Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Рациональное применение микроэлементов в овощеводстве Нечерноземной зоны России
ВАК РФ 06.01.06, Овощеводство
Автореферат диссертации по теме "Рациональное применение микроэлементов в овощеводстве Нечерноземной зоны России"
оа
На правах рукописи ПЕТРИЧЕНКО ВЛАДИМИР НИКОЛАЕВИЧ
УДК 635.1/.8:631.416.9(470,3)
Рациональное применение микроэлементов в овощеводстве Нечерноземной зоны России.
Специальности: 06.01.06 - Овощеводство 06.01,04 - Агрохимия
АВТОРЕФЕРАТ диссер'^аини не соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук.
Москва - 1997г.
Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте овощеводства
Официальные оппоненты:
академик РАСХН, доктор биологических наук, профессор
Ягодин Б.А.
доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Комиссаров В. А.
доктор биологических наук, профессор
Примак А.П.
Ведущая организация: Всероссийский научно-исследовательский институт удобрений и агропочвоведення им. Д.И.Прянишникова
Защита состоится 1997г. в /^^"часов на
заседании диссертационного совета Д 122.13.01 во Всероссийском научно-исследовательском институте овощеводства ( 140153, Московская область, Раменский район, д.Верея, строение 500, ВНИИО.)
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Всероссийского научно-исследовательского института овощеводства.
Автореферат разослан ; £¿±—1997 г.
Ученый секретарь _
диссертационного совета ¿9 ЗУк^"*"^ Л.Н.Прянишникова
1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Нечерноземная зона России характеризуется разнообразием почв по агрохимическим и агрофизическим показателям. В этой связи оптимизация питания овощных культур, повышение эффективности внесения удобрении в огромной степени связаны с обеспечением оптимального соотношения в почве макро-и микроэлементов. Это важно не только для роста урожая овошей, но и в особенности повышения качества продукции овощеводства. Следует учитывать также и то, что новые высоко продуктивные сорта овощных культур имеют интенсивный обмен вешеств, который требует достаточной обеспеченности всеми элементами питания, включая и микроэлементы. При возделывании овощных культур по интенсивным технологиям их потребность в микроэлементах повышается и при этом изменяются коэффициенты использования растениями микроудобрений. Вместе с тем на подвижность микроэлементов, а следовательно и на их поступление в растения значительное влияние оказывают свойства почвы, применение органических и минеральных удобрений.
Применение различных форм микроудобрений в овощеводстве технологически не сложно и не требует больших затрат труда и средств. Помимо непосредственного внесения в почву необходимо как можно шире использовать некорневые подкормки, обработку семян перед посевом. Это повышает не только урожайность овощных культур, но качество и сохранность продукции.
В настоящее время на значительных площадях Нечерноземной зоны России дефицит микроэлементов в почве может служить барьером, препятствующим получению наибольшего эффекта от'применения основных минеральных удобрений. Объясняется это тем, что недостаток микроэлементов приводит к нарушению важнейших биохимических процессов в организме растений. (Я.В.Пейве, 1961; М.В.Каталымов, 1967; Б.А.Ягодин, 1995 и др.). В то же время химическая промышленность не удовлетворяет потребность овощеводства в микроудобрениях и потому применения их крайне ограничено. Поэтому остро стоит вопрос их рационального использования, применение новых форм микроудобрений и отходов промышленности в качестве источника мнкроудобрений. (Ю.А.Потатуева, 1986; И.Н.Чумаченко, 1989).
В этой связи представляется актуальным разработка основ рационального, агрохимически эффективного и экологически безопасного применения различных видов, форм и Доз микроудобрений, которые обеспечивают получение оптимальной для конкретных почвенно-климатических условий величины урожая овощей со стандартными показателями биологического качества, улучшения лежкости продукции при длительном хранении, увеличение эффективности потребления и усвоения микроэлементов всеми овощными культурами в насыщенных овощных севооборотах на различных типах почв Нечерноземной зоны России.
Цель работы. Разработка научных основ рационального, экологически безопасного применения микроудобрений под овощные культуры в севооборотах в Нечерноземной зоне России на основе комплексного изучения зависимости урожая овощных культур от агрохимических свойств почв, влияния различных форм, видов и доз микроудобрений на качество и сохранность овощной продукции, сохранения и воспроизводства почвенного плодородия и нормальной экологической обстановки окружающей среды.
Задачи исследований.
1. Усовершенствовать метод оптимизации питания растений путем разработки новых поправочных коэффициентов для расчета доз микроудобрений под овошные культуры. ,
2. Установить влияние видов, новых форм и доз и способов применения микроудобрений на продуктивность овощных севооборотов, хачество и сохраняемость получаемой продукции.
3. Изучить характер.взаимосвязи между содержанием микроэлементов в овощной продукции видом и формой микроудобрений и органических удобрений.
4. Дать эколого-агрохимическую оценку состояния микроэлементного состава почвы и растений лри интенсивном применении различных видов, форм и доз мнкроудобрений в овощных севооборотах.
5. Установить размер выноса и рассчитать баланс микроэлементов в овощных севооборотах для разных уровней минерального питания.
6. Дать экономическую оценку рационального применения микроудобрений в овощных севооборотах Нечерноземной зоны России.
Научная новизна. Впспвьк для условий Центральной Нечерноземной юны на различных типах почв дана научно-обоснованная оценка рационального применения мнкроудобрений в насыщенных овошных
севооборотах.
Установлены корреляционные зависимости между урожайностью овощных культур в севооборотах, качеством и сохранностью продукции, видами, формами и дозами микроудобрений и лочвенно-климнтическими условиями выращивания.
Установлена взаимосвязь трансформации форм микроэлементов с изменчивостью агрохимических н биологических свойств почвы при интенсивном возделывании овощных культур.
Изучена сравнительная эффективность новых видов и форм микрбудобрений в условиях интенсивного овощного севооборота и дана агроэкологнческая оценка их применения в овощеводстве.
Показано, что применение научно-обоснованных до) различных видов органических удобрений в севооборотах обеспечивает овощные культуры микроэлементами и необходимость внесения специальных микроудобрений уменьшается, для менее требовательных культур она вообще отпадает.
Установлено, что длительное применение в севооборотах научно-обоснованных до) микроудобрений не ведет к накоплению тяжелых металлов в почве и овощной продукции.
- Применение • овощеводстве отходов промышленных предприятий в целях устранения дефицита микроэлементов • определенных условиях и при экологическом контроле решает проблему сбалансированного питания растений, обеспечивая наибольший выход качественной продукции при минимальных затратах.
ПРИКТНЧГСШ_значимость и_реализация результатов. Результаты
исследований являются теоретической основой совершенствования технологии применения микроудобрений а целях повышения их экономической эффективности и экологической безопасности. Экспериментальная информация может быть использована при расчете оптимальных доз н расширении ассортимента микроудобрений в овощеводстве.
Рекомендована система рационального применения микроудобрений в насыщенных' овощных севооборотах. Обоснована необходимость дифференцированного подхода ■ выборе доз и способов внесения мигроудобрений в зависимости от их форм, свойств почв н содержания микроэлементов в растениях и почве.
Показана эффективность внесения компоста из бытовых отходов с целью обеспечения почвы и овощных культур микроэлементами.
Дана эколого-агрохимическая оценка применения различных видов, новых форм и доз микроэлементов, в том числе отходов промышленных предприятий, в насыщенных овощных севооборотах Нечерноземной зоны России.
Предложен комплекс мер по улучшению биохимического качестеа и сохранности овощной продукции при применении микроудобрений.
Материалы исследований рационального применения микроудобрений в овощеводстве вошли в монографии "Удобрение овощных культур" (Москва, 1986), "Удобрение овощных культур на приусадебном участке" (Москва, 1990), "Применение микроудобрений в овощеводстве" (Москва, 1997) (в печати), нормативные документы и рекомендации по применению удобрений в овощеводстве) и прошли производственную проверку в овощеводческих хозяйствах Московской, Тверской и Пензенской областей.
Апробация Работы. Диссертация рекомендована' к защите Ученым Советом Всероссийского научно-исследовательского института овощеводства. Материалы диссертации доложены на всесоюзных и международных совещаниях, конференциях "Пути интенсификации картофелеводства, плодоводства и овощеводства" (Минск, 1981), "Использование органических удобрений в сельскохозяйственном производстве" (Москва, 1.981), "Проблемы повышения эффективности орошаемого овощеводства" (Астрахань, 1983). "Совершенствование системы диагностики питания сельскохозяйственных растений" (Москва, 1985), "Нормативы дня потребности сельского хозяйства в удобрениях (Москва, 1985), "Нормативные показатели выноса и коэффициенты использования питательных веществ сельскохозяйственными культурами из удобрений и почвы (Москва, 1986), Третье Всесоюзное совещание по химии н применению комплексонатов металлов (Челябинск, 1988), "Совершено гвомние
перспективного ассортимента микроудобрений" (Москва, 1990), "Удобрение и качество овошных культур" (Вильнюс. 1990), "Перспективы создания экологически чистых т(*нологий возделывания сельскохозяйственных культур" (Ленинград, 1990), "Научные основы прогрессивных технологий хранения и переработки сельхозпродукции" (Москва, 1995).
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, восьми глав, выводов и рекомендаций производству; изложен» на страницах машинописного текста, содержит 90 таблиц, 16 рисунков. Список литературы включает 321 наименованш.вт.ч. 120 иностранных авторов.
Материалы диссертации получены в течение 1976-1996 гг. лично автором и • сотрудничестве с коллегами по планам научно-исследовательских работ отделов агрохимии и хранения ВНИИ овощеводства и выражает глубокую признательность доктору сельскохозяйственных наук, профессору! Вендило Г.Г"), кандидатам сельскохозяйственных наук Скаржинскому А.А.,[ Миканаеву Т.А|. Чередниченко И.Н., Мамоновой Л.В., Распевину В.А., Фролову A.M., кандидату биологических наук Романовой А*.. сотрудникам отделов агрохимии и хранения.
Публикации. Материалы, обобщенные в диссертации, представлены в 54 научных публикациях, в том числе 3-х монографиях. 10 брошюрах, 5 обзорах и 6 рекомендациях, где нашли отражение результаты всех исследований и практического внедрения.
Основные положения, выносимые на защиту.
(.Использование метода оптимизации питания растений с учетом новых поправочных коэффициентов для расчета доз микроудобрений под овошные культуры в севооборотах на различных типах почв Нечерноземной юны России.
2.Рациональное применение видов, новых форм, до* и способов внесения михроудобрений • целях повышения продуктивности овощных севооборотов, улучшения качества и сохраняемости получаемой продукции.
3. Использование новых перспективных экологических безопасных форм микроудобрений ш овощеводстве для увеличения эффективности микроэлементов в получении высоких урожаев овошных культур при хорошем качестве и сохраняемости продукции.
4. Внесение научно-обоснованных доз органических удобрений, как источника микроэлементов, при производстве овощной продукции в севооборотах в условиях Нечерноземной зоны России.
5. Применение микроудобрений под оъощные культуры в севооборотах на различных типах почв Нечерноземной зоны России при создании их высокого плодородия - один из базовых приемов в управлении процессом пкутрипочвеииых превращений микроэлементов и их потребления растениями.
Методика и условия проведения исследований.
Основные исследования проводились в пяти длительных стационарных опытах и четырех краткосрочных. Первый стационарный опыт заложен в 197$ году в ОПХ "Быково" на аллювиальной луговой .почве в насыщенном овоще-кормовом севообороте со следующим чередованием культур: овес (зеленый корм) + повторный посев горохо-овсяной смеси на сидерат • килоустойчивая белокочанная капуста сорта Амагср 611 - белокочанная капуста сорта Московская поздняя 9 - столовая морковь сорта Лосиноостровская 13 - столовая свекла сорта Бордо 237.
Второй, третий, четвертый и пятый стационарный опыт заложен в 1985 году в ОПХ "Тепличное" на дсрново-подзолистой среднесуглиннстой почве с таким же чередованием культур как и в опыте I.
Исследования проводились в первой ротации севооборота. В опытах изучалось влияние органических удобрений и различных видов, форм и доз микроудобрений на изменение показателей почвенного плодородия, продуктивности севооборотов, качество продукции, накопление в почве и растениях микроэлементов и тяжелых металлов. Опыты развернуты тремя полями в пространстве. Повторное» опытов - 4-х кратная, размер делянок - 50100 м2.
Кроме стационарных опытов для изучения влияния форм микроудобрений, способов их внесения, а также сбалансированности с другими элементами питания на накопление микроэлементов в растениях проводились краткосрочные полевые опыты с белокочанной капустой, столовой морковью п
столовой свеклой ¡и вегетационные опыты со столовой свеклой, петрушкой, редисом, кочанным салатом и пекинской капустой. Различные виды и формы микроудобрений, используемые в исследованиях представлены в таблице I.
Таблица I.
Химическая характеристика микроудобрений, используемых в исследованиях
1. Борная кислота 17,0». В
2. Борат кальция 14,2% В, 37,5°. СаО
3. Гексаборат кальция 16,4% В. 15.К% СаО
4. Борат цинка 12,1% В. 33,4% цинка
5. Борат меди 4.9", В. 22,0% СиО
6. Улеасит-ошаритовая руда 3,4% В
7. Бура II.?'« В
8. Бормагниевое удобрение 11.82: 12.04; 14.26% В, 15,04; 9,82: 14,2% М8
9. Борофос 0,2». бора, 18,0°о РЮ!
10. Боратовая руда 3.7% В
II. Бороизвестковое удобрение 0.04% В, 98%СаС01
12. ОЭДФ - оксиэтилидендифосфоновая кислота /
13. ДТПА • диэтилидентетрааминпента уксусная кислота
14. Комплексонат цинка (¿п ОЭДФ) 18,0%
15. Комплексонат меди (Си ОЭДФ) 15,7% Си
16. Комллексонат кобальта (Со ОЭДФ) 16,0°. Со
17. Комплексонат молибдена (Мо ОЭДФ) 10,0% Мо
18. Сульфат меди (Си БО<) 25.5V.Cu
19. Сульфат цинка (1п БО.) 22,5% 2п
20. Сульфат кобальта (Со БО.) 21.0% Со
21. Молибдат аммония ((МН<)«МотОи) 54,3% Мо
22. Сульфат магния (М^О.) 20.0% М8
23. Сульфат марганца (Мл50<) 24,6% Мл
24. Марганецсодержащий шлам 9.8% Мп
25. Отходы газоочистительных колонок 69%гп.9%Си
Для получения поправочных коэффициентов при расчете оптимальных доз микроудобрений проводились опыты на песчаной культуре со столовой свеклой.
Агротехника возделывания овощных культур в опытах ' была общепринятой для Московской области согласно технологическим картам.
Лабораторные исследования, проводили путем анализа почв, сырых и сухих образцов растений в отделе агрохимии Всероссийского НИИ овощеводства (ВНИИО) в 1976-1994 гг.
Отбор почвенных и растительных проб, их подготовку, агрохимические и биохимические анализы проводили в соответствии с методическими указаниями Петербургского A.B. (1968), Аринушкиной Е.В. (1970), Юдина Ф.А. (1971), Соколова A.B. (1975).
Анализ почв выполнялся по следующим методам: гумус - по Тюрину, общий азот - по микро-Кьельдалю, нитраты • с помощью ионоселективного электрода, аммоний - с реактивом Несслера, подвижный фосфор - по Чирикову и Кирсанову, обменный калий - по Масловой и Кирсанову, pH солевой вытяжки -на потенциометре, мехсостав • по Качинскому, гидролитическую кислотность • по Каппену, сумму поглощенных оснований - по Каппену-Гильковицу, валовый состав - по методу сплавления с NajCOj.
Микроэлементы определяли по методике ЦИНАО (1982) атомно-абсорбционным методом: цинк - в ацетатно-аммонийном буфете (pH 4,8), медь -в I и Нс1 молибден в оксалатном буфере с pH 3,3, кобальт - в I и HNOi, марганец - в 0,1 н H2SO4, бор - в горячей водной вытяжке с Н-азометином.
Анализы растений были выполнены в соответствии со следующими методиками: содержание сухого вещества - методом высушивания в термостате; аскорбиновую кислоту - по Мурри; каротин - экстрагирование бензином, колориметрически; сахара - по микро-Бертрану; общий азот - по микро-Кьельдалю; общий фосфор - с молибденовокислым аммонием; общий калий - на пламенном фотометре; микроэлементы - атомиоабсорциониым методом.
Математическая обработка результатов опытов проводилась методом дисперсионного и корреляционного анализов по Б.А.Доспехову (1985) на программе "Stat" (ВНИИО - модификация Петриченко В.Н.).
Расчет хозяйственного и биологического выноса микроэлементов овощными культурами проводился согласно методике, разработанной Журбицким З.И. (1963). 4
Агрохимическое картирование почв проводили в ОПХ "Быково" Московской области и в совхозе "Калининский" Тверской области согласно "Общесоюзной инструкции по крупномасштабному почвенному и агрохимическому обследованию" М., Колос, 1964.
Объектом . наших исследований были аллювиальная луговая среднесуглинистая, аллювиальная лугово-болотная среднесуглинистая на полуразложившемся торфе и дерново-подзолистая среднесуглинистая почвы. Перед закладкой стационаров и опытов в 1976, 1984, 1986 гг. были сделаны почвенные разрезы, описаны, и отобраны образцы для агрохимической характеристики почв, которая представлена в таблице 2.
Таблица 2.
Агрохимическая характеристика почв опытных участков
Агрохимические показатели Аллювиально-луго-вая и среднесуглинистая Аллювиальная луго-во-болотНяя среднесуглинистая Дерново-подзолистая среднесуглинистая
рН сол. 7,0 5,6 5,4
Гумус. % 4,2! 10,5 2,2
Азот общ., % 0,29 0,39 0,14
Азот нитратн., мг/100г 9,60 4,0 2,6
Фосфор (РгОз), мг/100г 25.8 41,0 19,0
Калий (К20), мг/100г 16,3 41,4 15,0
Гидролитическая кислотность, мг-экв/100г 0,67 11,3 3,7
Сумма поглощенных оснований, мг-экв/ЮОг 42,5 33,4 15.6
Степень насыщенности основаниями, % 98,5 74,7 80,8
Валовое содержание, мг/кг сухой почвы
Бор 6.9 7.3 4.7
Цинк 1 Ii.« I6X.X 64.3
Мель 46,-4 58.3 11.6
Молибден 1.9 I.X3 2.3
Кобалы 18.2 18.3 7.5
Марганец ]4(№ 693 1631
Снмнсц 55,9 43.4 30.6
11одпижные формы, м|/кг сухой почвы
Ьор 1.К 3.4 0.58
[(инк 11.7 16.7 4.18
Медь 22.1 13.5 6.11
Молибден 0.2Х 0.42 0,22
Кобальт 4.1 3.6 1.64
Марганец 143 1*9 61
Свинец 2,7 1.* 0,43
Результаты исследований.
I, Определение ортнМЭДИШ Д97 М'ИФОШ>бр?НИЙ..
При разработке научно-обоснованной системы удобрения важным вопросом является определение оптимальных доз микроудобрений. Самыми перспективными являются такие методы расчета доз удобрений, которые в наиболее полной мере учитывают биологические особенности овощных культур и сортов, наличие в почве доступных форм микроэлементов и степень их использования растениями и конкретные почвенно-климатические условия возделывания растений (Михайлов H.H., Книпер В.П., 1971; Каюмов М.К., 1975; Сапожников H.A. Корнилов М.Ф. 1977; Кулаковска* Т.Н., 1978; Ринькис Г.Я., 1972, 1977, 1989).
На основании обобщения имеющихся данных и результатов наших исследований расчет доз микроэлементов в опытах производился по методу Г.Я.Ринькиса с корректировкой, позволяющей учесть биологические особенности основных овощных культур, в частности, интенсивное нарастание биомассы растений, что обуславливает высокую требовательность к пищевому режиму почвы, а также использовать данные по содержанию микроэлементов в почве, в индивидуальных вытяжках, которые несут более точную информацию о минеральном питании растений.
Сущность метода оптимизации минерального питания растений выражает уравнение:
Е=К х (С, + CiXi + С5Х2 +............+ С„Х„) - К., где
Е - количество элемента, которое необходимо внести с микроудобреннем для достижения оптимального уровня;
К - оптимальная концентрация элемента в инертном субстрате;
Ск - постоянный коэффициент, характеризующий поступление элемента из инертного субстрата, принят за I;
С|, С;, С„ • поправочные коэффициенты для учета влияния почвенных и других факторов;
XI, X;. Х„ - величины факторов, влияющие на поглощение элементов питания, в частности содержание вылеватого песка и глины, гумуса и щелочерастворимых гуминовых кислот, полуторных окислов и карбонатов, реакции почвенной среды (рН);
К. • содержание элемента в вытяжке 1н. НС1.
Дозу микроудобрения для овощных культур необходимо рассчитывать по приведенной выше формуле с некоторыми поправками: I) величина К -оптимальная концентрация элемента в инертном субстрате, установленная Г.Я.Ринькисом для зерновых культур , увеличивается в 2-3 раза, чтобы учесть более высокий вынос питательных элементов овощными культурами; 2) значение Ка-- содержание элемента в вытяжке, 1н. НС! следует заменить содержанием элемента в индивидуальной вытяжке, рекомендуемой ЦИНАО (1982): меди - в !н. НС1, цинка * в ацетатно-аммонийном буфере с рН 4,8, молибдена - в оксалатном буфере с рН 3,3 кобальта - в 1н. НМОэ, марганца - в 0,1 и. Н:504. бора - в горячей водной вытяжке
Применение и проверка метода оптиммыции питания растений с новыми поправочными коэффициентами в определении оптимальных доз микроудобрений в условиях полевых многолетних стационарных опытов показала правильность расчетов, что свидетельствует о большой надежности данного метода расчета доз микроудобрений под овощные культуры.
2. Особенности минерального питания овощных культур в зависимости от применяемых микроудобрений
Необходимость применения микроудобрений в последние годы проявилась очень остро в связи с тем, что большинство почв имеют низкие природные запасы подвижных форм микроэлементов и запасы эти уменьшаются
под воздействием повышенных доз извести и интенсивного орошения (Б.А.Ягодин и др., 1995; Н.В.Войтович, 1997). С другой стороны, внедрение интенсивных технологий возделывания овощных культур предусматривает внесение высоких доз минеральных удобрений и использование высокопродуктивных сортов и гибридов, что обуславливает увеличение выноса микроэлементов биологическим урожаем. Применение же безбалластовых концентрированных удобрений с пониженным содержанием примесей не способствует возврату микроэлементов в почву.
Чтобы возместить потери от выноса и вымывания, необходимо вносить не только макро-, но и микроудобрения. Правильное Определение вида, формы, дозы и способа применения микроудобрения с учетом особенностей возделывания культуры и почвенно-климатических условий увеличит их эффективность и позволит избежать загрязнения окружающей среды.
Проведенные многолетние исследования наглядно показали, что внесение микроудобрений на разных типах почв приводит к изменению содержания и накопления микроэлементов в почве и растениях и может привести к снижению урожайности и качества овощных культур.
Применение высоких доз органических удобрений в виде навоза крупного рогатого скота и компоста из бытовых отходов в овощном севообороте частично возмещает вынос микроэлементов биологическим урожаем овощных культур, но даже при максимальном содержании микроэлементов в этих удобрениях их поступление в почву было незначительно. Говоря о внесении микроэлементов в почву при применении органических и других видов удобрений, нужно иметь в виду и то обстоятельство, что при использовании удобрений значительно повышается урожай, вследствие чего, как правило, увеличивается и вынос микроэлементов.
Содержание микроэлементов в почве в большей степени зависило от погодно-климатических условий (г = 0,76-0,81) и изменялось по годам, но при этом наблюдения за накоплением подвижных форм микроэлементов при применении различных видов и форм микроудобрений показали, что их содержание может увеличиваться почти в 2 раза там. где они вносились. Так, содержание водорастворимого бора в дерново-подзолистой среднеподзолнстой почве под белокочанной капустой сорта Амагер 611 осенью на вариантах, где
вносились перспективные формы борсодержащих микроудобрений борофос и бориэвестковое удобрение было 1,80-1,70 мг/кг почвы, при 0,81 и 0,75 мг/кг почвы па фоне ЫКр,Сч. и ЫРК
Другие формы борсодержащих микроудобрений также способствовали накоплению бора в почве, но в меньшем количестве (табл.3).
Внесение комплексонатов металлов в овощном севообороте в меньшей степени влияло на накопление микроэлементов в почве и зависело от его вида. Наибольшее существенное действие оказал комплексонат молибдена. Внесение его в полной расчетной дозе 1,3 кг/га приводило к увеличению содержания ею подвижных форм в почве под белокочанной капустой до 0,60-0,65 мг/кг почни (при 0,18 мг/кг на фоне). Уменьшение и увеличение дозы комплексонши практически не изменяло количества подвижного молибдена в почве (г=0,41-0,68) и больше зависело от погодных условии (г= 0,68-0,83).
Содержание меди, цинка и кобальта в почве при применении соответствующих комплексонатов в овощном севообороте незначительно изменялось в зависимости от дозы внесения й года исследования (г= 0,41-0,52).
При рассмотрении динамики содержания подвижных форм микроэлементов в почве в течение вегетационного периода в овощном севообороте четких закономерностей, повторяющихся во времени, нам не удалось выявить.
Отходы промышленных предприятий, применяемые в разных дозах в овощном севообороте на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве, практически не оказали влияния на накопление подвижных форм микроэлементов.
Содержание микроэлементов в различных органах овощных культур во многом зависело от генетической природы растения, возраста, почвенных и климатических условий, применяемой агротехники и внесения удобрении. Количество и соотношение макро- и микроэлементов в растениях во многом определяло уровень урожайности, питательную и диетическую ценность овощной продукции. Однако в научной литературе до начала наших исследований практически не имелось экспериментальных данных по содержанию микроэлементов в основных овощных культурах, выращенных в условиях севооборота на различных типах почв Нечерноземной зоны России.
Таблица i
Влияние борсодсржащих мнкроудобрений на содержание водорастворимого бора в дерпово-подзолистой среднесуглинистой почве в условиях насыщенного овощного севооборота (мг/кг сухой почвы)
Варианты опыта Капуста сорта Амагер 611 Капуста сорта Московская поздняя 9 Морковь сорта Лосиноостровская 13 Свекла сорта Борло 237
1987 год 1988 год 1989 год 1990 год
Весна Осень Весна Осень Весна Осень Весна Осень
Контроль, без удобрений 0,79 0,82 0,86 0,80 0,77 0.69 0,71 0.60
Фон I - ЫК расчеты. 0,68 0,81 0,87 0,78 0.61 _ 0.62 0.75 0.63
Фон 1 + борофос 0,62 1,80 1,21 »,41 1.03 1.12 1.36 1.02
Фон 1 + фосфоритовая мука 0,67 0,74 . 0,70 0,69 0,79 0,64 0,68 0,60
Фон 2 - ЫРК расчетн. 0,72 0,75 0,65 0,68 0,79 0.69 • 0.65 0.65
Фон 2 + борат овая мука 0,74 1,53 1,18 0,94 1,15 0,99 1.18 1.12
Фон 2 - бороизвестко-вое удобрение 0,72 1,70 ■ 1,44 0,98 1,13 1,04 1,05 1.26
Фон 2 + известняк молотый 0,73 0,68 0,70 0,50 0,57 0,46 0,69 0.40
Фон 2 + борная кнсло-1а 0,78 0,88 1,06 0,84 0,84 0.90 0,98 0,90
г = (корреляционная зависимость о г форм микроудобрений 0,678 0,412 0,552 0,545
Нет ясности и в там, чем же отличаются овощи, выращенные на пойменных почвах, по своему микроэлементному составу от овощных культур, возделываемых на дерново-подзолистых почвах. Недостаточно выяснены вопросы о влиянии погодных условии н мнкроудобрений на химических состав различных органов овощных культур.
Многолетними исследованиями установлено, что содержание микроэлементов в различных органах овощных культур, выращенных на поименных почвах, было несколько выше, чем у растений, выращенных на дерново-подзолистой почве. Причем содержание микроэлементов в товарной части растений было значительно ниже на всех типах почв (таблица 4).
Существенное влияние на содержание микроэлементов в овощных растениях оказывали погодно-климатические условия в период вегетации (г = 0,64-0,95). (таблица 5).
Мнкроудобрення не оказывали существенного влияния на накопление основных питательных элементов (Ь1, РгОз, К:0) в овощных культурах севооборота, но способствовали увеличению содержания микроэлементов в различных органах растений на вариантах, где они вносились. Накопление микроэлементов больше зависело от вида удобрения и в меньшей степени от их формы. Так, применение всех форм борсодержаших микроудобрений способствовало увеличению в 1,5-2,0 раза содержания бора в листьях овощных культур по сравнению с товарной частью растений. (Рис.1)
Применение мелиорантов в овощеводстве способствует снижению содержания бора как в продуктивной, так и в непродуктивной частях растений, но применение бороизвесткового удобрения и борофоса снижало остроту в поступлении бора в растениях. На этих вариантах его содержалось больше в листьях на 5-8 мг/кг сухого вещества по сравнению с фоном (ЫРКр.сч.) и на 6-10 мг/кг по сравнению с известью. В кочанах и корнеплодах овощных культур севооборота сохранялась такая же тенденция.
Комплексонаты металлов оказывали существенное влияние на содержание микроэлементов в овощных культурах севооборота. Причем их содержание в листьях было в 1,5-2 раза выше, чем в кочанах и корнеплодах. Содержание цинка, меди, молибдена и кобальта во все годы исследований больше зависело от вида и формы соответствующих мнкроудобрений, чем от нх доз. (Рис.2)
Таблица 4
Содержание микроэлементов в белокочанной капусте сорта Аматер 611 в зависимости от форм и видов микроудобрений, в мг/кг сухого вещества (среднее за 3 года) Почва аллювиальная луго во-болотная среди есуглинистая
Варианты опыта Кочан Листья Кочерыга
Бор Медь Цинк Бор Медь Цинк Бор Медь Цинк
Фон - КРК ркч. 22,4 3,5 34,4 23,0 2.4 68.3 31,2 3.9 50.1
Фон + борная кислота 24,5 3,4 29.5 22,2 2,3 42.9 29.5 3.0 52.4
фон + борат кальция 23,4 4.0 33,3 23.2 2.3 68,2 32.6 3.4 56.7 •
Фон + гексаборат кальция 30,1 3.9 37,6 29.9 2.3 41.7 34.8 4.3 38.2
Фон + борат цинка 28,9 3,4 45,9 28,3 2.7 88.2 32.3 3.8. 62.9
Фон + сульфат цинка 28,2 3.8 39,6 20,9 3.2 34,7 31.1 4.2 38.5
Фон + борат меди 27,8 4,8 31,1 22,5 3.2 65,4 30.3 3,5 43.3
Фон + сульфат меди 22,1 4.3 24,5 21.7 3.1 43,2 28.5 3.7 74.1
Фон + улеасит -сшаритовая руда 27,5 з.з 38,7 26,1 2,7 74,9 30.7 3.9 50.5
Таблица 5
Влияние погодных условий на содержание бора в столовой свекле сорта Бордо 237 на дерново-подзолистой средиесуглинистой почве, в мг/кг сухого вещества
Варианты опыта Корнеплоды Ботва
1989г. 1990г. 1991г. Среднее за 3 года 1989г. 1990г. 1991г. Среднее за 3 г одл
Гумма температур а предубороч-1ый период, в °С 106,0 95,0 130,0 110,3 106.0 95.0 130.0 110.3
Гумма осадков в предуборочный 1ериод. мм 75.0 29,5 34.5 46.3 75.0 29.5 34.5 . 46.3
контроль, без удобрений 6.5 14.6 9.2 10,1 8.3 40.0 32.6 27.0
£>он 1 - ЫК расчетная доза 11,4 18.0 12.3 13.9 9,6 33.5 40.3 27.8
Фон 1 + борофос 7,1 14.7 11.6 11.1 12.6 39.1 45.3 32.3
1>он 1 + фосфоритовая мука 8,2 18,4 12,7 13.1 10.8 36.5 43.3 30.2
Фон 2 - ЫРК расчетная доза 10,2 17.8 13.2 13.7 7.3 21.5 .16.1 21.6
Г>он 2 + боратовая мука 7,6 16,3 12,3 12,1 16.9 32.5 41.0 30.1
Фон 2 + боризаестковое удобрение 9,9 15.6 13,0 12.8 17.9 46.0 42.0 35.3
Фон 2 + известь 7,0 12,0 ' 11,0 9.7 10,6 25.0 28.1 21.2
Фок 2 + борная кислота 7.7 16,1_ 12,1 12.0 19,8 49.0 41.0 36.6
г (корреляционная зависимость от погодных условий) 0.68-0,91 0,64 - 0.95
Рчс.1
Некорневые обработки 0,03% растворами комплексонатов приводили к увеличению в 2-5 раз соответ^вуюших микроэлементов в листьях овошных культур, но практически не влияли на их содержание в продуктивной части, за исключением иннка и кобальта, когда обработка на столовой моркови комплексонатом этих элементов приводило к их увеличению в 2-13 раз в кочанах и корнеплодах.
Использование отходов промышленных предприятий под овощные культуры севооборота практически не отразилось на изменении содержания микроэлементов в растениях.
Общая потребность растений в микроэлементах может быть охарактеризована тем их количеством, которое растения вынесли из почвы вместе с урожаем. Вынос микроэлементов обычно рассчитывается на основании аналитических данных по содержанию их в различных органах растений в конце вегетации и в сильной степени зависело от биологических особенностей различных культур, сорта, почвенно-клнматических условий, уровня урожайности, особенностей агротехники.
Распределение микроэлементов а белокочанной капуст* на дерново-подзолистой средиесуглинестой почв*.
45 -40 ■ 35 -30 —
25 —
го -
'5
<0 -5 -.0 •
г'ЛЛДФ и 5д □ кочмиыг*
2пОЭДФ 1д
— —
щ —
ш —
МоОЭДФ 1д
ЬС4 * J
КОЕЛЛкТ
Рио. 2
Исследования, проведенные на аллювиальной луговой.почве с разными видами органических удобрений, показали, что чем больше микроэлементов находилось в составе удобрения, ■ тем больше был их вынос и потребление с урожаем. Амплитуда колебания выноса бора биологическим урожаем белокочанной капусты сорта Амагер 611 составляла 34,3-76,7 г/га, цинха -181410 г/га, меди - 15,3-30,7 г/га, молибдена - 13,2-31,5 г/га, кобальта - 0,4-1,3 г/га и марганца - 344-657 г/га. Несмотря на высокую урожайнреть белокочанной капусты на всех вариантах потребление микроэлементов 10 т продукции во все годы было наибольшим на вариантах с компостом из быТйвых отходов н колебалось в пределах: по бору - 4,3-4,4г, цинку • 34,1-38,6 г, меди • 2,4-2,6 г, кобальту - 0,8-0,10 г, молибдену• 0,9-1,0 г и марганцу - 22,3-24,9 г.
Высокая обеспеченность. аллювиальных лугово-болотных почв подвижными формами микроэлементов способствовало значительному выносу их урожаем овощных культур. На неудобренных участках вынос бора урожаем белокочанной капусты составлял 270 г/га, цинка 333 г/га, мели - 35 г/га, а столовой моркови соответственно 310, 280, 27 г/га, что почти в 2-3 раза превышает вынос этих элементов аналогичными овощными культурами на дерново- подзолистых почвах. Применение микроудобрений под эти культуры способствовало дальнейшему увеличению выноса микроэлементов из почвы за счет увеличения урожайности, особенно ее продуктивной части.
Исследования, проведенные нами в овощном севообороте на дерново-подзолистой среднесуглиннстой почве с низкой и средней обеспеченностью подвижными формами, показали, что вынос микроэлементов зависел не только от уровня урожайности, но и в значительной степени от содержания их в растениях. Максимальный вынос бора из почвы был отмечен на варианте с боризвестковым удобрением: у капусты белокочанной • 154-174 г/га, столовой моркови -199 г/га и столовой свеклы - 856 г/га.
Вынос цинка капустой белокочанной с единицы площади (г/га) колебался от 166 на фоне до 304 на вариантах, где вносились цинксодержащие микроудобрения.
Медьсодержащие удобрения не приводили к значительному накоплению элемента в растениях белокочанной капусты и отсюда вынос меди из почвы
>л
практически колебался от 27 до 34 г/га независимо от вида, формы и дозы микроудобрений. ,
Довольно значительно под действием вносимых микроудобрений изменялся вынос молибдена. Внесение молибденсодержаших микроудобрений приводило к увеличению его до 11,3-14,3 г/га, в то время как в целом по опыту он изменялся от 2,1 до 4,1 при'2.8 на фоне ЫРКр«ч.
В отличие от цинка и молибдена, увеличение выноса кобальта на вариантах с внесением кобальтсодержаших микроудобрений связано с увеличением его содержания в растениях, так как уровень урожайности незначительно превышал фоновый. Вынос кобальта на фоновом варианте составлял 0,5 г/га и 0,09 г на 10 т продукции, а при внесении кобальтсодержаших микроудобреннй соответственно 0,9-1,2 г/га и 0,17-0,25 г/Ют.
Столовая морковь, идущая второй культурой в овощном севообороте, выносила биологическим урожаем в 1,5-2 раза больше микроэлементов, чем белокочанная капуста в основном за счет более высокого содержания их в растениях. Исключение составлял молибден, вынос которого не отличался по вариантам опыта. Вынос микроэлементов морковью столовой незначительно отличался по вариантам. и определенной закономерности во все годы исследований мы не отметили. Так, вынос цинка холебался а пределах 282-332 г/га, меди - 76-95 г/га, кобальта - 0,6-1,5 г/га, молибдена - 2,0-4,4 г/га.
Столовая свекла относится к овощным культурам с высоким выносом микроэлементов. В наших исследованиях он ."превышал в 2-5 раз вынос белокочанной капусты и столовой морковью. Различия по вариантам с микроудобрениями, как и у столовой моркови, мы не наблюдали. Вынос колебался по опыту в широких пределах независимо от внесенного микроэлемента. Так, вынос цинка колебался от 512 до 984 г/та при 650 г/га на фоне; меди - от 115 до 168 г/га при 186 г/га на фоне; кобальта - от 2 до 5 г/га при 4 г/га на фоне; молибдена - от б до 12 г/га при 8 г/га на фоне ЫРК^.
Расчет баланса микроэлементов позволило выявить нам изменение потенциального и эффективного плодородия почв в связи с применением удобрений и определить наиболее перспективную систему удобрения для
г г
овощных культур в конкретных почвенно-климатических условиях. Особенно ценным является расчет баланса питательных элементов за длительный промежуток времени, то есть в многолетних стационарных опытах. Определение баланса микроэлементов в краткосрочных или одногодичных опытах имеет некоторое значение, но не позволяет дать объективную оценку системам удобрения. Например, при помощи высоких доз микроудобрений можно добиться положительного баланса их в почве, но одновременно снизить качество продукции, создать опасность загрязнения грунтовых вод и ухудшения физико-химических свойств почвы.
Проведенные нами расчеты баланса микроэлементов в овоше-кормовом севообороте при внесении органических удобрений позволяют сделать определенные выводы о перспективности использования их в качестве источника микроэлементов. На всех вариантах, где применялись органические удобрения, мы наблюдали положительный баланс. Следует отметить, что растворимость и доступность для растений микроэлементов, содержащихся в удобрениях, неодинаково. В органических удобрениях они содержатся главным образом в форме нерастворимых органических соединений, поэтому усвояемость их сильно зависит от степени разложения органического вещества. Но при использовании больших доз органических и других местных удобрений, содержащих микроэлементы, овощные культуры ими более или менее обеспечены и необходимость внесения специальных микроудобрений уменьшается.
Органические удобрения в севообороте не позволяли иметь достаточный запас подвижных форм молибдена в почве и поэтому на аллювиальных почвах надо дополнительно использовать молибдеисодержащие микроудобрення для требовательных к нему овощных культур.
Микроудобрения, внесенные в овощных севооборотах на всех типах почв, позволяли иметь положительный баланс тех микроэлементов, которые вносились с микроудобрениями. С учетом их вымывания и закрепления в почве в недоступной форме их вполне хватало для создания высоких урожаев с хорошим качеством овощной продукции.
3. Эффективность применения видов. Форм и доз мнкроудобрений под овощные культуры
Эффективность микроудобреннй во многом зависела от того, насколько верно определена потребность в них, доз, форма и способ внесения. В связи с увеличением производства и применения макроудобрений будет возрастать потребность и в микроудобрениях. Более того, эффективность азотно-фосфорно-калийных туков без сопутствующего применения микроудобреннй во многих случаях была пониженной.
В наших исследованиях, проведенных на разных типах почв, показано, что эффективность борсодержашнх мнкроудобреннй зависела от многих факторов: типа и механического состава почвы, содержания в ней подвижной формы бора, агрохимических свойств почвы, биологических особенностей возделываемой культуры, формы и дозы микроудобрения.
Характерной тенденцией последних лет является использование в качестве удобрений, вырабатываемых химической промышленностью,
высокохонцентрированных борных продуктов таких как борная кислота, которая содержит бор обычно в водорастворимой форме. Это позволяет использовать удобрение в виде растворов ятя предпосевной обработки семян и внекорневой подкормки, однако, предопределяет аымываемость бора водой из почвы, которая колебалась от 30 до 55% в зависимости от формы удобрения.
Очевидно, что наряду с водорастворимыми формами бора нужны также л1шонно- н цитратнорастоорнмые, полностью усвояемые растениями, но не вымываемые или ограничено вымываемые подо(1. Поэтому выбор форм борных удобрений для внесения под овошные культуры велся с учетом агрохимических, метеорологических и технико-экономических показателе!! для каждого конкретного случая. Большой интерес с зтсЯ точки зрения представляет использование бората кальция, иггтг.ч, пинка и г^пегберзта кальция п магния, бсрсфоса н
бсрнзпестаового удобрения.
. Действие различных форм борсодержашнх удобрений были болег зффектнпны из среднеобеспеченных подвижных дерново-подзолистых почвах (прибаяка составляла 12.0-18,3%), чем на хорошо обеспеченных аллювиальных почвах (прибавка составляла 6,2-12,4%). Увеличение доз в два раз а от рясчгтпсП приводило к снижению урожайности на всех типах почв.
Заметное влияние на действие борсодержащих удобрений оказывала реакция почвенной среды, когда их эффективность снижалась в 1,5-2,4 раза при рН<5,5. Так, применение бората кальция под столовую свеклу позволяло получить прибавку урожая при рН>5,5 - 51 ц/га (на фоне ЫРКР.,Ч. - 535 ц/га). На подвижность бора в почве отрицательное влияние оказывало известкование. На кислых известкованных почвах содержалось очень мало водорастворимого бора и овощные культуры страдали от его недостатка и избыточного поступления ионов кальция. При применении борных удобрений устранялось отрицательное влияние на растения избыточных доз извести. Так, боризвестковое удобрение, содержащее до 90% бора в усвояемой форме, создавало благоприятные условия для получения высоких урожаев белокочанной капусты во все годы (прибавка -6-128 ц/га при урожае на фойе 479-946 ц/га).
Общая закономерность по влиянию борсодержащих микроудобрений на урожайность отдельных культур, а также на продуктивность овощного севооборота, выраженного в кормовых единицах, существенно не отличались.
Лучшими формами борного удобрения в овощном севообороте оказались борофос и боризвестковое удобрение, которые стабильно давали положительные прибавки урожая во все годы исследований на всех овощных культурах (прибавка 4,9-15,4%).
Применение комплексонатов двух видов под столовую свеклу на основе ОЭДФ (оксиэтиледендифосфоновая кислота) и ДТПА
(диэтиледентетрааминпентауксусная кислота) на разных типах почв показало эффективность первых. Так, комплексонат цинка (¿п-ОЭДФ) в одной и двух расчетных дозах давал прибавку корнеплодов на дерново-подзолистой почве 51 н 53 ц/га, а на аллювиальной луговой - 53 и 34 ц/га, в то время как 21л - ДТПА -16 ц/га и 5 ц/га, соответственно.
В овощном севообороте наиболее эффективным был комплексонат цинка. Внесение его в полной расчетной дозе способствовало увеличению урожайности белокочанной капусты на 120 ц/га (24,4%), столовой моркови - на 71 ц/га (14,7%) и столовой свеклы - на 70 ц/га (13,8%). Половина расчетной дозы цинка в форме комплексоната по своим действиям на продуктивность овощных культур не уступала полной расчетной дозе, внесенной в форме неорганической соли -сульфата.
Комплексонат! меди был эффективен в севообороте лишь в одной расчетной дозе, где прибавка составляла 6,9-20,2"/».
Положительная, но математически не достоверная прибавка кочанов белокочанной капусты (5,5-6,7%) и столовых корнеплодов свеклы (5,1%) нами отмечалось на вариантах, где вносились различные дозы комплексоната кобальта. Лишь у столовой моркови мы наблюдали достоверное увеличение урожайности - на 16,8-20,3% по сравнению с фоном ЫРКр.м.
Молибденсодержащие микроудобрения способствовали росту урожайности белокочанной капусты и столовых корнеплодов в севообороте. Наибольшая эффективность комплексоната молибдена отмечена при внесении полной расчетной дозы на белокочанной капусте (прибавка составляла 15,3%. при 491 ц/га на фоне ЫРКр.гч) и на столовой свекле (прибавка составляла 9,5% при 507 ц/га на фоне ЫРКр»«.). У столовой моркови обе дозы комплексоната молибдена были эффективны (прибавка составила 15,7-17,2% при 483 ц/га на фоне ЫРКр.сч.).
Высокая эффективность на урожайность овощных культур в севообороте была отмечена при внесении чистого комплексона (ОЭДФ). Комплсхсон
вносили в количестве, эквивалентном внесенному с расчетной дозой
<
комплексоната цинка - 41 кг/га. В среднем рост урожайности белокочанной капусты составил 126 ц/га или 25,7% от фона ЫРКр.«., столовой моркови - 107 ц/га или 22,2% и столовой свеклы - 137 ц/га или 27,0%.
Эффективность комплексонатоа в насыщенном овоще-кормовом севообороте мы оценивали и на последней культуре данного севооборота - овсе на зеленый корм. Во асе годы исследований достоверное увеличение урожайности было на вариантах с полной расчетной дозой хомплексонатоа изучаемых микроэлементов. Прибавка я среднем составила 53-128 ц/га или 24,153,2% к фону
Общие закономерности по влиянию хомплехсонатов на продуктивность овоще-кормового севооборота, выраженные в кормовых единицах, показаны з таблице 6. Максимальная продуктивность севооборота нами отмечена на вариантах с полной расчетной дозой комплексонатоа и комплексона ОЭДФ м составила 25311-28405 кормовых единиц.
Целесообразность применения отходов промышленных предприятий, содержащих микроэлементы, была показана в наших многолетних исследованиях.
Марганецсодержаший шлам на всех культурах овощного севооборота давал существенный эффект. Так, прибавка урожайности белокочанной капусты составила 118 ц/га или 19,3% к фону ЫРКркч., столовой моркови - 102 ц/га или 20,4% к фону и столовой свеклы - 90 ц/га или 21,7% к фону. Такой же эффект наблюдался и при применении отходов газоочистительных колонок, когда у белокочанной капусты урожайность увеличилась на 124 ц/га или 20,3% к фону, у столовой моркови - на 92 ц/га или 18,4% к фону и у столовой свеклы • на 62 и/га или 15,0% к фону.
Применение компоста из бытовых отходов, содержащего в 2-7 раз больше микроэлементов, чем навоз крупного рогатого скота в овощном севообороте показал довольно высокую его эффективность. Так, прибавка урожайности белокочанной капусты составила 177-370 ц/га или 297-68,6 к контролю, столовой моркови - 55 ц/га или 8,5% к контролю и столовой свеклы - 240 ц/га или 50,8% к контролю. Сочетание органических и минеральных удобрений способствовало дальнейшему увеличению урожайности всех овощных культур севооборота,
4, З^висимРШ? КачРЯТЗ И тр?НЦРСТИ РВ9ШН9Й ПРОДУКЦИИ от видов, форм и доз микроудобрений
Правильное применение микроудобрений является наиболее быстродействующим и эффективным средством улучшения качества овощной продукции.
Исследования о влиянии доз, форм и видов микроэлементов на биохимический состав корнеплодов столовой свеклы, проведенные на двух типах почв с различной степенью их окультуренности, показали, что корнеплоды имели несколько выше (на 11-15%) содержание Сахаров и сукого
Таблица 6.
Продуктивность овоше-кормового севооборота в зависимости от применения комплексонатов на лерново-подзолистой почве, среднее за 3
года
Варианты опыта Капуста сорта Московская поздняя 9 Морковь сорта Лосиноостровская 13 Свекла сорта Бордо 237 Овес на зеленый корм Всего Прибавка
в u/ra в корм.един.
1. Фон - NPKpic*. 491 483 507 220 22113 -
2. Фон + ZnSCMIfl) 591 529 517 224 24453 2340
3. Фон + ¿пОЭДФ (0.5д) 573 537 531 286 25051 2938
4. Фон + ¿пОЭДФ (1д> 611 554 577 298 26520 4407
5. Фон + ОЭДФ (0,5д) 520 561 557 300 25194 3081
6. Фон + ОЭДФ (1д) 617, 590 644 334 28405 6292
7. Фон + ChS04(Ia) 491 517 512 261 23153 1040
8. Фон + Си ОЭДФ (0,5д) 500 524 541 240 23465 1352
9. Фон + Си ОЭДФ (1д) 590 537 542 278 25311 3198
10. Фон + C0SO4 (1д) 491 535 520 291 23751 1638
II. Фон + Со ОЭДФ (0,5д) 518 564 506 280 24284 2171
12. Фон + Со ОЭДФ (1д) 524 581 533 • 348 15818 3705
13. Фон + (NH«)» МотОм (1д) 507 562 533 261 24219 2106
14. Фон +Мо ОЭДФ (0.5x0 536 566 519 250 24323 2210
15. Фон + Мо ОЭДФ <1x0 566 559 551 273 25337 3224
НРС. ц/га 27,547.3 27,041.8 16,635,6 17,320,1
?н
вещества на аллювиальной луговой хорошо окультуренной, чем на дерново-подзолистой среднеокультуренной почве. Все формы борсодержащих микроудобреннй способствовали улучшению качества корнеплодов и практически независимо от реакции почвенной среды.
Биохимические показатели изменялись по годам в зависимости от погодно-климатических условий (осадки, температура и др.). Корреляционная зависимость биохимических показателей в корнеплодах столовой свеклы и погодный условий была высокой (г= 0,74-0,89).
Научный и практический интерес представляет влияние микроудобрений на качество овощной продукции в севооборотах. В четырех стационарных опытах с органическими, борсодержащими удобрениями, комплексонатами микроэлементов и отходами промышленных предприятий мы наблюдали изменения качества овощной продукции.
Использование органических удобрений на аллювиальной луговой почве в насыщенном овощном севообороте позволило повлиять на улучшение качества овощной продукции. Содержание сухого вещества было выше на 0,7-1,1% по сравнению с расчетной дозой полного минерального удобрения, содержание Сахаров превышало на 0,4-0,6%, превышение по аскорбиновой кислоте и каротину составило 1,2-3,0 мг%. Органические удобрения способствовали также снижению нитратов в овощной продухини на 120-180 мг/кг.
Применение борсодержащих микроудобрений в севообороте незначительно влияло на содержание сухого вещества в овощной продукции. Наибольшее увеличение содержания сухих веществ было отмечено при внесении борнзвесткового удобрения в кочанах белокочанной капусты сорта Амагер 611 -7,2% при 6,4% на фоне NPKp»c4- и в корнеплодах столовой свеклы сорта Бордо . 237 - 14% при 11,70% на фоне NPKP«4. Другие борсодержание удобрения также способствовали увеличению содержания сухого вещества, но в меньшей степени. Нами была установлена положительная корреляционная зависимость между содержанием сухого вещества в овощах и погодными условиями (г= 0,71-0,88). В накоплении Сахаров в овощной продукции мы отмечали практически такую же тенденцию, что и с сухим веществом. Максимальное содержание общего сахара, а тахже моно- и дисахаров было отмечено в варианте с применением бора в виде борнзвесткового удобрения. Количество Сахаров увеличивалось на 1,52-1,55% в
кочанах капусты Обоих сортов (на фоне 4,51 и 4.53"") и на 0,48-1,88% в корнеплодах моркови и столовой свеклы соответственно (на фоне 5,33 и 6,34%).
Корреляционная зависимость между содержанием бора в товарной продукции и биохимическими показателями на всех культурах севооборота была довольно слабой.
Виды и дозы комплексонатов микроэлементов способствовали улучшению биохимического качества овощной продукции насыщенного овошекормового севооборота на дерново-подзолистой почве (табл.7). Погодные условия также как и в других опытах с микроэлементами оказали существенное влияние на качество продукции (г= 0,76-0,91).
В кочанах белокачанной капусты наибольшее увеличение содержания сухого вещества отмечалось на вариантах с расчетными дозами комплексоната цинка и меди - 9,1 и 8,9%, соответственно, (8,6% на фона ЫРКр.«.) н на половинных расчетных дозах комплексонатов кобальта и молибдена - 9,3 и 8,8%, соответственно.
У столовой моркови мы не наблюдали резких различий м?жду видами и дозами комплексонатов и в среднем они увеличивались на 0,4-1,1% (9,2% на фоне .МРКр«,.). Такая картина наблюдалась и у столовой свеклы.
Оценивая данные о влиянии комплехсонатов на содержание Сахаров в овощной продукции севооборота, мы определили, что наибольшее их количество наблюдалось на вариантах с применением комплексонатов цннха и кобальта. Так, у белокочанной капусты в кочанах содержалось 4,65% (4,23% на фона КРКрап.) на варианте с полной расчетной дозой комплексоната цинха и 4,72% с половинной дозой комплексоната кобальта.
У столовой моркови и свеклы мы наблюдали такую же тенденцию. Содержание Сахаров в корнеплодах моркови и свеклы в варианте с комплексонатом цинка составила, соответственно, 5,78% и 8,75% (на фоне 5,53% и 7,48%, соответственно). На варианте с комплексонатом кобальта - 5,80% и 8.49%. Комплексонаты меди и кобальта незначительно влияли на накопление Сахаров в корнеплодах.
Содержание аскорбиновой кислоты в кочанах капусты и каротина в корнеплодах моркови также незначительно зависело от внесенных видов и доз комплексонатов.
Таблица 7
Влияние коыплгксонатов на качество овощной продукции в севообороте на дерново-подзолистой, среднесуглшшстой, среднеокультуренной почве (Среднее за З'года)
Варианты опыта Сухое вещество, % Обший сахар, % Витамин С и каротин, мг% Нитраты, мг/кг .
1 2 3 4 1 2 3 1 2 1 2 3 4
КФон^РКрасч. 8,6 9,2 12.4 15.2 4.23 5.53 7,48 26.6 16.0 383 145 1260 МИ)
2.Фон + гпБСЬ (1 доза) 8,0 9,7 12,5 15,0 3.86 5,81 7.80 28,3 16,5 345 128 1339 539
З.Фон + ¿лОЭДФ . (0.5 дозы) 8,4 9.5 12,4 14,8 3.85 6,00 7.87 28,4 14,7 337 147 1270 481
4.Фон + Хп ОЭДФ (1 доза) 9,1 9.7 12.7 14,9 4.65 5,78 8.75 26,6 16.5 271 133 840 493
5.Фон + ОЭДФ (0,5доз) 9,1 9,7 11,7 15,3 4.15 5,93 7.63 29.2 16.Х 343 206 1570 611
6.Фон + ОЭДФ (I доза) 8.0 9.0 12,6 15,8 3.78 5.64 7.80 25,4 15.3 421 1X5 1439 593
7.Фон + Си50<(1 доза) 8,9 9,7 13,0 14.9 4,09 5.73 Х.47 27,3 16.3 355 140 1153 493
Я.Фон + Си ОЭДФ (0,5 дозы) 8.3 9.2 12.1 15,0 4,07 5,65 7.53 26,7 16.1 412 197 1330 4X4
У.Фон + Си ОЭДФ (1 доза) 8,9 9.7 12.1 14.9 4.34 5,56 7.86 25,8 16.9 438 180 1061 473
[О.Дон + Со504 (1 доза 9.0 9.9 12,5 14,8 4,33 5.74 7,74 25.6 17.1 417 218 1074 501
1! .Фон + Со ОЭДФ (0.5 дозы) 9,3 9,6 12,7 15.1 4.72 5,80 8.49 27.1 16,0 426 160 975, 533
12.Фон + Со ОЭДФ (1 доза) 8,1 10,3 12,8 15,3 4.61 5,68 7,81 28,2 16.9 330 152 1347 506
13.Фон+ (Ы(и)вМот024 (Гдоза) 9,2 9,4 11,5 14,7 4.57 5,47 8,00 24,1 . 16.8 332 202 977 464
14.Фон + Мо ОЭДФ (0.5 дозы) 8,8 9,7 12,6 15.2 4.12 5,71 7,50 28,9 15.6 413 1?5 1076 404
15.Фон + Мо ОЭДФ (1 доза) 8,5 9,2 12,4 15,2 4,50 5.51 7,80 27,3 14.6 400 139 859 433
1- Капуста белокочанная сорта Московская поздняя 9; 2- Морковь сорта Лосиноостровская 13;
3 - Свекла сорта Бордо 237; 4 - Овес (зеленый корм)
со О
зг
Имеющиеся в литературе данные о влиянии микроэлементов на накопление нитратов в овощной продукции немногочисленные и весьма противоречивы. Данных о влиянии комплексонагов на содержание нитратов в отечественной и зарубежное литературе пока не имеется.
Наши исследования в овошном севообороте показали, что в целом комплексонаты микроэлементов имеют тенденцию к снижению содержания нитратов в овошной-продукции. но погодные условия оказывали более заметное влияние на этот процесс (г=0.73-0,81).
Наибольшее снижение нитратов в овощной продукции отмечалось на варианте с расчетной дозой комплексоната цинка, так в кочанах капусты оно снизилось на 112 мг/кг, а в корнеплодах свеклы - 420 мг/кг (при 383 мг/кг и 1260 мг/кг. соответственно, не фоне КРКр«ч )•
Комплексонат молибден* не способствовал снижению нитратов в первых двух культурах севооборота и лишь у столовой свеклы мы наблюдали значительное сокращение нитратов в корнеплодах на 184-401 мг/кг.
Использование ' отходов промышленных предприятий • виде марганецсодержащего шлама и отходов газоочистительных колонок в насыщенном овоще-кормовом севообороте практически не сказалось на изменении биохимических показателей качества овошной продукции.
Для правильной оценки действия различных доз, форм и видов микроудобрений недостаточно добиться высокой урожайности и хорошего ее качества при уборке. Для познеспелых овощных культур (капуста, морковь, свекла) очень важно обеспечить условия для хорошей сохранности этой продукции в зимний период. Наши исследования показали, что для лежких сортов овощей необходимы благоприятные почвенные условия и особый режим корневого питания, направленный на более полное созревание продукции, повышение устойчивости кочанов н корнеплодов к фитопато генным микроорганизмам в условиях зимнего хранения.
Результаты хранения столовой свеклы, выращенной на дерново-подзолистой почве при различных реакциях почвенной среды показали, что сохранность корнеплодов была хуже на почве с более кислой реакцией (рН<5,5) - 77.6%, снижение кислотности (рН>5.5) улучшало лежкостъ корнеплодов • 84,4% . Применение борсодержаших микроудобрений максимально увеличивало
зг
сохранность продукции (на 5,2-12,0%), при этом содержание болезней снизилось на 3,3-6,8%.
В полевом стационарном опыте в насыщенном овощном севообороте на дерново-подзолистой почве была проведена оценка действия борсодержащмх мнкроудобрений на лежкоспособность овощной продукции (таблица 8). Установлено, что борные удобрения положительно влияют на сохранность продукции. У белокочанной капусты наибольший выход (79,3%) при минимальных потерях от естественной убыли (1,9%) и болезней (18,8%) наблюдался на варнанте с боризвестховым удобрением. Такая, же картина наблюдалась у столовой моркови (соответственно 95,8%, 2,3% и 2.1%) и у столовой свеклы (соответственно 90,3%, 1,6% и 8,1%). Другие формы борсодержащих микроудобреннй также оказали существенное влияние на сохранность овощной продукции, выращенной в севообороте, но несколько в меньших количествах.
Р
Результаты наших исследований вошли в компьютерную программу "Хгал" (ВНИИО - Петриченко В.Н., Романова A.B., Новиков А.И., 1997г.) по прогнозированию лежкоспособности овощных культур и развитию болезней овощной продукции при длительном хранении в зависимости от условий выращивания.
Комплехсонаты микроэлементов и отходы промышленных предприятий в виде марганецсодержащего шлама. и отходов газоочистительных колонок практически не оказали существенного влияния на сохранность овощной продукции.
5, Определение рациональных способов применения МШУДРбРШЙ
Эффективность микроэлементов ивисило и от способов их применения. К рациональным приемам использования микроэлементов относятся те, при которых с наименьшими затратами можно получить наивысшие пркбавхи урожая и улучшить качество овощной продукции.
Некормовая подкормка микроэлементами является довольно эффективным способом, позволяющим уменьшить дозировку микроудобреяия к
Таблица 8
Влияние борсодержащих микроудобрений на сохранность овощной продукции, в % к исходной массе продукции. Среднее за 3 года (6,5 - 7 месяцев хранения). Почва: дерново-подзолистая средиесуглинистая
Варианты опыта Капуста белокочанная сорта Амагер 611 Морковь столовая сорта Лосиноостровская 13 Столовая свекла сорта Бордо 237
Выход товарной продукции Естественная убыль Убыль от болезней Выход товарной продукции Естественная убыль Убыль от болезней Выход товарной продукции Естественная убыль Убыль от болезней
1 Фон - Ыкрасч. 71.0 2.7 26,3 78,9 2,2 18.9 77.4 2.6 20,0
2 Фон 1 борофос • 78,2 2,5 «9.3 86,6 2,2 М.2 86.2 2.6 11,2
3 Фон 1 фосфорйто-ная мука . 78.8 2,9 18,3 86,1 2,9 11.0 86,2 2.9 10,9
4.Фон 2 -ЫРКрасч. 71,8 2,8 25,4 84,1 2,5 13,4 87,4 2.1 10.5
5 Фон 2 + боратовая мука 75.0 2,0 23.0 87,8 2.1 10.1 89,9 1.5 8,6
6. Фон 2 + борювест-ковое удобрение 793 1.9 18,8 95.8 2,3 2,1 90,3 1.6 8.1
7.Фон 2 + известь 75,8 3.1 21.1 90,8 2,8 6,4 80,7 2,5 16.8
((.Фон 2 + борная кислота 76,7 2,5 20,8 89,8 2,8 7.4 85,4 2.3 12,3
о
СО
этим значительно повысить.коэффициент их использования. Вместе с гем нелыя забывать, что потребность в отдельных микроэлементах часто проявляется на самых ранних стадиях развития растений и поэтому в ряде случаев эффективность некорневой подкормки "будет значительно ниже по сравнению с внесением микроудобрений в почву.
Вопрос о способах применения микроудобреннй является очень важным. Как уже отмечалось выше, микроэлементы, попадающие в почву, вымываются в нижние горизонты, переходят в труднорастворимые формы, поглощаются микроорганизмами, связываются гумусовым веществом почвы и т.д.
Внесение микроудобрений > почву позволяет создать определенный уровень корневого питания растений микроэлементами в течение всей вегетации. Некорневые подкормки позволяют усиливать питание растений микроэлементами ( определенные периоды вегетации растений.
Результаты наших исследований на дерново-подзолистой почве в овощном севообороте показали, что внесение в почву микроудобреннй под белокочанную капусту было более эффективны по сравнению с некорневой обработкой в фазу розетки листьев 0,03% растворами этих микроудобрений. Наибольшая прибавка 'от некорневой обработки капусты наблюдались на варианте с молибденом • 92 ц/га (18,7% к фону NPK^.) при 7S ц/га на варианте с внесением этого микроудобрсния к почву. Некорневая обработка капусты комплексонатом цинка давала достоверное увеличение урожая • 54 ц/га (11,0% к фону NPKrK4.),' но по сравнению с внесением в почву (прибавка составила 120 ц/ra или 24,4% к фону ЫРКцсч) этот способ был менее эффективным.
Применение кобальтсодержаших микроудобрений практически не оказывало влияния на урожайность белокочанной капусты независимо от способа их внесения.
Внесение медьсодержащих микроудобрений было эффективно только в почву (прибавка 99 ц/ra или 22,2% к фону NPKHci.).
На столовой моркови способы внесения микроудобрений не имели достоверных различий между собой, но в сравнении с фоном ЫРКрасч. оба способа имели математически достоверные прибавки • 54 ц/га - 107 ц/га при 483 ц/га иа фойе ЫРКрасч. Во асе годы исследований некорневая подкормка
моркови имела тенденцию к увеличению урожайности корнеплодов в сравнении с внесением мнкроудобреинн в почву.
Достоверное увеличение урожайности столовой свеклы нами отмечалось лишь на вариантах, где вносились комплексонат цинка в почву (70 ц/га или 13,8% к фону ЫРКрасч.) и проводилась некорневая обработка 0,03% раствором этого микроудобренпя (56 ц/ra или 11% к фону МРКрасч.), а также при внесеннн в почву комплексоната молибдена (48 ц/га пли 9,5% к фону ЫРКрасч.). Др\гие виды микроудобрений и способы их внесения практически не давали достоверных прибавок урожая корнеплодов столовой свеклы.
6. Эколого-агрохнмическая оценка микроэлементного состава почвы и растений при ранионалыюм применении микроу.чобреннй в овощном севообороте
Проблема определения предельно-допустимых концентрации (ПДК) ' тяжелых металлов в почве и растениях является в настоящее время предметом многочисленных исследований и успешное ее разрешение имело бы большое научное и социальное значение. Однако, полученные ПДК вряд лы смогут претендовать на универсальность и их не стоит фетишировать. Об относительности показателей ПДК в почве н растениях отмечают многие отечественные и зарубежные ученые. Существует твердое утверждение,. что более объективную оценку зап>язнения можно получить при определении в почве содержания их подвижных форм. Использование "жестких" экстрагентов. к которым относится 1,0н HCl, при определении содержания подвижных форм тяжелых металлов в почве позволяет предусмотреть размер возможного усиления их потока из почвы в растения в экстремальных условиях. Применение "мягких" экстрагентов позволяет определить условно допустимое количество тяжелых металлов.
Многочисленными исследованиями доказано, что уровень накопления тяжелых металлов в фитомассе определяется способностью почвы обеспечивать их доступность растениям, то есть зависит от ее поглотительной способности. В большей степени они накапливаются в растениях на почвах с низкой емкостью поглощения. Как правило, это легкие по механическому составу почвы, с
повышенной кислотностью, низким содержанием органического вещества. Неодинаковы по своей способности к накоплению тяжелых металлов и растения. Неравномерное распределение металлов в самом растении: корнях, стеблях, листьях и плодах, - чем обусловлено в определенной степени сравнительно высокое содержание тяжелых металлов в листовых овощах и низкое - в плодах. Таким образом, пороговая концентрация и предельно-допустимый уровень (ПДУ) содержания тяжелых металлов будет неодинаковым на разный по своим свойствам почвах и в зависимости от биологических особенностей возделываемой культуры.
Полевые исследования по определению ПДУ содержания тяжелых металлов в почве при применении различных видов микроудобрения дает наиболее объективную информацию, учитывающую условия конкретных почвенно-климатических регионов и типов почв. Накопление информации и создание банка данных позволит более точно установить ассортимент новых форм н видов мнкроудобрений, влияющих на накопление тяжелых металлов и почве и в товарной части овощной продукции.
Компост из бытовых отходов содержит в несколько раз больше микроэлементов по сравнению с навозом, в том числе свинца и кадмия, нами было проведено наблюдение по накоплению их в почве и овощных культур севооборота, но не было отмечено какой-либо тенденции в увеличении содержания тяжелых металлов в товарной части овощных культур. Результат наших наблюдений показал, что содержание тяжелых металлов в почве и растениях больше зависит от погодных условий (г= 0,79-0,93), чем от доз и видов органических удобрений.
Исследования, проведенные на дерново-подзолнстой почве в насыщенном овощном севообороте, показал, что комплексонаты микроэлементов и комплексоны, внесенные в почву и при некорневой обработке ими, не оказывали заметного влияния на содержание тяжелых металлов, как в почве, так и в растениях.
Наибольшее содержание тяжелых металлов наблюдалось в корнеплодах столовой свеклы по сравнению с белокочанной капустой и столовой морковью. Но корреляционной зависимости накопления тяжелых металлов от
Раслрдвлвни* СВИНЦА ■ оаощиых гулъгурах сеаооборота на дериошо-подзолистой среднесуглинестой почв».
КАПУСТА
Контроле МРКМС» & отжод Мл ст»оа
О'эх« . 1л«стм Окэщно
Коитрш% иркмс- гл отжа. ""оа-
□ Каоютлосы 'ЯБОтая
применяемых видов, форм, доз и способов внесения мпкроудобрении. мы не наблюдали (г= 0,27-0,36).
Отходы промышленных предприятий, вносимые в овошном севообороте в качестве мпкроудобрении, практически не способствовали увеличению тяжелых металлов в продуктивной части овошей (рнс.З). Наблюдалась небольшая тенденция к увеличению свинца в корнеплодах моркови (0,183 мг/кг) и свеклы (0,138 мг/кг) на вариантах с внесением отходов газоочистительных колонок по сравнению с вариантами, где вносились минеральные соли.-сульфат цинка и меди (соответственно 0,06-0,05 и 0,064-0,060 мг/кг сырого вещества). Внесение марганца, как в виде минеральной соли - сульфата, Так и в виде марганеисодержащего шлама, способствовало некоторому накоплению свинца и кадмия в корнеплодах и ботве столовой моркови и свеклы, но оно не превышало ПДК.
Нами не было отмечено увеличение содержания в дерново-подзолистой почве подвижных форм свинца и кадмия на вариантах, где в течение нескольких лет вносились отходы промышленных предприятии. Изменения в содержании подвижных форм тяжелых металлов больше зависело от погодных условий (г= 0,83-0,85), чем от видов и форм микроудобрений.
7. Экономическая эффективность применения микроудобрений под овощные культуры в севооборотах
Перспективность применения тех или иных видов, форм и доз микроудобрений определяется окупаемостью затрат и прибылью от их внесения. При определении экономической эффективности изучаемых микроудобрений нами учитывались прямые затраты на проведение всего комплекса работ от посадки в поле до реализации продукции после хранения.
Затраты труда исчислялись согласно технологическим картам по возделыванию и уборке овощных культур в Нечерноземной зоне России.
Стоимость макро- и микроудобрений и стоимость овощной продукции исчисляли по сопоставимым ценам 1991 года.
• Проведенный анализ позволил определить экономическую эффективность применения борсодержащих микроудобрений, комплексонатов металлов и отходов-промышленных предприятий под овощные культуры в севообороте.
Наибольший доход с I ra - 6639 руб./га и ок\паемость ил I р>6. дополнительных затрат - 27,45 рублей отмечались на варианте, где в севообороте применялись борнзвестковые удобрения по фону NPKraí.,.. а также борофоса по фону NKP„-,. соответственно 3308 рублей с I га и 14,24 рублей. Другие формы борсодержащих микроудобрений также давали высокий доход и окупаемость затрат, но они были ниже-выше указанных микроудобрений.
Из комплексонатов .микроэлементов наиболее экономически эффективными были все виды комплексонатов, вносимые в полной расчетной дозе по сравнению с фоном NPKpi«. (доход 445-1555 руб./га) и кочплексонаты цинка и медй по сравнению с минеральными солями (доход 230-910 руб./га). Из всех овощных культур севооборота столовая морковь давала наибольший доход и окупаемость затрат на вариантах с комплексонатамн микроэлементов - 78-1420 руб./га и 6,78-9,10 рублей соответственно при 440 руб./га и 4,73 рублей иа фоне NPKp,c4-
Анализ эффективности способов применения микроудобреннн показал, что цинксодержашие микроудобрения на белокочанной капусте лучше вносить в виде некорневых подкормок, а на столовой моркови и свекле - в почву. Медь - и кобальтсодержашие микроудобрения на всех овощных культурах севооборота были экономически эффективными при внесении их в почву. Некорневая обработка 0,03% раствором комплексоната молибдена овошных культур севооборота были более эффективными по сравнению с внесением молибденсодержащих микроудобрений в почву.
Отходы промышленных предприятий давали высокий доход при значительной окупаемости дополнительных затрат по сравнению с фоном NPKp.c4. и соответствующими минеральными солями. Так, на белокочанной капусте максимальный доход - 520 руб./га и окупаемость затрат 2,70 рублей были получены от применения отходов газоочиститеяьных колонок. Внесение марганецсодержашего шлама позволял получить почти такой же доход (505 руб./га), но при более высокой окупаемости затрат (3,08 рублей). У столовой моркови и свеклы мы наблюдали такую же картину, когда отходы предприятий давали более высокие доходы и окупаемость затрат, как относительно фона NPKp.cs-, так и относительно минеральных солей.
Выводы.
1. На основании результатов многолетних исследований получены новые коэффициенты для расчета доз мнкроудобрений в овощеводстве Нечерноземной зоны России, позволяющие учесть биологические особенности овощных растений, и данные по содержанию подвижных форм микроэлементов в почве, в индивидуальных вытяжках.
2. При агрохимическом окультуривании полей для восполнення запасов микроэлементов в . овощных севооборотах необходимо внесение агроэкологически-обоснованных. доз органических удобрений, в виде компоста из бытовых отходов, что обеспечивает получение запланированных урожаев овощных культур высокого качества и сохраняемости продукции. Внесение компоста не оказало отрицательного действия на экологическое состояние почвы и растений. Содержание тяжелых металлов в почве и растения не превышало предельно-допустимых концентраций (ПДК).
3. При выращивании овощных культур в севообороте на дерново-подзолистой среднесуглинестой почве в Нечерноземной зоне России наиболее эффективны борсодержащие микроудобрения. - Так, прибавка урожая белокочанной капусты сорта Амагер 611 от боризвесткового удобрения и борофоса составила 4,9 и 12,5 % соответственно, при 647 - 671 ц/га на фоне, килоустойчивой белокочанной капусты сорта Московская поздняя 9 - 15,4 - 17,6 %, при 494 - 582 ц/га на фоне, столовой моркови сорта Лосиноостровская 13-4,9 - 8,7%, при 585 - 608 ц/га на фоне и столовой свеклы сорта Бордо 237 - 10,6 - 10,4 %, при 539 -559 ц/га на фоне. На других типах почв отзывчивость овощных культур на'эти удобрения была слабее.
4. Многолетние стационарные полевые опыты * показали, что эффективность борсодержащих мнкроудобрений зависит от реакции почвенной среды, окультуренности почв и обеспеченности их водорастворимым бором. Чем выше кислотность (рН ниже 5,5), тем ниже величина прибавки урожая столовой свеклы (6,0-20,4%) и чем ниже кислотность (рН выше 5,5), тем прибавка выше (8,4- 23,6%). На менее окультуренных почвах действие
микроудобрений снижается. Так на аллювиальной луговой среднесуглинестон хорошо окультуренной почве прибавка урожая корнеплодов столовой свеклы составила 4,4-16,4%, а на дерново-подзолистой среднесуглинистой среднеокультуренной - 5,2-18,3%. Различные формы борсодержащих удобрений были более эффективны на среднеобеспеченных бором дерново-подзолистых почвах (прибавка составила 12,0-18,3 %), чем на хорошо обеспеченных аллювиальных почвах ( прибавка составила 6,2-12,4 %).
5. На всех типах изученных почв (аллювиальная луговая среднесуглинистая и дерново-подзолистая среднесуглинистая ) комппексонаты металлов н^основе комплексона ОЭДФ (оксиэтилидендифосфоновая кислота) были более эффективны по сравнению с комплсксонатами металлов на основе ДТПА (диэтилидентетрааминпентауксусная кислота). Прибавка урожая столовой свеклы на варианте Ъп ОЭДФ составляла в зависимости от типа почвы от 15.9 до 23,0%, а 7м ДТПА - от 2,2 до 5,0 X.
6. На дерново-подзолистой среднесуглинистой почве в насыщенном овощном севообороте наиболее эффективно применение комплексонатов микроэлементов в полной расчетной дозе (цинк -9 кг/га, медь -0,9 кг/га, кобальт -0,4 кг/га, молибден -1,3 кг/га) Однако отзывчивость овощных культур на них была различной. Так, белокочанная капуста лучше отзывалась на комплексонат цинка ( прибавка - 24,4 •/«), меди (20,2 %) и молибдена (15,3 %), столовая морковь - цинка ( 14,7 V* ), кобальта (20,3%) и молибдена ( 15,7 '/•), а столовая свекла -цинка ( 13,8 %) и молибдена (9,5 */•) при урожайности этих культур на фоне ( ИРК расч.) соответственно - 491 ц/га, 483 ц/га, 507 ц/га.
7. Применение отходов промышленного производства в расчетных дозах (марганецсодержащнй шлам -7,5 кг/га по марганцу и отходы газоочистительных колонок -9 кг/га по цинку) на дерново-подзйлистой среднесуглинистой почве под овощные культуры в севообороте было эффективно. Так, прибавка урожая белокочанной капусты составила 9,3-20,3%, столовой моркови - 18,4-20,4%, а столовой свеклы - 15,0-21,7% при урожайности этих культур на фоне ( ЬГРК расч,) соответственно - 611 ц/га, 500 ц/га, 414 ц/га. Использование указанных
выше отходов не приводило к накоплению тяжелых металлов, в частности свинца и кадмия в почве овощных культурах севооборота.
8. Между качеством, сохраняемостью и уровнем питания овощных культур микроэлементами существует тесная корреляционная зависимость ( г > 0.7 ). В частности выяснено, что при низкой окультуренности почв и высокой кислотности, несмотря на применяемые микроудобрения, в овошах уменьшается содержание сухого вещества, Сахаров, витамина С и каротина и уменьшается выход продукции при длительном хранении. Использование этой зависимости дает возможность программировать качество и лежкоспособность овощной продукции с помощью микроудобреннй.
9. Применение различных видов, форм и доз микроудобрений под овощные культуры в севообороте приводило к существенному снижению содержания нитратов в продукции. Наиболее сильное их снижение наблюдалось от применения борсодержащих микроудобрений и особенно бориэвесткового удобрения - у белокочанной капусты сорта Дмагер 611 на 53 мг/кг, у белокочанной капусты сорта Московская поздняя 9 на 25 мг/кг, у столовой моркови сорта Лосиноостровская 13 на 14 мг/кг и у столовой свеклы сорта Бордо 237 на 300 мг/кг по сравнению с фоном (Ы'РК расч.).
10. Применение микроудобрений в севооборотах способствовало повышению сохраняемости овощной продукции и значительному снижению развитию болезней при длительном хранении. Наибольший выход товарной продукции после хранения получен при применении борсодержащих микроудобрений: на белокочанной капусте - 75,0 -79,3%, на столовой моркови -86,6 - 95,8% и на столовой свекле - 86,2 -90,3% при 71,0%; 78,9%; 77,4% на фоне ЫРК расч. соответственно. Убыль массы от болезней у белокочанной капусты составила - 18,8-23,0%. у столовой моркови - 2,1-11,2 %, у столовой свекпы ^ 8,112,3 % при 26,3 %, 18,9 % И 20,0 % соответственно на фоне ЫРК расч.
11. Эффективность. способов применения микроудобрений зависит от биологических особенностей возделываемой культуры. Так, у белокочанной капусты и столовой свеклы наибольшая прибавка урожая получена, при
»несении микроудобреннй в почву (75-IZO ц/га), тогда как у столовой моркови внесение в почву н некорневые обработки растений давили равномачные ■ достоверные прибавки урожая корнеплодов. Способы применения микроудобрений практически не влияли на изменение биохимических показателей качества н сохраняемость овощной продукини.
12. Уровень концентрации микроэлементов в почве и растениях зависит от биологических особенностей возделываемой овошной культуры, почвенных и. погодных условий, (г > 0.7). Внесение различных видов, форм и доз микроудобреннй в меньшей степени влияют на содержание микроэлементов, (г < 0.7).
13. Исследованиями установлено. что максимальный вынос микроэлементов биологическим урожаем овощных культур наблюдается на почвах с высоким их содержанием и в большей степени зависит от величины урожая и количества микроэлементов ('растениях, чем от видов, форм и доз применяемых микроудобреннй. Среди овощных культур первое место по выносу мнкрозлементов биологическим урожаем занимает столовая свекла - 488980 г/га цинка, 115-186 г/г« меди, 2-5 г/га кобальта. 6-12 г/га молибдена, 330-440 г/га марганца и 738-856 г/га бора, а последнее белокочанная капуста - 163-304 г/га цинка, 24-33 меди, 0,4-1,2 г/га кобальта, 2,1-4,1 г/га молибдена, 234-358 г/га марганца и 83-154 г/га бора.
Применение в насыщенных овощных севооборотах микроудобрений на всех типах почв позволило иметь положительный баланс тех микроэлементов, которые вносились с микроудобрениями. С учетом их вымывания и закрепления в почве в недоступной форме их вполне хватало для создания высоких урожаев с хорошим качеством овошной продукции.
14. Установлена тесная взаимосвязь между содержанием микроэлементов в дерново-подзолистой почве в различные периоды вегетации и урожайностью столовой свеклы, что позволило разработать оптимальные уровни содержания микроэлементов этой культуры по основным фазам развития растений . В частности, оптимальное содержание в ■ почве бора в фазу интенсивного формирования корнеплода должна составтять 0,92 - 1.21 мг цинка - 4,61 • 5. 22
мг, меди - 7,52 - 8,21 мг, кобальта - 1.62 - 2.25 мг, молибдена - 0, 22 - 0,25 мг. марганца - 65 -75 мг /кг сухой почвы.'
15. Использование микроудобрений под овощные культуры в севооборотах снижало себестоимость продукции и повышало эффективность их возделывания. Наибольший доход - 6639 руб./га и высокая окупаемость 27,4 рублей на один рубль дополнительных затрат получена от применения - боризвесрсового удобрения. Второе место по эффективности занимали отходы промышленного производства соответственно 4060 - 4248 руб./га и 21,4 - 22,1 рублей в ценах 1991 года.
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ.
1. При разработке научно-обоснованной системы, удобрения расчет оптимальных доз микроудобрений необходимо проводить по методу, позволяющему учесть биологические особенности овощных культур, в частности, интенсивное нарастание биомассы растений, что обуславливает высокую требовательность к пищевому режиму почвы, а также использовать данные по содержанию микроэлементов в почве, в индивидуальных вытяжках, которые несут более точную информацию о минеральном питании растений.
2. В Нечерноземной зоне России при окультуриваний овощепригодных полей предусматривается внесение научна-обосновайных доз органических удобрений в овощных севооборотах в виде компоста из бытовых отходов и навоза КРС, как источников микроэлементов, что позволит получить овощную продукцию с высокие качеством и сохраняемостью при длительном хранении.
3. ' При возделывании овощных культур в севооборотах на овощепригодных почвах Нечерноземной зоны России4 рекомендуется применение новых видов и форм микроудобрений - борофоса, боризвесткового удобрения, комплексонатов цинка, меди, кобальта и молибдена в полных расчетных дозах. Некорневую обработку овощных культур целесообразно
проводить комплесонатами цинка и молибдена 0,03% раствором при расходе жидкости 600 л/га. ■
4. Отходы промышленных предприятий - марганецсодержащий шлам (содержащий марганец ) и отходы газоочистительных колонок ( содержащие цинк и медь ) могут использоваться, как микроудобрения под овощные культуры в севооборотах при этом увеличивается урожайность овощей с хорошим качеством и сохраняемостью полученной продукции, что позволит решит проблему ассортимента микроудобрений, утилизации отходов и охраны окружающей среды.
5. В овощеводческих хозяйствах Нечерноземной зоны России рекомендуется использовать разработанные показатели для определения оптимальных доз микроудобрений под овощные культуры, позвоаяющие быстро рассчитать научно-обоснованные дозы с учетом уровня обеспеченности почв подвижными формами микроэлементов и содержание усвояемого элемента в удобрениях.
Опубликованные работы по теме диссертации.
1. Изменение агрохимических свойств почвы под влиянием удобрений. //Удобрение овошных культур • открытом грунт -М.: НИИОХ. -1978. - т. 10, -с. 16-24. (с соавторами).
2. Влияние удобрений на качество и лежкость капусты. //Картофель и овощи. -1979, -Ы 2, -с.24-26. (с соавторами).
3. 'Влияние совместного применения компоста из бытовых отходов и минеральных удобрений на урожай, качество и лежкость белокочанной капусты. //Повышение сохраняемости овощей. -М.: НИИОХ, -1979, - т.М, -с.73-78. (с соавтором).
4. Влияние удобрений на урожайность и качество поздней капусты в условиях пойменной луговой почвы. IIСб. статей молодых ученых и аспирантов. -М.: НИИОХ, -вып.9. -1979, -с. 15-17.
5. Влияние компоста из бытовых отходов на урожай и качество белокочанной капусты. //Картофель и овощи. -1980, -М7. -с.24-28.
6. Использование компоста из бытовых отходов при выращивании белокочанной капусты. //Пути интенсификации картофелеводства, плодоводства' и овощеводства . -Минск. -1981. -ч.11. -с.43-48.
7. Применение компоста из бытовых отходов под белокочанную капусту. //Вопросы теории и практики повышения плодородия почв. -М.: Наука . -1981. • с.29-35.
8. Система удобрений в овошном севообороте на пойменной почве под овощные культуры. //Рекомендации для внедрения в производство.- М.: 1981. -39с. (с соавтором).
10. Влияние органических и минеральных удобрений и плодородие пойменной почвы, урожай и качество овощных культур. //Законченные научно-исследовательские работы по овошеводстяу. -М.: НИИОХ. -1981. -с. 1-5-21. (с соавторами).
11. Хранение и качество капусты, выращенной при повышенных дозах фосфорно-калийных удобрений и компостов из бытового мусора. //Законченные научно-исследовательские работы по овощеводству. -М.: НИИОХ. -1981. -с.1519. (с соавторами).
12. Влияние микроудобрений на урожай и качества позлней капусты на пойменной луговой почве. //Бюллетень ВИУА. -1981. ^56,-с.29-33.
13. Применение навоз и компост из твердых бытовых отходов под овошные культуры на пойменной почве. //Использование органических удобрений в сельскохозяйственном производстве. -М.: НИИОХ. - 1981. -<.15-19. (с соавторами).
15. Компост из бытовых отходов источник микроэлементов под капусту. /Тр. НИИОХ. -М.: 1982. -с.26-29.
16. Влияние удобрений на урожайность и качество белокочанной капусты. //Проблемы повышения эффективности орошаемого овошеводства. -Астрахаиь.
1983. -с.П-15.
17. Использование компоста из бытовых отходов под овошные культуры. //Рекомендации. -М.: 1983. -35с. (с соавторами).
18. Применение удобрений под капусту белокочанную на пойменной луговой почве. /Яр. НИИОХ. -М.: 1983..-с.33-36, (с соавторами).
19. Применение минеральных н органических удобрений при возделывании капусты. //Сб. докл. молодых ученых Московской обласга. -М.:
1984. -с. 36-39.
20. Повышение окупаемости удобрений • овощеводстве Нечерноземной зоны РСФСР. //Сб-доют. Всесоюзн. совещ. Географ, сети с удобрениями. Горький. 2-6 июля. -1984. -ч.1. -с.36-39. (с соавторами).
21. Повышение урожайности, качества и сохраняемости белокочанной капусты в зависимости от норы минеральных удобрений. //Доклады ВАСХНИЛ. •1985. -М5. -с.36-40. (с соавторами).
22. Диагностика лежхостн овощей в зависимости от содержания в них питательных элементов. //Совершенствование системы диагностики тгганмя с/х растений. -М.: 1985. -с.39-44.
23. Нормативы для определения потребности сельского хозяйсп в удобрениях. -М.: 1985. -ч.П. -с.56-69. (с соавтором).удобрений и компостов из бытового мусора. //Законченные научно-исследовательские- работы по овощеводству. -М.: НИИОХ. -1981. -с.1519. (с соавторами).
24. Нормативные показатели выноса и коэффициенты использования питательных веществ с/х культурами из удобрений и почвы. -М.: 1986. - с.101-102. (с соавтором).
25. Сохраняемость столовых корнеплодов, выращенных на аллювиальной почве при различных дозах, соотношениях и способах внесения удобрений. //Особенности технологии выращивания и хранения овощей. -М.: 1986. -с.37-46. (с соавторами).
26.' Удобрение овощных культур. //Справочное руководство. -М.: Лгропроиздат. -1986. -207с. (с соавторами).
27. Агротехнически« приемы снижения содержания нитратов в овощной продукции на пойменных почвах Нечерноземной зоны. //Рекомендации. - М.:
1987. -с.36. (с соавторами).
28. Интенсификация овощеводства Нечерноземной зоны. -М.: Россельхозиздат. -1987. -87с.
29. Применение микроудобрений н приусадебных и садовых участках.-М.: Агропромиздат. -1988. -41с. (с соавторами).
30. Применение комплексонатов под свеклу столовую, //третье Всесоюзное совещание по химии и применению комплексонатов металлов. -Челябинск. •
1988. -с.250-257. (с соавторами).
31. Чем кормят почву? //Приусадебное хозяйство. -1988. -N6. -с.14-16. (с соавторами).
32. Использование микроудобрений иа пойменной оторфованной почве. //Применение удобрений под овошные культуры в открытом и защищенном 1рунте. -М.: 1988. -с.84-88. (с соавтором).
33. Рекомендации по применению агротехнических приемов снижения ннтратав'в овощной продукции открытого грунта в Московской области. -М.: 1988. -48с. (с соавторами).
34. Как влияют бораты и« урожай? //Картофель и овоши. -1989. -МЗ. с. 1518. (с соавторами).
35. Внешняя среда и нитраты. //Химизация сельского хозяйств . -1989. - N8. -с. 16-18. (с соавторами).
36. Использование борных удобрений в овощеводстве. //Влияние удобрений на урожай овощных культур. -М.: Ц.НСНПнР. -1989.-серия 4. -вып.1. -с.39-48. (с соавторами).
37. Удобрение овощных и бахчевых культур на приусадебном участке. -М.: Агропромнэдат. -1989. -159с. (с соавтором).
38. Применение микроудобрений в интенсивном овощном севообороте на дерново-подзолистой почве Московской' области.//Совершенствование перспективного ассортимента микроудобрений. -М.: 1990. -с.47-50. (с соавтором).
39. Борсодержащие удобрения в интенсивном овощном севообороте. //Удобрение и качество овощных культур. -Вильнюс. -1990. -с.39-44. 44. Применение комплексонатов под белокочанную капусту. //Удобрение и качество овошных культур. -Вильнюс. -1990 -с.11-12. (с соавтором).
40. Влияние микроудобрений на качество овошей. //Химизация сельского хозяйства. -1990. -N4. -с.24-28. (с соавтором).
41. Рациональное применение микроэлементов ■ интенсивном овощном севообороте. //Перспективы создания экологически чистых технологий возделывания с/х культур. -Ленинград. -1990. -с.36-48.
42. Перспективы использования микроудобрений под овощные культуры. //Завершенные научно-исследовательские работы по овощеводству. -М.: НИИОХ. -1990. < 84-91. (с соавтором).
43. Применение микроэлементов под свеклу столовую. //Химизация сельского хозяйства. -1991. -ИЗ. -с.43-46. (с соавторами).
44. Влияние борсодержаших удобрений на сохраняемость овошных культур. //Научные основы прогрессивных технологий хранения и переработки сельхозпродукции. -М.: 1995. -с. 139-150. (с соавтором).
45. Применение микроэлементов в овощеводстве . // Справочное руководство. -М: Агропромиздат. - 1997, - 256с: (с соавторами), (в печати).
- Петриченко, Владимир Николаевич
- доктора сельскохозяйственных наук
- Москва, 1997
- ВАК 06.01.06
- Применение микроудобрений и регуляторов роста растений на столовых корнеплодах
- РАЦИОНАЛЬНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В ОВОЩЕВОДСТВЕ НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ РОССИИ.
- Регуляторы роста, микроэлементы и минеральные удобрения как экологические факторы в технологии выращивания моркови в Северном Зауралье
- Приемы повышения качества корнеплодов столовой моркови на аллювиальных среднесуглинистых почвах Нечерноземной зоны
- Микроэлементы в черноземах выщелоченных лесостепи Кузнецкой котловины и их влияние на продуктивность и качество яровой пшеницы