Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние удобрений и извести на продуктивность рапса ярового и свойства почвы в лесотундровой зоне Обского Севера

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Влияние удобрений и извести на продуктивность рапса ярового и свойства почвы в лесотундровой зоне Обского Севера"

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи ТИХАНОВСКИЙ Анатолий Николаевич

УДК 631.816.821.1 : 633.853.494 : 631.445.11

ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИЙ И ИЗВЕСТИ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ РАПСА ЯРОВОГО И СВОЙСТВА ПОЧВЫ В ЛЕСОТУНДРОВОЙ ЗОНЕ ОБСКОГО СЕВЕРА Специальность 06.01.04 — агрохимия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА 1992

Работа выполнена на Ямальской сельскохозяйственной опытной станции научно-исследовательского института сельского хозяйства Северного Зауралья.

Научный руководитель — доктор сельскохозяйственных наук Г. М. Пуртов.

Официальные оппоненты; доктор сельскохозяйственных наук, профессор И. П. Дерюгин; кандидат сельскохозяйственных наук А. В. Кузменков.

Ведущее предприятие — Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт удобрений и агропочвоведения имени Д. Н. Прянишникова.

Защита состоится «X" » . с*-.—. . 1992 года

в «& ». часов на заседании специализированного совета К-120.35.01 по присуждению ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук в Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева по адресу: 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 49.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Автореферат разослан « / у>

/

Ученый секретарь специализированного совета

М. В. Вильяме

ОЩЛЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЮТЫ

Актуальность темы. Широкомасштабное промышленное освоение районов Крайнего Севера' Западной Сибири связано со значительным ростом населения и обеспечением его продуктами питания,в первую очередь, молоком, мясом, поступление которых из других районов затруднено из-за отсутствия постоянных транспортных связей.

Развитие животноводства, повышение его продуктивности здесь сдерживает слабая кормовая база. Основными источниками кормов на Обском Севере являются природные луга рек Оби, Надыма, Таза, Пура и др. Однако периодически длительные разливы их не позволяют обеспечить гарантированную заготовку кормов. С этой целью проводится освоение незатопляемых земель под посевы культур, из которых по урожайности и короткому вегетационному периоду выделился рапс яровой. Это новая для региона культура, технология выращивания ее была не изучена, что и обусловило проведение наша исследований. Основным препятствием для продвижения рапса ярового в лесотундровую зону с мерзлотными почвами являются крайне ограниченные ресурсы минерального питания растений, высокая кислотность почв, слабая теллообеспяченность.

Цель и задачи исследований. Основная цель исследования -изучить влияние органических, минеральных удобрений и извести на рост, развитие и урожайность рапса ярового, биологические и агрохимические свойства поверхностно-подзолистых элговиально-глеева-тых почв.

В задачу исследований входило: изучить эффективность различных доз органических, минеральных удобрений и извести под рапс яровой, выявить влияние органических, минеральных удобрений и извести на макро- и микроэлементны" состав растений; исследовать баланс азота удобрений в системе "удобренив-почва-растенкв" с

применением стабильного азота изучить елиянио удобрений и

язвестк на агрохимические и микробиологические свойства зональной поверхностно-подзолистой элювиально-глееватой почвы; определить экономическую эффективность применения.органических, минеральных удобрений и извести при воздолывашш рапса ярового.

Научная новизна. Впервые в условиях лесотундровой зоны 06-ркого Севера изучен рапс яровой в культуре. Выявлено влияние органических, минеральных удобрений и извести на рост, развитие и урожайность рапса, агрохимические и биологические свойства почвы, определены оптимальные доги удобрений. Изучен баланс аэота в системе "удобрение-почва-растеиие" с использованием стабильного азота ^А/.

Практическая ценность работы. По материалам исследований разработаны рекомендации по..эффективному применению минеральных, органических удобрений и извести под -рапс яровой, обеспечивающие на мерзлотных почвах получение 3,5-5,2 т корм.ед. и 0,6-0,9 т сырого протеина с 1 га.

Реализация результатов исследований. Результаты исследований прошли производственную проверку я внедрены в совхозе "Салехардский" Ямало-Ненецкого автономного округа. По результатам исследований в 1990 г. изданы, рекомендации производству по технологии возделывания рапса ярового на корм в условиях Крайнего Се-йера.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены к обсувде-ны на ученых советах Ямальской СХОС (1985-1989 гг.) и НИИСХ Северного Зауралья (1985-1989 гг.), на конференции молодых ученых и специалистов сельского хозяйства (Тюмень, 1987), на окружном совещании руководителей и специалистов, Ямало-Ненецкого окрАПО (Салехард, 1987), на научной конференции НПО "Колос" (Омск, 1989), на УП Всесоюзном симпозиуме по новым кормовым растениям (Сыктыв-

кар, 1990). По материалам диссертации опубликовано 9 научных статей.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 123 страницах машинописного текста, состоит из введения, 6 глав, шзодов и предложений производству, содержит 48 таблиц, 8 рисунков, 31 приложение. Список литературы включает 200 наименований, в том числе 9 иностранных авторов.

УСЛОВИЯ И МЕТОДЫ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводили в 1985-1988 гг. на Ямальской сельскохозяйственной опытной станции (г.Салехард, Тюменской обл.), расположенной в лесотундровой зоне. Почва опытного участка супесчаная поверхностно-подзолистая элювиально-глоеватая. Содержание гумуса 2,84-3,08$, общего азота 0,17-0,20$, подвижного фосфора (по Кирсанову) 17,5-26,0 мг, калия (по Кирсанову) 11,0-18,8 мг на 100 г почвн, рН 4,04-4,59, гидролитическая кислотность 3,266,75 .чг-экв, суи.-а поглоданных оснований 3,2-6,8 мг-экв на 100 г почш, степень насыщенности почв основаниями 43,5-53,5$.

Кяичат лесотундровой зоны Обского Севера резко континента-лти'А, с очень холодной и суровой снежной зимой и прохладным летом. Осадков внпадает от 220 до 430 мм в год, из них 60$ в весенне-летний период. Среднегодовая температура воздуха -7°С. Испаряемость невысокая, отсюда избыточное увлажнение (КУ=1,33). Сумма температур выше +5°С составляет 1100-1200°, а вше +Ю°С - 730°. Вяагообеспеченность почвы в вегетационный период избыточная (ГТК

В 1985 г. вегетационный период (109 дней) был на 9 дней продолжительнее средних многолетних данных, сумма температур выше +5°С составила П65°С при норме III4°C, а продолжительность периода с температурой вчво Ю°С - 73 дня при норме £3. Осадков

за вегетационный период выпало 139 мм, или 4% нормы.

Вегетационный период 1986 г. был 93 дня, период с температурой выше +Ю°С - 37 дней, или почти в 2 раза меньше, чем в 1985 и 1987 гг. Осадков выпало 267 мм при норме 176 мм,

В 1987 г. продолжительность вегетационного периода составила 97 дней, осадков выпало 106 мм, или 60$ от нормы. Схемы опытов представлены в таблицах 1,3,4,5,8.' В .исследованиях использовали рапс яровой сорта Кубанский I с кормой высева 3 млн.всхожих семян на I га, предшественник - овес на силос; Учетная площадь

делянок 50 м^, в мйкрополевом опито со стабильным изотопом 15/|/ •

? '

I м . Иовторность 4-кратная, расположении делянок систематическое. В качество азотных удобрений применяли мочевину, фосфорных -двойной гранулированный суперфосфат, калийных"- хлористый калий, ■ в мйкрополевом - сульфат аммония с обогащением 20 ат.%. Навоз и известь вносили осенью, минеральные'удобрения весной в год посева. Агротехника в опытах общепринятая для зоны. ■ Учет урожайности, фенологические наблюдения, динамику линейного роста, густоту.стояния, фотосинтетическую деятельность рапса ярового, облиственность, массу корней и их распределение по ' горизонтам почвы, 'динамику нарастания зеленой'и сухой массы, расчет экономической эффективности проводили по методике ВНИИ.топ-, мов (1983).

Биологическую активность почвы определяли по интенсивности разложения льняной- ткани; численность микроорганизмов, использующих органические формы азота - на МПА, минеральные формы азота (в т.ч. актиномицетоа) - на КАА, грибов - на среде'Чапека./Химический (макро- я микроэлементный) состав корма, и почвы определяли по общепринятым методам, изотопный состав азота - на эмиссионном спектрофотометре Д/ОЛ -5. -

Питательность корма рассчитывали по энергетическим кормовым единицам, Статистическую обработку полученных данных проводили методом дисперсионного анализа (Б.А.Доспехов, Т985).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛВДОВАНИИ

■Влияние органических, минеральных удобрений и извести . _на .формирование урожая рапса ярового__

Наблюдения показали, что на прохождение фаз развития рапса удобрения и известь не оказывают влияния. Продолжительность их - прохождения зависела от метеорологических условий вегетационного периода. Наступление фазы плодообразования определялось суммой эффективных томператур выше 5°С Сза период от посева до начала плодообразоваи ия она составляла 767,2-796,7°С) и выпавшими за этот период осадками.

Самый продолжительный период от посева до уборки рапса (начало плодообразования) отмечен в 1986 г., когда осадков выпало 228,9 мм (почти в 3 раза больше, чем в'1985 и 1987 гг.), а среднесуточная температура воздуха составила Ю,1°С, ГГК - 3,0. В этом году продолжительность периода от посева до уборки составила '76 дней, в 1985 г.- 69 дней, в 1987 г.- 59 дней; от бутонизации до цветения - соответственно 30, 20 и 21 день.

Внесение удобрений и извести оказало положительное влияние на линейный рост растений рапса ярового. Так, в период от всходов до бутонизации при внесении /^20^90%) среднесуточный прирост растений составил 1,24 см, без удобрений - 0,82 см; в период от бутонизации до цветения, соответственно 2,41 и 1,95 см, от цветения до начала плодообразования - 0,89 и 0,41 см. Наиболее интенсивный линейный рост рапса ярового отмечен при совместном внесении навоза в дозе 60-120 т/га, минеральных удобрений /У^О^ЭО^ЭО '

и извести из расчета 1,0 к.г. В этих вариантах среднесуточный прирост растений в период от всходов до бутонизации составил 1,41-1,48 см, от бутонизации до цветения - 2,54-2,57 см, от цве- ■ тения до начала шюдообразования - 1,00-0,97 см.

Под влиянием удобрений и извести наблюдалась тенденция к

повышению количества взошедших растений по сравнению с контролем.

2

Так, бея удобрений в фазе полных всходов на I м ■ насчитывалось в среднем 141 растение, а при внесении навоза 60 т/га, //£20^90 %0 и извести 1,0 г.к. - 163 растеши:. К уборке сохранилось 84,3-93,1$ растений от взошедших, причем при внесении удобрений и извести количество сохранившихся растений снижалось, поскольку рапс - растение светолюбивое и при загущении самоизреживается.

При внесении удобрений и извести увеличивается облиственно-сть рапса ярового. Если без удобрений в фазе бутонизации она составила 47,2$, то при сочетании навоза 120 т/га, /V 120^90^90 и из~ весз'и 1,0 т.к.- 58,7$, "в фазе цветения - соответственно 22,3 и 33,5$, начала плодообразования - 20,8 и 31,6$.

Продуктивность рапса в значительной степени определяется показателями фотосинтетической деятельности растений (табл. I). Площадь листьев существенно увеличивалась при внесении удобрений. Так, в варианте без удобрений площадь листьев в начале плодообразования составила 4,8 тыс.м^, при внесении /У;[20^90%зона возросла до 18,1 тыс.м2, а при сочетании навоза .120 т/га, Л^О^ЭО^ЭО и извести 1,0 т.к.- до 30,4 тыс.к^ на I га. Во всех вариантах самый большой прирост площади листьев наблюдался в межфазный период от всходов до бутонизации.

Ведущая роль в формирований урожая принадлежит чистой продуктивности фотосинтеза (ЧПФ). При внесении удобрений и извести

Нтаяние удобрений и извести на фотоскнтетическута деятельность рапса ярового (среднее за 1985-1937 гг.)

Вариант

"ТРющадьГ листьдв:

тнс.ьг,

га

■1.8 18,1 12,9 7,4

10.4

28.5 30,4

сутки

8,3 3,9 6,8 7,9 ■7,6

3,8

3,5

ФП "Суточный

тыс м2. прирост ¡сухого ' :вещества, кг/га

160,2 604,3 385,3

229.1 307,'5

946.2 1064,9

25.1

44.7

44.8 35,4

45.4

66.5

66.2

Контроль (без удобрений)

^120*90%) Известь 1,0 г.к.

Навоз 60 т/га

Навоз 120 т/га

Навоз 60 т/га + /Ут?проп^ +известь 1,0 г.к. 40

Навоз 120 т/га + /1/г?прчп,{оп + известь 1,0 г.к. м ™

ЧПФ по сравнению с коктролзм снижалось: с 8,3 до 3,5 ф^- сут.

Снижение ЧПФ при внесении удобрений связано с лимитирующими явлениями тех или иных факторов роста и развития растений (недостаточная тепло- и водообеспеченность, снижение освещенности и т.д.) (Т.Н.Кулаковская, 1990).

Потенциальную фотосинтетическую мощность посева характеризует фотосинтетический потенциал (ФИ). Внесение удобрений и извести способствовало увеличению ФП посевов рапса и за счет этого увеличению суточного прироста сухого вещества. Наиболее высоким он был при внесении навоза 60-120 т/га, Рдд%о и извести 1.0 т.к.- 66,5-66,1 кг/га (без удобрений 25,1 кг/га).

Продуктивность рапса ярового находится в прямой зависимости от уровня минерального питания и фазы развития растений (табл.2),

Так, при внесении /Ух2ор90%0 сбор зеленоЯ массы по сравнению с контролем в фазе бутонизации возрос на 0 т/га, в фазе цветения - на 11,1 т/га, в начале плодообразозаняя - яа 11,3 т/га, збор сухой массы - соответственно на 0,3, 0, 7 и 1,1 т/га, кормо-

\

Продуктивность рапса ярового то фазам развития в зависимости от удобрений и извести, (среднее за • • ' 1985-1987 гг.)

Вариант

; Сбор с I га, т Фаза развития ■ ;.зёШШсет~кор7лГТс!Зрога

__ ;массы :массы ед._ :протеина

Контроль (без бутонизация 2,1. 0,2 0,2 0,04

удобрений) цветение 6,8 1,0' .' 1,0 0,1 , начало плодообразо-

вания , 7,4 1,3 .1,4 0,1

/Vj2o^90^90 бутонизация. 6,1 0,5 0,4' 0,1

цветение ,

наняло плодообразо-вания

Известь 1,0 г.к.бутонизация цветение

начало плодообразо-вания .

Навоз 60 т/га бутонизация

! вдетение

начало'плодообразова-ния

Навоз 120 т/га бутонизация

цветение ,

начало гшодообразо-вания •

Навоз 60 т/га бутонизация ■ +"120Р90 ho цветение + известь 1,0 начало плодообразо-

• • вания

Навоз 120 т/га бутонизация + ^ЙО^^О цветение + известь 1,0 тчало цлодообразо-

вания, «

вых единиц - на 0,2, 0,7 и 1,0 т/га, сырого протеина - на 0,1;0,2

и 0,3 т/га.

Самый высокий сбор сухой массы, кормовых единиц и сырого протеина получен в фазу начало плодообразования при совместном

17,9 1,7 ' 1,7 0,3

19,3 2,4 2,4 0,4

4,2 0,3 0,3 0,1-

14,3 , 1,7 ■ 1.8 . 0,2

15,3 2,5 2,5 ' 0,3

2,7 .0,2- 0,2 . 0,1

9,4 1,2 1,3 0,2 '

10,1 1,8 1,9 0,2

3,5 0,3 0,2 0,05

12,1 1,4 1,4 0,2

12,9 2,2 2,1 0,2

9,3 0,8 , 0,7 ' 0,2-'

26,3 2,6 2,6 0,5

28,1 3,5 3,6 0,6

10,6 0,9 0,8 ' 0,2

27,9 2,7 2,7 0,5

29,6 3,6 3,6 0,6

внесении навоза 60 т/га, Л^О^^ЭО я извасти 1«° г-к- - соответственно 3,5; 3,6 и 0,6 т/га (НСР05 - 0,5 т/га). Внесение одного навоза в дозах 60 и 120 т/га обеспечило сбор зеленой массы ниже, чем при внесении /^зо^до^о яля ИЗВ8СТИ г-к- Это обусловлено тем, что в условиях Крайнего Севера минерализация навоза происходит крайне медленно. Внесение возрастающих доз извести увеличивает продуктивность парса ярового (табл. 3). Таблица 3

Продуктивность рапса ярового' в зависимости от доз извести (среднее за 1985-1987 гг.)

Вариант Сбор с I га, т

•.зеленой :массы :сухой :массы : корм. ед. . :сырого .¡протеина

Контроль (без удобрений) 8,1 . 1,6 1,6 0,2

'^120Р90К90 -'Фон 21,1 . 3,4 3,5 0,6

Фон + известь 0,5 г.к. 25,2 4,0 4,0 0,7

Фон + известь 1,0 г.к. 28,3 4,3 4,2 0,8

Фон + известь 1,5 г.к. 30,4 4,5 4,4 0,8

Фон + известь 2,0 г.к. 31,8 ' 4,4 4,3 0,9

нср05 0,9 0,2

При этом самая высокая прибавка сухой массы и кормовых единиц по сравнению с фоном (И/^о^эО^эо) получена в варианте с внесением извести из расчета 1,5 г.к. - соответственно 1,1 и 0,9 т/га.

• Таблица 4

Продуктивность рапса ярового в зависимости от сочетания минеральных удобрений (среднее за 1985-1987 гг.)

Вариант

; зелёной 'массы : сухой : массы :кормовых :единиц :сырого •.протеина

8,9 1,7 1,9 0,2

9,9 1,8 2,0 0,2

24,5 .3,6 3,9 0,5

22,5 3,3 3,5 0,4

28,0 4,1 4,4 0,6

0.7 0,2

Контроль (без удобрений)

РэО^О .

/У90Р90

^90%)

нср05

Различные сочетания минеральных удобрений на фоне внесения извести 1,0 г.к. по-разному влияли на продуктивность рапса ярового (табл.4). Фосфорные и калийные удобрения (Рд0Кзд) по сбору зеленой и сухой массы, кормовых единиц и сырого протеина практически . оказались близки к контролю (без удобрений). Только сочетание этих удобрений с азотными существенно увеличивало продуктивность рапса ярового.

Наиболее высокие прибавки получены от азотного удобрения: 18,1 т/га зеленой, или 2,3 т/га сухой массы, 2,4 т/га корм.од. и 0,4 т/га сырого протеина. От фосфорных удобрений они составили соответственно 5,5, 0,8, 0,9 и 0,2 т/га, от калийных - 3,5, 0,5, 0,S и 0,1 т/га. Следовательно, в повышении продуктивности рапса ■ ярового основная роль принадлежит азоту.

Влияние различных доз. азота на продуктивность рапса ярового изучали на двух фонах фосфорно-калийного питания (Рдо%20 и ?22оК150^ при шасекии извести из-расчета 1,0 г.к.

Увеличение-дозы азота с 60 до 180 кг/га, на фоне Рдо%20' не влияло на урожайность .сухой массы рапса ярового, на фоне P^q Kj50 самый высокий сбор сухой массы и кормовых единиц, соответственно 5,1 и 5,2 т/га, получен при внесении азота в дозе 120.кг и дальнейшее увеличение норма до 240зд/га на оказывает влияния на урожайность сухой массы.

Окупаемость I кг азота сухой массы самой высокой была при внесении /Vgop9Q%20- с возрастом растений она возрасла: с 3,3 кг а фазе бутонизации до 37,7 кг в начале шюдообразования.

Окупаемость I т извести суэсой массы в начале плодообразова-ния составила от 52,8 до .117,3 г, наиболее высокой она была при . . внесении извести 0?5 г.к.

На продуктивность рапса оказывали влияние погодные условия.

В более обеспеченные теплом годы сбор зеленой массы в зависимости от внесения удобрений и извести был на 3,1-13,0 т/га выше, чем в более холодные.

Удобрения.и известь определяли количество биомассы корней рапса.,Наиболее высокой она была в слое 0-40 см при внесении навоза 120 ■т/га, Л/12оРдоЩ)о и извести 1,0 г.к.-3,1 т/га сухой массы (без удобрений - 0,9 т/га). Основная масса корней рапса (71,9-89,2$) сосредоточена в слое почвы .0-20 см.

Влияние .удобрений и извести на качество копт

Под действием удобрений, особенно азотных, на фосфорно-ка-лийном фоне, изменялся химический состав рапса ярового (табл. 5).

Таблица 5

Химический состав рапса ярового в зависимости от доз азотных удобрений (среднее за 1985-1987 гг.), $ к сухому веществу

ГСЗрой: Сырая: Сырая Сырой Вариант :проте:клет-:зола :жир , __;ин :чатка:_

Без удобрений 11,24 26,53 13,58 2,41

Р90К120-Ф°Н 1 11,83 25,83 13'48 3,36 Фон + /У60 15,31 26,66 7,47 3,36

Фон I +/У90 16,51 25,42 . 9,21 3,87

Фон I + /У120 16,95 23,85 9,77 3,39

Фон I + /У1ш 18,49 24,21 10,29 3,45

Р120К15сгфн П 10,86 27,24 8,75 2,47

Фон П + 17,67 24,21 10,73 3,42

Фон П + /У180 19,37 24,21 11,50 3,18

ФоН П + И/240 19,36 22,54 10,17 2,86

Так, без удобрений и при внесения Р^Ндо и ^120^5) содержание протеина составляло 10,86-11,83$, а при внесения /Убо л //^(на фоне Ро0К120) и /1/240(на фоне Р12оК150^ оно возросло соответст-

БЭВ

38,98 39,54 42,36 39,18 37,42 37,50 43,48 36,61 34,12 36,89

СаО

1,30 1,15 1,46

1.59 Т.,76 1,78 1,21

1.60 1,64 1,54

Р2°5

0,46 0,45 0,52 0,52 0,49 0,56 0,49 0,52 0,52 0,55

2,71 2,89 2,83 2,65 3,11

3.33 3,17

3.34 3,41 3,43

венно до 15,31, 18,49 и 19,96$. С возрастом растений содержание протеина снижалось с 21,74-29,39$ в фазе бутонизации до 10,8619,36$ в начале плодообразования.

Содержание сырой клетчатки с увеличением дозы азота снижалось с 26,66$ при внесении Л^о^до^О до 22»54$ ПРИ /^240Р120К150' С возрастом растений содержание клетчатки возрастало: с 14,48-20,12$ в фазе бутонизации до 22 ,'54-27,24$ в начале плодообразования.

С увеличением доз извести с 0,5 до 2,0 г.к. в рапсе повышается содержание сырого протеина (с 17,49 до 19,40$), снижается содержание сырой клетчатки и БЭВ, повышается содержание кальция.

Под влиянием удобрений и извести изменяется и микроэлементный состав рапса ярового. При увеличении доз извести снижается содержание марганца, железа, алюминия (табл. 6). Это связано с тем, что при внесении извести снижается кислотность почвы, подеи-г жные форш марганца, железа, алюминия переходят в малоподвижные и в результате снижается, поступление этих микроэлементов в растения. Внесение возрастающих доз извести приводит к снижению содержания стронция.в растениях рапса, что видимо, связано с тем, что кальций является аналогом стронция и при достаточном содержании . в почве кальция снижается потребление стронция.

Внесение различных доз азотных удобрений на фоне известко-,, вания из расчета 1,0 г.к. не оказывало влияния на содержание в рапсе железа и алюминия, значительно увеличивало содержание марганца (с 72,4 мг/кг сухого вещества при внесении Р^ХбО Д° 171,6 мг при //240^120%50^' хл°Ра без внесения удобрений до

0,93$ при внесении /У;[80Р90%20^ * '

Питательность I кг сухого вещества корма изменялась в зави- : симости от дозы азотных удобрений и фазы развития рапса. Так, в фазе бутонизации она составляла. 0,81-0,98 корм, в д., цветения -"

Влияние различных доз извести на содержание микроэлементов в рапсе яровом (среднее за 1985-1987 гг.)

Вариант

Мп : Си. : А1 : 5г ; м^ : С1

мг/кг сухого вещества

Без удобрений (контроль)98,3 140,0 3,9 210,8 78,3 0,10 0,06

^Ш^ЭО^Г^011 135'° 172,6 2,8 233,3 88,1 0,22 0,59

Фон+известь 0,5 г.к. . 89,8 100,7 3,0 212,3 95,5 0,27 0,46

Фон+извасть 1,0 г.к. 63,8 97,2 3,0 201,3 72,2 0,28 0,60

Фон+известь 1,5 г.к. 61,8 93,2 2,9 198,5 73,10,30 0,54

Фон+известь 2,0 г.к. 59,4 94,8 ' 3,3 183,2 72,9 0,32 0,59

0,97-1,07, начала плодообразования - 0,97-1,08 корм.ед. /величание дозы азота с Л^ до /Уздо приводит к повышению обеспеченности I корм.ед. протеином от ИЗ до 161 г. С возрастом растений обеспеченность I корм.ед. перезаримым протеином снижается. В фаза бутонизации в зависимости от уровня минерального питания на I корм.ед. приходилось 152-288 г переваримого протеина, в фаза цветения - 96-192, начала плодообразования - 84-161 г.

Верхним допустимым пределом содержания нитратов в сухом веществе корма считается 0,2$ (В.Г.Минаев, 1987). В наших исследования при внесении азота из расчета /У^о на Фосфорно-калийном фоне содержание нитратов в растениях рапса оказалось в пределах допустимого уровня. Повышение дозы азота приводило к избыточному накоплению нитратов в растениях. Так, при дозе А/^о л сужш ве-.ществе в фазе бутонизации нитратов содержалось 0,25$, а фазе цветения - 0,25, начале плодообразования - 0,24$; при дозе N2АО ~ соответственно 0,32; 0,31 и 0,29$.

Влияние органических, минеральных удобрений и извести .' на биологические и агрохимические показатели почвы_

В условиях Крайнего Севера микробиологические процессы в

::очве замедлены. Внесение органических, минеральных удобрений м извести повышает биологическую активность почвенной микрофторы, что ачияет на разложение льняной ткани. В контроле (без удобрений) разложение льняной ткани через I мес. составило 4,3% к исходной массе, через 2 мес. - 6,8$, в варианте с внесением /Vj2qpqo Koq - соответственно 5,1 и 9,1$, извести Г г.к. - 5,6 и 8,8$, навоза 120 т/га - 5,1 и 10,1%, а при сочетании навоза 120 т/га, ^I20P90%) и изаести 1 г-к- - 8,2 и 13,8?.

Удобрение и известкование почвы стГособствуют повышению чи-

tt

сленности микрофлоры. В варианте с внесением удобрений и извести численность бактерий на МЛА увеличивалась в 3,4-6,3 раза: на КАА в 1,4-3,3 раза в сравнении с контролем Стабл. 7).

Количество актиномицетов при внесении /Vj20^90^go и навоза 60 т/га увеличилось на 41-47$, а в вариантах с внесением извести 1,0 г.к. или в сочетании ее с навозом 60-120 т/га и /У120^90%) снизилось на 7&-ПЗ$.

Внесение извести из расчета 1,0 г.к. привело к снижению численности грибов с 7,7 до 4,7 тыс.га. В варианте без удобрений среди грибной микрофлоры, преобладали представители родов Penicífé'ut» Mu-cer a FusсьГшгу1у . При внесении удобрений и извести резко увеличилась численность грибов рода Penik¿ (в 2,7-6,2 ра-

за) по сравнению с контролем и снизилась численность грибов рода Fusarlum. (в 2,6-6,7 раза).

Известкование почвы способствует повышению интенсивности потенциальной азотфиксации почвы. В контроле (без удобрений) нит-рогенаэная активность составила 242 нМ С2Н4' а на известкованном фоне - 993 нМ CgHg . В вариантах с внесением 60 и 120 т/га навоза потенциальная азотфиксация в сравнении с контролем снизилась в 2,6-20,0 раза.

Таблица 7

Численность микроорганизмов в зависимости от удобрений и извести (среднее за 1985-1986 гг.), тыс/г

¿Ус сейм TjrichC— ; cie-гма.

Без удобрений

(контроль) 96 658 32 41 7,7 0,64 1,67 0,98 0,10 0,10

90% 329 1259' ^ 45 65 5,7 3,83 0,53 0,33 0,28 0,97

Известь 1,0 г.к. 378 912 18 46 4,7 2,68 0,42 0,66 0,16 0,10

Навоз 60 т/га 483 1470 47 83 6,5 4,00 0,25 0,54 0,23 0,35

Навоз 120 т/га 411 2194 41 54 5,8 2,52 0,36 1,16 0,22 0,40

Е&воз 60 т/га + <У,120Р90К90 + Езвес'ь 1,0 г.к. 521 1153 15 94 . 4,6 2,55 0,61 2,00 0,33 0,20

Навоз 120 т/га + ^29Р§0%) + -весть 604 940 18 84 3,9 1,70 0,63 0,55 0,27 0,05

Бактерии

Вариант

на МПА

на КАА

;Целлшо

amühoIS:

Грибы на среде Чапек

всего

в т.ч. по рода

Pehlc!?.

Fusarium.

Ми cer

l

На известкованном фоне нитрификационная способность почвы была самой высокой и составила 781,3. мг/кг И/-И/03 против 56,8 мг/кг в контроле. При совместном внесении извести, навоза (60 т/ га) и минеральных удобрений (/Vi20P90%P нитрификационная способность почвы равнялась 523,5-682,6 мг/кг, при внесении одного навоза - 98,6-178,5 мг/кг //-//03.

На уреазную активность почвы наибольшее влияние оказало известкование и органическое удобрение. На известкованном фоне содержание /VH4-/V составило 2029,2 мг/кг/ при внесении навоза 60 т/га - 1494,1, в варианте с сочетанием удобрений (навоз 60 т/га, /Vj20P90%0^ и ИЗВ0СТИ - 1624,3-3173,4 А/П^-А/ мг/кг почвы. Внесение одних минеральных удобрений OVj2oP90%0^ Н0 привело к повы- -щенгао уреазной активности почвы. .

Под влиянием удобрений и извести улучшаются агрохимические• свойства поверхностно-подзолистой элювиально-глееватой почвы. Так, при внесении извести из расчета 1,0 г.к. показатель pH KCl в слое почвы 0-20 см повысился с 4,29 до 5,13, гидролитическая кислотность снизилась с 5,62 до 2,24 мг-экв на 100 г почвы, сумма поглощенных оснований повысилась с 5,0 до 11,3 мг-экв, степень насыщенности основаниями - с 48,1 до 83,4$, содержание подвижного фосфора - с 22,8 до 25,6 мг на 100 г почвы, нитратного азота с 3,6 до 7,1 мг/кг сухой почвы.

Наиболее существенное влияние на агрохимические свойства почвы оказало совместное внесение навоза 120 т/га и //j20P90%0 на фоне известкования. При этом содержание подвижного фосфора •увеличилось до 29,3 иг/100 г почвы, сумма поглощенных оснований -до 16,5 мг-экв на 100 г почвы, степень насыщенности основаниями -до 86,852.

Существенное изменение агрохимических свойств поверхностно-подзолистой элювиально-глееватой почвы происходило при внесении

различных доз извести на фоне /^220^90%}' Известкование почвы из расчета 1,5 и 2,0 г.к, привело к снижению кислотности почвы в слое 0-20 см от сильно (рН 4,33) и до близкой к нейтральному уровню (рН 6,28). При этом гидролитическая кислотность снизилась с 4,59 до 1,19-1,11 мг-экв на 100 г почвы, суша поглощениях оснований повысилась с 5,6 до 19 мг-экв на 100 г почвы, а степень насыщенности основаниями - с 54,9 до 84,5$.

Наиболее высокое последействие извести отмечено на второй год после ее внесения. Так, если в первый год известкования (1,0 г.к.) показатель рН составил 5,32, то на второй год 5,50. Начиная с 3 года после известкования происходит снижение рН. Повышение доз извести до 1,5 и 2,0 г.к. приводит к более резкому снижению рН в последействии. Так-, на 4 год после известкования по сравнению со вторым годом при внесении извести в дозе 1,5 г.к. рН снизился на 0,36, в дозе 2,0 г.к. - на 0,43, а в дозе 1,0 г.к. -на 0,14.

Наибольшее снижение гидролитической кислотности почвы отмечено также на второй год после известкования,в дальнейшем происходило ее увеличение.

Внесение извести повысило содержание подвижных форм фосфора, кальция и существенно снизило содержание железа и марганца. Так, содержание подвижного железа в слое 0-20 см уменьшилось с 2356,7 мг/кг на фоне /V¿20P90%) до I468»3 мг/кг при внесении извести 2,0'г.к., подвижного марганца - с 72,7 до 48,5 мг/кг почвы.

Одновременно повысилось содержание магния с 184,3 до 208,7 мг/кг и натрия с 11,4 до 17,4 мг/кг.

Внесение извести.не оказало влияния на содержание в слое 0-20 см цинка, меди, стронция.

Результаты исследований с изо^-пом *5/V показали, что рапо

использует 17,8-24,5$ внесенного азота удобрений (табл.8). Увеличение дозы азота приводит к уменьшению степени его использования растениями. Пои этом неучтенные потери азота удобрений возросли на 5,8$. Миграция азота за пределы корняобитаемого слоя почвы 0-40 см составила 1,5-2,1$, за пределы слоя 40-60 см - 0,4-1,3$. 3 слое почяы 0-40 см закрепилось 60,6-90,7$ от всего азота в слое 0-100 см. Коэффициент использования азота удобрений, рассчитанный разностным истодом, на 45,2-92,3$ больше, чем при расчете изотопным методом. ' Таблица 8

Использование растениями рапса азота из удобрений и

почвы в зависимости от доз азота (среднее за 1985-1987 гг.)

: п _ „ р/та:ЗЩ)еп2Г" ТШЩщтнт~Щ-

• ' ' _1__:лось в :Поте:пользования. $

Вариант

Всего

вынос -.азота : ^

азоута, :удобре: :чвы 0-

:слое по:ри,$:'

15

кг/га :ний

: 100 см,: :% от вн: :есенного

'/V

по разности

Р90%0Т," 52,7

Фон + И/60 122,8 14,7 55,4 7,5 68,0 24,5 116, £ Фон + 15.//90

Фон

15/У

120

135,0 19,8 62,5 7,1 70,9 22,0 91,4 145,3 21,3 71,3 8,4 73,8 17,8 63,7

На долю азота почвы в общем выносе приходится 36,3-42,9$, азота удобрений - 12,0-14,7$, экстра-азота - 45,1-49,1$. С увеличением дозы вносимого азота в общем его выносе увеличивается доля азота удобрений.

Вынос питательных веществ с I т хозяйственно отчуждаемого урожая рапса в зависимости от дозы азота был: калия (25,3-34,5 кг), азота (17,3-32,3 кг) и фосфора (3,5-5,5 кг) (табл. 9). Наиболее высокий вынос азота .(32,3 кг), фосфора (5,5 кг) и калия (34,5 кг) отмечен при внесении удобрений из расчета И/о4о?120%50*

В зависимости от дозы азота изменялся и коэффициент использования элементов питаная вносимых удобрений. С увеличением нормн

Вынос и коэффициенты использования удобрений рапсом яровым в зависимости от доз азота (среднее за 1985-1987 гг.)

Вариант

Бынос с r^fr сухой" массы, кг

Коэффициент использования удобрений, %

N : P : К N \ Р : к

13,1 3,5 25,9 _ _ —

18,9 • 4,0 28,5 - 1,9 6,7

25 , 5 5,0 27,2 116,6 12,9 53,1

26,4 5,0 25,3 84,7 16,5 49,3

27,1 4,6 2919 68,7 15,2 68,9

29,5 5,3 32,9 53,3 19,0 83,0

17,3 4,6 29,7 - 4,2 16,9

28,2 5,2 32,5 82,2 16,0 76,1

31,3 5,1 33,6 63,5 15,9 79,5

32,3 5,5 34,5 45,9 16,0 83,0

Без удобрений

P9QKI20 - Фон I' Фон i + Ag0 Фон I + Л90 Фон I + Ñjgo Фон I + /ViqQ

PI20KI50 " Ф°н П Фон П + //j2o Фон П + /У18о Фон П + /У240

азота он снижался с 116,6$ при внесении /VgQPgQK^o ДО 45,9$ //^240Р120К150' Увеличение нормы фосфорно-калийных удобрений (о р90^120 до р120%50^ при одинаковой дозе азота увеличивал ЖУ азота на 13,5/? при /VjgQ и на /Vjqq. Азотные удобрения не

оказывали существенного влияния на КИУ фос^ра. В наших исследованиях он был 12,9-19,0$, при внесении одних фосфорно-калийных 1,9-4,2$. КИУ калия увеличивался с повышением дозы вносимых азотных удобрений с 53,IÍ при //б0Р90К120 до 83-° ~ ^180Р90К120-

Экономическая эффективность применения органических, _ __минеральных удобрений М извести______ •

Раздельное внесение извести или навоза (60 к 120 т/га), а также совместное внесение .навоза, A^qPoqKso 11 извести 1,0 г.к. в год .внесения не окупалось дополнительной продукцией. Окупаемость I руй.затрат при внесении извести 1,0 г.к. составила 0,97 руб., навоза 60 т/га - 0,24 руб., навоза 120 т/га - 0,18 руб., при совместном внесении навоза 60 т/га, /Vrgo^jO^O и ИЗВ0С,ГЬ I»0 г.к. -0,59.руб. .

Внесение возрастающих доз.извести на фоне Л^О^ЭО^ЭО в первый год не окупалось прибавкой урожая. Окупаемость.I руб. затрат в зависимости от дозы извести составляла от 0,84-до 0,31 руб. внесение извести из расчета 0,5 и 1,0 г.к. окупалось на второй -.год после плосения, 1,5 г.к. - на третий и 2,0 г.к. - на четверги й год.

Самая низкая себестоимость I ц зеленой массы рапса ярового получена при внесении Л^о^эо^О и ^120^120^150 ~ соответственно 1,00 и 1,01 руб., I ц сухой массы при внесения /У;[20Р 120**150 - 6,55 руб., 1ц сирого проточна - при /У120Р120К150 и /^/180РТ20 %50 ~ соответственно 36,95 и 35,65 руб.

Такта образом, при выращивании рапса ярового на лесотундровых почвах Обского Севера наиболее экономически эффективным является известкование из расчета 1,0 г.к. и внесение на этом фоне минеральных удобрений Л^|;2()Р220К150'

ВЫВОДЫ

/. На поверхностно-подзолистых элювиально-глееватых почвах лесотундровой зоны Обского Севера, где сумма эффективных температур за вегетационный период составляет 1И4°С, минеральные и органические удобрения в сочетании с известкованием оказывают решающее влияние на рост, развитие и урожайность вегетативной массы рапса ярового. Удобрения и химическая мелиорация почв способствуют повышению фотосинтетического потенциала, линейного роста растений, облиственности, содержания протеинз, кальция, улучшению микроэлементного состава кормовой массы.

2. Наиболее высокую продуктивность рапса ярового обеспечивает сочетание минеральных удобрений ^120^120^150^ 0 известко_ вакием из расчета 1,0 г.к. При этом урожайность сухой массы составила 5,1 т/га, выход кормовых единиц - 5,2 т/га, сырого протеи-

• на 0,9 т/га или в 2,5 раза вше по сравнению с контролем (без удобрений).

3. Основная роль в повышении продуктивности рапса принадлежит азотным удобрениям, которые обеспечивают самую высокую прибавку зеленой массы (18,1 т/га) и сухой массы (2,3 т/га), кормовых единиц (2,4 т/га) и сырого протеина (0,4 т/га). Наибольшая прибавка сухой массы на I кг азота 3?,? кг получена при внесении И/60

на фоне Рдокх20'

4. Исследованиями установлены коэффициенты использования рапсом элементов питания из удобрений: для азота - 17,8-24,5$ (изотопный метод для фосфора 12,9-19,0$ и для калия 53,1. 83,0$? (разностный метод). Усиление азотного питания способствует ' увеличению КИУ калия и снижению азота.

5. С повышением доз азота с до /У^о коэффициент использования его растениями, определенный с применением ^/У, снижается 'о 24,5 до 17,8$. В корнеобитаемом слое почвы 0-40 см закрепляется 60,6-90,7$ от всего количества азота в слое 0-100 см. Коэффициент • использования азота, рассчитанный разностным методом, на 45,9-92,3^ больше, чем при расчете изотопным методом. На долю азота почвы в общем выносе приходится 36,3-42,9$, азота удобрений 12,0-14,7$, экстра-азота - 45,1-49;1%.

6. Безвредное содержание нитратов в рапсе яровом, используемого в качестве корма для крупного рогатого скота обесценивается при внесении //^о в сочетании с фосфорными (90-120 кг/га и калийными (120-150 кг/га) удобрениями. Применение более высоких доз азота приводит к накоплению нитратов в растениях выше предельно допустимого уровня,

7. Органические, минеральные удобрения и известь способствуют' улучшению агрохимических и биологических свойств почвы (снижа-

стоя кислотность, повышается содержание фосфора, кальция, насыщенность основаниями, сумма поглощенных оснований), увеличению численности бактерий, повышению нитрификационной способности и топазной активности почвы.

8. На развитие рапса существенно влияют метеорологические .-'словил вегетационного периода. Недостаток влаги и повышенная те-•.щуратуоа воздуха ускоряют, а избыток влаги и пониженная температура наоборот, за;леддяют рост и развитие растений и снижают эффективность удобрений. Для формирования сравнительно высокой урокай-¡¡ости рапса ярового (5,1 т/га сухой массы) в условиях лесотундры Лмала требуется 768-796°С активных температур.

9. Под действием удобрений и извести увеличивается общая бяощсса корней рапса ярового, что ведет к увеличению надземной массы. Максимальное их количество накапливается в слое почвы 0-40 см при внесении навоза 120 т/га, И/£2ор90%0 и извес™ 1«0

3,1 т/га, что в 3,5 раза больше, чем з контроле {баз удобрений). Основная масса корней рапса (71,9-89,2$) сосредоточена ч сдое почвы 0-20 см.

10. Экономически наиболее эффективной дозой минеральных удобрений под рапс является И/120^120^150 на ®оне ИЗВ6СТИ из Расчета 1,0 г.к. При этом себестоимость I ц зеленой массы составляет 1,01 руб., сухой массы - 6,55 руб., сирого протеша - 36,95, кормовых единиц - 6,49 руб.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

I. На поверхностно-подзолистых элювиально-глееватых супесчаных почвах лесотундровой зоны Обского Севера под рапс яровой рекомендуется вносить азотные удобрения в дозах в сочетании с Р90К120 и ^120 на ^ОН0 Р120К150 с предварительным известкованием из расчета по 1,0 г.к.

2. Органические удобрения и известь необходимо вносить осенью и заделывать в почву дисковой бороной, минеральные - весной

перед посевом.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Влияние удобрений и извести на, урожайность зеленой массы рапса ярового в условиях Севера Западной Сибири'/Д1олод.исслед. и

' практики развитию с.х-ва Тюмен.обл.: Тез.докл.обл.-техн.практ. конф./СО ВАСХНИЛ, Ш1ИСХ Северного Зауралья.-1Э8?.-С.25.

2. Новые кормовые культуры для Крайнего Севера Западной Сибири //Эколого-популяц.анализ кормовых растений естеств.алорк, интродукция и использование: Тез.докл.УП Воес.симп.по новым ко1>м. культурам.-Сыктывкар.-1990.-С.181-182.

' 3. Технология возделывания рапса ярового на корм в условиях Крайнего Спвера //Рекомендации.-Новосибирск.-1990.-10 с.

4. Лесотундровые почвы при известковании /Химизация с.х-па.-1990. №12.-С.60-62.

5. Рапс урожайный на Обском Севере //Уральские нивы.-1991. —'Я.-С.21.

6. Влияние удобрений и извести на качество и продуктивность рапса ярового на Обском Севере //Достйж.науки и техники в АПК.-1991,-№3.-С.18.

7. Тихановский А.Н., Исекеев И.И., Баженова Е.Д. Однолетние и многолетние кормовые культуры для Ямало-Ненецкого автономного округа: Метод рекомендации /РАСХН.Сиб.отд.НИИСХ Сев.Зауралья.-Новосиби-

' рек.-1991.-12 с.

8. Эффективность азотных удобрений //Уральские нивы.-1991.-.44.-С. 21-22.

9. Возделывание рапса ярового в лесотундре Ямало-Нонецкого автономного округа //Интенсификация кормопроизводства в Северном Зауралье: Сб.науч.тр./РАСХН.Сиб. отд<Н1ПЮХ Северного Зауралья.-Новосибирск.-1991.-С,55-60.