Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние некорневых подкормок микроэлементами на урожай и качество корнеплодов сахарной свеклы в условиях лесостепи ЦЧЗ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Влияние некорневых подкормок микроэлементами на урожай и качество корнеплодов сахарной свеклы в условиях лесостепи ЦЧЗ"

На правах рукописи

ДЦЭОа

ХАРЧЕНКО СЕРГЕИ ВИКТОРОВИЧ

ВЛИЯНИЕ НЕКОРНЕВЫХ ПОДКОРМОК МИКРОЭЛЕМЕНТАМИ НА УРОЖАЙ И КАЧЕСТВО КОРНЕПЛОДОВ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ В УСЛОВИЯХ ЛЕСОСТЕПИ ЦЧЗ

Специальность 06.01.04-агрохимия

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

Воронеж - 2010

4856316

Работа выполнена на кафедре агрохимии ФГОУ ВПО «Воронежский государственный аграрный университет имени К.Д. Глинки»

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Мязин Николай Георгиевич

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Воронин Василий Михайлович

кандидат биологических наук, доцент Брехова Любовь Ивановна

Ведущая организация: Государственное научное учреждение «Научно-

исследовательский институт сельского хозяйства Центрально-Черноземной полосы имени В.В. Докучаева» Россельхозакадемии

Защита состоится 10 февраля 2011 года в 13— часов, в ауд. 268 на заседании диссертационного совета Д. 220.010.06 при ФГОУ ВПО «Воронежский государственный аграрный университет имени К.Д. Глинки» по адресу: 394087, г. Воронеж, ул. Мичурина, 1.

Тел./факс 8(4732)53-73-69, e-mail: agrohimi@agrochem.vsau.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Воронежский государственный аграрный университет имени К.Д. Глинки», с авторефератом - на сайте http://www.vsau.ru/science/diss

Автореферат разослан и размещен на сайте 24 декабря 2010 г.

Учёный секретарь диссертационного совета, кандидат сельскохозяйственных

наук, доцент Кольцова Ольга Михайловна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследований. В настоящее время свекловодство является крупной отраслью сельскохозяйственного производства и в ряде регионов Российской Федерации определяет экономику сельхозпредприятий. В ЦЧЗ выращивают около половины всей свеклы РФ и вырабатывают почти 60 % сахара. Однако ее биологический потенциал используется не полностью.

Удобрения - мощное средство увеличения продуктивности сахарной свеклы, но и очень дорогостоящее. Поэтому возросла необходимость рационального использования удобрений для получения наиболее высокого агроэко-номического эффекта. Наряду с основными макроудобрениями большое значение имеют микроудобрения. Некорневые подкормки микроэлементами обеспечивают высокую отзывчивость культуры и окупаемость затрат, эффективны для быстрого устранения недостатка тех или иных питательных веществ, особенно в сложных погодных условиях, когда элементы питания мало доступны корням растений. Передовые хозяйства все шире используют комплексные и специальные микроудобрения, однако научно обоснованных рекомендаций по их эффективности и срокам применения для устойчивого повышения продуктивности сахарной свеклы недостаточно. В связи с этим, исследования по оценке некорневых подкормок сахарной свеклы микроэлементами, их влиянию на урожайность и качество продукции представляют не только научное, но и практическое значение для свекловодства.

Цель и задачи исследований. Цель работы - изучить влияние некорневых подкормок различными видами микроудобрений и сроков их внесения на урожайность и качество корнеплодов сахарной свеклы и микроэлементный состав почвы и растений на черноземе выщелоченном и типичном в условиях лесостепи Центрально-Черноземной зоны.

Для достижения поставленной цели требовалось решить следующие задачи:

- оценить влияние некорневых подкормок различными микроудобрениями на характер и направленность изменений физико-химических показателей и пищевого режима чернозема выщелоченного и типичного под сахарной свеклой;

- изучить влияние некорневых подкормок различными микроудобрениями и сроков их применения на формирование урожая: динамику нарастания биомассы и площади листового аппарата сахарной свеклы;

- установить влияние некорневых подкормок микроудобрениями на динамику накопления нитратов растениями сахарной свеклы;

- сравнить влияние некорневых подкормок различными микроудобрениями на урожайность и качество корнеплодов сахарной свеклы, возделываемой на черноземе выщелоченном и типичном;

- выявить влияние некорневых подкормок различными микроудобрениями на накопление элементов питания растениями сахарной свеклы и вынос их урожаем;

- дать эколого-агрохимическую оценку микроэлементного состава черно-

зема выщелоченного и типичного и растений сахарной свеклы при внесении микроудобрений некорневым способом;

- дать экономическую оценку применения некорневых подкормок микроудобрениями на сахарной свекле, возделываемой на черноземе выщелоченном и типичном.

Научная новизна исследований состоит в том, что впервые в условиях лесостепи Центрально-Черноземной зоны дана комплексная сравнительная оценка действия некорневых подкормок различными микроудобрениями сахарной свеклы, возделываемой на черноземе выщелоченном и типичном.

Установлены оптимальные сроки внесения микроудобрений, обеспечивающие устойчивое повышение урожайности и качества корнеплодов сахарной свеклы.

Получены новые данные о влиянии микроудобрений на формирование урожая сахарной свеклы, на накопление элементов питания растениями и вынос их урожаем. Доказано, что применение микроудобрений способствует накоплению физиологически необходимых культуре микроэлементов: марганца, меди и цинка, при этом токсического накопления тяжелых металлов в почве и растениях не происходит.

Основные положения, выносимые на защиту:

- возделывание сахарной свеклы по интенсивной технологии приводит к снижению запасов минерального азота, подвижного фосфора и обменного калия и к незначительному подкислению почвы чернозема выщелоченного и типичного;

- микроудобрения, вносимые в период вегетации сахарной свеклы в виде некорневых подкормок, способствуют интенсивному приросту биомассы растений и площади ассимиляционной поверхности листьев;

- внесение микроэлементов некорневым способом не приводит к токсическому накоплению нитратов в корнеплодах сахарной свеклы;

- применение борной кислоты и комплексного микроудобрения Мастер на черноземе выщелоченном и типичном в некорневую подкормку на сахарной свекле в фазы смыкания рядков и междурядий позволяет получить наибольшую урожайность и сбор сахара с гектара;

- использование в качестве некорневой подкормки борной кислоты, сернокислого цинка и Мастера на посевах сахарной свеклы не приводит к накоплению тяжелых металлов в почве и растениях выше ПДК;

- наиболее экономически эффективно в опытах на черноземе выщелоченном и типичном применение борной кислоты в фазу смыкания рядков и Мастера - в смыкание междурядий.

Практическая значимость работы заключается в разработке рекомендаций по некорневым подкормкам различными микроудобрениями (борная кислота, сернокислый цинк, Мастер 18+18+18+3), способствующих повышению продуктивности сахарной свеклы при высокой рентабельности производства. Проведенные исследования подтверждают сохранение почвенного плодородия, обеспечивая получение с 1 га пашни прибавки урожая до 4,6-5,9 т/га, увеличивая сбор сахара на 7,1-8,3 т/га. При этом токсического накопления тяжелых металлов

в почве и растениях сахарной свеклы не происходит.

Результаты исследований могут найти практическое применение при разработке рекомендаций по интенсивному возделыванию сахарной свеклы в условиях ЦЧЗ на черноземе выщелоченном и типичном.

Апробация работы и публикации.

Материалы диссертации докладывались и обсуждались на научных конференциях профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов ВГАУ в 2007-2010 гг., на межрегиональных научно-практических конференциях молодых ученых «Достижения молодых ученых - будущее в развитии АПК» (г. Воронеж, 2007) и «Инновационные технологии и технические средства для АПК» (Воронеж, 2009), на международной научно-практической конференции «Через инновации в науке и образовании к экономическому росту АПК», (пос. Персиановский, 2008), на межрегиональной научно-практической конференции «Ресурсосберегающие технологии в сельскохозяйственном производстве и технические средства их реализации» (Воронеж, 2009). По теме диссертации опубликовано 5 работ.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 174 страницах машинописного текста, состоит из введения, 8 глав, выводов и предложений производству. Текстовая часть работы иллюстрирована 30 таблицами, 13 рисунками. Список использованной литературы включает 325 наименований, в том числе 40 на иностранных языках. Приложение содержит 44 таблицы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

В данной главе проведен анализ отечественных и зарубежных исследований по влиянию различных микроэлементов на питание растений, на урожайность и качество корнеплодов сахарной свеклы.

Несмотря на накопленный опыт применения удобрений под сахарную свеклу, в условиях дороговизны и дефицита материально-технических средств возникает необходимость совершенствования технологий возделывания этой культуры, поиска рационального и эффективного использования некорневых подкормок микроудобрениями с целью повышения продуктивности и качества корнеплодов свеклы.

2 УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Микрополевой и мелкоделяночный опыты, где проводились исследования в 2006-2008 гг. расположены в лесостепной зоне неустойчивого увлажнения первого Агроклиматического района, который находится в юго-восточной части Центрально-Черноземной зоны.

Годы проведения исследований характеризовались различной обеспеченностью теплом и влагой. Количество осадков и сумма среднемесячных температур за вегетационный период 2006 года были довольно равномерными и благоприятными для роста и развития сахарной свеклы. 2007 и 2008 годы из-за засух в мае-июне и августе были менее благоприятными.

Микрополевой опыт (Опыт 1. Чернозем выщелоченный) располагался на территории опытной станции ВГАУ им. К.Д. Глинки в шестипольном севообо-

роте на черноземе выщелоченном, тяжелосуглинистом, малогумусном, средне-мощном. Мелкоделяночный опыт (Опыт 2. Чернозем типичный) был заложен на производственных посевах сахарной свеклы в ООО НПКФ «Агротех-Гарант Березовский» Рамонского района Воронежской области на черноземе типичном, глинистом, среднегумусном, среднемощном.

Перед закладкой многолетнего стационарного опыта ВГАУ (1986 год) содержание гумуса в слое 0-40 см составило 3,96 %; рНкс1 - 5,2-5,5; Нг - 5,2-7,0 мг-экв/100 г почвы; сумма поглощенных оснований - 26,3-30,3 мг-экв/ 100 г почвы; обеспеченность подвижным фосфором - средняя и повышенная (3-й и 4-й класс) и обменным калием - повышенная (4-й класс).

Пахотный слой почв мелкоделяночного опыта в годы исследований характеризовался слабо кислой реакцией рНкс1 - 5,21-5,35; Нг - 4,32-4,77 мг-экв/100 г почвы; сумма поглощенных оснований - 32,3-32,9 мг-экв/100 г почвы; содержание подвижного фосфора - 73,9-113,8 мг/кг, обменного калия - 120,1126,5 мг/кг.

Гибрид сахарной свеклы «Орикс» возделывали по предшественнику озимая пшеница, агротехника производства культуры - общепринятая для данной зоны.

Опыт 1. Чернозем выщелоченный. Микрополевой опыт был заложен на фоне варианта № 3 - 40 т/га навоза (2-й год последействия) + Г^оРиоК-по- По-вторность опыта 6-ти кратная, расположение вариантов систематическое. Общая площадь делянки — 7,29 м (5,4 м х 1,35 м); учетная площадь - 6,08 м2 (4,5 м х 1,35 м).

Сахарная свекла размещалась на 5, 1 и 2 полях севооборота по годам исследований. В опыте использовали аммиачную селитру (N-34,6%), суперфосфат двойной (Р205-45%), хлористый калий (К20-60%) и нитроаммофоску (Ы:Р:К=16:16:16), которые вносили согласно схеме многолетнего опыта под вспашку вручную.

Опыт 2. Чернозем типичный. Опытные участки мелкоделяночного опыта размещались в полях № 10, 8 четвертого участка и в поле № 2 шестого участка (соответственно по годам) с 4-х кратной повторностью и рендомизированным расположением вариантов. Общая площадь делянки - 27,0 м2 (10,0 м х 2,7 м), учетная площадь - 16,2 м2 (9,0 м х 1,8 м). В основной прием (осенью под вспашку) вносили Ы|65Р83К.83 в виде нитроаммофоски (азотнокислого разложения) марки 2 — 22:11:11.

В опытах оценивали микроудобрения: минеральную борную кислоту -0,5 кг/га, сернокислый цинк - 0,35 кг/га, комплексное макро- и микроудобрение Мастер 18-18-18+3 -2,0 кг/га. Некорневые подкормки микроудобрениями вносили однократно по фазам: 6-10 настоящих листьев, смыкание рядков и смыкание междурядий. При внесении растворов микроудобрений использовали ранцевый опрыскиватель ОШОМ-12. Потребность воды для некорневой подкормки бралась с учетом нормы расхода 200 л/га.

Схема микрополевого и мелкоделяночного опытов состояла из 10 вариантов: № 1 - контроль (без удобрений) - обработка чистой водой, варианты

№ 2-10, где применялись микроэлементы путем опрыскивания рабочими растворами микроудобрений.

Почвенные пробы отбирали после посева и при уборке сахарной свеклы. Для определения влажности почвы, нитратного и аммонийного азота отбор образцов осуществляли послойно через каждые 20 см до глубины 1,0 м. Определение физико-химических показателей (сумма поглощенных оснований, обменная, актуальная и гидролитическая кислотности), содержания подвижных форм фосфора и обменного калия проводили в слоях 0-20 и 20-40 см. Содержание микроэлементов в почве определяли после уборки урожая в слое 0-20 см.

Отбор растительных образцов сахарной свеклы по вегетации проводили до и после каждого внесения микроудобрений через 3-4 недели (т.е. перед следующей обработкой) и перед уборкой урожая.

Уборку сахарной свеклы проводили методом сплошного учета урожая вручную с поделяночным взвешиванием в конце сентября - начале октября. Полученные данные были математически обработаны на персональном компьютере методом дисперсионного анализа (Ефимов, Горлова, Лунина, 2004).

Проведение анализов почвенных проб и растительных образцов осуществлялось по следующим методиками: влажность почвы - по ГОСТ 28268-89; рН солевой вытяжки - по методу ЦИНАО (ГОСТ 26483-85); гидролитическая кислотность - по методу Каппена в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26212-91); сумма поглощенных оснований - по методу Каппена-Гильковица (ГОСТ 2782188); содержание нитратного азота - ионометрическим методом (ГОСТ 26951-86); аммонийного азота - по методу ЦИНАО (ГОСТ 26489-85); подвижные формы фосфора и обменный калий - по методу Чирикова в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26204-91); содержание микроэлементов в почве и растениях - атомно-абсорбционным методом; учет площади листовой поверхности - по Орловскому (Орловский, 1948); накопление биомассы по фазам путем взвешивания; определение сухого вещества - методом высушивания (ГОСТ 23637); общего азота, фосфора и калия - методом мокрого озоления (ГОСТ на азот 13496-93, фосфор 26657-97, калий 30504-97); нитраты в растениях - по методу ЦИНАО (ГОСТ 13496-86); сахаристость - оптическим методом на поляриметре СУ-2; урожайность - весовым методом (Ягодин и др., 1987; Минеев, 2004).

3 ВЛИЯНИЕ НЕКОРНЕВЫХ ПОДКОРМОК МИКРОЭЛЕМЕНТАМИ НА ИЗМЕНЕНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ И ПИЩЕВОГО РЕЖИМА ЧЕРНОЗЕМА ВЫЩЕЛОЧЕННОГО И ТИПИЧНОГО ПОД САХАРНОЙ СВЕКЛОЙ 3.1 Изменение физико-химических показателей почвы под

сахарной свеклой Данные трехлетних исследований, проведенных на черноземе выщелоченном и типичном, показали, что физико-химические свойства почвы практически не изменялись в результате применения на посевах сахарной свеклы некорневых подкормок микроэлементами.

Величина рНкп к моменту уборки по всем вариантам опыта, заложенном на черноземе выщелоченном, варьировала в пределах 4,76-4,90; гидролитиче-

екая кислотность и сумма поглощенных оснований - в пределах 4,97-5,14 и 21,8-23,6 мг-экв на 100 г почвы соответственно; степень насыщенности почвы основаниями - 81,1-82,1 %. В начале вегетации эти показатели составляли соответственно 4,80-4,91; 4,99-5,15 и 22,7-24,3 мг-экв на 100 г почвы; 81,6-82,7 %. Незначительное увеличение кислотности почвенного раствора произошло за счет снижения суммы поглощенных оснований, к чему привело интенсивное потребления кальция сахарной свеклой из почвы и миграцией его за пределы корнеобитаемого слоя, о чем свидетельствует и снижение степени насыщенности почвы основаниями.

На вариантах, где применяли некорневые подкормки микроэлементами, сумма поглощенных оснований изменилась с 24,3 (всходы) до 21,8 мг-экв на 100 г почвы (уборка) и на контрольном варианте с 23,9 до 22,7 мг-экв на 100 г почвы.

Некоторая тенденция к подкислению почвы опытных участков, обусловленная применением физиологически кислых минеральных удобрений (азофоски и нитроаммофоски), прослеживалась на всех вариантах как на черноземе выщелоченном, так и типичном.

3.2 Изменение запасов минерального азота в почве под сахарной свеклой

Чернозем выщелоченный. Запасы минерального азота почвы в начале вегетации сахарной свеклы по всем вариантам опыта существенно не различались и находились в пределах от 107,8 до 118,9 кг/га в слое 0-100 см (рисунок 1). В процентном соотношении преобладал нитратный азот, на долю которого в почве

140 ■

с. и

£ *

с

я

г*>

120 100 80 60 40 20 0

"V"

-»—Всходы '

• Уборка

8 9 10 Варианты опыта

Рисунок 1 - Изменение запасов минерального азота под сахарной свеклой на черноземе выщелоченном в слое 0-100 см (среднее за 2006-2008 гг.) приходилось порядка 87 %, а на долю аммонийного всего 11-15 %. Наибольшее количество как нитратного, так и аммонийного азота сосредоточено по почвенному профилю в слое 0-60 см. В данном горизонте находится около 70 % минерального азота от общего его запаса в метровом слое почвы.

К уборке урожая запасы минерального азота в почве по вариантам опыта

снижаются в среднем на 72-84 кг/га (в 3,0-3,6 раза). Уменьшение запасов нитратного и аммонийного азота наблюдается по всем слоям метрового горизонта почвы.

Наибольшее снижение запасов нитратного азота отмечено в почве при внесении борной кислоты в фазу 6-10 настоящих листьев - на 84,3 кг/га, тогда как на варианте 4 (Мастер) в эту же фазу внесения, где урожайность корнеплодов была ниже - на 71,6 кг/га. В целом по опыту запасы нитратного азота на черноземе выщелоченном снизились на 76 кг/га, аммонийного - на 3,3 кг/га. Снижение общего запаса минерального азота происходит в большей степени за счет убыли нитратных форм азота из почвы.

Чернозем типичный. Внесение в основной прием под сахарную свеклу минеральных удобрений обеспечило высокие запасы минерального азота в слое почвы 0-100 см. Количество минерального азота в начале вегетации по вариантам опыта изменялось в пределах от 142 до 165 кг/га (рисунок 2).

о 180

160

л я 140

г: 120

и В а я" 100

а

«е 1- о

3 п Я 60

ее 40

В

ГО 20 0

V»"

„---У-.........-У"-..........«-"""*•

~1-1-1-1-1-1-1-1-Г"

1

10

.,.*„„ Всходы - - * - ■ Уборка

Варианты опыта

Рисунок 2 - Изменение запасов минерального азота под сахарной свеклой на черноземе типичном в слое 0-100 см (среднее за 2006-2008 гг.)

Аналогично, как и на черноземе выщелоченном, в данном опыте запасы нитратной формы азота в начале и в конце вегетации преобладают над аммонийной. Анализы почвы под сахарной свеклой в период всходов культуры показали, что запасы нитратного азота в метровом слое всех изучаемых вариантов были на уровне 140 кг/га, аммонийного - 15 кг/га.

Анализ распределения минерального азота по всей метровой толще почвы показывает, что основная его часть (75,3 %) - находится в слое 0-60 см. Остальная часть запасов минерального азота (31,8-50,9 кг/га) сосредоточена в слое почвы 60-100 см. В общем объеме запасов минерального азота в процентном выражении доминирует нитратная форма - 90 %.

Снижение запасов минерального азота на черноземе типичном к концу вегетации сахарной свеклы происходит аналогичным образом, как и на черноземе выщелоченном. Отмечается устойчивая тенденция увеличения в составе минерального азота доли аммонийного - до 25 %.

За период от всходов культуры до уборки урожая запасы минерального азота почвы снизились в среднем на 93,5 кг/га. Максимальное снижение запа-

сов азота отмечено при внесении борной кислоты и Мастера в фазу смыкания междурядий (на 102,5 и 106,5 мг/кг соответственно). На контроле запасы минерального азота уменьшились на 83,6 мг/кг.

Проведенные исследования на черноземе выщелоченном и типичном показали, что к уборке урожая запасы минерального азота в метровом слое почвы всех вариантов опыта снижаются в 3,3 и 2,5 раза соответственно, в основном за счет уменьшения содержания нитратной формы азота. Наибольшее уменьшение запасов минерального азота отмечается на вариантах с некорневыми подкормками микроудобрениями, где получен более высокий урожай.

3.3 Изменение содержания подвижных форм фосфора и обменного калия в почве под сахарной свеклой

Чернозем выщелоченный. Результаты исследований показали, что осеннее внесение минеральных удобрений под сахарную свеклу (М^оР^оКпо) создавало 4-й класс (повышенную) обеспеченности почвы подвижным фосфором и 5-й (высокую) - обменного калия. В период всходов подвижного фосфора в слое почвы 0-40 см содержалось в среднем 106,6 мг/кг, обменного калия — 120,8 мг/кг (таблица 1). К уборке урожая содержание фосфора в почве вариантов опыта уменьшилось в 1,07-1,2 раза, калия в 1,11-1,3 раза. Таблица 1 - Изменение содержания подвижного фосфора и обменного

калия в слое 0-40 см, мг/кг (чернозем выщелоченный, среднее за 2006-2008 гг.)_

Фазы обработок Варианты опыта Сроки отбора образцов

всходы уборка

Р205 к2о Р20, К20

Контроль 1. н2о 107,6 122,1 95,1 93,6

6-10 настоящих листьев 2. Н3ВО3 99,6 118,8 93,2 102,6

3. гп504 103,6 124,5 93,8 112,6

4. Мастер 104,8 118,7 88,8 102,4

Смыкание рядков 5. Н3ВО3 111,5 117,5 92,9 105,7

6. гп304 110,9 121,2 95,2 101,7

7. Мастер 106,0 117,6 90,7 106,3

Смыкание междурядий 8. Н3ВО3 108,2 122,4 91,9 94,2

9. 105,3 124,7 98,6 104,0

10. Мастер 108,7 120,3 96,8 95,4

За период вегетации сахарной свеклы произошло снижение содержания в пахотном слое подвижного фосфора до 3-го класса (средняя обеспеченность), а содержания обменного калия - до 4-го класса (повышенная обеспеченность). Существенных различий в содержании подвижного фосфора и обменного калия по вариантам опыта не обнаружено.

Чернозем типичный. Внесение минеральных удобрений в дозе Ы^РвзК« в основной прием на черноземе типичном в среднем позволило обеспечить среднее содержание в почве подвижного фосфора и высокое - обменного калия.

Подвижного фосфора к моменту всходов сахарной свеклы содержалось в пределах 95,0-108,3 мг/кг, обменного калия - 116,8-130,2 мг/кг.

По мере роста и развития сахарная свекла на формирование урожая использует почвенный фосфор и калий, вследствие чего их содержание к уборке снижалось. Содержание подвижного фосфора в почве по вариантам опыта за период вегетации в среднем уменьшилось на 13,7 мг/кг, обменного калия - на 20,0 мг/кг. Максимальное снижение содержания подвижного фосфора отмечалось при внесении борной кислоты и Мастера в фазу смыкания рядков, обменного калия - в фазу смыкания междурядий.

К периоду уборки урожая сахарной свеклы содержание подвижного фосфора в почве осталось в пределах одного класса обеспеченности, содержание обменного калия снизилось с высокого - 5-го класса до 4-го (повышенная обеспеченность).

Результаты трехлетних исследований показали, что при возделывании сахарной свеклы с внесением МиоРшК^о на черноземе выщелоченном и ^ 165^83^-83 на черноземе типичном в основной прием к концу вегетации содержание подвижного фосфора и обменного калия уменьшается. Наиболее интенсивное снижение происходит на вариантах, где получен более высокий урожай от некорневых подкормок микроудобрениями.

4 ВЛИЯНИЕ НЕКОРНЕВЫХ ПОДКОРМОК МИКРОЭЛЕМЕНТАМИ НА ФОРМИРОВАНИЕ УРОЖАЯ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ 4.1 Накопление биомассы сахарной свеклой в зависимости от видов применяемых микроудобрений и сроков их внесения

Опрыскивание посевов микроудобрениями способствовало увеличению темпов нарастания массы корнеплодов и ботвы во все сроки их применения (рисунок 3).

В период от всходов до фазы смыкания междурядий происходит интенсивное формирование ассимиляционного аппарата. Внесение борной кислоты и Мастера в фазу 6-10 настоящих листьев способствовало увеличению массы

6-10 настоящих листьев смыкание рядков смыкание междурядий

| □ Корень В Ботва [

Рисунок 3 - Накопление биомассы сахарной свеклы в период вегетации, г/растение (чернозем типичный, среднее за 2006-2008 гг.)

ботвы до 206 и 237 г, а корнеплода - до 121 и 114 г соответственно (на контроле - 135 и 72 г). Эти показатели при использовании сернокислого цинка были значительно ниже: 170 и 88 г. Отношение массы лист/корнеплод - 1,70-2,08.

В фазу смыкания рядков наиболее эффективным приемом было внесение борной кислоты (вариант 5). Сахарная свекла отозвалась на эту подкормку значительным приростом (в 1,77 раза) массы корнеплода.

В фазу смыкания междурядий отзывчивость растений на некорневую подкормку микроудобрениями (по показателю интенсивности прироста биомассы растений свеклы) была высокой и составила 49,1, 16,4 и 62,5 % при внесении борной кислоты, сульфата цинка и Мастера соответственно.

Увеличение массы корнеплодов происходило в течение всего вегетационного сезона и к уборке достигало максимума при внесении борной кислоты в фазу смыкания рядков (637г) и Мастера в третий срок внесения (662г) (рисунок 4).

□ Корень ЕЭ Ботва

Рисунок 4 - Биомасса сахарной свеклы перед уборкой, г/растение (чернозем типичный, среднее за 2006-2008 гг.)

Лучший эффект от борной кислоты наблюдался при внесении ее в фазы смыкания рядков и междурядий. Наибольший прирост биомассы в варианте Мастер отмечен при применении его в фазу смыкания междурядий. Несмотря на стабильный прирост биомассы, эффективность от применения сульфата цинка уступала борной кислоте и Мастеру. В целом подкормки микроудобрениями способствовали интенсивному приросту биомассы растений сахарной свеклы, что позитивным образом отразилось на урожайности культуры.

4.2 Влияние некорневых подкормок микроудобрениями на площадь листового аппарата сахарной свеклы

Наблюдения за нарастанием площади листьев свеклы показали, что дополнительное внесение микроудобрений в виде некорневых подкормок также способствует развитию мощного, эффективно функционирующего ассимиляционного аппарата растений. В начале вегетации сахарной свеклы, перед проведением некорневых подкормок, площадь листового аппарата в среднем за три

года составила 402 см2/растение. Первая обработка микроудобрениями в фазу 6-10 настоящих листьев способствовала значительному увеличению площади листьев - до 1099-1256 см2/растение по сравнению с контролем (888 см2/растение).

Максимальный прирост, как количества листьев, так и площади их поверхности наблюдался в июле (подкормка в фазу смыкания рядков). По сравнению с предыдущим сроком наблюдения площадь листьев увеличилась в среднем в три раза. Ассимиляционная поверхность листьев сахарной свеклы увеличилась по сравнению с контролем на 15,7-22,3 % при внесении борной кислоты и Мастера.

В фазу смыкания междурядий, в период максимального развития листовой поверхности, площадь ее на вариантах с применением некорневых подкормок варьировала в пределах 3695-4918 см2/растение.

К периоду уборки сахарной свеклы, за счет отмирания части листьев, площадь ассимиляционной поверхности по всем вариантам опыта значительно сократилась и изменялась в пределах 1878-2554 см2/растение.

Таким образом, установлено, что некорневые подкормки микроудобрениями в период вегетации сахарной свеклы способствуют увеличению площади фотосинтезирующих листьев на растении. На интенсивность нарастания листовой поверхности оказывают влияние, как сроки внесения, так и вид микроудобрения. Наиболее отзывчива культура на внесение борной кислоты и Мастера.

4.3 Накопление нитратов растениями сахарной свеклы в зависимости от применяемых микроудобрений

Чернозем типичный. Некорневые подкормки микроудобрениями на фоне основного минерального питания (М^Р^К.«) увеличивают поступление нитратов в период вегетации, как в листья, так и в корнеплоды во все сроки их применения (таблица 2).

Таблица 2 - Накопление растениями сахарной свеклы нитратов, мг/кг сырой

массы (чернозем типичный, среднее за 2006-2008 гг.)

Фазы обработок Варианты опыта Вегетация Уборка

листья корнеплоды листья корнеплоды

6-10 настоящих листьев 1.Н20 июнь . _

1131 670 681 54

2. Н,ВОз 1691 727 927 82

3. гг^Од 1670 677 811 94

4. Мастер 1795 814 1027 187

Смыкание рядков 1.Н20 июль - -

939 254

5. Н,ВО; 1028 570 800 140

6. /.п80. 1157 573 784 95

7. Мастер 1239 708 1066 158

Смыкание междурядий 1. н2о август - -

1054 202

В. Н,ВО? 1264 205 944 172

9. гп504 1272 219 848 63

10. Мастер 1263 328 853 226

пдк - - 500 2000

К концу вегетации культуры количество нитратов значительно снижается, особенно в корнеплодах.

В период вегетации сахарной свеклы концентрация нитратов в листьях на вариантах с применением микроудобрений превышала контроль на 10-32 %, максимально - на 48-59 % (июнь). К уборке урожая содержание нитратов снизилось, однако в 1,6-2,1 раза превышало ПДК для зеленых кормов, в контроле - в 1,4 раза.

Концентрация нитратов в корнеплодах к уборке урожая резко снижается и на момент уборки значительно ниже ПДК. Наименьшее накопление нитратов отмечается при внесении сульфата цинка, наибольшее - Мастера, что вероятно, вызвано дополнительным внесением азота, содержащегося в составе комплексного микроудобрения.

Чернозем выщелоченный. Основные тенденции накопления нитратов растениями сахарной свеклы при внесении микроудобрений на черноземе выщелоченном аналогичны, как и на черноземе типичном (таблица 3). Таблица 3 - Содержание нитратов в растениях сахарной свеклы, мг/кг сырой

массы (чернозем выщелоченный, среднее за 2006-2008 гг.)

Фазы обработок Варианты опыта Уборка

листья корнеплоды

Контроль 1.Н,0 650 63

6-10 настоящих листьев 2. ЬЬВО, 923 145

3. ZnSOj 639 75

4. Мастеп 688 105

Смыкание рядков 5. Н,ВО, 652 104

6. ZnSOj 658 85

7. Мастео 964 164

Смыкание междурядий 8. Н,ВО, 881 122

9. ZnSOi 913 72

10. Мастео 943 180

ПДК 500 2000

Содержание нитратов в листьях свеклы к уборке в среднем за 3 года превышало значения ПДК, однако по годам исследований значительно варьировало в зависимости от метеоусловий. В 2006 году при ГТК=1,28 концентрация нитратов в листьях перед уборкой не превышала уровень ПДК в большинстве вариантов опыта (кроме 6,7 и 10 вариантов). В засушливые 2007 и 2008 гг. (ГТК 1,05 и 1,0) содержание нитратов при внесении микроудобрений было выше ПДК в 1,1-3,3 раза.

Количество нитратов в корнеплодах сахарной свеклы на удобренных вариантах превышало значение контрольного не более чем на 9-117 мг/кг, и было значительно ниже допустимого уровня - 0,04-0,09 ПДК.

Закономерность накопления корнеплодами нитратов в результате обработки посевов сернокислым цинком, как и в опыте на черноземе типичном сохраняется. Концентрация их в корнях растений была на уровне контроля.

Таким образом, некорневые подкормки микроудобрениями не приводят к загрязнению нитратами основной продукции сахарной свеклы. Ботву свеклы с токсичной концентрацией нитратного азота следует запахивать в качестве зеленого удобрения.

5 ВЛИЯНИЕ НЕКОРНЕВЫХ ПОДКОРМОК МИКРОЭЛЕМЕНТАМИ НА

УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО КОРНЕПЛОДОВ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ, ВОЗДЕЛЫВАЕМОЙ НА ЧЕРНОЗЕМЕ ВЫЩЕЛОЧЕННОМ И ТИПИЧНОМ

5.1 Влияние некорневых подкормок микроудобрениями на урожайность корнеплодов сахарной свеклы

Урожайность - один из главных показателей эффективности производства сахарной свеклы, зависящий от погодных условий вегетационного периода и от уровня питания культуры. Одна из форм оптимизации минерального питания растений - использование микроэлементов.

В годы исследований, когда условия увлажнения вегетационного сезона были наиболее оптимальными для развития культуры (2006 г.), применение некорневых подкормок микроудобрениями на фоне внесения основного удобрения обеспечило высокую урожайность сахарной свеклы, прибавка урожая в этих условиях достигала максимума - 5,2-6,8 т/га (таблицы 4, 5). В целом направленность изменений продуктивности сахарной свеклы в зависимости от вида микроудобрения и срока внесения на разных почвах в основном сохранялась.

Чернозем выщелоченный. За годы исследований применение микроудобрений повышало урожайность культуры в среднем на 3,4-5,9 т/га (таблица 4). Некорневая подкормка борной кислотой во все сроки внесения обеспечивала наибольшую урожайность корнеплодов сахарной свеклы по вариантам опыта -50,4-51,5 т/га. Достоверные прибавки урожая при НСР05 3,2-4,8 т/га были получены во все годы исследований. Максимальная урожайность 51,9 т/га и прибавка 5,9 т/га получена при внесении Мастера в фазу смыкания междурядий. Таблица 4 - Влияние некорневых подкормок на урожайность корнеплодов

сахарной свеклы (чернозем выщелоченный)

Фазы подкормок Вариант опыта Урожайность корнеплодов, т/га Прибавка

2006 2007 2008 средняя урожая (среднее)

т/га %

Контроль 1.Н20 62,2 46,0 29,8 46,0 ■ -

6-10 2. Н3ВО3 67,4 49,6 34,1 50,4 4,4 9,5

настоящих 3. гпБО., 64,3 45,7 31,2 47,1 1,1 2,3

листьев 4. Мастер 66,8 47,4 34,0 49,4 3,4 7,4

Смыкание рядков 5. НзВОз 68,3 51,7 34,6 51,5 5,5 12,0

6. 7.п80-| 63,8 49,0 32,4 48,4 2,4 5,2

7. Мастер 64,0 51,0 33,8 49,6 3,6 7,8

Смыкание междурядий 8. НзВОз 67,1 50,8 34,7 50,9 4,9 10,6

9. 2п804 63,3 46,2 32,0 47,2 1,2 2,5

10. Мастер 69,0 51,4 35,2 51,9 5,9 12,8

НСР(,5 4,8 3,2 3,4

Применение сульфата цинка не оказало существенного влияния на увеличение урожайности корнеплодов. Прибавка урожая от внесения цинкового удобрения во все фазы применения составила 1,1-2,4 т/га.

Чернозем типичный. В мелкоделяночном опыте на черноземе типичном отмечена аналогичная тенденция повышения урожайности корнеплодов сахарной свеклы при внесении подкормок, что и на черноземе выщелоченном (таблица 5). При подкормке, проведенной в фазу смыкания междурядий, также как

Таблица 5 - Влияние некорневых подкормок на урожайность

корнеплодов сахарной свеклы (чернозем типичный)

Фазы подкормок Вариант опыта Урожайность корнеплодов, т/га Прибавка урожая (среднее)

2006 2007 2008 средняя

т/га %

Контроль 1.Н20 40,1 34,6 38,5 37,7 - -

6-10 настоящих листьев 2. НзВОз 45,7 39,2 43,1 42,7 5,0 13,1

З.гпЗОд 44,5 35,5 41,4 40,5 2,8 7,3

4. Мастер 44,3 38,2 42,0 41,5 3,8 10,0

Смыкание рядков 5. НзВОз 45,8 40,1 43,7 43,2 5,5 14,5

6. гпзод 40,9 36,1 39,5 38,8 1,1 2,9

7. Мастер 42,5 41,2 42,1 41,9 4,2 11,1

Смыкание междурядий 8. НзВОз 44,8 38,8 43,4 42,3 4,6 12,2

9. гп804 40,3 35.4 40,0 38,6 0,9 2,2

10. Мастер 46,1 40,5 44,1 43,6 5,9 15,5

НСРоз 3,6 3,7 3,4

и в микрополевом опыте отмечалось преимущество Мастера перед борной кислотой, прибавки урожайности на 8 и 10 вариантах составили соответственно 12,2 и 15,5 %. Однако, в первые два срока внесения подкормок, борная кислота превосходила по урожайности Мастер на 1,2-1,3 т/га.

Обработка растений сернокислым цинком во все фазы развития не позволила получить достоверного увеличения урожайности. Прибавка урожая была наименьшей и составила 0,9-2,8 т/га при урожайности 38,6-40,5 т/га.

5.2 Влияние некорневых подкормок микроудобрениями на сахаристость корнеплодов сахарной свеклы и сбор сахара

Результаты трехлетних исследований на черноземе выщелоченном и типичном показали, что некорневые подкормки сахарной свеклы различными микроудобрениями в целом позитивно сказываются на содержании сахара в корнеплодах и сбор его с одного гектара. Однако влияние их на растения свеклы было различно и неоднозначно, и зависело от срока проведения некорневых подкормок (рисунок 5, 6).

Чернозем выщелоченный. Использование микроудобрений в качестве некорневых подкормок способствует повышению сахаристости корнеплодов свеклы на 0,2-1,1 % по сравнению с контролем. Максимальная сахаристость была на варианте с внесением сульфата цинка в фазу смыкания рядков и составила 16,4 %. Основным показателем, характеризующим эффективность свекловичного производства, является сбор сахара с одного гектара, который напрямую зависит от урожайности и сахаристости корнеплодов. В наших исследованиях по

этому показателю наиболее успешными являются подкормки в фазу смыкания междурядий борной кислотой, где сбор сахара составил 8,23 т/га и Мастером -8,27 т/га, что на 1,3 т больше, чем на контроле (6,95 т/га).

Сбор сахара при внесении сульфата цинка во второй срок обработки (вариант 6) был наибольший - 7,91 т/га за счет максимальной сахаристости, несмотря на низкую урожайность на этом варианте (48,4 т/га).

шу/л Сбор сахара —о—Сахаристость

Рисунок 5 - Сбор сахара и сахаристость корнеплодов сахарной свеклы (чернозем выщелоченный, среднее за 2006-2008 гг.)

Чернозем типичный. Результаты исследований показали, что содержание сахара в корнеплодах по вариантам опыта изменялось в пределах от 15,1 до 16,7 % (рисунок 6). Сбор сахара с I гектара возрастал с 6,03 т/га на контроле до 6,2-7,1 т/га на вариантах с внесением микроудобрений. Максимальный сбор сахара в опыте (7,1 т/га) получен при внесении Мастера в фазу смыкания междурядий за счет максимальной урожайности - 43,6 т/га и достаточно высокой сахаристости— 16,3%.

шяягло р сахара

Сахаристость

Рисунок 6 - Сбор сахара и сахаристость корнеплодов сахарной свеклы (чернозем типичный, среднее за 2006-2008 гг.)

Трехлетние исследования показали, что существует прямая зависимость величины сбора сахара и сахаристости корнеплодов от вида микроудобрений и срока их внесения. Применение борной кислоты обеспечивало устойчивое повышение сбора сахара во все сроки применения в среднем на 10,8-18,4 %. Комплексное микроудобрение Мастер наиболее эффективно при внесении в фазу смыкания междурядий, ежегодно получаемые прибавки урожая корнеплодов сахарной свеклы позволяют увеличить сбор сахара на 15,2-27,1 % (в среднем на 17,7-19,0 %). На сернокислый цинк культура наиболее отзывчива при применении его в более ранние фазы развития свеклы: 6-10 настоящих листьев и смыкание рядков.

6 ВЛИЯНИЕ НЕКОРНЕВЫХ ПОДКОРМОК МИКРОЭЛЕМЕНТАМИ НА НАКОПЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПИТАНИЯ РАСТЕНИЯМИ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ И ВЫНОС ИХ УРОЖАЕМ

6.1 Влияние некорневых подкормок микроудобрениями на содержание основных элементов питания в растениях сахарной свеклы

Исследования показали, что микроудобрения в целом способствовали увеличению концентрации азота, фосфора и калия в ботве и корнеплодах сахарной свеклы. Содержание элементов питания в листьях было выше, чем в корнеплодах по всем вариантам.

Чернозем выщелоченный. Исследованиями установлено, что при внесении микроудобрений происходит усиление поступления основных элементов питания в растения (таблица 6). Так, по сравнению с контролем содержание азота в листьях увеличилось на 3,0-30,8 %, фосфора - на 10,5-43,9 %, калия — на 2,5-23,0 % (кроме вариантов внесения борной кислоты во 2-й и 3-й сроки). Содержание элементов питания в корнеплодах на вариантах с применением микроудобрений также было выше, чем на контрольном варианте, но различия менее существенны. Азот, фосфор и калий локализуются преимущественно в листьях сахарной свеклы, в корнеплодах их содержание было ниже. Таблица 6 - Влияние некорневых подкормок микроэлементами на содержание

основных элементов питания в растениях сахарной свеклы перед уборкой (чернозем выщелоченный, среднее за 2006-2008 гг.)_

Фазы подкормок Варианты опыта Содержание, %

ботва корни

N р2о5 К20 N Р205 К20

Контроль 1.Н20 3,05 0,57 2,00 0,65 0,18 0,45

6-10 настоящих листьев 2. Н3ВО3 3,59 0,64 2,46 0,82 0,24 0,46

3. 2п80д 3,14 0,68 2,17 0,68 0,22 0,59

4. Мастер 3,99 0,82 2,44 0,68 0,22 0,62

Смыкание рядков 5. Н3ВО3 3,88 0,76 1,94 0,75 0,24 0,57

6. г^СЦ 3,47 0,63 2,25 0,59 0,26 0,51

7. Мастер 3,63 0.68 2,05 0,65 0,28 0,48

Смыкание междурядий 8. Н3ВО, 3,65 0,71 1,82 0,73 0,22 0,64

9. /л^О, 3,37 0,65 2,08 0,78 0,24 0,56

10. Мастер 3,67 0,76 2,28 0,79 0,28 0,70

Чернозем типичный. Характер основных тенденций влияния некорневых подкормок микроудобрениями на содержание элементов питания в растениях сахарной свеклы на черноземе выщелоченном и типичном одинаков.

Количество элементов питания, содержащихся в листьях сахарной свеклы, к уборке культуры варьировало в пределах: азот - от 3,11 до 3,86 %, фосфор - от 0,50 до 0,68 %, калий - от 2,29 до 3,26 %. В корнеплодах концентрация азота по сравнению с содержанием в ботве снизилась в 4,2-5,8 раза, фосфора - в 1,8-2,7 раза, калия - в 4,3-6,8 раза.

Высокая концентрация основных элементов питания (ИРК) в растениях сахарной свеклы к уборке урожая в вариантах, где вносили Мастер, обусловлена, вероятно, содержанием в данном удобрении кроме микроэлементов в доступной хелатной форме и макроэлементов (Ы^Р^К^).

6.2 Влияние некорневых подкормок микроудобреннямн на вынос питательных веществ сахарной свеклой

С ростом продуктивности сахарной свеклы почти пропорционально возрастает и хозяйственный вынос питательных элементов с урожаем.

Чернозем выщелоченный. Исследования показали, что вынос азота сахарной свеклой повысился почти во всех вариантах с применением микроудобрений на 24-56 %. Величина выноса азота закономерно повышалась в вариантах с борной кислотой и Мастером в зависимости от срока внесения в среднем с 37 до 56 % относительно контроля, достигнув максимума (279,4 кг/га) на варианте с применением микроудобрения в фазу смыкание междурядий.

На основании данных выноса элементов питания урожаем сахарной свеклы был рассчитан вынос №К на единицу основной продукции. На контроле вынос азота составил 3,92, фосфора - 0,86, калия - 2,63 кг на 1 тонну основной продукции с учетом побочной. Некорневые подкормки микроудобреннямн в разные сроки внесения способствовали увеличению выноса азота до 4,61-5,51, фосфора-до 0,96-1,35, калия - до 2,81-3,76 кг/т.

Чернозем типичный. Основные закономерности влияния микроудобрений на вынос №К растениями сахарной свеклы, выявленные нами в микрополевом опыте на черноземе выщелоченном, подтверждаются и данными мелкоделя-ночного опыта на черноземе типичном. Так, сохраняется тенденция уменьшения выноса питательных веществ при внесении сульфата цинка во все сроки применения по сравнению с другими микроудобрениями.

Общий вынос сахарной свеклой азота увеличивался под влиянием некорневых подкормок борной кислотой и Мастером в среднем в 1,4 раза по сравнению с контролем, фосфора - в 1,4-1,5 раза и калия - в 1,3-1,4 раза.

Вынос питательных веществ в пересчете на 1 тонну основной продукции с учетом побочной составил в среднем азота 4,5, фосфора - 1,0 и калия - 3,4 кг при нормативных показателях для ЦЧЗ 4,43; 1,29 и 5,89 кг/т соответственно. Максимальный вынос отмечен при внесении Мастера в фазу смыкания междурядий и составил 5,34 кг/т - N. 1,38 кг/т - Рг05 и 4,58 кг/т - К20.

В общем выносе элементов питания сахарной свеклой преобладал азот, а порядок выноса их в убывающем ряду имеет следующий вид: N > К20 > Р2О5.

7 ЭКОЛОГО-АГРОХИМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА МИКРОЭЛЕМЕНТНОГО

СОСТАВА ПОЧВЫ И РАСТЕНИЙ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ ПРИ ВНЕСЕНИИ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ НЕКОРНЕВЫМ СПОСОБОМ

При некорневых подкормках микроэлементами в первую очередь встает вопрос о влиянии тяжелых металлов на загрязнение окружающей среды. В своих исследованиях мы определяли содержание подвижных форм микроэлементов в почве опытов, в ботве и корнеплодах сахарной свеклы.

Установлено, что к периоду уборки сахарной свеклы количество марганца, меди, цинка, свинца, кадмия и никеля, содержащееся в почвах вариантов опыта (черноземы выщелоченный и типичный), находилось в пределах значений ПДК (величина содержания подвижных форм микроэлементов была ниже уровня ПДК от 1,5 до 30 раз) и не оказывало токсического действия на растения. В целом по величине содержания в почве вариантов опытов тяжелые металлы образуют следующий убывающий ряд: Мп > > РЬ > Ъ\\ > Сс1 > Си.

Подкормки микроудобрениями способствовали накоплению физиологически необходимых сахарной свекле микроэлементов: марганца, меди и цинка.

Концентрация исследуемых микроэлементов в корнеплодах сахарной свеклы значительно ниже (от 2,6 до 9,0 раз), чем их количество в надземных частях культуры (листьях).

Некорневые подкормки борной кислотой, сульфатом цинка и Мастером в рекомендованных дозах, проводимые на посевах сахарной свеклы в разные фазы развития кулыуры, не приводили к токсическому накоплению тяжелых металлов как в основной продукции, так и в побочной.

8 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ НА ПОСЕВАХ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ

Расчет экономической эффективности применения микроудобрений на сахарной свекле на черноземе выщелоченном и типичном показал, что несмотря на более высокую затратность опытных схем, средняя себестоимость продукции за годы исследований была ниже, чем в контрольном варианте. Окупаемость затрат достаточно высокая - до 4,5 раз.

Применение микроэлементов на фоне основного внесения минеральных удобрений способствовало снижению себестоимости и значительному повышению рентабельности (на черноземе выщелоченном — до 63 %, на типичном — до 46%) производства сахарной свеклы. Затраты на применение микроудобрений полностью окупаются прибавкой урожая, а прибыль, полученная от данного приема, в 2,9-3,3 раза выше произведенных затрат.

Проведенные исследования на черноземе выщелоченном и типичном показали, что микроудобрения являются важным фактором повышения урожайности сахарной свеклы и экономически выгодны.

ВЫВОДЫ

1. Некорневые подкормки микроэлементами в различные фазы вегетации сахарной свеклы не оказывают существенного влияния на изменение физико-химических показателей чернозема выщелоченного и типичного.

Отмечена тенденция к некоторому подкислению почвы на всех вариантах

опыта, в том числе и на контроле. Это, по-видимому, обусловлено применением в основной прием (осенью под вспашку) физиологически кислых минеральных удобрений (азофоски и нитроаммофоски), а также снижением суммы поглощенных оснований, к чему привело интенсивное потребление кальция сахарной свеклой из почвы и миграцией его за пределы корнеобитаемого слоя.

2. Внесение минеральных удобрений на черноземе типичном в дозе Ы1б5р8зКвз позволяет обеспечить оптимальные запасы минерального азота в почве (155,3 кг/га). На черноземе выщелоченном при внесении "Ы^оР^оЬчго запасы минерального азота были ниже уровня оптимальных значений (114,2 кг/га). В период вегетации в составе минерального азота преобладает нитратная форма, запасы аммонийного азота находятся в пределах 10-15 %. К уборке урожая сахарной свеклы возрастает доля аммонийного азота (до 30 % в составе общего запаса минерального азота) как на черноземе выщелоченном, так и на черноземе типичном.

В процессе вегетации и формирования урожая сахарной свеклы происходит снижение запасов минерального азота к уборке урожая на черноземе выщелоченном в 3,3 раза, на черноземе типичном - в 2,5 раза.

Некорневые подкормки различными микроудобрениями, проводимые путем опрыскивания сахарной свеклы в разные фазы развития растений, не оказывали существенного влияния на изменение запасов минерального азота в почве.

3. При возделывании сахарной свеклы с внесением ЫцоРпоКпо на черноземе выщелоченном и М^РщКи на типичном в основной прием, к концу вегетации содержание подвижного фосфора и обменного калия снижается. Обеспеченность пахотного слоя этими элементами уменьшилась в среднем на 1 класс. Существенных различий по вариантам опыта не обнаружено, однако наиболее интенсивно этот процесс происходил на вариантах, где получен более высокий урожай (некорневые подкормки борной кислотой и Мастером).

4. Некорневые подкормки микроудобрениями на фоне основного минерального питания (ЫРК) увеличивают поступление нитратов в растения, при этом их количество снижается от начала к концу вегетации культуры. К периоду уборки урожая количество нитратов в корнеплодах сахарной свеклы было значительно ниже допустимого уровня - 0,03-0,11 ПДК. Применение сульфата цинка оказывает наименьшее влияние на концентрацию нитратного азота в корнеплодах свеклы.

Превышение предельно допустимых концентраций нитратов наблюдалось в листьях сахарной свеклы в 1,3-2,1 раза, на контроле - в 1,3-1,4 раза. Максимальное накопление нитратов отмечено при внесении Мастера, что обусловлено дополнительным поступлением хелатной (легкодоступной) формы азота, содержащейся в его составе.

5. Применение некорневых подкормок микроудобрениями в разные фазы развития сахарной свеклы было высокоэффективно и положительно влияло на урожайность культуры. Основные тенденции на черноземе выщелоченном и типичном аналогичны. Наиболее высокая продуктивность сахарной свеклы достигается при внесении борной кислоты в фазы 6-10 настоящих листьев и

смыкания рядков, Мастера - в фазу смыкания междурядий, прибавка урожая составила 5,0-5,5 и 5,9 т/га соответственно.

6. Некорневые подкормки микроэлементами способствовали повышению сахаристости корнеплодов в среднем на 0,6-1,1 %, в отдельные годы до 2,2 % и сбору сахара на 15-27 % по сравнению с контролем. Данные показатели зависят как от вида вносимого микроудобрения, так и от срока их применения.

Внесение сернокислого цинка в фазы 6-10 настоящих листьев и смыкания рядков способствует формированию урожая корнеплодов с наиболее высокой сахаристостью 16,8 и 17,1 %. Однако максимальный сбор сахара обеспечило применение минеральной борной кислоты в фазы 6-10 настоящих листьев, смыкания рядков и междурядий, а также применение комплексного микроудобрения Мастер в фазу смыкания междурядий - 8,27 т/га

7. Характер основных тенденций влияния некорневых подкормок микроудобрениями на накопление элементов питания сахарной свеклой на черноземе выщелоченном и типичном одинаков. Микроудобрения в виде некорневых подкормок способствуют большему накоплению элементов питания как в листьях, так и в корнеплодах по сравнению с контрольным вариантом. Концентрация основных элементов питания в ботве сахарной свеклы выше, чем в корнеплодах в среднем азота в 5 раз, фосфора — в 2,6 раза, калия — в 4,6 раза.

Применение комплексного удобрения Мастер в фазу смыкания междурядий способствовало максимальному накоплению азота, фосфора и калия в ботве и корнеплодах сахарной свеклы.

8. Некорневые подкормки микроудобрениями способствуют увеличению выноса элементов питания на единицу основной продукции сахарной свеклы и близки к нормативным для ЦЧЗ. Значительная доля выноса питательных веществ приходится на побочную продукцию (в 3-5 раз больше основной). В общем выносе элементов питания сахарной свеклой преобладал азот, а порядок выноса их в убывающем ряду следующий: N > К20 > Р2О5.

Максимальный вынос элементов питания отмечен при внесении Мастера в фазу смыкания междурядий и составил 5,34 кг/т-Ы, 1,38 кг/т-Р205 и 4,58 кг/т-

к2о.

9. Некорневой способ применения микроудобрений (борная кислота, сернокислый цинк, Мастер) на посевах сахарной свеклы в разные фазы развития культуры не приводит к загрязнению почвы, основной и побочной продукции тяжелыми металлами. Содержание подвижных форм микроэлементов (Мп, Си, Ъл, РЬ, Сс1, N0 не превышало регламентируемый уровень ПДК. В целом по величине содержания в почве вариантов опыта ТМ образуют следующий убывающий ряд: Мп > № > РЬ > гп > Сс! > Си.

Некорневые подкормки сахарной свеклы микроудобрениями способствовали накоплению физиологически необходимых культуре микроэлементов: марганца, меди и цинка.

10. Некорневые подкормки микроудобрениями на сахарной свекле, выращиваемой на черноземах выщелоченном и типичном, экономически целесообразны. Затраты на применение микроудобрений полностью окупаются прибавкой урожая и прибыль, полученная от данного агрономического приема, в

2,9-3,3 раза выше произведенных затрат.

Применение удобрений способствовало снижению себестоимости и значительному повышению рентабельности производства сахарной свеклы (до 63 %). Окупаемость затрат в целом на некорневую подкормку составила 3,9-4,5 раза.

Наибольший экономический эффект дает внесение Мастера в фазу смыкания междурядий, а также борной кислоты во все фазы применения.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для повышения урожайности и сбора сахара на посевах сахарной свеклы на высоком агрофоне чернозема выщелоченного и типичного рекомендуются некорневые подкормки микроудобрениями: раствор минеральной борной кислоты (0,5 кг/га) в одну из фаз (6-10 настоящих листьев, смыкания рядков, смыкания междурядий) или Мастер (2,0 кг/га) в фазу смыкания междурядий.

2. Для увеличения сахаристости корнеплодов следует применять раствор сернокислого цинка в дозе 0,35 кг/га в фазу смыкания рядков.

3. При уборке урожая сахарной свеклы, в целях стабилизации баланса питательных веществ в почве рекомендуется измельчение и запашка ботвы с повышенным содержанием нитратов.

Список опубликованных работ

1. Мязин Н.Г. Урожай и качество корнеплодов сахарной свеклы при некорневых подкормках микроэлементами / Н.Г. Мязин, C.B. Харченко // Плодородие.-2009,-№ 1(46).-С. 23-25.

2. Харченко C.B. Влияние некорневых подкормок микроэлементами на урожай и сахаристость корнеплодов сахарной свеклы У C.B. Харченко У/ Достижения молодых ученых - будущее в развитии АПК: материалы межрегиональной научно-практической конференции молодых ученых. - Воронеж: ФГОУ ВПО ВГАУ, 2007. - Ч. И. - С. 76-80.

3. Мязин Н.Г. Влияние некорневых подкормок микроэлементами на урожай и качество корнеплодов сахарной свеклы в условиях лесостепи ЦЧЗ / Н.Г. Мязин, C.B. Харченко // Через инновации в науке и образовании к экономическому росту АПК: материалы международной научно-практической конференции. — пос. Персиановский, Донской ГАУ, 2008. - Том И. — С. 64-67.

4. Харченко C.B. Влияние некорневых подкормок микроэлементами на урожай и качество корнеплодов сахарной свеклы в условиях лесостепи ЦЧЗ У C.B. Харченко // Ресурсосберегающие технологии в сельскохозяйственном производстве и технические средства их реализации: материалы межрегиональной научно-практической конференции. - Воронеж: ВГАУ, 2009. - С. 28.

5. Харченко C.B. Влияние некорневых подкормок микроэлементами на урожай и качество корнеплодов сахарной свеклы в условиях лесостепи ЦЧР У C.B. Харченко УУ Инновационные технологии и технические средства для АПК: материалы межрегиональной научно-практической конференции молодых ученых. - Воронеж: ФГОУ ВПО ВГАУ, 2009. -Ч. 11. - С. 167-170.

Подписано в печать 23. 12. 2010 г. Формат 60х84'/)6. Бумага офсетная. Гарнитура «Тайме». Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз.

Заказ № 1220. Отпечатано с готового оригинал-макета в Центре полиграфических услуг (типографии) ФГОУ В ПО Воронежский ГАУ 394087, г. Воронеж, ул. Мичурина, 1.

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Харченко, Сергей Викторович

ВВЕДЕНИЕ.'.

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1 Культура сахарной свеклы.

1.2 Микроэлементы, их роль в жизни растений и влияние на урожай и качество корнеплодов сахарной свеклы.

2 УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Схемы опытов и методика проведения исследований.

2.2 Агрохимическая характеристика почв опытных участков.

2.3 Климатические и метеорологические условия.

3 ВЛИЯНИЕ НЕКОРНЕВЫХ ПОДКОРМОК МИКРОЭЛЕМЕНТАМИ НА ИЗМЕНЕНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ И ПИЩЕВОГО РЕЖИМА ЧЕРНОЗЕМА ВЫЩЕЛОЧЕННОГО И ТИПИЧНОГО ПОД САХАРНОЙ СВЕКЛОЙ.

3.1 Изменение физико-химических показателей почвы под сахарной свеклой.

3.2 Изменение запасов минерального азота в почве под сахарной свеклой.

3.3 Изменение содержания подвижных форм фосфора и обменного калия в почве под сахарной свеклой.

4 ВЛИЯНИЕ НЕКОРНЕВЫХ ПОДКОРМОК МИКРОЭЛЕМЕНТАМИ НА ФОРМИРОВАНИЕ УРОЖАЯ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ

4.1 Накопление биомассы сахарной свеклой в зависимости от применяемых микроудобрений и сроков их внесения.

4.2 Влияние некорневых подкормок микроудобрениями на площадь листового аппарата сахарной свеклы.

4.3 Накопление нитратов растениями сахарной свеклы в зависимости от применяемых микроудобрений.

5 ВЛИЯНИЕ НЕКОРНЕВЫХ ПОДКОРМОК МИКРОЭЛЕМЕН

ТАМИ НА УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО КОРНЕПЛОДОВ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ, ВОЗДЕЛЫВАЕМОЙ НА ЧЕРНОЗЕМЕ

ВЫЩЕЛОЧЕННОМ И ТИПИЧНОМ.

5.1 Влияние некорневых подкормок микроудобрениями на урожайность корнеплодов сахарной свеклы.

5.2 Влияние некорневых подкормок микроудобрениями на сахаристость корнеплодов сахарной свеклы и сбор сахара.

6 ВЛИЯНИЕ НЕКОРНЕВЫХ ПОДКОРМОК МИКРОЭЛЕМЕНТАМИ НА НАКОПЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПИТАНИЯ РАСТЕНИЯМИ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ И ВЫНОС ИХ УРОЖАЕМ. 115 6.1 Влияние некорневых подкормок микроудобрениями на содержание основных элементов питания в растениях сахарной свеклы.

6.2 Влияние некорневых подкормок микроудобрениями на вынос питательных веществ сахарной свеклой.

7 ЭКОЛОГО-АГРОХИМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА МИКРОЭЛЕМЕНТНОГО СОСТАВА ПОЧВЫ И РАСТЕНИЙ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ ПРИ ВНЕСЕНИИ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ НЕКОРНЕВЫМ СПОСОБОМ.

8 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ НА ПОСЕВАХ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ.

ВЫВОДЫ.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Влияние некорневых подкормок микроэлементами на урожай и качество корнеплодов сахарной свеклы в условиях лесостепи ЦЧЗ"

Актуальность. На современном этапе важнейшей продовольственной задачей является повышение урожайности сельскохозяйственных культур и улучшение качества продукции, в частности сахарной свеклы.

В центральных регионах России сахарная свекла — одна из основных высокопродуктивных и значимых культур в современном земледелии. До 80-х годов прошлого столетия свекловодство в отечественном сельском хозяйстве было рентабельным, однако в последующий период до 2000 года производство свеклосахарной отрасли России сократилось почти вдвое и составило 24 % от общего объема потребления (Сергеев и др., 2007; Гуреев, 2009).

Стабилизация производства сахара из свеклы произошла в последние годы благодаря расширению применения прогрессивных технологий по возделыванию культуры, в целом по РФ сбор сахара составил более 29 млн. т при урожайности около 30 т/га. Более половины корнеплодов выращено в четырех регионах: Краснодарском крае (21 %), Воронежской (12 %), Курской (9,4 %) и Тамбовской (9,5 %) областях (Гуреев, 2009).

Основными факторами, влияющими на урожайность культуры, являются плодородие почв, погодные условия и уровень применения удобрений. Без организации эффективного минерального питания выращивание сахарной свеклы низкорентабельно. Повышение степени оптимизации минерального питания растений с помощью микроэлементов — один из факторов, обуславливающих получение высоких и качественных урожаев.

Применение микроудобрений является важным элементом высокой культуры земледелия. Поэтому вносить их в первую очередь следует при возделывании сельскохозяйственных культур по интенсивным технологиям с высоким уровнем планируемых урожаев, а также на почвах с низким содержанием микроэлементов.

Известно, что в условиях низкой обеспеченности микроэлементами лучший способ их применения - некорневая подкормка, позволяющая своевременно и целенаправленно обеспечить ими растения свеклы. Ранние подкормки влияют на величину урожая, а в более поздние фазы развития растений - на качество продукции.

Эффективное использование микроудобрений зависит от многих факторов: почвенных условий, биологических особенностей культуры, агротехнических условий, свойств самих микроудобрений, способов и сроков их применения. Одним из важнейших факторов, влияющих на эффективность микроудобрений, является обеспеченность растений основными элементами питания. Поэтому микроудобрения необходимо применять на фоне оптимального минерального питания. При интенсивном использовании минеральных удобрений, особенно концентрированных, не содержащих микроэлементы, потребность в микроудобрениях увеличивается.

В настоящее время перспективен переход к технологиям, которые способствуют оптимизации питания растений микроэлементами в соответствии с требованиями культуры. Адаптивная интенсификация сельского хозяйства требует широкого применения методов биологической коррекции, к которой можно отнести и некорневые подкормки микроудобрениями. При обработке растений в период вегетации микроэлементами активнее формируется ассимиляционная поверхность и корневая система, повышается урожайность, улучшается качество корнеплодов.

В последние годы на рынке минеральных удобрений появилось много препаратов, содержащих микроэлементы, однако научно обоснованных рекомендаций по их эффективности и срокам применения для устойчивого повышения продуктивности сахарной свеклы недостаточно. В связи с этим, исследования по оценке эффективности некорневых подкормок микроудобрениями сахарной свеклы, их влиянию на урожайность и качество продукции представляют не только научное, но и практическое значение для свекловодства.

Целью исследований явилось изучение влияния некорневых подкормок различными видами микроудобрений и сроков их внесения на урожай и качество корнеплодов сахарной свеклы и микроэлементный состав почвы и растений на черноземе выщелоченном и типичном в условиях лесостепи ЦентральноЧерноземной зоны.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: оценить влияние некорневых подкормок различными микроудобрениями на характер и направленность изменений физико-химических показателей и пищевого режима чернозема выщелоченного и типичного под сахарной свеклой; изучить влияние некорневых подкормок различными микроудобрениями и сроков их применения на формирование урожая: динамику нарастания биомассы и площади листового аппарата сахарной свеклы; проследить влияние некорневых подкормок микроудобрениями на динамику накопления нитратов растениями сахарной свеклы; сравнить влияние некорневых подкормок различными микроудобрениями на урожайность и качество корнеплодов сахарной свеклы, возделываемой на черноземе выщелоченном и типичном; выявить влияние некорневых подкормок различными микроудобрениями на накопление элементов питания растениями сахарной свеклы и вынос их урожаем; дать эколого-агрохимическую оценку микроэлементного состава чернозема выщелоченного и типичного и растений сахарной свеклы при внесении микроудобрений некорневым способом; дать экономическую оценку применения некорневых подкормок микроудобрениями на сахарной свекле, возделываемой на черноземе выщелоченном и типичном.

Научная новизна исследований состоит в том, что впервые в условиях лесостепи Центрально-Черноземной зоны дана комплексная сравнительная оценка действия некорневых подкормок различными микроудобрениями сахарной свеклы, возделываемой на черноземе выщелоченном и типичном.

Установлены оптимальные сроки внесения микроудобрений, обеспечивающие устойчивое повышение урожайности и качества корнеплодов сахарной свеклы.

Получены новые данные о влиянии микроудобрений на формирование урожая сахарной свеклы, на накопление элементов питания растениями и вынос их урожаем. Доказано, что применение микроудобрений способствует накоплению физиологически необходимых культуре микроэлементов: марганца, меди и цинка, при этом токсического накопления тяжелых металлов в почве и растениях не происходит.

Основные положения, выносгшые на защиту:

- возделывание сахарной свеклы по интенсивной технологии приводит к снижению запасов минерального азота, подвижного фосфора и обменного калия и незначительному подкислению почвы чернозема выщелоченного и типичного;

- микроудобрения, вносимые в период вегетации сахарной свеклы в виде некорневых подкормок, способствуют интенсивному приросту ассимиляционной поверхности листьев и биомассы растений;

- внесение микроэлементов некорневым способом не приводит к токсическому накоплению нитратов в корнеплодах сахарной свеклы;

- применение борной кислоты и комплексного микроудобрения Мастер на черноземе выщелоченном и типичном в некорневую подкормку на сахарной свекле в фазы смыкания рядков и междурядий позволяет получить наибольшую урожайность и сбор сахара с гектара;

- использование в качестве некорневой подкормки борной кислоты, сернокислого цинка и Мастера на посевах сахарной свеклы не приводит к накоплению тяжелых металлов в почве и растениях выше ПДК;

- наиболее экономически эффективными в опытах на черноземе выщелоченном и типичном были варианты с применением борной кислоты в фазу смыкания рядков и Мастера в фазу смыкания междурядий.

Практическая значимость работы заключается в разработке рекомендаций по некорневым подкормкам различными микроудобрениями (борная кислота, сернокислый цинк, Мастер 18+18+18+3), способствующих повышению продуктивности сахарной свеклы при высокой рентабельности производства. Проведенные исследования подтверждают сохранение почвенного плодородия, обеспечивая получение с 1 га пашни прибавки урожая до 4,6-5,9 т/га, увеличивая сбор сахара на 7,1-8,3 т/га. При этом токсического накопления тяжелых металлов в почве и растениях сахарной свеклы не происходит.

Результаты исследований могут найти практическое применение при разработке рекомендаций по интенсивному возделыванию сахарной свеклы в условиях ЦЧЗ на черноземе выщелоченном и типичном.

Апробация работы и публикации. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на научных конференциях профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов ВГАУ в 2007-2010 гг. и межрегиональной научно-практической конференции молодых ученых «Ресурсосберегающие технологии в сельскохозяйственном производстве и технические средства их реализации» (Воронеж, 2009). По теме диссертации опубликовано 5 статей.

Структура и объем работы.

Диссертация изложена на 173 страницах машинописного текста, состоит из введения, восьми разделов, выводов и рекомендаций производству. Содержит 30 таблиц, 13 рисунков, 44 приложения. Список литературы состоит из 325 наименований, в том числе 40 на иностранном языке.