Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние удобрений на продуктивность новых сортов основных зерновых культур в полупустынной зоне Республики Калмыкия - Хальмг Тангч

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Влияние удобрений на продуктивность новых сортов основных зерновых культур в полупустынной зоне Республики Калмыкия - Хальмг Тангч"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК

ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ УДОБРЕНИЙ И АГРОПОЧВОВЕДЕНИЯ ИМЕНИ Д. Н. ПРЯНИШНИКОВА

РГЕ и

На правах рукописи

КУШЛЫНОВА Тамара Минихановна

УДК 631.82:631.524.84:631.526.32:633.1(471.631)

ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИИ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ НОВЫХ СОРТОВ ОСНОВНЫХ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР В ПОЛУПУСТЫННОЙ ЗОНЕ РЕСПУБЛИКИ КАЛМЫКИЯ - ХАЛЬМГ ТАЯГЧ

Специальность 06.01.04 — агрохимия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва — 1994

Диссертационная работа выполнена в Калмыцком научно-исследо-т вательском институте мясного скотоводства, в отделе земледелия. Научный руководитель - кандидат сельскохозяйственных наук

Д.М.АНИКСТ

Официальные оппоненты - доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Л.М.ДЕРЖАВИН - кандидат сельскохозяйственных наук Г.И.ВАУЛИНА

Ведущее предприятие: Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Юго-Востока, НПО Элита Поволжья

Защита диссертации состоится »гз« ¿/¿-о1994 г.

//

в -/V часов на заседании Специализированного совета Д.020.09.01 во Всероссийском научно-исследовательском институте удобрений и агропочвоведения им. Д.Н.Прянишникова по адресу: 127550, г. Москва, ул. Прянишникова, 31. ВИУА

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВИУА

Автореферат разослан " < " 1994 г.

Ученый секретарь Специализированного совета, доктор сельскохозяйственных наук Л.П.ВОЛЛЕЙДТ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА. РАБОТЫ

Актуальность. В структуре посевных площадей Калмыкии на долю зерновых культур, основными из которых являются озимая пшеница и яровой ячмень, приходится 42$ пашни. Расширенное производство зерна невозможно без рационального применения минеральных удобрений, поскольку в условиях республики они на 10-20% определяют возможный прирост урожая.

С целью повышения отдачи от удобрений необходимо изучить локальные способы их размещения под озимую пшеницу. Требует выяснения вопрос дробного внесения азота под эту культуру, влияния обработки семян хлорхолинхлоридом на рост растений озимой пшеницы, их перезимовку и засухоустойчивость.

В республике необходимо целенаправленное создание систем удобрения не для культуры вообще, а для конкретных сортов озимой пшеницу и ярового ячменя. Это позволит наиболее рационально применять минеральные удобрения, обеспечит повышение почвенного -плодородия и охрану окружающей среды.

Цель и задачи исследований. I. Установить влияние доз и соотношений минеральных удобрений и способов их внесения на урожай и качество новых сортов озимой пшеницы и ярового ячменя. 2. Определить действие поздней некорневой подкормки азотом на качество зерна различных сортов озимой пшеницы. 3. Изучить влияние ретарданта хлорхолинхлорида и удобрений на зимостойкость озимой пшеницы. 4. Установить зависимость степени перезимовки озимой пшеницы от содержания Сахаров в узлах кущения, а также валовых значений азота, фосфора, калия в растениях. 5. Определить влияние доз и соотношений элементов в удобрении на динамику пищевого и водного режимов почвы. 6. Установить вынос питательных веществ с урожаем новых сортов озимой пшеницы и ярового ячменя. 7. Уточнить

тест тканевой диагностики. 8. Определить экономическую эффективность применения минеральных удобрений.

Научная новизна. Получены сведения, необходимые для рационального использования удобрений под ведущие зерновые культуры: установлен положительное влияние удобрений и локального способа их внесения на урожай новых сортов озимой пшеницы, показано позитивное действие дробного внесения азота; определено влияние обработки семян хлорхолинхлоридом на глубину залегания узла кущения сортов озимой пшеницы; показаны закономерности накопления и расхода Сахаров в узлах кущения растений в зависимости от действия удобрений и хлорхолинхлорида; получены данные о влиянии различных доз и соотношений удобрений на урожай и качество новых сортов ярового ячменя; а также сведения о затратах азота, фосфора и калия на формирование I ц зерна с соответствующим количеством соломы для новых сортов зерновых культур.

Практическая ценность. Рациональное применение удобрений с учетом сортовых особенностей зерновых культур позволит добиться такого повышения урожая, при котором окупаемость туков прибавкой и качество продукции будут приближаться к оптимальным для условий, Калмыкии.

Выявление агрохимически перспективного сорта, корректировка доз удобрений под данный сорт с учетом сведений о выносе элементов питания приведет к экономии минеральных удобрений.

Апробация работы и публикации. Результаты исследований прошли производственную проверку в экспериментальном хозяйстве

книимс.

По теме диссертации опубликовано 4 научные статьи.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 173 страницах машинописного текста, содержит 38 таблиц, 3 рисунка.

Включает разделы: введение, обзор литературы, экспериментальную часть, выводы, предложения производству, список использованной литературы (224 наименования, в том числе 21 иностранных) и приложения (II таблиц).

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА. ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования выполнены в 1987-1990 гг. на опытном поле Калмыцкого НИИ мясного скотоводства, расположенного на территории экспериментального хозяйства института (пос. Верхний Яшкуль).

Почва опытного участка светлокаштановая, тяжелосуглинистая слабосолонцеватая (табл. I).

Таблица I

Агрохимическая характеристика почвы (1987-1990 гг.)

~г

Общее содержание, % Содержание, мг/кг почвы

íí-.Wg №-Ш4 Р2°5 I К2°

№ Р

(по Мачигину)

Слой почвы, см

рН

солев.

Гумус,

а) перед закладкой опыта с озимой пшеницей 0-20 6,7 1,66 0,106 0,092 36,0 3,8 28,3 406

20-40 7,3 1,27 0,СЭВ 0,1С6 20,2 2,7 9,3 279

б) перед закладкой опыта с яровым ячменем

0-20 6,8 1,74 0,108 0,105 12,0 4,5 28,0 -400

20-40 7,4 1,27 0,089 0,118 12,6 4,7 8,3 233

В пахотном слое почвы содержится соответственно 4,6-4,9 мг и 0,18-0,24 мг-экв на 100 г почвы легкогидролизуемого азота и обменного натрия. Сумма поглощенных оснований составляет 21,7-23,£ мг-экв на 100 г почвы.

Среднегодовое количество осадков в зоне 315 мм. Среднегодо-

вая температура воздуха +8,6°С.

В опыте I изучали действие удобрений и хлорхолинхлорида на озимую пшеницу по схеме: I. Контроль (без удобрений). 2. подкормка весной (прикорневая). 3. Р^ локально с использованием "башкирского* сошника. 4. Р^ локально + весной в подкормку. 5. Рвд локально + весной в подкормку + обработка семян хлор-холинхлоридом (препарат ТУР). 6. Р^ локально + £до весной в подкормку + в фазу колошения. 7. Р^дК-^ локально +' весной в подкормку.

Испытывалиеь новые полукарлиновые сорта озимой пшеницы Донская интенсивная и Зерноградна 6, стандартом служил высокорослый сорт Одесская 51. Предшественник в опыте - чистый пар.

В опыте 2 изучали влияние доз и соотношений удобрений на урожай и качество новых сортов ярового ячменя Одесский III и Простор (Зерноградский 244) по схеме: 1. Контроль (без удобрений). 2. Р10 в рядки. 3. №*з0. 4. Р60. 5. %оР6(). 6. %)Рдо. ''•%С)Р60К30-Предшественник в опыте - озимая пшеница. Удобрения под предшественник не вносили.

Агротехника - общепринятая для центральной зоны республики. Весеннюю .прикорневую подкормку азотом проводили при наступлении физической спелости почвы с использованием дисковых сеялок СЗ-3,6 на глубину 3-4 см, некорневую - в фазу колошения растений на основе тканевой диагностики с использованием прибора ОП-2. Фосфэрные и калийные удобрения под озимую пшениц/ вносили локально наклонными лентами под углом 40-50° к поверхности поля при ширине лент 19-22 см (по налслону) и расстоянии между лентами 2223 см с. использованием "башкирского" сошника и сеялки СЗС-2,1. Семена обрабатывали хлорхолинхлоридом (препаратом ТУР) за 5 дней до посева из расчета 4,8 кг препарата на I т семян.

Под яровой ячмень удобрения вносили под основную обработку почвы (кроме варианта 2).

Использовали аммиачную селитру, мочевину, двойной гранулированный суперфосфат и калийную соль смешанную. Повторность в опы-

р о

те 4-х кратная, общая площадь делянки - 200 м , учетная - 106 м .

Учеты, наблюдения и анализы проводились согласно существующим методикам и ГОСТам.

В почве определены следующие показатели: гумус - по Тюрину в модификации Симакова; общий азот - по Къельдалю; щелочно-гид-ролизуемый азот - по Корнфилру; общий фосфор - по Шерману; подвижные Р205 и KgO - по Мачигину; №-№0д - фотоколориметрически (метод ЦИНАО); - с использованием реактива Несслера; ем-

кость поглощения - по Бобко-Аскинази-Алешину в модификации ЦИНАО; обменный натрий - пламенно-фотометрическим методом в ацетатно-аммонийной вытяжке.

В растительных образцах определяли: общий азот - по Къельдалю; белковый азот - по Барнштейну; фосфор - фотоколориметрически; калий - методом пламенной фотометрии; сахара - методом Бертрана.

Урожай озимой пшеницы в Калмыкии в сильной степени зависит от условий перезимовки.

Агроклиматические факторы 1987 года неблагоприятно сказались на росте и развитии озимой пшеницы. Средняя температура года была на 1,1° ниже нормы, крайне засушливая осень и холодная затяжная зима вызвали гибель 70-90% растений. Влажная весна благоприятствовала росту и развитию ярового ячменя.

Условия 1988 года были благоприятными для развития озимой пшеницы. Среднегодовая температура близка к обычной, сумма осадков на 42 мм превысила норму. Крайне засушливая весна резко сни-

зила урожайность ярового ячменя.

1989 год был очень благоприятным. Температура воздуха выше обычной на 2,1°С,количество осадков близко к норме,причем в мае их выпало в 3,2 раза больше среднемаог.олетнего значения.. Это положительно сказалось на урсжйности зерновых.

Условия 1С?С года также очень благоприятны. Средняя температура года на 1,6°С выше обычной, сумма осадков на 79 мм превысила норму, за весну их выпало в 1,4 раза больше обычного. Это способствовало получению высокого урожая озимой пшеницы и ярового ячменя.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЩОВ/ШИЙ

I. Действие минеральных удобрений на продуктивность новых сортов озимой пшеницы

В слое 0-40 см черного пара перед посевом озимой пшеницы накапливается 150,1 кг/га подвижного минерального азота, в том числе 134,3 кг/га нитратного (28,1 иг/иг почвы). Запасы продуктивной влаги пахотного слоя составляют 22,9-24,1 мм, метрового- 114,7118,2 мм.

За период зимнего покоя растений количество нитратной формы азота в слое 0-40 см уменьшилось на 0,9-4,1. Подкормка азотом весной (®3q) повышала содержание MQg в указанном слое почвы на 2,8- 4,5 мг/кг.

Фосфорное удобрение (Pgg) улучшало фосфатный режим почвы. В начале весенней вегетации растений пахотный слой удобреннной фосфором почвы содержал на 8,3-15,3 иг/кг подвижного фосфора больше, чей почва контроля. К моменту полной спелости растений в почве (слой 0-20 см) имелось 32,0-37,7 мг/кг PgO^.

Калийное удобрение (Hgg) практически не оказывало влияния

на уровень содержания обменного калия в почве.

Содержание азота в растениях озимой пшеницы осенью было ниже оптимального - 3,05-3,53$; фосфора и калия - оптимальное: 0,891,17 и 4,27-5,26% соответственно. В удобренных растениях содержание основных элементов питания былб вше, чем в контрольных: 'азота - на 0,10-0,40%, фосфора - на 0,12-0,29, калия - на 0,04-0,49$.

В течение зимнего периода количество общего азота в контрольных растениях полукарликовых сортов уменьшалось, а на фоне фо-сфорно-калийннх удобрений - возрастало на 0,09-0,54$. У высокорослого сорта уровень азота в вегетативной массе увеличивался во всех растениях, но в большей степени у получивших удобрения. В начале весенней вегетации в растениях изучаемых сортов содержалось 4,63-5,01% азота. На фоне только фосфорного удобрения отмечен более низкий уровень азота в растениях, чем на контроле.

Концентрация фосфора и калия в вегетативной массе за период зимнего покоя снижалась на 0,02-0,30$ и 0,9-1,21% соответственно, причем в большей степени на контроле. Преимущественное содержание основных элементов питания в растениях, получивших удобрение, сохранялось в течение всей вегетации. Концентрация фосфора и калия в вегетативной массе Донской интенсивной на фоне удобрений возрастала в большей степени, чем у сравниваемых сортов.

Результаты тканевой диагностики в фазы кущение-колошение показали высокий балл обеспеченности озимой пшеницы азотом (5,86,0 по 6-ти балльной шкале). Обеспеченность контрольных растений фосфором в фазу кущения была низкой: 2,6-2,9 (по 5-ти балльной шкале), удобренных фосфором - средней и повышенной - 3,7-4,2.

Удобрения увеличивали полноту использования влаги из почвы, в большей степени из более глубоких слоев (50-100 см). На фоне удобрений коэффициент водопотребления нового полукарликового со-

рта Донская интенсивная снижался на 8,9-14,2$, высокорослого сорта изменялся незначительно (на 0,4-1,1%).причем уменьшение наблюдалось только при внесении полного удобрения.

Урожай озимой пшеницы зависел от вносимых удобрений, сортовых особенностей, а также агроклиматических условий конкретного года исследований (табл.2).

Таблица 2

Действие минеральных удобрений на урожай сортов озимой пшеницы, ц/га

1—-----——_—---------------______----—___----

I Урожай по вариантам , Действие

1 и д р ( \ \ Ьез ! удоб-! №чп рений| 30 ! !.....1 Г60! { %орбо|№з° ш фоне| ! \ о ! Р60 ! Р60 0 на фоне|К^ на | №30 рЗО^бО

Донская интенсивная

1988 32,9 33,4 37,5 40,3 0,5 2,8 4,6 6,9 -1,5

1989 53,5 54,9 58,3 57,3 1,4 -1,0 4,8 2,4 -0,5

1990 51,8 56,9 58,3 59,4 5,1 1,1 6,5 2,5 -0,4

среднее 46,1 48,4 51,4 52,3 2,3 1,0 5,3 3,9 -0,8

Зерноградка 6

1988 35,7 36,2 37,7 35,3 0,5 -2,4 2,0 -0,9 -1,7

1989 46,6 46,9 49,4 48,2 0,3 -1,2 2,8 1,3, 1,1

1990 53,0 54,2 57,4 57,6 1,2 0,2 4,4 3,4 -1,8

среднее 45,1 45,8 48,2 47,0 • 0,7 -1,1 3,1 1,3 -0,8

Одесская 51

1988 32,8 35,6 36,5 36,4 2,8 -0,1 3,7 0,8 1,0

1989 50,2 50,4 51,8 51,0 0,2 -0,8 1,6 0,6 -0,1

1990 48,7 54,8 50,5 54,6 6,1 4,1 1,8 -0,2 2,5

среднее 43,9 46,9 46,3 47,3 3,0 1,1 2,4 0,4 1,1

Среднее по с.ътам

1988- 45,0 47,0 48,6 48,9 2,0 0,3 3,6 1,9 -0,2

1990

нср05 , ц/га: 1988-2,2; 1989-3,0; 1990- 2,5

Известно,что на светло-каштановых почвах при посеве озимой пшеницы по пару действуют преимущественно фосфорные удобрения.Один фосфор максимально увеличивал урожай полукарликовых сортов- на 3,15,3 ц/га; азот- продуктивность высокорослого сорта- на 3,0 ц/га. Наиболее пластичным и отзывчивым на удобрения оказался сорт Донская интенсивная: полученные прибавки урожаев этого сорта, за исключением варианта ^д в корневую подкормку,максимальны в опыте.Достоверно (на 3,9 ц/га) увеличивала урожай данного сорта доза фосфора (Рзд) на фоне №до•

Калийный компонент в удобрении не влиял на величину урожая новых сортов,но достоверно повышал урожай сортостандарта в 1990 году.

Действие одного азота сказалось в большей степени на качестве урожая Донской интенсивной (табл.3), повышая содержание бел-

Таблица 3

Действие минеральных удобрений на содержание белка в зерне озимой пшеницы (1968-1990 гг.)

Сорт ¡Донская ! Зерноградка б| Одесская 51} В среднем

¡интенсивная !_ _|_ } по сортам

¡"5 ГВыходТ 7 ГВыход # !ьыход| % ! Выход Вариант *£„„„!белка,!*„„„„ !бедка, ¡белка;белка¡белка,

|белка!кг/га !белка !кг/га !белка !кг/га! !кг/га

Без

удобрений 13,6 62? 13,9 628 13,6 598 13,7 618

№30 15,2 731 14,2 649 14,6 680 14,7 687

Р60 14,1 725 14,0 675 14,4 667 14,2 689

№30Р60 14,2 744 14,9 702 14,9 706 14,7 717

№30Р60+ №30

в колошение 15,1 761 15,8 728 15,7 733 15,5 741

№30Р60К30 14,3 738 15,4 713 14,2 689 14,6 713

ка на 1,6%, сбор белка - на 104 кг/га. Фосфорное удобрение в чистом виде увеличивало количество белка в зерне сортов на 0,10,8%. Максимальный сбор белка отмечен у всех сортов на фоне азот-но-фосфориого удобрения: на 74-117 кг/га выше контролй. Некорневая подкормка азотом не влияла на величину урожая, но повышала белковость на 0,8-0,9%, увеличивала сбор белка на 17-27 кг/га по отношению к фону ^о^бО'

2. Действие удобрений и хлорхолинхлорида на процесс накопления и расход Сахаров

В узлах кущения растений в среднем накапливалось 20,9-25,6% Сахаров, в менее благоприятных условиях осени 16,6-21,0%, в более - 28,1-36,6%. Удобрения увеличивали количество Сахаров на 0,4-1,9% в растениях Донской интенсивной и Одесской 51 (табл. 4).

Таблица 4

Содержание Сахаров в узлах кущения озимой пшеницы, в % на абсолютно-сухое вещество (1988-1990 гг.)

1-

¡Перед уходом в ! зиму

¡Донская\ 0 сивная |ская 01

Вариант

ПеК;ГМ 'Процент сохраН'

весенней вегетации

! ности Сахаров

Донская о Донская 0 с_ интен- „^5с51 ; интен-с^!с51 ¡сивная ская ох сивная ская ох

Без удобрений Р60

23,9 20,9 25,6 22,4 Рап + обработка

ои * ой О ОО

семян ТУРом

Р60%0

25,8 22,8

15,7 17,0

17,7 17,3

11,2 16,2

15.4

16.5

62,9 67,8

72,2 69,7

53,6 72^3

69,1 72,4

Ранней весной в узлах кущения контрольных растений в зависимости от сорта содержалось 11,2-15,7% Сахаров, сохранялось по