Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

РОЛЬ КАЛЬЦИЕВЫХ УДОБРЕНИЙ В ПОВЫШЕНИИ УРОЖАЙНОСТИ РИСА НА ЛУГОВО-ЧЕРНОЗЕМНЫХ ПОЧВАХ ПРАВОБЕРЕЖЬЯ Р. КУБАНИ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "РОЛЬ КАЛЬЦИЕВЫХ УДОБРЕНИЙ В ПОВЫШЕНИИ УРОЖАЙНОСТИ РИСА НА ЛУГОВО-ЧЕРНОЗЕМНЫХ ПОЧВАХ ПРАВОБЕРЕЖЬЯ Р. КУБАНИ"

Л-33393

На правах рукописи

Азарян Карен Погосович

РОЛЬ КАЛЬЦИЕВЫХ УДОБРЕНИЙ В ПОВЫШЕНИИ УРОЖАЙНОСТИ РИСА НА ЛУГОВО-ЧЕРНОЗЕМНЫХ ПОЧВАХ ПРАВОБЕРЕЖЬЯ р. КУБАНИ

Специальность 06.01.04 - агрохимия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Краснодар - 2004

Работа выполнена в Кубанском государственном аграрном университет

доктор биологических наук, профессор Щеуджен А.Х.

Заслуженный деятель науки РФ, лауреат Государственной премии РФ, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Серпухов »тли 1СА.; ;

кандидат сельскохозяйственных наук Шхяпацев А.К.

Всероссийский научно-исследовательский институт риса ,

Зашита состоится марта 2004 г. в9ч назаседании диссертационного Совета Д 220.038,03 при Кубанском государственном аграрном )пниверситете по адресу: 350044 г. Краснодар, ул. Калинина, 13;

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Кубанского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан " - * 2004 г.

те в 2001-2003 гг. Научный руководители:

Официальные опцопенты: Ведущее предприятие:

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. Рис является важнейшей продовольственной культурой - им питается более 3-х млрд. чел. и обеспечивается более 30 % пищевых калорий, потребляемых человечеством. В рисоводстве занято более 50 % трудовых ресурсов аграрного сектора планеты. В настоящее время посевы его размещены в 112 странах на площади 147 млн. га, годовое производство зерна в мире составляет свыше 500 млн.т. Спрос нз рис ежегодно возрастает, и по прогнозу ФАО к 2020 г. он составит 781 млн.т, превысив на 2-3 % спрос на пшеницу. Ожидаемое производство риса - 750 млн.т к 2020 г. - полностью спрос на него не сможет удовлетворить (Харитонов Е.М., 2003). Это неминуемо приведет к росту цен на импортируемый рис. Уже в настоящее время производство рисовой крупы на одного россиянина в год составляет 1,6 кг, в то время как сложившаяся норма потребления равняется 4 кг. В России имеется все необходимое (поч-венно-климатические условия, наличие современных рисовых оросительных систем, квалифицированные специалисты) для производства риса в количествах, полностью удовлетворяющих потребности нашего населения. Наряду с политическими и экономическими аспектами, в решении этой проблемы ведущая роль принадлежит науке.

Одним из факторов, обеспечивающих рост урожайности и качества зерна риса, является оптимизация условий питания растений путем использования агрохимических средств. К числу важнейших для питания растений риса элементов относится кальций. Физиологические функции этого элемента весьма разнообразны, и растениям риса кальций необходим в течение всего вегетационного периода. Хота эффективность применения кальциевых удобрений на посевах риса доказана, широкое их использование сдерживается отсутствием рекомендаций по технологии применения, учитывающих региональные особенности и специфику возделываемых сортов. До сих пор не выясненными остаются оптимальные нормы и способы их внесения. Разноречивы имеющиеся сведения по их влиянию на рост, развитие, химический состав и фотосинтетическую деятельность растений риса. Также недостаточно разработан вопрос об эффективности различных соединений кальция на посевах риса.

В связи с этим исследования, проведенные для выявления оптимальных параметров применения кальциевых удобрений на посевах

ЦНБ МСХА

1Ы

риса, их влияния »а урожайность и качество зерна, весьма актуальны в данный момент и на дальнейшую перспективу и имеют существенное значение для повышения эффективности рисоводства на Кубани.

Цель исследований. Исследования проводились с целью изучения влияния кальциевых удобрений на рост, развитие, урожайность и качество зерна риса при его возделывании на лугово-черноземных почвах Кубани. Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- изучить влияние обработки посевного материала кальцием на посевные качества и полевую всхожесть семян при различных водных режимах рисового поля;

- установить воздействие различных форм кальциевых удобрений на рост, развитие и продуктивность растений риса, а также потребление элементов минерального пихания;

- выявить изменение фотосинтетической деятельности растений риса под влиянием кальция;

- установить оптимальные нормы и формы кальциевых удобрений, обеспечивающие повышение продуктивности посевов риса;

- определить влияние кальциевых удобрений на качество урожая риса;

- дать экономическую оценку различным формам кальциевых удобрений при их использовании для предпосевной обработки семян.

Научная новизна и практическая значимость работы состоит в том, что в результате проведенных исследований доказана высокая эффективность применения кальциевых удобрений при выращивании риса на лугово-черноземных почвах Кубани. Установлены оптимальные нормы их применения, а также формы соединений кальция, обеспечивающие повышение полевой всхожести семян и урожайности зерна риса.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы были доложены, обсуждены и подучили одобрение специалистов на ежегодных заседаниях кафедры агрохимии Кубанского государственного аграрного университета (2001-2003 гг.), конференции "Экология, почва, город" (Краснодар, 2003). Основные результаты, изложенные в диссертации, опубликованы в 5 работах.

Объем работы. Диссертация изложена на 132 страницах машинописного текста, состоит из введения, 8 глав, выводов, предложений производству и списка литературы, включающею 129 наименований.

2. УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Опыты проводились на рисовой оросительной системе ПСХ "Красноармейский" им. А.И. Майстренко, расположенном в 50 км юго-западнее г. Краснодара. Объектами исследований служили сорт риса Лиман и кальцийсодержащие соединения.

Погодные условия в годы проведения исследований были благоприятными для выращивания риса и позволяли получить достоверные и объективные данные по влиянию кальция на урожайность и качество зерна риса.

Опытные посевы размещались на лугово-черноземной почве, которая средне обеспечена азотом, а также подвижными формами фосфора; содержание обменного калия повышенное. Содержание в ней обменного кальция составляет 36,6 мг-эквЛОО г. Реакция почвенного раствора нейтральная.

Обработку семян проводили путем их инкрустации сульфатом (СаЗОД хлоридом (СаС1г) и перекисью (СаОг) кальция в количестве 2,5; 5,0; 7,5; 10,0 и 12,5% от массы семян. Для прилипания использовали смесь крахмального клейстера и ПВА (1:1). Контролем служили семена, инкрустированные крахмальным клейстером и ПВА в соотношении 1:1. Энергию прорастания и лабораторную всхожесть определяли в соответствии с ГОСТом 10968-88, дружность и скорость прорастания рассчитывали путем ежедневного подсчета проросших зерновок (Шеуджен А.Х., Алешин Н.Е., Авакян Э.Р. и др., 1995), силу начального роста - по ГОСТу 12040-85.

Полевые опыты закладывались в 4-х кратной повторности на делянках площадью 25 м2, учетная - 20 м2, размещение вариантов рен-домизированное, Предшественник - оборот пласта многолетиях трав. Посев проводился в оптимальные сроки, семенами I класса, рядовым способом на глубину 1,5-2, см, с нормой высева 7 млн. всхожих зерен на 1 га. Исследования проводились на двух режимах орошения - постоянном и укороченном. При укороченном режиме орошения для борьбы с просовндными сорняками применяли гербициды. Агротехника в опыте общепринятая для данной зоны и соответствовала рекомендациям ВНИИ риса.

КальциЙсодержащие удобрения применялись на фоне ^-¡оРво^.. Азотные удобрения вносили в два приема: 2/3 дозы до посева и 1/3 в подкормку в фазу кущения; фосфорно-калнйные удобрения - полной дозой до посева. Кальциевые удобрения применяли путем инкруста-

ции семян из расчета 10 % кальция от их массы. В качестве кальциевых удобрений использовали сульфат, хлорид и перекись кальция, содержащие соответственно 29,4 %, 36 % и 55,6 % д.в.. Фенологические наблюдения проводились в соответствии с рекомендациями ВНИИ риса. В фазу всходов и перед уборкой риса проводили учет густоты стояния растений путем подсчета их количества на 2-х параллельных рядках длиной 83,3 см, поделяночно в четырехкратной повторности (Абдужаббаров З.И., МестерИ.М., Багдасаров А.Г., 1988). В фазы кущения, выметывания и молочно-восковой спелости зерна с каждой делянки отбирали по 25 растений для определения их линейных размеров, площади ассимиляционной поверхности листьев, сухой биомассы и содержания азота, фосфора и калия. Уборку в опытах осуществляли прямым комбайнированием.

С целью выявления воздействия кальция на структуру урожайности был выполнен биометрический анализ растений. В фазу полной спелости риса поделяночно отбирали по 25 растений. У них измеряли высоту растений, длину метелки, определяли массу зерна с метелки, а также рассчитывали пустозерность и массу 1000 зерен (Сметании А.П., Дзюба В.А., Апрод А.И., 1972).

Высоту растений и длину корней определяли путем промеров, сухую биомассу наземной части и корней - гравиметрически после 6-ти часового высушивания при температуре 105 °С; площадь листьев -методом высечек; чистую продуктивность фотосинтеза - по изменению прироста биомассы растений, образуемой за учетный период с 1 м2 листовой поверхности за сутки по Ничипоровичу (Ничипоро-вич A.A., Строгова Л.Е., ЧмораСН., 1961); содержание общего азота, фосфора и калия в растениях определялось из одной навески по методике Куркаева в модификации Щукина (Щукин М.М., 1985), кальция - по методу АЛ. Бадагянц (Куркаев В.Т., Шеуджен А.Х., 2000).

Зерно, полученное в полевых опытах, прошло технологическую оценку. Определяли содержание белка по ГОСТу 10846-91, крахмала - по ГОСТу 10845-76, зольность - по ГОСТу 10847-74.

Полученные экспериментальные данные подвергали математической обработке дисперсионным методом (Доспехов Б.А., 1985). Расчет экономической эффективности различных способов применения магниевого удобрения под рис проводили по методике Краснодарского филиала Всероссийского научно-исследовательского и про-е ктно-техноло гического института сельского хозяйства (Эй-серт Э.Х., Хомутов Ю.В., Эйсерт В.Э. и др., 1984).

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

3.1. Рост и развитие растений риса при применении кальцийсодержашнх удобрений

3.1.1. Прорастание и полевая всхожесть семян риса

Выявлено положительное влияние обработки семян риса кальцием на их прорастание (табл. 1). Достоверное увеличение энергии прорастания отмечено при воздействии на семена включенными в опыт соединениями элемента. При этом положительный эффект наблюдался при разных нормах, а именно 7)5-10,0 % от их массы по д.в. для сульфата, 5,0-12,5 %-хлорида и 7,5-10,0 %- перекиси кальция.

Таблица 1- Влияние обработки семян кальцием на их прорастание

Вариант Энергия прорастания, % Дружность прорастания, шт./сут. ---- Скорость прорастания, сут. Всхожесть, %

Сульфат кальция, Са804

Контроль 73,0 11,6 3,6 95,0

Са 2,5% 73,5 12,7 3,5 95,0

Са 5,0% . 74,0 13,1 3,4. 96,0

Са 7,5% 75,0 13,6 зд 96,5

Са 10,0% 75,5 13,7 3,2 96,5

Са 12,5% 74,5 13,0 3,3 96,0

НСРо* 1,9 2,0 0,2 1,5

Хлорид калмтя, СаС12

Контроль 73,0 11,6 3,6 95,0

Са 2,5% 74,0 12,4 3,5 96,0

Са 5,0% 75,5 13,9 3,2 97,5

Са 7,5% 76,5 14,0 зд 98,5

Са 10,0% 76,0 14,5 3,1 99,0

Са 12,5% 75,5 13,8 3,3 97,5

НСРоз 2,1 1,9 0,3 1,8

Перекись кальция, СаО]

Контроль 73,0 11,6 3,6 95,0

Са 2,5% 73,5 12,0 3,5 96,0

Са 5,0% 74,5 13,9 3,4 96,5

Са 7,5% 75,5 14,3 3,3 97,5

Са 10,0% 75,5 14,3 3,3 98,0

Са 12,5% 74,0 14,0 3,4 97,5

НСР05 1,9 2,1 0,2 1,9

Энергия прорастания семян при этом повышалась по сравнению с контролем соответственно на 2,5 %, 2,5-3,5 и 2,5 %. Наибольшее увеличение энергии прорастания отмечено при инкрустации семян 10 % СаЗО* и 7,5 % - СаС12 и Са02. Повышение энергии прорастания происходило вследствие сокращения на 0,1-0,5 сут. в зависимости от варианта опыта времени прорастания семени, а также увеличения на 0,4-2,9 шт./сут. дружносга прорастания.

Обработка семян кальцием положительно сказывается на их лабораторной всхожести, которая в зависимости от используемого со-. единения и нормы внесения возрастала по сравнению с контролем на 1,0—4,0 %. При использовании сульфата и пероксида кальция положительный эффект отмечен в диапазоне норм 7,5-10,0 %; хлорида кальция - 5,0-12,5 %, а максимальное повышение посевных качеств наблюдалось при инкрустации семян Са304 в количестве 10,0% от их массы, СаС1 и СаОг - 7,5-10,0 %.

Обработка семян кальцием оказывает влияние на их силу роста. Наибольшее положительное воздействие вне зависимости от формы соединений кальция оказывают нормы 10 % кальция от массы посевного материала. В наибольшей степени этот показатель качества: семян улучшается под вбздействием перекиси кальция. ЭТо выражается в формировании проростками самого длинного ростка, содержащего наибольшее количество сухого вещества.

Улучшение посевных качеств семян обусловило повышение полевой всхожести и выживаемости растений, которые увеличивались соответственно на 0,7-14,8 и 0,5-1,9 % в зависимости от используемого соединения кальция (табл. 2). Эффективность предпосевной обработки семян определялась не только соединением элемента, но и способом орошения.

Таблица 2 - Полевая всхожесть семян н выживаемость растений

риса при обработке посевного материала кальцием, %

Вариант Укороченное затопление Постоянное затопление

всхожесть выживае- всхожесть выживае-

семян мость растений семян мость растений

Контроль 35,7 76,4 21,7 88,8

СаСЬ 37,8 77,8 23,0 89,4

СаЙО* 37,1 78,3 22,4 90,0

Са02 38,9 76,9 36,5 89,5

НСР« 2,0 1,9 2,1 . 2,0

В наибольшей степени увеличению полевой всхожести семян способствует их обработка перекисью кальция, затем хлоридом и сульфатом кальция. Эффективность последних двух соединений выше при укороченном затоплении, а перекиси кальция, наоборот* при постоянном затоплении - всхожесть семян на 14,8 % превосходит контроль и соответственно на 13,5 и 14,1 % варианты с обработкой хлористым и сернокислым кальцием. Преимущество перекиси кальция в условиях постоянного затопления связано с обогащением верхнего слоя почвы кислородом, выделяющимся при его взаимодействии с водой, что значительно снижает гипоксию проростков риса и обеспечивает формирование более густых всходов за счет лучшей полевой всхожести и выживаемости растений. При укороченном режиме орошения семена риса в значительно меньшей степени страдают от гипоксии, но и в этом случае повышение полевой всхожести при использовании перекиси на 1,1-1,8 % больше, чем от СаС12 й Са!Ю4. Воздействие обработки семян капьцийсодержащими соединениями на выживаемость растений незначительно.

3.1,2. Рост и развитие растений при предпосевной обработке семян кальцием

Положительное влияние кальция на рост растений риса проявлялось уже в фазу кущения, когда отмечено увеличение их высоты по сравнению с контролем на 2,3-4,0 см при укороченном затоплении и на 3,052 см - при постоянном. В последующие фазы развития эти различия сохранялись. Наибольшей высотой характеризовались растения риса на варианте с сульфатом кальция. В выметывание они были выше контрольных на 6,5 и 8,4 см при укороченном и постоянном затоплении соответственно, а в фазе молочно-восковой спелости зерна - на 6,6 и 7,4 см. Достоверное увеличение высоты растений происходило при обработке семян сульфатом кальция, а при выращивании в условиях постоянного затопления - еще и перекисью этого элемента.

Обработка посевного материала кальцием способствовала большему накоплению растениями сухого вещества. В фазу кущения сухая масса растений, полученных из семян инкрустированных кальций-содержащими соединениями, при укороченном режиме затопления была выше, чем у контрольных - на 31,5-39,1 %, а при постоянном затоплении - на 13,8-15,5%. В дальнейшем в ходе развития риса в

обоих опытах различия несколько сглаживались: в фазе выметывания они не превышали 8,9 %, но к молочно-восковой спелости зерна, когда происходит наиболее интенсивное накопление сухого вещества в результате налива зерновок, растения, получившие дополнительно кальций, имели заметно большую сухую массу по сравнению с контрольными. При этом существенных различий по влиянию на этот показатель различных форм кальциевых соединений не обнаруживается.

Обработка посевного материала кальшйсодержащями соединениями улучшала рост корней риса в длину, которая при укороченном затоплении в фазе кущения была на 1,2-2,3 см, а при постоянном - на 1,5-2,6 см или на 4,4-8,4% и 6,6-11,4% соответственно больше, чем у контрольных. В период кущение-выметывание различия между вариантами и контролем сохранялись. При обоих изучаемых режимах орошения достоверных различий: во влиянии изучаемых форм кальциевых соединений не отмечалось.

При обработке посевного материала кальцием число корней, образованных на одном растении, увеличивалось во все фазы вегетации риса. При укороченном затоплении их количество увеличивалось по сравнению с контролем в фазу кущения на 3,1-3,9 шт., а при постоянном - еще значительнее - 6,5-8,3 шт. Наибольший рост этого' показателя при обоих режимах орошения отмечен при использовании сульфата кальция. В последующем при постоянном затоплении различий по числу корешков на растении не наблюдается, а при укороченном -у растений из обработанных семян отмечено их увеличение по сравнению с контролем в фазу выметывания на 17,6-21,0 шт., причем эффективность различных соединений кальция была примерно одинаковой и достоверных различий в их влиянии не обнаруживалось.

Наряду с увеличением длины и количества корней под влиянием предпосевной обработки семян происходило усиление интенсивности накопления ими сухого вещества. В фазе кущения этот показатель у растений из обработанных семян при выращивании на укороченном затоплении был выше на 42,9-59,5 %, при постоянном - на 32,1-47,2 %, а лучшие результаты обеспечивало применение сульфата кальция. В последующие фазы вегетации эти различия сохранялись. По воздействию на накопление сухого вещества в корнях риса кальциГ)содержащие соединения существенно не различались.

3.2. Минеральное питание растений при предпосевной обработке семян риса кальцием

Предпосевная обработка семян риса кальцийсодержашнми соединениями обеспечила более высокое содержание одноименного элемента в вегетативных органах риса (табл. 3). При этом степень воздействия практически не зависела от условий орошения и химической природы используемых кальциевых соединений. Так, при укороченном затоплении его содержание в надземных вегетативных органах в кущение было выше ни 0,06-0,07 %, в выметывание - на 0,07-0,08 %. При постоянном затоплении эта величина в оба срока наблюдения составляла 0,08-0,09 %. В фазу созревания зерна она была незначительно ниже и равнялась при первом режиме орошения 0,05-0,07 %, при втором - 0,05-0,06 %. На содержании кальция в зерне риса обработка посевного материала отражалась несущественно. В корнях риса достоверное увеличение его количества отмечено только в кущение; в последующие фазы вегетации влияние предпосевной обработки семян кальцием было несущественным.

Таблица 3 - Динамика содержаний кальция в растениях риса при предпосевной обработке семян различными соединениями этого элемента, % сухой массы

Надземные органы Корни

Вариант кущение выметывание созревание кущение выметыва- созревание

вегетативная масса солома зерно ние

Укороченное затопление

Контроль 0,26 0,27 0,30 0,09 0,24 0,26 0,27

СаСЬ 0,32 0,34 0,36 0,10 0,26 0,27 0,28

СаБ04 0,33 0,35 0,36 0,11 0,26 0,27 0,29

Са02 0,32 0,35 0,37 0,10 0,27 0,26 0,28

Постоянное затопление

Контроль 0,22 0,24 0,29 0,08 0,22 0,24 0,26

СаС12 0,30 0,32 0,34 0,10 0,24 0,25 0,26

СаБОд 0,31 0,33 0,35 0,09 0,25 0,26 0,27

Са02 0,30 032 0,35 0,10 0.26 0,25 0.27

Предпосевная обработка семян риса кальцием оказала воздействие на потребление и утилизацию азота растениями. Так, в фазу кущения количество этого элемента в надземных органах растений из вариантов с применением указанного агроприема превышало таковое в контроле при укороченном затоплении на 0,17-0,30 %, при постоянном - на 0,17-0,22 %, а в фазу выметывания - 0,5 5-0ДО и 0,120,17 % соответственно. В соломе в вариантах с использованием калышйсодержащих веществ, напротив, доля азота несколько ниже, чем на контроле, что свидетельствует о более интенсивном оттоке ассимнпятов в зерновки (табл. 4). Содержание азота в зерне риса с растений из обработанных кальцием семян составляет 1,26-1,28 % , что выше, чем на контроле, на 0,08-0,10%. При обоих режимах орошения максимальное количество азота в зерне отмечено при обработке семян СаБО*. На накопление азота в корнях растений риса предпосевная обработка семян кальцийсодержащими соединениями влияла в небольшой степени.

Таблица 4 -Динамика содержания азота в растениях риса при обработке семян кальцием, % от сухой массы

■ Фаза вегетации

Вариант кущение выметывание молочно-восковая спелость зерна

корни листья корни листья+ стебли зерно

Укороченное затопление

Контроль 1,48 3,05 0,82 2,74 0,71 0,72 1,18

СаСЬ ио 3,25 0,88 2,89 0,72 0,71 1,26

Са304 1,53 3,36 0,90 2,94 0,73 0,70 1,27

СаО* 1,51 3,22 0,89 2,91 0,73 0,71 1,26

Постоянное затопление

Контроль 1,45 2,95 0,80 2,70 0,72 0,72 1,18

СаСЬ 1,48 3,12 0,84 2,82 0,73 0,69 1,26

Са804 1,51 3,17 0,86 2,87 0,74 0,68 1,28

Са02 1,50 3,14 0,85 2,84 0,73 0,70 1.26

Предпосевная обработка семян риса кальцием слабо влияла на накопление фосфора в вегетативных и генеративных органах. В фазы кущения и выметывания в таких вариантах содержание фосфора в надземных органах превышало контроль при укороченном затопле-

НИИ на 0,06-0,08 %, при постоянном - на 0,08-0,12 %. При этом следует отметить, что существенных различий по содержанию фосфора у растений, полученных из обработанных семян, не выявлено. В фазу созревания в таких вариантах отмечена более низкая по сравнению с контролем концентрация данного элемента в вегетативных органах и более высокая - в зерне. Однако следует отметить, что эти различия были ниже ошибки анализа, т. е. можно говорить лишь о тенденции повышения накопления фосфора в зерновках риса в результате действия предпосевной обработки семян кальцием. При обоих режимах орошения наибольшее количество фосфора в надземных органах растений накапливалось в случае применения СаБО*. По влиянию изучаемых соединений кальция на содержание фосфора в корнях растений риса существенных различий между ними не установлено, отмечено лишь слабо выраженное преимущество Са504.

При укороченном затоплении доля калия в тканях вегетативных органов риса под воздействием изучаемого агроприема увеличилась в кущение на 0,14-0,16%, в выметывание и созревание — на 0,08-0,10 %. При постоянном затоплении разница между контролем и вариантами с применением кальциевых соединений равнялась в кущение 0,12-0,14 %, в выметывание 0,06-0,08 %, в фазу созревания 0,08-0,09 %■ При этом в первом случае отмечено некоторое преимущество обработки сульфатом кальция, а во втором - перекисью кальция. Вместе с тем следует отметить, что только в фазу кущения разнила между вариантами с обработкой соединениями кальция и контролем превышала точность анализа. В остальные сроки отбора выявлена лишь тенденция роста накопления калия в результате влияния изучаемого агроприема. Посев обработанными кальцием семенами способствовал повышению по сравнению с контролем содержания калия в зерне риса на 0,03-0,04 %. При этом воздействие всех испытуемых соединений кальция было практически равнозначным и не зависело от режима орошения. Предпосевная обработка семян риса кальцийсодержащими соединениями слабо повлияла на накопление калия в корнях растений.

3Л. Фотосинтетический аппарат и чистая продуктивность фотосинтеза при предпосевной обработке семян кальцием

Предпосевная обработка семян риса кальцием способствовала формированию большей ассимиляционной поверхности у растений (табл. 5). В зависимости от соединения кальция она превышала контроль в фазу кущения на 8,7-10,6 см2/раст., в выметывание - на 13,1-16,7, в молочно-восковую спелость зерна - на 15,119,4 см2/раст. и при укороченном затоплении на 9,7-10,3, 7,6-9,1 и 11,9-14,0 см2/раст. соответственно.

Таблица 5 - Площадь листьев и чистая продуктивность фотосинтеза растений риса при предпосевной обработке семян кальцием

Укороченное затопление Постоянное затопление

Вариант кущение выметывание молочко-восковая спелость зерна кущение выметывание модочно-восковая спелость зерна

Площадь листьев, см /растение

Контроль 61,8 172,8 121,4 62,8 184,4 130,5

СаСЬ 70,5 188,2 136,5 72,5 192,4 142,4

СаБО^ 72,4 189,5 140,5 73,0 192,0 143,8

Са02 71,2 185,9 140,8 73,1 193,5 144,5

НСР05 8,5 10,2 12,1 8,8 V г/м -сут 10,5

Чистая продуктивность фотосинтеза,

Контроль 5,3 8,5 8,4 6,1 8,7 8Д

СаСЬ 5,8 8,9 8,8 6,8 9,2 8,5

Са804 6,4 9,1 8,8 6,4 8,9 8,6

СаО, 6,5 9,1 9.0 6,2 9,4 8,7

При укороченном затоплении самой большой листовой поверхностью обладали растения, выращенные из семян, обработанных сульфатом кальция. В фазу кущения в эпгом случае разница с контролем составляла 17,2 %; в фазу выметывания - 9,7 в фазу мо-лочно-восковой спелости зерна - 15,7 %. Наблюдаемое преимущество обработки СаЗС>4 по сравненню с другими соединениями, по-видимому, связано с наличием в его составе серы, являющейся важным элементом питания.

В условиях постоянного затопления наибольшая площадь листьев на растении формировалась при посеве семенами, обработанными

перекисью кальция. Применение этого соединения обеспечило увеличение ассимиляционной поверхности по сравнению с контролем в фазу кущения на 16,4 %, в выметывание - 4,9 и в фазу молочно-восковой спелости на 10,7 %.

При посеве обработанными кальцием семенами увеличивается продолжительность функционирования листьев. Сокращение листовой поверхности в фазу м олочно-восковой спелости зерна относительно фазы выметывания в контрольных вариантах составило 29,7 и 29,2 % при укороченном и постоянном затоплении соответственно, а в вариантах, где применялись кальцийсодержащне соединения, эта величина колебалась от 27,5 до 24,3 %.

Предпосевная обработка семян риса кальцием способствовала росту чистой продуктивности фотосинтеза (ЧПФ). При укороченном затоплении в наибольшей мере росту ЧПФ способствовала обработка семян пероксидом кальция. Так, в кущение ЧПФ в этом варианте превышала контроль на 1,2 г/см2*сут. или на 22,6 %, в выметывание и в фазу молочно-восковой спелости зерна - на 0,6 г/м2-сут. или на 6,7 и 7,1 % соответственно. При постоянном затоплении также отмечено повышение ЧПФ растений риса по сравнению с контролем при посеве отработанными кальцием семенами, а преимущества какого-либо из препаратов не выявлено.

3.4. Урожайность зерна риса при предпосевной обработке семян кальцием

Предпосевная обработка семян кальцием способствует повышению урожайности зерна риса при укороченном затоплении на 4,88,4 %, при постоянном - на 2,7-21,0 % (табл. 6). Степень воздействия зависит от химической природы соединения, а также режима орошения. Наиболее эффективным было применение перекиси кальция вне зависимости от условий орошения.

При укороченном затоплении прибавка урожайности в этом варианте по годам колебалась от 3,6 до 7,9 ц/га, что составило 5,412,1 % относительно контроля. В среднем за период исследований она равнялась 5,4 ц/га или 8,4 %. При постоянном затоплении обработка семян риса СаОг сопровождалась еще большим повышением урожайности по сравнению с контролем, которое в среднем составило 11,6 ц^га или 21,0%. В этих условиях воздействие пероксида

кальция в различные годы исследований было более стабильным. При укороченном затоплении в варианте с применением СаОг прибавки урожайности существенно колебались по годам.

Таблица 6 - Урожайность риса при предпосевной обработке семян

кальцием, ц/га

Вариант

Урожайность по годам

2000 | 2001 | 2002 | средняя.

Прибавка

Укороченное затопление

Контроль 65,5 : 61,4 66,3 64,4 -

СаСЬ 72,0 64.0 68,3 68,1 3,7

СаЭОд 71,6 63,2 67,8 , 67,5 3,1

СаОг 73,4 66,0 69,9 69,8 5,4

НСР05 ■ 6,0 4,5 3,6

Постоянное затопление

Контроль 56,4 52,3 57,1 55,3 _

СаСЬ 59,2 54,1 59,2 57,5 2,2

СаЗС>4 57,2 54,0 59,0 56,8 1,5

СаО 69,1 63,4 68,2 66,9 11,6

НСРЙ5 7,7 6,5 8,0

Обработка семян хлористым кальцием и сульфатом кальция также положительно сказалась на урожайности риса, но их воздействие было слабо выражено, В среднем прибавка урожайности при использовании СаС12 была ниже в 1,4 раза, СаЗО^-в 1,7 раза, чем при применении СаОг в условиях укороченного затопления, в 4,5 и 7,7 раза соответственно в условиях постоянного затопления.

Прибавка урожайности обусловлена более высокой густотой стояния растений, улучшением выполненности зерновок и снижением пустозерности.

3.5. Качество зерна риса при предпосевной обработке семян риса кальцием

Посев инкрустированными кальцием семенами обеспечивает улучшение качества урожая риса. В частности, отмечается незначительное сокращение пленчатости зерна, повышение на 1-4 % его стек-ловидности и снижение на 24 % трещиноватости (табл. 7). Изменение пленчатости, стекловидности и трещиноватости обеспечило увеличе-

ние по сравнению с контролем на 1,1-3,1 % выхода крупы при переработке полученного зерна, а также на 2,1-4,5 % содержания в ней целого ядра. Наибольшее воздействие на названные показатели оказывает пероксид кальция, особенно при возделывании с постоянным затоплением рисового поля. Обработка семян перекисью кальция обеспечивала увеличение выхода крупы - на 3,1 % по сравнению контролем, причем эффект был одинаковым при обоих режимах орошения. На вариантах с укороченным затоплением выход целого ядра увеличивался_на 2,1-3,8 %, при постоянном затоплении этот показатель возрастал еще значительнее - на 2,74,5 %. Наименьшее количество дробленого зерна (16,0%) получено на варианте с обработкой семян перекисью кальция при постоянном затоплении.

Таблица 7 - Технологические показатели качеств« зерня риса при предпосевной обработке семян кальцием

Вариант Пленча-тость,% Стекло-внд- ностъ, % Треши-но- ватссгь, % Выход кр^ы, Содержание целого ядра в крупе, %

Укороченное затопление

Контроль> 16Д 78 26 • 68.4 78,4

СаОг 16,1 79 24 69,5 80,5

Са504 16,1 80 24 70,0 81,4

СаОг 16,0 80 23 71,5 82,2

НСРоз . 0,02 1,9 1,8 1,1 2,0

Постоянное затопление

Контроль 16,1 79 26 68,6 79,5

СаС12 15,9 81 23 69,9 82,2

Са504 16,0 81 23 70,2 83,8

Са02 15,8 83 22 71,7 84,0

НСР05 0,02 2,0 2,0 1,2 2,3

Предпосевная обработка семян риса кальцием при укороченном затоплении вызывала повышение содержания крахмала на 0,06-0,09 % по сравнению с контролем, при укороченном затоплении его увеличение было несколько ниже - 0,04-0,06 % (табл. 8). Содержание белка в зерне риса при обработке посевного материала кальцием увеличивалось на 0,01-0,06%. Исключением был вариант с применением перекиси кальция при укороченном режиме орошения, где его количество снижалось на 0,05 %.

Таблица 8 - Биохимические показатели качества зерна риса при предпосевной обработке семян кальцием

Вариант Укороченное затопление Постоянное затопление

белок, % крахмал, % зола, % белок, % крахмал, % зола, %

Контроль СаС12 CaS04 Са02 НСР« 6.87 6,89 6.88 6,82 0,02 70,02 70.10 70,08 70.11 0,06 4.12 4.13 4.14 4,12 0Г02 6,80 6,83 6,86 6,81 0,02 70,34 70.38 70,40 70.39 0,05 4.11 4.12 4.13 4,12 0.02

В большинстве случаев применение кальция не сопровождалось повышением зольности зерна. Максимальное содержание золы при обоих режимах орошения отмечено при применении сульфата кальция, здесь оно возрастало на 0,02 % по сравнению с контролем.

Несмотря на некоторое улучшение биохимических показателей качества зерна, их степень позволяет говорить лишь о четко выраженной тенденции. В целом зерно с самыми высокими технологическими и биохимическими показателями качества формируется при посеве семенами, инкрустированными перекисью кальция, особенно при выращивании в условиях постоянного затопления рисового поля.

3.6. Экономическая эффективность применения кальциевых удобрений под рис

Посев семенами, инкрустированными кальцийсодержащими веществами, позволяет получить дополнительный чистый доход в размере 197-1914 руб./га при норме рентабельности 91-122%. „Наибольший экономический эффект достигается при использовании для предпосевной обработки семян перекиси кальция. Использование этого соединения при выращивании в условиях укороченного затопления обеспечивает получение 875 руб./га условно чистого дохода, окупаемость затрат составляет 2,17 руб., а норма рентабельности - 117 %, а в условиях постоянного затопления - 1914 руб,/га, 2,22 руб. и 122 % соответственно.

выводы

1. Инкрустация семян кальцийсодержавдми соединениями способствует улучшению их посевных качеств, что выражается в повышении на 2,5-3,5 % энергии прорастания и на 1,0-3,5 % лабораторной всхожести, а также силы начального роста, дружности и скорости прорастания. Улучшение посевных качеств семян обеспечивает повышение на 0,7-14,8 % полевой всхожести. Наиболее значительное воздействие оказывает перекись кальция, особенно при получении всходов из-под слоя воды. Воздействие обработки семян кальцийсодержащими соединениями на выживаемость растений незначительно.

2. Посев семенами, инкрустированными кальцийсодержащими соединениями, благоприятно сказывается на линейном росте растений, накоплении надземными органами и корневой системой сухого вещества, проявляющиеся уже в фазу кущения и сохраняющиеся до конца вегетационного периода. При укороченном режиме затопления достоверное увеличение высоты растений, длины и количества корней отмечается при инкрустации семян сульфатом кальция, а при постоянном - еще и перекисью кальция. Сухая масса надземных органов и корней растений повышается при инкрустации семян любым из изучаемых соединений кальция.

3. Обработка семян кальцием способствует более энергичному поглощению растениями азота в период роста и интенсивной его аттракции при созревании. Количество этого элемента в надземных вегетативных органах растений из обработанных кальцием семян превышает контрольные растения в кущение при укороченном затоплении на 0,17-0,30 %, при постоянном на - 0,17-0,22 %; в фазу выметывания - на 0,15-0,20 и 0,12-0,17 %, а при созревании в соломе содержание азота на 0,01-0,02 % и 0,03-0,04 % ниже, чем на контроле, соответственно при укороченном и постоянном затоплении. Содержание азота в зерне риса в результате воздействия кальцийсо-

. держащих соединений увеличивается на 0,08-0,10 % и не зависит от режима орошения. При обоих режимах орошения максимальное количество азота растения поглощают при обработке семян СаЗО*.

4. Предпосевная обработка семян риса кальцийсодержащими соединениями влияет на накопление фосфора в вегетативных и генеративных органах, особенно в начальные фазы вегетации. В фазы кущения и выметывания содержание фосфора в растениях из таких

семян превышает контроль при укороченном затоплении на 0,06-0,08 %, при постоянном - на 0,08-0,12 %. В фазу созревания у таких растений отмечена более низкая по сравнению с контролем концентрация данного элемента в вегетативных органах и более высокая - в зерне. Вне зависимости от режима орошения максимальное количество фосфора накапливается при применении СаЗО.».

5. Кальций оказывает заметное влияние на накопление калия как надземными органами, так и корнями растений риса только на начальных этапах роста - до выметывания. Позднее наблюдается лишь устойчивая тенденция увеличения его содержания в вегетативных органах под воздействием кальциевых соединений. Содержание калия в зерне риса повышается в результате влияния этого приема на 0,03-0,04%. При этом воздействие всех испытуемых соединений кальция практически равнозначно и не зависит от режима орошения.

6. Применение кальциевых удобрений путем инкрустации семян способствует более интенсивному потреблению растениями кальция и обеспечивает увеличение его содержания в надземных вегетативных органах риса при укороченном затоплении в фазу кущения на 0,06-0,07 %, выметывания - на 0,07-0,08 % и созревания - на 0,05-0,07 %, а при постоянном затоплении в первые два срока наблюдения - на 0,08-0,09 % и в созревание - на 0,05-0,06 %.

7. Предпосевная обработка семян кальцием способствует формированию большей ассимиляционной поверхности растений по сравнению с контролем не только в результате более интенсивного роста, но и вследствие замедления старения и отмирания листьев у риса, а также повышения чистой продуктивности фотосинтеза.

8. Наиболее благоприятное воздействие на посевные качества семян, рост, развитие и фотосинтетическую деятельность растений риса, а также потребление и утилизацию элементов минерального питания оказала инкрустация семян сульфатом и пероксидом кальция. При этом при выращивании в условиях постоянного затопления наблюдается большая эффективность последнего, вероятней всего, вследствие обогащения корнеобитаемого слоя кислородом, выделяющимся при его взаимодействии с водой.

9. Влияние обработки семян кальцийсодержащими соединениями на рост, развитие и фотосинтетическую деятельность растений проявляется в увеличений урожайности зерна риса при укороченном

затоплении в среднем на 4,8-8,4 %, при постоянном на 2,7-21,0%. При этом наибольшую прибавку в 5,4 и 11 ,б ц/га соответственно при укороченном и постоянном затоплении обеспечивает применение СаО> Рост урожайности происходит в результате увеличения продуктивного стеблестоя, а также формирования более продуктивной метелки вследствие снижения пустозерности и улучшения выполненности зерновок.

10, Применение кальциевых удобрений путем инкрустации семян способствует улучшению технологического качества .зерна риса, выражающееся в увеличении на 1-4 % стекловидности, снижении на 2-4 % трещиноватости и незначительном сокращении пленчатости зерна. Улучшение этих показателей обеспечивало увеличение выхода крупы на 1,1-3,1 % и содержания целого ядра на 2,1-4,5 %. Наряду с улучшерсием технолопгческих показателей зерна отмечается увеличение содержания в нем крахмала на 0,04-0,09 %, белка на 0,01-0,06 % и на 0,02 % зольности. Наибольшее положительное воздействие на качество зерна риса оказывает перекись кальция, особенно при выращивании в условиях постоянного затопления.

11. Применение соединений кальция для предпосевной обработки семян риса экономически оправдано. В зависимости от используемых соединений и способа орошения окупаемость затрат составляет 1,78-2,22, условно чистый доход - 197-1914 руб./га, норма рентабельности - 78-122%. Наибольший экономический эфс|>ект обеспечивает ннкрустация посевного материала пероксидом кальция.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

Для повышения урожайности кальциевые удобрения на посевах риса необходимо применять путем инкрустации посевного материала из расчета' 10% кальция от массы семян. Наибольший эффект достигается при использовании перекиси кальция, особенно при получении всходов из-под слоя воды. Этот агроприем позволяет дополнительно получить 5,4-11,6 ц/га высококачественного зерна.

Список опубликованных работ

1. Шеулжен А.Х., Азарян К.П., Девяткин Л.М. Физиологическая роль кальция и факторы, влияющие на его поступление и растения / Энтузиасты аграрной науки. Вып. 1. - Краснодар: КубГАУ, 2003. С. 134-155.

2. Азарян К.П. Эффективность применения кальциевых удобрений на посевах риса / Энтузиасты аграрной науки. Вып. 2. - Краснодар: КубГАУ, 2003. С. 52-59.

3. ■ .Шеулжен А.Х., Онищенко Л.М., Азарян К.П., Ткаченко З.Н. Кальций

и методы его определения. Майкоп: ГУРИПП "Адыгея", 2003. - 92 с.

4. Шеулжен АХ, Азарян К.П., Прокопенко В.В. Урожайность и качество семян риса при предпосевной обработке семян кальцием / Энтузиасты аграрной науки.Вып. 2.-Краснодар: КубГАУ, 2003, С. 156-160.

5. Шеуджен А.Х., Азарян К.П., Прокопенко В Л. Кальций в питании и продуктивности риса, Майкоп: ГУРИПП «Адыгея», 2СШ. -119 с.

Лицензия НД0233414.07.2000.

г ' 1

Подписано в печать 24.02.2004. Формат60x84/16 Бумага офсетная - Офсетная печать

Печ.л. 1 . Заказ №136

ТяражЮО _

Отпечатано в типографии КубГАУ, 350044, Краснодар, Калинина, 13

i -4183

i s