Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние применения препарата ЖУСС-1 и минеральных удобрений на урожайность и качественные показатели ячменя в условиях юга нечерноземья

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Влияние применения препарата ЖУСС-1 и минеральных удобрений на урожайность и качественные показатели ячменя в условиях юга нечерноземья"

На правах рукописи

і / (СО

ПАВЛИНОВ Александр Владимирович

ВЛИЯНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ПРЕПАРАТА ЖУСС-1 И МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЯЧМЕНЯ В УСЛОВИЯХ ЮГА НЕЧЕРНОЗЕМЬЯ

06.01.04 — Агрохимии

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соисканис ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

21 МАР 2013

Саранск-2013

005050762

005050762

Диссертационная работа выполнена на кафедре почвоведения, агрохимии и земледелия в ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарёва».

Научный руководитель: Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор сельскохозяйственных наук профессор Лхмстов Шамиль Исмитуллонич доктор сельскохозяйственных наук профессор Титова Пера Ивановна; кандидат сельскохозяйственных наук Прокнна Людмила Николаевна

Государственное научное учреждение Пензенский научно-исследовательский институт сельского хозяйства Россельхозакадсмии

Защита состоится «12» апреля 2013 г. в 12 00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.117.11 при ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарёва» по адресу: 430904, г. Саранск, п. Ялга, ул. Российская, 31, ауд. 223.

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке им. М. М. Бахтина ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарёва и на сайте www.mrsu.ru

Автореферат разослан « » 2013 г.

Ученый секретарь ^ Н ~

диссертационного совета /™:;> В. И. Каргин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Ячмень — одна из основных полевых культур как в Российской Федерации, так и в Республике Мордовия, имеющая давнюю историю возделывания. Однако урожайность его остается на невысоком уровне. Республика Мордовия относится к числу районов, благоприятных по природным условиям для возделывания ячменя, что определяет его значение в данном регионе.

Современные технологии выращивания сельскохозяйственных культур имеют своей целыо получение максимально возможных урожаев с высокими качественными характеристиками. К настоящему времени отечественными и зарубежными исследователями накоплен обширный теоретический и экспериментальный материал по проблемам направленного воздействия на урожай, и особенно на его качественные показатели, путем сбалансированного питания растений с широким использованием макро- и микроудобрений. Однако многие вопросы, связанные с их применением, ещё не решены. В связи с этим выявление механизмов влияния комплексного применения макро- и микроудобрсний на растения ячменя имеет большое значение как в теоретическом, так и в практическом плане.

Цель п задачи исследований. Целыо исследований явилось изучение влияния обработки посевов жидким удобрительно-стимулирующим составом (ЖУСС-1), различных доз минеральных удобрений и их сочетаний на урожайность и качество зерна ячменя.

В задачи исследований входило:

- установить влияние отдельного и совместного применения ЖУСС-1 и минеральных удобрений на урожайность зерна и выход соломы ячменя;

- выявить действие макро- и микроудобрений и их сочетаний на химические и технологические показатели зерна ячменя;

- установить долю отдельных факторов (погоды, макро- и микроудобрений) и их взаимного влияния в варьировании продуктивности и показателей качества зерна культуры;

- определить параметры потребления и коэффициенты использования главных элементов питания из удобрений;

- изучить изменения содержания аммонийной и нитратной форм азота в почве по фазам развития ячменя при различных уровнях минерального питания;

- дать экономическую и биоэнергетическую оценку изучаемых агроприемов возделывания ячменя.

Научная новизна исследований. Применительно к агроклиматическим условиям Республики Мордовия осуществлено исследование влияния отдельного и совместного использования препарата ЖУСС-1

и минеральных удобрений на продуктивность и качество ячменя, и получены данные, позволяющие предложить производству новые элементы технологии его возделывания.

Практическая значимость результатов исследований. Полученные в результате исследований данные являются теоретической и практической основой для применения ЖУСС-1 и минеральных удобрений в аг-ротехнологиях, позволяющих получать в условиях Республики Мордовия высокие экономически и энергетически оправданные урожаи ячменя.

Основные положения, выносимые на защиту:

— опрыскивание посевов препаратом ЖУСС-1 и применение минеральных удобрений в дозе NioiP56K75 способствуют росту урожайности зерна ячменя;

- варьирование урожайности зерна и сбора соломы, показателей качества зерна культуры на 50,7-98,4 % зависит от погодных условий вегетационного периода, на 0,01-0,8 % - от обработки препаратом ЖУСС-1 и на 1,1—41,3 % - от применения минеральных удобрений;

- применение ЖУСС-1 не оказывает существенного влияния на химические и технологические показатели зерна ячменя;

— использование макро- и микроудобрсний экономически и биоэнер-гетически эффективно.

Апробация работы. Основные положения исследований докладывались и получили положительную оценку на научных конференциях молодых ученых, аспирантов и студентов Мордовского государственного университета (Саранск, 2012), XL Огаревских чтениях (Саранск, 2012), VII—VIII международных научно-практических конференциях «Лапшин-ские чтения» (Саранск, 2011-2012), на Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 50-летию Мордовского института переподготовки кадров агробизнеса (Саранск, 2011).

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 100 страницах машинописного текста, состоит из введения, 8 глав, выводов и предложений производству, включает 26 таблиц, 12 рисунков, 96 приложений. Список литературы содержит 198 источников.

Публикации. По материалам исследований опубликовано 5 научных статей, в том числе 1 статья в рецензируемом журнале, входящем в список ВАК Минобрнауки России.

Автор выражает искреннюю признательность сотрудникам кафедры почвоведения, агрохимии и земледелия А. А. Моисееву, А. В. Ивойлову, П. В. Иванцову и Н. А. Замотаевой за помощь в постановке и проведении исследований.

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводились в 2009-2011 гг. в учхозе МГУ им. Н. П. Огарёва в двухфакторном опыте. Расположение вариантов в опыте рсндомизированное, факторов - методом расщепленных делянок, повторность трехкратная.

Фактор А. Обработка препаратом ЖУСС-1 включала два варианта: 1-й - без обработки (контроль), 2-й - с обработкой препаратом ЖУСС-1 (содержащим микроэлементы Си и В в хелатной форме) в дозе 1,0 л/га в фазу выхода в трубку.

Фактор В. Дозы минеральных удобрений с различным возмещением затрат от выноса N, Р, К от планируемой урожайности ячменя 5 т/га (с учетом основной и побочной продукции) изучался в пяти вариантах: 1-й - без удобрений; 2-й - N60P45K45 (рекомендованная доза для Мордовии); 3-й - N76P45K6o (компенсация выноса N 60 %, Р 100 %, К 40 %);

4-й - NioiPsûK/j (компенсация выноса N 80 %, Р 125 %, К 60 %);

5-й - NnePesKioo (компенсация выноса N 100 %, Р 150 %, К 80 %). Общая площадь опытного участка 5 500 м2. Делянки первого порядка (обработка микроэлементами) имели площадь 600 м2 (30 х 20 м), второго (дозы минеральных удобрений) - 120 м2 (4 х 30 м); учетная площадь делянки -104,4 м2 (3,6 х 29 м).

Почва опытного участка — чернозем выщелоченный тяжслосуглини-стый. В пахотном слое почвы перед закладкой опыта содержалось гумуса (по Тюрину) 7,3 %, подвижных форм фосфора и калия (по Кирсанову) - 155 и 164мг/кг почвы соответственно, подвижных форм меди и бора - 6,1 и 2,0 мг/кг почвы соответственно. Гидролитическая кислотность равнялась 7,3 ммоль/100 г почвы, сумма поглощенных оснований - 37,3 ммоль/100 г почвы, степень насыщенности почвы основаниями - 84 %; рНКС1- 5,3.

В опыте высевали пивоваренный ячмень сорта Зазерский 85. Агротехника его - рекомендуемая для условий Республики Мордовия. Норма высева - 5 млн всхожих семян на гектар. Предшественник - кукуруза на силос. Учет урожая ячменя проводился вручную с помощью отбора снопов с 1 м с последующим их обмолотом и пересчетом на 100% чистоту и 14% влажность. Структуру урожая ячменя определяли методом пробного снопа в соответствии с Методикой государственного сортоиспытания (Опытное дело в полеводстве, 1982).

Исследования, учеты, наблюдения и анализы проводились в соответствии с общепринятыми методиками (Агрохимические методы исследования почв, 1975; Опытное дело в полеводстве, 1982; Методические указания..., 1983, 1985; Доспехов Б. А., 1985) и по соответствующим ГОСТам. Подвижные формы меди определяли по методу Пейве и Ринькиса (ГОСТ Р 50684-94); бора - по методу Бергера и Труога (ГОСТ Р 50688-94).

Содержание нитратного азота определяли ионометрическим методом по ГОСТ 26951-86, обменного аммония - по методу ЦИНЛО (ГОСТ 26489-85), качественный и химический анализ зерна и соломы - при помощи инфракрасного анализатора «NIRSCANNER-4250»; натурную массу зерна - на литровой пурке по ГОСТ 7861-74, массу 1 ООО зерен - по ГОСТ 10842-76, вы-равненность — по ГОСТ 5060-86, определение лабораторной всхожести - по ГОСТ 10968—72, пленчатости зерна - по Д. С. Омарову (Методы биохимического исследования..., 1987).

Вынос основных элементов питания (N, Р2О5, К20) с урожаем ячменя определялся расчетным способом по сбору основной и побочной продукции с учетом содержания в них основных элементов питания (Михайлов М. II. и др., 1971). Коэффициенты использования элементов питания из удобрений (КИУ) рассчитывались разностным методом (Юдин Ф. Л., 1980).

Статистическая обработка результатов исследований осуществлена на ПЭВМ с использованием дисперсионного и корреляционно-регрессионного методов анализа с применением пакета программ прикладной статистики «Staí» (версия 3, ИВЦ МарГУ, 1993). Энергетическая оценка технологий выполнена по методике РЛСХН (1994) с использованием нормативных данных из соответствующих источников литературы (Ахметов III. И., и др. 1997; Мухамадьяров Ф. Ф. и др., 1997; Сысуев В. Л. и др., 2002), экономическая -по нормативным и фактическим затратам с применением технологических карт возделывания культуры (Методические указания... , 1979; Опытное дело в полеводстве, 1982). При расчеге экономической эффективности урожайность ¡зерна была переведена в кормопротеиновые единицы (КПП) с учетом переваримости (Томе М. Ф., 1964, 1969).

ГТК за период вегетации при средней многолетней норме 1,07 составил в 2009, 2010 и 2011 гг. соответственно 1,19, 0,07 и 1,02.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Влияние препарата ЖУСС-1 и минеральных удобрении

на урожайность зерна ячменя

В среднем за годы исследования на вариантах с применением препарата ЖУСС-1 отмечено увеличение урожайности зерна ячменя (табл. 1). Внекорневая подкормка посевов ЖУСС-1 обеспечила получение урожайности 2,44 т/га, что на 0,25 т/га больше по сравнению с вариантами без применения препарата (3,19 т/га). Прирост составил в среднем по опыту 8 %.

На продуктивность ячменя более значимое влияние оказало применение минеральных удобрений. Без внесения удобрений урожайность составила 2,66 т/га. Внесение рекомендованной дозы способствовало увеличению урожайности до 3,09 т/га (прирост 16 %), при восполнении выноса азота 60 %, фосфора 100 % и калия 40 % (вариант 3) - на 0,69 т/га (прирост 26 %). Максимальная прибавка урожайности зерна - 1,10 т/га (при-

6

рост 41 %) была получена на делянках с восполнением выноса азота 80 %, фосфора 125 % и калия 60 % (вариант 4). Дальнейшее увеличение восполнения азота (100 %), фосфора (150 %) и калия (80 %) снижало урожайность ячменя. Это связано с преждевременным полеганием посевов на этом варианте в годы с достаточным увлажнением (2009, 2011). Максимальная урожайность зерна ячменя была получена при использовании ЖУСС-1 на фоне 1Ч12бРб8К100.

Таблица I - Влияние препарата ЖУСС-1 и минеральных удобрений на урожайность зерна ячменя, т/га (среднее за 2009-2011 гг.)

Доза удобрений (фактор В) ЖУСС-1 (фактор А) Среднее но удобрениям Прибавка

без обработки с обработкой т/га

Без удобрений 2,53 2,79 2,66

^ОР45К45 ^бГ^К-бо N[01^56^75 МігбІ'бзКіоо 2,96 3,22 3,67 3,57 3,22 3,48 3.85 3.86 3,09 3,35 3,76 3,71 0,43 0,69 1,10 1,05

Среднее по обработке 3,19 3,44 - _

//С/Чр.]-0,36; //С/Чр.2-0,31; //СТ05(А)-0,16; ИСРт (В)-0,22; НСРт (ЛВЬР^Г;.

В опыте как по годам, так и в среднем за годы исследования был получен аддитивный эффект от совместного применения препарата ЖУСС-1 и минеральных удобрений на урожайность зерна культуры.

Действие отдельных элементов минерального питания на урожайность зерна ячменя (в среднем за 3 года исследований) выражалось следующими уравнениями рсгрсссии:

Уз (без жусс-п = 2,55 + 0,062Н - 0.017Р - 0,056К; г = 0,930;

Уз (с ЖУСС-1) = 2,81 + 0,04514-0,014Р-0,037К; /- = 0,952,

где У3 - урожайность зерна, т/га; N. Р, К - дозы соответствующих форм удобрений, кг/га д.в.; /--коэффициент множественной корреляции.

Из приведенных уравнений видно, что ведущая роль в повышении урожайности зерна ячменя принадлежала обработке препаратом ЖУСС-1 и азоту минеральных удобрений. Применение фосфора и калия в их составе не оказало влияния на продуктивность ячменя.

Влияние препарата ЖУСС-1 и минеральных удобрений

на структуру урожая зерна ячменя

В среднем за 2009-2011 гг. исследования обработка препаратом ЖУСС-1 не оказала существенного влияния на элементы структуры урожая, за исключением массы 1 000 зерен (табл. 2).

Анализ свидетельствует, что внесение минеральных удобрений увеличивало отдельные элементы структуры урожая.

Максимальные значения числа растений и продуктивных стеблей, количества зерен в колосе и массы 1 ООО семян было зафиксировано на варианте с обработкой посевов препаратом ЖУСС-1 на фоне компенсации выноса азота 80 %, фосфора 125 % и калия 60 %.

Таблица 2 - Элементы структуры урожая ячменя (среднее за 2009-2011 гг.)

Вариант Число Число Масса 1 000 зерен, г

ЖУСС-1 (фактор А) Доза удобрений растений продуктивных стеблей Продуктивная кустистость зерен п колосс,

(фактор В) шт./м2 шт.

Без удобрений 288 351 1,2 19 37,8

Без обработки N60^45^45 ^бР-^К-бО 309 319 378 393 1,2 1,2 21 21 38,5 39,4

Н10,Р5бК75 МШРб8К,00 329 316 397 401 1,2 1,3 22 22 40,3 39,3

Без удобрений 304 358 1,2 20 38,6

С обработкой N6(^45^45 ^бР45К-бО 311 323 385 400 1,2 1,3 21 21 39,3 40,2

М101Р5бК75 341 409 1,2 22 41,1

^пбРбвК-юо 328 408 1,3 22 40,0

НСРч.рА 28,9 23,1 0,2 1,5 0,9

НСРч.р.2 23,2 16,1 0,1 0,9 0,6

НСР05 (А) НСР05 (В) НС!'с, (АВ) РФ<РТ 16,4 Р*<РТ Рф<Рт 11,4 Рф<Рт Рф<Рт Рф<Рт Рф<Рт Рф<Рт 0,7 Рф<Рт 0,4 0,4 Рф<Рт

В опыте не было отмечено достоверного взаимного влияния изучаемых факторов на элементы структуры урожайности ячменя.

Действие отдельных элементов минерального питания на показатели структуры урожайности ячменя (в среднем за 3 года исследований) выражалось следующими уравнениями множественной линейной регрессии:

ЧПС (без жусс-1) = 353 +0,472К + 0,156Р - 0,179К; г = 0,899;

ЧПС (Сжусс-п = 360 +1,393Ы - 0,045Р - 1.205К; г = 0,918;

43 (безжусс-п = 19,60 + 0,069К - 0,011Р - 0,055К; г = 0,845;

43 (сжусс-1) = 19,83+ 0,092N + 0,004Р - 0,097К; г = 0,923;

М1 ооо (безжусс-п = 37,89 + 0,194И - 0,041Р - 0,199К; /-=0,883;

М, ооо (о жусс-п = 38,74 + 0,200М - 0,040Р - 0,209К; г = 0,896,

где ЧПС - число продуктивных стеблей, шт./м2; 43 - число зерен в колосе, шт.; М[ ооо - масса 1 000 зерен, г; N. Р, К - дозы соответствующих форм удобрений, кг/га д.в.; г - коэффициент множественной корреляции.

Экспериментальные данные и проведенные расчеты свидетельствуют о том, что опрыскивание посевов препаратом ЖУСС-1 и применение

азота в составе удобрений способствовали увеличению изучаемых элементов структуры урожая.

Влияние препарата ЖУСС-1 п минеральных удобрений на технологические показатели п лабораторную всхожесть зерна ячмени

Технологические показатели качества и лабораторная всхожесть зерна. Исследованиями установлено, что в среднем за 3 года масса 1 ООО зерен ячменя зависела от обработки посевов ЖУСС-1 и применения минеральных удобрений (табл. 3). Обработка препаратом ЖУСС-1 достоверно увеличивала ее: на вариантах без обработки этот показатель в среднем составил 39,0 г, а с применением изучаемого препарата увеличился до 39,8 г.

Таблица 3 - Влияние удобрений на технологические показатели качества и лабораторную всхожесть зерна ячменя (среднее за 2009-2011 гг.)

Вариант

ЖУСС-1 (фактор Л)

Без обработки

С обработкой

НСР ч.р.1 //СРч.р.2 ИСР05 (А) НСР05 (В) НС!',, (А В)

Доза удобрений (фактор В)

Без удобрений N60P45K45

n,01P56K75

Ni^PüsKiqq

Без удобрений N60P45K45

n76p45k60

n,oip56k75 N126P68K100

Масса

1 ООО зерен,г

37,8

38.5 39,4 40,3 39,3

38.6 39,3 40,2 41,1 40,0

0,9 0,6 0,4 0,4 Fé<FT

натурная, г/л

647

652

653

650

645

651 657 643 655

646

7,9 11,2

F*<FT F4<Ft Fd,<FT

Выравненное™,

пая всхожесть

%

80,4 95

81,0 95

83,4 95

81,9 95

82,9 95

81,1 95

83,1 96

81,8 95

81,1 95

82,3 96

0,9 0,6

0,4 0,5

f4<ft f*<f

0,3 0,3

f*>ft fd,>f,

Применение минеральных удобрений также способствовало увеличению данного показателя. На варианте без удобрений масса 1 000 зерен составила 38,2 г, а внесение рекомендованной дозы минеральных удобрений обеспечило прибавку на 0,7 г. Возмещение выноса азота 60 %, фосфора 100 % и калия 40% (вариант 3) и азота 100%, фосфора 150% и калия 80% (вариант 5) способствовало увеличению массы 1 000 зерен по отношению к контролю на 1,6 и 1,5 г соответственно. Максимальное значение данного показателя было получено на делянках с компенсацией выноса азота 80 %, фосфора 125% и калия 60% (вариант 4). Эффекта от совместного применения ЖУСС-1 и минеральных удобрений отмечено не было.

Изучаемые в опыте факторы не оказали существенного влияния на натурную массу.

В среднем за 2009-2011 гг. в опыте от применения препарата ЖУСС-1 не было отмечено достоверного изменения таких показателей, как выравненность и лабораторная всхожесть.

Внесение минеральных удобрений способствовало увеличению выравненное™ зерна. Минимальное значение отмечено на варианте без удобрений (80,8 %), максимальная величина (82,6 %) получена на варианте МибРбвКіоо.

Таким образом, в среднем за 2009-2011 гг. опрыскивание посевов препаратом ЖУСС-1 не оказало достоверного влияния на большинство технологических показателей, за исключением массы 1 000 зерен. І Іаиболее значимое влияние на изучаемые показатели (кроме натуры зерна) оказали минеральные удобрения.

Влияние препарата ЖУСС-1 и минеральных удобрений

на качественные показатели зерна ячменя

Исследованиями не было установлено достоверного влияния опрыскивания посевов препаратом ЖУСС-1 на показатели качества зерна ячменя, за исключением пленчатости (табл. 4). Его использование достоверно увеличивало этот показатель от 10,8 % на вариантах без обработки до 11,0 % - с обработкой.

Таблица 4 - Влияние отдельного и совместного применения препарата

ЖУСС-1 и минеральных удобрений на показатели качества зерна ячменя (среднее за 2009-2011 гг.), %

Вариант Белок Крахмал Пленча-тость Экстрак-тивноегь

ЖУСС-1 (фактор Л) Доза удобрений (фактор В)

Без удобрений 12,8 61,4 10,4 75,2

^60^45^45 14,0 60,0 10,9 73,3

Без обработки N76^45^60 14,5 59,4 10,3 73,5

№ю1Р5бК75 14,8 59,2 11,0 72,5

N126^68^.100 15,9 57,6 11,2 71,3

Без удобрений 12,9 61,2 10,4 75,0

N50^45^45 14,1 60,0 10,9 73,2

С обработкой ^бР^К^о 14,0 59,9 10,9 73,4

N10^56^75 15,1 58,6 11,3 71,9

15,5 58,2 п,з 71,5

НСРч.рЛ 0,9 1,4 0,4 1,0

НСРч.р.2 0,7 0,6 0,6 0,9

НСРт (А) Р6<ГТ Р4<РТ 0,2 РФ<РТ

НСРо5 (В) 0,5 0,4 0,4 0,6

НСРт (АВ) РЛ<Рт

Наибольшее влияние на изучаемые показатели качества оказали мине-

10

ральные удобрення. В среднем за 2009-2011 гг. на варианте без удобрений содержание белка зафиксировано на уровне 12,8 %. Рекомендованная для условий Мордовии доза удобрений увеличила данный показатель до 14,0 % (прирост 9 % оти.). Па делянках с возмещением выноса азота, фосфора и калия соответственно 60, 100, 40 % и 80, 125, 60 % содержание белка возросло но отношению к контролю на 1,5 и 2,2 %. Максимальное содержание белка в зерне ячменя было получено на варианте с компенсацией выноса азота 100 %, фосфора 150 % и калия 80 % - 15,7 % (прибавка- 3 % отн.).

В опыте за 2009-2011 гг. исследования установлена средняя положительная зависимость между содержанием белка (Б) в зерне ячменя и массой 1 000 зерен (М), которая выражалась следующим уравнением регрессии:

Б(2009-2011) = 0,66М - 11,54; /-=0,618.

В среднем за 3 года эксперимента рекомендованная доза минеральных удобрений снизила содержание крахмала в зерне на 1,3 % по сравнению с контролем (соответственно 60,0 и 61,3 %). Доведение компенсации rio азоту, фосфору и калию соответственно до 60, 100, 40 % и 80, 125, 60 % приводило к снижению содержания крахмала до 59,7 и 58,9 %. Минимальное значение этого показателя было на варианте с внесением N126P68K, 00-57,9 %.

Содержание крахмала (К) в зерне ячменя находилось в сильной обратной зависимости от количества в зерне белка (Б), которая выражалась следующим уравнением регрессии:

К(2009-2011) = 76,03 - 1,15Б, г = - 0,984.

Применение рекомендованной дозы минеральных удобрений и восполнение выноса N 80 %, Р 125 %, К 60 % в среднем за 2009-2011 гг. способствовали увеличению пленчатости на 0,5 и 0,7 % абс. по сравнению с неудобренным вариантом. Наивысшее значение мякинной оболочки — 11,2% оказалось на делянках с восполнением выноса азота 100%, фосфора 150 %, калия 80 %.

В среднем за 3 года эксперимента рекомендованная доза минеральных удобрений снизила экстрактивность зерна на 1,9 % по отношению к варианту без удобрений (73,3 и 75,1 % соответственно). В вариантах 3 и 4 отмечено снижение содержания экстрактивных веществ до 73,4 и 72,2 %. Минимальное значение данного показателя было получено в вариантах с

ВНеССНИеМ N 126^68^100*

Исследованиями в среднем за 2009-2011 гг. не установлен эффект взаимодействия от совместного применения макро- и микроудобрений на все изучаемые показатели качества зерна ячменя.

Между экстрактивностыо ячменя (Э), содержанием белка (Б) в зерне и массой 1 000 зерен (М) существует сильная обратная зависимость, кото-

рая выражалась следующим уравнением множественной линейной регрессии:

Э = 96,91 -1.12Б -0Д9М, г--0,966.

Химический состав зерна. Содержание N. Р205, К20 в зерне и соломе ячменя существенно изменялось по годам в зависимости от применения препарата ЖУСС-1 и от доз внесенных удобрений и значительно отличалось по отдельным параметрам от данных, приводимых в справочной литературе. Так, в зерне ячменя в среднем за годы исследования содержание N было на 0,11-0,54 % абс. выше, Р205 - на 0,11-0,24 % абс. ниже средних нормативных показателей, уровень К20 находился в пределах среднего содержания его в основной продукции ячменя, установленного исследователями.

При изучении химического состава соломы подтверждена установленная другими исследователями закономерность: количество азота и фосфора превышало среднее содержание данных элементов питания растений на 0,57-0,87 % абс. и 0,29-0,39 % абс. соответственно, калия в побочной продукции было зафиксировано на 0,27-0,41 % абс. меньше, чем указано в справочных данных.

Значительное влияние на содержание N. Р205 и К20 в зерне и соломе ячменя оказывали, как правило, только дозы минеральных удобрений. Увеличение содержания азота в основной и побочной продукции определялось не только дозами азота в составе минерального удобрения, но и фосфора — элемента, комплементарного по действию азоту.

Повышение дозы калийных удобрений способствовало поглощению и накоплению данного элемента растениями в недостаточной степени (количество К20 в зерне и соломе было ниже средних данных во все годы исследования, кроме 2009 г).

Роль погоды, препарата ЖУСС-1 н минеральных удобрений

в варьировании показателен величины и качества урожаи ячмени

Анализ экспериментальных данных свидетельствует о том, что погодные условия периода вегетации сказывались на варьировании урожайности зерна и сборе соломы ячменя, на содержании в зерне белка, крахмала, экстрактивных веществ, пленчатости и массе 1 000 зерен (табл. 5).

Обработка посевов препаратом ЖУСС-1 занимала незначительную долю в варьировании продуктивности и показателей качества ячменя. Варьирование содержания белка и крахмала в зерне определялось преимущественно погодными условиями периода вегетации (68,1 и 66,7 %), в меньшей мере - внесением удобрений (23,4 и 26,0 %). Самое большое значение долевого участия погоды было в варьировании массы 1 000 зерен - 98,4 %, и лишь 1,1 % приходилось на минеральные удобрения.

Таким образом, ведущая роль в варьировании величины урожайности и показателей качества принадлежит погодным условиям вегетационного периода, чугь меньшая - внесению минеральных удобрений.

Таблица 5 — Влияние погодных условии и удобрении в варьировании урожайности и показателей качества ячменя

Фактор Долевое участие фактора в варьировании,%

урожайности содержания в зерне п пленчатости зерна экстрактив-ности зерна массы 1 000 зерен

зерна соломы са « £г; <1> Ю крахмала

Погода (фактор Л) 88,7 85,6 68,1 66,7 56,4 50,7 98,4

Обработка ЖУСС-1 (фактор В) 0,8 0,5 0,1 0,01 1,5 0,4 0,2

Мин. удобрения (фактор С) 8,5 8,6 23,4 26,0 20,4 41,3 1,1

Взаимодействие факторов:

(ЛВ) 0,4 0,5 0,1 0,1 0,1 0,3 0,1

(ЛС) 1,4 4,4 7,3 6,0 13,0 5,5 0,2

(ВС) 0,1 0,1 0,5 0,8 2,3 0,5 0

(ЛВС) 0,1 0,3 0,5 0,3 6,3 1,3 0

Параметры потребления основных элементов питании ячменем и коэффициенты их использования из удобрений

Обработка препаратом ЖУСС-1 и минеральные удобрения, способствуя увеличению урожайности ячменя и содержания элементов питания как в продуктивной, так и в непродуктивной части растений, оказали заметное влияние на величину общего выноса питательных веществ урожаем. По результатам исследований нами разносгным методом были рассчитаны коэффициенты использования элементов питания из минеральных удобрений (табл. 6).

Обработка посевов препаратом ЖУСС-1 увеличивала вынос азота до 131 кг/га, фосфора - до 37 и калия - до 33 кг/га при выносе на делянках без обработки соответственно 122, 30 и 30 кг/га. Минеральные удобрения также способствовали увеличению выноса основных элементов питания. Максимальное значение (К - 152 кг/га, Р - 40, К - 37 кг/га) было зафиксировано на варианте с компенсацией выноса азота 80 %, фосфора 125 %, калия 60 %.

В среднем за 2009-2011 гг. установлено, что самый высокий коэффициент использования удобрений по всем трем элементам питания (60, 29 и 19%) был зафиксирован на варианте с обработкой препаратом ЖУСС-1 на фоне внесения Мю1Р5бК75.

Таблица 6 - Влияние удобрений на вынос IV, Р205, К20 с урожаем ячменя и коэффициенты использования питательных веществ минеральных удобрений (среднее за 2009-2011 гг.)__

Вариант Вынос, кг/га Расход на 1 т зерна с учетом побочной КИУ, %

продукции, кг

ЖУСС-1 (фактор Л) Доза удобрений (фактор В) N р2о5 к2о N р2о. К20 N р2о5 к2о

Без удобрений 88 22 22 34,8 8,7 8,7 - - _

Без обработки ї<76Р45К6о 111 122 29 30 28 30 37,5 37,9 9,8 9,3 9,5 9,3 38 44 15 17 14 14

^гбр68к,00 147 142 36 35 36 35 40,1 39,8 9,8 9,8 9,8 9,8 58 43 25 20 20 П

Без удобрений 95 27 23 34,1 9,7 8,2 — —

с ^6ор45^45 118 33 30 36,6 10,2 9,3 38 15 15

обработкой ^7бр4зкбо н,0,р5бк75 131 156 36 43 34 38 37,6 40,5 10,3 11,2 9.8 9.9 48 60 20 29 17 19

^«РиКих, 155 44 38 40,2 11,4 9,8 48 25 14

Динамика содержания нитратного и аммонийного азота в ночве под посевами ячменя

Установлено, что содержание минерального азота в почве - очень динамичный показатель. В период вегетации ячменя наблюдалось закономерное снижение уровня минеральных форм азота от фазы всходов к фазе выхода в трубку. Увеличение дозы внесения азота в составе полного минерального удобрения повышало содержание минерального азота иод посевами культуры.

Экономическая и энергетическая оценка применения препарата

ЖУСС-1 и минеральных удобрений под ячмень

В наших исследованиях экономическая эффективность применения препарата ЖУСС-1, минеральных удобрений и их совместного использования при производстве ячменя была различной (табл. 7).

Расчеты экономической эффективности показали, что обработка посевов препаратом ЖУСС-1 и внесение минеральных удобрений увеличивают стоимость продукции, прямые затраты, условно чистый доход и себестоимость 1 т КПЕ. Максимальный уровень рентабельности - 174% отмечен на варианте без применения минеральных удобрений. Из вариантов с их внесением наивысшее значение условно чистого дохода (15,63 тыс. р./га) при уровне рентабельности 100% было получено на варианте с использованием препарата ЖУСС-1 на фоне Ыю1Р5бК75.

Таким образом, применение макро- и микроудобрений, несмотря на увеличение затрат, способствовало росту не только урожайности зерна ячменя, но и условно чистого дохода.

Таблица 7 - Экономическая эффектниноеть применения препарата ЖУСС-1 и минеральных удобрений на ячмене (среднее за 2009-2011 гг.)

Вариант Сбор КИЕ, т/га Стоимость продукции Прямые затраты Условно чистый доход Себестоимость КПЕ, р./т Рентабельность, %

тыс. р./га

Без обработки ЖУСС-1

Без удобрений 2,91 17,46 6,37 11,09 2,19 174

^60^45^-45 3,71 22,26 11,76 10,50 3,17 89

4,18 25,08 12,73 12,35 3,04 97

^о,Р5бК.75 4,89 29,34 14,53 14,81 2,97 102

Мі2бРб8ІЧ00 5,09 30,54 16,48 14,06 3,24 85

С обработкой ЖУСС-1

Без удобрений 3,21 19,26 7,55 11,71 2,35 155

N>4.^45 4,08 24,48 12,94 11,54 3,17 89

^7бР,15К60 4,36 26,16 13,91 12,25 3,19 88

М,0,Р5бК75 5,22 31,32 15,69 15,63 3,01 100

І^пбРбвКюо 5,37 32,22 17,67 14,55 3,29 82

Примечание- Стоимость 1 т зерна ячменя — 6 ООО р.

Анализ энергетической эффективности возделывания ячменя показал, что использование ЖУСС-1, минеральных удобрений и их совместное применение позволяют получать прибавки урожая при сопоставимом росте энергетических затрат (табл. 8).

Таблица 8 - Энергетическая эффективность применении макро- и микроудобреннй на ячмене (среднее за 2009-2011 гг.)

Вариант Урожайность зерна, т/га Затраты совокупной энергии Накоплено энергии Баланс энергии Коэффициент энергетической эффективности

ГДж/га

Без обработки ЖУСС-1

МоРоКо 2,53 13,1 41,6 28,5 3,2

^ОР45К-45 2,96 19,1 48,7 29,6 2,5

^бР45ІСбо 3,22 21,2 53,0 31,8 2,5

N,0^56^75 3,67 23,5 60,4 36,9 2,6

1ч,Т12бРб8Кюо 3,57 26,2 58,7 32,5 2,2

С обработкой ЖУСС-1

ИоРоКо 2,79 15,0 45,9 30,9 3,1

N6(^45^-45 3,22 21,0 53,0 32,0 2,5

^бР45КбО 3,48 23,0 57,2 34,2 2,5

^0іР5бК75 3,85 25,9 63,3 37,4 2,4

^мРмК,«, 3,86 28,1 63,5 35,4 2,3

Расчеты энергетической эффективности показали, что применение препарата ЖУСС-1 способствовало увеличению затрат совокупной энергии на 2,00 ГДж/га, накопления энергии - на 4,10 ГДж/га и баланса энер-

гии - на 2,12 ГДж/га при значениях на вариантах без применения данного препарата 20,62, 52,50 и 31,90 ГДж/га соответственно. При этом коэффициент энергетической эффективности практически не изменился.

Внесение минеральных удобрений, гак же как и использование препарата ЖУСС-1, способствовало повышению затрат энергии, увеличивало ее накопление в урожае и баланс. Максимальное значение баланса энергии (37,4 ГДж/га) при коэффициенте энергетической эффективности 2,4 было зафиксировано на варианте с использованием препарата ЖУСС-1 на фоне возмещения выноса азота 80 %, фосфора 125 %, калия 60 %.

Таким образом, при возделывании ячменя отдельное или совместное использование препарата ЖУСС-1 и различных доз минеральных удобрений энергетически оправданно, так как сопровождается ростом баланса энергии и обеспечивает коэффициент энергетической эффективности выше 1,0.

Выводы

1. Применение препарата ЖУСС-1 и внесение минеральных удобрений на черноземе тяжелосуглинистом являются действенным агрохимическим фактором, в значительной мерс определяющим величину и качество урожая ячменя, содержание и динамику минерального азота в почве. Ведущая роль в повышении продуктивности культуры принадлежит обработке препаратом ЖУСС-1 и азоту удобрений. Применение фосфора и калия в их составе практически не повлияло на урожайность ячменя.

2. В среднем за годы исследований применение ЖУСС-1 увеличивало урожайность основной и побочной продукции ячменя. Использование препарата повысило урожайность зерна на 0,25 т/га и сбор соломы на 0,17 т/га по сравнению с продуктивностью на делянках без применения ЖУСС-1 (3,19 и 2,60 т/га соответственно); приросты составили 8 и 7 %. Максимальные прибавки урожая зерна и сбора соломы (1,10 и 1,00 т/га) от применения минеральных удобрений получены при внесении МюіР5бК-75-

3. Обработка препаратом ЖУСС-1 не повлияла на величину коэффициента хозяйственной эффективности. Внесение минеральных удобрений повышало данный показатель. Максимальное его значение (0,562) было получено на варианте с внесением ИюЛвК^.

4. Использование ЖУСС-1 не оказало достоверного влияния на элементы структуры урожая, за исключением массы 1 000 зерен. На делянках с применением изучаемого препарата она составила 39,8 г при значении на делянках без обработки 39,0 г.

5. Обработка препаратом ЖУСС-1 не повлияла на качество зерна культуры. В среднем за три года эксперимента зерно с наименьшим содержанием белка (12,8%), более высокой экстрактивностыо (75,1 %) и максимальным содержанием крахмала (61,3 %) было получено на делянках без применения минеральных удобрений.

6. Варьирование массы 1 ООО семян, урожайности зерна и сбора соломы ячменя, содержания белка и крахмала, экстрактивное™, пленчато-сти зависело главным образом от погодных условий вегетационного периода. Продуктивность зерна и соломы на 88,7 и 85,6 % определялась погодными условиями и лишь на 8,5 и 8,6% - внесением минеральных удобрений.

7. Максимальный вынос N, Р и К (156, 43 и 38 кг/га) и расход этих элементов на 1 т зерна (40,5, 11,2 и 9,9 кг ) был получен при применении препарата ЖУСС-1 на варианте компенсации выноса азота 80 %, фосфора 125 %, калия 60 %. Па этом же варианте был отмечен и самый высокий коэффициент использования минеральных удобрений по всем трем элементам питания (60, 29 и 19 %).

8. Наибольший уровень рентабельности (174 %) был получен на варианте без внесения минеральных удобрений. Из вариантов с удобрениями наибольший условно чистый доход получен на варианте с совместной обработкой ЖУСС-1 и внесением удобрений с учетом компенсации азота 80 %, фосфора 125 %, калия 60 % - 15,63 тыс. р./га при уровне рентабельности 100 %.

9. Обработка препаратом ЖУСС-1 способствовала увеличению затрат совокупной энергии на 2,0 ГДж/га, накопления энергии - на 4,10 ГДж/га и баланса энергии - на 2,12 ГДж/га при значениях на вариантах без применения данного препарата 20,6, 52,5 и 31,9 ГДж/га соответственно. Максимальное значение баланса энергии получено на делянках с применением препарата ЖУСС-1 и внесением N101P56K75 - 37,4 ГДж/га при значении коэффициента энергетической эффективности 2,4.

Предложении производству

При возделывании ячменя на черноземах выщелоченных тяжелосуглинистых Республики Мордовия с целью улучшения питания и повышения урожайности зерна можно рекомендовать сельскохозяйственным производителям (в том числе фермерским) проводить обработку посевов препаратом ЖУСС-1 в дозе 1 л/га. Эффективность этого препарата повышается При совместном внесении N101P56K75.

Список опубликованных работ но теме диссертации В журналах из списка ВАК

1. Урожайность и технологические свойства пивоваренного ячменя в зависимости от применения макро- и микроудобрений в условиях юга Нечерноземья / Ш. И. Ахмстов, А. А. Моисеев, А. В. Павлинов [и др.] // Вести. Ульян. ГСХА. - 2012,- № 3 (19). - С. 8-13.

В сборниках конференции

2. Павлинов А. В. Влияние различных доз минеральных удобрений и препарата ЖУСС на урожайность пивоваренного ячменя / Л. В. Павлинов, II. Л. Замогаева, II. В. Зорькин // Роль повышения квалификации кадров в инновационном развитии агропромышленного комплекса Мордовии : материалы Всерос. науч.-практ. конф. «К 50-лстию Мордовского ИПКА». -Саранск : Мордовия-Экспо, 2011. - С. 151-154.

3. Лхметов III. И. Влияние применения минеральных удобрений и препарата ЖУСС-1 на урожайность и качество основной продукции ячменя / III. И. Ахмегов, Н. А. Замотасва, А. В. Павлинов // Ресурсосберегающие экологически безопасные технологии получения сельскохозяйственной продукции : материалы VII Междунар. науч.-практ. конф. - Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2011. - С. 147-150.

4. Павлинов А. В. Динамика минеральных форм азота в черноземе выщелоченном в зависимости от доз минеральных удобрений и фаз развития ячменя / А. В. Павлинов, III. И. Ахмстов, II. А. Замотасва // Материалы VIII научно-практической конференции молоделх ученых, аспирантов и студентов Мордовского государственного университета им. П. П. Огарёва : в б ч. Ч. 3 : Естественные науки. - Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2012.-С. 126-129.

5. Влияние удобрений на технологические показатели качества зерна ячменя / Ш. И. Ахметов, А. В. Павлинов, II. А. Замотасва, П. В. Иван-цов // XL Огаревские чтения : материалы науч. конф. : в 3 ч. Ч. 2 : Естественные науки. - Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2012. - С. 262-264.

Подписано в печать (М.03.13. Объем 1,0 п. л. Тираж 100 экз. Заказ № 262. Типография Издательства Мордовского университета 430005, г. Саранск, ул. Советская, 24