Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Оптимизация водного и питательного режимов почвы для получения планируемых урожаев рассадного лука репчатого в северной части Волго-Ахтубинской поймы при орошении дождеванием

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Оптимизация водного и питательного режимов почвы для получения планируемых урожаев рассадного лука репчатого в северной части Волго-Ахтубинской поймы при орошении дождеванием"

На правах рукописи

СИДОРИН АНДРЕИ ПАВЛОВИЧ

ОПТИМИЗАЦИЯ ВОДНОГО И ПИТАТЕЛЬНОГО РЕЖИМОВ ПОЧВЫ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛАНИРУЕМЫХ

УРОЖАЕВ РАССАДНОГО ЛУКА РЕПЧАТОГО В СЕВЕРНОЙ ЧАСТИ ВОЛГО-АХТУБИНСКОЙ ПОЙМЫ ПРИ ОРОШЕНИИ ДОЖДЕВАНИЕМ

Специальности: 06.01.02 - мелиорация, рекультивация и охрана земель 06.01.04 - агрохимия

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

о л Г " ""

а

Волгоград 2009

003481556

Работа выполнена на кафедре агрохимии ФГОУ ВПО «Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия» в 2006-2008 гг.

Научный руководитель: Заслуженный деятель науки РФ, доктор

сельскохозяйственных наук, профессор Филин Валентин Иванович.

Официальные оппоненты: член-корреспондент РАСХН, доктор

сельскохозяйственных наук, профессор Еородычев Виктор Владимирович;

кандидат сельскохозяйственных наук Кривошеин Максим Ильич.

Ведущее предприятие: ГНУ Всероссийский НИИ орошаемого

земледелия.

Защита диссертации состоится <4Р:>) ноября 2009 г. в Ю00 на заседании диссертационного совета Д.220.008.01 при ФГОУ ВПО «Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия» в ауд. 214.

Адрес: 400002, г. Волгоград, Университетский проспект, д. 26.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия», автореферат размещен на сайте http://www,vgsha.ru ВГСХА.

Автореферат разослан «г^» октября 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета ' Е.А. Иванцова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время Волгоградская область является одним из самых крупных производителей лука-репки в ЮФО, который выращивается преимущественно в однолетней культуре путем посева семян. В связи с этим местные хозяйства начинают поставлять товарный лук на рынок не ранее конца июля - первой декады августа. Потребность же в репчатом луке нового урожая возникает уже в июне, когда у населения и перерабатывающей промышленности заканчиваются прошлогодние запасы. Именно в это время на российский рынок в большом объеме по- -ставляется импортный, более дорогой лук из южных регионов, в том числе из дальнего зарубежья, который несмотря на высокую цену пользуется большим спросом. Такой проблемной ситуации со снабжением населения ранним луком в июне-июле могло и не быть, если бы овощеводы на определенной площади возделывали скороспелые сорта и гибриды лука репчатого через рассаду, выращиваемую по кассетной технологии. Практика показывает, что одним из главных факторов, лимитирующих продуктивность посевов лука репчатого на мелиорированных почвах, является недостаточное, а зачастую и неправильное применение удобрений без учета уровня плодородия, режима орошения и биологических особенностей новых сортов и гибридов интенсивного типа. В связи с этим разработку экологически безопасной и экономически эффективной системы удобрения и орошения рассадного лука для получения планируемых урожаев ранней товарной продукции (июнь-июль) следует считать одной из актуальных задач овощеводства Волгоградской области. Это и послужило основанием для выбора темы диссертационной работы.

Цель и задачи исследований. Цель диссертационной работы заключается в разработке рациональных систем удобрения рассадного лука репчатого Кэнди Fi и Экзакта F] на мелиорированной пойменной почве, обеспечивающих в северной части Волго-Ахтубинской поймы при оптимальном режиме орошения (80-85% HB) формирование планируемых урожаев ранней товарной продукции 40,55 и 70 т/га.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- изучить влияние мелиоративной дозы калийного удобрения (Кюо) и расчетных доз NPK на питательный режим почвы в посадках лука репчатого;

- исследовать водный режим аллювиально-пойменной почвы при орошении дождеванием ДМ «Rainstar Bauer» и количественно определить слагаемые суммарного водопотребления рассадного лука в северной части Волго-Ахтубинской поймы;

- изучить действие расчетных доз полного минерального удобрения (NPK) на потребление и вынос элементов питания планируемыми урожаями ранней товарной продукции гибридов лука Кэнди F] и Экзакта Fi;

- обосновать рациональные системы удобрения гибридов Кэнди F, и Экзакта Fi, выращиваемых рассадным способом при оптимальном водном ре-

жиме пойменной почвы (>80-85% НВ), для получения планируемых урожаев высококачественной ранней товарной продукции 40,55 и 70 т/га;

— дать комплексную оценку продуктивности изучаемых гибридов лука Кэнди Р) и Экзакта Р) и качеству их ранней товарной продукции по содержанию нитратов и тяжелых металлов при внесении расчетных доз МРК на разных фонах обеспеченности почвы подвижным калием;

- определить экономическую эффективность применения изучаемых доз МРК под планируемые урожаи ранней товарной продукции рассадного лука при орошении дождеванием.

Научная новизна. Впервые в условиях северной части Волго-Ахтубинской поймы по методике многофакторного эксперимента проведено изучение приемов оптимизации водного и питательного режимов ал-лювиально-пойменной почвы в посадках лука репчатого Кэнди ?! и Экзакта Рь включающих орошение ДМ «Лат51аг Ваиег», мелиоративную дозу калийного удобрения (К400) и расчетные дозы полного минерального удобрения (ИРК) под планируемые урожаи ранней товарной продукции (40, 55, 70 т/га). Детально исследованы динамика водного и питательного режимов почвы в посадках двух гибридов лука репчатого, рассчитаны слагаемые суммарного водопотребления и коэффициенты эвапотранспирации, потребление и вынос элементов питания урожаями ранней товарной продукции. Определено качество луковиц гибридов Кэнди и Экзакта Б, при расчетных дозах полного минерального удобрения на фоне разной обеспеченности почвы подвижным калием.

В результате исследований разработана рациональная система оптимизации водного и питательного режимов пойменной почвы и биолого-математическая модель для прогнозирования эвапотранспирации посадок новых гибридов лука репчатого Кэнди Р| и Экзакта Р], обеспечивающих получение урожаев ранней товарной продукции до 60-70 т/га.

Практическая значимость заключается в рекомендациях производству по экологически безопасной и экономически эффективной системе применения расчетных доз КРК на фоне орошения с предполивным порогом влажности почвы 80-85% НВ, создающих в аллювиально-пойменной почве параметры водного и питательного режимов, необходимые для формирования! планируемых урожаев высококачественной ранней товарной продукции гибридов лука репчатого Кэнди Р] и Экзакта Б, на уровне 40,55 и 70 т/га. ;

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы доложены на заседаниях кафедры агрохимии Волгоградской ГСХА в 2006-2008 гг., на Международной научно-практической конференции, посвященной 65-летию Победы в Сталинградской битве (ВГСХА, 2008 г.), на Международных семинарах по технологии возделывания новых сортов и гибридов овощных культур концерна Бегшшз (Волгоград, 2007, 2008, 2009 гг.), на региональных семинарах и совещаниях по овощеводству (Волгоград, Ставрополь, Ростов-на-Дону, 2007-2008 гг.).

Публикация результатов исследований. По материалам диссертационной работы опубликовано 3 научных статьи.

4

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 150 страницах компьютерного текста, состоит из введения, 6 глав, выводов и предложений производству, включает 34 таблицы, 5 рисунков и 3 приложения. Список использованной литературы содержит 249 наименований, в том числе 18 иностранных авторов.

Основные положения, выносимые на защиту:

- особенности динамики водного режима аллювиально-пойменной почвы и водопотребления лука репчатого при возделывании рассадным способом при орошении ДМ «Rainstar Bauer» с предполивным порогом 8085% HB;

- параметры биолого-математической модели прогнозирования эва-потранспирации посадок лука репчатого Кэнди F, и Экзакта Fi для управления водным режимом мелиорированной почвы с целью получения урожаев ранней товарной продукции до 60-70 т/га;

- оптимизация питательного режима почвы в посадках лука репчатого путем применения мелиоративной дозы калийного удобрения Юоо и расчетных доз полного минерального удобрения (NPK) под планируемые урожаи ранней товарной продукции 40, 55, 70 т/га;

- потребление элементов питания и изменение урожайности гибридоз лука Кэнди Fi и Экзакта F|, качества их товарной продукции под влиянием расчетных доз полного минерального удобрения;

- экономическая эффективность применения мелиоративной дозы калийного удобрения К400 и расчетных доз NPK при возделывании рассадного лука на мелиорированной пойменной почве в северной части Вслго-Ахтубинской поймы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Условия и методика проведения исследований. Полевые опыты с удобрением и орошением рассадного лука репчатого проводились на опытном поле ООО «Агрофирма Семмира+» в ИП «Мурашова И.Е.» Среди еах-тубинского района Волгоградской области, характеризующегося резкой континентальностью, низкой влагообеспеченностью и повышенным термическим режимом. В связи с этим получение высоких урожаев рассадного лука репчатого в данном регионе возможно только при регулярном орошении.

Почвенный покров опытного поля представлен тяжелосуглинистой аллювиально-пойменной зернисто-слоистой почвой. Реакция почвенного раствора в Апах близка к нейтральной (pH 6,5-7,3). Содержание гумуса в гор. Апм составляет 3,0%, в гор. В) - 2,34%, в гор. В2 - 1,47%. Средняя плотность сложения почвы в слое 0-0,60 м - 1,25 т/м3, наименьшая влаго-емкость - 25,9%. Емкость катионного обмена 30,0-33,4 мгэкв./100 г почвы. Среди поглощенных катионов доминируют кальций и магний. Легкорастворимые соли промыты за пределы корнеобитаемого слоя почвы (плот-

ный остаток - 0,1%). Почва имеет пониженную обеспеченность легкогид-ролизуемым азотом по Тюрину и Кононовой - 40-50 мг/кг почвы, высокую подвижным фосфором - 46-50 мг/кг по Б.П. Мачигину и низкую - подвижным калием - 150-200 мг/кг почвы.

Для решения поставленных задач в 2006-2008 гг. проводился трех-факторный полевой опыт 2x2x4, включающий 16 вариантов, в котором изучались два гибрида лука Кэнди и Экзакта р! (фактора А), два фона обеспеченности почвы подвижным калием - К0 и К,0о (фактор В) и три расчетные дозы полного минерального удобрения (ЫРК) под планируемый урожай ранней товарной продукции - 40, 55, 70 т/га (фактор С) (табл. 1).

Таблица 1 - Мелиоративная доза калийного удобрения (К400), расчетные дозы полного минерального удобрения (№К, кг/га д.в.) под планируемый урожай товарной продукции и системы их применения в полевом опыте с рассадным луком в 2006-2008 гг.

jYs вар. Годовая доза полного минерального удобрения (№РК) Планируемый урожай ранней товарной продукции, т/га Система применения удобрений

основное удобрение под вспашку подкормки во время вегетации

первая вторая третья

1 Без удобрений -контроль (Ко) - - - - -

2 ЛяЛоКм 40 Н4оР4()КбО N25 n25 -

3 Ь^зоРбоКюо 55 ЫбоРбоКюо n35 N35

4 МпоРвоКмо 70 ^оРвоКмо N35 N35 N20

5 К400 - фон - контроль - К400 - один раз в ротацию севооборота - - -

6 ФОН + К9ОР4ОК6О 40 К40О + 1^4оР4(>КбО N25 n25

7 Фон + МпоРбоКюо 55 К400 + N6oPбoKloo N35 N35 -

8 Фон + ИиоРюКмо 70 К40О + НоР8оК,4С N35 N35 n20

Площадь делянок 108 м2, повторность трехкратная при систематическом размещении вариантов.

Для закладки опытов использовали рассаду гибридов Кэнди F, и Экзакта F], выращенную кассетным способом в пленочной теплице Richel, оснащенной компьютером, который в автоматическом режиме регулировал и поддерживал заданный микроклимат. В каждую ячейку стандартной кассеты №144 высевали по 5 семян. Рассаду высаживали трехрядными лентами с расстояниями между лентами 0,9 м, между рядами в ленте - 0,3 м и между гнездами в ряду - 0,15 м. Фактическая густота стояния растений лука репчатого в годы исследований составляла 620-625 тыс. растений/га. Режим орошения осуществляли с предполивным порогом влажности активного слоя почвы 80-85% HB. Способ орошения - дождевание с использованием ДМ «Rainstar Bauer».

Расчет доз удобрений под планируемые урожаи рассадного лука репчатого проводили по методике В.И. Филина (1987, 1994), Постановку опытов, наблюдения, учеты и определения проводили в соответствии с мето-

дикой полевого опыта (Б.А. Доспехов, 1985; В.Ф. Велик, 1992; В.Ф. Мои-сейченко и др., 1994; В.Н. Плешаков, 1983) и агрофизических и агрохимических методов исследования почв (М.: Наука, 1966, 1975). Для контроля влажности почвы в полевых опытах использовали термостатно-весовой метод - ГОСТ 28268-89. Суммарное водопотребление по межфазным периодам и за всю вегетацию определяли методом водного баланса, поливные нормы рассчитывали по А.Н. Костякову (1960), биоклиматические коэффициенты - по методике Г.К. Льгова (1966).

В почве определяли содержание подвижных соединений фосфора и калия по методу Мачигина в модификации ЦИНАО - ГОСТ 26205-91, лег-когидролизуемого азота по Тюрину и Кононовой, обменного аммония по методу ЦИНАО - ГОСТ 26489-85, нитратного азота - ионометрическим методом с помощью ионоселективного электрода NO¡ и дисульфофеноло-вым методом по Грандваль-Ляжу. Определение общего азота в растениях лука репчатого проводили в соответствии с ГОСТ Р 50466-93, общего фосфора - по ГОСТ 26657-97, общего калия - методом пламенной фотометрии. Наличие тяжелых металлов в растениях устанавливалось методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии - ГОСТ 26929-94. Концентрацию нитратов в товарных луковицах определяли ионометрическим методом с помощью ионоселективного электрода NO'¡ (Экотест-2ООО).

Учет урожая лука репчатого в полевых опытах осуществляли сплошным методом, поделяночно вручную на всех вариантах с последующим взвешиванием на точных платформенных весах. Результаты полевых экспериментов обработаны методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову (1972). Экономическую эффективность орошения и применения удобрений под рассадный лук репчатый рассчитывали по нормативам и фактическим затратам ИП «Мурашова И.Е.» с использованием методики ВГСХА (2004).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Оптимизация водного режима почвы в посадках и эффективность использования водных ресурсов рассадным луком

Для осуществления заданного режима орошения лука репчатого (8085% НВ) в полевых опытах было проведено разное количество вегетационных поливов: в 2006 г. - 11, в 2007 г. - 13 и в 2008 г. - 12 (табл. 2). Различия в количестве поливов обусловлены прежде всего агрометеорологическими условиями складывающимися во время вегетации изучаемых гибридов лука. Так, в 2006 году сумма осадков составила 120,7 мм. В связи с неравномерным их выпадением межполивной период варьировал от 4 до 21 дней. Поливная норма после высадки рассады составляла 200-250 м3/га, в дальнейшем ее увеличили до 350-400 м3/га. Для поддержания в течение всего вегетационного периода водного режима почвы в расчетном слое (0,6 м) в интервале 80-100% потребовалось 11 поливов общей ороситель-

ной нормой 3900 м3/га. В 2007 году растения лука формировали урожай в условиях повышенного температурного режима на протяжении всей вегетации. Поэтому посадкам лука потребовалось на два вегетационных полива больше по сравнению с 2006 годом, хотя сумма атмосферных осадков в 2007 году была практически такой же - 114,8 мм. В результате оросительная норма возросла до 4190 м3/га. 2008 год занял промежуточное положение как по количеству вегетационных поливов, их было 12, так и по величине оросительной нормы - 4070 м3/га, хотя сумма атмосферных осадков составляла всего лишь 59,6 мм, что в 2,02-1,93 раза меньше чем в 2006 и 2007 гг. (табл. 2,3).

Таблица 2 - Сроки проведения поливов и поливные нормы рассадного лука в северной части Волго-Ахтубннской поймы

м полива Дата проведения полива Межполивной период, дней Поливная норма, м3/га

2006 г. 2007 г. 2008 г. 2006 г. 2007г. 2008 г. 2006 г. 2007 г. 12008 г.

1 12 апреля 16 апреля 11 апреля 250 200 | 250

2 26 апреля 21 апреля 15 апреля 14 5 4 350 210 280

3 17 мая 27 апреля 29 апреля 21 6 14 370 250 350

4 22 мая 6 мая 7 мая 5 9 8 390 330 360

5 2 июня 12 мая 16 мая 11 6 9 390 350 330

6 7 июня 17 мая 21 мая 5 5 5 400 380 350

7 14 июня 23 мая 27 мая 7 6 6 370 380 380

8 19 июня 28 мая 5 июня 5 5 9 380 410 310

9 24 июня 3 июня 12 июня 5 6 7 400 390 370

10 29 июня 9 июня 18 июня 5 6 6 350 370 400

11. 3 июля 16 июня 23 июня 4 7 5 250 390 340

12 26 июня 29 июня 10 6 330 350

13 3 июля 7 200

Систематический контроль за влажностью почвы в посадках рассадного лука позволил во все годы исследований полностью выдержать заданный режим орошения: ежегодно в течение вегетации влагозапасы в активном слое почвы 0-0,60 м находились в диапазоне 80-100% НВ, пополняясь своевременными вегетационными поливами и выпадающими атмосферными осадками, что обеспечивало бесперебойное снабжение растений водой в соответствии с их потребностями.

Установлено, что в годы исследований самое большое суммарное водопотребление в посадках лука репчатого в целом за вегетацию (от высадки рассады до уборки урожая ранней товарной продукции) было в 2007 году - 5642 м3/га. В 2006 г. эвапотранспирация несколько уменьшилась, составив 5275 м3/га, а в 2008 г. была минимальной -4971 м3/га (табл. 3).

В среднем за 2006-2008 гг. величина эвапотранспирации посадок изучаемых гибридов лука репчатого Кэнди Б, и Экзакта составило 5296 м3/га, в том числе на долю поливной нормы приходилось 4053 м3/га

(76,5%), атмосферных осадков - 984 м3/га (18,6%) и почвенных влагозапа-сов-259 м3/га (4,9%).

В процессе изучения динамики эвапотранспирации посадок лука репчатого в течение вегетации в открытом грунте нами выделены 4 периода: 1) высадка рассады - 6-7 настоящих листьев; 2) 6-7 листьев - начало формирования луковицы; 3) формирование луковицы — созревание; 4) созревание - уборка урожая. Так, на пойменной почве в период от высадки рассады до фазы - 6-7 настоящих листьев посадками расходуется 15,919,6% влаги от суммарного водопотребления за вегетацию; в период 6-7 настоящих листьев - начало формирование луковицы - 17,8-22,3%; от начала формирования луковицы до созревания расход влаги посадками был максимальным - 52,1-53,3%. За время созревания и уборки лука суммарное водопотребление составило всего лишь 8,9-12,4% от эвапотранспирации за вегетацию.

Таблица 3 - Слагаемые суммарного водопотребления посадок лука репчатого но межфазным периодам вегетации на пойменной почве

Год Число поливов Оросительная норма Атмосферные осадки Запасы почвенной влаги Суммарное водопотребление а о •О О § а 1 5 5- а т § сг 5

м3/га % м3/га % м5/га % м3/га %

2006 11 3900 73,9 1207 22,9 168 3,2 5275 100 1781

2007 13 4190 74,3 1148 20,3 304 5,4 5642 100 1782

2008 12 4070 81,9 596 12,0 305 6,1 4971 100 1653

Средн. 12 4053 76,5 984 18,6 259 4,9 5296 100 1738

Установлено, что расчетные дозы КРК, внесенные на фонах К0 (второй класс обеспеченности подвижным калием) и К^ (третий-четвертый класс обеспеченности подвижным калием), способствуют по мере их увеличения закономерному и значительному уменьшению коэффициента эвапотранспирации в посадках обоих гибридов лука. Так, в среднем за три года (2006-2008 гг.) значение коэффициента суммарного водопотребления у гибрида Кэнди Р, на фоне Ко последовательно снижалось с 226 м3/т на контроле (без удобрений) до 142 м3/т на вар. И^Ло, затем до 120 м3/т на вар. ^зоРбоКюо и до 105 м3/т на вар. Т^уоРвоКмо. На фоне Кюо отмечена также закономерность: 203 м3/т на контроле, 128 м3/т на вар. ^оР^Кбо, 97 м3/т на вар. ИпоРбоКшо и 87 м3/т на вар. Т^шРвоКмо- За счет удобрений расход ресурсов влаги на формирование 1 т лука Кэнди сократился в 2,59 раза по сравнению с контролем К0. Еще более продуктивно влага использовалг.сь в посадках гибрида Экзакта Р^ коэффициент эвапотранспирации под влиянием удобрений уменьшился в среднем за 2006-2008 гг. с 200 м3/т (кон-

троль - без удобрений) до 88 м3/т (М170Р80К140) на фоне К0 и с 181 м3/т до 76 м3/т на фоне К400 или в 2,63 раза по сравнению с контролем фона К0.

На основе данных по динамике водного режима аллювиально-пойменной почвы в посадках гибридов Кэнди Б) и Экзакта ?! и их суммарного водопотребления, а также по значениям биоклиматических коэффициентов (К1) в разные периоды вегетации, нами составлена биолого-математическая модель эвапотранспирации рассадного лука в процессе формирования урожая ранней товарной продукции в северной части Вол-го-Ахтубинской поймы (табл. 4).

Таблица 4 - Параметры биолого-математической модели прогнозирования эвапотранспирации гибридов лука репчатого Кэнди Е1 и Экзакта р! в северной части Волго-Ахтубинской поймы

Период вегетации лука репчатого Продолжительность периода, дней Формула прогнозирования эвапотранспирации (Е), мм Сумма температур за расчетный период вегетации, "С Водопотребление посадок при оптимальной влагообес-печенности, мм

Высадка рассады -6-7 листьев 20 Е = 0,41 а. 223 91

6-7 листьев - начало формирования луковицы 19 Е = 0,32 П2 329 105

Формирование луковицы - начало созревания 37 е = о,зз а3 856 283

Созревание - уборка урожая 14 е = 0,16 &4 33 0 53

Для практического использования разработанной биолого-математической модели применяется следующий алгоритм: на дату высадки рассады лука репчатого на конкретном поле определяют запасы влаги в активном слое почвы (0,6 м), затем рассчитывают величины допустимого дефицита водного баланса в этом слое при иссушении его до влажности, соответствующей заданному интервалу предполивных значений наименьшей влагоемкости - 80-85% НВ.

Прогнозирование дефицита водного баланса осуществляется с помощью уравнений модели (Е - К1 • 2^12,3,4) для соответствующих периодов вегетации лука; в случае выпадения атмосферных осадков расчетный дефицит водного баланса уменьшают на соответствующую величину. К проведению очередного полива приступают, когда иссушение активного слоя почвы достигает предельной величины (80-85% НВ). В опытно-производственных условиях данный алгоритм работает достаточно надежно, что подтверждается высокой сходимостью расчетных сроков вегетационных поливов, определенных по модели прогнозирования эвапотранспирации, с контрольными датами их назначения по фактической влажности

почвы, определенной термостатно-весовым методом (расхождение в 95% случаев не превышает 1-2 суток).

Питательный режим пойменной почвы при применении мелиоративной дозы К40Л расчетных доз полного минерального удобрения

Результаты исследований показывают, что в 2006-2008 гг. расчетные дозы минеральных удобрений существенно улучшали питательный режим почвы в посадках рассадного лука. Поскольку характер изменений питательного режима почвы под влиянием удобрений практически не имел различий по годам исследований, в автореферате приведены данные за 2006 г. (табл. 5).

Установлено, что во все годы исследований содержание минерального азота (Кт;„=1\;-ЫН+N-N0 ~) в почве на варианте без удобрений на фонах Ко и К400 было значительно ниже, чем на всех вариантах с применением расчетных доз полного минерального удобрения (Мм-по-поРад-бо-воКбо-да-мо)-Так, в 2006 году различия по содержанию азота (Мп|„) в пахотном слое (00,25 м) между контролем (без удобрений) и вариантами 2, 3, 4 на естественном фоне К0 по гибриду Кэнди Р| составляли от 9,1 мг/кг (М^РадКбо), ДО 19,4 мг/га (ЫиоРбоКко). В подпахотном слое почвы разница по Мт1П была сравнительно небольшая: от 2,4 мг/кг до 3,2 мг/кг (табл. 5).

Фоновое калийное удобрение К400 практически не повлияло на содержание минеральных форм азота (]\'т|Г.) в пахотном и подпахотном слоях пойменной почвы. Поэтому внесение возрастающих расчетных доз минеральных удобрений в вариантах 6, 7, 8 по фону Кюо сопровождалось практически таким же увеличением показателя Т\'т,п по сравнению с контролем: от 9,8 мг/кг до 15,5 мг/кг. В подпахотном слое почвы различия по величине Ытт незначительные и варьируют в пределах 1,5 -1,7 мг/кг. Примерно такие же данные по >]тш получены и по гибриду Экзакта Б], что свидетельствует о закономерном изменении питательного режима почвы в отношении азота под влиянием одинаковых доз полного минерального удобрения.

К концу вегетации на всех вариантах опыта отмечается значительное уменьшение запасов минерального азота (Ыга)п) в полуметровом слое пойменной почвы (в 1,8-3,0 раза) по сравнению с началом вегетации рассады лука в открытом грунте (табл. 5).

Судя по данным анализов, наилучшие условия азотного питания растений (Ыт;„ = 24-27 мг/кг почвы в полуметровом слое) в первый период вегетации (после высадки рассады) на пойменной почве удалось создать на вариантах 3, 4, 7, 8 с расчетными дозами МпоРвоКюо и М|7оР8оК,4о. Для сравнения на контроле без удобрений (варианты 1, 5) величина Мт1П на фонах Ко и К400 в среднем составляла 16,4 и 18,3 мг/кг почвы соответственно.

Установлено, что во все годы исследований внесение расчетных доз полного минерального удобрения (КР4о-бо-5оК) способствовало увеличению концентрации подвижных фосфатов в пойменной почве. Так, в 2006 году

под действием доз фосфора в составе №>К на вариантах 2, 3, 4 (фон К0) содержание подвижного фосфора в пахотном слое почвы (0-0,25 м) в посадках гибридов Кэнди и Экзакта Б, увеличилось соответственно на 4,810,2 мг/кг и 3,7-10,8 мг/кг по сравнению с контролем (без удобрений). В подпахотном слое почвы количество подвижных фосфатов практически не увеличивалось, а небольшие различия между вариантами опыта обусловлены пространственной пестротой почвенного плодородия или аналитической точностью их определения (табл. 5).

Таблица § - Действие минеральных удобрений на содержание подвижных форм элементов питания в пойменной почве при выращивании рассадного лука репчатого (полевой опыт 2006 г.)

Расчетная Перед посадкой Перед уборкой

№ Мелиоративная доза полного Слой РА К2О ли к2о

вар. доза К20 минерального удобрения почвы, м мг/кг воздушно сухой почвы

гибрвд Кэнди

1 Без удобрений 0-0,25 16,3 46,5 188 8,8 42,5 157

0,25-0,50 15,9 25,4 149 7,6 21,8 136

2 НлРЛ 0-0,25 25,4 51,3 196 9,5 41,3 155

Ко 0,25-0,50 18,3 24,4 157 9,0 20,7 140

3 1^иоРбоК]оо 0-0,25 29,9 53,7 210 10,5 43,4 153

0,25-0,50 18,4 27,3 161 10,6 23,6 138

4 МпоРвоК^о 0-0,25 35,7 56,7 216 12,3 48,3 160

0,25-0,50 19,1 28,6 153 11,4 26,0 141

5 Без удобрений 0-0,25 16,6 45,4 280 9,0 41,6 229

0,25-0,50 16,9 23,6 150 10,3 21,5 150

6 НиРЛ 0-0,25 26,4 52,4 300 8,8 42,9 246

К400 0,25-0,50 18,6 25,6 161 9,6 23,8 151

7 ИвоРбоКюо 0-0,25 28,6 55,1 310 10,5 45,4 232

0,25-0,50 19,6 24,0 178 10,9 23,0 162

я М|7оР8оК]40 0-0,25 32,1 56,3 318 12,4 44,3 254

0,25-0,50 18,4 27,7 149 12,3 24,0 140

гибрид Экзакта Б]

1 Без удобрений 0-0,25 17,3 49,5 184 10,6 43,6 151

0,25-0,50 18,8 23,4 152 10,3 23,0 139

2 ИдоР^оКбО 0-0,25 27,7 53,2 190 11,4 45,4 145

Ко 0,25-0,50 18,0 24,6 159 10,6 22,1 136

3 МвоРбоКюо 0-0,25 30,3 55,0 200 12,5 47,3 160

0,25-0,50 17,9 23,5 170 12,7 20,5 145

4 N 3 7оРвоК]4о 0-0,25 33,4 60,3 225 11,6 50,0 154

0,25-0,50 17,1 24,8 162 12,7 20,8 137

5 Без удобрений 0-0,25 19,0 50,1 293 9,7 42,9 220

0,25-0,50 18,3 26,4 180 8,4 24,1 135

6 МяЛоК«, 0-0,25 25,7 57,0 325 10,6 46,6 230

К400 0,25-0,50 17,8 28,5 171 10,8 25,3 160

7 ^зоРбоКюо 0-0,25 29,9 59,4 339 12,0 46,9 260

0,25-0,50 17,4 25,4 178 10,3 22,0 157

0 М]7оР8оКмо 0-0,25 36,4 62,6 340 12,4 48,7 266

0,25-0,50 19,0 29,0 174 12,5 23,6 150

При внесении в почву расчетных доз фосфорного удобрения в составе КРК на вариантах 6, 7, 8 по фоновому удобрению К400 получены данные, аналогичные рассмотренным выше: содержание подвижных фосфатов в пахотном слое пойменной почвы возрастало на 7,0-10,9 мг/кг почвы, в подпахотном слое оно в большинстве случаев практически не претерпевало достоверных изменений.

В результате потребления фосфора растениями лука в процессе формирования урожая на всех вариантах опыта с расчетными дозами ЫРК на обоих фонах по обеспеченности почвы подвижным калием (К0 И К400) к концу вегетации отмечается закономерное уменьшение содержания подвижных фосфатов в посадках изучаемых гибридов лука репчатого по сравнению с их определением перед посадкой рассады: на контроле (без удобрений) - на 3,8-7,2 мг/кг; на вариантах 2, 3, 4 (К0) - на 7,7-10,3 мг/кг и на варианте 6, 7, 8 (К400) - на 9,5-13,9 мг/кг почвы. В подпахотном слое почвы к уборке урожая лука содержание подвижного фосфора также снижается на всех вариантах, но менее значительно: на контроле - на 0,4-3,6 мг/кг, на вариантах 2, 3, 4 - на 2,5-4,0 мг/кг, на вариантах 6, 7, 8 - на 1,0-5,4 мг/кг почвы (табл. 5).

Обеспеченность пойменной почвы подвижным фосфором в начале вегетации лука на всех вариантах опыта соответствовала пятому классу по принятой в Российской Федерации классификации почвенного плодородия (46-60 мг/кг по Б.П. Мачигину). В конце вегетации перед уборкой лука, исходное плодородие по фосфору было сохранено только на вариантах М13оР6оК]со и 1Ч]7оР8оК,4о (табл. 5).

В овощном севообороте ИП «Мурашова И.Е.» содержание подвижного калия в почве соответствовало низкой обеспеченности — второй класс по классификации РФ (145-160 мг/кг по Б.П. Мачигину).

Под влиянием изучаемых доз калийного удобрения (К^оо-мо), внесенных в составе МРК, на фоне естественного плодородия (К0), содержание подвижного калия в пахотном слое почвы возрастало в посадках гибрида Кэнди на 8-28 мг/кг, гибрида Экзакта Б] на 6-41 мг/кг почвы (табл. 5).

Применение мелиоративной дозы калийного удобрения К400 способствовало значительному увеличению содержания подвижного калия в пахотном слое пойменной почвы - на 92-109 мг/кг, то есть обеспеченность почвы этим элементом уже соответствовала третьему классу плодородия.

Расчетные дозы калийного удобрения (Кбо-юо-мо), внесенные на фоне мелиоративной дозы К400 также оказывали положительное влияние на содержание подвижного калия. Причем в этом случае отмечается даже более существенный прирост концентрации подвижного калия по сравнению с контролем, чем на фоне К0: при дозе ^0Р4оКбо - на 20-32 мг/кг, при М130Р60К|80 - 30-46 мг/кг СМ13зР6оК,оо) и при внесении МшРвоКмо - 38-47 мг/кг почвы (табл. 5).

Таким образом, внесение расчетных доз калийного удобрения Кюо-мо в составе КРК способствовало повышению обеспеченности почвы этим элементом питания до нижней границы третьего класса плодородия (20013

225 мг/кг). Применение мелиоративной дозы К400 повышало калийный статус почвы до верхней границы этого же класса (280-293 мг/кг). Мелиоративная доза К400 в сочетании с расчетными дозами калия в составе МРК (Кбо-юо-но) увеличивало степень обеспеченности подвижным калием до значений четвертого класса плодородия по классификации РФ: 300-318 мг/кг по гибриду Кэнди И) и 325-340 мг/кг по гибриду Экзакта Р, (табл. 5).

К концу вегетации изучаемых гибридов лука репчатого на всех вариантах опыта запасы подвижного калия в пахотном и подпахотном слоях почвы закономерно уменьшаются на 16,3-31,6% (Кэнди Р]) и 6,5-15,4% (Экзакта Р)) по сравнению с началом вегетации.

Результаты аналитической работы показывают, что в 2006-2008 гг. наилучшие условия питания для роста и развития растений лука репчатого в открытом грунте были созданы на вариантах полевых опытов с содержанием Нш, > 30-40 мг/кг (3, 4, 7, 8), подвижного калия > 300-350 мг/кг (6, 7, 8) и подвижного фосфора в пределах 50-58 мг/кг (вар. 2, 3, 4, 6, 7, 8). Содержание подвижного фосфора на всех вариантах полевого опыта, в годы исследований (2006-2008 гг.), соответствовало пятому классу плодородия, что вполне достаточно для формирования максимальных урожаев лука репчатого.

При выращивании лука репчатого рассадным способом в северной части Волго-Ахтубинской поймы на низкообеспеченных подвижным калием пойменных почвах (100-200 мг/кг) стабильно проявляется положительный эффект от внесения мелиоративной дозы калийного удобрения К400 и на ее фоне расчетных доз полного минерального удобрения — К90Р4оК6о, КпоРбоКюо, ^7оР8С>К140-

Потребление и вынос элементов питания урожаем рассадного лука репчатого

Проведенные исследования показали, что в процессе формирования урожая ранней товарной продукции изучаемые гибриды лука Кэнди Р, и Экзакта могут усваивать из почвенных запасов неудобренной пойменной почвы 57,8-66,3 кг/га азота, 29,1-34,9 кг/га фосфора и 55,5-66,9 кг/га калия (табл. 6). Мелиоративная доза К4005 оптимизируя калийный режим почвы, создает условия для большего усвоения растениями не только калия (на 22,6-26,2 кг/га), но и азота (на 5,4-10,4 кг/га) и фосфора (на 5,6-6,3 кг/га), хотя и в меньшей степени.

Применение расчетных доз полного минерального удобрения под планируемые урожаи гибридов Кэнди Р] и Экзакта Б] на фонах низкой (К0) и средней обеспеченности почвы подвижным калием (К40о), повышая в корнеобитаемом слое содержание подвижных форм питательных веществ, способствует закономерному увеличению потребления всех элементов, которое положительно коррелирует с величиной дозы Т<1РК.

При низкой обеспеченности пойменной почвы подвижным калием (второй класс плодородия) потребление питательных веществ рассадным

14

луком под влиянием расчетных доз ИР К возрастало на 41,3-102,5 кг/га 14, 14,3-33,1 кг/га Р2О5 и 38,4-107,2 кг/га К20. При применении расчетных доз КТРК на фоне мелиоративной дозы 1Сюо отмечается более интенсивное поступление в растения изучаемых гибридов лука Кэнди р! и Экзакта Б] азота (+45,3-113,9 кг/га) и калия (+56,1-130,0 кг/га) по сравнению с контрольным вариантом (К400). По фосфору увеличение потребления было примерно таким же как на фоне К0 (+14,2-31,0 кг/га).

Таблица 6 - Влияние удобрений на потребление и вынос элементов питания урожаями гибридов лука репчатого (средн. 2006-2008 гг.)

Гибрид Мелиоративная доза К20 Расчетная доза . 1ЧРК Потребление элементов питания лукам репчатым, кг/га Расход элементов питания на формирование 10транней товарной продукции лука, кг

N Р7Р5 К2О N Р2О, К^О

Кэнди Р[ Ко Без удобрений -контроль 57,8 29,1 55,5 24,0 12,1 23.1

99,1 44,1 99,7 26,0 11,5 26.1

ИиоРбоКюо 123,8 51,2 126,1 27,4 11,3 27.9

ЫпоРгоК-ио 152,0 57,6 149,3 28,3 11,1 28.8

К400 Без удобрений -контроль 63,2 34,7 81,7 23,6 13,0 30.5

НдоР^К«, 116,1 50,1 137,8 27,5 11,9 32.6

ЫпоРбоКюо 149,9 61,8 170,1 26,7 11,0 30.3

ИпоРвоКмо 167,9 65,7 203,4 27,1 10,6 32,8

Экзакта Р] Ко Без удобрений -контроль 66,3 34,9 66,9 24,5 12,9 24.7

ЫдоР-даКбо 108,1 49,2 105,3 25,3 11,5 24,7

^зоРбоКюо 145,2 57,7 138,4 J 27,1 10,8 25,8

1^17оР8оК|40 168,8 68,0 174,1 27,5 11,1 28,4

К400 Без удобрений -контроль 76,7 41,2 89,5 25,7 13,8 30,0

N9cP4oKa) 122,0 55,4 146,1 25,7 11,7 30,8

МпоРбоКюо 165,3 65,7 208,2 25,9 10,3 32,6

^^поРвоКмо 190,6 72,0 219,5 26,6 10,1 30,6

Максимальное потребление элементов питания растениями лука репчатого а расчете на гектар посадок отмечено на варианте М^оРвоКмо: по фону К0 - 152,0 кг N. 57,6 кг Р205, 149,3 кг К20 (гибрид Кэнди Б,) и 168,8 кг N. 68,0 кг Р205, 174,1 кг К20 (гибрид Экзакта по фону К400 - 167.9 кг N. 65,7 кг Р205, 203,4 кг К20 (Кэнди Р,) и 190,6 кг N. 72,0 кг Р205, 219,5 К20 (Экзакта Р,) (табл. 6).

При определении оптимальных доз минеральных удобрений при рассадной технологии возделывания гибридов лука надо иметь данные по затратам основных элементов питания на формирование единицы урожая ранней товарной продукции. Обработка экспериментального материала, полученного в полевых многофакторных опытах с гибридами Кэнди Р] и

Экзакта Р, (2006-2008 гг.), показала, что в расчете на 10 т товарного лука-репки величина расхода азота варьировала в пределах 23,6-28,3 кг, фосфора— 10,1-13,8 кг и калия-23,1-32,8 кг (табл. 6).

При этом формирование урожая рассадного лука на неудобренной пойменной почве идет с наименьшими затратами азота и калия в расчете на 10 т лука-репки - 24,0-24,5 кг и 23,1-24,7 кг соответственно. Однако расход фосфора значительно выше, чем на вариантах опыта с расчетными дозами полного минерального удобрения (12,1-12,9 кг на 10 т лука-репки) (табл. 6).

На фоне мелиоративной дозы калийного удобрения К4СЮ величина расхода азота и фосфора на 10 т продукции у изучаемых гибридов лука остается без особых изменений, но затраты калия возрастают на 21,5-32,0% по сравнению с контролем (Ко),

При внесении возрастающих доз №К затраты азота и калия на формирование 10 т лука-репки закономерно увеличиваются на обоих фонах обеспеченности почвы подвижным калием К0 и К400 (по азоту — на 12,217,9%, по калию - на 15,0-24,6%), а расход фосфора уменьшается с 12,113,8 кг на контрольных вариантах до 10,1-11,1 кг Р205 на вариантах с самой высокой расчетной дозой - Т^|70Р80К140.

Таким образом, изучаемые гибриды лука репчатого Кэнди Р, и Экзакта Рь на лучших по урожайности вариантах полевых опытов имеют практически одинаковой расход элементов питания на формирование Ют ранней товарной продукции N — 27 кг, Р2О5 - 11 кг, К20 - 32 кг, что позволяет использовать полученные нами данные для расчета доз полного минерального удобрения под планируемые урожаи до 70 т/га.

Влияние расчетных доз удобрений на величину урожая и качество ранней товарной продукции гибридов лука репчатого

В полевых опытах установлено, что для формирования планируемых урожаев лука репчатого на мелиорированной пойменной почве важное значение имеет применение расчетных доз полного минерального удобрения (табл. 7). Так, в среднем за 2006-2008 гг. урожай ранней товарной продукции гибрида Кэнди Р] на неудобренной почве составил 24,04 т/га. В этих же условиях гибрид Экзакта Р| оказался более продуктивным, чем Кэнди Р] на 3,02 т/га. В связи с тем, что фактором, ограничивающим формирование более высоких урожаев лука репчатого является относительный недостаток питательных веществ в почве, расчетные дозы минеральных удобрений (вар. 2, 3, 4) обеспечивали во все годы исследований статистически достоверную прибавку урожая гибрида Кэнди р! в среднем от 14,14 т/га до 27,81 т/га и у гибрида Экзакта Р] - от 15,65 т/га до 34,28 т/га (табл. 7). Наивысшая урожайность на пойменной почве по фону К0 была получена при внесении расчетной дозы МпоРеоКмо: у Кэнди Р1 - 51,85 т/га (215,6% по отношению к контролю), а у Экзакта -61,34 т/га (226,7%).

Применение расчетных доз №К на фоне мелиоративной дозы К400 (вар. 6, 7, 8) также способствовало закономерному росту урожайности обоих гибридов лука: в среднем за 2006-2008 гг. прибавки составляли 15,46-35,19 т/га (Кэнди Р,) и 17,61-41,78 т/га (Экзакта Р]), достигая по отношению к контрольным вариантам 57,8-131,5% и 59,0-139,9% соответственно. Максимальная урожайность лука-репки в полевых опытах была сформирована на фоне мелиоративной дозы К400 при применении ^^ноРвоКмо: в посадках Кэнди Р] она составила 61,94 т/га (257,7% по сравнению с неудобренным контролем Ко), а в посадках гибрида Экзакта -71,65 т/га (264,8% по отношению к контролю К0) (табл. 7). Таблица 7-Планируемая и фактическая урожайность ранней товарной продукции рассадного лука репчатого в многофакторном полевом опыте в 2006-2008 гг., т/га

Гибрид, А Мелиоративная доза к2о,в Расчетная доза Л'РК, С Планируемый урожай лука-репки Фактический урожай ранней товарной продукции Отклонение фактических урожаев от планируемых, %

2006 г 2007г. 2008 г. средн. за 3 года

Кэнди F| Ко Без удобрений -контроль 21,55 24,84 25,72 24,04

ИсщР/иКбо 40 35,46 40,43 38,64 38,18 -4,55

МпоРбоКюо 55 42,73 47,71 45,29 45,25 -17,73

Ы17оР8оК]4о 70 49,40 54,45 51,70 51,85 -25,93

К400 Без удобрений -контроль 23,20 26,24 30,80 26,75

Ы^Р^оКбо 40 39,65 44,62 42,36 42,21 +5,52

ИпоРбоКюо 55 52,92 60,90 54,64 56,15 +2,09

Ы^оРвоКно 70 57,71 65,71 62,40 61,94 -11,51

Экзакта F| Ко Без удобрений -контроль 24,06 27,03 30,10 27,06

НЛоКбо 40 40,64 42,67 44,83 42,71 +6,78

ЫпоРбоКюо 55 53,37 56,39 50,96 53,57 -2,60

МпоРаоКио 70 60,74 62,63 60,64 61,34 -12,37

К400 Без удобрений -контроль 25,73 30,71 33,16 29,87

М9оР4оК6о 40 45,90 47,75 48,80 47,48 +18,70

ИиоРбоКюо 55 66,90 63,97 60,52 63,80 +16,00

]М17оР8оК,40 70 74,76 70,49 69,70 71,65 +2,36

НСР05 для оценки значимости частных различий 1,18 2,24 2,00

НСРоз для факторов А, В и взаимодействия АВ 0,43 0,80 0,71 НСР05 для фактора С и взаимодействия

АС, ВС и ABC 0,59 1,12 1,00

Данные полевых опытов показывают, что при внесении под изучаемые гибриды лука годовой дозы N90P4oK6o, рассчитанной на формирование урожая ранней товарной продукции 40 т/га, расхождения между фактической продуктивностью посадок на фоне К0 и планируемой находились в

пределах от - 4,55% (гибрид Кэнди Б,) - до +6,78% (гибрид Экзакта БО. На фойе мелиоративной дозы К40о эта же годовая доза КэдР^Кбо стабильно обеспечивает заданную урожайность обоих гибридов лука, причем в посадках Экзакта Р| с существенным превышением (+18,7%) (табл. 7).

Применение годовой дозы ИпоРбоКюо, под планируемый урожай ранней товарной продукции рассадного лука 55 т/га гарантированно достигало намеченной цели на фоне мелиоративной дозы К400 (с превышением фа1стического урожая от +2,09% у гибрида Кэнди И) до +16,0% у Экзакты Н1); на фоне Ко заданный урожай получен только в посадках гибрида Экзакта Р] с расхождением - 2,6%.

Хотя при годовой дозе МпоР^Кно в полевых опытах ежегодно формировались самые высокие урожаи ранней продукции обоих гибридов лука, приемлемые расхождения между фактическими урожаями и планируемыми на уровне 70 т/га были получены только при выращивании гибридов лука на фоне мелиоративной дозы К400'. +2,36% в посадках Экзакты Р, и —11,51% в посадках Кэнди Р]. Во всех остальных случаях отклонения фактических урожаев лука-репки от заданной величины превышали -12%. Проведенная нами оценка качества ранней товарной продукции рассадного лука показала, что в годы исследований концентрация нитратов в луковицах изучаемых гибридов изменялась в пределах 29-38 мг/кг (Кэнди Р]) и 25-39 мг/кг (Экзакта Р]), что в 2,1-3,2 раза меньше допустимого содержания нитратов в луке репчатом (80 мг N0] /кг) (табл. В).

Таблица 8 - Содержание тяжелых металлов и ннтратов в ранней товарной продукции лука репчатого в зависимости от применения минеральных удобрении, мг/кг сырой массы

Гибрид Мепиоративная доза К20 Расчетная доза 1\'РК Тяжелые металлы Нитраты (N0-)

гп Си Сй РЪ

Кэнди Р[ Ко Без удобрений 1,40 0,39 0,003 0,009 29

N9oP4oK«o 1,41 0,38 0,004 0,007 32

НпоРбоКюо 1,42 0,42 0,005 0,010 36

М17оР8оК.|4о 1,46 0,45 0,005 0,011 35

К400 Без удобрений 1,38 0,35 0,004 0,010 31

НхЛоК«, 1,40 0,39 0,004 0,009 33

ИвоРбоКюо 1,43 0,42 0,005 0,012 37

МпоРвоКио 1,47 0,46 0,006 0,012 38

Экзакта Ра Ко Без удобрений 1,37 0,38 0,004 0,009 25

К^ЛоК«, 1,38 0,37 0,003 0,008 28

ЫпоРбоКюо 1,40 0,39 0,004 0,010 33

ИпоРвоК^ 1,45 0,39 0,004 0,010 35

Кж» Без удобрений 1,39 0,40 0,003 0,011 28

ИмРЛ 1,39 0,39 0,004 0,012 35

Ы|зоРбоКюо 1,44 0,42 0,005 0,012 38

КпоР8ОК140 1,50 0,44 0,004 0,014 39

Допустимые уровни содержания в товарной продукции, мг/кг 10 5 0,03 0,5 80

В связи с тем, что в настоящее время большие площади посевов и посадок лука репчатого в Волгоградской области сконцентрированы вблизи крупных городов и промышленных предприятий, возникает необходимость контролировать в ранней товарной продукции также содержание тяжелых металлов (табл. 8).

Выполненные нами анализы показали, что при возделывании гибридов лука репчатого рассадным способом фактическая концентрация 7л\ в луковицах Кэнди Б] в 6,8-7,3 раза, а у Экзакты Р) в 6,7-7,3 раза ниже ПДК (10 мг/кг сырой массы). Содержание Си в луковицах обоих гибридов лука репчатого варьировало в пределах 0,35-0,46 мг/кг (Кэнди Р:) и 0,37-0,44 мг/кг (Экзакта Б)), что в 10,7-14,3 раза меньше ПДК по гибриду Кэнди Р] и в 11,4-13,5 раза - по гибриду Экзакта ?! (5 мг/кг сырой массы). По концентрации Сс1 в товарных луковицах изучаемые гибриды Кэнди Р, и Экзакта Р| не имели существенных различий, и содержание этого элемента было ниже ПДК в 5-10 раз в зависимости от варианта опыта (0,03 мг/кг). Свинца в луковицах гибридов Кэнди Р, и Экзакта Р( также оказалось в 35,7-71,4 раза меньше допустимого содержания (0,5 мг/кг сырой массы).

Таким образом, ранняя товарная продукция рассадного лука, выращенная на пойменной почве с применением мелиоративной дозы К400 и расчетных доз полного минерального удобрения (КРК) является экологически безопасной и может быть использована на продовольственные цели без каких-либо ограничений.

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

УДОБРЕНИЙ ПОД РАССАДНЫЙ ЛУК ПРИ ОРОШЕНИИ

Экономическая оценка эффективности возделывания гибридов лука репчатого Кэнди Р[ и Экзакта Р, на пойменной почве при орошении дождеванием показала, что при внесении расчетных доз №К существенно увеличиваются производственные издержки на 1 га, но полученные от удобрений прибавки урожая обеспечивают снижение себестоимости 1 т товарной продукции, увеличивают расчетную прибыль на 1 т и 1 га посадок по сравнению с контролем (без удобрений).

Расчетная доза К,90Р4оК6о под планируемый урожай 40 т/га обеспечивает повышение уровня рентабельности производства ранней продукции рассадного лука до 184,8-202,2% на низкообеспеченной подвижным калием почве и до 197,5-217,9% на фоне мелиоративной дозы К40о- Годовая доза ИпоРбоКюо, рассчитанная на получение урожая 55 т/га способствовала росту рентабельности производства лука до 226,1-264,2% и 278,0-307,2% соответственно. Однако самую высокую рентабельность по обоим гибридам лука репчатого имеет расчетная доза ЫпоРвоКмо под планируемый урожай 70 т/га: 259,7-302,7% на фоне низкой обеспеченности калием и 304,2-342,4% на фоне мелиоративной дозы К400.

Установлено, что гетерозисный гибрид лука репчатого Экзакта Р] в идентичных условиях возделывания превосходит по всем экономическим

19

показателям гибрид Кэнди Рь в том числе и по уровню рентабельности производства ранней товарной продукции: при дозе Ы90Р4оК6о - на 17,420,4%, при МпоРбоК,оо - на 38,1-29,2 и при МшРвоКио - на 43,0-38,2%.

Самая высокая прибыль с 1 га получена при выращивании рассадного лука на варианте МпоРвоКмо на фоне мелиоративной дозы К400: 494,13 тыс. руб. по гибриду Кэнди Р, и 587,81 тыс. руб. по гибриду Экзакта Б].

ВЫВОДЫ

1. В агроклиматических условиях северной части Волго-Ахтубинской поймы факторами, лимитирующими продуктивность рассадного лука репчатого являются низкая влагообеспеченность территории и питательный режим почв. За счет запасов доступных растениям форм элементов питания в неудобренной аллювиально-пойменной почве при орошении обеспечивается формирование урожаев ранней товарной продукции гибридов Кэнди Р| и Экзакта Р] в пределах 24,04-27,06 т/га. Внесение мелиоративной дозы калийного удобрения К400 и расчетных доз №К резко повышает урожайность лука репчатого, которая достигает 61,94-71,65 т/га.

2. В годы исследований (2006-2008 гг.) для оптимизации водного режима пойменной почвы в посадках рассадного лука путем поддержания влажности активного слоя 0-0,6 м в диапазоне 80-100% НВ требовалось 11-13 поливов дождеванием нормой 200-400 м3/га. Суммарное водопотребление рассадного лука в 2006-2008 гг. изменялось в пределах 4971-5642 м3/га при оросительной норме 3900-4190 м3/га. В структуре эвапотранспирации посадок лука наибольший удельный вес занимает поливная вода: от 73,9 до 81,9% в зависимости от погодных условий вегетационного периода. Долевое участие атмосферных осадков составляет 12,0-22,9%, почвенных влагозапасов -3,2-6,1%.

3. Установлено, что в 2006-2008 гг. в период от высадки рассады до массовой уборки ранней товарной продукции гибридам лука репчатого Кэнди Р) и Экзакта Р] требовались довольно близкие суммы среднесуточных температур - 1653-1782 °С и 1651-1777 °С соответственно. На основе экспериментально полученных значений биоклиматического коэффициента Ю, календарной продолжительности межфазных периодов и потребности в тепле для их нормального прохождения разработана и успешно апробирована в условиях производства комплексная биолого-математическая модель для прогнозирования эвапотранспирации рассадного лука и управления водным режимом почвы в процессе формирования планируемых урожаев до 60-70 т/га лука-репки.

4. Применение расчетных доз минеральных удобрений (№К) под основную обработку почвы и в подкормки (К) позволяет целенаправленно воздействовать на питательный режим мелиорированной пойменной почвы, существенно повышая в корнеобитаемом слое содержание минерального азота, подвижных форм фосфора и калия ко времени вы-

20

садки рассады и в последующие фазы роста и формирования урожаев товарной продукции гибридами Кэнди Р] и Экзакта р[.

Так, мелиоративная доза калийного удобрения К400 в сочетании с расчетными дозами КРК обеспечивала в годы исследований повышение калийного статуса пойменной почвы со второго класса (157-188 мг/кг) до значений четвертого класса плодородия — 300-330 мг/кг почвы в посадках гибрида Кэнди Р) и 307-350 мг/кг гибрида Экзакта Б]. Под влиянием возрастающих расчетных доз №К концентрация минерального азота (Мтш) в полуметровом слое почвы возрастала в 1,271,70 раза, а содержание подвижных форм фосфора и калия в пахотном слое увеличивалось на 5,3-7,6-10,4 мг Р205/кг и 16,3-32,9-45,3 мг К20/кг почвы.

5. Оптимизация условий минерального питания растений лука Кэнди И, и Экзакта способствовала более продуктивному использованию ресурсов влаги на формирование урожаев товарной продукции, что подтверждается уменьшением коэффициента эвапотранспирации с 200226 м3/т на неудобренной пойменной почве (контроль) до 88-105 м3/т на лучших вариантах с расчетными дозами ИРК при низкой обеспеченности почвы подвижным калием (К0) и до 76-87 м3/т при средней и повышенной обеспеченности подвижным калием (Кюо). За счет удобрений эффективность орошения рассадного лука возрастает в 2,152,38 раза.

6. Применение мелиоративной дозы калийного удобрения (К400), расчетных доз N90.130-170^40-60-80^60-1 оо-14(ь повышая содержание подвижных форм №К в корнеобитаемого слое почвы, способствует увеличению их потребления и общего выноса урожаями лука репчатого. Так, на варианте МпоРвоКмо содержание элементов питания в биомассе гибридов Кэнди Р, и Экзакта Р] возрастает до 167,9-190,6 кг/га Ы; 65,7-72,0 кг/га Р205 и 203,4-215,9 кг К20. На неудобренном фоне (К0) оно не превышает 66,3-67,8 кг/га И; 29,1-34,9 кг/га Р205; 55,5-66,9 кг/га К20, а по фону мелиоративной дозы К400 - 63,2-76,7 кг/га N. 34,7-41,2 кг/га Р205 и 81,7-89,5 кг/га К20.

7. Затраты элементов питания (Т\!РК) на формирование 10 т ранней товарной продукции (лука-репки) на неудобренной пойменной почве у изучаемых гибридов Кэнди Р, и Экзакта состав ляют 24,0-24,5 кг N. 12,1-12,9 кг Р205, 23,1-24,7 кг К20. Применение мелиоративной дозы калийного удобрения К400 приводит к увеличению затрат калия на формирование Ют товарной продукции до 30,5 кг К20, в то время как расход азота и фосфора остается без особых изменений (13,0-13,8 кг Р205 и 23,6-25,7 кг N3. Внесение под рассадный лук возрастающих доз №К на пойменной почве сопровождается закономерным увеличением затрат азота и калия при одновременном уменьшении расхода фосфора на формирование 10 т лука-репки. Так, на вариантах с расчетными дозами К13о-поРбо-8оКюо-но расход элементов питания в расчете на 10 т

ранней товарной продукции Кэнди Р[ и Экзакта составляет 25,927,1 кг N.. 10,1-11,0 кг Р205, 30,3-32,8 кг К20.

8. В 2006-2008 гг. на неудобренной аллювиально-пойменной зернисто-слоистой почве (Ко) средний урожай ранней товарной продукции гибрида лука Кэнди р! составил 24,04 т/га, а гибрида Экзакта Р, - 27,06 т/га. При применении мелиоративной дозы калийного удобрения К400 их урожайность увеличилась до 26,75 и 29,87 т/га соответственно. Все расчетные дозы №К на фонах К0 и К400 закономерно обеспечивали значительное повышение урожайности обоих гибридов. Среди вариантов изучаемых доз ЫРК на фонах К0 и К400 лучшим по урожайности был Т^поРбоКмо - 51,85 и 61,34 т/га на посадках Кэнди 61,94 и 71,65 т/га на посадках Экзакты Р) соответственно.

9. Расчетная доза К^Р^Кбо обеспечивала гарантированное получение запланированного урожая 40 т/га ранней товарной продукции при выращивании Кэнди Р] и Экзакта Р] гибридов лука при низкой и средней обеспеченности почвы подвижным калием. Планируемая урожайность на уровне 55 т/га формируется в посадках Кэнди ?! при внесении НвоРвоКюо на фоне мелиоративной дозы К400 (фактически - 56,15 т/га). 13 посадках гибрида Экзакта Р| такая же урожайность получена при применении Т^зоРбоКюо на фоне естественного плодородия пойменной почвы (К0) (фактически - 53,57 т/га). Максимальный уровень планируемой урожайности 70 т/га достигнут только при выращивании гибрида Экзакта Р| на фоне К40о с внесением годовой дозы М^сАоКмо (фактически - 71,65 т/га).

10. Эколого-агрохимическая оценка ранней товарной продукции рассадного лука репчатого Кэнди Р) и Экзакта Р[ выращенной в северной части Волго-Ахтубинской поймы с применением систем удобрения, включающих мелиоративную дозу К400 и расчетные дозы ЫРК на аллюви-гльно-пойменной зернисто-слоистой почве показала ее высокое качество при очень низкой концентрации тяжелых металлов - 2п - 1,37-1,50 мг/кг, Си - 0,35-0,45 мг/кг, Сс1 - 0,003-0,006 мг/кг, РЬ - 0,007-0,014 мг/кг и нитратов - 25-39 мг/кг (допустимые уровни содержания в товарной продукции, мг/кг: Хп -10, Си - 5, Сс1 - 0,03, РЬ - 0,5, N0' - 80).

11. Рациональное удобрение гибридов лука репчатого Кэнди Г, и Экзакта Рь выращиваемых рассадным способом при орошении дождеванием в северной части Волго-Ахтубинской поймы, является экономически выгодным. В полевых опытах самая высокая расчетная прибыль на 1 га посадок лука получена при применении М]7оР8оК140 на фоне мелиоративной дозы калийного удобрения К400- 494,13-587,81 тыс. руб.

Рентабельность возделывания рассадного лука Кэнди и Экзакта р! на лучших вариантах системы удобрения составляет 278,0304,2 и 307,2-342,4% соответственно.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для получения на мелиорированной пойменной почве урожаев ранней товарной продукции лука репчатого до 70 т/га необходим режим орошения дождеванием с предполивным порогом влажности активного слоя почвы (0-0,6 м) 80-85% НВ. Для оперативных расчетов величины суммарного водопотребления посадок лука с целью управления водным режимом почвы рекомендуется использовать разработанную нами комплексную биолого-математическую модель поогнозирования эвапотранспирации по основным межфазным периодам вегетации гибридов Кэнди Р[ и ЭкзактаР|.

2. Для повышения эффективности использования ресурсов поливной воды и минеральных удобрений при выращивании рассадного лука репчатого рекомендуется применение мелиоративной дозы калийного удобрения К400 на пойменных почвах, имеющих низкую обеспеченность подвижным калием (<200 мг/кг почвы по Мачигину).

3. При планировании урожайности ранней товарной продукции рассадного лука Кэнди и Экзакта Р| в северной части Волго-Ахтубинской поймы на уровне 40 т/га следует вносить под основную обработку почвы Ы40Р4оК60, и в течение вегетации проводить две подкормки по N25: первую - через 12-14 дней после высадки рассады, вторую - через 12-14 дней после первой. Для получения более высокой урожайности на низкообеспеченных подвижным калием почвах целесообразно использовать следующие системы удобрения: под планируемый урожай гибрида Кэнди р, 55 т/га - мелиоративная доза К4(ю + ^оРбоКюо под вспашку и две азотные подкормки по N35 в течение вегетации; под планируемый урожай гибрида Экзакта Б) 70 т/га - мелиоративная доза К4оо + ^ЧсДоКно под вспашку зяби и три азотные подкормки - N35 через 12-14 дней после высадки рассады + N35 через 12-14 дней после первой подкормки +N20 через 12-14 дней после второй подкормки.

ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ СЛЕДУЮЩИЕ РАБОТЫ:

1. Филин, В.И. Удобрение рассадного лука репчатого на мелиорированных почвах Волго-Ахтубинской поймы / В.И. Филина, А.П. Си-дорин // Плодородие. -2009. 2. -С. 37-38.

2. Филин, В.И. Рассадная культура и расчетные дозы удобрений позволят получать ранний и высокий урожай лука / В.И. Филин, А.П. Си-дорин // Картофель и овощи. -2009. -№ 4. -С. 13.

3. Филин, В.И. Влияние расчетных доз удобрений на урожайность рассадного лука репчатого в Волго-Ахтубинской пойме при орошении дождеванием / В.И. Филин, А.П. Сидорин // Поле деятельности. -2009.-№ 5.-С. 18-19.

Подписано к печати 16.10.09. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 430. Издательско-полиграфический комплекс ВГСХА «Нива» 400002, Волгоград, пр. Университетский, 26.

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Сидорин, Андрей Павлович

Введение

Глава 1. Краткий литературный обзор по вопросам биологии, удобрения и орошения лука репчатого

1.1. Значение, биологические особенности и отношение лука репчатого к факторам внешней среды

1.2. Эффективность применения минеральных удобрений под лук репчатый

1.3. Эффективность орошения, поливные и оросительные нормы, водопотребление лука репчатого

1.4. Элементы технологии выращивания рассады и возделывания лука в открытом грунте

Глава 2. Цель, задачи, методика и условия проведения исследований

2.1. Цель, основные задачи и методика исследований

2.2. Краткая характеристика климата и особенности погодных условий в годы исследований

2.3. Агрохимическая и агрофизическая характеристика пойменной зернисто-слоистой почвы опытного поля

2.4. Особенности выращивания рассады лука в теплице и технологитЕ-зл возделывания гибридов Кэнди Г] и Экзакта Г1 в полевых опытах^

2.4.1. Особенности выращивания рассады лука в теплице

2.4.2. Технология возделывания гибридов Кэнди Г, и Экзакта Г1 в полевых опытах

Глава 3. Оптимизация водного режима пойменной почвы в посадках лука репчатого

3.1. Особенности прохождения основных межфазных периодов гибридами Кэнди и Экзакта Г) в 2006-2008 гг.

3.2. Сроки проведения, число поливов и поливные нормы рассадного лука в полевых опытах

§

3.3. Эвапотранспирация посадок лука репчатого по межфазным периодам вегетации в годы исследований дд

3.4. Коэффициенты суммарного водопотребления лука репчатого в зависимости от применения удобрений

3.5. Биолого-математическая модель прогнозирования эвапотранспирации рассадного лука для управления водным режимом почвы в процессе формирования урожая ранней товарной продукции I

Глава 4. Влияние минеральных удобрений на питательный режим пойменной почвы, потребление и вынос элементов питания урожаем лука репчатого 11 д

Глава 5. Влияние расчетных доз полного минерального удобрения на величину урожая и качество ранней товарной продукции гибридов лука Кэнди Б! и Экзакта Б1 на пойменной почве

Глава 6. Экономическая эффективность применения удобрений под рассадный лук Кэнди Б) и Экзакта на пойменной почве при орошении дождеванием

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Оптимизация водного и питательного режимов почвы для получения планируемых урожаев рассадного лука репчатого в северной части Волго-Ахтубинской поймы при орошении дождеванием"

Лук репчатый является одной из главных овощных культур, возделываемых во всех природно-климатических зонах Российской Федерации. Однако основное производство лука сосредоточено в трех федеральных округах: Южном, Приволжском и Центральном, где размещается 83,5% посевных площадей, обеспечивающих 80,1% валовых сборов товарной продукции в стране. В настоящее время потребность населения в нем удовлетворяется далеко не полностью, ассортимент продуктов переработки также весьма ограничен. Связано это с тем, что хозяйства получают сравнительно невысокие урожаи лука: в среднем по стране за 2006-2008 гг. урожайность лука-репки составила 13,6 т/га, в Южном федеральном округе она была значительно ниже - 10,3 т/га (34, 119, 35). С учетом вышеизложенного задачу увеличения производства лука в Южном федеральном округе следует отнести к числу приоритетных в развитии АПК. В настоящее время Волгоградская область является одним из самых крупных производителей лука-репки в ЮФО, который выращивается как в крупных коллективных предприятиях, так и в фермерских и личных подсобных хозяйствах, причем преимущественно в однолетней культуре путем посева семян. В связи с этим местные хозяйства (ООО, КХ, ИП, ЛПХ) начинают поставлять товарный лук на рынок не ранее конца июля - первой декады августа. Потребность же в репчатом луке нового урожая возникает уже в июне, когда у населения и перерабатывающей промышленности заканчиваются прошлогодние запасы. Именно в это время на местный российский рынок в большом объеме поставляется импортный, более дорогой лук из южных регионов, в том числе из дальнего зарубежья, который несмотря на высокую цену пользуется большим спросом. Такой проблемной ситуации со снабжением населения ранним луком в городах Волгоградской области и других субъектов Российской Федерации могло в июне-июле не быть, если бы овощеводы на определенной площади возделывали скороспелые сорта и гибриды лука через рассаду, выращиваемую по кассетной технологии (35, 88, 216, 19, 129).

Для получения высоких урожаев рассадного лука на мелиорированных почвах практикуемые в хозяйствах технологии возделывания нуждаются в дальнейшем совершенствовании, но детальных и четких рекомендаций научными учреждениями по этим вопросам применительно к северной части Вол-го- Ахтубинской поймы пока не разработано.

Вместе с тем, комплексная оценка результатов использования мелиорированных земель под овощные культуры за последние 30 лет в Нижнем Поволжье убеждает в том, что ведущая и определяющая роль в повышении урожайности принадлежит оптимизации режимов орошения и научно обоснованному применению удобрений. Только системный подход к управлению этими факторами может гарантировать формирование высоких планируемых урожаев овощей, в том числе лука репчатого, в агроклиматических и почвенных условиях Волго-Ахтубинской поймы.

Однако проведенный нами анализ результатов научных исследований и производственного опыта орошения и применения удобрений при возделывании лука репчатого в нашей стране и за рубежом выявил довольно широкий круг нерешенных вопросов. В частности, нуждаются в дополнительном обосновании режим орошения дождеванием с использованием импортной ДМ «Rainstar Bauer» и система удобрения под планируемые урожаи новых гибридов лука репчатого Кэнди Fi и Экзакта Fb выращиваемых через рассаду.

Исследования, направленные на решение вопросов оптимизации системы удобрения в интенсивной адаптивной технологии возделывания рассадного лука репчатого с учетом особенностей почвенно-климатических условий, биологии новых гибридов, высокопродуктивных агрофитоценозов, потребления ресурсов влаги и элементов питания из почвы и удобрений при разной обеспеченности пойменной почвы подвижными формами азота, фосфора и калия, представляют как теоретический, так и практический интерес для овощеводства на мелиорированных почвах Волго-Ахтубинской поймы.

Главная цель диссертационной работы заключается- в обосновании рациональных систем удобрения двух гетерозисных гибридов лука репчатого Кэнди Fi и Экзакта Fi на мелиорированных пойменных почвах, обеспечивающих при оптимальном режиме орошения в северной части Волго4

Ахтубинской поймы формирование планируемых урожаев ранней товарной продукции 40, 55 и 70 т/га.

В многофакторных исследованиях, проведенных для достижения указанной цели теоретически обоснованны и экспериментально подтверждены следующие положения, выносимые на защиту:

- особенности динамики водного режима аллювиально-пойменной почвы и водопотребления лука репчатого при возделывании рассадным способом при орошении ДМ «Rainstar Bauer» с предполивным порогом 80-85% HB;

- параметры биолого-математической модели прогнозирования эвапотранс-пирации посадок лука репчатого Кэнди F! и Экзакта Fi для управления водным режимом мелиорированной почвы с целью получения урожаев ранней товарной продукции до 60-70 т/га;

- оптимизация питательного режима почвы в посадках лука репчатого путем применения мелиоративной дозы калийного удобрения К40о и расчетных доз полного минерального удобрения (NPK) под планируемые урожаи ранней товарной продукции 40, 55, 70 т/га;

- потребление элементов питания и изменение урожайности гибридов лука Кэнди Fi и Экзакта Fi, качества их товарной продукции под влиянием расчетных доз полного минерального удобрения;

- экономическая эффективность применения мелиоративной дозы калийного удобрения К4оо и расчетных доз NPK при возделывании рассадного лука на мелиорированной пойменной почве в северной части Волго-Ахтубинской поймы.

На основе полученных данных разработана рациональная система удобрения рассадного лука репчатого на аллювиально-пойменной почве при режиме орошения дождеванием 80-85% HB. Производственная проверка изучаемых вариантов системы удобрения посадок Кэнди Fi и Экзакта Fj в ИП «Мурашова И.Е.» подтвердила их научную и практическую значимость и показала высокую экономическую эффективность в агроклиматических условиях Волго-Ахтубинской поймы.

Заключение Диссертация по теме "Мелиорация, рекультивация и охрана земель", Сидорин, Андрей Павлович

выводы

1. В агроклиматических условиях северной части Волго-Ахтубинской поймы факторами, лимитирующими продуктивность рассадного лука репчатого являются низкая влагообеспеченность территории и питательный режим почв. За счет запасов доступных растениям форм элементов питания в неудобренной аллювиально-пойменной почве при орошении обеспечивается формирование урожаев ранней товарной продукции гибридов Кэнди и Экзакта ?! в пределах 24,04-27,06 т/га. Внесение мелиоративной дозы калийного удобрения К4оо и расчетных доз 1чГРК резко повышает урожайность лука репчатого, которая достигает 61,94-71,65 т/га.

2. В годы исследований (2006-2008 гг.) для оптимизации водного режима пойменной почвы в посадках рассадного лука путем поддержания влажности активного слоя 0-0,6 м в диапазоне 80-100% НВ требовалось 11-13 поливов дождеванием нормой 200-400 м7га. Суммарное водопотребле-ние рассадного лука в 2006-2008 гг. изменялось в пределах 4971-5642 м7га при оросительной норме 3900-4190 м3/га. В структуре эвапотранс-пирации посадок лука наибольший удельный вес занимает поливная вода: от 73,9 до 81,9% в зависимости от погодных условий вегетационного периода. Долевое участие атмосферных осадков составляет 12,0-22,9%, почвенных влагозапасов - 3,2-6,1%.

3. Установлено, что в 2006-2008 гг. в период от высадки рассады до массовой уборки ранней товарной продукции гибридам лука репчатого Кэнди Р) и Экзакта Б] требовались довольно близкие суммы среднесуточных температур - 1653-1782 °С и 1651-1777 °С соответственно. На основе экспериментально полученных значений биоклиматического коэффициента Ю;, календарной продолжительности межфазных периодов и потребности в тепле для их нормального прохождения разработана и успешно апробирована в условиях производства комплексная биолого-математическая модель для прогнозирования эвапотранспирации рассадного лука и управления водным режимом почвы в процессе формирования планируемых урожаев до 60-70 т/га лука-репки.

Применение расчетных доз минеральных удобрений (NPK) под основную обработку почвы и в подкормки (N) позволяет целенаправленно воздействовать на питательный режим мелиорированной пойменной почвы, существенно повышая в корнеобитаемом слое содержание минерального азота, подвижных форм фосфора и калия ко времени высадки рассады и в последующие фазы роста и формирования урожаев товарной продукции гибридами Кэнди Fi и Экзакта Fi.

Так, мелиоративная доза калийного удобрения К40о в сочетании с расчетными дозами NPK обеспечивала в годы исследований повышение калийного статуса пойменной почвы со второго класса (157-188 мг/кг) до значений четвертого класса плодородия — 300-330 мг/кг почвы в посадках гибрида Кэнди Fj и 307-350 мг/кг гибрида Экзакта Fi. Под влиянием возрастающих расчетных доз NPK концентрация минерального азота (Nmm) в полуметровом слое почвы возрастала в 1,27-1,70 раза, а содержание подвижных форм фосфора и калия в пахотном слое увеличивалось на 5,3-7,6-10,4 мг Р205/кг и 16,3-32,9-45,3 мг К20/кг почвы. Оптимизация условий минерального питания растений лука Кэнди F) и Экзакта Fj способствовала более продуктивному использованию ресурсов влаги на формирование урожаев товарной продукции, что подтверл ждается уменьшением коэффициента эвапотранспирации с 200-226 м /т на неудобренной пойменной почве (контроль) до 88-105 м3/т на лучших вариантах с расчетными дозами NPK при низкой обеспеченности почвы У подвижным калием (Ко) и до 76-87 м /т при средней и повышенной обеспеченности подвижным калием (К4оо). За счет удобрений эффективность орошения рассадного лука возрастает в 2,15-2,38 раза. Применение мелиоративной дозы калийного удобрения (К4оо), расчетных доз N90-130-170P40-60-80K60-100-140, повышая содержание подвижных форм NPK в корнеобитаемого слое почвы, способствует увеличению их потребления и общего выноса урожаями лука репчатого. Так, на варианте

ТЧпоРвоКно содержание элементов питания в биомассе гибридов Кэнди ?! и Экзакта Р; возрастает до 167,9-190,6 кг/га Ы; 65,7-72,0 кг/га Р2О5 и 203,4-215,9 кг К2О. На неудобренном фоне (К0) оно не превышает 66,367,8 кг/га 29,1-34,9 кг/га Р2О5; 55,5-66,9 кг/га К20, а по фону мелиоративной дозы К400 - 63,2-76,7 кг/га N. 34,7-41,2 кг/га Р205 и 81,7-89,5 кг/га К20.

7. Затраты элементов питания (ИРК) на формирование Ют ранней товарной продукции (лука-репки) на неудобренной пойменной почве у изучаемых гибридов Кэнди Р) и Экзакта составляют 24,0-24,5 кг Ы, 12,112,9 кг Р205, 23,1-24,7 кг К20. Применение мелиоративной дозы калийного удобрения К4оо приводит к увеличению затрат калия на формирование 10 т товарной продукции до 30,5 кг К20, в то время как расход азота и фосфора остается без особых изменений (13,0-13,8 кг Р2О5 и 23,6-25,7 кг К). Внесение под рассадный лук возрастающих доз ИРК на пойменной почве сопровождается закономерным увеличением затрат азота и калия при одновременном уменьшении расхода фосфора на формирование 10 т лука-репки. Так, на вариантах с расчетными дозами Мш-поРбо-80К100-140 расход элементов питания в расчете на 10 т ранней товарной продукции Кэнди и Экзакта Б] составляет 25,9-27,1 кг N5 10,1-11,0 кг Р205, 30,3-32,8 кг К20.

8. В 2006-2008 гг. на неудобренной аллювиально-пойменной зернисто-слоистой почве (Ко) средний урожай ранней товарной продукции гибрида лука Кэнди составил 24,04 т/га, а гибрида Экзакта р! - 27,06 т/га. При применении мелиоративной дозы калийного удобрения К4оо их урожайность увеличилась до 26,75 и 29,87 т/га соответственно. Все расчетные дозы №*К на фонах К0 и К400 закономерно обеспечивали значительное повышение урожайности обоих гибридов. Среди вариантов изучаемых доз КГРК на фонах К0 и К400 лучшим по урожайности был МиоРвоКно - 51,85 и 61,34 т/га на посадках Кэнди Рь 61,94 и 71,65 т/га на-посадках Экзакты р! соответственно.

9. Расчетная доза ^оР4оКбо обеспечивала гарантированное получение запланированного урожая 40 т/га ранней товарной продукции при выращивании Кэнди Р) и Экзакта Р] гибридов лука при низкой и средней обеспеченности почвы подвижным калием. Планируемая урожайность на уровне 55 т/га формируется в посадках Кэнди Р] при внесении ^зоРбоКюо на фоне мелиоративной дозы К400 (фактически - 56,15 т/га). В посадках гибрида Экзакта р! такая же урожайность получена при применении ТЧиоРбоКшо на фоне естественного плодородия пойменной почвы (Ко) (фактически - 53,57 т/га). Максимальный уровень планируемой урожайности 70 т/га достигнут только при выращивании гибрида Экзакта Р] на фоне К40о с внесением годовой дозы М^РвоК но (фактически — 71,65 т/га).

10. Эколого-агрохимическая оценка ранней товарной продукции рассадного лука репчатого Кэнди р! и Экзакта выращенной в северной части Вол-го-Ахтубинской поймы с применением систем удобрения, включающих мелиоративную дозу К400 и расчетные дозы ИРК на аллювиально-пойменной зернисто-слоистой почве показала ее высокое качество при очень низкой концентрации тяжелых металлов - - 1,37-1,50 мг/кг, Си -0,35-0,45 мг/кг, Сё - 0,003-0,006 мг/кг, РЬ - 0,007-0,014 мг/кг и нитратов -25-39 мг/кг (допустимые уровни содержания в товарной продукции, мг/кг:

Хп - 10, Си - 5, Сс1 - 0,03, РЬ - 0,5, N0- - 80).

11. Рациональное удобрение гибридов лука репчатого Кэнди Р] и Экзакта Рь выращиваемых рассадным способом при орошении дождеванием в северной части Волго-Ахтубинской поймы, является экономически выгодным. В полевых опытах самая высокая расчетная прибыль на 1 га посадок лука получена при применении М^оРбоКно на фоне мелиоративной дозы калийного удобрения К400 - 494,13-587,81 тыс. руб.

Рентабельность возделывания рассадного лука Кэнди Р( и Экзакта Р] на лучших вариантах системы удобрения составляет 278,0-304,2 и 307,2-342,4% соответственно.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для получения на мелиорированной пойменной почве урожаев ранней товарной продукции лука репчатого до 70 т/га необходим режим орошения дождеванием с предполивным порогом влажности активного слоя почвы (0-0,6 м) 80-85% НВ. Для оперативных расчетов величины суммарного водопотребления посадок лука с целью управления водным режимом почвы рекомендуется использовать разработанную нами комплексную биолого-математическую модель прогнозирования эва-потранспирации по основным межфазным периодам вегетации гибридов Кэнди Р[ и Экзакта Б].

2. Для повышения эффективности использования ресурсов поливной воды и минеральных удобрений при выращивании рассадного лука репчатого рекомендуется применение мелиоративной дозы калийного удобрения К400 на пойменных почвах, имеющих низкую обеспеченность подвижным калием (<200 мг/кг почвы по Мачигину).

3. При планировании урожайности ранней товарной продукции рассадного лука Кэнди Р[ и Экзакта Р[ в северной части Волго-Ахтубинской поймы на уровне 40 т/га следует вносить под основную обработку почвы К40Р40Кб0, и в течение вегетации проводить две подкормки по N25: первую - через 12-14 дней после высадки рассады, вторую - через 12-14 дней после первой. Для получения более высокой урожайности на низкообеспеченных подвижным калием почвах целесообразно использовать следующие системы удобрения: под планируемый урожай гибрида Кэнди Р[ 55 т/га - мелиоративная доза К400 + ^оРбоКюо П°Д вспашку и две азотные подкормки по N35 в течение вегетации; под планируемый урожай гибрида Экзакта р1 70 т/га - мелиоративная доза К4оо + ^оРэдКио под вспашку зяби и три азотные подкормки - N35 через 12-14 дней после высадки рассады + N35 через 12-14 дней после первой подкормки + N20 через 12-14 дней после второй подкормки.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Сидорин, Андрей Павлович, Волгоград

1. Агафонов, А.Ф. Лук репчатый / А.Ф. Агафонов // Новый садовод и фермер. 2005. - №4. - С. 14-15.

2. Агафонов, А.Ф. Перспективы использования лука репчатого в качестве источника биологически активных веществ / А.Ф. Агафонов, Х.Б. Ка-малеев, П.Ф. Кононков, М.С. Гинс, В.К. Гинс // Овощеводство и тепличное хозяйство. 2006. - №10. — С. 2-4.

3. Агеев, В.В. Системы удобрения в севооборотах юга России / В.В. Агеев, В.И. Демкин. -Ставрополь: ЦНТИ, 1992. -157 с.

4. Агроклиматический справочник по Волгоградской области. -Л.: Гид-рометеоиздат, 1967. -143 с.

5. Агрофизические методы исследования почв. —М.: Наука, 1966. -260 с.

6. Агрохимические методы исследования почв. -М.: Наука, 1975. -656 с.

7. Агроэкологическое обоснование технологии возделывания лука с применением ресурсо— и почвосберегающих средств механизации: учебное пособие / Н.Ю. Петров, С.Д. Стрекалов, М.П. Лобанов, О.В. Резникова и др. М.: ВГСХА, 2004. - 138 с.

8. Агрохимия / Б.А. Ягодин, П.М. Смирнов, A.B. Петербургский и др.; Под ред. Б.А. Ягодина. -2-е изд. перераб. и доп. -М.: Агропромиздат, 1989. -639 с.

9. Агротехника овощных культур: сб. научн. тр. -Горький: Горьковский с-х. институт, 1983. —80 с.

10. Агирбов, Ю.И. Современное состояние производства овощей и рынок / Ю.И. Агирбов // Картофель и овощи. 1997. - №1. - С. 5-8.

11. Айдаров, И.П. Регулирование водно-солевого и питательного режимов орошаемых земель / И.П. Айдаров. -М.: Агропромиздат, 1985. -304 с.

12. Алексеева, М.В. Репчатый лук / М.В. Алексеева. -М.: Россельхозиздат, 1982.-112 с.13.