в фазе 5-6 листьев и Ы^д в фаза выматывания метелок. Внесению Р90%0 и 2н10 на фоне Н240Р9оКдо экономически нецелесообразно при оптимальном содержании питательных во-

щеотв в почва.

рекомендации производству

На орошаемых почвах Молдовы диагностирование минерального питания и расчет доз удобрений предлокено проводить на основа разработанных оптимальных уровней Ы-Н03,. Р^Ог, и К20 в почве. Контроль за условиями минерального щиания кукурузы в период активного роста необходимо осуществлять на основе растительной диагностики, при этом учитывать установленные количественное показатели:

■ - на формирование I т зерна кукурузы расходуется 24-25хсг азота, 9-10 кг фосфора и 24-25 кг калил;

- при формировании 85-120 ц/га зерна содержание подвижного фосфора в пахотном слое почвы должно находиться в пределах 3,6-4,5 мг/МО г (по методу Мачигина), обменного калия 3045 мг/ГСО г;

- к фазе 5-6 листьев в метровой толще почвы необходим запас нитратного ¿.зо-та 120-180 кг/га;

- кукуруза оптимально обеспечена азотом при содержании Ы-Ы03 в фазе 5-6 листьев в пасоке 150-200 ыг/л, в стеблях 900-1200 мг/100 г сухого вещества; в Саде цветения содержание общего азота в листьях должно составлять на сухое вещество.

В целях экономного расходования удобрений и предотвращения загрязнения окружающей среды рекомендуется вносить фосфорные и калийные удобрения перед основной обработкой почв,азотные - в весенне-летний период, дробно.""

Результаты выполненных исследований воши в "Методические указания по регулирована» питательного режима почв под программированный урожай кукурузы на орошеиих черноземах Молдавской ССР", Ккиинэв, 1989.

сш1с0к оиубликовашш работ ........... по. тше диссертации

I.'Влияние минеральных удобрений на формирование высоких урожаев озимой пшеницы и кукурузы при орошения.//Тезисы республиканской конференции "Роль молодых ученых и специалистов по внедрению научно-технических достижений в сельско-хозяйственкое производство". Кишинев, 1985 г., с-116-117

( соаит. Лях Н.М.).

2. Применение метода анализа пасоки для оптимизации азотного питания кукуруз и при орошении.//Тезисы 1.У республиканской конференции физиологов и биохимиков Молдавии:"Физиологе -биохимические оснош повышения продуктивности и устойчивости растений".13-14 января 1986 г., г.Кишинев.-1586 г., Штиинца, с.80.

Л. Прогноз ¡^¡активности азотных удобрении при шрашвании программированных урожаев кукурузы.//Тезисы конференции иолодох ученик Модщшга: "Физические, тгакачосхие и ¡математические методы п современной биологии".Кшешюв,1987 г., с. 56-5?.

•1. Когктлексная диагностика азотного питания при выращивании нро1рам!гпротни»х уротаов вдкурузя.//Бюллетень почвенного иис-гшгута пм. 3. В .Докучаева выпуск Х1У 11.1267 г., о.32-33 ( соавт.Андшес. Г;,-. ' .

Б. Оптималыше уровни доступного азота в почва для получерна засшшироваштх урожаем кукурузи на орошаемом чернел-л'е обыкновением в Ншщавии.//Т<ззиои докладов Всесоюзной научно-технической конференции:'Проблемы повышения плодородия почв в условиях интенсивного земледелия".И., 1988 г., о. 46.

6. Ол'лшальцое содержание минеральных форм азота в почве для формирования урозсая 70-1Й0 ц/га кукурузы пра орошении. //В сб.: Пути повышения производительного потенциала почв

• Молдавии. Труди КНИйНнА, Кишинев, Штиинца, 1908 г., с. 84-• 90 ( ооаьт.Андриеаг С .В.).

7. Динахшка и интенсивность накопления сухого вещества и элементов шггатт при формировании высоких урожаев кукурузы при орошении.//в ей.: Эффективность нопользоляшвд удобрении в земледелии Ыолдазивд. Труди ШИППиА, Кигашов, 1988г., с.139-149.

8. Влияние азотных удобрений на урокай и ¿«дчество зерна кукурузы при орошопши//Тезиоц докладов республиканской конференции: "молиорация и химизация земледелия Молдавии". Кк-шинев, 1988 г., с.ЦО-Ш.

9. Почвенная диагностика азотного питания кукурузы на орошаемом черопэсмэ обыкновенном йолдавии.//Агрохимия № 12 1908г.

с.13-18 ( 1 соавт.Андриеш C.B.).

10. Оптимизация азотного питания кукурузы, возделываемой на орошаемых черноземах Молдавии.//Тезисы докладов Всесоюзной конференции :"Почвенно-агрохимические и экологические проблемы формирования высокопродуктивных агроценозов".Пущин о, 1988 г. ( соавт.Андриеш C.B.).

11. Потребность орошаемой кукурузы для формирования высоких урожаев и растительная диагностика азотного питания растений. Агрохимия № 5 1989 г., с.12-17 ( соавт.Андриеш C.B.).

12. Регулирование азотного питания озимой пшеницы и кукурузы возделываемых на орошаемом черноземе обыкновенном.//Тезисы докладов ХШ Всесоюзного съезда почвоведов. г.Новосибирск -ч-Ш-с. 141 (. соавт.Андриеш C.B.).

13. Предотвращение загрязнения окружающей среды соединениями азота на основе растительной диагностики.//Материалы республиканской конференции молодых ученых:"Молодежь и интенсификация агропромышленного комплекса". Кишинев, 1989г.,

14. Оптимизация питательного режима почвы для формирования высоких урожаев кукурузы при орошении.//Тезисы докладов 1У конференции молодых ученых. Пушдно,1989 г., с.165-167.

15. Методические указания по регулированию питательного режима почв под программированный урожай кукурузы на орошаемых черноземах Молдавской ССР. Кишинев, 1989 г., с.25 (" соавт. АндриешС.В., Цыганок В.Д. ). ......

16. Влияние, азотных удобрений на'накопление нитратов в листо-стеблевой массе орошаемой кукурузы.//Тезисы докладов республиканской конференции:"Экологические аспекты использования и охрани почвенных ресурсов Молдавии" 12-13 июля 1990, Кишшев-ч.I, с.ИЗ-114.

17. Миграция нитратного азота при внесении удобрений на орошаемом черноземе обыкновенном.//В сб.Проблемы мелиорации почв Молдавии. Труды МНИИПиА,Кишинев, Штиинца, с.52-57.

18. Комплексная почвенная л растительная диагностика азотного питания кукурузы при орошении.//В сб. .'Ах'рохимижаты,урожаи и окружающая среда.Труды Молдавского филиала ЦИНАО,Кишинев,

' Штиинца, 1990 г., с.58-66 ( ■ соавт.Андриеш C.B.).

19. Химический состав пасоки орошаемой кукурузы.//В сб. ¡Плодородие почв и эффективность удобрений..Кишинев,Штиинца, 1992 г., с.79-91.

с.11-12.