Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние минеральных удобрений и гербицидов на формирование агроценозов озимой тритикале в Среднем Поволжье

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Влияние минеральных удобрений и гербицидов на формирование агроценозов озимой тритикале в Среднем Поволжье"

На правах рукописи

Перов Александр Николаевич

ВЛИЯНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ И ГЕРБИЦИДОВ НА ФОРМИРОВАНИЕ АГРОЦЕНОЗОВ ОЗИМОЙ ТРИТИКАЛЕ В СРЕДНЕМ ПОВОЛЖЬЕ

06.01.01 - Общее земледелие, растениеводство

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

13 МАЯ 2015

Пенза-2015

005569046

005569046

Работа выполнена на кафедре технологии производства и переработки растениеводческой продукции федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва»

Научный руководитель:

Каргип Иван Федорович,

доктор сельскохозяйственных наук профессор, заслуженный деятель науки Российской Федерации и Республики Мордовия

Официальные оппоненты: Терехов Михаил Борисович,

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заведующий кафедрой «Технология производства, хранения и переработки продукции растениеводства» ФГБОУ ВПО «Нижегородская ГСХА»,

Касынкина Ольга Михайловна,

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, доцент кафедры «Селекция и семеноводство» ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА»

Ведущая организация: ФГБНУ «Пензенский научно-исследовательский

институт сельского хозяйства»

Защита состоится 26 июня 2015 года в 1200 часов на заседании диссертационного совета Д 220.053.01 при ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА» по адресу: 440014, г. Пенза, ул. Ботаническая, 30, ауд. 1246.

Тел. 8 (8412) 628-359; E-mail: dspenza@yandex.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА»

Автореферат разослан 24 апреля 2015 года, автореферат и диссертация размещены на сай ге http:// pgsha.penza.net

Ученый секретарь диссертационного совета

В. А. Гущина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертации. Проблема обеспечения населения продовольствием является важнейшей национальной задачей всех стран планеты. Основным направлением решения этой проблемы наряду с использованием рациональных доз удобрений является введение в сельскохозяйственное производство, наряду с традиционными, новых, более урожайных культур с широким спектром применения. В конце прошлого - начале нынешнего века такой зерновой культурой стала озимая тритикале. Она характеризуется высокой урожайностью - 6-8 т зерна с 1 га, повышенной питательной ценностью зерна, повышенным содержанием незаменимых аминокислот (лизин, триптофан), меньшей повреждаемостью такими опасными болезнями как мучнистой росой, твёрдой и пыльной головней, бурой ржавчиной.

Весьма дискуссионными для разных сортов тритикале остаются дозы внесения под эту культуру минеральных удобрений. Это диктует необходимость оценки реакции сортов тритикале на дозы минеральных удобрений в конкретных почвенно-климатических условиях. Значимость этой проблемы возрастает в связи с внедрением сортов тритикале, характеризующихся высокой продуктивностью. Различия в реакции сортов озимой тритикале на дозы удобрений настолько значительны, что их нельзя игнорировать.

В условиях применения повышенных доз минеральных удобрений при возделывании озимой тритикале важное и перспективное значение приобретает применение гербицидов, которые оказывают влияние на развитие сорных растений. Однако экономически выгодные дозы минеральных удобрений в сочетании с применением гербицидов на черноземах Республики Мордовия до настоящего времени остаются нерешенными, что и предопределило выбор данной темы для исследования.

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

Цель и задачи исследования. Цель исследования - изучить влияние доз минеральных удобрений в сочетании с гербицидами на условия развития растений и продуктивность озимой тритикале сорта Башкирская короткостебель-ная на черноземе лесостепи Среднего Поволжья.

Задачи исследований:

- выявить влияние минеральных удобрений в сочетании с гербицидами на формирование агроценоза озимой тритикале;

- изучить влияние минеральных удобрений и гербицидов на эффективность использования ресурсов влаги;

- оценить роль минеральных удобрений и гербицидов в изменении засоренности посевов озимой тритикале;

- выявить влияние доз минеральных удобрений и гербицидов на урожайность и технологические свойства зерна тритикале;

- дать экономическую оценку эффективности применения минеральных удобрений и гербицидов в технологии возделывания озимой тритикале.

Научная новизна. Применительно к условиям лесостепи Среднего Поволжья разработаны элементы технологии возделывания озимой тритикале сорта Башкирская короткостебельная: выявлены оптимальные дозы минеральных удобрений; доказан стимулирующий эффект совместного применения минеральных удобрений с гербицидами, обеспечивающий наибольший выход зерна при наименьших затратах материальных ресурсов. Выявлено положительное влияние минеральных удобрений в сочетании с гербицидами на засоренность посевов, эффективность использования почвенной влаги, показана положительная роль в обеспечении сохранности растений озимой тритикале.

Практическая значимость результатов исследований. Практическая значимость определяется тем, что внесение минеральных удобрений с учетом нормативного баланса элементов питания в сочетании с гербицидами характеризуется низкой энергоемкостью. Применение рациональной дозы минеральных удобрений на фоне гербицидов в рекомендуемых дозах и в оптимальные сроки, позволяет формировать урожайность зерна озимой тритикале 4,26 т/га с высокими технологическими качествами.

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

Положения, выносимые на защиту:

- рациональные дозы минеральных удобрений в сочетании с гербицидами способствуют сохранности растений, более эффективному использованию ресурсов влаги, снижению вредоносности сорных растений в посевах озимой тритикале;

- применение оптимальных доз минеральных удобрений в сочетании с гербицидами обеспечивает повышение урожайности озимой тритикале и улучшение технологических качеств зерна;

- применение минеральных удобрений с учетом показателей нормативного баланса элементов питания в сочетании с применением баковой смеси гербицидов экономически выгодно.

Реализация результатов исследования. Результаты исследования апробированы в ООО «Коломасовский» Ковылкинского района Республики Мордовия.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на ежегодных научных конференциях профессорско-преподавательского состава Аграрного института Мордовского государственного университета им. Н.П. Огарёва (2011-2014), научно - практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов Мордовского государственного университета им. Н.П. Огарёва (Саранск, 2014), научной конференции (Одесса, 2014), Международных конференциях: «Ресурсосберегающие экологически безопасные технологии производства и переработки сельскохозяйственной продукции» (Саранск,

2014), «Микроэлементы и регуляторы роста в питании растений: теоретические и практические аспекты» (Ульяновск, 2014), республиканских совещаниях работников сельского хозяйства Республики Мордовия (Саранск, 2011-2014).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ, в том числе 3 статьи в изданиях, входящих в перечень ведущих рецензируемых научных журналов, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ.

Объем и структура диссертации. Работа изложена на 135 страницах машинописного текста в компьютерном исполнении, содержит 25 таблиц и 32 приложения. Состоит из введения, 5 глав, выводов, рекомендаций производству. Список использованных источников содержит 244 наименования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Объекты, методика и условия проведения исследований. Исследования проводились в 2010-2013 гг. путем закладки полевых опытов в ООО «Рассвет» Чамзинского района и в 2013-2014 гг. в Кемлянском аграрном колледже Ичалковского района Республики Мордовия.

Объектами исследования являлись озимая тритикале сорта Башкирская короткостебельная, минеральные удобрения, гербициды.

Полевой двухфакторный опыт заложен в трехкратной повторности. Размер делянок первого порядка 36 м2 (3 х 12 м), второго — 18 м2 (3x6 м). Расположение делянок систематическое. Изучение эффективности доз минеральных удобрений в сочетании с гербицидами при возделывании озимой тритикале проводилось по следующей схеме.

Фактор А (минеральные удобрения): 1 - без удобрений (контроль); 2 - Р52К84; 3 -НззР52Км (под предпосевную обработку); 4 - К66Р52К84(под предпосевную обработку); 5 - Н66Р52К84 (под предпосевную обработку) + N33 (рано весной в подкормку); 6 - Ы66Р!2К84 (под предпосевную обработку) + Ы66 (рано весной в подкормку); 7 - Ы66Р52К84 (под предпосевную обработку) + И66 (рано весной в подкормку) + N33 (в фазу молочной спелости).

Фактор В (гербициды): 1 - без обработки гербицидами (контроль); 2 - обработка баковой смесью гербицида Прима (0,3 л/га) + Магнум (5 г/га) в фазу возобновления развития растений озимой тритикале.

Дозы минеральных удобрений рассчитывали под запланированный урожай зерна тритикале - 5 т/га с учетом нормативного баланса элементов питания. Вынос по фосфору компенсировали на 100 %, по калию - на 60 %. В третьем варианте вынос по азоту компенсировали на 20 %, в четвертом - на 40, в пятом - на 60, в шестом - на 80 %, в седьмом — на 100 %.

Почва - чернозем выщелоченный, характеризующийся следующими показателями пахотного слоя почв (0...25 см): содержание гумуса - 6,8-7,4 %, подвижного фосфора - 200-230 мг/кг почвы, обменного калия - 250-280 мг/кг почвы, сумма поглощенных оснований - 25,4—26,6 мг-экв./100 г почвы, реакция почвенного раствора 5,9... 6,0, гидролитическая кислотность - 2,722,92 мг-экв./ЮО г почвы.

Организация нолевых опытов, проведение наблюдений, лабораторных анализов осуществлялись по общепринятым методикам. В течение вегетации

проводили фенологические наблюдения в соответствии с методикой Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1989).

Агрохимические свойства почвы определяли по общепринятым методикам: содержание гумуса — по Тюрину (ГОСТ 26213-91); реакцию почвенного раствора - ионометрическим методом (ГОСТ 26483-85); сумму поглощенных оснований - по Каппену-Гильковицу (ГОСТ 27821-88); подвижный фосфор -колориметрически; обменный калий — на пламенном фотометре по Кирсанову в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26207-91).

В целом черноземы выщелоченные опытных участков характеризуются достаточно высоким уровнем плодородия и способны формировать при правильной агротехнике в благоприятные по метеоусловиям годы высокие урожаи озимой тритикале.

Годы исследований отличались значительной вариабельностью суммы осадков как за вегетационный период, так и в целом за год. Условия вегетационного периода 2011 г. приближались к среднемноголетним значениям. Весенний период 2012 г. был засушливым, что отрицательно сказалось на формировании посевов озимой тритикале. 2013 г. отличался более благоприятными условиями по сравнению с 2012 г. В мае 2014 г. отмечено недостаточное увлажнение и высокая температура воздуха, что оказало отрицательное влияние на развитие растений тритикале.

Следовательно, в годы исследований наблюдалось неравномерное выпадение осадков и неодинаковый температурный режим в течение вегетационного периода, что позволило более полно выявить влияние доз минеральных удобрений на продуктивность тритикале.

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 тритикале проводили на основе технологических карт с использованием нормативов и расценок, принятых для производственных условий.

Влияние минеральных удобрений в сочетании

с гербицидами на формирование агроценозов озимой тритикале

Формирование агроценозов озимой тритикале. Продуктивность агроценозов в значительной степени определяется показателями полевой всхожести. В наших исследованиях не подтвердилось предположение о том, что под влиянием минеральных удобрений происходит снижение полевой всхожести. В опыте не выявлено достоверных различий полевой всхожести по вариантам опыта с минеральными удобрениями (табл.1). Полученные данные свидетельствуют, что в благоприятные годы количество всходов и полевая всхожесть повышались, а при ухудшении влаго- и теплообеспеченности снижались. Влияние минеральных удобрений на количество всходов и полевую всхожесть было недостоверным и изменения находились в пределах ошибки опыта.

Формирование урожая в значительной мере определяется способностью растений противостоять неблагоприятным условиям зимовки. Нами выявлено, что под влиянием фосфорно-калийных удобрений ;число сохранившихся растений увеличилось на 21 шт./м2, а полного минерального удобрения - на 30-35 шт./м2. Эти изменения достоверны. За годы исследований наибольшая сохранность была отмечена при внесении полного минерального удобрения. Если на контроле сохранность составила 74,4 %, то при внесении фосфорно-калийных удобрений она увеличилась на 5,0 %, полного минерального удобрения - на 6,7-8,4 %. Наибольшая сохранность отмечена при внесении минеральных удобрений в дозе 1Ч66Р52К84 (под предпосевную обработку) + N66 (рано весной в подкормку).

Таблица 1 - Влияние минеральных удобрений и гербицидов на формирование агроценозов озимой тритикале (среднее за 2010-2014 гг.)

Фактор Всходы Весной Перед уборкой

А В шт./м2 полевая всхожесть, % шт./м" сохранность, % шт./м2 выживаемость, %

1 Контроль 365 72,9 272 74,3 173 47,2

Гербициды 365 72,9 273 74,5 177 48,3

2 Контроль 369 73,8 294 79.3 183 49,2

Гербициды 369 73,8 295 79,5 187 50,1

3 Контроль 371 74,2 302 80,8 196 52,3

Гербициды 371 74,2 304 81,4 201 53,3

4 Контроль 370 74,1 308 82,7 203 54,2

Гербициды 371 74,1 307 82,4 207 55,1

5 Контроль 373 74,6 307 81,8 212 56,1

Гербициды 370 74,0 308 82,7 217 57,9

6 Контроль 369 73,8 306 82,6 213 57,3

Гербициды 368 73,5 307 82,9 217 58,6

7 Контроль 371 74,2 306 81,9 211 56,2

Гербициды 368 73,7 307 82,9 214 57,5

НСР05 частных различий 8 1,5 9 3,0 10 2,5

нср05а 5 1,0 6 2,0 7 1,7

НСР05(В,АВ) 3 0,6 3 1,1 4 0,9

Фактор А Рф.<Рт. Рф.<Рт. Рф>Рт. Рф.> Ft. Рф.>Рт. Рф.>Рт.

Фактор В Рф.<Рт. Рф.<Рт. Рф.<Рт. Рф.< Ft. Рф.>Рт. Рф.>Рт.

Взаимодействие А Рф.<Рт. Рф.<Рт. Рф.<Рт. Рф. < Ft. Рф.<Рт. Рф.<Рт.

Доказано, что под влиянием фосфорно-калийных удобрений количество растений увеличилось на 10 шт./м , полного минерального удобрения - на 24—40 шт./м2. Под влиянием гербицидов увеличение числа растений составило 4 шт./м2. В опыте выявлены существенные различия по вариантам с минеральными удобрениями и гербицидами.

Наибольшая выживаемость отмечена на варианте с внесением минеральных удобрений в дозе ^бР52К84 (под предпосевную обработку) + N66 (рано весной в подкормку). Под влиянием гербицидов выживаемость повысилась на 1,2 %. Выявлены существенные различия по вариантам внесения минеральных удобрений и гербицидов.

Динамика накопления сухого вещества. Динамика накопления посевами надземной и подземной биомассы в течение вегетационного периода является важным показателем жизнедеятельности растений. В течение вегетационного периода происходило увеличение надземной массы, интенсивность которого определялась погодными условиями и внесением минеральных удобрений и гербицидов (табл. 2).

Таблица 2 - Влияние минеральных удобрений и гербицидов на величину воздушно-сухой надземная биомасса, г/м2 (среднее за 2011-2014 гг.)

Фактор Фаза развития

А В весеннее возобнов- выход в колоше- молочная

ление вегетации трубку ние спелость

1 Контроль 41,1 310,2 559 665,8

Гербициды 41,8 310,2 536 667,4

2 Контроль 44,8 342,5 565 696,6

Гербициды 43,3 343,2 568 699,6

3 Контроль 45,6 372,7 591 722,8

Гербициды 46,3 360,4 598 719,6

4 Контроль 48,6 371,8 618 749,8

Гербициды 47,3 372,5 621 752,8

5 Контроль 52,3 384,6 632 763,3

Гербициды 52,3 385,1 632 762,5

6 Контроль 55,3 383,9 624 755,8

Гербициды 56,8 380,1 632 763,3

7 Контроль 56,2 382,7 624 755,8

Гербициды 55,4 384,2 628 759,6

НСР05 частных различий 6,4 38,4 38,5 27,2

НСР05А 4,3 25,9 26,0 18,4

НСР05(В,АВ) 2,3 13,9 13,9 9,8

Фактор А Рф.>Рт. Рф>Рт. Рф.>Рт. Рф.>Рт.

Фактор В, АВ Рф.<Бт. Рф.<Рт. Рф.<Рт. Рф.<Рт.

Взаимодействие А Рф.<Рт. Рф.<Рт. Рф.<Рт. Рф.<Рт. [

Наибольший прирост отмечался в период от выхода в трубку до колошения. Наиболее высокие темпы накопления биомассы надземными органами отмечены при внесении минеральных удобрений.

Динамика накопления корневой системы. Продуктивность озимой тритикале тесно связана с формированием корневой системы. Наибольший прирост массы корней происходил от весеннего отрастания до выхода в трубку, интенсивность которого определялась погодными условиями и внесением минеральных удобрений.

Установлено преимущественное влияние азотных удобрений на увеличение корневой массы растений (табл. 3). Основным фактором увеличения массы корней озимой тритикале и сдвигу их в более глубокие слои является увеличение подвижных форм элементов питания и особенно, изменение азотного режима почвы. Наибольшая масса корней наблюдалась при внесении минеральных удобрений в дозе Н^Р^^К^ (под предпосевную обработку) + N33 (рано весной в подкормку).

Таблица 3 - Динамика нарастания воздушно-сухой массы корней в зависимости от доз минеральных удобрений и гербицидов, г/м2 (среднее за 2011-

2014 гг.)

Фактор Фаза развития

А В весеннее возобновление вегетации выход в трубку колошение молочная спелость

1 Контроль 37,8 128,5 191,3 267,5

Гербициды 37,8 130,0 192,5 274,5

2 Контроль 38,4 139,8 221,3 279,5

Гербициды 38,4 140,5 225,0 281,0

3 Контроль 40,3 145,0 248,0 290,8

Гербициды 41,0 147,3 255,8 294,5

4 Контроль 43,0 152,5 267,8 317,0

Гербициды 44,5 154,0 270,8 318,5

5 Контроль 48,3 159,8 281,1 329,4

Гербициды 49,3 161,2 282,0 332,5

6 Контроль 47,3 158,8 278,8 328,7

Гербициды 50,0 159,5 281,2 330,2

7 Контроль 47,9 158,0 277,7 328,8

Гербициды 49,5 159,5 278,3 329,6

нср05 частных различий 2,9 5,5 10,8 34,5

нср05а 1,9 3,7 7,3 23,3

нсрп5 (В, АВ) 1,0 2,0 3,9 12,4

Фактор А Рф>Рт. Рф.>Рг. Рф.>Рт. Рф.>Рт.

Фактор В Рф.<Рт. Рф.<Рт. Рф.<Рт. Рф.<Рт.

Взаимодействие А Рф.<Рт. Рф.<Рт. Рф.<Рт. Рф.<Рт.

Доли надземной части и корневой системы растений озимой тритикале в период весеннего возобновления были примерно одинаковыми. Затем происходит более быстрое нарастание надземной части и доля корней в общей биомас-

се снижается до 26,0-29,5 %. Полученные данные свидетельствуют о том, что доля корней в общей биомассе под влиянием минеральных удобрений и гербицидов меняется незначительно.

Засоренность посевов. Минеральные удобрения создавали благоприятные условия не только для культурных, но и сорных растений (табл. 4). Обработка посевов гербицидами повышает конкурентоспособность агроценозов озимой тритикале и приводит к снижению засоренности посевов.

Таблица 4 — Влияние минеральных удобрений и гербицидов на воздушно-сухую массу сорных растений (среднее за 2011—2014 гг.)

Фактор Фаза развития

А В весеннее возобновление вегетации через 2 недели после обработки гербицидами молочная спелость

1 2 1 2 1 2

1 Гербициды 19,0 31,8 22,1 6,6 17,7 2,6

Контроль 18,8 31,1 48,2 13,6 65,3 8,9

2 Гербициды 17,1 27,6 20,8 5,7 16,0 2,2

Контроль 17,3 28,6 46,1 11,8 64,4 8,4

3 Гербициды 17,0 27,1 19,8 5,0 16,3 2,2

Контроль 17,2 27,1 46,1 11,3 65,0 8,3

4 Гербициды 17,2 26,2 21,2 5,4 16,4 2,1

Контроль 17,3 27,3 46,6 11,4 65,4 8,0

5 Гербициды 17,4 24,9 21,3 5,3 15,0 1,9

Контроль 17,6 25,1 46,7 10,8 65,8 7,9

6 Гербициды 17,1 23,7 21,0 5,2 15,2 2,0

Контроль 17,1 23,1 46,3 10,9 65,8 8,0

7 Гербициды 16,4 22,4 20,1 5,0 15,4 2,0

Контроль 17,8 24,3 46,9 10,9 65,3 7,9

НСР05 частных различий 3,2 4,9 3,6 1,3 4,5 0,5

нср05а 2,1 3,3 2,4 0,9 3,0 0,3

нср05 (в, ав) 1д 1,8 1,3 0,5 1,6 0,2

Фактор А Рф.<Рт. Рф>Рт. Рф.<Рт. Рф>Рт. Рф.<Рт. Рф>Рт.

Фактор В Рф.<Рт. Рф.<Рт. Рф>Рт. Рф>Рт. Рф>Рт. Рф>Рт.

Взаимодействие А Рф.<Рт. Рф.<Рт. Рф.<Рт. Рф.<Рт. Рф.<Рт. Рф.<Рт.

Примечание: 1 — масса сорных растений, г/м2; 2 — доля сорных растений от общей биомассы растений, %.

Основным показателем, который дает представление о вредоносности сорных растений, является их биологическая масса. Под влиянием минеральных удобрений достоверного увеличения массы сорных растений по сравнению

с контролем не отмечено. Но доля еориых растений в общей биомассе под влиянием минеральных удобрений и гербицидов достоверно снижалась. После обработки посевов гербицидами произошло достоверное снижение массы сорных растений.

Эффективность использования ресурсов влаги. В условиях недостаточного увлажнения влага становится основным фактором формирования полноценного урожая, при недостатке которой снижаются фотосинтетические процессы, наблюдается быстрое отмирание листьев. В наших исследованиях накопление влаги определялось выпадением осадков и технологическими приемами. Минеральные удобрения не оказали влияния на накопление запасов влаги в почве. Однако, при внесении минеральных удобрений произошло лучшее использование почвенной влаги. Так, в варианте без внесения минеральных удобрений из метрового слоя почвы культурой было израсходовано 84,9 мм влаги, а полного минерального удобрения - 104,0-118,4 мм, то есть они использовали на 22,5-39,5 % больше влаги в сравнении с контролем (табл. 5).

Таблица 5 - Влияние минеральных удобрений на потребление влаги растениями озимой тритикале, мм (среднее за 2011-2013 гг.)

Вариант опыта Слой почвы, см Использование влаги по фазам развития Всего

выход в трубку колошение восковая спелость

Без удобрений 0-50 31,8 18,6 9,0 59,4

50-100 12,2 4,8 8,6 25,6

0-100 43,9 23,5 17,5 84,9

РзгК« 0-50 34,3 19,2 8,2 61,7

50-100 14,7 5,4 8,5 28,6

0-100 49,1 24,6 16,7 90,4

Н66Р52К.84(под предпосевную обработку) 0-50 36,3 18,6 9,4 64,3

50-100 17,9 9,6 12,1 39,6

0-100 54,3 28,2 21,5 104,0

ЫббР52К84 (под предпосевную обработку) + N33 (рано весной в подкормку) 0-50 39,8 17,2 10,2 67,2

50-100 24,8 12,0 14,3 51,1

0-100 64,8 29,0 24,6 118,4

НСР05 0-50 3,0 3,2 2,8 2,6

50-100 2,0 3,0 2,5 3,0

0-100 2,5 4,8 5,4 5,0

Применение минеральных удобрений повышает эффективность использования влаги посевами озимой тритикале. Под влиянием фосфорно-калийных удобрений (Р52Км) расход влаги на формирование 1 т зерна в среднем за три года

снизился на 56-69 т, значительное его сокращение отмечено в варианте с применением полного минерального удобрения в дозе ^6Р52К84 (под предпосевную обработку) + N66 (рано весной в подкормку) - на 261-306 т (табл. 6).

Таблица 6 - Влияние минеральных удобрений и гербицидов на водопо-требление озимой тритикале, т на 1 т зерна (среднее за 2011-2013 гг.)

Фактор Водопотребление

А В

Без удобрений Контроль 825

Гербициды 757

р52к.84 Контроль 756

Гербициды 701

^зР5гК84 (под предпосевную обработку) Контроль 639

Гербициды 586

^6Р52К84(под предпосевную обработку) Контроль 553

Гербициды 521

^6Р52К84 (под предпосевную обработку) + N33 (рано весной в подкормку) Контроль 547

Гербициды 506

^6Р52К84 (под предпосевную обработку) + N66 (рано весной в подкормку) Контроль 519

Гербициды 496

^бР52К84 (под предпосевную обработку) + N66 (рано весной В ПОДКОрМКу) + n33 (в фазу молочной спелости) Контроль 525

Гербициды 496

Эффективность использования запасов влаги определяется по величине их расхода на образование 1 тонны зерна, которая зависит от метеорологических условий. Наибольший расход влаги наблюдали в 2012 г., когда сохранность растений к моменту уборки была низкой, а их число на единицу площади резко уменьшилось. В этой связи значительная часть влаги расходовалась на испарение с поверхности почвы. Наименьший расход отмечался в 2013 г. при оптимальном стеблестое.

Урожайность и элементы структуры урожая. Минеральные удобрения в сочетании с гербицидами позволяют снизить негативное влияние метеорологических факторов на урожайность. Независимо от складывающихся погодных условий выявлена общая закономерность: минеральные удобрения способствуют формированию дополнительной урожайности (табл. 7).

В среднем за четыре года (2011-2014 гг.) урожайность озимой тритикале без внесения минеральных удобрений составила 2,58 т/га. Под влиянием минеральных удобрений отмечены существенные различия в показателях урожайности зерна. При внесении фосфорно-калийных удобрений она увеличилась на 0,30 т/га, а полного минерального удобрения в дозе ^3Р52К84 (под предпосев-

ную обработку) - на 0,93 т/га. При внесении минеральных удобрений в дозе Ы66Р52К84 (под предпосевную обработку) увеличение урожайности по сравнению с контролем составило 1,32 т/га; Ы66Р52К84 (под предпосевную обработку) + Ы33 (рано весной в подкормку) - на 1,55 т/га; М66Р52К84 (под предпосевную обработку) + N66 (рано весной в подкормку) - 1,62 т/га по сравнению с контролем. Дальнейшее увеличение дозы азотных подкормок не привело к увеличению урожайности зерна.

Таблица 7 - Влияние минеральных удобрений и гербицидов на урожайность озимой тритикале, т/га (среднее за 2011-2014 гг.)

Фактор Урожайность Прибавка по фактору:

А* В А В

1 Контроль 2,50 - -

Гербициды 2,66 - 0,16

2 Контроль 2,79 0,29 -

Гербициды 2,96 0,30 0,17

3 Контроль 3,37 0,87 -

Гербициды 3,64 0,98 0,27

4 Контроль 3,79 1,29 -

Гербициды 4,02 1,36 0,23

5 Контроль 4,01 1,51 -

Гербициды 4,25 1,59 0,24

6 Контроль 4,15 1,65 -

Гербициды 4,25 1,59 0,10

7 Контроль 4,09 1,59 -

Гербициды 4,26 1,76 0,17

НСР05 частных различий 0,29

НСР05А 0,20

НСР05 (В, АВ) 0,10

Фактор А рф>рт.

Фактор В Еф>Рт.

Взаимодействие А Рф.<Рт.

Примечание: Схема опыта

Влияние гербицидов на слабо засоренных полях обеспечивало получение прибавки в среднем за четыре года 0,19 т/га. Эффективность их возрастала с увеличением засоренности поля и в благоприятные по увлажнению годы.

Выявлено, что в годы с обильными осадками весной и недобором тепла в апреле-мае из-за затухания биологических процессов в почве и низкого содержания нитратного азота влияние весеннего внесения азота повышалось. Наибольший урожай от основного внесения минерального удобрения наблюдается во влажные годы.

Под влиянием минеральных удобрений произошло увеличение практически всех показателей элементов структуры урожая по сравнению с контролем (табл. 8). Число растений увеличилось на 24-40 шт./м2 или на 13,7-22,9 %, стеблей на 34-55 шт./м2 (или на 15,7-25,5 %), число зерен на 2-4 штуки (на 6,512,9 % по отношению к контролю), масса 1000 зерен на 2,5^4,0 г.

Таблица 8 - Структура урожая озимой тритикале в зависимости от уровня минерального питания и гербицидов (среднее за 2011-2014 гг.)

Фактор Высота стебля, см Число стеблей, шт./м2 Длина колоса, см Число зерен в колосе, шт. Масса 1000 зерен,г

А* В

1 Контроль 81,3 213 9,6 31 38,2

Гербициды 81,5 218 9,9 31 39,4

2 Контроль 82,2 233 9,9 31 39,4

Гербициды 83,9 236 10,1 32 39,6

3 Контроль 89,3 248 10,2 33 41,3

Гербициды 90,2 252 10,3 34 41,3

4 Контроль 92,3 255 10,4 34 41,8

Гербициды 92,3 260 11,1 35 41,9

5 Контроль 93,5 267 11,2 35 42,4

Гербициды 94,5 273 11,0 35 42,6

6 Контроль 93,5 269 10,8 35 42,4

Гербициды 94,2 274 10,8 35 42,7

7 Контроль 93,2 265 10,6 35 42,7

Гербициды 93,7 269 9,6 35 42,9

НСР05 частных различий 2,5 13 0,4 1 0,6

НСР„,А 1,7 9 0,3 1 0,4

НСР„, (В, АВ) 0,9 5 0,2 1 0,2

Фактор А Рф.>Рт. Рф>Рт. Рф.>Рт. Рф.>Рт. Рф>Рт.

Фактор В Рф.<Рт. Рф.<Рт. Рф.<Рт. Рф.<Рт. Рф.>Рт.

Взаимодействие А Еф.<Рт. Рф.<Рт. Рф.<Рт. Рф.<Рт. Рф.<Рт.

Примечание: Схема опыта

Логическим завершением любого эксперимента является оценка экономической эффективности применяемых элементов технологии (табл. 9). Экономическая оценка применения оптимальных доз минеральных удобрений в сочетании с гербицидами обеспечивает достаточно высокую экономическую эффективность. Наибольший условно-чистый доход получен при применении минеральных удобрений в дозе К66Р52К84 (под предпосевную обработку) + N33 (рано весной в подкормку). Дальнейшее увеличение дозы азотных удобрений привело к снижению условно-чистого дохода.

Таблица 9 - Условно чистый доход от применения минеральных удобрений и гербицидов при возделывании тритикале, тыс. руб./га (среднее за 2011-2014 гг.)

Вариант Контроль Гербициды

Без удобрений (контроль) 12,76 13,67

Р52К84 (под предпосевную обработку) 10,84 11,81

^зР52К84 (под предпосевную обработку) 13,03 14,72

М6бР52К.84(под предпосевную обработку) 14,28 15,68

1Ч66Р52К84 (под предпосевную обработку) + №3 (рано весной в подкормку) 14,63 16,10

1чиР52К84 (под предпосевную обработку) + Ы66 (рано весной в подкормку) 14,51 14,99

^бР5гК84 (под предпосевную обработку) + N66 (рано весной в подкормку) + N33 (в фазу молочной спелости) 12,98 13,96

ВЫВОДЫ

1. Минеральные удобрения повышают экологическую пластичность и улучшают адаптивные свойства растений в осенне-зимний период. В среднем за четыре года под влиянием фосфорно-калийных удобрений число сохранившихся растений весной достоверно увеличилось на 7,7 % (на 21 шт./м ), а полного минерального удобрения - на 9,9-12,8 % (или на 30-35 шт./м2) в сравнении с контролем, что сказывается на формирование урожая.

2. Уровень минерального питания агроценозов тритикале и обработка посевов гербицидами оказывают достоверное влияние на увеличение сохранности растений к уборке. Наиболее высокая сохранность растений озимой тритикале в среднем за четыре года на контроле составила 175 шт./м2. Под влиянием фосфорно-калийных удобрений их количество увеличилось на 5,7 % (10 шт./м ), полного минерального удобрения - на 13,8-22,3 % (24-39 шт./м2). Под влиянием гербицидов увеличение числа растений составило 2,3 % (4 шт./м ).

3. На формирование биологической массы растений озимой тритикале существенное влияние оказывает уровень минерального питания. Под влиянием фосфорно-калийных удобрений она увеличилась на 31,5 г/м (на 4,7 %), полного минерального удобрения - на 54,6-96,3 г/м2 (на 8,2-14,4 %). Изменения биомассы под влиянием полного минерального удобрения были достоверными. Наибольшая масса отмечалась при внесении полного минерального удобрения в дозе Ы66Р5;К-84 (под предпосевную обработку) + N33 (рано весной в подкормку). Влияние гербицидов на формирование надземной биомассы во все фазы развития озимой тритикале находмось в пределах ошибки опыта.

4. Урожайность озимой тритикале тесно связана с развитием корневой системы, под влиянием которой трансформируются физические свойства почвы

создаются благоприятные условия для поступления в растения элементов питания и влаги. Наибольший прирост массы корней происходил от весеннего отрастания до выхода в трубку, затем происходило постепенное его затухание. Основная масса корней озимой тритикале размещается в верхнем 0-30 см слое почвы. Внесение только фосфорно-калийных удобрений оказало незначительное влияние на корневую массу. Под влиянием азотных удобрений в сочетании с фосфорно-калийными произошло резкое увеличение массы корней. Наибольшая масса корней формировалась при внесении минеральных удобрений в дозе К66Р52К84 (под предпосевную обработку) + N33 (рано весной в подкормку), при этом надземная масса озимой тритикале значительно превышает подземную часть - корни.

5. Применение гербицидов на фоне минеральных удобрений создает условия для формирования оптимального фотосинтеза агроценоза озимой тритикале. Выявлено, что в фазе молочной спелости агроценозов озимой тритикале обработка посевов гербицидами привела к снижению числа сорных растений с 64 шт./м2 на контроле, до 22 шт./м2 - после обработки. Доля сорных растений от общего числа растений составила на контроле 20,0 %, а на варианте с обработкой посевов гербицидами - 8,3 %.

Основным показателем, который дает представление о вредоносности сорных растений, является их биологическая масса. В фазу молочной спелости масса сорных растений на посевах, обработанных гербицидами, составила в среднем по опыту 16,0 г/м2, без обработки гербицидами - 65,3 г/м2. Под влиянием минеральных удобрений снижение массы сорных растений составило 0,61,3 г/м2 и находилось в пределах ошибки опыта.

6. В период от весеннего возобновления роста до восковой спелости наблюдалось лучшее использование почвенной влаги растениями при внесении удобрений. На варианте без их внесения из метрового слоя почвы растениями было израсходовано 84,9 мм, при внесении фосфорно-калийных удобрений -90,4 мм, полного минерального удобрения — 104,0-118,4 мм влаги. Под влиянием фосфорно-калийных удобрений величина влагопотребления по сравнению с контрольным вариантом возросла в метровом слое почвы на 5,5 мм, а полного минерального удобрения - 19,1-33,5 мм.

При внесении минеральных удобрений происходит лучшее использование влаги подпахотных слоев. На контрольном варианте из слоя 0-50 используется 59,4 мм влаги, при внесении фосфорно-калийных удобрений - 61,7 мм, полного минерального удобрения - 64,3-67,2 мм. В слое 50-100 см эти различия были более существенными и соответственно составили 25,6 мм; 28,6 мм и 39,6-51,1 мм, то есть уровень использования влаги при внесении минеральных удобрений увеличивается, особенно из слоя 50-100 см. Благодаря применению оптимальных доз минеральных удобрений устойчивость растений к засушливым условиям возрастает за счет лучшего использования влаги подпахотных слоев почвы.

7. Установлено, что минеральные удобрения способствовали более эффективному использованию влаги посевами озимой тритикале. Под влиянием фосфорно-калийных удобрений (Р52К84) расход влаги на формирование

1 тонны зерна в среднем за три года снизился на 56-69 т, при внесении полного минерального удобрения в дозе Ы^Р^К^ (под предпосевную обработку) + N66 (рано весной в подкормку) отмечался наиболее низкий расход влаги на единицу урожая - на 261-309 т меньше, по сравнению с контролем.

8. Наибольшая продуктивность озимой тритикале получена при внесении минеральных удобрений в дозе ^6Р52К84 (под предпосевную обработку) + N33 (рано весной в подкормку) в сочетании с обработкой посевов гербицидами. В среднем за четыре года под влиянием фосфорно-калийных удобрений урожайность увеличилась на 11,6 % (0,30 т/га), полного минерального удобрения в дозе ^3Р52К84 (под предпосевную обработку) - 36,0 % (0,93 т/га); в дозе N66^52^84 (под предпосевную обработку) + N33 (рано весной в подкормку) - на 51,2 % (1,32 т/га); Ы66Р52К84 (под предпосевную обработку) + К'6б (рано весной в подкормку) - на 60,1 % (1,55 т/га); ^бР52Кв4 (под предпосевную обработку) + N66 (рано весной в подкормку) + N33 (в фазу молочной спелости) - на 62,8 % (1,62 т/га) по сравнению с контролем. Эффективность обработки посевов гербицидами возрастала на вариантах с внесением повышенных доз минеральных удобрений и при увеличении засоренности поля.

9. Внесение оптимальных доз минеральных удобрений в сочетании с гербицидами способствует лучшему формированию элементов структуры урожая число продуктивных стеблей увеличилось на 25,5 %, длина колоса — на 16,6 %, число зерен в колосе - на 12,9 %, масса 1000 зерен - на 10,3 % по отношению к контролю.

10. Применение оптимальных доз минеральных удобрений способствовало улучшению технологических свойств зерна озимой тритикале сорта Башкирская короткостебельная. Под их влиянием увеличились показатели натуры зерна - 664-705 г/л, массовая доля клейковины - 19,9-23,4 %, качество клейковины - 84-99 Ед. ИДК. Большее влияние оказало внесение минеральных удобрений в дозе КббР5гК84 (под предпосевную обработку) + N33 (рано весной в подкормку).

11. Внесение оптимальных доз минеральных удобрений в сочетании с гербицидами обеспечивает достаточно высокую экономическую эффективность. Наибольший условно-чистый доход 16,1 тыс. руб./га получен при применении минеральных удобрений в дозе МббРзгКад (под предпосевную обработку) + N33 (рано весной в подкормку). Дальнейшее увеличение дозы азотных удобрений привело к снижению условно-чистого дохода.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

Для повышения урожайности и качества зерна озимой тритикале сорта Башкирская короткостебельная рекомендовать сельскохозяйственным предприятиям разных форм собственности вносить минеральные удобрения в дозе ^бР5гК84 (под предпосевную обработку) + n33 (рано весной в подкормку) в сочетании с обработкой посевов баковой смесью гербицидов Прима (0,3 л/га) + Магнум (5 г/га) рано весной.

Список публикаций по теме диссертации

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

1 Каргии И.Ф. Влияние минеральных удобрений на урожайность тритикале на черноземе выщелоченном / И.Ф. Каргин, А.Н. Перов, М.А. Максута // Достижения науки и техники АПК. - 2014. - № 4. - С. 36-38.

2. Перов А.Н. Влияние минеральных удобрений на формирование корневой системы озимой тритикале / А.Н. Перов // Достижения науки и техники АПК. - 2014.-№ 6. - С. 30-32.

3. Перов А.Н. Эффективность использования влаги посевами озимой тритикале в зависимости от уровня минерального питания в условиях Республики Мордовия / А.Н. Перов, И.Ф. Каргин // Достижения науки и техники АПК. -2014. - Т. 28. - № 9. - С. 40-42.

Статьи в других изданиях

4. Перов А.Н. Влияние минеральных удобрений на сохранность растений озимой тритикале / А.Н. Перов // Материалы XVIII научно - практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов национального исследовательского Мордовского государственного университета им. Н.П. Огарёва: в 3 ч. - Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2014. - 4.2. - С. 83-84.

5. Каргин И.Ф. Влияние технологических приемов на формирование аг-роценозов озимого тритикале / И.Ф. Каргин, А.Н. Перов // Материалы Международной научно-практической конференции «Микроэлементы и регуляторы роста в питании растений: теоретические и практические аспекты», посвященной 75-летию профессора Костина В.И. - Ульяновск: ГСХА им. П.А. Столыпина, 2014. - С. 56-57.

6. Перов А.Н. Продуктивность озимой тритикале в зависимости от минеральных удобрений и гербицидов / А.Н. Перов // Ресурсосберегающие экологически безопасные технологии производства и переработки сельскохозяйственной продукции: материалы X Междунар. науч.-практ. конф., посвящ. памяти проф. С.А. Лапшина. - Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2014. - 4.2. - С. 255-258.

7. Каргин И.Ф. Влияние метеорологических условий на формирование агроценозов озимого тритикале / И.Ф. Каргин, А.Н. Перов // Сборник научных трудов БшогЫ. - 2014. - Т. 33. - № 1. - С. 61-66.

8. Перов А.Н. Влияние минеральных удобрений на влагообеспеченность озимого тритикале / А.Н. Перов // Сборник научных трудов ЗлуогШ. - 2014. -Т. 28.-№2.-С. 6-12.

Подписано в печать 23.04.15. Объем 1,0 п. л. Тираж 130 экз. Заказ № 450.

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