Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние минеральных удобрений и биопрепаратов на урожайность озимой пшеницы в лесостепи Среднего Поволжья

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Влияние минеральных удобрений и биопрепаратов на урожайность озимой пшеницы в лесостепи Среднего Поволжья"

На правах рукописи

¿.-■¿і-'І/г-/

ЛЛТЫШОВЛ Ирина Александровна

ВЛИЯНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ И БИОПРЕПАРАТОВ НА УРОЖАЙНОСТЬ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ В ЛЕСОСТЕПИ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ

Специальность 06.01.01 - Общее земледелие, растениеводство

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

17 СКТ 2013

Саранск-2013

005534964

Работа выполнена на кафедре технологии производства и переработки растениеводческой продукции ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарёва»

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук

Каргин Василий Иванович

Официальные оппоненты - доктор сельскохозяйственных наук профессор,

заслуженный работник сельского хозяйства Чувашской Республики Шашкаров Леонид Геннадьевич, заведующий кафедрой растениеводства ФГБОУ ВПО «Чувашская государственная сельскохозяйственная академия»;

кандидат сельскохозяйственных наук Прокина Людмила Николаевна, заведующий отделом агрохимии ГНУ «Мордовский научно-исследовательский институт сельского хозяйства» Росссельхозакадемии

Ведущая организация ФГБОУ ВПО «Мичуринский государственный

аграрный университет»

Защита состоится «18» октября 2013 года в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 212.117.11 при ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарёва» по адресу: 430904, г. Саранск, р.п. Ялга,

ул. Российская, 31, ауд. 223.

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке им. М. М. Бахтина ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет

им. Н. П. Огарева».

Объявление о защите диссертации и автореферат диссертации размещены на официальном сайте ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарёва»: http://dsov.mrsu.ru и Высшей аттестационной комиссии Министерства образования и науки РФ: referat_vak@mon.gov.ru.

Автореферат разослан «17» сентября 2013 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

В.И. Каргин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертации. Озимая пшеница - важнейшая продовольственная культура. Проблема увеличения сборов зерна с одновременным улучшением его качества является важнейшей проблемой человечества. Основным направлением решения этой проблемы является использование рациональных доз минеральных удобрений с биопрепаратами. В специальной литературе имеются обширные сведения о влиянии минеральных удобрений и биопрепаратов на продуктивность и качество зерна озимой пшеницы. Однако остаются дискуссионными дозы внесения под эти культуры, особенно в сочетании с биопрепаратами и в связи с внедрением в производство новых сортов, что диктует необходимость оценки реакции данных показателей на эти факторы в конкретных почвенно-климатических условиях. Различия в реакции сортов озимой пшеницы на дозы удобрений настолько значительны, что их нельзя игнорировать.

В условиях широкого применения элементов питания, наряду с использованием минеральных удобрений, при возделывании озимой пшеницы важное и перспективное значение имеют биопрепараты, оказывающие комплексное положительное действие на растения, осуществляя фиксацию атмосферного азота, подавление развития фитопатогенных микроорганизмов, стимуляцию роста и развития растений, повышая их устойчивость к стрессам. Целесообразность исследований в этой области возрастает в связи с внедрением в производство прецизионного (точного) земледелия, для которого необходима конкретная информация о влиянии минеральных удобрений и биопрепаратов на величину урожая и качество зерна озимой пшеницы разных сортов.

Исследования проводились в соответствии с тематическим планом кафедры технологии производства и переработки растениеводческой продукции национального исследовательского Мордовского государственного университета им. Н. П. Огарева (номер государственной регистрации 01201002317).

Цель и задачи исследования. Цель исследования - изучить влияние доз минеральных удобрений в сочетании с биопрепаратами на урожайность и качество зерна озимой пшеницы (ТгШсит аехИтт Ь.) сорта Волжская качественная на выщелоченном черноземе лесостепи Среднего Поволжья.

Задачи исследований:

- выявить влияние минеральных удобрений в сочетании с биопрепаратами на сохранность растений;

- оценить роль минеральных удобрений и биопрепаратов в засоренности посевов озимой пшеницы;

- изучить влияние минеральных удобрений и биопрепаратов на эффективность использования ресурсов влаги и солнечной энергии;

- определить урожайность и качество зерна озимой пшеницы в зависимости от доз минеральных удобрений и биопрепаратов;

- исследовать влияние биопрепаратов на посевные качества семян озимой пшеницы;

- дать экономическую оценку эффективности применения минеральных

удобрений и биопрепаратов в технологии возделывания озимой пшеницы.

Научная новизна. Применительно к условиям лесостепи Среднего Поволжья показан стимулирующий эффект совместного применения минеральных удобрений с биопрепаратами для озимой пшеницы сорта Волжская качественная, обеспечивающий улучшение посевных качеств семян, наибольший выход зерна при наименьших затратах материальных ресурсов. Выявлено положительное влияние минеральных удобрений в сочетании с биопрепаратами на засоренность посевов, эффективность использования почвенной влаги, показана положительная их роль в обеспечении сохранности растений озимой пшеницы.

Подобные исследования с сортом озимой пшеницы Волжская качественная в Республике Мордовия ранее не осуществлялись. Высокая степень их достоверности определяется тем, что полевые опыты проводились в трехкратной повтор-ности а лабораторные эксперименты - по общепринятым методикам с достаточным количеством повторений. Основной материал статистически обработан методом дисперсионного и корреляционно-регрессионного анализа.

Практическая значимость результатов исследований. Практическая значимость определяется тем, что внесение минеральных удобрении с учетом нормативного баланса элементов питания в сочетании биопрепаратами характеризуется низкой энергоемкостью. Применение рациональной дозы минеральных удобрений на фоне биопрепаратов в рекомендуемых дозах и в оптимальные сроки, позволяет формировать максимальную урожайность зерна озимои пшеницы с высокими технологическими и посевными качествами.

Материалы исследований являются основой для разработки региональных адаптированных технологий возделывания озимой пшеницы. Полученные данные используются также при чтении лекций специалистам сельского хозяйства Республики Мордовия и в учебном процессе в Мордовском государственном университете при изучении курсов «Растениеводство», «Земледелие» и других дисциплин по агрономическим специальностям.

Положения, выносимые на защиту:

- рациональные дозы минеральных удобрений в сочетании с биопрепаратами способствуют повышению полевой всхожести семян, сохранности растений эффективности использования ресурсов влаги и солнечной энергии, снижению вредоносности сорных растений в посевах озимой пшеницы;

- применение биопрепаратов и минеральных удобрений обеспечивает повышение урожайности озимой пшеницы и улучшению качества зерна; для формирования более высокой урожайности необходимо использовать биопрепараты «Альбит» и «Азотовит»;

- биопрепараты способствуют улучшению посевных качеств семян озимой пшеницы; „

- применение минеральных удобрений с учетом показателей нормативного баланса элементов питания в сочетании с биопрепаратом «Альбит» в дозе

О 04 л/га экономически выгодно.

' Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались

на ежегодных научных конференциях профессорско-преподавательского состава Аграрного института Мордовского государственного университета (2011-

2013), Всероссийской конференции «Перспективные направления исследований в земледелии и растениеводстве» (Ульяновск, 2011), Огаревских чтениях (2012), Международных конференциях «Ресурсосберегающие экологически безопасные технологии производства и переработки сельскохозяйственной продукции» (Саранск 2012-2013), республиканских совещаниях работников сельского хозяйства Республики Мордовия (Саранск, 2011-2013).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ, в том числе 4 статьи в изданиях, входящих в перечень ведущих рецензируемых научных журналов рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ.

Объем и структура диссертации. Работа изложена на 136 страницах машинописного текста в компьютерном исполнении, содержит 31 таблицу и 21 приложение. Состоит из введения, 5 глав, выводов, рекомендаций производству. Список использованных источников содержит 205 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Объекты, методика и условия проведения исследований. Исследования проводились в 2009-2012 гг. путем закладки полевых опытов на Мордовской сортоиспытательной станции и лабораторных исследований почвенных и растительных образцов.

Объектами исследования являлись озимая пшеница сорта Волжская качественная, минеральные удобрения, биопрепараты.

Полевой двухфакторный опыт заложен в трехкратной повторности. Размер делянок первого порядка 75 м2 (5 х 15 м), второго - 15 м2 (5x3 м). Расположение делянок систематическое. Изучение эффективности доз минеральных удобрений в сочетании с биопрепаратами при возделывании озимой пшеницы проводилось по следующей схеме.

Фактор А (минеральные удобрения): 1 - без удобрений (контроль); 2 - ^т40Рб5К70 (под предпосевную обработку); 3 - Ы^Кто (под предпосевную обработку) + N40 (рано весной в подкормку); 4 - Ы40Р65К70 (под предпосевную обработку) + N80 (рано весной в подкормку); 5 - Ы40Рб5^7о (П°Д предпосевную обработку) + N¡¡0 (рано весной в подкормку) + Ы28 (в фазу молочной спелости).

Фактор В (биопрепараты): 1 - без биопрепаратов (контроль); 2 - «Планриз» - 1 л/га; 3 - «Азотовит» - 0,4 л/га; 4 - «Агровит-кор» - 2 л/га; 5 - «Альбит» - 0,04 л/га.

Дозы минеральных удобрений определяли с учетом нормативного баланса элементов питания. Во втором варианте вынос по азоту компенсировали на 20 %, в третьем - на 40, в четвертом - на 60, в пятом - на 80 %, вынос по фосфору компенсировали на 100 %, а по калию - на 60 %.

Биологическими препаратами обрабатывали посевы в фазу кущения осенью и весной в период возобновления вегетации.

Почва опытного участка - чернозем выщелоченный среднемощный тяжелосуглинистый. Содержание гумуса в пахотном слое опытного участка составляло 7,22-7,72 %; рН сол. - 4,9-5,2; сумма поглощенных оснований - 21,6-22,6; гидролитическая кислотность - 5,7-6,2 ммоль/100 г почвы, содержание Р205-

153-160; К20- 150-152 мг/кг почвы.

В целом черноземы выщелоченные Мордовской сортоиспытательной станции характеризуются достаточно высоким уровнем плодородия и способны формировать при правильной агротехнике в благоприятные по метеоусловиям годы высокие урожаи озимой пшеницы.

Годы исследований отличались значительной вариабельностью суммы осадков как за вегетационный период, так и в целом за год. Осенью 2009 г. создались благоприятные условия для получения всходов. Вегетационный период 2010 г. отличался крайней засушливостью: в мае гидротермический коэффициент составил 0,5, а в июне 0,3. Осенью 2010 г. количество осадков превышало многолетние, что привело к переувлажнению почвы в посевах озимой пшеницы. Условия вегетационного периода 2011 г. приближались к среднемноголет-ним значениям. В мае 2012 г. гидротермический коэффициент составил 0,9, что отрицательно сказалось на формировании посевов озимой пшеницы.

Организация полевых опытов, проведение наблюдений, лабораторных анализов осуществлялись по общепринятым методикам. В течение вегетации проводили фенологические наблюдения в соответствии с методикой Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1989).

Статистическая обработка результатов исследований осуществлена с использованием дисперсионного анализа с применением пакета программ прикладной статистики «Stat» (версия 2.6, ИВЦ МарГУ, 1993). Достоверность средних многолетних показателей опыта определяли в соответствии с рекомендациями Р. А. Афанасьева (2004).

Экономическую оценку технологий возделывания озимой пшеницы проводили на основе технологических карт с использованием нормативов и расценок, принятых для производственных условий на Мордовской сортоиспытательной станции.

Влияние минеральных удобрений в сочетании с биопрепаратами на формирование посевов озимой пшеницы

Полевая всхожесть и сохранность растений. Полевая всхожесть имеет важнейшее значение для оценки качества посевов и является основным показателем, который влияет на густоту стеблестоя. При внесении повышенных доз минеральных удобрений наблюдалось снижение всхожести. В среднем за три года на варианте без удобрений число всходов составило 349 шт./м". При внесении минеральных удобрений их количество составило 345-347 шт. На число всходов большее влияние оказали метеорологические условия осеннего периода. Меньшее число всходов было отмечено в 2009 и 2010 гг. В более увлажненный 2011 г. число всходов увеличилось соответственно на 5,9 и 3,8 %. В соответствии с изменением числа всходов менялась и полевая всхожесть.

Формирование урожая в значительной мере определяется способностью растений противостоять неблагоприятным условиям зимовки. На перезимовку растений озимой пшеницы оказали влияние погодные условия. Так, число перезимовавших растений в среднем по опыту за 2009/2010 гг. составило 216 шт./м2; в 2010/2011 гг. - 257 шт./м2.

Под влиянием минеральных удобрений произошло достоверное увеличение числа растений озимой пшеницы. Если на контроле оно составило в среднем за три года 220 шт./м2, то при внесении минеральных удобрений -226-229 шт./м2, то есть увеличилось на 2,7^,1 % (табл. 1).

Таблица 1 - Влияние доз минеральных удобрений и биопрепаратов на число растений весной (шт./м~), в среднем за 2010-2012 гг.__

Дозы удобрений (Фактор А) Биопрепараты (Фактор В) Средние по фактору А (НСР05= 2)

Без обработки Планриз Азтовит Агровит-Кор Альбит

Без удобрений 210 222 219 222 225 220

N4(^65 К-70 217 228 227 228 229 226

N80^65^70 221 230 229 232 231 229

N120^65^70 222 231 230 231 232 229

~М|48Рб5К70 222 229 229 230 230 228

Средние по фактору В (НСР05= 1) 218 228 227 229 230

НСР05 частных различий = 3.

Достоверное увеличение числа сохранившихся растений отмечено на вариантах, где посевы обрабатывали биопрепаратами. Рост этого показателя по сравнению с контролем (вариант без удобрений) составил 4,1-5,5 %.

Наибольшее число перезимовавших растений отмечалось при внесении ^80-120^65^-70' Достоверное увеличение данного показателя отмечено на вариантах, где посевы обрабатывали биопрепаратами осенью в фазу кущения. Лучше всего растения перезимовали после обработки посевов препаратами «Азотовит» и «Альбит».

Динамика накопления сухого вещества. В течение вегетационного периода происходило увеличение надземной массы, интенсивность которого определялась погодными условиями и внесением минеральных удобрений и биопрепаратов. Наибольший прирост отмечался в период от выхода в трубку до колошения. Наиболее высокие темпы накопления биомассы надземными органами отмечены при внесении минеральных удобрений (табл. 2).

В фазу выхода в трубку сухая масса растений под влиянием минеральных удобрений увеличилась на 16,1-22,3 %, а под влиянием биопрепаратов - на 4,04,8 %. В фазу колошения при внесении минеральных удобрений происходило интенсивное накопление надземной биомассы - она увеличилась на 18,832,7 % по отношению к контролю. В фазу молочной спелости при внесении минеральных удобрений рост составил 22,8-23,1 % к контролю. В соответствии с изменением сырой массы менялась и сухая масса растений.

Таблица 2 - Влияние доз минеральных удобрений и биопрепаратов на накопление надземной биомассы растениями озимой пшеницы (г), в среднем за

2010-2012 гг.

Фактор Выход в трубку Колошение Молочная спелость

Биомасса, г/растение

Л В сырая сухая сырая сухая сырая сухая

контроль Контроль 4,57 1,07 8,91 2,41 10,46 2,91

Планриз 4,69 1,12 9,51 2,46 11,06 2,99

Азотовит 4,71 1,13 9,42 2,47 10,87 3,02

Агровит-кор 4,70 1,14 9,46 2,41 12,01 3,00

Альбит 4,77 1,15 9,48 2,48 12,05 2,98

ЫадРбгК^О Контроль 4,87 1,25 10,38 2,84 11,94 3,42

Планриз 4,96 1,31 11,04 2,92 12,79 3,59

Азотовит 4,98 1,31 11,11 2,93 12,77 3,59

Агровит—кор 4,98 1,31 11,23 2,92 12,79 3,60

Альбит 5,04 1,31 11,08 2,94 12,76 3,61

^оРб5К70 Контроль 5,25 1,28 11,46 2,76 13,12 3,41

Планриз 5,30 1,33 11,56 2,82 13,25 3,59

Азотовит 5,32 1,34 11,58 2,83 13,27 3,63

Агровит—кор 5,24 1,36 11,52 2,83 13,30 3,61

Альбит 5,25 1,34 11,73 2,85 13,51 3,62

Мі2С)Рб5К-70 Контроль 5,30 1,30 11,23 2,88 12,78 3,60

Планриз 5,40 1,34 11,88 2,94 13,44 3,70

Азотовит 5,39 1,35 11,88 2,93 13,43 3,67

Агровит-кор 5,41 1,36 11,90 2,97 13,46 3,66

Альбит 5,42 1,37 11,92 2,98 13,47 3,69

^48Рб5К70 Контроль 5,36 1,34 11,23 2,96 12,98 3,48

Планриз 5,42 1,38 11,71 3,26 13,26 3,68

Азотовит 5,43 1,38 11,74 3,30 13,29 3,69

Агровит-кор 5,43 1,38 11,76 3,38 13,31 3,67

Альбит 5,44 1,39 11,65 3,38 13,20 3,68

нср05ч.р. 0,44 0,07 1,90 0,27 1,80 0,20

нср05а 0,20 0,04 0,85 0,12 0,81 0,09

нср05в 0,19 0,03 0,84 0,11 0,80 0,08

Эффективность использования ресурсов влаги. В условиях недостаточного увлажнения влага становится основным фактором формирования полноценного урожая, при недостатке которой подавляются фотосинтетические процессы, наблюдается быстрое отмирание листьев.

Весенние запасы продуктивной влаги на вариантах с внесением различных доз минеральных удобрений были практически одинаковыми. Но на удобренных вариантах растения озимой пшеницы лучше использовали ресурсы влаги и она быстрее расходовались ими. В среднем за три года на варианте без

удобрения растения использовали 69 мм, а на варианте с применением минеральных удобрений - 78-94 мм, то есть они дополнительно использовали 9-25 мм влаги по сравнению с контролем (табл. 3).

Таблица 3 - Влияние минеральных удобрений на запасы продуктивной влаги в 0-100 см слое почвы по фазам развития озимой пшеницы (мм), в сред-

нем за 2010-2012 гг.

Вариант Возоб. вегетации Выход в трубку Колошение Молочная спелость Восковая спелость

Без удобрений 176,0 156 125 117 107

N40P65K-70 176,0 152 119 108 98

N80P65K.70 176,0 150 115 100 90

N120P65K.70 176,0 149 113 94 83

N148P65K70 176,0 149 114 93 82

НСР05 - 2,5 5,8 7,4 8,0

Расход влаги озимой пшеницей за весенне-летний период менялся по годам в зависимости от метеорологических условий. При внесении минеральных удобрений эффективность использования влаги посевами возрастала (табл. 4). В 2010 г. на варианте без удобрений на формирование 1 т зерна в весенне-летний период растения расходовали 608 т воды. При внесении минеральных удобрений в дозе Н4оРб5К-7о под предпосевную обработку расход влаги составил 586 т, то есть снизился на 3,6 %. При дальнейшем увеличении доз минеральных удобрений расход воды увеличивался, что связано со снижением урожайности. Биопрепараты способствовали в засушливый 2010 год повышению эффективности использования влаги. По сравнению с контролем он снизился на 5,1-6,7 %.

Таблица 4 - Влияние доз минеральных удобрений и биопрепаратов на во-допотребление (мм на 1 т зерна), в среднем за 2010-2012 гг.__

Дозы удобрений (Фактор А) Биопрепараты (Фактор В) Средние по фактору А (НСР05= 63)

Без обработки Планриз Азтовит Агровит-Кор Альбит

Без удобрений 875 795 795 789 775 806

^4оРб5^-70 778 723 705 737 698 728

Н80Рб5К70 771 728 734 734 728 739

^12оРб5^70 789 748 747 751 743 759

М148Рб5К7о 862 837 829 829 824 836

Средние по фактору В (НСРо5=52) 815 766 762 768 754

В 2011 г. расход влаги на удобренных вариантах снизился на 30,4-57,8 %, а под влиянием биопрепаратов - на 3,5-5,1 %

В среднем за три года наиболее эффективно запасы влаги использовались при внесении Ы8оРб5К.7о. На этом варианте расход влаги снизился на 9,7 %. При дальнейшем увеличении доз минеральных удобрений расход воды увеличивался, что связано со снижением урожайности.

Обработка посевов биопрепаратами позволяла снизить расход воды на 6,4—8,1 % по сравнению с контролем. Наиболее эффективно влага использовалась при обработке посевов «Азотовитом» и «Альбитом».

Урожайность и элементы структуры урожая. Анализируя урожайные данные в опытах, следует отметить различие показателя по годам: от 4,35 т/га в 2011 г. до 1,43 т/га в 2012 г. Минеральные и биологические удобрения позволяют снизить негативное влияние метеорологических факторов на урожайность. Независимо от складывающихся погодных условий выявлена общая закономерность: минеральные удобрения способствуют формированию дополнительной урожайности. Оптимальные их дозы в неодинаковые по погодным условиям годы разные. В 2010 г. достоверное увеличение урожайности отмечено при использовании минеральных удобрений в дозе Н4оРб5К.7о, а в 2011 г. наибольший урожай получен на варианте, где они вносились в дозе ЫнвРбз^о-В среднем за три года наибольшая прибавка получена при внесении МпоРббКуо (табл. 5).

Таблица 5 - Влияние минеральных удобрений и биопрепаратов на урожайность озимой пшеницы (т/га), в среднем за 2010-2012 гг. _

Дозы удобрений (Фактор А) Биопрепараты (Фактор В) Средние по фактору А (НСР05=0,21)

Без обработки Планриз Азтовит А гро в ит-Кор Альбит

Без удобрений 1,99 2,16 2,16 2,18 2,23 2,14

^оРб5К-7() 2,47 2,63 2,66 2,66 2,69 2,62

Ы8()Рб5К-70 2,70 2,81 2,8 2,8 2,83 2,79

20^65^-70 2,92 3,01 3,01 3,01 3,03 3,00

^148^65^-70 2,90 2,94 2,95 2,94 2,96 2,94

Средние по фактору В (НСР05=0,20) 2,60 2,71 2,71 2,72 2,75

НСР05 частных различий = 0,30

Под влиянием биопрепаратов урожайность увеличилась на 4,2-5,8 % и зависела от минерального фона. На контроле прибавка от биопрепаратов составила 0,17-0,24 т/га (8,5-12,1 %), при внесении минеральных удобрений в дозе ^0Рб5К70 под предпосевную обработку - 0,16-0,22 т/га (прибавка к котролю 7,7-12,1 %). При дальнейшем увеличении доз минеральных удобрений эффек-

тивность биопрепаратов снижалась.

Наибольшая прибавка урожая получена на варианте с обработкой посевов «Альбитом».

Под влиянием минеральных удобрений произошло увеличение практически всех показателей элементов структуры урожая по сравнению с контролем: число растений увеличилось на 19-38 шт./м", число продуктивных стеблей - на 37-74 шт./м", масса зерна с колоса - на 0,03-0,06 г, достоверно повысилось число зерен в колосе. Наиболее высокими эти показатели были при внесении ^12оРб5^7о- Под влиянием биопрепаратов произошло увеличение числа растений, продуктивных стеблей и зерен в колосе (табл. 6).

Таблица 6 - Влияние минеральных удобрений и биопрепаратов на эле-

менты структуры урожая озимой пшеницы, в среднем за 2010-2012 гг.

Фактор Число стеблей к уборке, шт./м" Масса зерен в колосе, г Число зерен в колосе, шт. Масса 1 000 зерен,г

А В

контроль Контроль 264 0,74 19,0 38,6

Планриз 274 0,77 20,0 38,7

Азотовит 273 0,77 20,0 38,6

Агровит-кор 275 0,78 20,1 38,6

Альбит 279 0,78 20,4 38,8

N40P65K70 Контроль 295 0,80 20,7 38,9

Планриз 309 0,82 21,5 38,9

Азотовит 309 0,82 21,5 38,9

Агровит-кор 310 0,82 21,5 38,9

Альбит 311 0,83 21,5 39,0

N80P65K70 Контроль 319 0,81 20,7 38,9

Планриз 324 0,83 21,0 39,0

Азотовит 324 0,83 21,4 39,0

Агровит-кор 324 0,83 21,4 39,1

Альбит 326 0,83 21,8 38,5

N120P65K70 Контроль 339 0,81 21,0 38,8

Планриз 344 0,83 21,3 38,8

Азотовит 344 0,84 21,3 38,9

Агровит-кор 344 0,83 21,2 38,9

Альбит 345 0,84 21,3 38,9

N148P65K70 Контроль 346 0,79 20,3 38,6

Планриз 346 0,80 20,9 38,5

Азотовит 347 0,80 20,9 38,7

Агровит-кор 348 0,80 20,7 38,5

Альбит 349 0,81 20,7 38,7

НСР05 Ч. р. 80 0,05 1,6 0,5

HCPos А 36 0,03 0,7 0,2

НСРоз В 35 0,02 0,6 0,2

Качество зерна. В среднем за три года (2010-2012 гг.) содержание азота в зерне под влиянием минеральных удобрений возросло на 0,14-0,37 %, фосфора - на 0,03-0,06 и калия - на 0,08-0,09 %, а биопрепаратов соответственно на 0,03-0,04 %, 0,01-0,03 и 0,04-0,06 %.

Применение минеральных удобрений как отдельно, так и в сочетании с биологическими препаратами способствовало увеличению содержания протеина в зерне. В среднем затри года под влиянием этих элементов питания произошло достоверное увеличение содержания протеина. В среднем по опыту при внесении минеральных удобрений оно увеличилось на 0,6-2,1 % по отношению к контролю. С увеличением доз азотных удобрений происходило увеличение содержания протеина. Под влиянием биопрепаратов оно достоверно выросло с 13,7 % на контроле до 13,9-14,1 % по вариантам опыта (табл. 7).

Таблица 7 - Влияние минеральных удобрений и биопрепаратов на содер-

жяние ппотеина в зеоне (%), в среднем за 2010-2012 гг.

Дозы удобрений (Фактор А) Биопрепараты (Фактор В) Средние по фактору А (НСРо5=0,2)

Без обработки Планриз Азтовит Агровит-Кор Альбит

Без удобрений 12,7 12,9 12,9 12,8 12,9 12,8

^()Рб5К70 13,2 13,5 13,4 13,4 13,5 13,4

Н80Рб5К70 13,8 14,1 13,9 13,7 13,7 13,8

^2оРб5К-ТО 14,3 14,6 14,4 14,7 14,5 14,5

^48Рб5К70 14,9 15,2 14,9 14,7 14,7 14,9

Средние по фактору В (НСР05=0,1) 13,7 14,1 13,9 13,9 13,9

НСР05 частных различий = 0,3

НСР05АВ = 0,1

Влияние биопрепаратов на посевные качества семян. Нами выявлено, что под влиянием биопрепаратов происходило улучшение посевных качеств семян озимой пшеницы. Они повышают их лабораторную всхожесть на 4-5 %, жизнеспособность - на 2-3 %, силу роста - на 3^ %, энергию прорастания - на 6-7 % (табл. 8).

Семена, полученные с посевов, обработанных биологическими препаратами, характеризовались лучшими ростовыми процессами - более быстрым развитием проростка и корешков. Под влиянием «Планриза» длина корешка увеличилась на 2,8 %, общая длина корешков на - 5,3 % по отношении к контролю. Число семян с 4 корешками увеличилось на 2 %, а с 5 на 4 % по отношению к контролю.

Под влиянием «Азотовита» высота ростков увеличилась на 5,6 %, а общая длина корешков - на 17,4 %. Обработка посевов «Агровит-кор» обу-

словила увеличение длины корешка на 7,0 % но сравнению с контролем, а общей длины корешков - на 19,3 %, увеличила число семян, обеспечивших получение 4 корешков, на 4 %, 5 корешков - на 4 %.

Таблица 8 - Длина ростков, корешков и их число в зависимости от обработки посевов озимой пшеницы биопрепаратами, в среднем за 2010-2012 гг.

Показатели Длина ростка, см Число корешков, шт. Длина корешков см

1 2 3 4 5

Контроль (без биологических препаратов)

Интервал колебаний 2,5-10,5 2,0-6,0 0,5-9,0 0,7-9,2 3,5-11,0 4,0-9,5 6,0-11,0

Среднее арифм.+ ошибка среднего 7,1+0,2 3,6+0,1 3,7+0,4 5,9+0,3 7,5+0,2 7,2+0,3 7,8+0,6

Планриз

Интервал колебаний 1,5-10,2 3,0-5,0 0,3-8,8 0,3-9,6 1,0-10,6 5,0-11,9 5,0-10,3

Среднее арифм.+ ошибка среднего 7,3+0,2 3,6±0,1 3,5+0,3 5,6+0,4 7,8+0,3 8,5+0,4 8,4+0,5

Азотовит

Интервал колебаний 3,5-9,2 3 >0-7,0 0,5-12,0 1,0-12,0 3,0-13,5 2,0-11,2 2,0-12,0

Среднее арифм.+ ошибка среднего 7,5+0,2 3,7+0,1 6,1+0,6 7,9+0,4 8,7+0,4 7,9+0,5 7,1+1,1

Агровит-кор

Интервал колебаний 3,6-9,4 3,0-6,0 0,8-12,2 1,2-11,8 3,2-13,3 2,4-11,0 1,9-12,3

Среднее арифм.+ ошибка среднего 7,6+0,2 3,8+0,1 6,4+0,6 8,1+0,4 8,6+0,3 8,0+0,5 7,2+1,1

Альбит

Интервал колебаний 3,5-9,2 3-5 0,9-12,0 1,4-11,5 3,0-13,0 2,5-10,8 1,7-12,5

Среднее арифм.+ ошибка среднего 7,5+0,2 3,8+0,1 6,5+0,5 8,2+0,4 8,6+0,3 8,1+0,5 7,1+1,0

Использование «Альбита» в технологии возделывания озимой пшеницы позволило увеличить длину проростка на 5,6 %, а общую длину корешков - на 19,9 % по сравнению с контролем.

Экономическая оценка применения минеральных удобрений и биопрепаратов в технологии возделывания озимой пшеницы. Логическим завершением любого эксперимента является оценка экономической эффективности применяемых элементов технологии (табл. 9). Экономическая оценка применения минеральных удобрений и биопрепаратов свидетельствует, что в среднем за три года наибольший условно чистый доход получен при применении минеральных удобрений В дозе 1^12оРб5К70-

Таблица 9 - Влияние минеральных удобрений и биопрепаратов на вели-

✓ I__\ _ __________ПЛ1Л 1ЛП ГГ

чину условно-ч Дозы удобрений (Фактор А) Биопрепараты (Фактор В) Средние по фактору А

Без обработки Планриз Азтовит Агровит-Кор Альбит

Без удобрений 11,7 12,7 12,8 12,8 13,5 12,7

^<}Рб5К70 11,8 12,8 13,1 12,8 13,2 12,7

Ы80Р65К70 12,9 13,3 13,3 13,1 13,6 13,2

13,9 14,2 14,3 14,0 14,4 14,2

1^148Рб5К-70 13Д 12,7 13,1 12,8 13,1 13,0

Средние по 1 фактору В 12,7 13,1 13,3 13,1 13,6

Дальнейшее повышение доз удобрений снизило условно чистый доход. Применение биопрепаратов при возделывании озимой пшеницы экономически выгодно. Наибольший условно-чистый доход получен при применении «Альбита» и «Азотовита».

ВЫВОДЫ

На основе проведенных в 2009-2012 гг. исследований нами сделаны следующие выводы.

1. Под влиянием минеральных удобрений и обработки посевов биопрепаратами сохранность растений весной увеличилась соответственно на 2,7-4,1 и на _ 4,1-5,5 %. Лучшая сохранность отмечена при внесении минеральных удобрений в дозе М80-12оРб5К7о, И обработке биологическим препаратом «Альбит».

2. Применение минеральных удобрений в сочетании с двукратной обработкой посевов биопрепаратами усиливает нарастание надземной биомассы озимой пшеницы и образование сухого вещества. Лучше нарастание биомассы происходило при внесении минеральных удобрений в дозе ЫпоРбвК-та. Из биологических препаратов наибольшее нарастание отмечено на вариантах с обработкой посевов «Альбитом» и «Азотовитом».

3. Достоверное увеличение числа сорных растений во все фазы развития озимой пшеницы отмечено при внесении минеральных удобрений, но оно не сопровождалось повышением их массы. Оказалось, что на вариантах с применением минеральных удобрений высота сорных растений, их сухая масса, число семян на 1 растение по сравнению с вариантом без внесения удобрений снижается, что связано с повышением конкурентоспособности культуры.

5. Эффективность использования ресурсов влаги определяется дозой внесения минеральных удобрений и применением биопрепаратов для обработки посевов. Расход влаги на образование 1 т зерна под влиянием М40-12оРб5К-7о снизился на 5,8-9,7 % по сравнению с контролем, при этом наиболее эффективным

оказался вариант с дозой ЫадРбзК^о- Под влиянием биопрепаратов эффективность использования ресурсов влаги повысилась на 5,8-7,5 %. Наиболее эффективно влага расходовалась на вариантах с обработкой посевов «Азотовитом» и «Альбитом».

6. Испытуемые дозы минеральных удобрений в сочетании с биопрепаратами активизировали использование ресурсов солнечной энергии. Наибольший КПД ФАР отмечался при внесении минеральных удобрений в дозе Ы|40Рб5К7о -рост показателя составил 40,3 %. Под влиянием биопрепаратов эффективность КПД ФАР увеличилось на 3,4-5,7 %, особенно значительно на вариантах, где посевы обрабатывали «Альбитом».

7. Улучшение условий роста и развития растений озимой пшеницы на вариантах с внесением минеральных удобрений и обработкой биологическими препаратами привело к формированию более высокого урожая зерна озимой пшеницы сорта Волжская качественная. Под влиянием минеральных удобрений урожайность повысилась на 0,48-0,86 т/га. Наибольшая прибавка получена при внесении минеральных удобрений в дозе ]Ч14оРб5К.7о. Более высокая эффективность биопрепаратов отмечена при внесении низких доз азотных удобрений. Наибольшая прибавка урожая получена на варианте, где посевы обрабатывали препаратами «Азотовит» и «Альбит».

8. Увеличение урожайности под влиянием минеральных удобрений произошло за счет роста числа продуктивных стеблей на 37-74 шт./м", массы зерен в колосе на 0,03-0,06 г, числа зерен в колосе - на 1-2 шт., массы 1 000 зерен -на 0,2-0,3 г. Наибольшие показатели отмечена на варианте с внесением минеральных удобрений в дозе М|2оРб5К.7о- Лучший эффект обеспечила обработка посевов препаратами «Альбит» и «Азотовит».

9. Под влиянием исследуемых факторов изменился химический состав зерна. Минеральные удобрения обеспечили увеличение содержания азота на 0,14—0,37 %, фосфора - на 0,03-0,06 %. Наиболее сильное влияние оказала доза ^48Рб5К.7о-Изменение химического состава вызвало и использование биопрепаратов.

10. Содержание протеина при внесении минеральных удобрений достоверно увеличилось. Максимальное его накопление отмечено в варианте с дозой Ы148Рб5К70. рост показателя составил 2,1 % по сравнению с контролем. Положительное влияние на содержание протеина оказали и биопрепараты.

11. Биологические препараты улучшили посевные качества семян озимой пшеницы: их лабораторная всхожесть повышалась на 4-5 %, жизнеспособность - на 2-3 %, сила роста - на 3-4 %, энергия прорастания - на 6-7 %. Семена, полученные с посевов, обработанных биологическими препаратами, характеризовались лучшими ростовыми процессами: более быстрым развитием проростка и корешков.

12. Наибольший условно чистый доход получен на вариантах с внесением ^2оРб5К.7о. При дальнейшем увеличении доз азотных удобрений условно чистый доход снижался. Применение биопрепаратов при возделывании озимой пшеницы оказалось экономически выгодным. Наибольший условно чистый доход получен при использовании препаратов «Альбит» и «Азотовит».

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

На черноземах выщелоченных тяжелосуглинистых при возделывании озимой пшеницы сорта Волжская качественная рекомендуется вносить минеральные удобрения в дозе Ы120Ра5К70 в сочетании с обработкой посевов препаратами «Альбит» (0,04 л/га) или «Азотовит» (0,4 л/га) осенью в фазу кущения и весной в период возобновления вегетации растении.

Список публикаций по теме диссертации

Статьи в ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ.

1 Влияние минеральных удобрений и биопрепаратов на урожайность зерна озимой пшеницы и озимой ржи в лесостепи Среднего Поволжья

В И. Каргин, А. А. Ерофеев, И. А. Латышова, А. Г. Макаренкина, Н. А. Перов // Достижения науки и техники АПК. - 2012. - № 1. - С. 9-11.

2 Засоренность посевов озимой ржи и озимои пшеницы в зависимости от системы удобрения / В. И. Каргин, А. А. Ерофеев, А. Г Макаренкина, И. А. Латышова, Н. А. Перов // Достижения науки и техники АПК. - 2012.

^ ^ 27_29

'~3 ' Влияние доз минеральных удобрений и биопрепаратов на урожай-

ность озимых культур / А. А. Ерофеев, А. Г. Макаренкина, И Д. Латышова, В И Каргин // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. - 2012. - № 3. - С. ¿ь-5 1.

' ' 4 Влияние биопрепаратов на формирование урожайности озимых культур и посевные качества семян / В. И. Каргин, А. А. Ерофеев, И. А. Латышова А. Г. Макаренкина, А. И. Димитриенко, А. Н. Перов, Р. А. Захаркина II Достижения науки и техники АПК. - № 6. - 2013. - С. 25 27.

Статьи в других изданиях

5 Влияние биопрепаратов на перезимовку и урожайность озимых культур в Республике Мордовия / А. Г. Адмайкина, И. А. Латышова, В. И. Каргин А А Ерофеев, Р. А. Захаркина // Перспективные направления исследований в земледелии и растениеводстве : материалы Вссрос

(п. Тимирязевский, 26-28 окт. 2011 г.). - Ульяновск : УлГТУ, 2011. - С. 12-15.

6 Влияние доз минеральных удобрений на перезимовку и урожайность озимой пшеницы / В. И. Каргин, И. А. Латышова, А. А. Ерофеев, Р А Захаркина// Перспективные направления исследовании в земледелии и Растениеводстве : материалы Всерос. иауч.-практ. конф. (п. Тимирязевским, 2^28 окт.

2011 г).-Ульяновск : УлГТУ,2011.-С. 188-191.

7 Влияние биопрепаратов на посевные качества озимои пшеницы и озимой ржи / И. А. Латышова, А. Г. Адмайкина, В. И. Каргин, А. А. Ерофеев //

Перспективные направления исследований в земледелии и растениеводстве : материалы Всерос. науч.-практ. конф. (п. Тимирязевский, 26-28 окт. 2011 г.). -Ульяновск : УлГТУ, 2011. - С. 246-249.

8. Влияние минеральных удобрений и биопрепаратов на урожайность зерна озимой пшеницы / И. А. Латышова, В. И. Каргин, С. П. Савкин, А. А. Ерофеев // Ресурсосберегающие экологически безопасные технологии производства и переработки сельскохозяйственной продукции : материалы

VIII Междунар. науч.-практ. конф., посвящ. памяти проф. С. А. Лапшина, Саранск, 12-13 апреля 2012 г. - Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2012. -С. 248-250.

9. Влияние минеральных удобрений и биопрепаратов на продуктивность озимых культур / А. Г. Макаренкина, И. А. Латышова, В. И. Каргин, С. П. Савкин // ХЬ Огаревские чтения : материалы науч. конф. : в 3 ч. Ч. 2 : Естественные науки. - Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2012. - С. 247-251.

10. Эффективность использования ресурсов влаги посевами озимой пшеницы / В. И. Каргин, И. А. Латышова, М. С. Калачина, Т. Н. Лушкина, Н. Ю. Бакунов // Ресурсосберегающие экологически безопасные технологии производства и переработки сельскохозяйственной продукции : материалы

IX Междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 85-лстию со дня рождения и памяти проф. С. А. Лапшина : в 2 ч. - Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2013. - Ч. 2. -С. 113-115.

Подписано в печать 16.09.13. Объем 1,0 п. л. Тираж 100 экз. Заказ № 1299.

Типография Издательства Мордовского университета 430005, г. Саранск, ул. Советская, 24

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Латышова, Ирина Александровна, Саранск

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОСИИСКОИ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «МОРДОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИМЕНИ Н.П. ОГАРЕВА»

На правах рукописи

04201361559

ЛАТЫШОВА Ирина Александровна

ВЛИЯНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ И БИОПРЕПАРАТОВ НА УРОЖАЙНОСТЬ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ В ЛЕСОСТЕПИ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ

Специальность 06.01.01 - Общее земледелие, растениеводство

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель доктор с.-х. наук Каргин В. И.

Саранск 2013

Д/

СОДЕРЖАНИЕ

стр.

ВВЕДЕНИЕ 4

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 8

1.1. Минеральные удобрения 8

1.2. Влияние биопрепаратов на продуктивность растений 27

2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ 39

2.1. Схема проведения исследований 39

2.2. Почвы опытных участков 42

2.3. Метеорологические условия в годы проведения опытов 44

2.4. Методика проведения исследований 47

2.5. Агротехнические условия проведения полевого опыта 49 ВЛИЯНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ В СОЧЕТАНИИ

3. С БИОПРЕПАРАТАМИ НА РОСТ И РАЗВИТИЕ ОЗИМОЙ 51 ПШЕНИЦЫ

Влияние минеральных удобрений и биопрепаратов на полевую всхожесть семян

3.2. Сохранность растений за осенне-зимне-весенний период 54

3.3. Накопление надземной биомассы растениями 59

3.4. Засоренность посевов 64

3.5. Водопотребление 71

3.6. Эффективность использования ресурсов солнечной энергии 80 ВЛИЯНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ В СОЧЕТАНИЕ

4. С БИОПРЕПАРАТАМИ НА УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО 85 ЗЕРНА ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ

4.1. Урожайность 85

4.2. Элементы структуры урожая 88

4.3. Качество зерна 95

Посевные качества семян

ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИ-5• МЕНЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ И БИОПРЕПА- 108 РАТОВ В ПОСЕВАХ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ

ВЫВОДЫ 111

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ 114

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 115

ПРИЛОЖЕНИЯ 137

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы диссертации. Озимая пшеница - важнейшая продовольственная культура. Проблема увеличения сборов зерна с одновременным улучшением его качества является важнейшей проблемой человечества. Основным направлением решения этой проблемы является использование рациональных доз минеральных удобрений с биопрепаратами. В специальной литературе имеются обширные сведения о влиянии минеральных удобрений и биопрепаратов на продуктивность и качество зерна озимой пшеницы. Однако остаются дискуссионными дозы внесения под эти культуры, особенно в сочетании с биопрепаратами и в связи с внедрением в производство новых сортов, что диктует необходимость оценки реакции данных показателей на эти факторы в конкретных почвенно-климатических условиях. Различия в реакции сортов озимой пшеницы на дозы удобрений настолько значительны, что их нельзя игнорировать.

В условиях широкого применения элементов питания, наряду с использованием минеральных удобрений, при возделывании озимой пшеницы важное и перспективное значение имеют биопрепараты, оказывающие комплексное положительное действие на растения, осуществляя фиксацию атмосферного азота, подавление развития фитопатогенных микроорганизмов, стимуляцию роста и развития растений, повышая их устойчивость к стрессам. Целесообразность исследований в этой области возрастает в связи с внедрением в производство прецизионного (точного) земледелия, для которого необходима конкретная информация о влиянии минеральных удобрений и биопрепаратов на величину урожая и качество зерна озимой пшеницы разных сортов.

Исследования проводились в соответствии с тематическим планом кафедры технологии производства и переработки растениеводческой продукции национального исследовательского Мордовского государственного университета им. Н. П. Огарева (номер государственной регистрации 01201002317).

Цель и задачи исследования. Цель исследования - изучить влияние доз минеральных удобрений в сочетании с биопрепаратами на урожайность и качество зерна озимой пшеницы (ТгШсит аезй\пип Ь.) сорта Волжская качественная на выщелоченном черноземе лесостепи Среднего Поволжья.

Задачи исследований:

- выявить влияние минеральных удобрений в сочетании с биопрепаратами на сохранность растений;

- оценить роль минеральных удобрений и биопрепаратов в засоренности посевов озимой пшеницы;

- изучить влияние минеральных удобрений и биопрепаратов на эффективность использования ресурсов влаги и солнечной энергии;

- определить урожайность и качество зерна озимой пшеницы в зависимости от доз минеральных удобрений и биопрепаратов;

- исследовать влияние биопрепаратов на посевные качества семян озимой пшеницы;

- дать экономическую оценку эффективности применения минеральных удобрений и биопрепаратов в технологии возделывания озимой пшеницы.

Научная новизна. Применительно к условиям лесостепи Среднего Поволжья показан стимулирующий эффект совместного применения минеральных удобрений с биопрепаратами для озимой пшеницы сорта Волжская качественная, обеспечивающий улучшение посевных качеств семян, наибольший выход зерна при наименьших затратах материальных ресурсов. Выявлено положительное влияние минеральных удобрений в сочетании с биопрепаратами на засоренность посевов, эффективность использования почвенной влаги, показана положительная их роль в обеспечении сохранности растений озимой пшеницы.

Подобные исследования с сортом озимой пшеницы Волжская качественная в Республике Мордовия ранее не осуществлялись. Высокая степень их достоверности определяется тем, что полевые опыты проводились в трехкратной повторности, а лабораторные эксперименты - по

общепринятым методикам с достаточным количеством повторений. Основной материал статистически обработан методом дисперсионного и корреляционно-регрессионного анализа.

Практическая значимость результатов исследований. Практическая значимость определяется тем, что внесение минеральных удобрений с учетом нормативного баланса элементов питания в сочетании биопрепаратами характеризуется низкой энергоемкостью. Применение рациональной дозы минеральных удобрений на фоне биопрепаратов в рекомендуемых дозах и в оптимальные сроки, позволяет формировать максимальную урожайность зерна озимой пшеницы с высокими технологическими и посевными качествами.

Материалы исследований являются основой для разработки региональных адаптированных технологий возделывания озимой пшеницы. Полученные данные используются также при чтении лекций специалистам сельского хозяйства Республики Мордовия и в учебном процессе в Мордовском государственном университете при изучении курсов «Растениеводство», «Земледелие» и других дисциплин по агрономическим специальностям.

Положения, выносимые на защиту:

- рациональные дозы минеральных удобрений в сочетании с биопрепаратами способствуют повышению полевой всхожести семян, сохранности растений, эффективности использования ресурсов влаги и солнечной энергии, снижению вредоносности сорных растений в посевах озимой пшеницы;

- применение биопрепаратов и минеральных удобрений обеспечивает повышение урожайности озимой пшеницы и улучшению качества зерна; для формирования более высокой урожайности необходимо использовать биопрепараты «Альбит» и «Азотовит»;

- биопрепараты способствуют улучшению посевных качеств семян озимой пшеницы;

- применение минеральных удобрений с учетом показателей нормативного баланса элементов питания в сочетании с биопрепаратом «Альбит» в

дозе 0,04 л/га экономически выгодно.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на ежегодных научных конференциях профессорско-преподавательского состава Аграрного института Мордовского государственного университета (2011-2013), Всероссийской конференции «Перспективные направления исследований в земледелии и растениеводстве» (Ульяновск, 2011), Огаревских чтениях (2012), Международных конференциях «Ресурсосберегающие экологически безопасные технологии производства и переработки сельскохозяйственной продукции» (Саранск 2012-2013), республиканских совещаниях работников сельского хозяйства Республики Мордовия (Саранск, 2011—2013).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ, в том числе 4 статьи в изданиях, входящих в перечень ведущих рецензируемых научных журналов рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ.

Объем и структура диссертации. Работа изложена на 136 страницах машинописного текста в компьютерном исполнении, содержит 31 таблицу и 21 приложение. Состоит из введения, 5 глав, выводов, рекомендаций производству. Список использованных источников содержит 205 наименований.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Минеральные удобрения

В решении проблем нынешнего века, в том числе и при оценке эффективности удобрений, роль сорта возрастает. Реализовать достижения научно-технического прогресса невозможно без использования высокоинтенсивных сортов. Его невозможно заменить другими агротехнологическими приемами, поскольку сорт представляет собой уникальную биологическую систему формирования биологической массы (Неттевич Э. Д., 2001). Обладая информацией о биологических особенностях, устойчивости к неблагоприятным условиям можно эффективно использовать его в различных почвенно-климатических условиях (Добрицкая Е. Г., Пивоваров В. Ф., 2000). Стратегическим направлением обеспечения продуктивности современного растениеводства являются сорт и адаптивная технология их возделывания применительно к почвенно-климатическим ресурсам региона, особенно выявление оптимальных доз минеральных удобрений с учетом биологии сорта. (Бакуло-ва И. В., 2009; Бакулова И. В., Кирасиров 3. А., 2009; Кудашкин М. И., Сергеева Н. А., 2010; Кудашкин М. И., Сергеева Н. А., Гайсин И. А., 2010; Максимов В. А., Виноградов Г. М., Иванова Л. И, 2010; Беляев Н. Ы., Дубинкина Е. А., 2009 и др.).

В полной мере потенциал сорта в производственных условиях можно реализовать только путем разработки адаптивной, применительно к данному сорту агротехнологии. Возможности генетического потенциала сорта должны быть раскрыты в его агроэкологическом паспорте, где описываются и его требования к условиям минерального питания, фитоценотические особенности и т. д. (Староудубцев В. Н., Степанова Л. П., Коренькова Е. А., 2011; Лазарев В. И., Андреев Ю. А., 2000).

Минеральные удобрения, наряду с новыми сортами, занимают в современном сельском хозяйстве ведущее место в формировании зернового балан-

са. Согласно оценке американских специалистов доля минеральных удобрений в формировании урожайности достигает 41 процентов; немецких ученых доля их достигает 50 %, французских - 50-70 %. По оценке агрохимической службы страны только за счет рационального применения минеральных и органических удобрений может быть получено до 60 и более процентов прироста урожая.

В 1965-1990 гг. в СССР велась интенсивная химизация сельского хозяйства, которая позволила бы в короткие сроки восполнить дефицит зерна в стране и достичь производства зерна к 1990 г. в размере 1000 кг на душу населения. Обладая практически неограниченной сырьевой базы для производства фосфорных и калийных удобрений в стране быстрыми темпами стали увеличивать производство практически всех видов минеральных удобрений. К этому времени была создана мощная химическая промышленность, которая соответствовала мировым стандартам. Но в начале 90-х годов XX в. произошел развал внутреннего рынка минеральных удобрений. Произошло катастрофическое снижение количество вносимых минеральных удобрений. На поля, по сравнению с уровнем 1990 г., снизилось внесение минеральных удобрений почти в 10 раз. Это привело к резкому снижению валовых сборов зерна, а урожайность снизилась до уровня 1965 г. Баланс основных минеральных элементов стал отрицательным. Вынос питательных веществ из почвы с урожаем превышает их поступление с удобрениями (органическими и минеральными) в пять раз, что приводит к деградации почв и трудновос-полнимой потере плодородия.

Значимость минеральных удобрений возрастает и в связи с глобальными изменениями климата. В новых условиях минеральные удобрения позволяют стабилизировать валовые сборы зерна. Повышение устойчивости производства зерна озимой пшеницы и улучшение его качества под влиянием удобрений отмечают в своих работах многие исследователи (Ачканов А. Л., Хомутов Ю. В., Эйсерт Э. К., 1984; Демин В. А., Свиридов Д. А., 2000; Дза-нагов С. X., 1999; Жуков Ю. П., Хайруллин И. М., 1996; Курамышева Н. А.,

Ефремов В. Ф., 1998; Лисовой Н. В., 1998; Минеев В.Г. и др., 2001; Павлов А. П., 1984). Роль минеральных удобрений в повышении устойчивости озимых культур к неблагоприятным явлениям в осенне-зимне-весенний период изучалась многоми исследователями (Мосолов В. П., 1934; Задонцев А. И., 1936, 1963; Кукса И. И., 1939, 1940; Савельев С. И., 1954; Куперман Ф. М., 1958; Власюк П. А., 1968; Авдонин Н. С., 1960; Биглов Т. Т., 1960; Живухина Г. М., 1961; Гринфельд Э. Г, 1971; Проценко Д. Ф. и др., 1975). Ими выявлено, что предпосевное внесение фосфора и калия, так же как и осенние подкормки озимой пшеницы фосфором и калием, повышают устойчивость растений к низким температурам. Внесение же больших доз азота осенью, особенно в годы с влажной погодой, как перед посевом, так и перед прекращением осенней вегетации, снижает морозостойкость растений. Дело в том, что при внесении азота в виде осенней подкормки повышается содержание белков и снижается количество Сахаров, а также концентрация клеточного сока.

Для сохранности озимых культур особое значение имеют минеральные и биологические удобрения, которые существенным образом влияют на зимостойкость и морозостойкость растений. Эти явлениям физиологи уделяли особое внимание (Максимов Н. А., 1913, 1952; Корнилов А. А., 1929; Туманов И. И., 1940; Мосолов В. П., 1934; Куперман Ф. М.,. 1950; Васильев И. М., 1956; Власюк П.А., Проценко Д. Ф., 1959; Федоров А. К., 1959; Яковлев Н. Н., 1966; Шульгин А. М., 1967; Бондаренко В. И., 1973; Личика-ки В. М., 1974 и др.). Согласно воззрениям И. И. Туманова (1955) устойчивость растений к холоду является результатом длительной адаптации к определенным условиям абиотической среды. Устойчивость к низким температурам возникает в результате прохождения растениями этапов развития, в результате которых они приобретают устойчивость к неблагоприятным условиям среды, в том числе и низким температурам. Позднее П. А. Генкель (1967) рассматривая проблему устойчивости растений к низким температурам в историческом плане особое внимание уделил их закаливанию. Н. А.

Максимов (1913) показал, что главной причиной вымерзания растений, их повреждения и даже гибели являются механические повреждения клеточной оболочки и органоидов клетки кристаллами льда. Этой же точки зрения придерживались многие другие ученые О. Окерман (1933), И. И. Туманов (1940), Т. С. Сулакадзе (1945). Под влиянием минеральных удобрений, особенно калийных и фосфорных, повышается устойчивость растений к этим неблагоприятным явлениям.

Еще на заре прошлого века Н. А. Максимовым (1913) выявлено, что в растения имеют в своем арсенале защитные механизмы, в том числе, химические вещества, которые снижают отрицательное воздействие кристаллов льда на структуру клетки. Известно, что сахара снижают температуру замерзания растворов в вегетативных частях растений. Поэтому увеличение содержания Сахаров в клетках приводит к повышению устойчивости растений к низким температурам. Позднее защитная функция Сахаров в повышении устойчивости к низким температурам была подтверждена и другими учеными (Рихтер А. А., 1927; Товарницкий В. И., 1928; Окерман О., 1933; Туманов И. И., 1940 и др.). Ими выявлено, что у озимых культур в осенний период происходит синтез сахарозы глюкозы. Устойчивые к низким температурам сорта озимых пшениц накапливали больше Сахаров по сравнению с менее устойчивыми. Увеличивается количество Сахаров и под воздействием агротехнологических приемов, особенно при использовании в осенний период фосфорно-калийных удобрений.

В связи с частой гибелью озимых культур в зимний период многими исследователями выяснялась роль агротехнологических приемов в повышении устойчивости растений к неблагоприятным условиям (Губанов Я. В. и др., 1967, 1988; Гаркавый П. Ф., 1968; Хмара В. В., Косенко Г. И., 1974, Сви-сюк И. В., 1989, Найденов А. С., 1990). В частности, ими изучались следующие приемы повышения зимостойкости растений: проведение посева в оптимальные для зоны сроки; внесение рациональных доз азотно-фосфорно-калийных удобрений; приемы, способствующие получению своевременных и

дружных всходов и хорошее развитие растеиий до ухода в зиму, использование биологических препаратов.

Наряду с применением минеральных удобрений в повышении устойчивости растений к неблагоприятным условиям является выбор сортов, адаптированных к местным почвенно-климатическим условиям. Это направлением является стратегическим, поскольку является одним из самых малозатратных приемов повышения устойчивости зер�