Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние удобрений и регуляторов роста на урожайность подсолнечника на черноземе южном степного Поволжья

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Влияние удобрений и регуляторов роста на урожайность подсолнечника на черноземе южном степного Поволжья"

На правах рукописи

Фомичёв Григорий Александрович

ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИЙ И РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА

НА УРОЖАЙНОСТЬ ПОДСОЛНЕЧНИКА НА ЧЕРНОЗЕМЕ ЮЖНОМ СТЕПНОГО ПОВОЛЖЬЯ

06.01.04 - агрохимия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

1 6 ИЮН 2011

Саратов 2011

4850279

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И.Вавилова»

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Пронько Виктор Васильевич Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Данилов Александр Никифорович кандидат сельскохозяйственных наук, Ярошенко Татьяна Михайловна

Ведущая организация: Федеральное Государственное научное учреж-

Защита диссертации состоится «01» июля 2011 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 220.061.05 при Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова» по адресу: 410012, г.Саратов, Театральная пл., 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ имени Н.И. Вавилова»

Автореферат разослан « 30 » мая 2011 года и размещен на сайте www.sgau.ro E-mail: dissovetOl@sgau.ru

дение «Российский научно - исследовательский и проектно-технологический институт сорго и кукурузы»

Ученый секретарь диссертационного совета доктор сельскохозяйственных наук, профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В Поволжье (как и в целом по Российской Федерации) посевные площади под подсолнечником в последние годы значительно увеличились. Однако во многих регионах продуктивность этой денной масличной культуры остается крайне низкой. Так, в Саратовской области среднеобластной показатель урожайности подсолнечника за последние 10 лет редко превышал уровень в 0,5 - 0,7 т/га.

Рост продуктивности подсолнечника возможен на основе рационального использования минеральных удобрений, пестицидов и других химических средств, среди которых в последнее время большое распространение получают регуляторы роста растений.

Высокая эффективность регуляторов роста установлена в опытах с рисом (Шеуджен А.Х., 2007), зерновыми (Корсаков К.В., 2009) и овощными культурами (Шаповал O.A., 2010). Однако, разобщенность и недостаточное количество исследований в разрезе почвенно-климатических зон, различия в методологических подходах при постановке опытов пока еще не позволяют считать проблему регуляторов роста полностью решенной. В частности, в научной литературе практически отсутствуют сведения об отзывчивости подсолнечника на современные регуляторы роста растений.

Слабая изученность данной темы послужила основой для выбора направления исследования и составления схемы опыта.

Цель исследований: изучить на южном черноземе Поволжья влияние совместного применения минеральных удобрений и регуляторов роста нового поколения на урожай семян подсолнечника и его качество.

Задачи исследований: - изучить влияние азотно-фосфорных удобрений и препаратов альбит, гумат калия-натрия с микроэлементами и реасила универсал на агрохимические свойства почвы в посевах подсолнечника;

- определить влияние минеральных удобрений и регуляторов роста на рост и развитие растений подсолнечника;

- установить размер выноса питательных веществ растениями подсолнечника при использовании минеральных удобрений и регуляторов роста;

- выявить влияние совместного применения минеральных удобрений и регуляторов роста на урожай семян подсолнечника и его качество;

- дать экономическую оценку изучаемым агроприемам.

Научная новизна. Впервые на южном черноземе Поволжья изучена и доказана возможность совместного применения азотно-фосфорных удобрений и регуляторов роста при возделывании подсолнечника. Установлено, что гумат калия-натрия с микроэлементами, получаемый при экстрагировании бурых углей, и реасил универсал, полученный путем химического синтеза, оказывают равноценное влияние на рост, развитие растений и урожай семян подсолнечника. Выявлен наиболее эффективный прием использования регуляторов роста на подсолнечнике - предпосевная обработка семян и последующее двукратное опрыскивание вегетирующих растений. Определены размеры выноса и потребления на единицу урожая семян и соответствующее количество побочной продукции азота, фосфора, калия при использовании регуляторов роста. Установлено положительное влияние регуляторов роста на выход растительного масла с единицы площади.

Практическая значимость. Совместное использование на южных черноземах Поволжья минеральных удобрений Ы40Р30 и регуляторов роста гумат калия - натрия с микроэлементами и реасил универсал повышает урожай семян подсолнечника соответственно на 0,73 и 0,75 т/га. Это обеспечивает получение в денежном выражении в ценах 2010 года соответственно 22175 и 22415 руб./га условно-чистого дохода.

Основные положения, выносимые на защиту:

- совместное применение азотно-фосфорных удобрений и регуляторов роста усиливает рост растений и повышает урожай семян подсолнечника;

- регуляторы роста гумат калия-натрия с микроэлементами и реасил универсал оказывают равноценное влияние на рост и развитие растений подсолнечника и урожай семян.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на ежегодных научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов СГАУ им. Н.И.Вавилова (Саратов 2008-2010), международных научно-практических конференциях «Вавиловские чтения - 2009» и «Вавиловские чтения - 2010» (Саратов, 2009, 2010), международной конференции, посвященной юбилею профессора П.В.Носова (Краснодар, 2009), 6-й конференции молодых ученых и специалистов ВНИИМК (Краснодар, 2011).

Материалы диссертации использовались для подготовки практических рекомендаций специалистам сельского хозяйства по возделыванию подсолнечника (Саратов, 2010).

Реализации результатов исследований. Производственная проверка полученных результатов происходила в 2009 и 2010 гг. на полях ООО «Колос» Ивантеевского района соответственно на 89 и 265га. От применения гу-мата калия-натрия с микроэлементами прибавка урожая составила 0,63 (2009г.) и 0,31 (2010г.) т/га семян.

Публикации. Результаты исследований опубликованы в шести научных работах, в т.ч. три - в изданиях, рекомендованных Перечнем ВАК РФ.

Структура н объем диссертации. Диссертация изложена на 159 страницах компьютерного текста, содержт 28 таблиц и 9 приложений. Состоит из введения, 7 глав, выводов и предложений производству. Список литературы состоит из 226 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Условия и методика проведения исследований. Полевые опыты по удобрению подсолнечника проводились в 2007-2010 гг. в ООО «Аграрий» Саратовского района Саратовской области. Почва - чернозем южный тяжелосуглинистый, среднемощный, среднегумусный. Содержание гумуса в слое 0-40 см - 2,98%, общего азота - 0,232, валового фосфора - 0,121, валового ка-

лия - 1,60%. Обеспеченность минеральным азотом средняя (67мг/кг почвы легкогидролизуемого азота по Тюрину-Кононовой), доступным фосфором -низкая и средняя (20-30 мг/кг Р205 по Мачигину), обменным калием - высокая (345мг/кг К20 в 1%-ной углеаммионийной вытяжке), рН водн - 7,0-7,2.

Климат района проведения опытов - засушливый, коэффициент конти-нентальности - 185 - 200 (средне и сильноконтинентальный). Сумма активных температур свыше 10° С составляет 2600 - 2800° С. За время исследований вегетационный период 2007 г. был среднезасушливый (ГТК - 0,70), 2008 г. - влажный (ГТК - 1,0), 2009 г. - острозасушливый (ГТК - 0,5) и 2010 г. -экстремально засушливый (ГТК - 0,3). Опыты были поставлены в типичных для степной зоны почвенных и погодных условиях.

Для изучения эффективности гуминовых удобрений на подсолнечнике закладывались полевые опыты по следующей схеме: 1. Контроль (без минеральных удобрений и обработок регуляторами роста); 2. N40P30 под вспашку - фон; 3. Фон + альбит (обработка семян); 4. Фон + альбит (обработка семян) + реасил (однократное опрыскивание вегетирующих растений); 5. Фон + альбит (обработка семян) + реасил (двукратное опрыскивание вегетирующих растений); 6. Фон + альбит (обработка семян) + гумат (однократное опрыскивание вегетирующих растений); 7. Фон + альбит (обработка семян) + гумат (двукратное опрыскивание вегетирующих растений); 8. Фон + гумат (обработка семян); 9. Фон + гумат (обработка семян) + гумат (однократное опрыскивание вегетирующих растений); 10. Фон + гумат (обработка семян) + гумат (двукратное опрыскивание вегетирующих растений); 11. Фон + реасил (обработка семян); 12. Фон + реасил (обработка семян) + реасил (однократное опрыскивание вегетирующих растений); 13. Фон + реасил (обработка семян) + реасил (двукратное опрыскивание вегетирующих растений).

Закладка опытов осуществлялась по общепринятым методикам. Предшественником подсолнечника была яровая пшеница. В опытах вносили аммофос с добавлением аммиачной селитры. На участках выделялись полосы шириной 22,4 м (4 прохода сеялки СУПН-8). Их засевали соответственно се-

менами необработанными и обработанными растворами альбита, гумата калия-натрия с микроэлементами и реасила универсал. После посева на этих полосах ручными опрыскивателями обрабатывали растения подсолнечника по приведенным выше схемам в фазы 3-5 пар настоящих листьев и при массовом появлении бутонов.

Размер делянок: общая площадь - 89,6 м2 (4x22,4), учетная - 46 м2 (2,3x20). Повторность опытов - трехкратная, расположение делянок систематическое однорядное.

До появления всходов вносили гербицид «Харнес» в дозе 2л/га.

Убирали урожай с опытных делянок вручную. После срезания корзинок с учетной площади их обмолачивали, урожай взвешивали и приводили к стандартной чистоте и влажности.

В опытах использовали гумат калия-натрия с микроэлементами производства НПО «Сила жизни». Это комплексное органо-минеральное удобрение в жидкой форме. Его состав в %: гуминовые кислоты - 20; прочие органические кислоты - 10; азот - 10; фосфор - 1,0; калий-2,0; натрий - 1,0; сера - 0,5; магний - 0,5; железо - 0,5; медь - 0,5; марганец - 0,5; бор - 0,5; цинк -0,5; молибден-0,01; кобальт - 0,005.

Препарат реасил универсал содержит: гуминовые кислоты - 8%; янтарная кислота - 1%; никотиновая кислота - 0,01%; аскорбиновая кислота -0,01%; тиамин - 0,01%; рибофлавин — 0,01%; цианкобаламин - 0,02%; азот -5%; фосфор - 3%; калий - 10%; натрий - 0,5%; сера - 0,5%; магний - 0,8%; железо - 0,5%; медь - 0,8%; марганец - 0,8%; бор - 0,8%; цинк - 0,8%; молибден - 0,01 %; кобальт - 0,005%.

Постановка полевых опытов сопровождалась следующими сопутствующими наблюдениями и исследованиями:

- лабораторная и полевая всхожесть семян подсолнечника - по методике Госсортсети (1978);

- фенологические наблюдения - по методике Госсортсети (1978);

- содержание доступных для растений элементов питания в слое почвы 0-40 см - нитратный азот: с ионоселективным электродом (ГОСТ 26951-84),

аммиачный азот: с реактивом Несслера, доступный фосфор: по Мачигину (ГОСТ 26205-84), обменный калий: на пламенном фотометре (ГОСТ 2620584);

- содержание азота, фосфора, калия в растениях - после мокрого озоле-ния по Кьельдалю в одной навеске;

- прирост сырой и сухой надземной биомассы - взвешиванием пробных снопов с 0,5 м2 в двукратной повторности;

- количество пигментов в листьях - колориметрически с экстрагированием по H.H. Третьякову (1982);

- водоотдача листьев - взвешиванием сырой пробы на торсионных весах через 30,60 и 90 минут по H.H. Третьякову (1982);

- вынос питательных веществ - расчетным путем на основе данных по химическому составу и приросту биомассы растений;

- структура биологического урожая - методом пробного снопа по H.A. Майсуряну (1971);

- экономическая эффективность применения удобрений - по методике, утвержденной РАСХН (1991);

- статистическая обработка данных полевого опыта - по Б.А. Доспехо-ву (1985).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Пищевой режим почвы. За время исследований запасы нитратного азота под контрольными посевами подсолнечника Саратовский20 (вариант 1) в фазу всходов составили 67,0 кг/га (табл. 1). По мере развития подсолнечника от фазы всходов до полного созревания семян происходило уменьшение запасов нитратного азота в почве, вызванное, по нашему мнению, снижением активности нитрифицирующих микроорганизмов из-за резкого повышения роста температуры и понижения влажности почвы. Вносимые минеральные удобрения, в составе которых был азот, во все годы исследований повышали содержание нитратного азота в гумусовом горизонте чернозема южного. Что же касается испытуемых нами препаратов, то применение альбита (вариант 3), гумата калия-натрия с микроэлементами (вариант 8) и реасила уни-

версал (вариант 11), то они не оказали значительного влияния на содержание нитратного азота под посевами подсолнечника от фазы всходов и до уборки урожая.

Таблица 1

Азотный режим в слое почвы 0-40 см, кг/га (среднее за 2007-2010 гг.)

Варианты N-N03 N-N114

Всходы Образование бутонов Полная спелость Всходы Образование бутонов Полная спелость

1. Контроль (без удобрений и обработок) 67,0 45,6 18,5 38,5 38,2 24,9

2. Ы40Р30 (фон) 86,5 68,4 28,5 55,1 47,7 25,4

3. Фон + альбит (с) 88,4 68,4 30,4 54,2 48,0 25,4

8. Фон + гумат (С) 88,4 66,5 29,9 55,6 46,3 26,4

11. Фон + реа-сил (с) 88,4 68,4 27,1 55,3 47,3 26,6

НСР05, кг 13,6 10,4 8,7 6,1 5,2 4,4

Примечание: с - обработка семян перед посевом соответствующими препаратами.

Определение запасов аммиачного азота в слое почвы 0-40 см показало, что его содержание в фазу всходов на варианте с внесением под вспашку минеральных удобрений Ы40Р30 (вариант 2) было на 15,7-17,1 кг/га больше в сравнении с контролем (табл.1).

Во все годы исследований посевы подсолнечника имели достаточные запасы фосфора для своего нормального развития. Внесение фосфора в составе минеральных удобрений (вариант 2) позволило увеличить содержание доступных соединений этого элемента, как в фазу всходов, так и течение всей вегетации подсолнечника (в среднем на 18-22 кг/га).

Применение регуляторов роста при обработке семенного материала (вар.3;8;11) не оказало существенного влияния на запасы фосфора в посевах подсолнечника.

Вносимые под вспашку минеральные удобрения Ы40РЗО и применение регуляторов роста при обработке семян подсолнечника не оказали какого-либо влияния на содержание обменного калия.

Лабораторная и полевая всхожесть семян. Во все годы исследований энергия прорастания семян подсолнечника Саратовский 20, обработанных регуляторами роста гумат калия-натрия с микроэлементами и реасил универсал, была выше в среднем на 6-8% в сравнении с контролем (табл.2).

Таблица 2

Полевая всхожесть семян подсолнечника __Саратовский 20.___

Варианты Годы

2007 2008 2009 2010 Среднее

1 7,0 6,9 7,4 7,5 7,2

1. Контроль 2 5,1 5,0 4,8 5,2 5,0

(без обработки) 3 73,1 72,2 65,5 69,3 70,0

1 7,0 6,9 7,4 7,5 7,2

3. Альбит 2 5,5 5,3 5,2 5,7 5,4

3 78,4 76,2 70,8 76,0 75,4

8. Гумат 1 7,0 6,9 7,4 7,5 7,2

калия-натрия с 2 5,8 5,8 6,4 6,7 6,2

микроэлементами 3 82,6 84,1 86,6 89,3 85,7

1 7,0 6,9 7,4 7,5 7,2

11 .Реасил уни- 2 5,7 5,9 6,2 6,4 6,1

версал 3 80,9 86,1 84,4 85,3 84,2

НСР05, % 4,0 2,9 5,1 4,4 3,4

Примечание: 1 - посеяно всхожих семян, шт/м'';

2 - взошло семян, шт/м2;

3 - полевая всхожесть, %.

Полевая всхожесть максимальных значений (85,7%) достигала после обработки семян раствором гумата K/Na с микроэлементами. В среднем за четыре года исследований полевая всхожесть на данном варианте была на 15,7% выше контроля.

Прохождение фенологических фаз. Изучаемые регуляторы роста в течение четырех лет испытаний не оказали заметного влияния на продолжительность межфазных периодов у растений. В отдельные годы имели место отклонения от контроля в 1-2 дня, что можно считать несущественным.

Содержание в листьях пигментов. На основе данных о содержании пигментов в листьях подсолнечника, можно сказать, что удобренные растения лучше усваивали световую энергию, необходимую для синтеза органических веществ, поскольку их хлоропласта содержали большее количество хлорофилла (табл. 3).

Таблица 3

Влияние регуляторов роста на содержание пигментов в листьях

подсолнечника Саратовский 20, мг на 1г листьев (2008-2010 гг.)

Варианты среднее

хлорофилл Кароти-ноиды

альфа бета сумма

1.Контроль 7,05 1,12 8,17 0,54

З.Фон+альбит (с) 7,72 1,26 8,98 0,61

7.Фон+альбит (с)+гумат(2) 8,52 1,33 9,85 0,66

8.Фон+гумат (с) 8,10 1,38 9,48 0,74

Ю.Фон+гумат (с)+гумат(2) 8,58 1,47 10,05 0,76

11.Фон+реасил (с) 8,54 1,44 9,98 0,85

13.Фон+реасил (с)+реасш(2) 8,62 1,47 10,09 0,86

Примечание: с - обработка семян перед посевом; 2 - двукратное опрыскивание вегети-рующих растений соответствующим препаратом.

Что касается сравнительной оценки гумата калия-натрия с микроэлементами и реасила универсал, то можно отметить, что они оказали практически одинаковое влияние на содержание хлорофилла и каротиноидов в растениях.

Скорость водоотдачи. В полевых условиях было установлено, что изучаемые препараты замедляли скорость водоотдачи листьями подсолнечника Саратовский 20. Так, при первом сроке определения (через 30 мин.) в листьях растений контрольного варианта потеря влаги составила 56% от её общего количества. После обработки посевов растворами гумата калия-натрия с микроэлементами и реасила универсал потеря влаги в этот срок определения составила соответственно 46 и 48%. Через 60 мин. обработанные растения потеряли влаги 74-75% от общей суммы потери, а на контроле этот показатель составил 86%. Следовательно, регуляторы роста способствовали более экономному расходованию влаги.

Прирост сухой надземной массы. Наблюдениями за темпами накопления сухой надземной массы по фазам роста подсолнечника выявлено, что удобрения и регуляторы роста способствовали лучшему развитию растений. Так, после внесения минеральных удобрений Ы40Р30 (вариант 2) уже в фазу всходов сухой массы было больше на 87 кг/га в сравнении с контролем (табл. 4).

Таблица 4

Прирост сухой надземной массы растений подсолнечника Саратовский 20, кг/га

Варианты Всходы Образование корзинки Созревание

кг % кг % кг %

1.Контроль 578 100 3810 100 4485 100

2. Ы40Рю (фон) 665 115 4120 108 4880 109

5. Фон + альбит (с) + реасил (2) 700 121 4405 116 5273 118

7. Фон + альбит (с) + гумат (2) 733 127 4450 117 5548 124

10. Фон + гумат (с) + гумат (2) 758 131 4493 118 5650 126

13. Фон + реасил (с) + реасил (2) 753 130 4530 119 5800 129

НСР 05, кг 74,2 - 204,0 - 440,0 -

Примечание: с- обработка семян перед посевом; 1,2 - одно- или двукратное

опрыскивание вегетирующих растений соответствующими препаратами

Все способы применения гумата калия-натрия с микроэлементами и реасила универсал (варианты 5; 7; 10; 13) позволили к периоду созревания растений накопить сухой надземной массы больше, чем её было не только на неудобренном контроле (вариант I), но и по отношению к удобренному фону (вариант 2). Следует отметить, что оба препарата одинаково влияли на темпы накопления сухой массы.

Химический состав растений. Под влиянием минеральных удобрений и регуляторов роста потребление растениями основных элементов питания усиливалось. Различия в химическом составе растений просматривались уже в начальные фазы роста.

Результаты анализа показали, что происходили изменения в содержании азота, фосфора, калия не только в семенах подсолнечника, но также в его листьях, стеблях и пустых корзинках.

Отмечено также, что на химический состав семян и вегетативной массы подсолнечника оказывали влияние погодные условия. Так, повышенное содержание фосфора в вегетативной массе отмечено в 2007 г., а в 2010 г. оно было минимальным.

Способы применения альбита, гумата калия-натрия с микроэлементами и реасила универсал, а также кратность их применения (варианты 3-13), незначительно отразилось на содержании азота, фосфора и калия в растениях подсолнечника.

Вынос элементов питания. По годам исследований потребление азота растениями подсолнечника Саратовский 20 было неодинаковым. В 2008 г. его потребление было наибольшим, а в 2010 г. - наименьшим. Этот показатель находится в сильной зависимости от погодных условий.

Различные способы применения гумата калия-натрия с микроэлементами и реасила способствовали повышенному выносу азота по отношению к контрольному варианту. При этом растения подсолнечника, где использовали регуляторы роста, как для обработки семян, так и для опрыскивания вегети-

рующих посевов, потребляли азота больше в сравнении с вариантом 2, где вносили минеральные удобрения (табл. 5).

Таблица 5

Вынос азота, фосфора, калия в среднем за 2007-2010 гг.

Варианты N р205 к2о

кг/га на 1т продукции кг/га на 1т продукции кг/га на 1т продукции

1. Контроль (без удобрений и обработок) 30,0 37,2 12,9 16,0 51,3 64,8

2. ЖОРЗО - фон 44,1 38,1 19,0 16,4 84,2 73,7

3. Фон + альбит (с) 47,8 38,3 19,5 15,8 88,1 71,8

4. Фок + альбит (с) + реа-сил (1) 53,3 37,8 22,6 16,1 92,6 66,9

5. Фон + альбит (с) + реа-сил (2) 56,0 37,8 22,9 15,6 98,0 67,1

б. Фон + альбит (с) + гумат (1) 53,4 37,6 22,6 16,1 95,7 68,5

7. Фон + альбит (с) + гумат (2) 55,4 37,4 24,0 16,3 99,6 68,3

8. Фон + гумат (с) 53,6 37,8 22,6 16,0 96,5 68,5

9. Фон + гумат (с) + гумат (1) 56,6 37,8 23,2 15,5 98,2 66,9

10. Фон + гумат (с) + гумат (2) 59,3 38,3 24,8 16,0 101,3 66,8

11. Фон + реасил (с) 56,4 38,6 23,7 16,3 98,3 68,1

12. Фон + реасил (с)+ реасил (1) 56,8 38,6 23,5 15,9 97,7 67,3

13. Фон + реасил (с)+ реасил (2) 59,2 37,5 25,4 16,1 103,9 67,1

Примечание: с- обработка семян перед посевом; 1,2- одно- или двукратное

опрыскивание вегетирующих растений соответствующими препаратами.

Потребление фосфора растениями подсолнечника Саратовский 20 на контрольных делянках (вариант 1) происходило неравномерно и в среднем за четыре года изучения составило 12,9 кг/га. При этом колебания результатов были от 8,6 кг/ra в 2010 г. до 15,2 кг/га в 2008 г.

Внесение минеральных удобрений (вариант 2) способствовало увеличению потребления фосфора на 6,1 кг/га относительно контроля (3,7 кг/га с семенами и 2,4 кг/га с вегетативной массой).

Различные способы применения регуляторов роста (варианты 3-13) увеличили вынос фосфора растениями на 0,5 - 6,4 кг/га в сравнении с вариантом, где вносили минеральные удобрения (вариант 2).

Использование удобрительных средств особо не повлияло на содержание калия в растениях подсолнечника, но за счет существенного прироста биомассы на вариантах с применением регуляторов роста, происходил также рост потребления и выноса данного элемента питания.

Урожайность семян. В среднем за четыре года исследований урожай на контроле составил 0,80 т/га (табл. 6).

Внесение осенью под основную обработку почвы минеральных удобрений в дозе N40P30 (вариант 2) повысило урожайность подсолнечника на 42,5%, что дополнительно дало по 0,34 т/га.

На варианте с обработкой семян альбитом средний прирост урожая маслосемян составил 0,43 т/га по отношению к контролю. Обработка семян гуматом калия-натрия с микроэлементами и реасилом позволили дополнительно собрать 0,6 и 0,65 т/га маслосемян.

Однократная обработка по вегетации способствовала приросту урожая по отношению к фону (N40P30) на 0,25 (вариант 4), 0,25 (вариант 6), 0,33 (вариант 9) и 0,31 т/га (вариант 12).

Двукратное использование регуляторов роста при выращивании подсолнечника (варианты 5; 7; 10; 13) за весь период исследований позволило дополнительно повысить урожай семян.

В среднем за четыре года исследований максимальные урожаи семян получили от трехкратного применения реасила универсал (1,55 т/га) и гумата калия-натрия с микроэлементами (1,53 т/га).

Таблица 6

Влияние удобрений и регуляторов роста на урожай

семян подсолнечника Саратовский 20, т/га

Варианты 2007г 2008г 2009г 20 Юг Среднее Прибавка, т

к контролю к фону

1.Контроль (без удобрений и обработок) 0,82 0,93 0,85 0,58 0,80 - -

2. Ы40Р30 (фон) 1,29 1,34 1,17 0,76 1,14 0,34 -

3. Фон + альбит (с) 1,38 1,41 1,26 0,85 1,23 0,43 0,09

4. Фон + альбит (с) + реасил(1) 1,59 1,57 1,42 0,96 1,39 0,59 0,25

5. Фон + альбит (с) + реасил (2) 1,60 1,75 1,47 1,00 1,46 0,66 0,32

6. Фон + альбит (с) + гумат (1) 1,58 1,60 1,46 0,92 1,39 0,59 0,25

7. Фон + альбит (с) + гумат (2) 1,63 1,74 1,49 0,95 1,45 0,65 0,31

8. Фон + гумат (с) 1,47 1,60 1,52 1,02 1,40 0,60 0,26

9. Фон + гумат (с) + гумат (1) 1,61 1,69 1,52 1,07 1,47 0,67 0,33

10. Фон + гумат (с) + гумат (2) 1,71 1,73 1,58 1,08 1,53 0,73 0,39

11. Фон + реасил (с) 1,45 1,66 1,59 1,08 1,45 0,65 0,31

12. Фон + реасил (с) + реасил(1) 1,68 1,60 1,42 1,10 1,45 0,65 0,31

13. Фон + реасил (с) + реасил (2) 1,75 1,77 1,57 1,12 1,55 0,75 0,41

НСР 05, т 0,15 0,26 0,23 0,14 0,10

Примечания: с - обработка семян перед посевом; 1,2- одно - или двукратное опрыскива-

ние вегетирующих растений соответствующими препаратами.

Сбор масла. В среднем за четыре года исследований внесение минеральных удобрений Ы40Р30 и применение регуляторов роста оказало незначительное влияние на процентное содержание жира в ядре и лузжистость семян подсолнечника. Но, благодаря большему количеству семян, выход растительного масла с единицы площади возрастал.

Обработка семенного материала регуляторами роста увеличивала выход масла с единицы площади по отношению к фону: вариант 3 - 6,7% (622 кг/га), вариант 8 - 22,5% (714 кг/га), вариант 11 - 25,6% (732 кг/га). Увеличение кратности обработок вегетирующих растений регуляторами роста растений положительно сказалось на сборе масла.

Экономическая эффективность. Увеличение урожая приводило к повышению условно-чистого дохода на 42,3-107 %. Это положительно сказывалось на уровне рентабельности (табл. 7). По сравнению с контролем применение минеральных удобрений уровень рентабельности практически не изменился. Но при этом внесение Ы40Р30 позволило на каждый килограмм удобрений получить дополнительно 4,9 кг маслосемян. Обработка семян регуляторами роста повысила окупаемость 1 кг удобрений на 27% (вариант 3), 76% (вариант 8) и 90% (вариант 11).

На вариантах с однократным внесением гумата калия-натрия по веге-тирующим растениям окупаемость 1 кг удобрений составила 8,4 кг (72%) и 9,6 кг (96%) маслосемян (варианты 6; 9). Использование реасила универсал по аналогичной схеме (варианты 4; 12) позволило получить на 1 кг д.в. удобрений 8,4 и 9,3 кг маслосемян.

Условно - чистый доход на вариантах, где применялись обработка семян и однократное опрыскивание растений этот показатель составлял при использовании г-умата калия-натрия с микроэлементами (вариант 9) - 21220 руб./га и реасила универсал (вариант 12) - 20800 руб./га. Максимальных значений условно-чистый доход достигал при трехкратном использовании изучаемых препаратов. На этих же вариантах был отмечен и самый высокий

уровень рентабельности. На варианте 10 он составил 413%. Несколько ниже показатели рентабельности были на вариантах 11 - 410% и 13 - 409%.

Таблица 7

Экономическая эффективность применения минеральных удобрений и регуляторов роста при возделывании подсолнечника Саратовский 20

в ценах 2010 г. (среднее за 2007-2010 гг.)

Варианты Стоимость валовой продукции, руб./га Затрата, руб./га Условно-чистый доход, руб./га Затраты на1 тн. продукции, руб. Рентабельность, % Окупаемость 1 кг Д.В. удобрений семенами

кг %

1.Контроль (без удобрений и обработок) 14400 3572 10828 4465 304 - -

2. Ы40Р30 (фон) 20520 5112 15408 4484 302 4,9 100

3. Фон + альбит (с) 22140 5117 17023 4311 333 6,2 127

4. Фон + альбит (с) + реасил (1) 25020 5302 19718 3814 372 8,4 172

5. Фон + альбит (с) + реасил (2) 26280 5487 20793 3758 379 9,4 192

6. Фон + альбит (с) + гумат(1) 25020 5242 19778 3771 377 8,4 172

7. Фон + альбит (с) + гумат (2) 26100 5367 20733 3701 386 9,3 190

8. Фон + гумат (с) 25200 5115 20085 3654 393 8,6 176

9. Фон + гумат (с) + гумат (1) 26460 5240 21220 3565 405 9,6 196

10. Фон + гумат (с) + гумат (2) 27540 5365 22175 3507 413 10,4 213

11. Фон + реасил(с) 26100 5115 20985 3528 410 9,3 190

12. Фон + реасил (с) + реасил (1) 26100 530 20800 3655 393 9,3 190

13. Фон + реасил (с) + реасил (2) 27900 5485 22415 3539 409 10,7 219

Примечания: с - обработка семян перед посевом; 1,2- одно - или двукратное опрыскивание вегетирующих растений соответствующими препарагами.

выводы

1. На черноземе южном Саратовского Правобережья, имеющих среднюю обеспеченность азотом и фосфором, внесение Ы40Р30 повысило урожай семян подсолнечника Саратовский 20 в среднем за четыре года на 0,34 т/га. Посев на удобренном фоне семян, обработанных препаратами альбит, гумат калия-натрия с микроэлементами и реасил универсал увеличил сбор маслосемян соответственно на 0,09; 0,26; и 0,31 т/га.

2. Максимальные прибавки урожая семян подсолнечника были получены при совместном использовании азотно-фосфорных удобрений и регуляторов роста растений для предпосевной обработки семян и последующего двукратного опрыскивания вегетирующих растений. Применение по такой схеме гумата калия-натрия с микроэлементами дало прибавку урожая в среднем за четыре года 0,73 т/га, реасила универсал - 0,75 т/га.

3. Максимальные показатели условно-чистого дохода (22415 и 22175 руб./га в среднем за четыре года) получены на вариантах, где на фоне минеральных удобрений ШОРЗО высевали семена, обработанные растворами гумата калия-натрия с микроэлементами или реасила универсал и производили двукратные обработки вегетирующих растений этими же препаратами.

4. При совместном применении азотно-фосфорных удобрений и регуляторов роста растений увеличился выход масла с единицы площади. Использование гумата калия-натрия с микроэлементами позволило получить в среднем за четыре года 772 кг/га растительного масла, а реасила универсал - 789 кг/га. Это выше контроля соответственно на 376 и 393 кг/га.

5. Содержание в слое почвы 0-40 см нитратного азота, обменного аммония и доступного для растений фосфора повышалось при внесении минеральных азотно-фосфорных удобрений. На запасы обменного калия в черноземе южном минеральные удобрения влияния не оказали.

Изучаемые регуляторы роста растений гумат калия-натрия с микроэлементами и реасил универсал на агрохимические свойства почвы влияния не оказали.

6. Минеральные удобрения и регуляторы роста во все годы исследований положительно влияли на рост и развитие растений подсолнечника, что проявлялось в увеличении накопления сухой надземной биомассы. Преимущество удобренных растений в развитии отмечалось уже в фазу 3-5 пар настоящих листьев. Максимальное количество биомассы накапливалось при обработке семян изучаемыми препаратами и двукратным опрыскивании вегетирующих растений (гумат калия-натрия с микроэлементами -5650 кг/га; реасил универсал - 5800 кг/га).

7. Совместное применение минеральных удобрений и регуляторов роста растений увеличивало содержание хлорофилла и каротиноидов в листьях подсолнечника. В фазу цветения они также снижали скорость водоотдачи в среднем на 11-14%. Гумат калия-натрия с микроэлементами и реасил универсал на указанные физиологические процессы оказывали равноценное влияние.

8. Растения подсолнечника, возделываемые с использованием азотно-фосфорных удобрений и регуляторов роста, больше содержали азота, фосфора, калия, как в вегетативных органах, так и в семенах. Различия между разноудобренными растениями стали проявляться в фазу 3-5 пар настоящих листьев и сохранились до полного созревания семян.

9. Минеральные удобрения и регуляторы роста растений увеличивали вынос из почвы азота, фосфора, калия. Превышение над контролем составило соответственно 97,0; 96,0 и 102,5%. На размер выноса элементов питания гумат калия-натрия с микроэлементами и реасил универсал оказали равнозначное влияние.

10. На 1 т семян и соответствующее количество вегетативной массы неудобренные растения подсолнечника расходовали 37,2 кг азота, 16,0 кг фосфора, 64,8 кг калия. Применение азотно-фосфорных удобрений совме-

стно с гуматом калия-натрия с микроэлементами и реасилом универсал изменили данные показатели в пределах 0,6-3,0%.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

Для получения 1,53-1,55 т/га семян подсолнечника Саратовский 20 при его возделывании на черноземе южном Саратовского Правобережья рекомендуется: на почвах со средним содержанием доступных форм азота и фосфора вносить под основную обработку Ж0Р30, высевать на этом фоне семена, обработанные перед посевом раствором гумата калия-натрия с микроэлементами или реасила универсал (0,25 л/т +10 л воды) и производить две обработки по вегетирующим растениям в фазы 3-5 пары настоящих листьев и при массовом появлении бутонов (0,5 л/га для каждой обработки).

СПИСОКРАКОТ ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ В изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ:

1. Корсаков К.В. Результаты испытаний гумата калия-натрия с микроэлементами в Поволжье / К.В. Корсаков, Г.А Фомичёв, Т.С. Гатаулин // Труды Кубанского ГАУ: Энтузиасты аграрной науки. - Краснодар, 2009, вып. 9, С. 52-53. (п.л.: общее - 0,2, авторских - 0,1).

2. Пронько В.В. Влияние гуминовых удобрений на прорастание семян / В.В. Пронько, К.В. Корсаков, Г.А. Фомичёв, Т.С. Гатаулин. // Труды Кубанского ГАУ: Энтузиасты аграрной науки. - Краснодар, 2009, вып. 10, С.356-359 (пл.: общее - 0,3, авторских - 0,2).

3. Фомичёв Г.А. Влияние минеральных удобрений и регуляторов роста на потребление элементов питания и урожай подсолнечника на черноземах южных Поволжья / Г.А. Фомичёв, К.В. Корсаков, В.В. Пронько // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова, 2011, №5, С.37-39 (п.л.: общее - 0,6, авторских - 0,4).

В прочих изданиях:

4. Пронько В.В. Влияние регуляторов роста на полевую всхожесть семян зерновых, кормовых и технических культур / В.В. Пронько, К.В. Корсаков, Г.А. Фомичёв // Материалы международной научно-практической конференции «Вавиловские чтения - 2010».- Саратов: Изд-во КУБИК, 2010,- Т.1. С.142 (п.л.: общее - 0,25, авторских - 0,1).

5. Пронько В.В. Влияние регуляторов роста на посевные качества семян зернобобовых и технических культур / В.В. Пронько, К.В. Корсаков, Г.А. Фомичёв // Материалы международной научно-практической конференции «Вавиловские чтения - 2010»,- Саратов: Изд-во КУБИК, 2010,- Т.1. С.143 (п.л.: общее - 0,25, авторских - 0,1).

6. Фомичёв Г.А. Применение гуминовых удобрений и регуляторов роста на подсолнечнике в степном Поволжье / Г.А. Фомичёв // Материалы 6-й международной конференции молодых ученых и специалистов «Инновационные направления исследований в селекции и технологии возделывания масличных культур». - Краснодар, 2011, С. 340-344 (пл.: общее - 0,5, авторских - 0,5).

Подписано в печать 30.05.2011 Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Гарнитура Times. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100. Заказ 186/2011

Типография ОООп «Орион» 410031, г. Саратов, ул. Московская, 62 тел.:(8452)23-60-18

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Фомичёв, Григорий Александрович

Введение.

Глава 1 История вопроса.

Глава 2 Условия и методика проведения опытов.

2.1. Климат и погодные условия.

2.2. Почвы.

2.3. Методика постановки опытов и проведения наблюдений и исследований.

2.4. Агротехника на опытном участке.

Глава 3 Влияние минеральных удобрений и регуляторов роста растений на агрохимические свойства почвы.

3.1. Минеральные соединения азота.

3.2. Запасы доступных для растений соединений фосфора

3.3. Содержание обменного калия.

Глава 4 Влияние минеральных удобрений и регуляторов роста на рост и развитие растений подсолнечника.

4.1. Лабораторная и полевая всхожесть семян подсолнечника.

4.2. Прохождение фенологических фаз.

4.3. Содержание пигментов в листьях растений.

4.4. Водоудерживающая способность листьев.

4.5. Прирост сухой надземной массы.

Глава 5 Потребление и вынос элементов питания растениями подсолнечника.

5.1. Химический состав растений.

5.2. Вынос элементов питания с основной и побочной продукцией.

5.3. Потребление элементов питания на единицу урожая.

Глава 6 Влияние минеральных удобрений и регуляторов роста на урожай и качество семян подсолнечника.

6.1. Урожай семян.

6.2. Качество маслосемян.

Глава 7 Экономическая эффективность применения удобрений и регуляторов роста на подсолнечнике.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Влияние удобрений и регуляторов роста на урожайность подсолнечника на черноземе южном степного Поволжья"

Актуальность темы. В Поволжье (как и в целом по Российской Федерации) посевные площади под подсолнечником в последние годы значительно увеличились. Однако, во многих регионах продуктивность этой ценной масличной культуры остается крайне низкой. Так, в Саратовской области среднеобластной показатель урожайности подсолнечника за последние 10 лет редко превышал уровень в 0,5 — 0,7 т/га.

Рост продуктивности подсолнечника возможен на основе рационального использования минеральных удобрений, пестицидов и других химических средств, среди которых в последнее время большое распространение получают регуляторы роста растений.

Высокая эффективность регуляторов роста установлена в опытах с рисом (Шеуджен А.Х., 2007), зерновыми (Корсаков К.В., 2009) и овощными культурами (Шаповал O.A., 2010). Однако, разобщенность и недостаточное количество исследований в разрезе почвенно-климатических зон, различия в методологических подходах при постановке опытов пока еще не позволяют считать проблему регуляторов роста полностью решенной. В частности, в научной литературе практически отсутствуют сведения об отзывчивости подсолнечника на современные регуляторы роста растений.

Слабая изученность данной темы послужила основой для выбора направления исследования и составления схемы опыта. .

Цель исследований: изучить на южных черноземах Поволжья влияние совместного применения минеральных удобрений и регуляторов роста нового поколения на урожай семян подсолнечника и его качество.

Задачи исследований: - изучить влияние азотно-фосфорных удобрений и препаратов альбит, гумат калия-натрия с микроэлементами и реасила универсал на агрохимические свойства почвы в посевах подсолнечника;

- определить влияние минеральных удобрений и регуляторов роста на рост и развитие растений подсолнечника;

-установить размер выноса питательных веществ растениями подсолнечника при использовании минеральных удобрений и регуляторов роста;

- выявить влияние совместного применения минеральных удобрений и регуляторов роста на урожай семян подсолнечника и его качество;

- дать экономическую оценку изучаемым агроприемам.

Научная новизна. Впервые на южных черноземах Поволжья изучена и доказана возможность совместного применения азотно-фосфорных удобрений и регуляторов роста при возделывании подсолнечника. Установлено, что гумат калия-натрия с микроэлементами, получаемый при экстрагировании бурых углей и реасил универсал, полученный путем химического синтеза, оказывают равноценное влияние на рост, развитие растений и урожай семян подсолнечника. Выявлен наиболее эффективный прием использования регуляторов роста на подсолнечнике (предпосевная обработка семян и последующее двукратное опрыскивание вегетирующих растений). Определены размеры выноса и потребления на единицу урожая семян и соответствующее количество побочной продукции азота, фосфора, калия при использовании регуляторов роста. Установлено положительное влияние регуляторов роста на выход растительного масла с единицы площади.

Практическая значимость. Совместное использование на южных черноземах Поволжья минеральных удобрений И40Р30 и регуляторов роста гумат калия - натрия с микроэлементами и реасил универсал повышает урожай семян подсолнечника соответственно на 0,73 и 0,75 т/га. Это обеспечивает получение в денежном выражении в ценах 2010 года соответственно22175 и 22415 руб/га условно-чистого дохода. Основные положения, выносимые на защиту:

- совместное применение азотно-фосфорных удобрений и регуляторов роста усиливает рост растений и повышает урожай семян подсолнечника;

- регуляторы роста гумат калия-натрия с микроэлементами и реасил универсал оказывают равноценное влияние на рост и развитие растений подсолнечника и урожай семян.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на ежегодных научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов СГАУ им. Н.И.Вавилова (Саратов 2008-2010гг.), международных научно-практических конференциях «Вавиловские чтения -2009» и «Вавиловские чтения - 2010» (Саратов, 2009,2010), международной конференции, посвященной юбилею профессора П.В.Носова (Краснодар, 2009), 6-й конференции молодых ученых и специалистов ВНИИМК (Краснодар, 2011).

Материалы диссертации использовались для подготовки практических рекомендаций специалистам сельского хозяйства по возделыванию подсолнечника (Саратов, 2010).

Реализация результатов исследований. Применение регуляторов роста осуществлялось в 2007-2010гг. на полях КФХ «Аграрий» Саратовского района Саратовской области на общей площади 89,6га. Прибавка урожая составила 0,63 т/га семян.

Публикации. Результаты исследований опубликованы в шести научных работах, в т.ч. две - в изданиях, рекомендованных Перечнем ВАК РФ.