Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Удобрения подсолнечника на основе использования методов почвенной и растительной диагностики на выщелоченных черноземах Западного Предкавказья

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Удобрения подсолнечника на основе использования методов почвенной и растительной диагностики на выщелоченных черноземах Западного Предкавказья"



На правах рукописи

от

Чешенко Сергей Владимирович

Удобрения подсолнечника на основе использования методов почвенной й растительной диагностики на выщелоченных черноземах Западного Предкавказья

06.01.04. агрохимия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Краснодар-1997

Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте масличных культур им. В.С.Пустовойта в 1987-1997 гг.

Научный руководитель - кандидат сельскохозяйственных наук,

старший научный сотрудник Лукашев А.И.

Официальные оппоненты - доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Глуховс-.сий А.Б.

кандидат сельскохозяйственных наук, Лысенко A.B.

Ведущее предприятие - Северо-Кавказский научно-исследовательский л пгосктнс-техгологический институт агрохимии л почвоведения.

Защита состоится "23" октября_ 1997 г. в "-QQ час.

на заседании диссертационного совета Д.120.23.02 при Кубанском государственном аграрном университете.

Адрес: 350044, г.Краснодар, ул. Калинина, 13, Кубанский государственный аграрный университет, диссертационный совет.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кубанского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан "4fC' 1997 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета, кандидат сельскохозяйственных наук,

Доцент Г, а.Е. ЕФРЕМОВ

ч,

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Подсолнечник является основной масличной культурой в Российской федерации. Его посевы ежегодно занимают около 3 млн. га, а общий объем производства составляет в среднем около 3 млн. тонн. В Краснодарском крае посевные площади его в последнее время составляют около 350 тыс. га, а валовые сборы семян около 620 тыс. тонн.

Семена подсолнечника являются ценным источником пищевого масла, а также высокобелковых кормов - жмыха и шрота. Мука из обмолоченных корзинок подсолнечника приближается по питательности к сену бобовых культур и представляет собой потенциальный источник кормов для животноводства. Низкие сорта подсолнечный масла, а также лузга используются в химической промышленности.

К 2000 году в Российской Федерации предусматривается довести производство подсолнечника до 5,4 млн. тонн , а в Северо-Кавказском peí ионе до 3,5 млн. тонн.

Увеличение производства семян планируется осуществить в основном за счет интенсивных факторов земледелия. Важнейшим фактором интенсификации производства является рациональное применение удобрений с использованием методов почвенной и растительной диагностики. Эти методы в настоящее время получили большое распространение как в исследованиях особенностей минерального питания сельскохозяйственных культур, так и в практике - при определении потребности этих культур в удобрениях, что позволит попользовать туки в соответствии с биологической потребностью культур в элементах минерального питания. На подсолнечнике эти методы исследованы недоспи очно.

Цель и задачи работы. Целью исследований является изучение особенностей минерального питания подсолнечника на этапах органогенеза и разработка рекомендаций по системе применения удобрений этой культуры на основе использования методов почвенной и растительной диагностики

Основными задачами исследований были:

1. Изучить особенности минерального питания растений подсолнечника на этапах органогенеза, выявить наиболее информативные фазы роста и развития в отношении потребления питательных веществ эгой культурой.

2. Определить уровни содержания элементов минерального питания и их соотношения в растениях подсолнечника на фазах роста и развития, которые соответствуют существенным уровням урожайности семян и сбора масла.

3. Изучить влияние различных видов, норм, сроков и способов внесения минеральных удобрений на рост, развитие и продуктивность подсолнечника, выявить критические значения концентраций питательных веществ в почве и растениях.

4. Разработать параметры шкал почвенной и растительной диагностики при определении оптимальных доз минеральных удобрений.

5. Разработать эффективную систему удобрения подсолнечника на основе использования данных почвенной и растительной диагностики.

Научная новизна и практическая значимость исследований. Впервые детально исследованы особенности минерального питания растений подсолнечника в период его вегетации; применен комплексный подход к использованию методов почвенной и растительной диагностики на этой культуре.

Практическая значимость исследований состоит в том, что по результатам исследований разработана и рекомендована система удобрения подсолнечника на основе применения методов почвенной и растительной диагностики.

Реализация результатов исследований. Система удобрения подсолнечника, основанная на использовании почвенной и растительной диагностики, внедрялась в Динском районе Краснодарского края в 1990 г. на площади 3500 га (по результатам почвенного диагностирования) и на 2500 га (по результатам растительного диагностирования). Это дало возможность получить дополнительно от 0,17 до 0,24 т семян с 1 га, снизить энергозатраты на

1 тонну прибавки семян от внесения удобрений в 1,5-2,1 раза, чем при внесении их при обычной технологии.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на заседаниях методической комиссии ВНИИМК в 1988-1991 гг., на научных конференциях молодых ученых и специалистов ВНИИМК и НИИСХ ЦЧП им. В.В.Докучаева в 1990-1991гг, на XIII Всесоюзном координационном научно-методическом совещании по диагностике минерального питания (г.Мелитополь, 1987), на XIV Всесоюзном координационном научно-методическом совещании "Система диагностики минерального питания сельскохозяйственных культур для моделирования и управления плодородием почв" (г. Омск, 1989 г.), на Всесоюзном координационном научно-методическом совещании "Принципы и методы экологического контроля за элементным составом растений и состоянием почвенного покрова" (г.Ялта, 1991 г.).

По результатам исследований опубликовано 7 научных статей объемом 35 машинописных страниц.

Результаты исследований использованы в методических указаниях и рекомендациях по системе удобрения подсолнечника на основе почвенной и растительной диагностики.

Диссертационная работа рекомендована к защите ученым советом Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур им. В.С.Пустовойта.

Объем и структура диссертации. Диссертация представлена на 212 машинописных страницах, в гом числе 166 страниц основного текста, и состоит из введения, 8 глав, выводов и предложений производству. Работа иллюстрирована 24 рисунками, 38 таблицами в тексте и 22 в приложениях. Список литературы включает 221 наименований, в том числе 37 иностранных.

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводили на центральной экспериментальной базе Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур (ВНИИМК) расположенной в центральной почвенно-климатической зоне.

Почвенный покров опытного участка представлен выщелоченным сла-богумусным сверхмощным тяжелосуглинистым черноземом. Агрохимическая характеристика пахотного горизонта почвы (0-30 см) следующая: рНКа 6,06.5, гидролитическая кислотность 4.5 5,5 мг-экв на 100 г; сумма поглощенных оснований 34-39 мг-экв на ЮОг; степень насыщенности основаниями 97 %, содержание гумуса 3.9-4,0 %; валового азота 0.2 %; фосфора 0,18 %; калия 1.7 ".>; подвижного фосфора (по Чприкову) 20,2-25,0 мг на 100 г почвы; обменной) калия (по Маслоиой) 26.4-29,2 мг на 100 г почвы.

По ооеспеченносш влагой центральная база ВНИИМК относится к неустойчиво увлажненной ¡оне (ГТК =0,85). Среднемноголетнее количество осадков 643 мм. среднегодовая температура воздуха 10,8 " С. относительна; влажность воздуха 74 "и. сумма положительных температур (выше 10 "С) 3600 "С.

Метеоусловия за годы исследовании способствовали формированию высокого (2.6-3,6 т/га) урожая семян подсолнечника.

Исследования проводили полевым, вегетационным п лабораторным ме!одами. Нолевые опьпы закладывали на нолях центральной экспериментальной балл ВНИИМК. Агротехника проведения опытов была принятой ятя данной зоны. Высевали подсолнечник сорта Передовик улучшенный )Л11тными семенами I класса посевного стандарта.

Минеральные удобрения вносили согласно схемы опыта. Фоны с высоким содержанием подвижною фосфора в почве создавали путем внесения двойного суперфосфат вручную вразброс под зяблевую вспашку в норме Рат. Внесение удобрений локалыю-леш очным способом и сев проводили сеялкой СУПН-8. а в подкормку в фазу 2-3 пар настоящих листьев вручную Учешая площадь депянок во всех опытах составила 56 кв м, повшрпость 4-х

кратная. Уборку урожая проводили вручную с последующим обмолотом ксшзинок на молотилке МСУ-1. Массу семян приводили к 100 % чистоте и стандартной (12 %) влажности. Данные опытов обрабатывали дисперсионным методом в изложении Доспехова Б.А. (1985); регрессионным анализом экспериментальных данных по Плохинскому H.A. (.1961); анализом регрессионных остатков по методикам Мостеллер Ф., Тьюки Дж. (1982).

Экономическую эффективность применения удобрений под подсолнечник рассчитывали по методике ВИУА и ВНИИЭСХ, а энергетическую эффективность - по методике в изложении Минеева В.Г.(1990).

Полевые опыты сопровождались фенологией, биометрией, агрохимическими и биохимическими исследованиями.

В почвенных образцах определяли содержание гумуса методом Тюрч-н{1, pH- потенциометрически, общий азот, фосфор и калий методом Гинзбург, гидролитическая кислотность методом Каппена, сумму поглощенных оснований методом Каппена-Гильковица, нитратный азот методом Гран-дваль-Ляжу, аммонийный азот - колориметрически с реактивом Несселера. подвижный фосфор методом Чирикова, обменный калий методом Масловоп на пламенном фотометре.

Отбор растений для определения биомассы и химического состава по этапам органогенеза проводили по соответствующим морфологическим признакам, описанным Куперман Ф.М., Подольным В.З. (1962).

В растительных образцах после озоления по К.Гинзбург и др. определяли: азот- колориметрически с реактивом Несслера, фосфор по Деннже в модификации Труога-Мейера, калий на пламенном фотометре.

Вегетационные опыты проводили в сосудах типа Вагнера емкостью 12 кг. Повторность опыта 6 кратная. Различные уровни содержания минерального азота, подвижного фосфора и обменного калия создавали путем использования почвенно-песчаной смеси и обычной почвы и внесения минеральных удобрений согласно схем опытов, предварительно проанализировав почву на содержание элементов питания. Влажность почвы в сосудах в период вегетации подсолнечника поддерживали на уровне 60 % от HB.

Вегетационные опыты сопровождали биометрией и фенологией, а так-чже проводили экспресс-диагностику на содержание нитратного азота, орто-фосфатов и калия в растениях подсолнечника по методу Церлинг В.В. (1958,1960, 1975) Для экспресс-диагностики растения отбирали в фазу всходов, и через 10, 15, 20, 25 дней после них. В дальнейшем эти растения анализировали на содержание в них общих азота, фосфора и калия.

Учет урожая семян подсолнечника в вегетационных опытах проводили путем сплошного обмолота корзинок во всех сосудах опыта, взвешиванием и приведением их массы к 100 % чистоте и 12 % влажности. При этом проводили также учет сухой надземной биомассы. Дисперсионный анализ данных проводили по Доспехову Б.А. (1985), а регрессионный- по Плохинскому H.A. (1961).

Семена из полевых и вегетационных опытов анализировали на содержание жира методом ядерного магнитного резонанса.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Особенности минерального питання подсолнечника в связи с диагностированием потребностей в азоте, фосфоре и калии

При изучении особенностей минерального питания на этапах органогенеза подсолнечника устанавливали закономерности накопления сухой биомассы в онтогенезе.

Установлено, что начиная с III этапа органогенеза биосинтез органического вещества заметно увеличивается, а к VII этапу этот процесс несколько замедляется, так как заканчивается период генеративного развития подсолнечника. Для выявления закономерностей биосинтеза органического вещества растениями подсолнечника на этапах органогенеза был изучен характер формирования взаимосвязей между содержанием азота , фосфора и калия и уровнем накопления сухой биомассы на этих этапах (рис. 1).

Активизация биосинтеза органического вещества растениями подсолнечника в связи с содержанием элементов минерального питания начинает

Этапы органогенеза

о

Рис. 1. Взаимосвязь между содержанием азота, фосфора и калия в растениях подсолнечника на этапах органогенеза и накоплением сухой биомассы (1988-1990 гг).

1. Содержание азота. 2. Содержание фосфора. 3. Содержание калия. 4, 5, 6,7,8- уровни значимости (4, 5 - для 5 % -го уровня; 6 - для 1 %-го уровня; 7, 8 - для 0,1 % -го уровня. ;4, 6, 7 - при п=30; 5,8 при п=20 (для IV и VIII этапов органогенеза).

проявляться по азоту с IV этапа органогенеза, по фосфору и по калию с III этапа. Наиболее четко действие фактора ростового разбавления проявляется но азоту и фосфору с VII этапа, а по калию с III этапа органогенеза. Последнее объясняется, как следствие достаточного содержания калия в почве. Отмечено, что чем выше уровень взаимосвязи содержания калия с накоплением органического вещества у подсолнечника на III этапе органогенеза, тем больше потребность у этой культуры в фосфоре. Это свидетельствует, что фосфор в минеральном питании в основном лимитирует продуктивность подсолнечника.

Следствием ростовых процессов подсолнечника является вынос питательных веществ растениями в онтогенезе. Установлено, что к VII этапу органогенеза из почвы потреблено азота - 90-98 %, фосфора -80-85 %, а калия 72-90 % от выноса их за всю вегетацию. Максимум интенсивности потребления приходится на IV-V этапы органогенеза. Это указывает на высокую биологическую потребность подсолнечника на этих этапах прежде всего в азотном питании.

При установлении оптимального элементного состава растений для III-V органогенеза с целью разработки диагностических показателей минерального питания подсолнечника изучен характер изменения взаимосвязей между содержанием азота, фосфора и калия в растениях и продуктивностью этой культуры в онтогенезе (рис. 2,3). Установлено, что наиболее существенны.

Рис. 2. Взаимосвязь между содержанием азота, фосфора и калия в растениях по этапам органогенеза и урожайностью семян подсолнечника (1988-1990 гг.) 1. Содержание азота. 2. Содержание фосфора. 3. Содержание калия. 4. 5. 6. 7. ¡v v \ров:п значимости (4,5 - для 5 Чс -го уровня; 6 - для 1 %-го уровня; 7, 8, У - для 0.1 ",-!. >ровня. 4. 6. 7, 9 при 11=30; 5,8 при п'20 (для IV и VIII этапов органогенеза)).

Рис. 3. Взаимосвязь между содержанием азота, фосфора и калия в растениях по этапам органогенеза подсолнечника и сбором масла (1988-1990 гг.)

1. Содержание азота. 2. Содержание фосфора. 3. Содержание калия. 4, 5, 6, 7 -уровни значимости (4, 5 - для 5 %-го уровня; 6-для 1 %-го уровня; 7 - для 0,1 "erro уровня; 4, 6, 7 при п=30; 5 - при п=20 (для IV и VIII этапов органогенеза)).

взаимосвязи между содержанием элементов питания и продуктивностью подсолнечника наблюдается на III, IV и V этапах органогенеза. Однако выявлены некоторые особенности. Во-первых, взаимосвязь содержания калия с урожайностью семян и сбором масла на III и V этапах существенно-отрицательная. Во-вторых, отмечена существенная корреляция с урожайностью семян со всеми тремя элементами на III и IV этапах, тогда как со сбором масла - только на IV этапе органогенеза. В-третьих, на V этапе наиболее существенные значения коэффициентов корреляции выявлены только между урожайностью семян и содержанием азота и фосфора.

Исследования надежности диагноза продуктивности подсолнечника по содержанию азота, фосфора и калия в растениях на III-V этапах органогенеза выячили, что самый ненадежный диагностический показатель - это содержание калия в растениях, а самые стабильные - азот и, особенно, фосфор.

Таким образом, разработку оптимальных диагностических показателей растений по содержанию и соотношению в них элементов питания наиболее целесообразно проводить на 111 и IV этапах органогенеза по трем элементам питания, а на V этапе - но азоту и фосфору. При оптимизации калийного питания следует учитывать соотношение этого элемента с другими, в особенности с фосфором.

Для определения оптимального содержания элементов минерального питания и их соотношений в растениях существуют различные методы: методы критического уровня и критического интервала (Walsh J.M., Beaton J.D, 1973, Benton J.D.-Jons J.Т., 1985); интегрированная система диагноза и рекомендаций - DRIS (Beaufils E.R., 1973) и интегрированная система оперативной диагностики - ИСОД (Ельников И.И., 1989). Однако, для определения диагностических нормативов в этих системах необходимо иметь достаточно обширный банк данных о химическом составе растений, которые не всегда удается получить.

Поэтому, в своих исследованиях мы использовали метод анализа регрессионных остатков (Мостеллер Ф., Тьюки Дж., 1982) графически по степени отклонении фактических величин урожайности семян и сбора масла от теоретической линии регрессии при прогнозе продуктивности по содержанию элементов питания и методов исчисления экономических порогов использования удобрений - по химическому составу растений на вариантах, окупаемых прибавкой урожая семян и сбора масла внесенными удобрениями. В таблице 1 представлены показатели содержания элементов питания в растениях подсолнечника, определенные этими двумя методами.

Значения этих показателей для III-V этапов органогенеза практически одинаковы как для урожайности семян, гак и для сбора масла. Одинаковыми оказались и средние значения парных сочетаний элементов питания в группах растений с различным уровнем урожайности семян и сбором масла (табл. 2). Оптимальные значения сочетаний элементов питания типа К/Р для существенного уровня урожайности семян и сбора масла (cihyiвел.гвешю

Показатели прогноза урожайности семян подсолнечника и сбора масла по содержанию элементов питания в растениях

1988-1990 гг.

Элемент питания Уравнения регрессии для ■ Границы прогноза, % по. Экономические пороги использования минеральных удобрений, % ПО' Ошибка прогноза ,

урожайности семян сСора масла урожайности семян сбору масла урожайности семян сбору масла урожайности семян сбора масла

Ы - этап органогенеза

Азот у=1,58+0,27х (г=0,72) ДО 5,00 - 5,06±0,20 - 2,83 -

Фосфор у~2,44+0,40х (г=0,67) у=1,41±0,06х (г=0,43) до 1,00 ДО 1.00 1,04±0,10 1,03+0,12 3,12 2,49

Калий у-4,07-0,24х (г=0 50) >=1,99-0,1 Пх (г=0,58) IV - этап органогенеза ДО 5,00 до 5,00 - 2,49 2,40

Азот у=0,65-0.25х (г=0,71) у=0,47=0,21х (г=0.45) до 5,00 ДО 5,00 4,97+0,26 4,98+0,23 3,43 3,59

Фосфор у=2,28+0,65х (г=0.67) у=1,4;;0,06х (г=0,43) до 0.90 ДО 0,90 1,01+0,11 1,00+0,10 4,20 4,00

Калий у=5,01-0,39х (г=0.77) у=2.51-0.18х (г=0.64) V - этап органогенеза ДО 5.7 5 ДО 5,75 " 4,93 4,02

Азот у=1,79+0,42х (г=0,50) ДО 2.50 - 2,40±0,17 - 3,91 -

Фосфор у=1,66+1,71х (г=0,48) ДО 0.68 - 0,66+0,09 - 3,36 -

Средние значения сочетаний элементов минерального питания в растениях подсолнечника на этапах органогенеза

Сочетание элементов питания N/P К/Р МК

Элемент продуктивности Уровни к контролю, %

а) урожайность семян б) сбор масла до 100 100,1- 109,5 до 100 100,1- 109,5 до 100 100,1- 109,5 109 4 и более 109,4 и более 109,4 и более до 100 100,1- 105,5 до 100 100,1- 105,5 до 100 100,1- 105,5 105,4 и более 105,4 и более 105,4 и более

а) урожайность сэмян

б)сбор масла

а) урожайность семян

б) сбор масла

а) урожайность семян

4,10 ± 0,30

4,30 ± 0,20 4,20 + 0,18

3,20 ± 0,20

5,20 + 0,18

5,70 + 0,33 5,70 ± 0,30

3,70 ± 0,18

II этап органогенеза 4,70 ± 4,80 ± 5,40 + 0,28 0,14 0,42 4,90 ± 5,40 i 0,14 0,31

IV этап органогенеза

4,90 ± 0,29 4,70 ± 0,30

7,60 ± 0,80 7,40 ± 0,71

6,20 ± 0,40 5,90 ± 0,60

V этап органогенеза

4,00 ± 0,11

4,10 ± 0,47 4,20 ± 0,50

4,80 ± 0,40 4,80 + 0,40

0,87± 0,02

0,79 ± 0,026 0,82 + 0,011

0,96± 0,06

0,87 ± 0,051 0,87 + 0,03

1,15 ± 0,12

0,95 ± 0,027 0,94 + 0,030

109,5 % и 105,5 % и более к контролю) наименьшие по сравнению с другими группами растений по продуктивности. Это говорит о том, что некоторый избыток фосфора в растениях снижает отрицательное действие избытка калия в почве и повышает продуктивность подсолнечника.

Полученные данные указывают на одни и те же закономерности формирования урожайности семян и сбора масла у подсолнечника в связи с минеральным питанием, а значение диа1 ностических показателей единые относительно указанных показателей продуктивности.

Влияние содержания в почве азота, фосфора и калия на продуктивность подсолнечника и определение индексов потребности растений в этих элементах

Исследованиями ВНИИМК на выщелоченных черноземах Краснодарского края (Бузинов П.А.. Суетов В.П., 1967; Суетов В.П.. 1968; Суетов В.П., Полянская С.М.. 1983; Лукашев А.И. и др., 1986) в полевых опытах установлены позитивные взаимосвязи между содержанием подвижных фосфатов в почве и эффективностью внесения минеральных удобрений под подсолнечник и был выявлен оптимальный уровень их содержания. Аналогичные данные были получены в Ставропольском крае на типичном черноземе (Мищенко Г.А., 1980; 1986).

В вегетационных опытах по исследованию влияния содержания подвижных форм азота, фосфора и калия в почве на продуктивность подсолнечника установлены количественные характеристики значений диагностических показателей минерального питания при определении его потребности в удобрении (табл. 3).

На основании проведенных исследований разработана шкала градаций индексов почвенной диагностики потребности подсолнечника в основном удобрении (табл. 4).

Дозы минеральных удобрений для каждого уровня обеспеченности почвы подвижными фосфатами определяли по максимальной окупаемости туков прибавкой урожая семян в полевых опытах.

Влияние содержания подвижного фосфора в почве на продуктивность подсолнечника

Варианты опыта

Содержание подвижного фосфора в почве, мг/100 г

Вегетационный опыт (среднее за 1987-1988 гг.)

Урожай надземной биомассы г/растение

семян

вегета- всего

тивной

массы

отношение веса семян к весу вегетативной части растения

Контроль 16 Фон 1ЧК+50% Р20; от естественного содержания в почве 9 Фон ЫК+Ро 100% Р205 от естественного содержания в почве 18 Фон 1МК +Р, 24 Фон ЫК +Рг 40 Фон 1МК +Р3 66 Фон ГМК +Р4 80 ФонЫК+Рб 116

НСР 05

4,2 14,7 18,9 1:3,5

16,5 55,9 72,4 1:3,4

34,2 66,7 100,9 1:20

39,2 80,3 119,5 1:2,1

41,5 90,4 131,5 1:2,2

37,9 99,1 137,0 1:2,6

43,0 123,4 166,4 1:2,9

35,1 98,1 133,8 1:2,8

6,6

Таблица 4

Градации индексов почвенной диагностики потребности подсолнечника в минеральных удобрениях

Обеспеченность почвы фосфором Потребность в удобрении Диагностический показатель содержания подвижного фосфора в почве, мг Рг 05 на 100 г Рекомендуемая доза удобрений

очень низкая очень сильная до 10,0 МеоРэо

низкая сильная 10,1-20,0 Мдо-воРбо-эо

средняя средняя 20,1-24,0 №20-ЮРЗ0 60

высокая отсутствует более 24,0 0

Биологическая потребность подсолнечника в азоте определяется содержанием минерального азота на уровне 20-22 мг на 100 г почвы, что в реальных полевых условиях создать невозможно, поэтому почвенная диагностика по этому элементу питания затруднена.

Содержание обменного калия в почве на уровне 20 мг на 100 г и выше достаточно для формирования высокая урожая семян подсолнечника с высокой масличностью.

Изучение растительной диагностики минерального питания подсолнечника

Показатели почвенной диагностики минерального питания необходимо корректировать диагностированием самих растений. Так, в работах Ьауеи Н. е! Мошне!. 1926. Люндегорда ( Ьлпс1е{1аг1к1 А; 1934,1954), Церлинг В.В. (1962. 1978, 1990), Магницкого К.П. (1969) отмечается, что более тесная связ:> существует между изменением урожая под влиянием удобрений и химическим анализом растений, чем с анализом почвы.

Нашими исследованиями установлено, что наиболее стабильным показателем растительной диагностики является концентрация фосфора в 10-дневных растениях, а самым ненадежным в этом отношении - содержание калия. Показатель содержания азота в 10-дневных растениях подсолнечника в растительной диагностики имеет условный характер, и более жестко ограничен рамками генетической обусловленности усвоения азота растениями.

Исследованиями установлено, что минеральные удобрения наиболее эффективны на подсолнечнике при содержании общего фосфора в 10-зневных растениях 0.7-0.8 % .

При концентрации общего фосфора выше 0.89 '.' <> (что соо'1 вететвус! удержанию фосфора в растениях выше 1,5 балла по Церлинг) урожайное п, емян практически не увеличивается (табл. 5).

На основании проведенных исследований составлена шкала градаций ндсксоп растительной диагностики нуждаемости подсолнечника в подкорме минеральными удобрениями (габл. 6).

Продуктивность подсолнечника в зависимости от содержания фосфора в 10-дневных растениях

Вегетационный опыт (в среднем за 1987П938 гг )

Содержание Соотноше- Урожай-

Варианты опыта общего ор тофос- ние N:P:K в ность се-

фосфора, фатов, растениях, мян,

% баллы при Р=1 г/растение

Контроль 0,44 0,20 8,4:1:16,6 4,2

Фон 50 % Р205 от естествен-

ного содержания в почве 0,48 0,20 10,2:1:14,5 16,5

Фон ЫК+Ро, 100 % Р205 от есте-

ственного содержания в почве 0,60 0,50 6,8:1:12,4 34,2

Фон ЫК+Р, 0,89 1,50 5,6:1:9,8 39,2

Фон ЫК+Рг 1,24 2,60 4,3:1:7,0 41,1

Фон ГМК+Рз 1,43 3,80 3,5:1:6,2 37,9

Фон ЫК+Р4 1,57 4,20 3,5:1:5,6 43,0

Фон ЫК+Р5 1,62 4,00 3,0:1:5,6 35,1

HCPos 6,6

Таблица 6.

Градации индексов растительной диагностики нуждаемости подсолнечника в подкормке минеральными удобрениями.

Обеспеченность Нуждеемость в Диагностический показатель по Рекомендуе-

почвы подвиж- удобрениях содержанию в 10-дневных рас- мая доза под-

ным тениях кормки

фосфором содержание содержание

общего фос- сртофосфатов

фора,% (в баллах)

низкая сильная до 0,40 0 №2смоРЗО£О

средняя средняя 0,41-0,80 0-1,5 Nlo.2oPl5.30

повышенная слабая 0,81-1,00 1,51-2,0 с

высокая отсутствует более 1,00 более 2,0 0

Изучение эффективности применения минеральных удобрений под подсолнечник на основе почвенной и растительной диагностики

С целью проверки эффективности системы применения удобрений на основе показателей шкал почвенной и растительной диагностики проведены полевые опыты, где туки вносились в различные сроки, различными способами и в разных дозах (табл. 7). Полученные данные показывают, что наиболее существенные прибавки урожая семян подсолнечника получены на есте-

Таблица 7

Отзывчивость подсолнечника на внесение минеральных удобрений

Среднее за 1986-1989 гт.

Варианты опыта Изменение урожайности семян подсолненичка от удобрений по сравнению с контролем, ± т/га

Естественный фон: Р205 в почве, мг/100 г, 20,2-21,5 PjOs в 10-дневных растениях, баллы, 0,20-0,50 Удобренный фон: Р205 в почве, мг/100 г, 24,6-30,1 PjOs в 10-днезных растениях, баллы, 1,50-2,00

Контроль (без удобрений) 2,88 3,12

ЫгоРзо локально при посеве 0,20 -0,15

М40Р60 локально при посеве 0,28 -0,14

Ы21)Рз» под зябь 0,18 0,02

ЫмРзо в подкормку 0,20 0,03

НюРбО в подкормку 0,18 -0,02

НСР 05 0,2 0,3

ственном фоне при содержании подвижного фосфора в почве 20,2-21,5 мг на 100 г. Наивысшая урожайность семян получена от внесения удобрений локально лентами при севе в дозе N40 Рбо, что подтверждает эффективность доз основного удобрения при обеспеченности почвы подвижным фосфором от 20,1 до 24 мг на 100 г.

Подкормка подсолнечника в дозе N20P.10 дала наибольшие прибавки урожая семян также на естественном фоне при концентрации ортофосфатов в 10-дневных растениях 0,2-0,5 балла (по Церлинг). Это соответствует обеспеченность растений в фосфоре менее 1,5 баллов (0,41-0,80 %) по шкале градаций индексов растительной диагностики.

Выявлено, что подкормка подсолнечника в фазу 2-3 пар настоящих листьев при уровне обеспеченности подвижных фосфатов 20,2-21,5 мг г;1 100 г не всегда способствовало получению существенных прибавок по и ^ам исследований. Причинами этого являются неблагоприятные значения агрометеорологических факторов среды. Подкормка эффективна при запасах продуктивной влаги в метровом слое почвы около 160 мм или в двухметровом -280 мм при среднесуточной температуре воздуха 20,5 °С и относительной влажности воздуха около 76 %.

На удобренном фоне с содержанием подвижного фосфора в почве более 24.6 мг га 100 г и при концентрации ортофосфатов в 10 дневных растениях более 1,5 балла применение туков на подсолнечнике не эффективно.

Экономическая оценка использования минеральных удобрений под подсолнечник на основе данных почвенной и растительной диагностики.

Экономический анализ показал, что внесение минеральных удобрений под подсолнечник целесообразно при содержании в почве подвижного фосфора на уровне 20,2-21,5 мг на 100 г. Наиболее рентабельными оказались варианты с внесением удобрений в дозе N20P30 локально лентами при севе (норма рентабельности 167,3 %), а так же в подкормку в такой же дозе (норма рентабельности 169,9%).

Энергетическая оценка использования минеральных удобрений под

подсолнечник па основе данных почвенной и растительной диагностики.

Целью использования почвенной и растительной диагностики на подсолнечнике при определении потребности этой культуры в удобрении наряду с увеличением урожайности является снижение энергозатрат на их применение.

Наименьшие энергозатраты в расчете на 1 тонну прибавки урожая семян наблюдаются на естественном фоне с содержанием подвижного фосфора в почве 20,2-21,5 мг на 100 г, особенно на вариантах с локальным внесением туков в дозе NmPjo при севе и в подкормку.

¿\

выводы

1. Для повышения эффективности применения минеральных удобрений под подсолнечник на выщелоченных черноземах Кубани необходимо широко использовать методы почвенной и растительной диагностики при определении доз и сроков внесения туков.

2. Наиболее информативным периодом роста и развития подсолнечника относительно относительно потребления элементов минерального питания является период генеративного развития растений с III по V этапы органогенеза (фазы со 2-ой по 5-ую пары настоящих листьев).

3. Оптимальными показателями содержания элементов минерального питания в растениях подсолнечника для III этапа органогенеза - содержание азота 5,06±0,20 %, фосфора - 1,04+0,10 %, калия около 5,00 %; для IV этапа - содержание азота 4,97+0,26 %, фосфора - 1,01±0,I I %, калия около 5,75 %, для V этапа по азоту - 2,40±0,17 %, по фосфору - 0,66±0,04 %. Указанные значения содержания элементов питания в растениях подсолнечника являются экономическими порогами применения азотных, фосфорных и калийных удобрений, выше которых туки становятся не эффективными.

4. Достоверно высокая урожайность семян (109,5 % и более к контролю) и сбор масла (105,5 % и более к контролю) у подсолнечника формировались при значениях соотношений элементов питания для сочетания вида N/P по III этапу органогенеза - 4,70±0,28; по IV - 4,90±0,20; по V 4,00+0,11; для сочетания вида К/Р по III этапу органогенеза - 4,10±0,47; по IV этапу 4,80+0,40; для сочетания вида N/K по III этапу 1,15±0,12; по IV этапу 0,95±0,027

5. Особенности формирования урожая семян к сбора масла у подсолнечника на этапах органогенеза в связи с потреблением элементов минерального питания одни и те же, что свидетельствует о едином значении показателей диагностирования потребности подсолнечника в удобрениях на достоверно высокий уровень продуктивности.

6. Потребность подсолнечника в азоте, фосфоре и калии на выщелоченных черноземах различна. Требуемое для растений этой культуры азота почвы находилось на нереальном для полевых условий уровне 20-22 мг на 100 г почвы, что затрудняет почвенную диагностику по этому элементу питания.

Содержания подвижного фосфора в почве на уровне 24-25 мг на 100 г являлось достаточным для формирования высокого урожая ¿емян подсолнечника с довольно высокой масличностью и соответствует повышенному содержанию этого элемента в выщелоченных черноземах. Содержание подвижного фосфора в почве является надежным диагностическим показателем потребности подсолнечника в фосфорном удобрении.

Подсолнечник на выщелоченных черноземах при содержании обменного калия на уровне 20 мг на 100 г почвы и более формирует достаточно высокий урожай семян с высокой масличностью. Диагностика калийного питания подсолнечника целесообразна при концентрации калия в почве менее 20 мг на 100 г.

7. По результатам исследований разработана шкала почвенной диагностики потребности подсолнечника в основном удобрении. Оптимальные дозы туков устанавливают в зависимости от содержания подвижного фосфора в почве от NjoPjo до N(l(1P™.

8. Из агрохимических показателей почвы растения подсолнечника наиболее адекватно реагируют на изменение содержания подвижного фосфора в почве. Поэтому концентрация фосфора в растениях этой культуры является наиболее надежным показателем в растительной диагностике.

9. Исследования возможностей применения экспресс-метода диагностики минерального пнтания(по В.В.Церлннг) показали большую надежность показателен содержания в растениях ортофосфатов по сравнению с показателями концентрации азота и калия.

10. Оптимальным сроком отбора для растительной диагностики питания подсолнечника при определении его потребности в подкормке являются растения 10-дневного возраста (фаза 2-3 пар настоящих листьев или III этап органогенеза).

11. На основании проведенных исследований разработана шкала растительной диагностики потребности подсолнечника в подкормке. Оптимальные дош подкопмкп устанавлнь.и iся в зависимости от содержания фосфора в 10-днев11,..\ растениях от Ni;,P|5 до N40PM). При содержании в этих растениях общего фосфора более 0,8 "А, или ортофосфатов более 1,5 баллов (по шкале 11.В.I к'р'шш ) подсолнечник в подкормке не нуждается.

12. Система удобрения подсолнечника на основе почвенной растительной диагностики эффективна при содержании в почве подвижного фосфора 20,2-21,5 мг на 100 г и обеспечивает прибавки урожая семян от 0,18 до 0,28 т/га, а сбор масла от 1,0 до 1,5 и/га. При концентрации подвижных фосфатов свыше 24,0 - 25,0 мг на 100 г почвы дополнительное внесение минеральных удобрений не эффективно.

13. Эффективность подкормки зависит от содержания элементов питания в растениях в фазу образования 2-3 пар настоящих листьев, весенних запасов продуктивной влаги в почве, относительной влажности воздуха и др. Подкормку следует проводить при содержании ортофосфатов в 10-днгчных растениях менее 1,5 баллов, влагозапасах для горизонта почвы 0100 см - 160 мм; 0-200 см - 280 мм; относительной влажности воздуха около 76 %, среднесуточной температуре воздуха около 20,5"С.

14. Вносить минеральные удобрения под подсолнечник экономически целесообразно основываясь на результатах почвенно-растительной диагностики. Наибольшим экономический эффект от удобрений достигается при содержанки в почве подвижных фосфатов менее 24.0-25,0 мг на 100 г. а наиболее рентабельно оказалось внесение туков локально при посеве п в подкормку в дозеЫзпРот- Норма рентабельности составила 167,3 % при севе по ре!ультатам почвенной диашостики, и 169,9 % в подкормку по результатам растительной диагностики.

15. Внесение минеральных удобрений под подсолнечник на фоне с содержанием в почве подвижного фосфора менее 24,0-25,0 мг на 100 г повышает и энергоотдачу и снижает энергозатраты на 1 тонну прибавки урожая семян. Это особенно заметно на вариантах с дозой туков ЫсоРзп, внесенных при посеве и в подкормку.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ К ПРОИЗВОДСТВУ

I. На почвах с содержанием подвижных фосфатов менее 20 мг на 100 г и с содержанием фосфора в 10-дневных растениях менее 0,8 % (или менее 1.5 баллов по Церлинг) рекомендуется применять азотно-фосфорные удобре-

ния в дозах N«-60 Рво-зд при основном внесении или n20-40 Рэо-бо, в подкормку.

2. На почвах с содержанием подвижного фосфора от 20,1 до 24,0 мг на 100 г и при содержании этого элемента в 10 дневных растениях более 0,8 % (или более 1,5 балла по Церлинг) следует внести туки одновременно с севом локально лентами в дозе n20-40 Рзо-ьо.

3. При содержании в почве подвижных фосфатов более 24,0 мг на 100 г минеральные удобрения вносить не целесообразно.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В РАБОТАХ :

1. Лукашев А.И., Тишков Н.М., Еремин Г.И., Чешенко C.B., Лукашев A.A. Новая система применения минеральных удобрений под подсолнечник // -Краснодар: Информационный листок ЦНТИ. -№17-87. -1987. 4с.

2. Лукашев А.И., Лукашев A.A., Еремин Г.И., Чешенко C.B., Шишов А.Д. Удобрение гютсолнечника // Химизация сельского хозяйства -1989. -№ 5. -С.30-31.

3. Лукашев А.И.. Еремин Г.И., Чешенко C.B., Шишов А.Д., Лукашев A.A. Почвенно-растительная диагностика минерального питания подсолнечника // Тезисы докладов XIV Всесоюзного координационного научно-методического совещания "Система диагностики минерального питания сельскохозяйственных культур для моделирования и управления плодородием почв." -Москва, -|Ч89. -С.87.

4. Лукашев А.И., Тишков Н.М., Еремин Г.И., Чешенко C.B., Шишов А.Д., Лукашев A.A. Рекомендации по применению удобрений под подсолнечник по основе почвенно-растительнои диагностики. -Краснодар, 1990. -9с.

5. Чешенко C.B. Диагностика потребности подсолнечника в удобрениях на выщелоченных черноземах Краснодарского края //.Научно-технический бюллетень ВНИИМК - Краснодар, 1990 -Вып. 2 (102) -С. 30-34.

6. Чешенко C.B. Некоторые особенности минерального питания растений подсолнечника применительно к этапам органогенеза // Научно-