Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА ПРОСА НА ЧЕРНОЗЕМЕ ОБЫКНОВЕННОМ В РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА ПРОСА НА ЧЕРНОЗЕМЕ ОБЫКНОВЕННОМ В РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ"



Юрив Максим Николаевич

ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА ПРОСА НА ЧЕРНОЗЕМЕ ОБЫКНОВЕННОМ В РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

06.01.04 - агрохимия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

п. Персиановский 2004

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Донской государственный аграрный университет

Научный руководитель: кандидат сельскохозяйственных наук,

профессор

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Стеновой Владимир Иванович

кандидат сельскохозяйственных наук, Батахов Андрей Анатольевич

Ведущее предприятие: ГУП государственный центр агрохимической службы

«Ростовский».

Защита состоится 18 июня 2004 г, в «12» часов на заседании диссертационного совета К 220.028.01 при Донском государственном аграрном университете по адресу: 346493, п. Персиаковский, Донской госагроукиверситет, факс-8-86360-3-64-50

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Донского госагроу н нверситета

Автореферат разослан

2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат с.-х. наук, доиент

Ефремов В.А.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Просо — одна из основных в нашей стране крупяных культур. Из него получают пшено, которое по вкусовым качествам и пищевым достоинствам занимает среди круп одно из первых мест. По содержанию крахмала пшено не уступает другим крупам, а белка в нем больше, чем в рисовой, ячневой, перловой и гречневой крупах (ГШ. Вавилов, 1986).Важным фактором повышения урожайности проса являются удобрения (В.Г.Минеев и др., 1993). Однако работ по изучению влияния удобрений па просо на Северном Кавказе выполнено очень мало. В условиях Ростовской области удобрение этой культуры практически не изучено. Нет сведений о возможности применения различных методов расчета доз удобрений под просо, не определены параметры оптимальной обеспеченности почвы элементами питания.

В связи с недостатком сведений по этому вопросу, в 1999-2001 гт„ нами были проведены полевые опыты, в которых изучали влияние удобрений на урожайность и качество зерна проса на черноземе обыкновенном.

Цель и задачи исследований. Целью наших исследований являлось: изучение особенностей питания проса и разработка системы удобрений под эту культуру на черноземе обыкновенном в Ростовской области.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- Изучить изменение свойств чернозема обыкновенного при внесении минеральных удобрений под просо.

- Сравнить различные методы определения потребности в удобрениях этой культуры.

- Определить влияние минеральных удобрений на урожайность и качество зерна проса.

- Установить зависимость действия удобрений на продуктивность посевов проса от обеспеченности почвы элементами питания.

- Оценить энергетическую н экономическую эффективность применения под просо различных доз удобрений и их сочетаний.

УМЕ '¿С^'А

Научная новизна проведенных исследований заключается в следующем:

- Изучена динамика обеспеченности почвы элементам» питания и влагой при различной интенсивности применения удобрений.

- Установлены закономерности накопления массы растений, Р1О5, К20 в сухом вешестве в зависимости от режима питания проса.

- Определено влияние отдельных элементов питания, их доз и сочетаний на урожаИностъ и качество зерна проса.

- Установлена зависимость эффекта от азотных удобрений, от содержания в почве нитратного азота и оптимальны(1 уровень обеспеченности почвы подвижным фосфором.

- Дана экономическая и биоэнергетическая опенка эффективности удобрений вносимых под просо и целесообразности применения балансового и комплексного методов расчетов доз удобрений под просо.

Практическая значимость. Разработана система применения минеральных удобрений, рассчитанная на различный уровень экономических возможностей сельскохозяйственных предприятий по приобретению удобрений, обеспечивающая получение урожайности зерна в 3,0-3,5т/га при высоком качестве продукции. Предложен метод расчета доз азотных удобрений по содержанию N-N0) в почве перед посевом проса и оптимальные параметры содержания подвижного фосфора в почве.

Основные положения, выносимые па защиту:

• Влияние удобрений на динамику водного и пищевого режимов почвы в посевах проса, накопление сухого вешества и элементов питания растениями под влиянием удобрений.

• Влияние удобрений на урожайность проса, качество зерна, вынос элементов питания и баланс их в системе «почва-растение».

• Зависимость эффекта азотных удобрений от обеспеченности почвы нитратным азотом и расчет дозы азотных удобрений на этой основе.

• Экономически целесообразная система применения минеральных удобрений под просо, обеспечивающая максимальную прибавку при высоком качестве зерна.

Лпробашш работы и публикации. Основные результаты исследований ежегодно докладывались на заседании кафедры агрохимии, почвоведения и зашиты растений, опубликованы в 4 научных работах, доложены на научно-практических конференциях в ДонГЛУ (2000-2002г.). и конференции посвященной 50-летию ПГСХЛ.(2001г.).

Публикация результатов исследований. Результаты исследований опубликованы в 4 печатных работах.

Объем к структура диссертации. Диссертация состоит из введения. К глав, выводов и предложений производству. Работа изложена на 152 страницах машинописного текста, включает 14 рисунков, 21 таблицы и 20 приложений. Список литературы включает 188 источников, из которых 10 - иностранных,

2. МЕТОДИКА И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Полевые опыты проводились в фермерском хозяйстве «Феникс» Матвеево* Курганского района Ростовской области в 1999-2001гт. Объектом исследования был районированный сорт зернового проса Мироновское 51. В качестве предшественника проса использовалась озимая пшеница. Повторность опыта четырехкратная, площадьучетиойделянки-50м3 (4чх 12,5м).

В схему опыта включены варианты с определением потребности в удобрениях комплексным методом с использованием нормативных затрат элементов питания, балансовым методом, а так же с дозами удобрений, подобранными на основе литературных данных. Дозы удобрений, рассчитанные балансовым методом в 1999, 2000, 2001 гг. составили соответственно: М^оР^К^;

Хм-РидК^о. комплексным методом на основе нормативных затрат элементов питания: Х^Р^К^; »-»Р«К»; МэР^К«.

Возможную урожайность проси рассчитывали с использованием средних многолетних данных по количеству осадков за вегетацию по Матвееве-Кургане ко а метеостанции, и запасов продуктивной маги в почве к посеву.

После расчетов планируемая урожайность составила в 1999 году - 2,5 т/га, 2000-2,7т/гаив200] - 3,2 т/га.

При проведении опытов использовались следующие вилы минеральных удобрений: аммиачная селитра (Ы - 34,6% д.в.), двойной гранулированный суперфосфат (Р203 - 46% д.в,), хлористый калий (К20 - 60% д.в.). Внесение удобрений проводилось согласно схеме опыта: под предпосевную культивацию — вручную п при посеве проса сеялкой С3-3,б.

Закладка опытов, наблюдения и учеты в течение вегетации проводились в соответствии с методическими указаниями по проведению полевых исследований с удобрениями (С.В. Шерба, Ф.А. Юдин, 1975; Ф.А. Юдин, 1980). Технология возделывания проса — общепринятая для юны.

Исследования проводились полевым и лабораторным .методами с использованием общепринятых методик: отбор проб почвы - ГОСТ 28168-89; подвижные формы фосфора и калия в ночве по методу Мачигнна- ГОСТ 26205-91; нитратный азот в почве - ГОСТ 26961-Кб; аммонийный азот в почве — ГОСТ26489-85; гумус общий — ГОСТ26213-91; азот в растительных образах ГОСТ 13496.4-84; фосфор в раеттелт.мых образцах - ГОСТ 26651-85; калий в раеппельных образцах — ЦИНЛО. Руководство по анализам кормов. .VI. «Колос», 1982; .масса 1000 семян - ГОСТ 18842-89; экономическую эффективность применения удобрений определяли по Баранову Н.Н. (1964, 1966); биоэнергетическую эффективность применения удобрений определяли ло СфукА.М,, Удалопу А.В. (1998); математическая обработка полученных данных проводились методом дисперсионного и корреляционного а нал то в по Доснехову Б.А. (1985) с использованием ПЭВМ; определение продуктивной влаги в почве по Агафонову Е.В.(1992).

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 3.1. Динамика продуктивной влага под зерновым просо Исследования, проведенные нами, показали, что содержание продуктивной влаги в метровом слое почвы до посева в 1999 году составляло 76мм, в 2<Ю0 — 102мч, 2001 - 157мм, а в среднем за 3 года - 111 мм. (рис.1). Лучшая обеспеченность влагой & 2001 году обусловлена большим увлажнением в осеннее -з ими ни период.

И контроль ИШОРбОКЗО а>!60Р90К.60

Рис. 1. Динамика продуктивной влаги в почве пол просом в среднем за 1999-2001 гг., мм в слое почвы О-100 см

Б 1999 году в период вегетации растений проса количество доступной влаги о почве равномерно снижаюсь и составило в фазу цветения в метровом слое 19.4 мм. Налив и созревание зерна в 1999 году происходили в условиях Солее острого дефицита влаги, чем в 2000. В 2000 году условия увлажнения, складывались благоприятно. После прохождения растениями проса фазы стеблевания произошел резкий спад содержания продуктивной влаги в метровом слос - до 37,4 мм. Но к началу налива зерна оно увеличилось до 43,3 мм, что обусловлено выпадением осадков в августе (49,8 мм). Наиболее резкое уменьшение содержания продуктивной влаги в метровом слое почвы в течение вегетации наблюдалось в 2001 году. Это связано с высокими температурами, и дефицитом осадков в течение вегетации.

В целом вторая половина вегетации проса в первом и третьем голах исследований проходила в условиях дефицита почвенной влаги. Но и в 2000 году влагообес п еченлость была не высокой.

Необходимо отмстить меньшее содержание влаги в почве на вариантах с применением удобрений в сравнении с контролем в течение всего вегетационного периода, во все голы исследований. Разница увеличивалась при повышении лозы удобрений,

3.2. Динамика мниерплыюго азота в почве

Запас нитратного азота в почве перед посевом проса в 2001 с.х. году в слое 060 см был более высоким, чем в другие годы исследований и составлял 111,9 кг/га на контроле. Это обусловлено благоприятными условиями для процесса нитрификации, сложившимися в предшествующий период. В остальные годы исследований он не превышал 72 кг/га. В среднем за 3 года запас N-N03 к посеву составил 82,6 кг/гп (рис.2).

Рис. 2. Динамиканитратного аздтавслое почвы 0-60 см под ггросоч в среднем за3 года, кг,'1 а

В дальнейшем до фазы стеблевания этот показатель уменьшался по сравнению с содержанием нитратного азота при посеве на 10-28 кг/га. После прохождения растениями проса фазы стеблевания наблюдается равномерное снижение содержания нитратного азота, которое продолжалось до полной спелости зерна. На контроле в период выметывание - полная спелость количество нитратного азота в разные годы было в пределах 30,0 — 58,6кг/га.

В целом, применение удобрений способствовало существенному улучшению условий азотного питания растений проса. При внесении N40 содержание нитратного азота в почве повышалось до 120, а - до 140 кг/га. Кривые, отражающие изменения количества нитратного азота, на вариантах с удобрениями и контроле имеют очень сходный, характер. Во втором случае она несколько более пологая в начале вегетации. Это свидетельствует о существенном пополнении запаса нитратного азота в верхних слоях почвы за счет иитрификании в течение иегетанионного периода проса, совпадающего по времени с наиболее теплым периодом года.

33. Фосфатный и калийный режим почвы

В наших исследованиях содержание подвижного фосфора в слое почвы 020 см под просом па контроле (без удобрений) составило в среднем за 3 года 21 мг/кг, с колебаниями от 16,3 в 1999 году до 28,5 в 2000 году (рис. 3). Применение удобрений существенно увеличило обеспеченность почвы этим элементом питания. Наиболее высокое содержание подвижного фосфора в среднем за три года исследований при посеве отмечено на варианте с расчетом доз удобрений балансовым методом -29,1 мг/кг почвы.

В начале вегетации, в период посев- стеблевание хорошо просматривается обшая тенденция некоторого увеличения содержания подвижного фосфора в почве. !>го может быть обусловлено двумя причинами. Во-первых, с усилением процесса нитрификации при подкисленни почвы способствует сдвигу равновесия между разными формами фосфора в сторону Солее подвижных, извлекаемых вытяжкой -1% углекислым аммонием. Во-вторых, слабо развивающееся в начале вегетации

просо мало потребляет и фосфора. Потребление было меньше, чем прирост. На вариантах с применением удобрений этот процесс выражен несколько слабее.

Рис. 3. Динамика пол нижнею фосфора в слпе почвы 0-20 см под просом в среднем за 3 года

С фазы стеблевания начинается процесс снижения обеспеченности почвы подвижным фосфором. Кривая в начале имеет пологий характер, а затем, особенно после цветения становится значительно круче. Кроме значительного роста потребления фосфора растениями здесь сказывается, по-видимому, резкое падение влажности почвы.

Результаты изучения содержания в почве обменного калия на различных вариантах опыта показали, что на контроле пахотный слой почвы во все фаты развития растений проса в 2000 и 2001 гг. и в начале вегетации в 1999 г (320 мг/кг почвы) имел повышенную обеспеченность этим элементом.

К фазе выметывания метелки количество обменного калия уменьшилось в 1,11-1,15 раз по сравнению с первоначальным сроком определения. Снижение содержания калия в почве продолжалось и в дальнейшем

Анализ действия удобрений на содержание обменного каДия в почве оказался достаточно сложным вследствие очень большой изменчивости этого показателя. При сопоставлении данных по всем вариантам за каждый год возникает предположение о том, что положительное влияние на этот показатель дает не столько применение калийных удобрений, сколько азотных и фосфорных.

3.4. Влияние удобрений на формирование вегетативной млеем прося и содержание элементов питании в растениях

Анализ динамики накопления вегетативной массы проса показал, что этог показатель зависит от всей совокупности факторов внешней среды; количества осадков и запаса продуктивной влаги в почве, температурного режима, относительной влажности воздуха и содержания в почве доступных элементов питания на всех этапах вегетации этой культуры.

Применение удобрений способствовало более интенсивному использованию почтенной влаги и приросту вегетативной массы растений проса. Относительно более высокий прирост массы удобрения обеспечили в 1999 и 2001 гг. В первую очередь это связано со слабым действием фосфорных удобрений в 2000 году, точнее с отсутствием положительного эффекта от применения фосфора в дотх выше 20 кг/га. На вариантах с совместным применением азота и фосфора масса растений была такой же, как при использовании одного азота.

Интересно выглядит динамика нарастания вегетативной массы проса в течение вегетации (рис. 4). Данные рисунка полностью подтверждают положение сб очень слабом развитии проса в начальный период.

I -»-кцнггрмь ~И-М40Р60КЗ<> |

Ррс 4. Динамика скопления массы 1-го ро.сгснш проса, г. Среднее зд 3 низ

Масса одного растения в период от стеблевания до выметывания увеличивается более чем в 11 раз. Интенсивное накопление .массы продолжается до

цветения, а затем этот процесс ослабевает. В большей степени это проявляется при недостаточном питании растений. Различия по массе растений, установившиеся х фазе выметывания между вариантами с повышенным уровнем минерального питания и контролем сохранялись до уборки практически без изменений.

Более высокий потенциал растений, сформировавших мощную вегетативную массу позволял обеспечить и получение более высокого урожая зерна проса. Однако в условиях засухи травостой с более развитым листовым аппаратом больше расходовал и влаги на испарение.

Положительное влияние удобрений на содержание питательных всшсств в надземной .массе проса проявлялось уже в начале вегетации. Так, например, в среднем за 3 года на контрольном варианте содержание азота составило 2,66%; фосфора - 0,46% н калия -2,90%. При внесении К^Р^Км содержание X, P^Oj. К20 увеличивалось до 2,91%; 0,53; 3,04%, а при внесении М^Р^Км оно было самым высоким - 2,99%; 0,58%; 3,10% соответственно (табл. 1).

Таблица 1

Влияние удобрений на динамику N, P;Oj, КгО в растениях проса, % на абсолютно сухое вещество в среднем за 1999-2001 гг.

Вариант Фаза развития

стеблевание выметывание Полная спелость

зерно вегетативная масса

N PiO, КгО N Р;05 К;0 N PjOjjKîO N PiO; KjO

Контроль 2.66 0.46 2.90 1.68 0Л4 1.60 1,75 0.5210.33 0.70 0.28 0.53

NialVi-Ki.) 2,91 0.53 3.04 1ГК4 .040 :1.87 1.90 0.57 0.33 0,80 0.31 0,55

2,99 0.5 К 3.10 2.01 0.42 12,11 2.00 0.58 ! 037 0,89 0,32 0,58

Большее содержание ХРК. в надземной массе растений проса на вариантах с удобрениями отмечалось и в более лозлпие фазы ра; вития растений. Максимальное количество азота в зерне отмечено на вариантах с дозой удобрений КюР^Км и составило в среднем за 3 года - 2,00%. Удобрения оказали Солее слабое влияние на содержание в зерне фосфора и калия.

При внесении N^P^Kw преимущество по сравнению с контролем выше, чем увеличение при повышении дозы до И^Р^К^ Нарастание концентрации NPK. в растениях проса на всех этапах развития при внесении удобрений говорит о том, что потенциальные возможности культуры на этих уровнях обеспеченности элементами питания не были полностью использованы из-за дефицита влаги. При большей вдагообеспеченности количество доступных форм макроэлементов в почве вполне могло обеспечить значительно более высокий уровень урожайности.

3.5. Влиинне удобрение на урожайность проса В среднем за 3 года tía контроле урожайность зерна проса составила 2,29т/га (табл.2). Внесение азотных и фосфорных удобрений в лозе 20 кг/га до посева и при посеве способствовало увеличению урожайности на 3(5*8,^%. Сочетание двух элементов в при посевном применении повысило урожайность на 0,47т/га (20,5%). Этот вариант системы удобрения может считаться очень эффективным, поскольку каждый килограмм действующего вещества удобрений обеспечивал получение 11,75 кг зерна.

Более высокие дозы удобрений, содержащих один элемент литания вносимых до посева под культивацию, вызывали не меньший эффект, а сочетание N^qPm) увеличило урожайность на 31,5%. На варианте N¿oP«o по сравнению с N<oP(<¡ в среднем за 3 юла урожайность практически не изменялась. На этом фоне применение калия в 1999 году дало достоверное увеличение урожайности, а в целом положительная тенденция (0,15т/га) имела более выраженный характер, чем на фоне NjoP«. максимальная урожайность получена на варианте N60P9GK60, однако она практически равна урожайности на фоне Ы^РадК^о- 3,21 и З^Ог/га,

tic намного уступала продуктивность посева проса лучшим вариантам при использовании удобрений в дозах, рассчитанных балансовым методом. Эффект получен такой же, как при внесении N^P^Imo - 35,0 и 35,8%.

Таблица 2

Урожайность проса в зависимости от доз удобрений, т/га

Вариант 1999г 2000г 2001 г Среднее за 3 года Прибавка к контролю

т/га %

Контроль 2,23 2,68 1,96 2.29 - -

2,34 2,80 2,19 2,44 0,15 6,5

Балансовый метод 2,86 3,16 3,23 3,09 0.8 35,0

Нормативный метод 2,36 2,80 2,35 2,50 0,21 9,2

N;o при посевное 2,30 2,78 2,05 237 0,08 3,5

Pia припосевиое 2,36 2,88 2,23 2,49 0,2 8,7

NjqPjo припосевиое 2,42 3,15 2,71 2,76 0,47 20,5

N» 2,34 3.Í4 2.33 2.60 0.31 13,5

Рм 2.62 2,80 2.80 2.74 0.45 19.6

2,71 3,07 3.25 3,01 0,72 31,5

МаоРадКзд 2.81 3.19 3,33 3,11 0.82 35.8

N(0 РЛО 2,80 330 3.04 3,05 0,76 33,2

N(io Peo Кло ЗЛО 3,35 3,14 3,20 0,91 39,7

NíoPw 2,90 3.29 3.29 3,16 0.87 38.0

NmiPwKw» 3,12 3,30 3,21 3,21 0,92 40,0

HCPwí 0,20 0,23 0,22

Применение нормативного метода расчета доз удобрений обеспечило при его реализации повышение урожайности на 9,2%, однако достоверное увеличение получено только в 2001 году. Поэтому можно считать его использование неоправданным, главным образом из-за погрешностей при расчете доз азота.

3.6. Зависимость урожайности проса от обеспеченности почвы элементами

питания

Зависимость эффекта от удобрений и с количеством нитратного азота в слое почвы 0-40 см и 0-60 см перед посевом, а так же с суммой дозы азота и запаса М-N0] в почве описывается кривой в виде пологой параболы.

Индекс корреляции зависимости действия удобрений от содержания шпротного азота в слое почвы 0-40 см равен г| = 0,573*0.279. Это свидетельствует о том, что теснота изучаемой связи средняя. Можно констатировать хорошо выраженную тенденцию, однако она не дает право говорит!, о том, чго расчет до» « азотных удобрений можно зести с достаточной долей вероятности в получении эффекта только на основе этого показателя. По-видимому, к этому фактору необходимо добавить учет и других параметров обеспеченности проса азотом.

При учете содержания N-N03b слое 0-60 см установлена менее тссная свял, с уровнем урожайности г^ = 0,459*0,307. По-видимому, содержание нитратного азота в верхних слоях почвы в большей степени отражает интенсивность процесса нитрификации, сложившуюся к моменту посена проса.

Введение в расчеты дополнительного (и основного регулирующего) фактора обеспеченности растений азотом - дозы азотных удобрений, позволило получить информацию о том, что сумма запаса нитратною азогн в слое почвы 0-40 см н азота удобрений на 60,8% определяет уровень урожайности проса (коэффициент детерминации равен 0.6OR). Корреляция между изучаемыми факторами достоверна ц=0,780±0,174. Она описывается уравнением ре1рессииу=0,0083х1И,8753х-6,266'). Основываясь на рис. 5 можно сделать заключение, что оптимум обеспеченности нроса атогом достигается при доведении суммы нитратного азота в слое почвы О-40 см перед посевом и азо га вносимых удобрений находится в пределах 110 кг/га.

Для получения урожайности проса в пределах 3,12 — 335 т/га в разные годы в зависимости ог исходного содержания в почве фосфора, а также от сопутствующих факторов (увлажнение, обеспеченность азотом и кал с ем) было необходимо иметь 23,6 - 2К,5мг/кг подвижного фосфора извлекаемого по методу Мачишна. Диапазон оптимальной обеспеченности достаточно широк, поэтому ориентироваться, по-видимому, необходимо на среднюю величину 26мг/кг почвы.

Лишь в 1999 гт>ду получено достоверное увеличение урожайности нроса при добавлении калийных удобрений к азот но-фосфорным. В этом iojy имело меего самая низкая обеспеченность почвы обменным калием - 320 мг/кг почвы по сравнению с другими голами исследований (370, ЗЙ0мг/кг).

Поэтому можно сделать предварительный вывод: калийные удобрения надо применять под просо, только если в почве содержится обменного калия менее 350мг/кг почвы.

3.7. Влияние удобрений на качество зерна проса Нами установлено, что применение рациональных доз минеральных удобрений способствует улучшению качества зерна ггроса. На контроле наибольшее содержание сырого протеина было отмечено в 1999 г.- 10,6%, а в среднем за 3 года оно составило 10,3%. Внесение 40-б0кг/га азотных удобрений в сочетании с фосфорными удобрениями, а также в составе полного удобрения обеспечило получение зерна проса с содержанием сырого протеина в пределах 11,8-12,3%. Такая белковость получена на семи вариантах, включая вариант, где доза удобрений рассчитывались по балансовому методу. Какой-либо системе применения удобрений из вышеперечисленных в связи с отсутствием ощутимо ¡1 разницы В результатах отдать сложно. На остальных вариантах содержание сырого протеина, как правило, было ниже 11,0%.

Сбор сырого протеина на контроле был максимальным в 2000 году -273 кг/га (табл. 3), а в среднем за три года составил 240 кг/га. Преимущество вариантов с удобрениями по этому показателю больше, чем в урожайности.

Таблица 3

Сбор сырого протеина с 1 га в зависимости от доз минеральных удобрений, кг

(среднее за 3 года)

Вариант Сбор протеина Вариант Сбор протеина

Контроль 240 |РМ 274

Pío 260 N«P« 364

Балансовый метод 375 [NdftP«iKio 375

Нормативный метод 276 NMP« 375

при посевное 261 396

Р;о при посевное 26St N'soPoo 384

NjoPío при посевное 307 NíCiPwiKso 392

NU 309

Даже сама* маленькая прибавка в сборе сырого протеина на вариантах с внесением фосфора до посева и азота при посеве в лозе 20кг/га превышает 8%. На вариантах с расчетом дозы удобрений балансовым методом, М^Ри^о и на Ни;Рм, сбор протеина с 1 га составил 375 кг. Прибавка к контролю составила 135 кг/га или 56,3%. Самый высокий сбор сырого протеина получен при внесении М^РюКсо -396кг/га. Это на 65% больше, чем на контроле.

3.8. Влияние удобрений на вынос и баланс МРК в растениях и зерне проса

В среднем за три года суммарный вынос МРК. (зерно + вегетативная масса) составил на контроле 101,2 кг, в том числе: азота - 47,6 кг, фосфора -8,5 кг и калия -45,1 кг.

При внесении удобрений вынос всех элементов питания увеличивался. Максимальный вынос надземной частью растений во все годы исследований был при внесении удобрений в дозе Т^РуЛ»: N - 93,3; Рг05 - 16,3; К^О -76,4 кг/га.

Общий баланс по азоту в системе «почва-растение» был отрицательным на всех вариантах опыта. По фосфору дефицит баланса имел место на контрольном

варианте и на М;о пр., и N43. По калию баланс был отрицательным на всех вариантах.

Для достижения положительного баланса азота иа вариантах с наибольшей продуктивностью растений необходимо увеличение доз азотных удобрений на 23-ЗЗкг/га. Дефицит калия на вариантах с применением калийных удобрений в дозе 00 кг/га был в пределах 15-16кг/га, то есть вполне допустим.

3.9, Биоэнергетическая п экономическая эффективность применения

удобрений под просо Анализ результатов проведенной биоэнергетической опенки (табл. 4) показал, что наиболее лучшими с энергетической точки зрения являются варианты с внесением при посеве удобрений в дозе и перед посевом в дозе Р«>

Таблица 4

Биоэнергетическая и экономическая оценка эффективности удобрений

Вариант Б иоэнергегаческая эффективность Экономическая эффективность

чистый энергетический доход, ГДж/га энергетическая эффективность себестоимость продукции руб/га условно чистый доходе 1га руб уровень рентабельности,%

КОНТРОЛЬ 28,13 3.54 9228 6339 219

Балансовый метод 34,33 2,85 12452 8164 190,3

Мг-Д'м пр. 34.23 3,63 11122 7965 252.2

Рм 34,06 3,65 11042 7807 241.3

37,75 3.52 12412 8891 252.5

38.35 3.38 12815 1 9142 248,8

М^РопК*, 38,46 3.36 12896 9191 238.9

Коэффициент энергетической эффективности здесь 3,63 и 3,65 при достаточно высоком чистом энергетическом доходе. Высокий коэффициент энергетической эффективности также на варианте Г^Р^К» - 3,52 при значительно более высоком чистом энергетическом доходе по сравнению о вариантами, упомянутыми выше.

Экономическая оценка использования минеральных удобрений под просо показала, что наибольший условно чистый доход по сравнению с контролем - 2852 р/га, обеспечивает внесение Ы^РмК^о. Однако на этом варианте были не самые лучшие показатели рентабельности и себестоимости продукции. Наиболее экономичным было применение удобрений на вариантах с применением N'joPio при посеве и N^PwKjo до посева. Здесь была самая низкая себестоимость продукции J143-1145 руб/r и наибольший уровень рентабельности - 252%. Предпочтительнее здесь вариант NoP^K*), потому что такая система удобрения обеспечивает получение условно чистого дохода на 1525 руб/га больше, чем при внесении N;oP;,>.

ВЫВОДЫ

К Развитие проса до фазы стеблевания идет очень медленно. Интенсивность образования вегетативной массы резко усиливается к фазе выметывания (в 11,75 раза). Применение удобрений вызывает существенное увеличение вегетативной массы растений, повышение содержания элементов питания в сухом веществе. На варианте NmP^Koo по сравнению с контролем концентрация N -в 1,20, PiOj — в 1,24, К;0- в 1,32 раза выше. Под влиянием удобрений накопление элементов питания в растениях растет более быстрыми темпами, чем вегетативной массы. Это создаёт потенциал для получения высокого урожая зерна, который не полностью реализуется в связи с дефицитом влаги.

2. При исходном содержании в почве подвижного фосфора 16-18 мг/кг почвы большое значение в повышении урожайности проса на черноземе обыкновенном имеют фосфорные удобрения, прибавка урожайности от 17,5 до 42,8%. При наличии в почве более 28 мг/кг подвижного фосфора их влияние на урожайность несущественно. Оптимальный уровень обеспеченности почвы под просом для получения урожайности 3-3,5т/га,

3. Применение калийных удобрений на фоне азотно-фосфориых способствовало незначительному увеличению урожайности: на фоне МЛс,Р,о в среднем за три года-0,15 т/ш (4,9%). Оно было достоверно только в 1999 году при

наличии и почве менее 350 мг/кг обменного калия. Доля калия в прибавке урожаПносги при внесении полного удобрения не превышала 16,5%.

4. Азотные удобрения в дозе 40 кг/га, внесенные в почву до посева способствовали увеличению урожайности на 0,31т/га или на 13,5%, а в сочетании с Ри> на 0,72т/га — 31,5%. Увеличение дозы азота до 60 кг больший эффект дало в сочетании с повышенной дозой фосфора до 90 кг - прибавка урожайности — 0,87т/га. Максимальная и практически одинаковая урожайность получена в среднем за 3 года при внесении Nf(>P«iK*o - 3,2т/га и М^Р^Км - 3,21т/га, незначительно уступает им эффект на варианте - 3,11т/га. Близкие результаты получены на варианте с использованием расчета доз удобрений балансовым методом, однако при таком подходе затраты удобрений значительно выше - в среднем за 3 года >WioTfCu.

5. При достаточной обеспеченности проса фосфором и калием урожайность находилась в средней степени зависимости от содержания нитратного азота в слое почвы 0-40 см, индекс корреляции равен 0^573+0,279. На 60,8% урожайность определялась суммой N-NOs в этом слое почвы и N удобрений, Г| = 0,780±0,174. Связь достоверна, имеет вид пологой параболы и описывается уравнением у = -0,0083хг-«-1,8753х-б,2669. Оптимальная сумма азота почвы и удобрений составляет 110 кг.

6. Припосевное применение азотных и фосфорных удобрений п дозе 20хг/га в отдельности и в сочетании существенно уступало действию удобрений внесенных до посева в дозах 40-90кг/га. Прибавки урожайности были в пределах от 3,5 до 8.5%. Сочетание N;oP;o вносимое при посеве, способствовало увеличению урожайности на 0,47 т/га (20,5%). На этом варианте получена самая высокая окупаемость 1 кг действующего вещества удобрений зерном - 11,75 кг.

7. Комплексный метод расчета дозы азота с использованием нормативных затрат этого элемента для проса я вдается не пригодным, поскольку к моменту посева (конец мая) в результате интенсивной тарификации в почве накапливается большое количество и общий запас N„„„ в слое 0-40см во все годы мало отличался от нормативных затрат азота на планируемую урожайность.

8, Применение удобрений существенно улучшило качественные характеристики проса. Наибольшую роль в повышении белковости зерня сыграли азотные удобрения. Максимальное содержание сырого иротеина получено на вариантах с применением 50-60 кг азота в сочетании с РимоИ К^« : 11,8-12,3%. Влияние удобрений на сбор сырого протеина с I га проявилось в ешё большей степени, чем на урожайность. На вариантах Х^Р^Кзо, >*<|Р«)К«о и НчР»Км это г показатель по сравнению с контролем увеличивался соответственно на 56,65 и 63%,

9. При вырашивании проса на черноземе обыкновенном экономически и биоэнергетикчески наиболее целесообразным являлось применение под предпосевную культивацию удобрений в дозе М^Р^К«. Здесь получена наименьшая себестоимость продукции - 1143 руб./г и наиболее высокий уровень рентабельности 252,5%. Высокоэффективным было также применение при посеве

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

Перед основной обработкой почвы под просо применять фосфорные удобрения доводя фосфорный уровень почвы до 26 мг/кг с учетом того, что 10 кг д.в. удобрений увеличивают содержание подвижного фосфора в почве на 0,8 мг/кг, а калийные — в дозе 30 кг/га при обеспеченности почвы обменным калием .менее 350 мг/кг. Азотные удобрения необходимо вносить под предпосевную культивацию в дозе, которая в сумме с количеством нитратного азота в слое почвы 0-40см в этот период составляет 110 кг/га,

Прн недостаточных экономических возможностях хозяйства можно ограничится внесением при посеве М^Р^.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Юров М.Н., Лигута Ю.А Сбалансированное удобрение - основа получения экологически чистой продукции // Пути решения экологических проблем в сельском хозяйстве: Тезисы студенческой научной конференции, п. Персиановскнй: Донской государственный аграрный университет, 2000.- С. 61.

2. Юров М.Н. Использование различных методов расчета доз удобрений при оптимизации питания проса // Экологические проблемы в сельскохозяйственном производстве: Тезисы студенческой научной конференции, п. Персиановскнй: Донской государственный аграрный университет, 2002.- С. S3.

3. Диброва B.C., Юров М.Н, Удобрение проса на обыкновенном черноземе // Применение удобрений и средств защиты растений для повышения продуктивности с/х культур и плодородия почв в Ростовской области: Сборник научных трудов, п. Персиановскнй: Донской государственный аграрный университет, 2002,- С. 89.

4. Юров М.Н., Диброва B.C. Сравнительная оценка методов определения потребности проса в удобрениях // Агрономическая наука в начале XXI века: Материалы 40-ой научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов агрономического факультета. г. Пенза: Пензенская государственная сельскохозяйственная академия, 2001,- С. 20.

Юров Максим Николаевич

ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА ПРОСА НА ЧЕРНОЗЕМЕ ОБЫКНОВЕННОМ В РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Автореферат

Подписано в печать 21.05.2004. Формат 60x84 '/¡е. Бумага офсетная. Печать офсетная. Печ. л. I. Уч.-изд. л. ¡,12. Тираж 100 экз. Заказ 667.

Типография ЮРГТУ (НИИ) 346428, г. Новочеркасск, у л, Просвещения, 132 Тед,, факс (863-52) 5-53-03 Е-тай: гуроегарЬу!«' поуосЬ гц

04- • 98 94