Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Оптимизация минерального питания ячменя на светло-каштановых почвах Нижней Волги

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Оптимизация минерального питания ячменя на светло-каштановых почвах Нижней Волги"

¡ШОТЕРСТВО НАУКИ. ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ РОССИЙСКОЙ СЕДЕРАЦЙИ КОМИТЕТ ПО ВЫСШЕЙ ШКОЛЕ

госс^се^ УКШЗРСГГГЗТ ДРУПШ НАРОДОВ

№1 правах рукописи

фортов Владимир Ильич

УДК-634. 6/7 631. 52 631. 682

0ПТ1ШИЗАЦЦЯ иННЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ ЯЧМЕНЯ НА СВЕТЖ-КАЗТАЛОВЫХ ПОЧВАХ НИЖНЕЙ ВОЛГИ

(06.01.04 - агрохимия)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва - 1992

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ ВиСИЕй ШКОЛЫ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ

РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ДРУНШ НАРОДОВ имени 1ШТКСА ШОП,ГШ

На правах рукописи

МУХОРТОВ ВЛАДИМИР ИЛЬИЧ

уда - 634.6/7+631.52+631.582

ОПТИМИЗАЦИИ ¡МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ ЯЧМЕНЯ НА СВЕТЛО-КАШТАНОВЫХ ПОЧВАХ НИННЕЙ ВОЛГИ

(06.01.04 - агрохимия)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА - 1992 <

Работа выполнена на кафэдре агрохимии Волгоградского сельскохозяйственного института и в отделе агропочвоведения и агрохимии Прикаспийского научно-исследовательского института аридного земледелия.

Экспериментальные исследования проводились в 1976-1990 гг. в ОПХ "Новожизненское" и ОПХ "Ленинское" Нижне-Волжского науч-но-исоледовательского института сельского хозяйства.

Научные руководители - доктор сельскохозяйственных

наук, профессор, заслуженный деятель науки и техники РСФСР IРАДОВ A.C.!

кандидат сельскохозяйственных наук ЗВОЛИНСКИЯ В.П.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных •

наук, профессор ДУРМАНОВ Д.Н.,

кандидат сельскохозяйственных • Наук 1ШОЩИКОВ В.Г.

Ведущая организация - Волгоградская зональная агрохимлаборатория ЦИНАО.

л

Защита соотоится ^ " июня 1992 г. в 15 * ч. на заседании специализированного совета К 053.22.18 в Российской Университете дружбы народов по адресу: 113093, Москва, М-93, ул. Павловская, д.8, корпус 5, ауд. 540

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Российского Университета дружбы народов по адресу: 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д.6.

Автореферат разослан апреля 1992 г.

Ученый секретарь /? //? V

специализированного совет&/-^ кандидат биологических наук В.М.Малофеев

доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Увеличение производства продукции животноводства требует неуклонного повышения объема получаемых кормов и, в первую очередь, зерновых и зернобобовых культур с высоким содержанием белка.

Зерновые культуры лучше других соответствуют природно-эионо-мическим условиям нашей страны, их посевы значительно продвину- • лись в регионы, более подверженные засухе, колебаниям погоды, к которым относится север Прикаспийской низменности.

Расширение плоцадей ячменя в полупустынных зонах светло-кап-тановых и бурых почв объясняется более высокой его урожайностью в богаре, чем других зерновых культур. По нашим данным за период 1979-1990 г.г. урожайность ячменя еяегодно превышала урожайность яровой' пшеницы в среднем на 2-2,5 ц/га, а в отдельные годы - на 5-7 ц/га (Зволинский и др., 1992).

Повсеместное повышение урожайности за счет совершенствования структуры посевных плоцадей, агротехнических приемов возделывания, создания оптимального сочетания водного, пищевого и воздушного режимов - основной путь наращивания производства зерна при сохранении стабильных посевных плоцадей ярового ячменя в аридной зоне.

Решение данной проблемы возможно при научной системе земледелия с введением и освоением соответствующих севооборотов, увязанных с оптимальным соотношением чистых паров.

Однако, светло-каштгповыэ и бурые почвы Астраханской области, характеризующиеся рядом неблагоприятных особенностей, ограничивавши уровень их плодородия, бедны гумусом, имеют очень низкую обеспеченность легкогидролизуечпм азотом, низкуюподвижным фосфором. Поэтому, одним из наиболее перспективных направлений получения более высоких урожаев ярового ячменя в аридной зоне является оптимизация пищевого режима почв, путем внесения минеральных удобрений с учетом предшествующих культур (Чечнев и др., 1983).

Настоящая работа является частью Государственной темы "Определить эффективные дозы, сроки и способы внесения минеральных и органических удобрений под сельскохозяйственные культуры", номер

государственной регистрации 76048818. ' ^

Цель и задачи исследований. Цель исследований заключалась в разработке оптимальных показателей уровня минерального питания ячменя в зависимости от предшественника на светло-каитановых почвах, аридной зоны Прикаспийской низменности. Для достижения поставленной цели предусматривалось решение следующих задач:

- изучить влияние уровня минерального питания и предшественника на рост, развитие, структуру, величину и качество урожая ячиеня;

- установить влияние предшественника на агрохимические показатели почвы, пищевой режим и биологическую активность;

- определить оптимальные дозы минеральных удобрений в зависимости от предшественников;

- установить величины корреляционных зависимостей между факторами роста и величиной и качеством урожая ячменя;

- определить экономическую эффективность оптимизации применения удобрений в зависимости от предшественника в посевах ячменя в условиях аридной зоны Нижней Волги.

Научная новизна исследований. .На- основании исследований в длительных полевых опытах на светло-каштановых почвах Прикаспийской низменности установлены и обоснованы критерии пищевого режима, определены оптимальные уровни минерального питания ячменя по фазам "всходы", "кущение". Уточненные ориентировочные нормальные затраты азота и фосфора на сдвиг их содержания на I мг/кг почвы дозволили оптимизировать пищевой режим почвы, обеспечивающий лучшие условия роста, развития иг получения максимального урожая.

Практическая ценность работы. Проведенные полевые исследования по изучению влияния уровней минерального питания и севооборотов, а также расчитанные на их основе величины коэффициентов уравнения регрессии и ориентировочные нормальные затраты позволяют создать систему.поддержания почвенного плодородия, которая обеспечивает максимально высокий урожай при минимальных затратах.

Внедрение. Результаты научно-исследовательских работ прошли производственную проверку и внедрены в богарном земледелии области на площади 15 тыс. га. Прибавки валового урожая от внедрения разработок составили в среднем за 1988-1991 г.г. - 3-4,2 тыс. тоня ежегодно, при снижении себестоимости I ц зерна на 0,08 -0,15 руб. 2

Апробация работы. Результата исследований были доложены на научной конференции Волгоградского сельскохозяйственного института (Волгоград, 1976), на научной конференции молодых ученых (Волгоград, 1979), на заседании Ученого Совета Прикаспийского НИИ аридного земледелия (Соленое Займище, 1992), на кафедре агрохимии Волгоградского сельскохозяйственного института (Волгоград, 1992).

Публикация результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 7 статей и методические рекомендации по возделыванию ячменя в Астраханской области.

Объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 125 стр. машинописного текста, включает 32 таблиц, 15 рисунков. Состоит из введения, 4 глав с разделами, выводов и рекомендаций производству. Список литературы включает 157 наименований, в том числе 23 на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Условия, объекты и методы исследований. Исследования проводились на двух почвенных разностях: с 1975 по 1979 гг. в ОПХ "Но-вожизненское" (Волгоградская область) со средне-многолетний годовым количеством осадков 300...320 им и с 1985 по 1990 гг. в ОПХ "Ленинское" (Астраханская область) - 200...210 мм.

В ОПХ "Новожиэненское" опыт был заложен на светло-каштановых солонцеватых почвах. Делянками первого порядка служили предшествующие культуры районированных сортов: яроЕая пшеница Саратовская-^, кукуруза на силос ВИР-42. Повторность четырехкратная, общая площадь делянки 6x65=390 м2, учетная 4.2x60=252 и .

В ОПХ "Ленинское" опыт был заложен осенью 1985 г. на светло-каытановых слабосолонцеватых почвах. Делянками первого порядка служили предшественники: черный пар, непаровая озимая рожь на сено. Повторность четырехкратная, общая площадь делянки 6x50-300 учетная 4x42=168 м2.

Агротехника возделывания ячменя районированных сортов Донец-кий-4 (ОПХ "Новожизненское") и Южный (ОПХ "Ленинское") была общепринятой для данных зон.

По делянкам первого порядка методом расщепления рендомизированно располагались варианты с удобрениями. Схемой опита предусматри-

вались варианты с разными уровнями питания и варианты с разным соотношением отдельных видов удобрений при их совместном и раздельном применении. Удобрения (Иаа, Рсд, Кк) вносились . под зяблевую вспашку.

За основной метод расчета доз минеральных удобрений на запланированный урожай нами была принята методика, предложенная Н.С.Шатиловым и М.К.Каюмовым с применением коэффициентов усвоения растениями ячменя питательных веществ из почвы и удобрений, рассчитанных на основании проведенных опытов кафедрой агрохимии Волгоградского сельскохозяйственного института для сухого земледелия.

Для получения планируемого урожал ячменя в 25 ц/га в ОПХ "Но-вожизненское" рассчитанные дозы составляют по азоту 50 кг д.в., фосфору 70 кг д.в., а для ОПХ "Ленинское" с урожаем 18 ц/га соответственно 50 и 70 кг д.в. на I гектар.

• Фенологические наблюдения,'биометрические учеты, отбор почвенных и растительных образцов и их анализ проводились по общепринятым методам (Панников, 1975; Радов и др.,1978; Никитенко, 1982; Доспехов, 1979, 1985).Корреляционный анализ химико-аналитических данных проведен на кафедре агрохимии Российского Университета дружбы народов с использованием компьютерной техники.

Характеристика почвенно-климатических условий. Почва на опытных участках светло-каштановая, тяжелосуглинистая, в подавляющем большинстве залегает в комплексе с различными видами солонцов. Содержание гумуса, общего азота, фосфоракалия, суммы поглощенных оснований типично для почв светло-каштановой подзоны. По наличию легкогидролизуемого азота почвы выбранных участков относятся к слабообеспеченным, доступного фосфора - к среднеобеспеченным и по наличию обменного калия - к высокообеспеченным.

Район проведения исследований характеризуется сухим и резко континентальным климатом. Атмосферные осадки выпадают неравномерно, большая их часть выпадает в виде ливней и их влага мало усваивается растениями. Сумма среднемноголетних осадков для ОПХ "Но-вожизненское" составляет 310 им, а для ОПХ "Ленинское" - 256 мм.

Вегетационные периоды в годы проведения исследований резко различались сложившимися погодными условиями. Благоприятными по вдагообеспеченности были 1976 г., 1978 г.; среднеобеспеченные

влагой 1977 г., 1979 г., 1987-1990 гг.; засушливые - 1986 г. и 1988 г.

Рост, развитие и коэффициент влагопотребления. Предшествующие культуры и минеральные удобрения оказали существенное влияние на динамику формирования листовой поверхности растений ячменя, особенно в засушливые годы. Увеличение листовой поверхности идет лишь до фазы трубкования, в дальнейшем из-за недостатка влаги отмечалось отмирание листьев и уыенызение общей листовой поверхности.

Внесение Ы^д способствовало увеличению листовой поверхности растений ячменя по обоим предшественникам, после пиеницы в фазу кущения на 36,6%, в фазу трубкования на 31,7%, в фазу колошения на 25,2% и в фазу ыолочно-восковой спелости на 68,5%, после кукурузы, соответственно, на 7,3; 13,6; 2,1: 17,1%.

Максимальную листовую поверхность в сухой 1977 год имели растения ячменя после пшеницы при внесении П^Руд, после кукурузы при внесении Я^дВ^! в фазу трубкования оно составило, соответственно 6,60 и 6,06 м^ на.1 и^ посевной площади.

Во влажные годы сохраняется данная закономерность, однако влияние одного фосфора на ячмень, идущий после кукурузы, отраяа-ется в меньшей степени.

Аридные условия определяют болев высокий коэффициент водопот-ребления. В среднем за 197б-1978гг., 1986-1990 гг. в зависимости от метеоусловий величина его колебалась в пределах 581-1199 и' воды на I т сухого вещества.

Установлено положительное влияние азотно-фосфорных удобрений на повышение продуктивного расходования влаги растениями ячменя. В ОПХ "Новожизненское" внесение КздРэд в среднем за три года снизило транспирационвый коэффициент ячыеня по пшенице на 12.4%, а по кукурузе на 13.6%, в ОПХ "Ленинское" внесение И^Р^д на 10,5% по черному пару и_на 14.9% по непаровой ржи.

Биологическая активность и пищевой режим светло-каатановой почвы под посевами ячменя в зависимости от применения минеральных удобрений и предшественников. Исследованиями (Мишустин и др., 1977; Федоров, 1977; Сапожников и др., 1978) устанбвлено, что при наличии в почве легко разлагающегося органического вещества отмечается снижение нитратного азота, доступного фосфора, что осо-

бенно заметно б начальный период вегетации. Интенсивность снижения элементов питания в почве зависит от соотношения С:Ы в энергетическом материале. '

Полученные данные методом учета выделения углекислоты показывают более высокую биологическую активность почв, используемых после посевов провой пшеницы, чем почв, используемых после кукурузы на силос. В средней за три года первые выделяли на 22 мг СО2 интенсивнее, чем последние. Значительные различия наблюдались в сухой'197? год, когда разница составила 32 мг С02 с I / в час.

Изучение выделения углекислоты в динамике показали значительную роль повышающихся доз азотных удобрений ^25-50-70 на ^оие Р^ на развитие микроорганизмов в почве, бывшей под яровой пшеницей.

Б зависимости от предшествующих культур основные различия в интенсивности выделения углекислоты выявляются в период "всходы-кущение" ячменя. Почвы, бывшие под яровой пшеницей, в этот период выделяли углекислоты на 23,0-35,2% больше, чем почвы, бывшие под кукурузой на силос. В дальнейшем различия по предшественникам сглаживаются и составляют не более 12%.

Пищевой режим светло-каштановой почвы. ДИНАМИКА АЗОТА. Анализируя результаты содержания суммарного азота,в почве в фазу "всходы" и пренебрегая при этом малый поглощением азота растениями, можно сделать вывод о различной азотонакопляющзй способности почвы в зависимости от возделываемой на ней культуры и сложившихся метеоусловий, . Отмечается практически одинаковая азотонакоп-ляющая способность почвы после кукурузы и после пшеницы в годы с достаточным увлажнением - 1976 и 1978 гг. (рис. I ). В сухие 1977 и 1979 гг. кукуруза на силос, как предшествующая культура, обеспечила большую азотонаколляющую способность почвы под ячменем.

Внесение одного фосфорного удобрения Р^ привело к более резкому различию отмеченных закономерностей в динамике азотного режима светло-каштановых почв в зависимости от предшествующих культур, а также к общему снижению концентрации азота в почве после -пшеницы во все фазы вегетации ячменя. В почве после кукурузы снижение содержания азота наблюдалось лишь в период всходов.

Исследования 1966 и 1987 гг. показывают, что ячмень, идущий по черному пару, лучше обеспечен азотом, чем ячмень после непаровых предшественников.

Рнс.1. Динаъзаса содержания суммарного азота в почве, мг/ШОг., 1Э7бг. Ы =» [Ы-ЫН^ + ]

Из суммы минерального азота важно вычислить главную составляющую часть для богарных условий Нижней Волги, чтобы в дальнейшем, определяя потребность растений в азоте, в качестве точки отсчета иметь какую-то определенную форму и по содержанию её в почве судить о критериях обеспеченности элементами питания. С этой целью мы провели изучение динамики форм азота в светло-каштановых поч-■ вах под посевами ячменя, высеянного по различным предшественникам с учетом вносимых минеральных удобрений.

Полученные результаты по динамике нитратного азота показывают положительное влияние черного пара и кукурузы, как предшественников, на повышение содержания нитратов в пахотном слое почвы в фазу всходов ячменя.

Повышение уровня минерального питания за счет внесения минеральных удобрений в начальный период увеличивает содержание нитратов в почве (варианты К^дР^д и Н^Р^д содержание достигает . 5 мг/ЮО г.почвы). Незначительное превышение этих показателей ' наблюдается на вариантах, где ячмень был вцсеян после кукурузы. В более благоприятные по влагообеспеченности годы (1976, 1978 гг.) нитраты, особенно в начале вегетации, находились в нижележащих ~ горизонтах (25-50 см).

Начиная с фазы кущения отмечается уменьшение содержания нитратов в корнеобитаемом слое (табл. I ), при чем за счет лучшего питательного режима почвы после кукурузы содержание их значительно выше, чем в вариантах после пшеницы. К моменту молочной спелости зерна содержание N0^ достигает минимума в результате поглощения его растениями, однако перед уборной отмечается некоторое повышение его уровня.

В условиях увлажнения-содержание нитратов в светло-каштановой почве ниже (табл. I ), хотя интенсивность процесса нитрофикации увеличивается.

■ Внесение удобрений не изменяет общей картины динамики нитратов в почве, они лишь существенно влияют на уровень их накопления. • Абсолютные значения содержания N0^ в почве в конце вегетации ячменя были выше на вариантах с применением азотных удобрений по' предшественнику пшенице. Этот факт, по видимому, объясняется поступлением азота в почву за счет микроорганизмов, которые в начальный период при разложении соломы пшеницы использовали азот для

Таблица I

Динамика нитратного азота в посевах пчиенп (кг Ш>з на 100 г воздушно-сухой почвы)

Вариант ■т 1 Слой, ! см 1 1 ; Пседпест.-п'ленйна - — ■ - Поедпест .-кукуруза

¡Всходы ¡Куценке!^™^ ! 1 |Всходы!Кувдние Биход в трубку

Б/У 0-25 . 25-50 2.94 3.33 1976 1.53 2;03 г. 0.95 ' 0.38 ' 3.27 2.28 3.40 3.47 0.91 0.81

Ы50 0-25 - 25-50 3.17 3.92 3.93 4.58 0.64 0.43 3.84 4.37 4.80 5.31 0.63 0.41

Р70 0-25 25-50 2.90 2.22 1.26 1.99 0.45 0.41 2.51 2.94 2.48 3.27 0.68 0.62

Ы25Р70 0-25 25-50 2.64 2.87 1.87 2.39 0.57 0.42 3.03 3.24 4.88 4.21 0.83 0.66

%0Р70 0-25 25-50■ 4.37 4.21 . 4.07 3.14 0.57 0.63 4.65 4.07 5.92 4.46 0.96 0.86

Ы75Р70 0-25 25-50 4.99 3.41 4.45 3.82 1.00 1.15 5.64 4.09 5.99 4.67 1.28 1.04

Б/У 0-25 25-50 2.25 2.02 1977 2.15 2.12 г. 0.55 1.05 3.74 3.37 3.05 2.50 0.97 0.97

Ы50 0-25. 25-50 2.66 2.40 ■ 2.90 2.86 • 0.90 0.50 4.70 3.80 3.22 3.75 1.02 1.22

Р70 0-25 25-50 2.50 2.21 2.40 2.32 0.74 1.10 4.08 3.60 3.02 2.96 1.10 0.92

ы25р70 0-25 25-50 2.91 2.67 1.64 2.78 1.10 0.49 4.21 3.62 2.70 2.49 1.00 1.10

Ы50Р70 0-25 ' 25-50 3.69 2.70 2.25 2.80 0.80 0.55 4.12 3.75 ЗЛО • 3.93 1.15 0.92

ы75р70 0-25 25-50 3.92 2.00 2.34 4.01 1.02 0.85 4.79 •3.37 3.49 3.21 1.02 1.24

построения своего тела, и таким образом иммобилизовали его, а в конце вегетации при отмирании, пополнили содержание азота в почве.'

Процессы аммонификации, хотя и зависят от метеорологических условий, но в меньшей мере, чем процессы нитрофикации. Так, содержание НН^ в среднем за весь период наблюдения в слое 50 см почвы на контроле в засушливом 1977 году было на 0,48 мг/100 г почвы меньше, чем во влажном 1976 году, в tq время как разница по нитратам достигала 150 %.

Сезонная динамика поглощения аммония свидетельствует об уменьшении содержания его в почве от 'фазы кущения до полной спелости зерна.

Предшествующие культуры практически не оказывали влияния на динамику содержания аммонийного азота в почве, под посевом ячменя.

Сравнивая удобренные делянки с контрольной, можно отметить более интенсивное накопление на них аммиачного азота во все сроки отбора образцов,, но общая картина динамики ЫН^ мало изменяется.

Анализируя данные по содержанию различных форм азота,необходимо отметить, что наиболее вариабельным показателем является концентрация нитратов в почве, что'дает предпосылки к тесной корреляционной связи их с урожаем ячменя.

ДИНАМИКА ПОДВИЖНОГО ФОСФОРА. Пшеница и кукуруза, как предшествующие культуры ячменя, обусловили своеобразную динамику накопления фосфора в почве. Если после сухих лет за кукурузой на силос, как предшественником, сохранялось преимущество до фазы выхода в трубку ячменя, то после 1976 года (год с влажной осенью) преимущество кукурузы на силос сохранилось лишь до фазы кущения ячменя. Б дальнейшем пшеница способствовала большему содержанию фосфора в почве под посевами' ячменя, чем кукуруза.

Содержание Р20з при внесении суперфосфата, а также при совместном внесении азотно-фосфорных удобрений в фазе кущения - выхода в трубку увеличилось в 2-3 раза по сравнению с неудобренным вариантом. К концу же вегетации разница в содержании Р^05 практически отсутствует между вариантами опыта. Объясняется это, по-видимому, различной интенсивностью потребления Р2О5 и эффектом "большей биомассы" на вариантах совместного внесения азотно-фосфорных удобрений.

Содержание подвижной формы Р2О5 в почве зависит от метеороло-

гических условии. Во влакный 1976 год количество фосфатоз зо вез сроки наблюдения било на 21% больпе, чем в условиях засуиливогэ 1977 года. На вариантах с повышенными догами внесения фосфорного удобрения (N?5P70) среднее содержание Р2О5 было на 80% больше, чем на контроле.

Влияние преддествепников и. минеральных удобрений на урожайность ячменя. Установлено существенное влияние азотных удобрения на ячмень, идущий по различным предшественникам. Ячмень, идущий по яровой пшенице, наибольшие прибавки дает при применении повышенных доз азотно-фосфорных удобрений N^tjPjQtj (7,1 ц/га или 27,4%). Действие минеральных удобрений на ячмень, идущий по кукурузе на силос, зависит от условий предыдущего года (табл. 2 )•

В среднем за 1976-1979 годы максимальный урожай ячменя, идущего по кукурузе на силос, получен по варианту N5qP7q - 33,3 ц/га. или 14%, увеличение доз вносимых удобрений не оказало существенного влияния но урожай. Ячмень, идущий после яровой пшенице, в среднем за годы исследований наибольшую прибавку дал по варианту | N75Pjq5 - 7,1 ц/га или 27,4% со средней урожайностью в 33 ц/га. Увеличение урожайности ячменя на указанных вариантах происходило за счет увеличения продуктивной кустистости растений и повышения объемной массы зерна.

При вн'есении КС75Р100 в среднем за 1986-1990 гг. в условиях ОПХ "Ленинское" получен урожай ячменя после озимой ржи на сено -20,3 ц/га, что близко к урожайности ячменя по черному пару -20,9 ц/га (табл. 3 ).

Выявление величии корреляционной зависимости, "енду факторами роста и урожайностью ячменя с целью прогноза оптимизации минерального питания. Расчеты по определению отношений корреляции между урожайностью ячмедя и содержанием фосфорной кислоты в пахотном слое' (в среднем'за годы исследований j =0.72) показывают существенное их значение для "ззы "всходы", колебания в зависимости от года составили 0.48-0.90 (табл.4 ).

Зависимость урожайности ячменя от уровня содержания фосфора в пахотном слое почвы в фазу "всходы" огисывается уравнением регрессии 2-й степени в виде:

в среднем, .

у » 12.85 + З.бОх - 0.14х2 ост. дисперсия = 48.5 0.72

ы го

- - -- Таблица 2

■ Влияние минеральных удобрений на урожайность ячменя в зависимости от предшествующей культуры (ОПХ "Новозизненское")

Вариант

I Предшественник-яровая пшеница

Урожайность, ц/га . \ 1976! 197?! 1978! 1979! Ср.

; Предшественник-кукуруза на силос ^ Прибавка! . Урожайность, ц/га _ |Лрибавка !ц/га % ! 1976! 1977 !1978 !1979! Ср. !ц/га! %

Контроль, б/у N '

50 р70

N50*70

Ы50Р70К60

Н25Р35

Ы50Р35

Ы25Р70

Ы75Р70

Ы50Р105

^75РЮ5

33.8 16.9 37.1 15.1 25.9 - 36.7 19.6 39.8 19.8 '29.0 -

38.6 18.7 44.2 17.4 29.7 3.8 14.7 38,6- 23.9 43.4 25.2 32.8 3.8 13.1

33.7 17.2 39.4 .16,5 26.7 0.8 3.1 37.3 23.1 42.6 23.4 31.6 2.6 9.0

39.2 21.0 43.2 ; 19.6 36.6 4.8 18.5 38.8 . 25.5 43.3 25.6 33.3 4.3 14.8

37.6 19.7 41.9 19.6 29.7 3.8 • 14.7 37.5 23.0 42.7 25.9 32.2 3.3 11.4

38.1 19.6 42 ;0 15.9 28.9 3.0 11.6 39.7 22.2 44.4 24.0 32.6 3.6 12.4

39.8 .20.2 40.8 17.2 29.5 3.6 13.9 37.9 22.7 43.0 25.3 32.2 3.2 II.0

38.2 20.1 42.9 15.4 29.2 3.3 12.7 38.4 22.1 44.1 25.4 32.4 3.4 11.7

37.7 20.8 40.1 21.2 30.0 4.1 15.8 38.4 24.9 41.7 26.4 32.8 3.8 13.1

37.9 20.1 39.2 19.5 29.1 3.2 12.4 36.8 25.0 42.3 27.0 32.8 3.8 13.1

38.6 22.0 47.3 24.0 33.0 7.11 27.4 38.4" 24.3 42.7 27.8 33.3 4.3 14.8

НСРд5 част. различЕ^^.О Гг{ар.5.1 НСРдз част. различДЛ 2.5 3.0 1.4

- Таблица 3

Влияние севооборотов и минеральных удобрений

на урожа'йгость ячменя. (ОГК "Ленинское"£ ц/га

Вариант

Годы лсслодоваша

1986 | 1987 | | 1988 | 1989 | 1990 ! нем !

Ячмень по черному пару

5.1 14.6 21.5 18.2 29.5 20.9

5.6 16.1 22.6 21.8 . 31.4 22.9

6.3 17. а 24.3 23. ъ 33.5 -4.8

7.2 20.9 23.0 25.1 34.7 25.9

Ячмень по озимой рки на сено

2.7 13.7 15.2 13.6 15.5 14.5

3.2 15.3 17.8 14.3 17.0 16.1

3.5- 17.7 18.0 16.0 22.9 18.6

4.2 19.3 18.4 18.4 25.1 20.3

Без удобрений Р15

^50*70 Ы75Р100

Без удобрений Р15

Ы50Р70 Ы75Р100

ЫСРо5 част.разл.

по предаествей. 0.26 1.17 2.35 1.31 3.38 по удобрениям 0.23 0.Э5 1.Э2 1.07 2.93

Таблица 4

Корреляционное отношение меаду урожайностью ячменя и содержанием подисхного фосфора в пахотном слое

Годи иссследовшшй

Корреляционное отношение

Всходы

Кущение

Вшсцг в трубку

¡Колошение"

1976 • 1977 1978 1Э76-1978

1986

1987

Средние значения

.0.60 0.48 0.12 0.71

0.54 ' 0.65 0.34 '0.45

0.90 0.40 - т

О.Ьо 0.61' 0.66 • -

0.48 0.60 -

0.67 ' 0.58 ' ' -

0.72 0.57 — -

по СИХ "Новожизненское" <

у = 6.85 + 15.26х - Г.ЭОх2 ост. дисперсия = 7.02 0.85

- по ОПХ "Ленинское" у = 6.59 + 5.18х - О.С-8х2 .ост. дисперсия = 4.67 0.75

Полученная математически закономерность показала, что в период всходов ячменя оптимальны!;- уровень содержания подвижного фосфора lia светло-каштановых почвах составляет 2.8 мг PgO^ на 100 г воздушно-сухой почвы. Расчеты показателя ориентировочных нормальных затрат фосфора (ОНЗЭ) на сдвиг его содержания на I мг/IOO г воздушно-сухой почвы показали, что'для условий ОПХ "Новожизнен-ское" при внесении азотко-фосфориых удобрений под ячмень по кукурузе необходимо внести 70 кг д.в. фосфора, под ячмень по пшенице - 64 кг д.в. фосфора на I га, для условий ОПХ "Ленинское" под ячиень по озимой ржи на сено - 70 кг д.в. фосфора на I га.

Производственные испытания, проведенные на посевах ячменя подтвердили возможность применения приведенных расчетов для определения доз фосфорных удобрений.

Сравнение доз удобрений, полученных методом доведения до-оптимального уровня, методом интерполирования опытных данных и фактических по опытам показали по ОПХ "Новоаиэненское" близкие результаты: для ячменя по пшенице, соответственно, - 58; 55; 61 кг д.в. Р205 на I га, для ячкеня по кукурузе - 52; 49; 52, при уро-« жайности, соответственно, - 35; 31; 31 и 35; 33; 34 ц/га; по ОПХ "Ленинское", соответственно, - 31; 32; 56 кг д.в. Р205 на I га и урожайности, соответственно, - 20; 18; 19 ц/га (табл. 5 ).

Производственная проверка рассчитанной дозы, полученной методом доведения до оптимального Содержания фосфора в почве, в 50 кг д.в. обеспечила получение урояейности 20.6 ц/га, что близко к расчетной.

Анализ корреляционных отнопений между урожаем ячменя и содержанием различных форм азота в пахотном слое показывает тесную связь первого с концентрацией нитратного азота' в пахотном слое по фазам "всходы" и "кущение", соответгвенно, - для ОПХ "Новожизненс-кое" - 0.59 и 0.60, для ОПХ "Ленинское" - 0.14 и 0.52. В среднем за все годы исследований наиболее высокий показатель корреляции . (0.67) установлен для фазы "куцение".

Зависимость между урожаем ячменя и концентрацией нитратов в пахотном .слое в фазу кущения ячменя описывается уравнениями:

Таблица 5

Оценка различных методов опти:я1зацик генерального Питания

! • 1г,п-топ_(Рп^тго-Р1тг,Сг ¡Интерполлро-: Фактическая

Годы'Чотоо^ Пред- |СоДрР-1 Расчетная ! гЛиРЯ * ! (0Ш:ти,зд)

=к №. ¡Доза,!^:

Пшеница 1976 Влаж. Кукуруза 2.17 2.52 40 20 35 35 40 40 40 39 35 35 39.8 39.7

Пиеница 1978 Влшс. кукуруза 1.58 1.85 78 70 35 35 60 40 43 43 70 35 43.2 44.4

Пшеница 1977 Сродн.Кукуруза 2.00 2.11 51 48 35 35 60 66 21 25 70 70 21.0 25.5

Пшеница 1979 Средн.Кукуруза 1.79 1.80 65 70 35 35 60 50 19 25 70 70 21.2 . 26.4

1987 Средн.Зерновые 2.23 40 20 35 16 70 17.7

1989 Средн.Зерновие 2.44 25 20 35 17 70 16.0

19Э0 Среди.Зерновке 2.20 . 40 20 35" 20 ■ 70 22.9

1988 Сухо." Зорновко 2.52 20 20 25 14 15 17.8

В среднем Пшеница 1976-1979 Кукуруза 58 52 35 35 55 49 31 33 61 52 31 34

Б с ос дном опп.1п р 1Э87-19Э0 с!0РЛ0г'ье 31' 20 32 18 56 19. .

Пронзгодст- Е=;ро"3оРпог;ые 1ЭЭ0-19Э1 50 20.6

ОПХ "Новожизненское" ¡

у = 57.79 - 17.32х + 2.49х2 ост. дисперсия « 27.4 1« 0.60

ОПХ "Ленинское", предшественник черный пар у = 22.39 - I.Ox - 0.14х2- ост. дисперсия = 19.59 0.47

предшественник зерновые у = 5.85 + 6.92х - 0.89х2 ост. дисперсия = 9.19 0.68

Своеобразная зависимость по ОПХ "Новожизненское" объясняется ограниченным количеством выбранных доз азота, не достигающих верхнего порога его обеспеченности. При определенных градациях полученное уравнение дает возможность расчета оптимальной концентрации нитратов в пахотном слое в фазу кущения ячменя, которая для условий ОПХ "Новожизненское" составляет 5 мг NOj на 100 г . воздувно-сухой почвы при уровне урожая 35 ц/га, для ОПХ "Ленинское" - 3,5 мг NOj на 100 .г воздушно-сухой почвы при уровне урожая 20 ц/га.

>. Расчет ориентировочных нормальных затрат азота на сдвиг содержания KOj на I мг на I кг почвы показал, что для условий севера светло-каштановых почв (ОПХ "Новожизненское") указанный показатель составляет после пшеницы é,2 кг д.в. на-I га, а после кукурузы 4,5 кг д.в. азота на I га. Для условий юга светло-каштановых почв (ОПХ "Ленинское") - для почв паровых полей 4 кг азота ' и для почв после непаровых предшественников - 11,5 кг азота на гектар (табл.б )

Производственная проверка рассчитанных величин ориентировочных нормальных затрат азота в.условиях ОПХ "Ленинское" показала практическую их возможность для оптимизации минерального питания ячменя. Расчетная доза азота в 32 кг д.в. на фоне P^q обеспечила получение урожая ячменя в 20.6 ц/га, что близко к расчетной.

Качество зерна ячменя в'зависимости от предшествующей культуры и применения минеральных удобрений. Б среднем за 1976-1978 гг. содержание протеина в зерне ячменя после кукурузы составило 13.02%, после пшеницы на 0.4$ ниже.

Применение N5q за 1976-1978 годы приводило к увеличению содержания протеина в зерне ячменя по кукурузе на 1.39а по яровой пшенице на 1.25% в среднем. Наибольшие прибавки выхода протеина наблюдались в сухой 1977 год, и составили, соответственно, 3.70% и 2.5%.v

" Таблица 6 Расчет ориентировочных нормативных затрат азота на сдвиг концентрации N0^ на I иг/кг воздушно-сухой почвы в фазу кущения (ОПХ "Ленинское")

Годы исследований ! ! Предшественники ; Содержание нитратов }(М03, мг/кг) ) Осень | Кущение ! | оязэ, ; кг/га ! д.в.

1986 Черный пар Зерновые 7.30 2.99 8.59 3.51 3.9 9.0

1987 Черный пар Зерновые 7.58 3.62 . 8.87 4.05 3.9 11.6

1988 Черный пар Зерновые 1.97 2.31 3.28 2.69 3.8 13.2

1989 Черный пар Зерновые 2.05 1.33 3.34 1.70 3.9 13.5. .

1990 Черный пар Зерновые 3.12 1.97 4.24 2.37 4.5 12.5

В среднем Черный пар Зерновые 4.0 11.5

Применение увеличивающихся доз азотных удобрений на фоне Руд оказывало положительное влияние на повышение белковости зерна ячменя. Так, если внесение N¿5 существенно повышало содерззниз. "сырого" протеина лииь в неблагоприятном'по увлажнению 1977 году с низкой урожайностью, то внесение Ыдд повышало содержание "сырого" протеину в зерне ячменя уже вне зависимости от погодных условий при сохранении тенденции небольшого повышения белковости ячменя в условиях недостатка влаги. Прибавка, "оырого" протеина в зерне ячменя от внесения Ы^Р^д в среднем за три года составила: после кукурузы - 2.10%, после пшеницы - 2.0%. •

При использовании Р^д в зерне ячменя после кукурузы по сравнению с контролем содержание протеина повысилось на 1.60%, а после яровой пшеницы произошло его снижение на 0.47%.

Комплексную кормовую оценку зерна ячменя в зависимости ог- вли-

яния'минеральных удобрений и предшественников ложно произвести по содержании кормоединиц в единице урожая и по обеспеченности их "переваримым" протеином. Наши расчеты показали близкие значения кормоединиц в единице урожая в пределах 1.24-1.32. Более изменчивый показатель содержаний белка в зерне, которое под влиянием минзральных удобрений значительно повышалось, что приводило и к изменению показателя ■ обеспеченности "переваримым" протеином кормоединицы. Наивысшей обеспеченностью "переваримым" протеином кормоединицы ячмень после пшеницы обладал при внесении Ы?5Р70 и М?5Р105, соответственно, - 84.5 и 82.4 г, а ячмень после кукурузы при внесении Н^Р^д и М^Рц-^, соответственно, -

85.6 и 83.1 г на корыоединицу.

Эффективность применения удобрений. Анализ полученных результатов показал, что наибольшая отдача от применяемых туков отмечена в ю&ной зоне светло-каштановых почв на варианте Р^, при посеве ячменя по черному пару она составила 16 ц кормо-протеиновых единиц на I ц д.в. удобрений, при посеве по озимой ржи на сено -

10.7 ц; в северной зоне светло-каштановых почв при посеве'ячменя по пшенице на варианте Ы5дР7д - II.2 ц и при посеве по кукурузе на варианте *?25Р35 ~ ц*

ВЫВОДЫ ...

1. В условиях Прикаспийской низменности на светло-каштановых •, почвах с годовой суммой атмосферных осадков 300-310 мм лучшим предшественником является кукуруза на силос, а в регионах с количеством осадков 200-220 мм - черный пар. Урожайность ячменя по кукурузе на контроле (бе5 удобрений) в среднем составила 29,0 ц/га и по черному пару 20,9 ц/га, что выше в среднем на 30,4%-та по сравнению с урожайностью по другим предшественникам.

2. Возрастающие дозы минеральных удобрений повышали в почве под посевом ячменя содержание нитратного азота и подвижного фосфора, ЫОз в фазу "кущение" после пшеницы с 3,40 на контроле

до 5,99 мг/ЮО г почвы в варианте К75Р105,-фосфора в фазу "всходы" до 80 процентов соответственно.

3. Существенное влияние минеральные удобрения оказали на формирование ассимиляционной поверхности ячменя. Так, в благоприятные годы индекс листовой поверхности в период максимального раз-

вития растении в зависимости от уровня минерального питания ва- -рьировал от 7,85 (контроль) до 10,75 м2/м2 (вариант И^дРд^), чв острозасушливие годы указанный показатель снижался в 3,4 раза при сохранении общей закономерности.

4. Внесение минеральных удобрений оказало существенное влияние на урожайность ячменя, наибольший урожай по северной подзоне светло-каитановьпс почв после кукурузы был получен при внесении азотно-фосфорных удобрений из расчета 50 и 70 кг д.в. соответственно - 33,3 ц/га, а после пэеницы при - 30,0 ц/га. В ОПХ "Ленинское" по черному пару на варианте - 24,8 д/га и после озимой ржи на варианте Н^Рц-^ - 20,3 ц/га.

5. Анализ уравнений зависимости урожая ячменя от уровня минерального питания в динамике показал высокую корреляцию урожайности с содержанием нитратов в пахотном слое почвы в фаз куц„ния ячменя (корреляционное отношение равно 0,69) ы концентрацией подвижной фосфорной кислоты в пахотном слое почвы в фазе "всходы"

( ^ = 0,72). Для достижения максимально возможного урожая необходимо поддерживать концентрацию ЫО^ в указанной фазе для условий юга светло-каштановых почв на уровне 3,5 иг/100 г, для севера - 5,0 мг/ЮО г воздущно-сухой почвы, для фосфора оптималь- ' пая концентрация одинакова для ьсей зоны светло-каштановых почв и составляет 2,8 мг на'100 г почвы.

6. Исследования показали, что ориентировочные нормальные затраты элементов питания (ОНЗЭ) на сдвиг их концентрации на I мг/кг почвы для северной подзоны составляют после предшественника пае-, ницы 6,2 кг, после кукурузы 4,5 кг, а по фосфору, соответственно, - 7,С и 6,4 кг^.в. элемента на гектар. По южной подзоне светло-каштановых почв этот показатель для непаровых предшественников составляет по азоту 11,5 кг, по фосфору 7,0 кг д.в., по паровым предшественникам-- по азоту 4,0 кг д.в. По фосфору ввиду слабой корреляции показатель н' рассчитывался.

7.Наибольшая'окупаемость удобрений отмечается по южной подзоне светло-каитановых почв по следующим вариантам: при посеве ячменя по черному пару при припосевнои внесении Р-^ она составляет 16,0ц кормопротдшових единиц на I ц д.в. удобрений; при посеве по озимой р*и на сь-но - 10,7; в северной подзоне при посеве ячменя по пшенице на варианте Ь150Р?0 - 11,2 ц и при посеве по кукуруг на варианте N2^75 - 11,7 ц.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

Для оптимизации минерального питания ячменя на светло-каштановых почвах севера Прикаспийской низменности рекомендуются следующие оптимальные параметры -пищевого режима почв: содержание нитратов в фазе "кущение" для северной подзоны - 50 мг/кг, для южной подзоны - 35 мг/кг, содержание подвижного фосфора в фазе "всходы" одинаково для всего региона и составляет 28 мг Р2О5 на I кг воздушно-сухой почвы. Ориентировочные нормальные затраты элементов на сдвиг их на I мг/кг почвы составляют: для северной подзоны, предшественник - кукуруза, 4,5 кг/га, по фосфору -7,0 кг/га; предшественник - пшеница," по азоту - 6,2 кг/га, по фосфору - 6,4. Для южной подзоны ОНЗЭ равны по предшественникам: черный пар по азоту - 4,0 кг/га; озимая рожь на сено по азоту -II,5, по фосфору - 7,0 кг Р205 на гектар.

Расчет доз удобрений под ячмень рекомендуется вести по методу доведения до оптимума подвижного питательного состава почвы (МДОП) с использованием указанных величин.

I. Последействие минеральных удобрений на урожай культур в звене кормового севооборота // Агрохимия - 1977.-№11.-С. 97-101. . (в соавторстве)^

2'. Пицевой режим светло-каштановой почвы под посевом ячменя в зависимости от предшествующей культуры и минеральных удобрений // Тр. ин-та / Волгоградский о-х. ин-т.-1978.-Том 65.-С.64-69.

3. Влияние минеральных удобрений на урожай ячменя и его кормовые качества в зависимости от предшествующей культуры // Научная конф. молодых- ученых: Тез. докл.-Волгоград, 1970.-С.29-30.

4. Влияние удобрений на урожай ячменя //Тр. станции / Волгоградская обл. сельскохозяйственная станция.71979.-Вып. 5.-С.77-83.

5. Эффективность применения удобрений по зонам Волгоградской области // Тр. станции / Волгоградская гос. обл. сельскохозяйственная станция.-1979.-Вып.-С.7-19 (в соавторстве).

7. Удобрение ячменя // Тр. ин-та/ Нижне-Волжский НИИ сельского хозяйства.-1986.-Вып.2.-С.51-58.

8. Методические рекомендации по возделыванию ячменя в Астраханской области: Утв. Агропромсоюздм Астр.обл.13.02.92-11.,1992.-24с.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ