Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Продуктивность и качество культур кормового севооборота при разных уровнях удобрения

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Пономарева, Нина Даниловна

ПРЕДИСЛОВИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Глава I. ОБЗОР ЛИТЕРАТОРЫ

1.1. Влияние норм и соотношения минеральных удобрений на протеиновую питательность небобовых кормовых культур

1.2. Фотосинтетическая деятельность посевов кормовых культур при разных нормах удобрений

1.3. Биологическое качество продукции кормовых культур при разных нормах удобрений

1Л. Коэффициенты водопотребления кормовых культур и их зависимость от удобрений

1.5. Влияние технического, органического и биологического азота на продуктивность севооборотов

Глава 2. МЕТОДИКА И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Методика полевого и вегетационного опытов

2.2. Лабораторные исследования и сопутствующие наблюдения

2.3. Погодные условия в годы проведения опытов . 4-7 2Л. Агрохимическая характеристика дерново-бурой тяжелосуглинистой почвы

Глава 3. ВЛИЯНИЕ НОРМ И СООТНОШЕНИЯ АЗОТНЫХ И ФОСФОРНО-КАЖЙНЫХ УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙНОСТЬ И СОДЕРЖАНИЕ ПРОТЕИНА В ЗЕЛЕНОЙ МАССЕ ПОДСОЛНЕЧНИКА (ВЕГЕ

ТАЦИОННЫЙ опыт;

Выводы

Глава 4. ПРОДУКТИВНОСТЬ КОРМОВЫХ КУЛЬТУР В СЕВООБОРОТЕ ПРИ РАЗНЫХ УРОВНЯХ УДОБРЕНИЯ

4.1. Урожайность кормовых культур

4.2. Содержание и сбор кормовых единиц в урожае культур севооборота

4#3. Выводы

Глава 5. КОЭФФИЦИЕНТЫ ВОДОПОТРЕБЛЕНИЯ КОРМОВЫХ КУЛЬТУР

5.1. Коэффициенты водопотребления кормовых культур в зависимости от удобрений

5.2. Прогнозирование урожайности кормовых культур в Пермской области по коэффициентам водопотребления

5.3. Выводы.

Глава 6. ФОТОСИНТЕТИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ПОСЕВОВ СИЛОСНЫХ КУЛЬТУР И КОРНЕПЛОДОВ ПРИ РАЗНЫХ УРОВНЯХ УДОБРЕНИЙ

6.1. Показатели фотосинтеза, прирост и сбор сухой хозяйственно используемой биомассы кукурузы, подсолнечника и кормовой свеклы

6.2. Коэффициенты использования ФАР кормовыми культурами в зависимости от уровня удобрения

6.3. Выводы.

Глава 7. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ УРОЖАЯ КУЛЬТУР КОРМОВОГО

СЕВООБОРОТА ПРИ РАЗНЫХ УРОВНЯХ УДОБРЕНИЯ

7.1. Содержание азота и сырого протеина

7.2. Содержание нитратов в зеленой массе злаковых трав и подсолнечника

7.3. Содержание и соотношение фосфора, калия, кальция, магния

7Л. Содержание золы, клетчатки, безазотистых экстрактивных веществ (БЭВj

7.5. Вынос азота, фосфора, калия урожаем

7.6. Выводы.

Глава 8. ПРОТЕИНОВАЯ ПИТАТЕЛЬНОСТЬ ПРОДУКЦИИ КОРМОВОГО СЕВООБОРОТА ПРИ РАЗНЫХ УРОВНЯХ УДОБРЕНИЯ

8.1. Сбор сырого и переваримого протеина

8.2. Обеспеченность кормовой единицы переваримым протеином

8.3. Выводы.

Глава 9. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА НОРМ УДОБРЕНИЙ

В КОРМОВОМ СЕВООБОРОТЕ .П

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Продуктивность и качество культур кормового севооборота при разных уровнях удобрения"

Настоящая диссертационная работа, выполненная на кафедре растениеводства Пермского сельскохозяйственного института имени Д.Н.Прянишникова в период с 1978 по 1981 гг., является со -ставной частью проблемы, зарегистрированной в Государственном комитете СССР по науке и технике te 8I0I6460. Исследования по диссертационной работе на протяжении всего периода их выполнения входили в научно-тематический план Пермского сельскохозяйственного института.

Экспериментальная часть работы проведена в учхозе № 2 "Липовая гора" Пермского сельскохозяйственного института на основе кормового севооборота, заложенного в 1975 г. под руководством доктора сельскохозяйственных наук, профессора Н.А.Корля -кова . С 1977 г. ответственным исполнителем данного опыта является кандидат сельскохозяйственных наук, доцент И.В.Осокин.

В проведении опытов в разные годы принимали участие студенты агрономического и агрохимического факультетов Ф.Наговицына, Ю.Пономарев, Е.Постникова, М.Ширяев, П.Щербинин, которым автор выражает искреннюю благодарность.

Математическая обработка результатов полевых и лаборатор -ных исследований проведена в Пермском филиале ВНИПТЮЭДМ. За консультацию по вопросу математической обработки автор благодарит директора филиала кандидата сельскохозяйственных наук Ю.М.Гильденбрандта.

За ценные методические указания при выполнении экспериментальной части и оформлении данной диссертационной работы автор выражает глубокую благодарность научным руководителям доктору сельскохозяйственных наук, профессору Н.А.Корлякову и кандидату сельскохозяйственных наук, доценту И.В.Осокину.

ВВЕДЕНИЕ

Успешное выполнение напряженной программы развития животноводства в большой степени зависит от успехов в производстве кормов. Это делает проблему интенсификации кормопроизводства и улучшения качества кормов в различных зонах страны весьма актуальной.

Продовольственной программой, принятой на майском (I982J Пленуме ЦК КПСС, предусмотрено обеспечить производство кормов в стране в 1985 г. в количестве 500 млн. тонн кормовых единиц и в 1990 г, - 540-550 млн. тонн. В связи с этим Государственному комитету СССР по науке и технике, Академии наук СССР, Мини -стерству сельского хозяйства СССР, другим министерствам и ве -домствам поручено осуществить в 1982-1990 гг. разработку и внедрение технологий производства высококачественных кормов на естественных кормовых угодьях и на пахотных землях, обеспечиваю -щих получение с одного гектара 10-15 тыс. кормовых единиц при орошении и 5-6 тыс. кормовых единиц без орошения. В решениях ХХУ1 съезда КПСС (1981) предусмотрено улучшить качество всех видов кормов, и особенно, сосредоточить усилия на решении проблемы кормового белка.

Очень остро стоит проблема кормопроизводства в Пермской области. По расчетам Пермского филиала ВНИПТЙХИМ, продуктивность кормовых культур за I97I-I980 гг. составила всего 1,2 тыс. кормовых единиц с гектара пашни. Средняя обеспеченность перевари -мым протеином одной кормовой единицы совокупной продукции полеводства составила 96 г, или 87% от нормы. В кормах, предназна -ченных для стойлового периода, дефицит белка достигал ZO/fo и выше.

Вследствие интенсивного развития в области таких отраслей животноводства, как свиноводство и птицеводство на промышленной основе, базирующихся только на концентрированных кормах с повышенным содержанием протеина, дефицит его для крупного рога* того скота в стойловый период оказывается еще большим.

Низкая урожайность и недостаток белка в небобовых кормовых культурах в условиях Нечерноземной зоны чаще всего обуславливаются относительной бедностью почв подвижными формами азота.

Ученые кафедры растениеводства Пермского сельскохозяйственного института на основании опытных данных разработали методику определения потребности в азоте сельского хозяйства Нечерноземной зоны (В.Н.Прокошев, Н.А.Корляков, 1975). Расчеты показыва -ют, что для получения планируемых урожаев небобовых кормовых культур с концентрацией переваримого протеина не менее 110 г в одной кормовой единице на дерново-подзолистых почвах необходимо обеспечивать растения азотом на 30-35$ больше норм, рассчитан -ных только на получение планируемого урожая, то есть следует поддерживать положительный баланс азота в почве. При этом для получения I тыс. кормовых единиц с содержанием переваримого протеина 110 кг необходимо вносить на дерново-подзолистых почвах не менее 55 кг азота. Этот показатель позволяет ориентировочно решать вопрос расчета общего количества требуемого азота. Однако полевые культуры, выращиваемые в условиях различных севооборотов с многолетними и однолетними бобовыми травами, могут получать биологический азот. Кроме того, применение органичес -ких удобрений обеспечивает растения органическим азотом. Необ -ходимо выяснить, сколько потребуется минерального азота, на фоне других его форм, для достижения нужной продуктивности.

На кафедре растениеводства Пермского сельскохозяйственного института под руководством профессора Н.А.Корлякова заложена серия севооборотов, в которой изучаются вопросы получения за -данных урожаев с научно обоснованной концентрацией протеина в совокупной продукции севооборотов.

Наша работа является составной частью проблемы определения потребности в азоте для устранения дефицита протеина в совокупной продукции полеводства в условиях Нечерноземной зоны.

Цель исследований - определить оптимальную насыщенность кормового севооборота минеральным азотом, на фоне органического и биологического азота, для получения запланированной продуктивности кормовых культур с заданным уровнем протеина. В задачу исследований входило: а) получить продуктивность культур кормового севооборота без полива на уровне 6 тыс. кормовых единиц с одного гектара пашни; б) обеспечить содержание переваримого протеина не менее 110 г в кормовой единице суммарной продукции севооборота; в) определить зависимость водопотребления кормовых культур от уровня удобрения; г; дать оценку кормовых культур по биологическому качеству продукции; д; определить экономическую эффективность насыщения кормового севооборота минеральными удобрениями; q) предложить плановым и сельскохозяйственным органам научно обоснованную методику определения потребности в азотных удобрениях для получения запланированного сбора кормовых единиц с заданной концентрацией переваримого протеина.

Научная новизна работы. Впервые в условиях Предуралья про -ведены исследования по программированию продуктивности культур кормового севооборота на уровне 6 тыс. кормовых единиц с одного гектара с содержанием переваримого протеина не менее 110 г в корновой единице совокупной продукции севооборота при сохранении бездефицитного баланса основных элементов питания в почве, дана оценка продукции кормовых культур по содержанию и соотношению в ней основных зольных элементов. В работе установлены коррелятивные зависимости между урожайностью, содержанием азота, фосфора, калия в растениях и удобрениями и рассчитаны уравнения регрессии. Определены параметры для прогнозирования возможных урожаев кормовых культур в условиях Предуралья: коэффициенты водопотребления, коэффициенты использования фотосинтетически активной радиации и коэффициенты выноса основных элементов питания единицей продукции отдельных кормовых культур и севооборота в целом. Все перечисленные вопросы ранее были или недостаточно изучены или совсем не изучались.

Практическая ценность работы. Полученные результаты наших исследований позволяют рекомендовать колхозам и совхозам Предуралья оптимальный уровень удобрения кормовых севооборотов для получения б тыс. кормовых единиц с гектара, содержащих не менее 110 г переваримого протеина в одной кормовой единице совокупной продукции с сохранением высокого биологического качества.

Коэффициенты водопотребления, коэффициенты использования фотосинтетически активной радиации, коэффициенты выноса основных элементов питания единицей продукции, полученные в наших исследованиях, могут быть использованы для прогнозирования потенци -ально возможной продуктивности кормовых культур при разработке научно обоснованных программ получения расчетных урожаев в условиях Предуралья.

Заключение Диссертация по теме "Растениеводство", Пономарева, Нина Даниловна

8.3. Выводы

1. В девятипольном кормовом севообороте с двумя полями клевера при внесении навоза (первый уровень удобрения) получено 761 кг сырого и 506 кг переваримого протеина с I гектара севооборотной площади.

Применение минеральных удобрений на уровне 100 и 150% от выноса способствовало увеличению сбора протеина соответственно на 40 и 63% по сравнению с контрольным вариантом.

2. Для обеспечения кормовой единицы переваримым протеином не менее ПО г в данном севообороте необходимо вносить как минимум 100% технического азота от выноса небобовыми культурами на фоне фосфорных и калийных удобрений и навоза (второй уро -вень).

Глава 9. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА НОРМ УДОБРЕНИЙ

В КОРМОВОМ СЕВООБОРОТЕ

В основу различных расчетов и оценки кормов в настоящее время кладется кормовая единица. Однако этот принцип не отвечает возросшим требованиям и применение его часто приводит к неточным выводам. Поэтому для экономической оценки продукции кормовых культур целесообразно пользоваться условной кормопротеино-вой единицей (к.-л. ед.), которая позволяет точнее определять в одном суммарном показателе содержание кормовых единиц и переваримого протеина.

Сбор условных кормопротеиновых единиц с I гектара определяли по формуле, предложенной И.И.Синягиным и А.И.Тютюнниковым (1978):

Кп = У х Ка х Б, где Кп - количество условных к.-п.ед. с I га (в ц);

У - урожайность культур (в ц/га);

Ка - кормовое достоинство (в кормовых единицах на I ц корма, ц);

Б - показатель обеспеченности данного корма белком, определенный как отношение фактического содержания белка к нормативному (в г/к.ед.).

Содержание и сбор кормопротеиновых единиц в урожае культур севооборота при разных уровнях удобрения приведены в табл. 9.1. Внесение 100% технического азота от выноса позволило получить 6390 к.-п.ед./га, что на 39% превышает сбор кормопротеиновых единиц на первом уровне удобрения. Прибавка от применения минеральных удобрений составила 1790 к.-п.ед./га. На третьем уровне

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Пономарева, Нина Даниловна, Пермь

1. Материалы ХХУ1 съезда КПСС. М.: Политиздат, I98I. 223 с.

2. Продовольственная программа СССР на период до 1990 года и меры по ее реализации: Материалы майского Пленума ЦК КПСС 1982 г. М.: Политиздат, 1982. III с.

3. Теория и практика ирригации ПереБ. А., С у х о и в а н о в вод с англ. А.Л.Дмитриева. М.: ИЛ, 1956. 349 с. В. Ф., П и с а р е в В. А. Удобрение картофеля. М., 1974.

4. Инструкция для лабораторий Государственной агрохимической службы по анализам кормов. М., 1978. 41. К а л в а й т е н е М Я н к а у с к а с Б. Эффективность норм навоза на кислой и известкованной почве. Результаты исследований в длительных опытах с удобрениями по зонам страны: Тр. ВИУА. М., 1977, вып. 3, с. 14-24. 42. К а р н а у х о в Ю. И. О механизме биологической фиксации молекулярного азота. Известия АН СССР, 1965, Ш 5, с. 714-730.

5. Материалы по запасам продуктивной влаги под основными сельскохозяйственными культурами на Среднем и Южном Урале. Свердловск, 1972, с. 62-69.

6. Методика полевых опытов с кормовыми культурами. М», I97I. 158 с. 68. М и н е е в кова В. Г., Х а б а р о в а А. И., Щ е р б а Н. И. и д р Влияние степени насыщения севооборотов органическими и минеральными удобрениями на продук тивность культур и баланс питательных веществ. В кн.: Влияние длительного применения удобрений на плодородие

7. Обзор агрометеорологических условий вегетационного периода CI978 года) по пермской области. Пермь, 1978; то же 1979; то же 1980. 25 с. 89. О б р а 8 ц о в А. С К о в а л е в В. М. Потенциальная продуктивность и программирование урожая кормовых культур. Корма, 1979, 2, с. 18-23. 90. О г а Т. С Л и м п у ц и с Я. Я. Разработка системы удобрения в свекловичном севообороте. Результаты исследований в длительных опытах с удобрениями по зонам страны: Тр. ВИУА, М., 1978, вып. 6, с. 65-91.

8. Пособие по проведению анализов почв и составлению агрохимических картограмм. 2-е изд. М.: Россельхозиздат, 1969. 328 с. 109. П о ч и н о к X. Н. и др. Использование солнечной энер гии уплотненными посевами. Сельскохозяйственная биоло гия, 1968, вып. 3, Ш 4, с. 614-618. ПО. П р и е з ж а е в Н. И У с т е н к о Г. П. Удобрения как фактор повышения продуктивности фотосинтеза и урожая кукурузы, В кн.: Физиологическое обоснование системы пи