Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Содержание марганца и железа в орошаемых лугово-буровых почвах и мелиорированных содовых солонцах-солончаках Араратской равнины и эффективность применения микроудобрений в посевах озимой пшеницы

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Содержание марганца и железа в орошаемых лугово-буровых почвах и мелиорированных содовых солонцах-солончаках Араратской равнины и эффективность применения микроудобрений в посевах озимой пшеницы"

. Л /-) «О /г^)

/

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РЕСПУБЛИКИ

А

^ АРМЕНИЯ

АРМЯНСКАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

МАЛЖИЛ ТАМИМ

СОДЕРЖАНИЕ МАРГАНЦА И ЖЕЛЕЗА В ОРОШАЕМЫХ ЛУГОВО-БУРЫХ ПОЧВАХ И МЕЛИОРИРОВАННЫХ СОДОВЫХ СОЛОНЦАХ-СОЛОЧАКАХ АРАРТСКОЙ РАВНИНЫ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ МИКРОУДОБРЕНИЙ В ПОСЕВАХ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.01.01 _ общее земледелие, почвоведение и агрохимия

ЕРЕВАН -1999

Диссертационная тема утверждена на кафедре общего земледелия, Армянской сельскохозяйственной академии.

Научные руководители :Член- корр. Академии сельскохозяйственных

наук Республики Армения, доктор сельскохозяйственных наук

Официальные оппоненты: доктор с/х наук, профессор, академик АСХН РА

Асгвацатрян Б.Н.

кандидат с/х наук, профессор Акопян Т. О.

Ведущая организация - Ереванский Государственный Университет

Защита состоится 4-го февраля 2000 г. в 15 часов на заседании специализированного совета 011 Армянской сельскохозяйственной академии МСХ РА по адресу: 375009, г. Ереван, ул. Теряна 74.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Армянской сельскохозяйственной академии. .

Автореферат разослан " С'у " st H^CipSt- 2000 г.

Ученый секретарь специализированного совета, канд.биол. наук, доцент .Г' Н.П. Хуршудян.

Ж. А. Амирджанян

Кандидат сельскохозяйственных наук, профессор

Р. Г. Арутюнян

Г7&12. Г)

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. В минеральном питании растений наряду с азотом, фосфором, калием, серой, кальцием и др. - микроэлементы, в частности марганец н железо имеют огромное физиологическое значение. Применение марганцевых и железосодержащих микроудобрений в условиях их дефицита на карбонатных почвах Араратской равнины является важным условием получения высоких и устойчивых урожаев озимой пшеницы с хорошими качественными показателями.

Установлено, что марганец является стимулятором при образовании хлорофилла в листьях, принимает участие в деятельности окислительных ферментов, усиливает фотосинтез, способствует образованию витамина С , положительно влияет на аминокислотный состав белка. При недостатке усвояемого железа в почве растения обнаруживают специфические признаки страдания, известные под названием хлороз. Железо не входит в состав хлорофилла, а участвует в его образовании.

В Республике Армения проблемой агрохимии микроэлементов занимались многие исследователи: A.C. Товмасян, М.А. Гюльхасян, 1957; A.C. Товмасян, 1962; И.Р. Юзбашян, М.Р. Меликян, 1962; Е.С. Казарян, 1965; Г.С. Давтян, Г.Б. Бабаян, 1966; Г.А. Айруни, 1968; Ж.А. Амирджанян, 1970, 1993;

H.О. Авакян, С.М. Кашун, 1972; С.П. Абазян, 1972; A.C. Хачагрян, 1974 и др.

Однако во всех вышеуказанных работах не затрагивается вопрос о содержании валовых и подвижных форм железа в почве, о его роли в жизни растений и эффективности применения железосодержащих микроудобрений под сельскохозяйственные культуры и в частности на карбонатных / насыщенных основаниями / почвах Араратской равнины. Нет также данных по эффективности марганца и железа под сельскохозяйственные культуры на мелиорированных содовых солонцах- солончаках.

Цель п задачи исследований. Исходя из физиологической важности вышеуказанных микроэлементов в жизнедеятельности растений, перед нами была поставлена задача:

I, Изучить содержание и запасы валовых и подвижных форм марганца и железа в орошаемых лугово-бурых почвах и мелиорированных содовых солонцах-солончаках Араратской равнины.

2. Установить влияние применения соответствующих микроудобрений на урожай озимой пшеницы.

3. Выявить влияние марганца и железа на химический состав и качественные показатели зерна озимой пшеницы.

Научная новизна и практическая ценность работы. В Республике Армения впервые изучены сравнительные аспекты проблемы агрохимии марганца и железа для орошаемых лугово-бурых почв и мелиорированных содовых солонцов-солончаков Араратской равнины. Установлены закономерности аккумуляции и распределения валовых подвижных форм марганца и железа в отмеченных почвах . На основании полевых опытов выявлены

эффективность применения внекорневого опрыскивания микроудобрениями, их влияние на накопление макро- и микропитательных веществ в растениях и вынос их с урожаем, установлены качественные

показатели зерна озимой пшеницы .

Предлагаемые рекомендации помогут фермерным хозяйствам и землепользователям правильно организовать и вести сельскохозяйственное производство на карбойатных почвах Араратской равнины.

Полученные закономерности эффективности применения марганцевых и железосодержащих микроудобрений можно распространить на аналогичные почвы Сирийской Арабской Республики.

Апробация работы. Результаты исследований ежегодно, в виде отчетов, представлялись и обсуждались на кафедре общего земледелия Армянской сельскохозяйственной академии.

Публикации. По теме диссертации опубликованы три работы.

Объем и структура диссертации. Работа изложена на 121 странице машинописного текста и списка использованной литературы .Диссертация содержит 19 таблиц, 7 рисунков. Список использованной литературы включает 102наименования на русском языке и приложение.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. Во введении приведены актуальность темы, цель и задачи исследований, защищаемое положение, научная новизна и практическая ценность работы.

Глава 1. Объекты и методы исследований

Работа выполнена в течение 1997- 1999 гг. на орошаемых лугово-бурых почвах с. Аревик и на мелиорированных содовых солонцах солончаках Ерасхаунской экспериментальной станции Научного центра почвоведения, агрохимии и мелиорации МСХ РА.

Опытные участки находятся в Армавирской области Араратской равнины. Лабораторные анализы почвенных и растительных проб выполнены в отделе агрохимии Научного центра почвоведения, агрохимии и мелиорации МСХ РА.

Исследования проводились полевыми обследованиями почв, полевыми и вегетационными опытами. Агрохимическая характеристика почв опытных участков дается на основании почвенных разрезов и почвенных проб, взятых до глубины 100 см. Карта-схема содержания подвижного марганца мелиорированных солонцов-солончаков составлена на основании данных анализов смешанных образцов почв, взятых буром с глубины 0-25 см из 12-15 индивидуальных проб. Один смешанный образец почвенной пробы характеризует площадь пашни в 4 га.

В полевых опытах микроудобрения вносились методом внекорневой подкормки растений. В качестве микроудобрений использовались химические чистые соли сернокислого марганца и сернокислой закиси железа. Концентрации растворов соответствовали содержанию - 0,02; 0,05; 0,10 и 0,05; 0,10 %. Полевые опыты с микроудобрениями проводились на фоне

полного минерального удобрений / ЫРК/. Площадь ученых делянок 30 кв. метров, повторность четырехкратная. Норма посева семян озимой пшеницы / сорт Армянка 60 / 7,0 млн/га всхожих зерен .

Поливы озимой пшеницы на орошаемых лугово-бурых почвах проводились напуском по неглубоким бороздам. Для полива использовалась вода реки Араке. На мелиорированных содовых солонцах-солончаках поливы осуществлялись стационарной системой дождевания с использованием дать-неструйных аппаратов ДД-30. В обоих водоисточниках характерно отсутствие нормальной и двууглекислой соды.

Вегетационные опыты закладывались на образцах почв, взятых с участков полевых опытов. Повторность опытов трехкратная. Минеральные удобрения / как фон / вносились в почву в виде чистых солей азотнокислого аммония, однозамещенного фосфата натрия и сернокислого калия . Дозы удобрений составляли 0,2 г действующего вещества на килограмм воздушно-сухой почвы. В качестве подопытного растения использовалась яровая пшеница Шираки 2. Перед посевом семена яровой пшеницы обогащались 0,2 и 0,5 %водными растворами сернокислого марганца и сернокислого железа. В фоновом варианте семена перед посевом обрабатывались дистиллированной водой. Вегетационные опыты выполнены в специальном сетчатом павильоне Научного центра почвоведения, агрохимии и мелиорации МСХ АР.

Перед уборкой урожая полевых опытов по вариантам в двух повторностя.х были взяты пробные образцы снопов с площади 1 кв.м. для выполнения структурного анализа. Учет урожая зерна и соломы проводились методом смешанного обмолота со всей площади делянки.

Для оценки точности результатов полевых и вегетационных опытов применялся метод математической обработки с вычислением ошибки опыта / Р, % / и наименьшей существенной разницы / НСР, ц /га /.

Агрохимические анализы почв проводились следующими методами : гумус по Тюрину, карбонатность по Щейблеру, общий азот по Къельдачю. Подвижный азот по Тюрину и Кононовой, фосфор по Мачигину, калий по Масловой, поглощенные основания по Галстяну, реакцию почвенного раствора У рН/ - потенциометрически, механический состав по Робинсон}" / классификация почв по Качинскому /, ионный состав водных вытяжек по Аринушкипой. Подвижный марганец определен -в 1,0 н растворе СНзСООЫН« + 0.4 % N32 50з .Н2О, подвижное железо по Тамму и в 1,0 растворе Нг804 при отношении почвы к раствору 1: 5.Валовое содержание микроэлементов в почве определено спектрографическим методом.

Общее содержание азота, фосфора и калия в растительных образцах определено мокрым озолением, в дальнейшей азот по Къельдалю , фосфор по Троугу, калий на пламенном фотометре. Содержание марганца и железа в растениях было определено в золе спектрографическим методом.

Глава 2. Прнродно-климатнческие условия и почвенный покров

Араратской равнины.

В этой главе на основании литературных данных дается описание природно-климатических условий, растительного и почвенного покрова.

Армения типичная горная страна потухших вулканов, высокогорных плато, узких и глубоких каньонов рек и небольших аллювиальных долин. Для Республики Армения характерна выраженная вертикальная поясность. А.Б. Багдасаряном / 1958 / выделены шесть вертикальных климатических поясов. Среди природных биоклиматических вертикальных поясов в экономике народного хозяйства выгодно выделяется пустынно-полупустынный пояс, куда входит и Араратская равнина.

Климат. Араратская равнина характеризуется резко-континентальным климатом, с холодной зимой и жарким летом. Среднегодовая температура воздуха колеблется в пределах 11,0- 12,3°С. Самая низкая среднемесячная температура воздуха наблюдается в январе- минус 3,5 - 4,9°, а самая высокая и июле -25,9°. Сумма температуры воздуха выше 10° составляет 3950-4200°. Годовая сумма осадков 200-250 мм, в отдельные годы до 300 мм. За вегетационный период выпадает всего 150-170мм. Испарение превышает количество осадков. Испаряемость за год составляет 1100-1200мм.

Араратская равнина расположена в аридной зоне с незначительными запасами продуктивной влаги, где возделывание сельскохозяйственных культур невозможно без орошения, и поэтому эта зона является зоной абсолютного орошения.

Растительность. Араратская равнина представлена полынной полупустыней. Растительный покров характеризуется большим разнообразием группировок и занимает обширные площади на Араратской равнине. Солянковая полупустыня занимает пониженные участки, где формируются солончаки и солонцы.

Почвы. Основными почвенными типами Араратской равнины являются:

1 .Орошаемые лугово-бурые почвы.

2. Солонцы палеогидроморфные.

3. Содовые солонцы-солончаки.

Орошаемые лугово-бурые почвы являются основой орошаемого земледелия Республики Армения. Многовековая земледельческая культура и орошение способствовали накоплению ирригационного наноса и определенного количества органического вещества, в результате которого орошаемые лугово-бурые почвы превратились в плодородные крупные оазисы с высокоразвитым сельскохозяйственным производством. Здесь с древнейших времен возделываются виноградная лоза, плодовые, овоще-бахчевые, зерновые и технические культуры. Орошаемые лугово-бурые почвы интенсивно используются в сельском хозяйстве и при высокой агротехнике и применении оптимальных норм минеральных удобрений обеспечивают высокий и устойчивый урожай возделываемых культур.

Солонцы палеогидроморфные распространены в восточной и юго-восточной части г. Еревана. Площадь этих почв составляет около 0,5% общей площади республики. Они маломощные, трещиноватые и сильно уплотнены.

Солонцы-солончаки развиваются среди орошаемых лугово-бурых почв и имеют в основном гидроморфное происхождение. В Араратской равнине по данным К.Г. Мелконян, /1994/ имеются около 53 тыс. гектар переувлажненных земель, из них 25 тыс. га. содовые солонцы-солончаки и 28 тыс. га различной степени засоленные и солонцеватые орошаемые лугово-бурые и мелиорированные солонцы-солончаки. Содовые солонцы-солончаки имеют плохие водно-физические, физико-химические и биологические свойства. Сочетания засоления с высокой щелочной реакцией среды исключает возможность освоения этих почв без химической мелиорации.

После химической мелиорации эти почвы вовлекаются в сельскохозяйственный оборот.

Глава 3. Агрохимическая характеристика почв опытных участков.

В этой главе рассматриваются результаты лабораторных исследований почв опытных участков, отведенных под полевые опыты. Выявлено, что выбранные опытные участки с. Аревик и Ерасхаунской экспериментальной станции характерны для орошаемых лугово-бурых почв и мелиорированных содовых солонцов-солончаков Араратской равнины.

Почва опытного участка с. Аревик также имеет тяжелосуглинистый механический состав. В гумусовом горизонте количество ила колеблется в пределах 10,5 -13,5 % , а физическая глина 42 —48 %. Многовековая земледельческая культура, и особенно посевы многолетних бобовых трав / люцерна /, способствовали накоплению в почве значительного количества органического вещества. В верхнем 0-25 см слое количество гумуса составляет 1,75 %. С глубиной почвенного профиля содержание гумуса убывает. В слое 75 -100 см содержание гумуса снижается до 0,4 %. Орошаемые лугово-бурые почвы не засолены. Почвенный поглощающий комплекс насыщен основаниями /29- 37 мг-экв на 100 г почвы /. В составе поглощенных оснований преобладает кальций \ более 55 %\. Связанный СОг в метровой толще варьирует в пределах 3,7 - 4,8 %. Реакция почвенной среды щелочная / рН водной вытяжки 7,8 - 8,4 /. Обеспеченность почв азотом слабая, фосфором средняя, калием- хорошая.

Полевые опыты на мелиорированных солонцах-солончаках были сосредоточены на участке поля 33, где весь почвенный профиль представлен среднесуглинистым механическим составом. Здесь количество ила не превышает 8%, а физическая глина составляет всего 21 - 28 %. Мелиорированные содовые солонцы-солончаки бедны гумусом и общим азотом, имеют среднюю емкость поглощения 21—27 мг-экв /100 г почвы, реакция среды щелочная / рн 7,8 - 8,4 /. Связанный СО2 в метровой толще варьирует в пределах 3 - 4,3 %. Почвы опытного участка в достаточной мере рассолены и рассолонцованы. Сумма легкорастворимых солей в 0-100 см слое не превышает 0,12- 0,15 %. Сода полностью нейтрализована.

Глава 4. Содержание марганца и железа в почва* Араиатской

равнины

В этой главе рассматриваются данные содержания валовых и подвижных форм марганца и железа в карбонатных почвах Араратской равнины.

Установлено, что в орошаемых лугово-бурых почвах содержание валового марганца в метровой толще варьирует в пределах 1050 - 1510 мг/кг почвы, что значительно превышает кларк данного элемента.

Республика Армения, характеризующаяся как горная биогеохимическая провинция, обогащена валовыми формами микроэлементов. По данным Ж. А. Амирджанян, /1993/, почвообразующие породы - граниты, гранодиориты, известняки и др. содержат высокие концентрации марганца - 1960- 2075 мг/кг породы.

Подвижный марганец в орошаемых лугово-бурых почвах не превышает 60 - 86 мг/кг почвы, и составляет лишь 4,4 —7,3 % от валового количества /табл. 1/. При этом наибольшее количество подвижного марганца обнаружено в слое 75 - 100 см. Что .очевидно, связано с миграцией марганца вместе с карбонатами вниз по профилю почвы.

Таблица 1

Содержание валовых и подвижных форм марганца в карбонатных _почвах Араратской равнины_

Глубина, см Орошаемая лугово-бурая почва Мелиорированный содовый солонец-солончак

Валовой Подвижный Подвижный от валового, % Валовой Подвижный Подвижный от валового, %

0-25 1250 63 5 1200 80 6,6

25 -50 1500 66 4,4 1400 65 4,6

50 -75 1510 86 5,3 1450 50 3,4

75-100 1150 84 7,3 1200 30 2,5

Мелиорированные содовые солонцы-солончаки также характеризуются высоким содержанием валового марганца- 1200 - 1450 мг/кг почвы. Они, как и все карбонатные почвы, бедны подвижным марганцем. Подвижный марганец от валового составляет только 2,5 - 6,6%. Сравнительно высокое содержание подвижного марганца / 80 мг/кг почвы / в верхнем 0 -25 см слое почвы обусловлено последействием химической мелиорации. Вносимая серная кислота, нейтрализуя общую щелочность, способствует увеличению содержания подвижного марганца. В нижних слоях почвенного профиля с увеличением общей щелочности содержание марганца снижается до следов.

Установлено, что микроэлементы в почвах находятся в различных формах. По данным Я.В. Пемве / 1961/ активные формы почвенного марганца складываются из трех групп соединений Мп - в почве : воднорастворнмого, обменного и легковосстанавливаемого.

По нашим данным верхние слои орошаемых лугово-бурых почв и мелиорированных содовых солонцов-солончаков очень бедны водорастворимым марганцем( 1,7 - 3,6 мг/кг почвы), что составляет 2,6 и 4,3 % от всего подвижного марганца соответственно. Невысоко также содержания обменно-легкорастворимого марганца 63 - 80 мг/кг почвы соответственно. Значительная часть марганца окклюдирована карбонатами кальция 181,4 и 159 мг/кг или 14,5 и13,3 % от валового количества. Марганец, входящий в состав органического вещества, составляет соответственно 35 и 20 мг \кг или 2,8 и 1,6 % от валового количества. Сумма водорастворимого, обменно-легкорастворимого марганца, окклюдированное карбонатами и входящего в состав органического вещества, то есть ближайший резерв доступного Мп составляет для орошаемых лугово-бурых почв 279,4 мг/кг или 22,3% от валового количества, а для мелиорированных содовых солонцов-солончаков - 259 мг/кг почвы или 21,6 % от валового.

Схематическая карта о содержании подвижного марганца в почве дает возможность решать вопрос о необходимости внесения соответствующего количества микроудобрсния.'

Именно с этой целью нами была составлена картограмма содержания подвижного марганца для пахотных почв Ерасхаунской экспериментальной станции.

В результаты исследований было установлено, что природа применяемых мелиорантов, продолжительность сельскохозяйственного использования мелиорированных солонцов-солончаков, чередование культур, система удобрений и микропестрота в механическом составе предопределили различное содержание подвижного марганца в почвах. Из 40 анализируемых образцов почв в 4-х содержание подвижного марганца не превышало 25 мг/кг почвы, в 21 - образцах содержание Мп варьировало в пределах 50 - 70 мг/кг, в 10 - образцах -75 -85 мг/ кг и только в 5 случаях содержание марганца колебалось в пределах 105 - 125 мг/ кг почвы.

Согласно шкале обеспеченности почв подвижным марганцем / Ж.А. Амирджанян, 1993 / 90 % исследуемых мелиорированных солонцов-солончаков слабо обеспечены этим элементом и нуждаются в применении соответствующих микроудобрений. Особенно бедны подвижным марганцем участки полей, где химическая мелиорация была осуществлена сернокислым железом / поля № 40, 44, 48 /. В указанных почвенных условиях, вследствие антогонизма ионов марганца и железа, последнее при внесении в почву вытесняет из поглощающего комплекса подвижный марганец, который при промывках перемещается в нижележащие слои и частично отчуждается через дренажную сеть.

Одновременно было установлено, что некоторое повышенное содержание подвижного марганца / 105 -125 мг/кг почвы / обнаружено в тех почвенных образцах, где в недалеком прошлом данные поля отводились под культуру герани где применялись высокие нормы навоза из расчета (80 - 100 т/га) и

минеральные удобрения

При высоком содержании железа в литосфере / 0,5 %/ в отдельных группах материнских пород по данным Я.В. Пейве / 1961/ содержится следующее количество железа / Fe203, %/: в безвалунных глинах 5,5 - 8,5; в лессе - 5,0; в суглинках - 4,0 - 6,0; в песках - 0,7 - 1,0% . Черноземные почвы содержат -4,0 - 6,0%; каштановые и сероземы 5,0 - 6,0%; солонцы 5,0 - 7,0 %. Сравнительно много железа в красноземах 7,5 -16,0 % Fe2Oj.

В карбонатных почвах Араратской равнины, по данным отдела минералогии почв НИИПиА МСХ Арм ССР/ 1980 /, валовое содержание железа в пахотном слое почв варьирует в пределах 5,4 - 8,35 % /Fe2C>3 /. По нашим данным в орошаемых лугово-бурых почвах и мелиорированных содовых солонцах-солончаках Араратской равнины содержание валового железа /Fe203 /составляет соответственно 8,10 - 8,51 и 7,90 - 9,29 % / табл. 2

Таблица 2

Содержание валовых и подвижных форм железа в карбонатных почвах

Араратской равнины / Fe203 /

Глубина, см Орошаемая лугово-бурая почва Мелиорированный содовый солонец-солончак

Валовой, % Подвижный, мг/кг Валовой, % Подвижный, мг/кг

0-25 8,51 320 9,29 127

25-50 8,2 280 8,2 90

50 -75 8,35 240 7,8 90

75 -100 8,2 220 7,9 85

Доказано, что щелочная реакция среды, свойственная карбонатным почвам, способствует гидролизу и осаждению из почвенного раствора ионов железа и образованию окислов высшего порядка. Во всех этих соединениях железо почти нерастворимо, поэтому в почвенных растворах при обычных аэробных условиях находят только следы. В наших исследуемых почвах подвижная форма железа для растений составляет только доли процента / 0,01 - 0,04 % от валового количества/.

По утверждению многих авторов содержание валового железа в почве не отражает истинную картину его дефицита. Недостаток железа наиболее легко и точно определяют по внешним симптомам.

В Республике Армения в качестве химического мелиоранта для освоения содовых солонцов-солончаков, .кроме серной кислоты, применялось и

сернокислое железо / железный купорос /. При химической мелиорации почвенная среда обогащается также соединениями железа.

По данным С. В. Саакяна / 1994/ из всего внесенного количества железа /350 - 450 т/га/, 20 - 24 % удаляется из почвы через дренажный сток при промывках, остальная часть железа накапливается в почве в виде: силикатного - 4,4 - 8,8 %; окристаллизованного 66 -67 %, на долю аморфного / подвижного / приходится только 3,6 - 5,6 %. Эти данные еще раз свидетельствуют, что водорастворимые соединения железа, внесенные в карбонатную почву, превращаются в нерастворимые гидроокиси, окиси и другие недоступные соединения.

В настоящее время во многих странах мира недостаток железа устраняют при помощи внутрикомплексных соединений железа с органическими соединениями типа хелатов. Положительные результаты были получены как при внесении хелатного железа в почву, так и при внекорневом опрыскивании растений.

Глава 5. Влияние марганца и железа на урожай озимой пшепнды.

В этой главе вкратце, на основании литературных источников, дается значение марганца и железа в жизни растений и обсуждаются результаты полевых и вегетационных опытов, проведенных на орошаемых лугово-бурых почвах и мелиорированных солонцах-солончаках.

Результаты трехлетних исследований показали, что во всех вариантах опытов при одинаковой продуктивной кустистости, одинаковом количестве колосоносных стеблей и числа зерен в колосе, марганцевые и железосодержащие микроудобрения способствовали увеличению абсолютной массы зерен. Наибольший эффект от внекорневой подкормки был отмечен в вариантах, где растения опрыскивались 0,05 % раствором сернокислого марганца. В указанных вариантах абсолютная масса зерна по сравнению с фоновым вариантом увеличилась на 2,3 г, что и привело к увеличению урожайности зерна / табл.3/.

На орошаемых лугово-бурых почвах с. Аревик урожай зерна озимой пшеницы на фоновом варианте составил 47,3 ц/га, а в оптимальном варианте -от применения 0,05% сернокислого марганца в виде внекорневой подкормки, урожай заметно повысился и составил 51,7 ц\га, то есть прибавка урожая составила 4,4 ц/га или 9,3 %. Такой же эффект был получен от применения 0,05 % раствора сернокислого железа. Повышение концентрации марганца и железа не привели к дальнейшему увеличению урожая.

На мелиорированных содовых солонцах-солончаках положительный эффект от внекорневой подкормки также был получен при опрыскивании растений 0,05% раствором сернокислого марганца. Абсолютная масса зерна в указанном варианте увеличилась по сравнению с фоном на 2,6 г. несколько меньший эффект был получен от сернокислого железа той же концентрации.

Таблица 3

Влияние микроудобрений на урожай озимой пшеницы, возделываемой

на опошаемых лугово-бупых почвах с. Аревик

Варианты опыта 1997 г. 1998 г. 1999 г. Среднее за 3 года Прибавка урожая

ц/г ц/г %

К^тоК^+Кбо/фон/ 52,3 43,8 45,7 47,3 - -

Фон + Мп 0,02 % 57,6 47,3 48,9 51,3 4,0 8,5

Фон+ Мп 0,05% 58,1 48,2 48,8 51,7 4,4 9,3

Фон + Мп0,1 % 56,8 46,4 47,8 50,3 3,0 6,3

Фон + Бе 0,05% 58,5 48,0 48,5 51,7 4,4 9,3

Фон + Ре 0,1 % 54,2 45,8 46,5 48,8 1,5 3,5

Р,% 3,4 2,6 3,1

НСРо.95, и/га 4,2 2,7 3,7

По трехлетним средним данным, на мелиорированных солонцах-солончаках, урожай озимой пшеницы на фоновом варианте составил 36,6 ц/га / табл. 4 /. Данный показатель урожая на 10,7 ц/га ниже, чем на орошаемых лугово-бурых почвах. Это обусловлено как легким механическим составом мелиорированных почв, так' и низким содержанием гумуса, общим запасом минерального азота в почве и сравнительно малыми дозами азотных удобрений.

Наибольшее действие на урожай озимой пшеницы оказали марганцевые микроудобрения. Дополнительный урожай зерна по сравнению с фоном составил 3 -3,4 ц/га или 8,2 - 9,3 %, в то время как от сернокислого железа прибавки составили 2,4-3,1 ц/га или 6,5-8,5 %. Повышение концентраций марганца и железа менее эффективно.

Таблица 4

Влияние микроудобрений на урожай озимой пшеницы, возделываемой на мелиорированных содовых солонцах-солончаках_

Варианты опыта 1997 г. 1998 г. 1999 г. Среднее за 3 года Прибавка урожая

ц/г ц/г %

ИбоРЛо+На/фон/ 38,2 33,2 38,3 36,6 - -

Фон + Мп 0,02 % 42,7 35,7 41,8 40 3,4 9,3

Фон + Мп 0,05 % 41,8 36,4 42 40 3,4 9,3

Фон + Мп0,1 % 41,8 36,4 40,8 39,6 3 8,2

Фон + Ре 0,05 % 42,2 63,4 40,5 39,7 3,1 8,5

Фон + Ре 0,1 % 41,1 36,3 39,6 39 2,4 6,5

Р,% 4,0 2,6 2,5

НСРо.95, Ц/га 3,3 2,7 3,0

На почвах, взятых с участков опытов, проводились вегетационные опыты в целях изучения действия микроэлементов в условиях высокого фона

минерального питания.

Результаты вегетационных опытов хорошо согласуются с данными полевых опытов. Независимо от почвенных условий обогащение семян пшеницы растворами солей марганцевых и железосодержащих микроудобрений повысило урожай общей массы на орошаемых лугово-бурых почвах в пределах 15,5 - 16,1 и зерна- 2,5 - 3,6 г/сосуд, на мелиорированных содовых солонцах-солончаках соответственно на 9,3 - 9,6 и 2 - 2,2 г/ сосуд. Глава 5. Влияние микроэлементов на содержапие и вынос питательных веществ и качественные показатели зерна озимой пшеницы.

Для синтеза урожая озимая пшеница использует значительное количество питательных веществ. Концентрация отдельных элементов в химическом составе озимой пшеницы / зерно и солома У и их вынос с урожаем зависит как от почвенных условий, так и от применяемых макро- микропитательных веществ.

Содержание питательных элементов в растениях озимой пшеницы, возделываемой на орошаемых лугово-бурых почвах, характеризуется следующими показателями: содержание азота в зерна 2,18 - 2,35 %, фосфора - 0,71 - 0,72 % и калия - 0,32 - 0,35 %, в соломе соответственно: 0,4 - 0,52; 0,18 - 0 ,21 и 1,5 — 1,74 %. На мелиорированных содовых солонцах-солончаках вышеотмеченные показатели соответственно равны: 1,95 - 2,09; 0,75 - 0,83; 0,4 - 0,45 и 0,42 - 0,46; 0,15 - 0,18 и 2 - 2,2%.

Определенные изменения в содержании питательных веществ произошли под влиянием внекорневого опрыскивания растений растворами сернокислого марганца. В варианте фон + Мп 0,05% общий вынос азота, фосфора и калия составил 432,4 кг, что на 45,3 кг больше, чем в фоновом варианте. Аналогичные показатели были получены на мелиорированных содовых солонцах-солончаках.

Расчеты показали, что потребление азота, фосфора и калия для формирования 10 ц зерна и соответствующего количества соломы на орошаемых лугово-бурых почвах составляют: азота 31, фосфора -10,5 и калия 30 кг. На мелиорированных солонцах-солончаках эти показатели соответственно равны - 29; 11 и 42 кг. Эти данные свидетельствуют о том, что потребление азота и фосфора на создание единицы получаемой продукции не отличаются от других почвенно-климатических условий Республики Армения, в то время как затраты калия для образования единицы урожая значительно выше, что очевидно, обусловлено высоким содержанием подвижного калия в исследуемых мелиорированных почвах Араратской равнины.

В зерне озимой пшеницы было определено также содержание, марганца и железа. Химические анализы растений показали, что под влиянием внекорневого опрыскивания микроудобрениями, содержание марганца и железа не претерпевают особых изменений. Количество марганца в зерне находится в

пределах 35 - 38 мг/кг воздушно сухой массы, а железа - 0,29 - 0,31 % от золы. ,

Расчеты показали что на орошаемых лугово-бурых почвах с урожаем - 58 3 ц/га вынос марганца составляет 180-210 г/га, а на мелиорированных содовых солонцах-солончаках с урожаем 38,2 - 42,2 ц/га вынос марганца

составил 145-163 г/га.

Конечной целью возделывания сельскохозяйственных культур является получение белков, жиров, сахара, крахмала, витаминов и др.

Изучение качественных показателей зерна озимой пшеницы, выращенной на орошаемых лугово-бурых почвах и на мелиорированных солонцах-солончаках, показали, что натура зерна у сорта Армянка 60 во всех вариантах опыта превышает ГОСТ. Между натурой и абсолютной массой зерна наблюдается определенная закономерность. Под воздействием внекорневого опрыскивания растений растворами сернокислого марганца и железа натура по сравнению с фоном увеличилась на 15 -25 г/л, а абсолютная масса зерна на2,4-2,6 и 1,5-2г.

В химическом составе зерна первостепенное значение имеют содержание и качество белка клейковины.

Наши исследования показали, что накопление азота в зерне озимой пшеницы, обуславливающее его высокие качественные показатели, тесно связано с почвенными условиями. В условиях орошаемых лугово-б^рых почв на общем высоком фоне минерального питания в растениях озимой пшеницы, обработанных 0,02 и 0,05 % растворами сернокислого марганца, повысилось содержание общего азота в зерне на 0,14 % и .следовательно, выход белка с гектара. Положительный эффект был получен также от применения сернокислого железа.

Глава 7. Экономическая эффективность применения мнкроудобреннй

на посевах озимой пшеницы.

В расчетах экономической эффективности приняли в основу, что чистый доход равен стоимости продукции, полученной в результате применения данного микроэлемента, плюс стоимость побочной продукции и минус сумму издержек, связанных с применением микроудобрений. Издержки расходов составили: стоимость микроэлемента, затраты на уборку и перевозку дополнительной продукции и затраты на реализацию дополнительной продукции. При расчетах издержек в общую сумму не были включены затраты на внесение микроудобрений, так как внекорневая подкормка микроэлементами проводится совместно при обработке посевов озимой пшеницы гербицидом 2,4 Д против сорной растительности.

Подсчеты показали, что внекорневая подкормка растений озимой пшеницы растворами солей микроэлементов характеризуется довольно высокой окупаемостью затраченных средств. На орошаемых лугово-бурых почвах на один драм дополнительных затрат прибавка урожая в закупочных ценах составляет от внесения сернокислого марганца 8,6 - 15,6 драма и при

сернокислом железе 5,2 - 16,8 драма, а на мелиорированных солонцах-солончаках соответственно 8,9 - 1,7 и 8,2 - 11,8 драм.

Рентабельность в опытах очень высокая(725 - 1070%) и находится в зависимости от концентрации растворов микроэлементов и почвенных условий.

ВЫВОДЫ

Результаты трехлетних полевых, вегетационных опытов и лабораторных исследований, проведенных с целью изучения содержания марганца и железа в почвах Араратской равнины и эффективности применения микроудобрений в посевах озимой пшеницы, позволяют сделать следующие выводы.

1. Участки полей на орошаемых лугово-бурых почвах с. Аревик и на мелиорированных содовых солонцах-солончаках Ерасхаунской экспериментальной станции, отведенных под полевые опыты, являются характерными для карбонатных почв Араратской равнины.

2. Орошаемые лугово-бурые почвы, сформировавшиеся в результате хозяйственной деятельности человека и многовекового орошения, характеризуются мощным почвенным профилем, тяжелосуглинистым механическим составом, высокой биологической активностью и плодородием.

Мелиорированные содовые солонцы-солончаки, являясь антропогенно-преобразованными почвами, характеризуются маломощным гумусовым горизонтом, среднесуглинистым механическим составом с низким содержанием гумуса, общим и подвижным азотом.

3. В орошаемых лугово-бурых почвах и мелиорированных содовых солонцах-солончаках содержание валового марганца и железа выше кларка и составляют: Мп - 1200 - 1500 мг/кг почвы, Ре203 -8,2 -9,27% от веса почвы. По профилю почв они распределены неравномерно и определенной закономерности не наблюдается, вследствие нечеткой дифференциации генетических горизонтов исследуемых почв. Между валовым содержанием марганца и механическим составом обнаружена определенная закономерность. Почвы с тяжелым механическим составом сравнительно богаты валовым марганцем и наоборот. По отношению валового железа мы не обнаружили четкой взаимосвязи.

4. Орошаемые лугово-бурые почвы и мелиорированные содовые солонцы-солончаки характеризуются высоким содержанием карбонатов и слабощелочной реакцией среды, бедны подвижными формами марганца и железа. Подвижный марганец составляет в исследуемых почвах соответственно: 63 - 86 и 30 - 80 мг/ кг почвы; железо / РегОз/ 260 - 320 и 90 - 127 мг/кг почвы.

5. Исследуемые почвы Араратской равнины богаты запасами валового марганца, но значительная их часть окклюдирована карбонатами кальция. Сумма непосредственных и ближайших резервов Мл составляет 21,2 - 22,3 % от общего содержания

6. В результате исследования мелиорированных солонцов-солончаков Ерасхаунской экспериментальной станции была составлена схематическая

карта. Наименьшим содержанием подвижного марганца /25 мг/кг почвы / характеризуются участки полей, где химическая мелиорация содовых солонцов-солончаков проводилась сернокислым железом. В образцах почв, где мелиорация была осуществлена серной кислотой и периодически через каждые 5 лет раз вносился навоз из расчета 80-100 т/га под культуру герани , обнаружено сравнительно высокое содержание подвижного марганца - 125 -130 мг/кг почвы.

7. На орошаемых лугово-бурых почвах внекорневая подкормка озимой пшеницы 0,05 % раствором сернокислого марганца обеспечило дополнительную прибавку урожая' в пределах 4,4 ц/га или 8,5 % , такой же эффект был получен и от сернокислого железа. При повышении концентрации марганца и железа до 0,1 % эффект был сравнительно ниже.

На мелиорированных содовых солонцах-солончаках, в условиях более низкого фона минерального питания, прибавка зерна от сернокислого марганца составила 3,4 ц/га или 9,3 % , эффективность сернокислого железа сравнительно ниже - 3,1 ц/га.

8. Повышение урожая зерна озимой пшеницы в полевых опытах при внекорневой подкормке растений растворами солей микроэлементов происходит за счет увеличения абсолютной массы зерна.

9. Внекорневая подкормка растений солями микроэлементов положительно влияет на содержание азота, фосфора и калия в зерне и соломе. Сернокислый марганец способствует повышению концентрации азота в зерне и следовательно выходу белка с гектарной площади.

10. Пересчет количества отчужденных с урожаем 10 ц зерна озимой пшеницы и соответствующем количестве соломы по средним данным составляет: на орошаемых лугово-бурых почвах: азота 31; фосфора - 10,5 и калия 30 кг, а на мелиорированных солонцах-солончаках соответственно -29; 11 и 42 кг.

Средние показатели затрат для азота и фосфора на создание единицы получаемой продукции соответствуют нормативным показателям. Затраты калия значительно выше, чем нормативные показатели выноса для озимой пшеницы. Это обусловлено высоким содержанием калия в исследуемых почвах.

11 .Установлено, что в вегетационных опытах наибольший эффект от обогащения семян пшеницы перед посевом растворами солей микроэлементов получен также на орошаемых лугово-бурых почвах. Прибавка урожая от обработки семян 0,5 % раствором сернокислого марганца и сернокислого железа составила соответственно 144 и 139 % при урожае на контроле / фон /8,1 и 7,3 г/ сосуд.

Результаты вегетационных опытов согласуются с данными полевых опытов.

12. Внекорневая подкормка растений озимой пшеницы микроэлементами не повлияла на содержание марганца и железа в зерне и соломе. Содержание

марганца в зерне колеблется в пределах 35 - 38 мг/кг воздушно сухой массы, а железа 0,29 - 0,91 % от золы.

13. Под влиянием марганцевых и железосодержащих микроудобрений значительно улучшаются качественные показатели зерна.

14.Внекорневая подкормка озимой пшеницы микроэлементами, возделываемой на карбонатных почвах Араратской равнины, увеличивает чистый доход, повышает окупаемость затрат и является экономически рентабельным. На один израсходованный драм дополнительных затрат прибавка урожая в закупочных ценах составляет от применения марганца 8,6 -15,6 и сернокислого железа 5,2- 16,8 драм.

ПРЕДЛОЖНИЕ ПРОИЗВОДСТВУ

На основании полученных экспериментальных данных рекомендуем фермерским хозяйствам и землепользователям, при возделывании озимой пшеницы на карбонатных / щелочных / почвах Араратской равнины, в конце фазы кущения производить внекорневое опрыскивание растений 0,05 % раствором сернокислого марганца или сернокислого железа, сочетая с обработкой их гербицидами.

Полученные закономерности эффективности применения марганцевых и железосодержащих микроудобрений можно распространить на аналогичные почвы Сирийской Арабской Республики.

ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ

СЛЕДУЮЩИЕ РАБОТЫ 1 .М.Тамим - Содержание марганца и железа в орошаемых лугово - бурых почвах и мелиорированных содовых солонцах - солончаках Араратской равнины и эффективность применения микроудобрений в посевах озимой пшеницы // Материалы научной конференции ,посвященной 40 - летию института. Почвенные ресурсы, их рациональное использование и экологические проблемы сельского хозяйства. Ереван, 1998, с. 175 - 177.

2.М.Тамим. Влияние железа и марганца на урожай озимой пшеницы в условиях Араратской равнины. «Агропресс» .Ереван ,1999, 11с.

3.М.Тамим. Карта - схема содержания подвижного марганца в мелиорированных солонцах - солончаках Ерасхаунской экспериментальной станции. «Агропресс» .Ереван , 1999, 8с.

ииаьп ßuuhir

LTmtiqmíib Ii Uplpupli muipmíiuilimpjmíiíi Upuipunnjuiü Ьшрршфцр^ nmqttih ifuinquiqtiuiíiujjfifc qnp2 m imüwpujg.Iui& шптт-шДиф hnntjpmií L illiljimuiwpuipinmíljnipüpb Wpiunmpjuiíi uipnjmbuiiltïimiipjniiiïi шгйиЛшдиЛ gnpilîiji giuiipüpmtf:

ии-ФПФич-ьр

•SÜmuiqnuinipjniíiíiÜpD uiuipiJÜi Dti Upuipuiinjiub huippuiijuijpp nirnq^ifi ifuipquiqtiníiuijjiti qnp2 Ь ifb[}inpiiigi|ui& шцпип-ш^иц]! hnqtipniií:

■"фитцптфщ hnr[tipimí типиГиширр^ Úti líiuüqu&li U bplpupp püijhuiíimp Ь 2Uipdniíi upujuníiiuljnipjmítbtipi]:

ишМш&1[Й1 t ifu&quiíi l Üpl}uip iquipniíiuiljnii ifjrtjpnupupuupmuiíijniptipli uiqr^t¡gnipjniMi ui2üuiüuiguiíi дпрМф pbppli puifruil{|i, pfiifjiuiljuifr jjuiqiTJi L прш1[ш[|шЬ gnigurti]i2Íitíp}i i{pui:

П-ш^тшфй фпрйБрпи! if^pnupupiupirauiynipllpii oqmuiqnpöijtn Üti pnijutpli lupmiutupiíimnuijjifr uímigtfuiíi ólmij: Фпрйбрр црфЦ to ¿при Ijpllïirninipjuiiip, ЗО1Г2 hui2i¡uipljuijfiíi ifinpáuiifiupqfi iftiírnipjmiíp:

■<,tiinmqnmv[iq hnqlíp}i шцрпр^гГ^шЦш^ píimpmq]ipp inpijüi t фпрй шиЛцииГшийр^д i|Üpgi[uiö hnr[uáiifiu2üüp{i 1шрпршшпр htlinuiqnmmpjntíiíiüp}] im|jm[íitlp|i hfiiíuiíi ijpiu:

UuihiTuiiiiluiö t, np 2jinvJJ-i iTuipqmqtiiníiuij)új qnp2 U ьПцрпршд^шй шцтш-ш1Цш111 hnriöpniif píiqhuiímip iTuibqu&li upupmtimljmpjnitip mimniuüijniií t 1050-1510 U 1200-1450 ifq/l{q uiuhiíuiíiíiQpnuí Ьшг1ширтпши1ишЬшршр: GujpcJmíi iTuiíiquiíiJi upupnitiuiljnipjmb]} Ipuqifmií t 60-86 h 30-80 ifq/ljq hjuimil: ЧГшЦипф pbrçhuiïimp 14.5 U 13.3 % ЭДри^шй Mi hnrpmf IjmigfmnJ 1{шррпйшиф Ijnrpffig:

Ьрши}ишЬпЛ}1 фпрДшЛ^пршш!»! liuijuifrti i)iupü[uihnr|üpii puipmüquiqpiíuái гт[)ш[Ъйр]г hjiifuiíi i[pui gnijg t mpijiuö, np ifüijinpuig4ui& hnqüpji 90% -inj pmji Mi шщшЬгиОДшд ¿иф^шЬ ílu&quiümj U upuhu&jilniü t huiiiiiiiquiinuiutuuiïi ii}i^pnupiipiupinuJÍijniptíp}i Ijfipuinniif: Uuihiíu&ijui£> t np hUiniuqnun|nri hni)t¡pp pímipuiqpi|niif ßti 6р1{шр{] (Fe203 ) jü^huiíimp paibuilifi 8.2-8.5 U 7.9-9.3 % upupmíuilimpjunípjiuli 2Uipdmíi purtiuilinipjniïipliuiqiirmf t pU^huiíinipji 0.01 b 0.04 uinlpup:

rinnqt¡ip ifuipquiqßiniiuijliii qnp2 hnr(bpniif &&ifpujppiluijjiíi ifuiíiquiüp 0.05% ini&mjpnil ицЬш&шдиЛ дпрКф pmjuüpji uipuuuuipiíuunuijfÁ ийтдпиГр iniJUi t 4.4 g/h Ijuiií 8.5% рЙррр hunjüinuí, íiifuiíi uipruniíiuiijtiuinipjniít uinuigi[t¡i t íiuiU ööiTpuippiJuijliii tiplpupfi ЦрршшиГрд: ШЦ}тршд1[шй шцтт-ш^ш^ hnqtipniif, luqnmuijpíi ufriirpimmpjuil дшСр фпйр uiuijifuiíiíitlpmif huiin|il)|i Ьш^ЩпиГр ü&ifpiuppi]uijpíi líuibquitipg liiuqiítii t 3.4 g/h tytuií9.3%, риЦ öinipmpp^jjiü ßplpupp lupryrníiiuijtiirmipjrníin йпЩ t huiiltlifuimuipuip дш&р':