Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние удобрений на урожайность, качество зерна сои и плодородие выщелоченного чернозема РСО-Алания

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Влияние удобрений на урожайность, качество зерна сои и плодородие выщелоченного чернозема РСО-Алания"

На правах рукописи

Хадиков Артур Юрьевич

ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙНОСТЬ, КАЧЕСТВО ЗЕРНА СОИ И ПЛОДОРОДИЕ ВЫЩЕЛОЧЕННОГО ЧЕРНОЗЕМА РСО-АЛАНИЯ

06.01.04 — агрохимия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Владикавказ - 2012

005015750

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Горский государственный аграрный университет»

Научный руководитель: Дзанагов Созырко Хасанбекович

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Официальные оппоненты: Кашукоев Мурат Владимирович

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Кабардино-Балкарская ГСХА им. В.В. Кокова», зав. каф. растениеводства и селекции

Сокаев Курман Елканович доктор сельскохозяйственных наук, доцент ГОУ ВПО «Северо-Осетинский государственный университет им. К.Л. Хетагурова», доцент

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Донской государственный

аграрный университет»

Защита диссертации состоится «28» мая 2012 года в 14.00 часов на заседании диссертационного совета ДМ 220.023.01 при ФГБОУ ВПО «Горский государственный аграрный университет» по адресу: 362040, РСО-Алания, г. Владикавказ, ул. Кирова, 37, тел./факс 8 (8672) 54-91-80; 53-01-42; e-mail: dm22002301@у andex.ru

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ФГБОУ ВПО «Горский государственный аграрный университет»

Автореферат разослан «28» апреля 2012 года

Ученый секретарь диссертационного совета

Лазаров

Таймураз Константинович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Сегодня уже ни у кого не возникает сомнения в том, что при возделывании сельскохозяйственных культур почва истощается и теряет свое плодородие. Восполнять расходную часть баланса питательных веществ из почвы можно только с помощью удобрений. Растения используют питательные вещества из почвы и внесенных удобрений, потребность в которых существенно изменяется в зависимости от обеспеченности ими почвы. В разных почвах обеспеченность общими и усвояемыми формами питательных веществ неодинакова, следовательно, от свойств конкретной почвы и возделываемой на ней культуры зависят виды, дозы, формы, сроки, способы применения удобрений, а также их эффективность.

Одной из важнейших сельскохозяйственных культур является соя, имеющая большое продовольственное, техническое и кормовое значение. В условиях Северной Осетии-Алании вопросы удобрения ее изучены далеко недостаточно.

Цель исследований - изучить влияние различных видов и доз удобрений на урожайность, качество зерна сои, эффективное плодородие выщелоченного чернозема и выявить их агрономическую и экономическую эффективность.

Задачи исследований: изучить

1. Изменение показателей плодородия почвы в посевах сои под влиянием различных доз минеральных, органических удобрений и природных агроруд.

2. Процессы роста и развития растений сои под влиянием различных доз минеральных, органических удобрений и природных агроруд.

3.Влияние различных доз минеральных, органических удобрений, природных агроруд, микроудобрений и их сочетаний на урожайность зерна сои и структуру урожая.

4.Влияние различных доз минеральных, органических удобрений, природных агроруд и микроудобрений, их сочетаний на качество зерна сои.

5. Рассчитать баланс основных питательных элементов в почве под посевом сои, коэффициенты использования питательных веществ из почвы (КИП) и удобрений (КИУ).

6. Определить экономическую и энергетическую эффективность применения удобрений под сою.

Научная новизна. В лесостепной зоне РСО-Алания вопросы удобрения сои ранее не изучались. В результате исследований установлено положительное влияние полного минерального удобрения, его сочетания с местными агрорудами ирлит 1 и ирлит 7, а также некорневой подкормки растворами микроэлементов и минеральной водой «Заманкул» на урожайность зерна сои и его качество.

В зависимости от природных условий и уровня удобренности получены новые данные выноса питательных веществ продукцией, выявлены оптимальные концентрации питательных веществ в растениях в разные фазы роста и развития, рассчитаны коэффициенты использования питательных веществ из почвы (КИП), удобрений (КИУ) и балансовые коэффициенты.

Выявлен оптимальный вариант системы удобрения сои.

Практическая значимость работы. Для условий сельскохозяйственного производства лесостепной зоны РСО-Алания установлен оптимальный вариант удобрения, обеспечивающий высокую урожайность зерна сои при улучшении качества получаемой продукции, на фоне сохранения плодородия почвы и повышения экономической эффективности применения удобрений. Полученные данные о выносе питательных веществ с урожаем и оптимальной концентрации питательных веществ в растениях в разные фазы, рассчитанные КИП, КИУ и балансовые коэффициенты позволяют более точно проводить растительную диагностику и рассчитывать оптимальные дозы удобрений на запланированный урожай.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Показатели плодородия выщелоченного чернозема в зависимости от удобрений.

2. Рост, развитие растений сои и потребление ими питательных веществ в зависимости от удобрений.

3. Урожайность зерна сои в зависимости от удобрений.

4. Качество зерна сои в зависимости от удобрений.

5. Вынос питательных веществ с урожаем сои, баланс их в почве и использование №К из почвы и удобрений в зависимости от удобрений.

6. Экономическая и энергетическая эффективность применения удобрений под сою.

1. Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертации докладывались и обсуждались на научных форумах различного уровня, в т.ч.: материалы 78-й научно-практической конференции агрономического факультета ГГАУ (Владикавказ); материалы научно-практической конференции БГСХА (Улан-Удэ); материалы межвузовской научной конференции (СОГУ, Владикавказ); материалы Международной научной конференции (бюлл. ВИУА №118); «Вавиловских чтениях», г. Саратов (Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова), имеется патент РФ №2265306 отЮ декабря 2005 г.; приведены в отчетах Геосети опытов с удобрениями РФ и НИИ «Агроэкологии» Горского ГАУ, опубликованы в 12 научных работах, в т.ч. в 4-х изданиях, рекомендованных ВАК для защиты. Результаты исследований применяются в учебном процессе при выполнении курсовых и дипломных работ по агрохимии, почвоведению, растениеводству и земледелию.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 140 страницах, состоит из введения, 8 глав, выводов и рекомендаций производству. Список использованной литературы включает 176 наименований. В работу включены 20 таблиц, 34 рисунков, 57 приложений.

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Климат лесостепной зоны умеренно теплый, довольно влажный. За год выпадает 550-650 мм осадков. Среднегодовая температура воздуха колеблется в пределах 8,0-9,7°С. Гидротермический коэффициент - 1,2-1,5. Сумма положительных температур составляет 2800-3200°С. Безморозный период длится 180-200 дней. Количество дней с суховеями - до 57 в год. Коэффициент

увлажнения 0,9-1,0. Устойчивый снежный покров (15-20 см) образуется в конце декабря.

2000 год характеризовался более ранним потеплением в марте и более поздним похолоданием в ноябре. Среднемесячная температура воздуха в основном была несколько выше среднемноголетней нормы, самым жарким месяцем был июль (23,5°С). Сумма осадков за год не добрала до среднемноголетней 328 мм (более одной трети). Недостаток влаги наблюдался за весь вегетационный период. В мае и июне выпало около половипы нормы осадков, а в июле - катастрофически мало - всего 2 мм при норме 123 мм. В остальные месяцы вегетационного периода дефицит влаги составлял 7-21%.

В 2001 году среднегодовая и среднемесячная температура воздуха были несколько выше среднемноголетней нормы на 2,0 и 1Д°С. Самый теплый месяц

- июль (22,2°С). Осадков выпало в пределах нормы, хотя за вегетационный период их количество было меньше нормы на 110,4 мм.

Декабрь и январь 2002 года были холоднее 2001, а средняя температура воздуха за вегетационный период составила 15,8°С, что в пределах нормы. В течение года выпало осадков на 384,3 мм выше нормы. Наибольшее количество

- в июне (356,3 мм). За вегетационный период количество осадков составило 895,9 мм при норме 654 мм.

Почвообразующими породами являются флювиогляциальные (водно-ледниковые) карбонатные мелкоземистые отложения, которые чехлом небольшой мощности (25-80 см) прикрывают валунно-гапечниковые отложения.

Почва - выщелоченный чернозем, подстилающийся галечником с глубины 60-80 см. По данным С.Х. Дзанагова (1970), содержание гумуса в пахотном слое колеблется от 3,5 до 7,5%. Отмечается высокое содержание валовых форм: общего азота 0,24-0,45, фосфора 0,2-0,3, калия 1,6-2,3%. Подвижных форм содержится: легкогидролизуемого азота по Тюрину-Кононовой 4-10, подвижного фосфора и обменного калия по Чирикову соответственно 5-14 и 1516 мг/100 г почвы. В составе поглощенных оснований основное место занимает кальций (26,9-27,4 мг-экв./ЮО г почвы); магния значительно меньше (6,2-2,5 мг-экв.). С глубиной по мере уменьшения минеральных и органических коллоидов их количество уменьшается.

Исследования проводились в полевом опыте кафедры агрохимии и почвоведения Горского ГАУ в 2000-2002 гг. в производственных условиях ЗАО «Ногир» Пригородного района РСО-Алания.

Исследования включали три опыта:

Опыт № 1. Влияние минеральных, органических и органо-мипералъныхудобрений на урожайность и качество зерна сои и плодородие выщелоченного чернозема. В опыте изучали влияние возрастающих доз минеральных удобрений (N30-90P30-90K.3a.90), навоза (20 т/га), сочетания навоза (20 т/га) с ЫзоРзоКю на урожайность и качество зерна сои и плодородие выщелоченного чернозема.

Опыт № 2. Влияние ирлитов и ирлито-минеральных удобрений на урожайность, качество зерна сои и плодородие выщелоченного чернозема.

В опыте изучали влияние возрастающих доз ирлита 1 и ирлита 7 (0,2-0,8 т/га), сочетания ирлитов в указанных дозах с полным минеральным удобрением NeoPeoKso на урожайность и качество зерна сои и плодородие выщелоченного чернозема.

Опыт № 3. Влияние микроудобрений на урожайность и качество зерна сои. В опыте изучали влияние молибдена, кобальта, цинка в сочетании с N30P30K30 И МмРбоК-бо на урожайность зерна сои.

В опытах высевался среднеспелый сорт сои Ходсон. Посев проводили в третьей декаде апреля. Ширина междурядий - 30 см, норма высева - 130 кг/га. Агротехника была общепринятой для данной зоны. До появления всходов почву опрыскивали гербицидом Харнес.

Исследования проводили в богарных условиях. Площадь делянки в каждом опыте составляет 36 м2 (9x4 м), повторность - четырехкратная.

Минеральные удобрения в виде нитроаммофоски (16-16-16) вносили вручную весной под предпосевную культивацию. Навоз полуперепревший коровий вносили осенью под зяблевую вспашку. Нетрадиционные удобрения ирлит 1 и ирлит 7 вносили в виде порошка осенью под зяблевую вспашку, минеральные удобрения в виде нитроаммофоски (16-16-16) - весной под предпосевную культивацию.

Микроэлементы применяли в качестве некорневой подкормки опрыскиванием в фазу бутонизации-цветения. Норма расхода рабочего раствора

- 200 л/га. В качестве микроудобрений применяли: молибдат аммония в дозе 200 г/га;- сульфат кобальта в дозе 400 г/га; сульфат цинка в дозе 150 г/га.

Учет урожая проводили методом сплошной уборки вручную.

В течение вегетации производили отбор почвенных и растительных образцов.

Почвенные образцы отбирали по фазам вегетации на всех вариантах с 2-х несмежных повторностей буром Некрасова из двух слоев: 0-20 см и 20-40 см. В отобранных образцах определяли: влажность - методом высушивания; актуальную кислотность - потенциометрическим методом; обменную кислотность - по Соколову; гидролитическую кислотность - по Каппену; сумму поглощенных катионов - по Каппену-Гильковицу; содержание поглощенного аммония - по Коневу; нитратов - по Градваль-Ляжу; подвижного фосфора - по Чирикову; обменного калия - извлечением по Бровкиной с последующим определением на пламенном фотометре.

Растительные образцы также отбирали по фазам вегетации. В растительных образцах определяли: высоту растений - методом промеров; площадь листовой поверхности - методом высечек; количество и массу клубеньков - методом подсчетов и взвешиванием; содержание сухого вещества в растениях и бобах - методом высушивания; содержание общего азота, фосфора и калия в растениях и бобах - по Пиневич-Куркаеву; сырого протеина

- Nx5,7; жира в бобах - методом обезжиренного остатка экстрагированием в аппарате Сокслета; клетчатки - методом Ганнеберга и Штомана; золы -озолением в муфельной печи; структуру урожая - общепринятым методом.

Математическую обработку урожайных данных произвели методом дисперсионного анализа, описанному Б.А. Доспеховым.

Баланс элементов питания в почве определен разностным методом, интенсивность баланса и коэффициенты использования питательных веществ из почвы и удобрений - расчетным путем. При проведении балансовых расчетов по азоту коэффициент азотфиксации сои принят за 0,50.

Экономическая эффективность применения удобрений определена по методу H.H. Баранова (i960), энергетическая - по методу, предложенному В.Г. Минеевым и др. (1993).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Плодородие выщелоченного чернозема под посевом сои в зависимости от удобрений

Влажность почвы в слое 0-40 см в период вегетации сои в неудобренном контроле колебалась в пределах - 16,1-19,4% в 2000 году, 17,9-22,9% в 2001 и 19,6-24,5% в 2002. Удобрения способствовали снижению влажности почвы по вариантам К'РК.По органической системе удобрения она была выше на 0,40,7%, а по органоминеральной - на 0,1-0,3% по сравнению с минеральной. Природные агроруды при внесении в отдельности и в сочетании с минеральными удобрениями несколько повышали влажность почвы.

За период исследований актуальная, обменная и гидролитическая кислотность на контроле имели тенденцию к повышению (рис. 1-6). В течение вегетации почва проявляла тенденцию к подкислению и к концу вегетации эти показатели достигали минимума - pH 6,37; 5,64 и Нг 2,62.

Минеральные удобрения подкисляли почву по мере увеличения уровня удобренности, а навоз способствовал снижению кислотности. Гидролитическая кислотность по органической и органоминеральной системам удобрения снизилась на 0,12 мг-экв./100 г почвы.

Природные агроруды в дозе 0,2-0,8 т/га снижали все формы кислотности почвы. Показатели гидролитической кислотности были ниже, чем в вариантах с минеральными удобрениями и составляли 2,51-2,53 мг-экв. при внесении ирлита 1 в дозах 0,2-0,8 т/га и 2,53-2,73 - ирлита 7 в тех же дозах.

В течение 3-х лет исследований на контроле наблюдалась тенденция снижения кислотности в среднем на 0,5% и повышения гидролитической кислотности почвы в среднем на 1,2%.

В течение вегетации (в среднем за 3 года) показатели суммы поглощенных катионов и емкости поглощения в контроле мало изменялись -26,6-33,7 и 31,2-36,2 МГ-ЭКВ./100 г почвы (рис. 7-10). Максимальными они были в начале вегетации, минимальными - в конце.

Минеральные удобрения хотя и незначительно, но повышали эти показатели на 0,7-1,7 и 0,8-1,9 мг-экв., а органическое и органоминеральное - на 4,2-5,8 и 4,2-5,9 мг-экв. соответственно.

В вариантах с природными агрорудами показатели суммы поглощенных катионов и емкости поглощения были выше, чем в контроле - на 0,5-2,4 (ирлита 1) и 0,6-1,3 (ирлита 7) мг-экв. Существенно на данные показатели влияли

учетверенные (0,8 т/га) дозы ирлитов 1 и 7, внесенные на фоне №К - на 5,4 и 5,5-5,8 мг-экв.

Сумма поглощенных катионов в почве всех удобренных вариантов в среднем за 3 года повысилась на 0,4-0,9 мг-экв./100г (1,4-2,8%), а в контроле снизилась на 0,2 (0,6%). Емкость поглощения в почве всех удобренных вариантов увеличилась на 0,4-1,1 (1,0-3,1%), а в контроле несколько снизилась (на 0,2 мг-экв., или 0,6%).

Степень насыщенностн почвы основаниями на контроле имела слабую тенденцию к повышению, в среднем она повысилась на 1,1% (рис. 11-12). Минеральные удобрения способствовали снижению этого показателя на 0,10,4%.

Варианты с навозом по накоплению обменных оснований имели преимущество перед вариантами с минеральными удобрениями на 0,9%. Природные агроруды (0,8 т/га), внесенные на фоне минеральных удобрений, характеризовались наибольшей степенью насыщенности основаниями - 93,093,5% и превышали контроль на 0,4-0,9%.

Минеральные удобрения в среднем снижали степень насыщенности основаниями на 0,3-1,1%. В почве под соей в контроле в начале вегетации содержание поглощенного аммония было максимальным - 46,2 мг/кг (рис. 1314). По мере роста и развития растений оно убывало, достигнув минимума к фазе налива зерна. К уборочной спелости оно вновь стало повышаться (на 3,6 мг/кг почвы). Аналогичная динамика наблюдалась и на удобренных вариантах.

Вносимые удобрения положительно повлияли на аммонийный режим почвы под соей, причем пропорционально увеличению уровня удобренности.

Органическая система удобрения повышала этот показатель на 4,6%, уступая минеральной на 2,5-6,8 мг/кг. Органоминеральная система меньше уступала минеральной (0,5 мг/кг) и имела некоторое преимущество перед внесением одного навоза, содержание поглощенного аммония при этом было выше на 2,0 мг/кг (4,7%).

При внесении обоих видов ирлитов и их сочетаний с минеральными удобрениями содержание поглощенного аммония в почве увеличивалось по ирлиту 1 на 1,5-3,0 мг/кг (3,8-7,9%), а по ирлиту 7 - на 1,0-2,7 мг/кг (2,5-7,2%).

Наибольшим содержанием поглощенного аммония в почве отличался ирлит 1 (4) + ЫгРгКг - 46,1 мг/кг почвы, превысивший контроль на 8,0 мг/кг, или 21,0%; ирлит 7 (4) + К2Р2К2 уступал ему на 0,9 мг/кг почвы.

В среднем за 3 года содержание поглощенного аммония в почве всех удобренных вариантов повысилось на 1,4-4,2 мг/кг (2,9-10,0%), а в контроле снизилось на 1,0 мг/кг (2,7%).

В почве под посевом сои в контроле максимальное содержание нитратного азота (15,9 мг/кг почвы) наблюдалось в начале вегетации (рис. 1516). По мере роста и развития растений оно убывало и к фазе налива зерна достигало минимума. В дальнейшем оно вновь стало повышаться и к уборочной спелости достигло 12,5 мг/кг почвы. Аналогичная динамика нитратного азота по фазам вегетации наблюдалась и в удобренных вариантах.

Удобренные варианты значительно превосходили контроль по содержанию нитратов в почве: при внесении одинарной нормы NPK этот показатель повысился на 4,7 мг/кг (45,6%), двойной - 5,0 мг/кг (48,5%), тройной

мг/кг (54,4%). При внесении навоза оно увеличилось на 2,5 мг/кг (24,3 /о), существенно уступая вариантам NPK.

Совместное применение органических и минеральных удобрений оказало наибольшее положительное влияние на нитратный режим почвы. В этом варианте содержалось наибольшее количество нитратного азота - 16 0 мг/кг почвы. ' '

Содержание нитратов в почве увеличивалось при внесении ирлитов 1 и 7 соответственно на 2,2-3,6 мг/кг (21,7-35,0%) и 3,1-4,3 мг/кг (30,4-41,0%) и их сочетании с минеральными удобрениями соответственно на 6 1-7 0 мг/кг С>9 768,0%) и 6,3-8,0 мг/кг (61,5-78,0%). ' 1'

Наибольшим содержанием нитратов выделяется ирлит 7 + N2P2K2 - 18 3 мг/кг почвы, превысивший контроль на 8,0 мг/кг, или 77,7%. Вариант ирлит 1 + N2P2K2 уступал ему по этому показателю на 1,0 мг/кг почвы.

Содержание нитратного азота в почве в среднем за 3 года увеличилось в

/■То^Л!',3; (7'°%)' 3 Таюке в0 всех УД°бренных вариантах на 1,6-4,1 мг/кг (11,2-28,4%).

mi П°ЧВе К0НТР°ЛЯ максимальное содержание подвижного фосфора (121,3 мг/кг почвы) наблюдалось в начале вегетации (рис. 17-18). Затем по мере роста и развития растений и созревания урожая оно постепенно убывало достигнув минимума к уборочной спелости - 104,0 мг/кг почвы. Аналогично проходила динамика подвижного фосфора по фазам вегетации и в удобренных вариантах.

Удобренные варианты значительно превосходили контроль по содержанию подвижного фосфора в почве; при внесении одинарной дозы NPK этот показатель повысился на 14,7 мг/кг (13,0%), двойной - 17,3 мг/кг (15 3%) J?0™ " 24'° мг/кг (21,2%). Внесение навоза увеличило его на 11 мг/кг (24,j/„), не превышая варианты с минеральными удобрениями, а варианту с тройной дозой даже уступая.

Органоминеральная система удобрения оказалась более эффективной по влиянию на фосфатный режим почвы. По ней в почве содержалось подвижного фосфора 132,6 мг/кг почвы, что превышает контроль на 19,6 мг (17 3%)

Внесение ирлита 1 и ирлига 7 без минеральных удобрений в дозах 0,2-0 8 т/га вызывало увеличение содержания подвижного фосфора в почве по сравнению с контролем соответственно на 8,7-16,0 мг/кг (7 7-14 2%) и 9 7-17 7

onio/l8'6,"^6^'а На Ф°Не N6oP6bKm больше - на 17,7-23,7 мг/кг (15,620,6%) и 19,3-26,0 мг/кг (17,1-23,0%).

Наибольшим содержанием подвижного фосфора в почве отличался вариант

"PZVJ4) + NlP2K2 " 139,0 мг/кг почвы' превысивший контроль на 26,0 мг/кг или 23,0 /о. Вариант ирлит 1 (4) + N2P2K2 уступал ему на 2,7 мг/кг почвы.

Содержание подвижного фосфора в почве в среднем во всех удобренных вариантах повысилось на 3,0-8,3 мг/кг (2,3-6,5%), тогда как в контроле снизилось на 4,0 мг/кг (3,6%).

Максимальное количество обменного калия в почве контроля под посевом сои содержалось в начале вегетации - 144,3 мг/кг почвы; затем оно стало постепенно уменьшаться и достигло минимума к концу вегетации - 123,5 мг/кг почвы (рис. 19-20). На удобренных вариантах в общем наблюдалась аналогичная динамика.

Удобренные варианты существенно превосходили контроль по содержанию обменного калия в почве: по одинарной дозе 1ЧРК этот показатель повысился на 21,0 мг/кг (15,7%), двойной - 22,5 мг/кг (16,8%), тройной - 28,5 мг/кг (21,3%).

Внесение навоза слабо отражалось на содержании обменного калия в почве. Изучаемый вариант превосходил по этому показателю только контроль (на 21 мг/кг, или 16,0%), но уступал, хотя и несущественно, вариантам с минеральными удобрениями.

Органоминеральная система удобрения оказалась более эффективной по влиянию на калийный режим почвы. По ней содержание обменного калия находилось на уровне 158,4 мг/кг почвы, что превышает контроль на 24,6 мг (18,4%), вариант с внесением одного навоза - на 3,2 мг (2,1%), вариант с двойной дозой №К - на 2,1 мг (1,3%).

Внесение ирлита 1 и ирлита 7 без минеральных удобрений в дозах 0,2-0,8 т/га вызывало увеличение содержания обменного калия в почве по сравнению с контролем соответственно на 14,9-20,2 мг/кг (11,1-15,1%) и 8,5-13,9 мг/кг (6,410,4%), а на фоне Н60РбоКбо оно увеличивалось соответственно на 17,2-25,2 мг/кг (12,9-18,8%) и 12,5-19,6 мг/кг (9,4-14,8%). Однако по сравнению с "КбоРбоКда содержание обменного калия было ниже. Лишь в варианте ирлит 1 (4) + ^УгКг отмечено некоторое увеличение - 2,7 мг/кг (1,7%).

В отличие от поглощенного аммония, нитратов и подвижного фосфора на содержание обменного калия более эффективное действие оказывало применение ирлита 1, менее - ирлита 7.

Наибольшим содержанием обменного калия в почве выделяется вариант ирлит 1 (4) + ЫгРгКг - 159,0 мг/кг почвы, превысивший контроль на 25,2 мг/кг, или 18,8%.

В среднем за 3 года содержание обменного калия в почве всех удобренных вариантов повысилось на 2-6 мг/кг (2,1-3,8%), а в контроле снизилось на 5 мг/кг (3,8%).

Таким образом, удобрения отчетливо улучшали пищевой режим выщелоченного чернозема, обогащая слой 0-40 см подвижными формами азота, фосфора и калия, создавая благоприятные условия для роста и развития растений.

Рост и развитие растений сои в зависимости от удобрений

В начале вегетации растения сои росли слабо (4,3-8,1%), с фазы ветвления рост активизировался (24,5-32,0%) до фазы цветения (86,3-87,9%), с фазы цветения вновь замедлился, но все-таки продолжался. Максимальную высоту растения всех вариантов имели в фазу плодообразования (налив зерна). По мере повышения уровня удобренности высота растений сои увеличивалась

на 7,4-12,8 см (10,7-18,5%), а в варианте с навозом - на 11,2 см (16,2%). Наибольшую высоту растения имели при совместном внесении навоза и К'РК, превышающую контроль на 19,2 см (27,7%).

Внесение ирлитов в чистом виде повышало высоту растений незначительно - 0,8-2,6 см (1,2-3,7%). Учетверенные дозы дали существенный прирост - 13,3-13,8 см (19,0-20,0%). Совместное внесение ирлитов и минеральных удобрений увеличило высоту растений на 13,6-19,8 см (19,728,7%) по ирлиту 1 и 15,6-20,1 см (22,6-29,1%) по ирлиту 7.

Формирование листового аппарата у сои происходило по мере роста растений. В начале вегетации от всходов до ветвления надземная фитомасса сои нарастала медленно (всходы - 6,3-7,1% от максимальной площади листьев за вегетацию, ветвление - 24,4-27,9%). С фазы ветвления этот процесс усилился, и в фазу цветения растения набирали листьев 72,7-73,1%. В период налива зерна вегетативный рост сои прекращался, а во время созревания растения сбрасывали листья. Максимальную высоту растения всех вариантов имели в фазу плодообразования.

По мере увеличения доз ЫРК ассимиляционная поверхность сои увеличилась по сравнению с контролем на 2,7-7,1 тыс. м2/га (11,1%). Навоз обеспечил увеличение площади листовой поверхности на 5,8 тыс. м2/га (23,9%), а органоминеральная система - на 9,4 тыс. м2/га (38,9%).

Из ирлитов наибольший прирост ассимиляционной поверхности обеспечили учетверенные дозы - 5,6-8,1 тыс. м2/га (21,2-33,4%), а при внесении их на фоне ЫРК - на 8,0-10,0 тыс. м2/га (33,2-41,3%) по ирлиту 1 и 9,1-9,8 тыс. м2/га (37,6-40,3%) по ирлиту 7.

В течение вегетации накопление сухого вещества происходило неравномерно. В начале вегетации этот процесс шел медленно, соя накапливала сухого вещества до 6,2% (0,09 т/га) в контроле и до 6,3-8,0% (0,10-0,15 т/га) - в вариантах с удобрениями. В фазу ветвления этот процесс активизировался, в фазу цветения растения сои сформировали до 78,8% биомассы, различия в массе растений стали существеннее, а удобренные варианты, несмотря на большее абсолютное накопление сухого вещества (1,24-1,44 т/га), формировали биомассу всего на 71,8-77,2%.

Максимальное количество сухого вещества растения сои накапливали в фазу налива зерна. При возрастании уровня ЫРК этот показатель повышался на 0,15-0,18 т/га (10,9-11,7%). Внесение навоза обеспечило прибавку сухого вещества по сравнению с контролем на 0,28 т/га (20,1%), а наибольшее количество сухой биомассы накапливалось по варианту с органоминеральной системой удобрения — 1,88 т/га, что превышало контроль на 0,47 т/га (33,4%).

При внесении природных агроруд наибольший эффект наблюдался от учетверенных доз ирлитов 1 и 7, что обеспечило прибавку сухого вещества 0,38 т/га (26,7%). На таком же уровне находились прибавки от совместного применения минеральных удобрений с меньшими дозами ирлитов, даже одинарной. Наибольший сбор сухого вещества получен при совместном внесении учетверенных доз ирлитов (обоих видов) и минеральных удобрений -по 1,90 т/га, что превышает контроль на 0,49 т/га, или 34,7%.

Потребление питательных веществ растениями сои в течение вегетации ироходило по-разному. В начале вегетации растения на контроле потребляли азота, фосфора и калия 6,2; 5,0 и 9,0%, на удобренных вариантах 5,2-5,8; 4,1-4,6 и 8,4-8,9%, причем снижение происходило по мере увеличения уровня питания. Тем не менее, в контрольном варианте растения сои в данный период накапливали на 1 га всего 3,5 кг азота, 0,9 - фосфора и 2,4 - калия, тогда как на удобренных вариантах за счет формирования большей биомассы эти показатели были выше соответственно на 0,5-2,0; 0,1-0,4 и 0,5-1,0 кг/га.

В период ветвления растения контроля накапливали этих элементов соответственно 13,9; 16,2 и 25,1%. Удобренные варианты в абсолютном выражении имели преимущество перед контролем, накапливая больше азота на 2,4-7,2; фосфора - 0,8-1,7, калия - 1,5-5,0 кг/га. Относительное содержание этих элементов снизилось до 2,2; 0,9 и 1,9% в контроле, а в удобренных вариантах -соответственно до 2,1-3,2; 0,7-1,0 и 2,0-2,2%.

К началу созревания, несмотря на потери в сухой биомассе, растения сои, хоть и замедленно, но продолжали потреблять питательные вещества из почвы. Они содержали 93,7-94,5% азота, 94,2-95,5% фосфора и 82,7-86,3% калия от суммарного накопления за вегетацию. По азоту и фосфору эти показатели уравновесились между контролем и удобренными вариантами, а по калию удобренные варианты характеризовались несколько замедленным его потреблением. Удобренные варианты существенно превосходили контроль по абсолютному накоплению азота - на 26,2-49,1 кг/га (49,8-93,1%), фосфора - на 4,7-9,8 кг/га (26,4-54,9%) калия - на 5,2-17,1 кг/га (22,4-71,3%) при содержании на контроле - 52,7; 17,9 и 23,4 кг/га. Возросло относительное содержание азота и калия в растениях - до 3,7 и 1,7% в контроле и 3,4-5,4 и 1,8-2,1% в удобренных вариантах. По фосфору этот показатель не изменился. В процессе созревания, до полной спелости растения сои накапливали 6,5-7,3% азота, 4,56,8% фосфора и 13,7-17,3% калия.

Соотношение азота, фосфора и калия в растениях сои в разные фазы развития несколько изменялось и варьировало в пределах 3,7-2,4:1:2,6-1,3 в контроле и 4,5-2,4:1:2,8-1,2. Наибольшая амплитуда колебаний наблюдалась в начале вегетации, а к фазе налива зерна сократилась до минимума.

Минеральные удобрения относительное содержание азота в растениях повышали во все фазы развития, фосфора - несколько снижали в начале, не изменяли в середине и повышали в конце вегетации, калия - не изменяли, а в фазы ветвления и цветения несколько снижали.

Наилучшие показатели потребления питательных веществ растениями сои отмечены в варианте с органоминеральной системой удобрения во все фазы развития. В начале созревания по накоплению азота, фосфора и калия этот вариант превзошел контроль на 49,1; 9,8 и 17,1 кг/га (93,1; 54,9 и 73,1%), вариант с одинарной дозой - на 32,6; 5,1 и 11,8 кг/га (47,1; 22,6 и 41,4%), двойной - 22,8; 2,4 и 9,3 кг/га (28,9; 9,3 и 29,9%), тройной - 17,4; 5,7 и 8,1 кг/га (20,6; 25,9 и 25,0%), вариант с навозом - 10,0; 1,6 и 3,9 кг/га (10,8; 6,0 и 10,7%).

В опыте с ирлитами наибольший эффект наблюдался при внесении учетверенных доз ирлитов, особенно в сочетании их с К'РК.

Посевы сои, обеспеченные элементами минерального питания и органическим веществом (навоз + ИРК), формировали больший симбиотический аппарат, активность клубеньковых бактерий у них была значительно выше, а количество фиксированного азота воздуха достигало 88 кг/га, что на 63% больше, чем в контроле.

Применение ирлитов в норме 0,8 т/га на фоне минеральных удобрений увеличивало количество и массу клубеньков, показатель АСП и, в конечном счете, количество фиксированного азота воздуха - 94 кг/га по ирлиту 1 и 105 кг/га - по ирлиту 7, что на 74 и 94% выше, чем в контроле

Микроэлементы Мо, Со и 2п положительно влияли на симбиотический аппарат посевов сои. Максимальный положительный эффект отмечался при некорневой подкормке молибденом на фоне Ы2Р2К2 - 79 кг/га, что на 46,3% выше, чем в контроле.

Влияние удобрений на урожайность зерна сои

Все удобренные варианты значительно превосходили контроль по урожайности (табл. 1).

Таблица 1 - Урожайность зерна сои в зависимости от видов и доз

Вариант Годы Средн. за 3 г. Прибаика

2000 2001 2002 т/га %

Контроль 0,63 1,25 0,75 0,88 - -

№оРзоКзо 0,81 1,87 0,79 1,16 0,28 31,8

^оРбоКбо 0,94 2,11 0,88 1,31 0,43 48,9

НздРчоКм) 0,94 2,09 1,16 1,40 0,52 59,1

Навоз 20 т/га 0,98 2,44 1,07 1,50 0,62 70,5

Навоз+ИзоРзоКзо 1,03 2,68 1,22 1,64 0,76 86,4

НСР0,5 0,04 0,12 0,10

При урожайности контроля 0,88 т/га в среднем за 3 года по одинарной дозе ЫРК она повысилась на 0,28 т/га (31,8%), двойной - 0,43 т/га (48,9%) по сравнению с контролем и на 0,15 т/га (12,9%) по сравнению с одинарной дозой. Тройная доза ЫРК увеличила этот показатель на 0,52 т/га (59,1%) по сравнению с контролем, остальные уровни в меньшей степени.

Внесение навоза (20 т/га) увеличило прибавку урожайности на 0,62 т/га, или 7,05%, а по сравнению с вариантами с минеральными удобрениями - на 0,10-0,34 т/га, или 7,1-29,3%.

Наибольшая прибавка урожая зерна - 0,76 т/га (86,4%) - была получена в варианте навоз 20 т/га + ЫзаРз0К30. Урожайность в этом варианте превышала вариант с органической системой удобрения (навоз 20 т/га) - на 0,14 т/га (9,3%), а варианты с минеральными удобрениями - на 0,24-0,48 т/га (17,141,4%). Прибавка от совместного внесения навоза и минеральных удобрений превысила сумму прибавок от раздельного их внесения.

Наблюдалась тенденция прямой зависимости урожайности от увеличения доз ирлитов (табл. 2).

Таблица 2- Урожайность зерна сои в зависимости от видов и доз природных агроруд и их сочетаний с минеральными удобрениями, т/га

Вариант Годы Средн. Прибавка

2000 2001 2002 заЗ г. %

Контроль (без удобрений) 0,63 1,25 0,75 0,88

Ирлит 1 (1) 0,68 1,28 0,77 0,91 0,03 3 4

Ирлит 1 (2) 0.81 1,31 0,82 0,98 0,10 11 4

Ирлит 1 (3) 0,94 1,39 0,92 1,08 0,20 22 7

Ирлит 1 (4) 1,06 1,52 0,99 1,19 0,31 35 2

Ирлит 1 (П + ОТК 0,80 2,24 0,91 1,32 0,44 50 0

Ирлит 1 (2) + №К 0,88 2,29 0,98 1,38 0,50 56 8

Ирлит 1 (3) + ЫРК 0,96 2,52 1,18 1,55 0.67 76 1

Ирлит 1 (4) + ЫРК 1,18 2,78 1,29 1,75 0,87 98 9

Ирлит 7 П) 0,66 1Д6 0,78 0,90 0,02 2 3

Ирлит 7 (2) 0,83 1,31 0,80 0,98 0,10 11 4

Ирлит 7 (3) 1,06 1,38 0,91 1,12 0,24 27 3

Ирлггг 7 (4) 1,12 1,61 1,02 1,25 0,37 42,0

Ирлит 7 (1) + №К 0,82 2,26 0,90 1,33 0,45 51 1

Ирлит 7 (21 + ЫРК 0,91 2,28 0,93 1,37 0,49 55 7

Ирлит 7 (3) + ЫРК 1,09 2,57 1,08 1,58 0,70 79 5

Ирлит 7 (4) + ЫРК 1,31 2,81 1,32 1,81 0,93 105 7

НСР„ 5 0,10 0,13 0,11

Достоверная прибавка урожая от внесения одних ирлитов обоих видов наблюдалась только на вариантах с утроенной и учетверенной дозами по сравнению как с контролем, так и с меньшими дозами.

Так, внесение ирлита 1 0,6 т/га повысило урожайность зерна в сравнении с контролем на 0,20 т/га. Внесение ирлита 1 в учетверенной дозе (0,8 т/га) способствовало увеличению урожая зерна сои на 0,31 т/га (35,2%) по сравнению с контролем, а также на 0,28; 0,21 и 0,11 т/га (30,8; 21,4 и 10,2%) по сравнению с одинарной, двойной и тройной дозами соответственно.

Аналогично изменялись показатели урожайности сои при внесении ирлита 7. Тройная доза (0,6 т/га) способствовала увеличению урожайности зерна сои на 0,24 т/га (27,3%) по сравнению с контролем. Внесение ирлита 7 в учетверенной дозе (0,8 т/га) способствовало увеличению урожая зерна на 0,37 т/га (42,0%) по сравнению с контролем, а также на 0,35; 0,27 и 0,13 т/га (38,9; 27,6 и 11,6%) по сравнению с одинарной, двойной и тройной дозами соответственно.

Значительное увеличение урожайности зерна наблюдалось при совместном применении ирлитов и минеральных удобрений. Как и в случае с чистыми ирлитами, достоверная прибавка урожая отмечалась при увеличении доз обоих видов ирлитов до тройной и четверной.

Если учесть, что прибавка урожая от внесения одних минеральных удобрений составила 0,43 т/га (48,9%), а прибавка от внесения одного ирлита 1 - 0,20 т/га (22,7%), то прибавка от совместного внесения ирлита и ЫРК

превысила сумму прибавок от внесения обоих удобрений в отдельности на 0,04 т/га, что находится в пределах ошибки опыта.

Учетверенная доза ирлита 1 (0,8 т/га) более существенно и достоверно повышала показатели урожайности. При внесении ее в сочетании с ЫРК урожайность зерна возросла на 0,87 т/га (98,9% - т.е. почти в 2 раза) по сравнению с контролем, на 0,44 т/га (33,6%) по сравнению с вариантом одних минеральных удобрений и на 0,56 т/га (42,7%) по сравнению с вариантом с одним ирлитом 1. Прибавка, полученная от совместного применения ирлита 1 в дозе 0,8 т/га с ^РшК«), превышает сумму прибавок, полученных от применения каждого из этих удобрений в отдельности на 0,13 т/га (17,6%), что вполне достоверно.

Аналогичная картина наблюдалась и в вариантах с ирлитом 7. При внесении утроенной дозы ирлита 7 (0,6 т/га) в сочетании с ЫРК урожайность зерна возросла на 0,70 т/га (79,5%) по сравнению с контролем, на 0,27 т/га (20,6%) по сравнению с вариантом одних минеральных удобрений и на 0,46 т/га (35,1%) по сравнению с вариантом с одним ирлитом 7.

Более существенно повышала показатели урожайности учетверенная доза ирлита 7 (0,8 т/га). При внесении ее в сочетании с ЫРК урожайность зерна сои возросла на 0,93 т/га (105,7%), т.е. более чем в 2 раза по сравнению с контролем, на 0,50 т/га (38,2%) по сравнению с вариантом одних минеральных удобрений и на 0,56 т/га (42,7%) по сравнению с одним ирлитом 1. Прибавка, полученная от совместного применения ирлита 7 в дозе 0,8 т/га с ЫбоРбоКбо превышает сумму прибавок, полученных от применения каждого из этих удобрений в отдельности на 0,13 т/га (16,3%), что существенно и достоверно.

Преимущество одного вида ирлита перед другим по влиянию на урожайность сои при внесении как в чистом виде, так и в сочетании с минеральными удобрениями не наблюдалось.

Наибольшая прибавка урожая зерна в этом опыте получена при совместном внесении ирлита 7 в дозе 0,8 т/га и М№Р60К60 - 0,93 т/га, или 105,7% (этот вариант характеризовался и максимальной урожайностью за отдельные годы, в 2001 году она достигала 2,81 т/га). Ему практически не уступал аналогичный вариант с ирлитом 7.

Наши исследования показали, что микроудобрения оказывают положительное влияние на урожайность зерна сои: по всем вариантам получена существенная прибавка (табл. 3).

Таблица 3 - Урожайность зерна сои в зависимости от применения

Вариант Годы Средн. за 3 г. Прибавка

2000 2001 2002 т/га %

Контроль 0,63 1,25 0,75 0,88 . -

ЫзоРзоКзо + Мо 0,96 2,06 1,04 1,35 0,47 53,4

^оРзоКзо + Со 0,92 2,03 1,02 1,32 0,44 50,0

ИзоРзоКзо + гп 0,84 1,89 0,94 1,22 0,34 38,6

Ы60РбоК6о + Мо 1,21 2,44 1,23 1,63 0,75 85,2

ИбоРбоКбо + Со 1,19 2,38 1,22 1,60 0,72 81,8

ИбоРбоКбо + Ти 1,12 2,27 1,13 1,51 0,63 71,6

НСРа.5 0,11 0,14 0,12

Так, некорневая подкормка молибденом на фоне N30P30K30 обеспечила прибавку урожая зерна сои в среднем за 3 года 0,47 т/га (53,4%) по сравнению с контролем и 0,16 т/га (13,4%) по сравнению с вариантом внесения одних минеральных удобрений.

Более эффективно действие молибдена проявлялось на фоне удвоенной дозы NPK, по которой урожайность зерна повысилась на 0,75 т/га (85,2%) по сравнению с контролем, на 0,32 т/га (24,4%) по сравнению с удобренным фоном (ЫбоРбоК-во) и на 0,28 т/га (20,7%) по сравнению с вариантом с молибденовой подкормкой на фоне NMPi0KM.

Существенно влияло на урожайность зерна сои применение некорневой подкормки кобальтом. Внесение кобальта в сочетании с одинарной дозой NPK обеспечило прибавку 0,44 т/га (50,0%) по сравнению с контролем й 0,13 т/га (10,9%) по сравнению с фоном (ИзоРзоКзо)- Кобальтовая подкормка на фоне ЫбоРбоКбо повысила урожай зерна на 1,60 т/га по сравнению с контролем, на 0,29 т/га (22,1%) по сравнению с фоном (N60P6oK6o) и на 0,28 т/га (21,2%) по сравнению с вариантом кобальтовой подкормки на фоне N30P30K30.

Менее существенно повышалась урожайность сои при внесении цинковых удобрений. На фоне одинарной дозы NPK действие цинка не проявлялось. Достоверная прибавка урожая отмечена при проведении цинковой подкормки fia фоне двойной дозы NPK.

Из трех микроэлементов наиболее существенно на урожайность зерна сои влияли молибден и кобальт, причем больше молибден. Варианты с молибденом превышали по показателю урожайности варианты с кобальтом, но в пределах ошибки опыта (0,03 т/га - по обоим фонам). Так же недостоверно отличались варианты с кобальтом от вариантов с цинком (0,09-0,10 т/га). Существенное преимущество имела молибденовая подкормка перед цинковой. На фоне одинарной дозы NPK прибавка составила 0,13 т/га (10,7%), а на фоне двойной -0,12 т/га (7,9%).

Наибольшая урожайность зерна сои зафиксирована на варианте с молибденовой подкормкой на фоне МбоР«)Кбо - 1,63 т/га, или на 0,75 т/га (85,2%) выше, чем на контроле. Этот вариант характеризовался и максимальной урожайностью за отдельные годы: в 2001 году она достигала 2,44 т/га.

В результате исследований выявлено, что некорневая подкормка минеральной водой «Заманкул» без удобрений обеспечивала больший рост растений (на 3,3 см по сравнению с контролем), активизацию клубеньковых бактерий - количество фиксированного азота воздуха (на 7 кг/га) и увеличение урожайности зерна сои на 0,16 т/га (18,2%).

В варианте с некорневой подкормкой «Заманкул»-ом на фоне NeoPeoKa) растения имели большую высоту - на 13,8 см по сравнению с контролем и на 3,5 см по сравнению с NeoPsaK«; обогащали почву азотом - на 32 кг/на больше, чем в контроле и на 21 кг/га - в варианте NajPeoKeo- Урожайность зерна при этом повысилась по сравнению с контролем и Ы60РбоКбо соответственно на 0,56 и 0,13 т/га, или 63,6 и 14,7%.

Разработанный нами способ подкормки посевов сои минеральной водой «Заманкул» зарегистрирован в Государственном реестре изобретений Российской Федерации (патент №2265306 от 10 декабря 2005 г.).

Качество урожая зерна сои в зависимости от удобрений

Под действием возрастающих доз минеральных удобрений в зерне сои повышалось содержание азота,наблюдалась тенденция снижения содержание фосфора и калия (табл. 4).

При содержании азота в контроле в среднем за 3 года 4,98% внесение возрастающих доз ЫРК повысило этот показатель на 0,17-0,35%.

При внесении навоза как в отдельности, так и в сочетании с минеральными удобрениями содержание азота в зерне превышало контроль, но было ниже, чем в вариантах КРК. Однако эти варианты отличались тенденцией повышения содержания фосфора и калия по сравнению с контролем и особенно сЫРК.

Таблица 4 - Химический состав и показатели качества зерна сои

в зависимости от видов и доз удобрений, % к сух. в-ву __(среднее за 2000-2002 гг.)__

Вариант N р2о5 к2о Белок Жир Клетчатка Зола БЭВ

Кснггроль 4,98 0,80 1,83 28,40 24,40 6,10 6,30 34,80

5,15 0,76 1,81 29,36 24,33 5,98 6,23 34,10

Ы2Р2К2 5,23 0,73 1,78 29,79 24,20 5,80 5,90 34,31

ЫзРзКз 5,33 0,72 1,77 30,36 23,77 5,27 5,87 34,73

Навоз 4,91 0,89 1,85 27,97 25,10 6,05 6,53 34,35

Навоз+ЫРК 4,79 0,88 1,87 27,28 25,13 6,05 6,43 35,10

Содержание белка в зерне сои находилось в прямой зависимости от содержания азота. При внесении одинарной дозы ЫРК оно увеличилось на 0,97%, двойной - 1,41%, тройной - 1,98%. Внесение навоза вызывало некоторое снижение содержания сырого белка в зерне. Минеральные удобрения способствовали снижению содержания жира, клетчатки и золы в зерне сои, причем тем больше, чем выше уровень питания.

Органические удобрения при отдельном и совместном с ИРК внесении повышали содержание жира на 0,7-0,73%, золы - на 0,13-0,23%, не изменяя содержание клетчатки. Наиболее предпочтительным оказался вариант навоз + 1ЧРК.

Можно заключить, что для повышения белковости зерна сои более приемлемой является минеральная система удобрения, а для повышения масличности — органоминеральная.

Варианты с одними ирлитами 1 и 7, внесенными в меньших дозах, не изменяли химический и биохимический состав зерна, а в дозе 0,8 т/га -проявляли тенденцию повышения содержания азота (на 0,03-0,05%) и белка (на 0,17-0,29%) (табл. 5).

Ирлиты, внесенные в сочетании с ЫРК, повышали эти показатели на 0,400,50 и 2,28-2,85%. Причем, если действие чистых ирлитов существенно проявлялось только при внесении учетверенной дозы, то эффект от совместного внесения ирлитов и ЫРК отмечался даже при одинарных дозах агроруд.

Таблица 5 - Химический состав и показатели качества зерна сои в зависимости от видов и доз агроруд и их сочетаний с минеральными

Вариант N р2о5 к2о Белок Жир Клетчатка Зола БЭВ

Ирлит 1 (1) 4,96 0,81 1,83 28,27 29,63 6,20 6,20 29,70

Ирлит 1(1) + КРК 5,42 0,75 1,76 30,89 29,35 5,50 6,10 28,16

Ирлит 1 (4) 5,03 0,78 1,78 28,67 29,14 5,70 5,80 30,69

Ирлит 1 (4) + №К 5,48 0,75 1,73 31,24 28,76 5,40 5,60 29,00

Ирлит 7 (1) 4,91 0,84 1,82 28,01 29,32 6,40 6,10 30,18

Ирлит 7(1) + ИРК 5,36 0,76 1,76 30,55 29,11 5,60 6,00 28,74

Ирлит 7 (4) 4,99 0,82 1,77 28,44 29,14 5,50 5,90 31,01

Ирлит 7 (4) + ЫРК 5,41 0,75 1,71 30,84 28,94 5,40 5,70 29,12

Внесение природных агроруд в основном снижало содержание фосфора, калия клетчатки и золы, хотя менее существенно, чем в вариантах с ЫРК. Содержание жира изменялось в зависимости от вида ирлита: повышалось на 0,37-1,23% по вариантам с ирлитом 1 и незначительно снижалось по вариантам с ирлитом 7.

Некоторые изменения в химическом составе зерна сои произошли и под действием микроэлементов (табл. 6).

Таблица 6 - Химический состав и качество зерна сои в зависимости от некорневых подкормок микроудобрениями,

% (среднее за 2000-2002 гг.)

Вариант N р2о5 к2о Белок Жир Клетчатка Зола БЭВ

Контроль 4,96 0,81 1,81 28,27 25,34 6,10 6,30 33,99

І^РіК, + Мо 5,35 0,75 1,73 30,51 24,63 5,60 6,30 32,95

ИіРіКі + Со 5,23 0,75 1,74 29,83 24,67 5,80 6,00 33,70

І^іРіКі + Хп 5,22 0,76 1,75 29,74 29,12 5,83 5,90 29,41

Ы2Р2К2 + Мо 5,42 0,70 1,70 30,89 28,41 5,60 5,80 29,29

Ы2Р2К2 + Со 5,41 0,72 1,72 30,84 28,35 5,57 5,80 29,44

М2Р2К2 + 7,п 5,38 0,74 1,71 30,67 28,52 5,50 5,70 29,61

Некорневые подкормки растворами микроудобрений (Мо, Со, 7м) в фазу цветения на фоне одинарной дозы ЫРК повысили содержание азота в зерне сои на 0,26-0,39% и, соответственно, белка на 1,46-2,24%. На фоне двойной дозы 1ЧРК наблюдался больший эффект - эти показатели повысились на 0,42-0,46 и 2,39-2,62%. Содержание фосфора, калия и других показателей в вариантах с микроудобрениями также имело тенденцию к снижению.

Наиболее эффективное действие проявлял молибден, на втором месте — кобальт, третьем - цинк.

Баланс питательных веществ в почве под соей в зависимости от удобрений

Удобрения оказали существенное влияние на вынос питательных веществ с урожаем сои. Так, в контроле соя использовала для создания урожая на 1 га 55,8 кг азота, 18,7 кг фосфора и 27,1 кг калия. Возрастающие дозы ЫРК увеличили эти показатели на 18,1-34,1; 5,3-9,8 и 7,5-11,7 кг. В вариантах с навозом вынос с урожаем возрос по сравнению с контролем на 42,1-52,4; 13,215,8 и 15,3-19,0 кг/га. Внесение одних ирлитов 1 и 7 в дозах 0,2-0,8 т/га увеличило вынос азота на 8,6-27,7 и 7,4-31,9; фосфора - на 0,8-5,9 и 0,6-8,0; калия - на 0,3-9,2 и 0,1-11,6 кг/га, а внесение ирлитов на фоне ЫРК увеличило их на 35,7-62,2; 8,1-18,3 и 12,9-30,8 кг/га.

Вынос питательных веществ с 1 т продукции на контроле составлял 63,6 кг азота, 21,3 кг фосфора и 30,9 кг калия. При внесении удобрений и агроруд эти показатели изменялись несущественно. Тенденция к увеличению наблюдалась в выносе азота, к снижению - фосфора и калия. По азоту выделялись варианты с органической и органоминеральной системами удобрения, превысившие контроль по этому показателю на 1,8 и 2,2 кг/т. В целом по разным системам удобрения вынос питательных веществ с 1 т продукции сои составлял: азота - 63,6-70,7 кг, фосфора - 20,4-21,7 кг, калия -27,8-31,9 кг.

Для расчета доз удобрений под запланированный урожай сои в условиях лесостепной зоны РСО-Алания на выщелоченных черноземах можно рекомендовать данные по выносу с 1 т зерна сои: азота — 65-70 кг (без учета фиксированного азота воздуха), фосфора - 20-21 кг, калия — 28-30 кг.

Баланс азота в почве под соей получен во всех вариантах положительным - 16,1-76,1 кг/га (интенсивность - 215,8-361,4%) по минеральной системе удобрения, 23,9 и 20,2 кг/га - по органической и органоминеральной, 4,0-30,1 кг/га по вариантам с микроудобрениями.

Баланс фосфора составлял 6,6-61,5 кг/га, интенсивность баланса повышалась по мере увеличения уровня питания и находилась в пределах 125,0-316,2%. Внесение навоза дало понижение баланса по фосфору, но дефицит не наблюдался, интенсивность баланса составила 157,0%. Органоминеральная система удобрения повышала интенсивность баланса до 231,7%. По вариантам с микроудобрениями наблюдался положительный баланс фосфора, интенсивность баланса была в пределах 106,8-117,1% в вариантах с фоном Ы1Р,К| и 179,3-190,1% в вариантах с фоном Ы2Р2К2. Эти показатели способствуют сохранению и повышению плодородия почвы.

В вариантах с одинарной дозой ЫРК и микроудобрениями, внесенными совместно с одинарной дозой №>К, наблюдался отрицательный баланс калия, дефицит его составлял 13,3-25,0%, что вполне допустимо. В остальных вариантах баланс калия был положительным, интенсивность баланса находилась в пределах 124,4-231,7; в вариантах с навозом - 283,1-325,5%.

Коэффициенты использования питательных веществ из удобрений в зависимости от уровня удобренности колебались в пределах: по азоту -21-40%, фосфору - 26-46%, калию - 76-206%, наименьшими были в варианте ЫзРзКз. По

вариантам с навозом КИУ снижался до 14-22; 11 и 13%. Варианты с микроудобрениями отличались более высокими значениями КИУ, они снижались по мере повышения уровня фона.

Коэффициенты использования питательных веществ из почвы составили: по азоту - 12, фосфору - 7, калию - 10%. Балансовые коэффициенты колебались в пределах: азота-28-46, фосфора - 32-80, калия-43-115%.

Эффективность применения удобрений под сою

Расчет экономической эффективности применения удобрений под сою показал, что в среднем за 3 года наименьшие затраты отмечены в варианте с одинарной дозой - 2,42 тыс. руб./га, наибольшие - в вариантах с

внесением навоза - 9,69 и навоз + ИРК - 7,47 тыс. руб./га (табл. 7). Затраты на вариантах с внесением микроэлементов в сочетании с Н2Р2К2, были больше на 0,29-0,66 тыс. руб./га, относительно варианта Ы2Р2К2.

Таблица 7 - Экономическая эффективность удобрений под сою

Варианты Прибавка, т/га Внесено удобрений Затраты на применение удобрений, тыс. руб./га Стоим, приб., тыс. руб./га Условно чистый доход

мин. орг./ микр. тыс. руб./га руб./руб. затрат

М,Р,К1 0,28 1,88 - 2,42 3,92 1,50 0,62

№К2 0,43 3,75 - 4,64 6,02 1,38 0,30

ИзРзКз 0,52 5,63 - 6,80 7,28 0,48 0,07

Навоз 0,62 - 20 7,47 8,68 1,21 0,16

Навоз + ЫРК 0,76 1,88 20 9,69 10,64 0,952 0,10

М2Р2К2+ Мо 0,75 3,75 200 5,30 10,50 5,20 0,98

М2Р2К2 + Со 0,72 3,75 400 5,15 10,08 4,93 0,96

М2Р2К2 + га 0,63 3,75 150 4,93 8,82 3,89 0,79

В среднем за 3 года наибольшая стоимость прибавки урожая отмечена на варианте навоз+ОТК - 10,64 тыс. руб./га. Немного ниже в вариантах с внесением микроэлементов Мо и Со на фоне Ы2Р2К2 - на 0,14-0,56 тыс. руб./га. Условно чистый доход был максимальным в вариантах с микроэлементами на фоне Ы2Р2К2 - 3,89-5,20 тыс. руб./га и 0,79-0,98 руб./руб. затрат), тогда как по вариантам с минеральными он составил всего 0,48-1,50 тыс. руб./га (0,07-0,62 руб./руб. затрат.

Максимальным показателем по энергетической ценности прибавки отличается навоз+ОТК - 13756 МДж/га. Наиболее энергетически эффективным был вариант с внесением навоза, значительно превысивший все остальные варианты на 94,6-96,9 ед. Варианты сочетания агроруд с минеральными удобрениями превосходили по этому показателю варианты с одними агрорудами. Наименьшим данный показатель был в варианте ирлит 7 (0,2 т/га) - 362 МДж/га, а наибольшим - ирлит 7 (0,8 т/га) - 16833.

Энергетический КПД в вариантах с агрорудами находился в пределах 319-1476 ед., а в сочетании с минеральными удобрениями - 2,6-5,4 ед.

Выводы

1. Внесение минеральных удобрений под сою способствовало снижению влажности 0-40 см-го слоя почвы за счет большего потребления влаги растениями при условии лучшего обеспечения питательными веществами. Органические удобрения и агроруды, наоборот, несколько повышали ее благодаря высокой водоудерживающей способности.

2. Применение минеральных удобрений и ирлита 7 вызвало некоторое повышение всех форм кислотности выщелоченного чернозема, тогда как органические удобрения и ирлит 1 снижали их. Сумма поглощенных оснований снижалась под действием минеральных удобрений и ирлита 7, но повышалась при внесении органических, органоминеральных удобрений и ирлита 1. Емкость поглощения почвы повышалась при внесении минеральных удобрений в меньшей степени, чем при внесении органоминеральных удобрений и ирлитов 1 и 7. Степень насыщенности почвы основаниями изменялась в небольших пределах в зависимости от удобрений.

3. Динамика содержания аммонийного азота в слое 0-40 см характеризовалось заметным увеличением по всем удобренным вариантам, особенно по возрастающим дозам КРК, а также сочетаниям ирлитов с МРК. Аналогичное положение складывалось по содержанию нитратов, подвижного фосфора и обменного калия в слое 0-40 см, причем наибольшим содержанием в среднем за 3 года выделялся вариант с навозом и сочетанием ирлитов с №К.

4. По мере повышения доз удобрений рост растений усиливался, площадь листьев увеличивалась, относительное содержание сухого вещества в растениях снижалось, а сбор его с гектара значительно повышался. Наилучшими по этим показателям оказались варианты 1 и 7 (0,8 т/га) + М2Р2К2 и навоз + ЫРК, где высота растений превышала контроль в 1,3 раза, площадь листьев — в 1,4 раз, а сухого вещества накапливалось больше в 1,35 раз.

5. Растения удобренных вариантов содержали больше азота, фосфора и калия как в относительных, так и в абсолютных величинах. Относительное содержание питательных элементов наибольшим было в начале вегетации, к середине - возрастало, а к концу убывало; абсолютное - возрастало от начала до конца вегетации. Максимальное количество питательных элементов накапливалось по вариантам с органоминеральной системой удобрения и внесением ирлитов в сочетании с ЫРК.

6. Применение удобрений повышало активность клубеньковых бактерий, наибольшее количество молекулярного азота атмосферы фиксировалось при применении ирлитов - 94-105 кг/га (превышение - 74-94%).

7. Внесение минеральных удобрений в дозах N30-90P30.90K30.90 способствует повышению урожайности зерна сои на 0,28-0,52 т/га (31,8-59,1%). Наибольшую прибавку обеспечил вариант с совместным внесением минеральных и органических удобрений - 0,76 т/га (86,4%).

Эффект от применения ирлитов начинается при внесении их в дозах 0,6 т/га и более. Наибольшая прибавка получена при совместном внесении ирлитов 1 и 7 (0,8 т/га) и М60Р6оК6о - 0,93 и 0,87 т/га..

8. Некорневая подкормка растворами микроэлементов (Мо, Со, 7м) была эффективной на обоих фонах М>К (М30РзоКзо и ИбоРбоКбо), при этом удвоение дозы ЫРК оказалось эффективнее. Более предпочтительной оказалась подкормка молибденом, на втором месте - кобальтом, на третьем - цинком.

9. Содержание белка в зерне сои повышалось на 0,97-1,98% с увеличением доз минеральных удобрений. Внесение навоза снижало этот показатель, но повышало содержание жира на 0,70-0,73%, золы - на 0,13-0,23%.

При внесении ирлитов проявлялась тенденция повышения в зерне содержания белка на 0,17-0,29%, а в сочетании с минеральными удобрениями -на 0,40-0,50 и 2,28-2,85%. Содержание жира повышалось на 0,37-1,23% по вариантам с ирлитом 1.

Некорневые подкормки растворами микроудобрений (Мо, Со, Тп) в фазу цветения на фоне М^К, повысили содержание белка на 1,46-2,24%, а на фоне Ы2Р2К2- на 0,42-0,46 и 2,39-2,62%.

10. В выносе с урожаем преобладал вынос азота, затем по убыванию -калия и фосфора. Удобрения существенно повлияли на эти показатели. По разным системам удобрения растения сои выносили из почвы азота, фосфора и калия соответственно: 63,6-65,8; 20,4-21,3 и 27,8-30,9 кг/т зерна.

11. По изучавшимся системам удобрения складывался положительный баланс по азоту (16,1-76,5 кг/га) и фосфору (6-61 кг/га), в основном положительный - по калию (21,4-103,9 кг/га), дефицит калия наблюдался в вариантах с К1Р,К1 и составлял 13,3-25,0%, что в пределах допустимости.

12. Условно чистый доход был максимальным в вариантах с микроэлементами на фоне Ы2Р2К2 - 3,89-5,20 тыс. руб./га и 0,79-0,98 руб./руб. затрат, тогда как по вариантам с минеральными удобрениями он составил 0,481,50 тыс. руб./га (0,07-0,62 руб./руб. затрат).

Рекомендации производству

1. На выщелоченных черноземах лесостепной зоны РСО-Алания при возделывании сои следует применять КбоРбоКбо в сочетании с навозом (20 т/га) или ирлитами (0,8 т/га).

Удобрения вносить дробно: осенью под зябь - навоз, ирлиты, весной под предпосевную культивацию комплексное минеральное удобрение.

В посевах сои применять некорневые подкормки микроудобрениями (Мо, Со, 7м) в фазу бутонизации-цветения.

2. Для растительной диагностики питания растений сои оптимальным является содержание азота, фосфора и калия в растениях 4,7; 0,9 и 2,9% - в начале вегетации, 2,6; 0,8 и 2,0% - в фазу ветвления, 3,1; 1,1 и 1,8% - цветения. При применении ирлитов - соответственно по фазам 4,2; 0,9 и 2,8%; 2,6; 0,8 и 2,0%; 3,2; 1,1 и 1,7%.

3. Для расчета доз удобрений на запланированный урожай использовать КИУ по азоту, фосфору и калию соответственно - 60-90; 45-60 и 130-150%, КИП-76; 11 и 14%.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Хадиков А.Ю. Способ подкормки растений сои - Патент РФ №2265306 от 10 декабря 2005 г.

2. Хадиков А.Ю. Влияние уровней питания на урожайность и качество зерна сои на выщелоченных черноземах / А.Ю. Хадиков, А.Е. Басиев, Т.К Назаров, С.Х. Дзанагов // Известия ФГБОУ ВПО «Горский ГАУ». - Т. 48, ч.2. -Владикавказ, 2011. - С.48-50.

3. Хадиков А.Ю. Влияние природных агроруд и их сочетаний с минеральными удобрениями на урожайность зерна сои в условиях лесостепной зоны РСО-Алания / А.Ю. Хадиков, Т.К Лазаров, С.Х. Дзанагов, Р.В. Калагова //Известия ФГБОУ ВПО «Горский ГАУ» - Т.49, ч.1-2. - Владикавказ, 2012. -С.47-50.

4. Хадиков А.Ю. Урожайность зерна сои в зависимости от микроудобрений на выщелоченном черноземе Северной Осетин-Алания / А.Ю. Хадиков, А.Е. Басиев, З.А. Гутиева, Т.К Лазаров, // Известия ФГБОУ ВПО «Горский ГАУ». -Т. 49, ч. 1-2. -Владикавказ, 2012. - С.50-53.

Публикации в других изданиях:

5. Хадиков, А.Ю. Влияние различных систем удобрений на питательный режим выщелоченного чернозема под соей / А.Ю. Хадиков, Р.В. Батыров, Т.К. Лазаров // Мат. 78-й науч.-практич. конф. агрономического факультета ГГАУ. -Владикавказ, 2001. - С. 31-32.

6. Хадиков, А.Ю. Влияние возрастающих доз минеральных удобрений на урожайность семян сои в условиях АП «Ногир» / А.Ю. Хадиков, P.A. Цуциев, Т.К. Лазаров // Мат. 78-й науч.-практич. конф. агрономического факультета ГГАУ. - Владикавказ, 2001. - С. 37-38.

7. Хадиков, А.Ю. Изменение показателей качества семян сои в зависимости от удобрений в условиях АП «Ногир» / А.Ю. Хадиков, Р.В. Батыров, Р.В. Джимиев, Т.К. Лазаров // Мат. 78-й науч.-практич. конф. агрономического факультета ГТАУ. - Владикавказ, 2001. — С. 39-40.

8. Хадиков, А.Ю. Влияние удобрений на урожайность семян сои и питательный режим выщелоченного чернозема РСО-Алания / А.Ю, Хадиков, С.Х. Дзанагов, Т.К. Лазаров // Мат. науч.-практич. конф. преподавателей, сотрудников, аспирантов БГСХА. - Улан-Удэ. - 2002, - С. 47-49.

9. Хадиков, А.Ю. Урожайность семян сои в зависимости от удобрений на выщелоченных черноземах РСО-Алания / А.Ю. Хадиков, Р.В. Батыров, Т.К. Лазаров // Вопросы экологии и воспроизводство фитоценозов в РСО-Алания: Мат. межвуз. науч. конф. - Владикавказ: СОГУ, 2002. - С. 45-47.

10. Хадиков, А.Ю. Влияние удобрений на качество семян сои / А.Ю. Хадиков, Т.К. Лазаров // Вопросы экологии и воспроизводство фитоценозов в РСО-Алания / Мат. межвуз. науч. конф. - Владикавказ: СОГУ, 2002. - С.49-51.

11. Хадиков, А.Ю. Влияние уровней питания на урожайность и качество зерна сои на выщелоченных черноземах /А.Ю. Хадиков, С.Х.Дзанагов //Вестник научных трудов молодых ученых ГГАУ, вып. 1. - Владикавказ, 2003. - С. 16.

12. Хадиков, А.Ю. Влияние различных систем удобрений на урожайность семян сои в РСО-Алания / Обеспечение высокой экономической эффективности и экологической безопасности приемов использования удобрений и других средств химизации в агротехнологиях: бголл. ВИУА №118. - Москва: Агроконсалт, 2003. - С. 162.

Сдано в набор 27.04.12г., подписано в печать 27.04.12г. Гарнитура Тайме. Печать трафаретная. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ №260.

Типография ООО НПКП «МАВР», Лицензия Серия ПД №01107, 362040, г. Владикавказ, ул. Августовских событий, 8, тел. 44-19-31

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Хадиков, Артур Юрьевич, Владикавказ

61 12-6/490

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ГОРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

На правах рукописи

Хадиков Артур Юрьевич

ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙНОСТЬ, КАЧЕСТВО ЗЕРНА СОИ И ПЛОДОРОДИЕ ВЫЩЕЛОЧЕННОГО ЧЕРНОЗЕМА РСО-АЛАНИЯ

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

06.01.04 - агрохимия

Научный руководитель

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Заслуженный деятель науки России Заслуженный работник высшей школы России Дзанагов Созырко Хасанбекович

ВЛАДИКАВКАЗ - 2012

СОДЕРЖАНИЕ

стр.

ВВЕДЕНИЕ........................................................................................................................5

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА ВЛИЯНИЯ УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙНОСТЬ, КАЧЕСТВО ЗЕРНА СОИ И ПЛОДОРОДИЕ ВЫЩЕЛОЧЕННОГО ЧЕРНОЗЕМА (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)..............................................................................8

1Л. Влияние удобрений на питательный режим почвы........................8

1.2. Влияние удобрений на урожайность и качество зерна сои ... 16

Глава 2. ЦЕЛЬ, ЗАДАЧИ, УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ........................................................................................36

2.1. Цель и задачи исследований...........................................36

2.2. Природные условия лесостепной зоны......................................................37

2.2.1. Географическое положение..................................................................................37

2.2.2. Климат....................................................................................................................................38

2.2.3. Рельеф......................................................................................................................................41

2.2.5. Гидрология..........................................................................................................................42

2.2.5. Растительность................................................................................................................42

2.2.6. Почвы......................................................................................................................................43

2.3. Методика проведения исследований............................................................46

Глава 3. ПЛОДОРОДИЕ ВЫЩЕЛОЧЕННОГО ЧЕРНОЗЕМА ПОД

ПОСЕВОМ СОИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УДОБРЕНИЙ .... 52

3.1. Влажность почвы..........................................................................................................52

3.2. Агрохимические свойства почвы..................................................................55

3.2.1. Актуальная кислотность..........................................................................................56

3.2.2. Обменная кислотность..............................................................................................58

3.2.3. Гидролитическая кислотность..........................................................................60

3.2.4. Сумма поглощенных катионов........................................................................63

3.2.5. Емкость поглощения..................................................................................................65

3.2.6. Степень насыщенности основаниями........................................................68

3.3. Питательный режим почвы..................................................................................71

3.3.1. Динамика аммонийного азота............................................................................71

3.3.2. Динамика нитратного азота................................................................................75

3.3.3. Динамика подвижного фосфора......................................................................79

3.3.4. Динамика обменного калия..................................................................................83

Глава 4 ФОРМИРОВАНИЕ БИОМАССЫ СОИ ПОД ВЛИЯНИЕМ

УДОБРЕНИЙ....................................................................................................................88

4.1. Рост и развитие растений сои............................................................................88

4.1.1. Динамика высоты растений................................................................................89

4.1.2. Динамика ассимиляционной поверхности............................................91

4.2 Динамика накопления сухой биомассы....................................................94

4.3 Потребление основных питательных элементов растениями

сои................................................................................................................................................97

4.4 Симбиотическая активность посевов сои в зависимости от условий питания............................................................................................................104

Глава 5. ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙНОСТЬ ЗЕРНА

СОИ..........................................................................................................................................111

5.1. Урожайность зерна сои в зависимости от видов и доз удобрений ..........................................................................................................................................111

5.2. Урожайность зерна сои в зависимости от видов и доз природных агроруд и их сочетаний с минеральными удобрениями ......................................................................................................................................113

5.3. Влияние некорневых подкормок микроэлементами на урожайность зерна сои......................................................................................................117

5.4. Использование природной минеральной воды «Заманкул»

в качестве подкормки на посевах сои........................................................121

Глава 6. КАЧЕСТВО УРОЖАЯ ЗЕРНА СОИ В ЗАВИСИМОСТИ

ОТ УДОБРЕНИЙ..........................................................................................................124

Глава 7. БАЛАНС ПИТАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ В ПОЧВЕ ПОД

СОЕЙ ЗАВИСИМОСТИ ОТ УДОБРЕНИЙ..........................................129

7.1. Вынос питательных веществ с урожаем сои........................................129

7.2. Баланс основных питательных элементов и коэффициенты

их использования из почвы и удобрений................................................136

Глава 8. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ ПОД СОЮ..........143

8.1. Экономическая эффективность........................................................................143

8.2. Энергетическая эффективность........................................................................146

ВЫВОДЫ..............................................................................................................................150

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ....................................................153

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ..........................154

ПРИЛОЖЕНИЯ..............................................................................................................175

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Сегодня уже ни у кого не возникает сомнения в том, что при возделывании сельскохозяйственных культур почва истощается и теряет свое плодородие. Восполнять расходную часть баланса питательных веществ из почвы можно только с помощью удобрений. Растения используют питательные вещества из почвы и внесенных удобрений, потребность в которых существенно изменяется в зависимости от обеспеченности ими почвы. В разных почвах обеспеченность общими и усвояемыми формами питательных веществ неодинакова, следовательно, от свойств конкретной почвы и возделываемой на ней культуры зависят виды, дозы, формы, сроки, способы применения удобрений, а также их эффективность.

Одной из важнейших сельскохозяйственных культур является соя, имеющая большое продовольственное, техническое и кормовое значение. В условиях Северной Осетии-Алании вопросы удобрения ее изучены далеко недостаточно.

Цель исследований - изучить влияние различных видов и доз удобрений на урожайность, качество зерна сои, эффективное плодородие выщелоченного чернозема и выявить их агрономическую и экономическую эффективность.

Задачи исследований: изучить

1. Изменение показателей плодородия почвы в посевах сои под влиянием различных доз минеральных, органических удобрений и природных аг-роруд.

2. Процессы роста и развития растений сои под влиянием различных доз минеральных, органических удобрений и природных агроруд.

3. Влияние различных доз минеральных, органических удобрений, природных агроруд, микроудобрений и их сочетаний на урожайность зерна сои.

4. Влияние различных доз минеральных, органических удобрений, природных агроруд и микроудобрений, их сочетаний с 1\ГРК на качество зер-

на сои.

5. Рассчитать баланс основных питательных элементов в почве под посевом сои, коэффициенты использования питательных веществ из почвы (КИП) и удобрений (КИУ).

6. Определить экономическую и энергетическую эффективность применения удобрений под сою.

Научная новизна. В лесостепной зоне РСО-Алания вопросы удобрения сои ранее не изучались. В результате исследований установлено положительное влияние полного минерального удобрения, его сочетания с местными агрорудами ирлит 1 и ирлит 7, а также некорневой подкормки растворами микроэлементов и минеральной водой «Заманкул» на урожайность зерна сои и его качество.

В зависимости от природных условий и уровня удобренности получены новые данные выноса питательных веществ продукцией, выявлены оптимальные концентрации питательных веществ в растениях в разные фазы роста и развития, рассчитаны коэффициенты использования питательных веществ из почвы (КИП), удобрений (КИУ) и балансовые коэффициенты.

Выявлен оптимальный вариант системы удобрения сои.

Практическая значимость работы. Для условий сельскохозяйственного производства лесостепной зоны РСО-Алания установлен оптимальный вариант удобрения, обеспечивающий высокую урожайность зерна сои при улучшении качества получаемой продукции, на фоне сохранения плодородия почвы и повышения экономической эффективности применения удобрений. Полученные данные о выносе питательных веществ с урожаем и оптимальной концентрации питательных веществ в растениях в разные фазы, рассчитанные КИП, КИУ и балансовые коэффициенты позволяют более точно проводить растительную диагностику и рассчитывать оптимальные дозы удобрений на запланированный урожай.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Показатели плодородия выщелоченного чернозема в зависимости от удобрений.

2. Рост, развитие растений сои и потребление ими питательных веществ в зависимости от удобрений.

3. Урожайность зерна сои в зависимости от удобрений.

4. Качество зерна сои в зависимости от удобрений.

5. Вынос питательных веществ с урожаем сои, баланс их в почве и использование ИРК из почвы и удобрений в зависимости от удобрений.

6. Экономическая и энергетическая эффективность применения удобрений под сою.

1. Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертации докладывались и обсуждались на научных форумах различного уровня, в т.ч.: материалы 78-й научно-практической конференции агрономического факультета ГГАУ (Владикавказ); материалы научно-практической конференции БГСХА (Улан-Удэ); материалы межвузовской научной конференции (СОГУ, Владикавказ); материалы Международной научной конференции (бюлл. ВИУА №118); «Вавиловских чтениях», г. Саратов (Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова), имеется патент РФ №2265306 отЮ декабря 2005 г.; приведены в отчетах Геосети опытов с удобрениями РФ и НИИ «Агроэкологии» Горского ГАУ, опубликованы в 12 научных работах, в т.ч. в 4-х изданиях, рекомендованных ВАК для защиты. Результаты исследований применяются в учебном процессе при выполнении курсовых и дипломных работ по агрохимии, почвоведению, растениеводству и земледелию.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 153 страницах, состоит из введения, 8 глав, выводов и рекомендаций производству. Список использованной литературы включает 209 наименований. В работу включены 21 таблица, 34 рисунка, 75 приложений.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА

ВЛИЯНИЯ УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙНОСТЬ, КАЧЕСТВО ЗЕРНА СОИ И ПЛОДОРОДИЕ ВЫЩЕЛОЧЕННОГО ЧЕРНОЗЕМА (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

1.1. Влияние удобрений на питательный режим почвы

Земля - главное средство производства в сельском хозяйстве, и при условии правильного обращения с ней не изнашивается. Напротив, интенсивность ее использования повышается. Эффективное плодородие почвы тесно связано с характером общественно-экономических отношений, уровнем развития производительных сил, достижениями науки и техники (Державин Л.М., 1992).

Для активного и целенаправленного регулирования круговорота и баланса биофильных веществ в земледелии, повышения плодородия почв, реализации потенциальной продуктивности интенсивных сортов и гибридов и получения высоких устойчивых урожаев надлежащего качества необходим дополнительный источник питательных веществ, возможно и более мощный, чем почвенный. Таковым в современном земледелии стало применение промышленных минеральных и местных органических удобрений (Загорча К. Л., 1990).

Для наиболее эффективного использования удобрений важно знать, какое влияние они оказывают на свойства почвы при систематическом и длительном применении на одном месте. Удобрения не только сами пополняют запасы подвижных форм питательных веществ в почве, но и целенаправленно изменяют почвенные процессы, мобилизующие потенциальные запасы элементов питания для растений, существенно повышая тем самым эффективное плодородие почвы. Характер действия удобрений в этом направлении на исследуемой почве имеет свою специфику,

которая до сего времени оставалась недостаточно исследованной (Авдонин Н.С., 1972; Загорча К.Д., 1990).

Питательный режим почвы оказывает самое существенное влияние на формирования урожая сельскохозяйственных культур, а, следовательно, и вносимые в почву удобрения имеют при этом огромное значение. Исследования показали, что при систематическом применении минеральных удобрений на одном участке их эффективность изменяется. Происходит это потому, что минеральные удобрения при длительном применении оказывают существенное влияние на свойства почвы (Авдонин Н.С., 1957; Дзанагов С.Х., 1987; Дзанагов С.Х., Лазаров Т.К., 2002, Басиев А.Е. 2005, Кануков З.Т. 2009).

Еще В.Р. Вильяме утверждал, что плодородие - важнейшее качество почвы, отличающее от горной породы, - представляет собой способность почвы удовлетворять потребность растений в элементах питания, воде, обеспечивать их корневые системы достаточным количеством воздуха, тепла для нормальной деятельности и создания урожая. Влияние минеральных удобрений на плодородие почвы зависит от длительности их применения, климата, биологических особенностей растений и других факторов (Авдонин Н.С., 1972; Кормилицын В.Ф., 1999).

Гумус. Важнейшим показателем плодородия является содержание в почве гумуса - (Тюрин И.В., 1937; Кононова М.М., 1963, 1984; Лыков А. М., Черников В.А., 1978; Шатилов И.С., 1980; Александрова Л.Н., Юрлова О.В., 1981; Егоров В.В., 1981; Лыков A.M., 1984).

В процессе разложения гумуса и взаимодействия его с минеральными удобрениями создается наиболее благоприятный питательный режим для растений. Количество гумуса в пахотном слое уменьшается из-за недостаточного поступления органического вещества (Державин Л.М., 1992, Максютов H.A., 1996; Ломов С.П., 1997, Середа H.A., Лукьянов С.А., 1998; Бондарев А.Г., Кузнецова И.В., 1999). Состояние и режим органического вещества определяется размерами поступления в почву негумифицированных растительных остатков (Зезюков Н.И. и др., 2000).

Органическое вещество в целом и отдельные его группы разносторонне влияют на агрономические свойства и режимы почв (Кирю-шин В.И., 1996). Оно остается пока основным источником азотного и в значительной степени фосфорного и углеродного питания растений. В органическом веществе заключено 98% всего запаса азота почвы, 80% серы и 60% фосфора (Лошаков В.Г. и др., 1999). Естественно, что интенсивное земледелие должно базироваться на вносимых в почву элементах минерального питания растений, однако в ряде случаев органическое вещество почвы, как источник минеральных элементов, по-видимому, еще долго сохранит свое значение (Ломов С.П., 1997; Лошаков В.Г. и др.,

1999).

Расчетами А.В.Соколова доказано, что вынос элементов питания растениями из почвы будет компенсироваться за счет минеральных туков только на 50%. Значительная часть питательных веществ будет внесена в почву в органической форме. Однако баланс элементов питания, особенно азота, в ближайшее время все еще останется дефицитным (Лыков A.M., 1984).

В условиях последовательной интенсификации сельскохозяйственного производства первостепенное значение приобретает проблема воспроизводства плодородия почв. Многие исследователи считают, что практическое решение этой проблемы не ограничивается мобилизацией природных ресурсов и природных угодий, а обеспечивается возвратом и возмещением использованной их части, дополнительной энергией агроэкосистемы и улучшением условий для повышения продуктивности фотосинтеза за счет комплексного и системного использования всех известных путей, применения новых методов повышения плодородия почв и урожайности сельскохозяйственных культур (Кулюкин С.С., 1997; Бондарев А.Г., Кузнецова И.В., 1999; Боннчан Б.П., Лыков A.M., 2000; Чичкин А.П.,

2000).

Проблема воспроизводства плодородия почв и его регулирования находит все большее освещение в научных исследованиях (Середа H.A., Лукьянов С.А., 1998; Салихов A.C., Алиев Ш.А., 2000).

Рост урожаев должен сопровождаться программированным регулированием плодородия. В условиях интенсивного земледелия воспроизводство и увеличение почвенного плодородия невозможны без расширенного воспроизводства и поступления в почву основных его элементов (Демкина Т.С. и др., 1997).

Изучение закономерностей изменения агрохимических свойств почвы и продуктивности сельскохозяйственных культур при длительном применений удобрений имеет важное значение для разработки научных основ плодородия почвы (Дзанагов С.Х., Лазаров Т.К., 2002, Басиев А.Е. 2005, Кануков З.Т. 2009).

Краткосрочные полевые опыты не дают полного ответа на такие вопросы как изменение биологических свойств почвы, накопление различных элементов при внесении удобрений, изменение агрохимических и физико-химических свойств почв�