close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Продуктивность зеленой массы выход и качество масла герани розовой при возрастающих нормах применения минеральных удобрений в условиях староорошаемых почв Гиссарской долины

код для вставкиСкачать
На правах рукописи
АТАХОНОВА МАТЛУБА ДАВЛАТАЛИЕВНА
ПРОДУКТИВНОСТЬ ЗЕЛЕНОЙ МАССЫ,
ВЫХОД И КАЧЕСТВО МАСЛА ГЕРАНИ РОЗОВОЙ ПРИ
ВОЗРАСТАЮЩИХ НОРМАХ ПРИМЕНЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ
УДОБРЕНИЙ
В УСЛОВИЯХ СТАРООРОШАЕМЫХ ПОЧВ ГИССАРСКОЙ ДОЛИНЫ
Специальность 06.01.01 – общее земледелие, растениеводство
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата сельскохозяйственных наук
ДУШАНБЕ – 2018
Работа выполнена на кафедре агрохимия и почвоведение Таджикского аграрного университета им. Ш. Шотемур
Научный руководитель:
Сангинов Сангинбой Раджабович, доктор сельскохозяйственных наук, член – корреспондент ТАСХН,
ведущий научный сотрудник Института почвоведения Таджикской академии сельскохозяйственных
наук
Юсупова Нуринисо Авазовна, доктор химических
наук, профессор
Официальные оппоненты: Шукуров Рахмон Эгамович, доктор сельскохозяйственных наук, доцент, старший специалист по продлению сезона выращивания овощей в Chemonicsinternationallnc.
Акрамов Убайд Хасенович, кандидат биологических наук, заместитель директора Государственного
учреждения особо охраняемых природных территорий Таджикистана.
Ведущая организация:
Институт земледелия Таджикской академии сельскохозяйственных наук
Защита диссертации состоится «07» апреля 2018 г. в 1000 часов на заседании
диссертационного совета Д 737.003.03 по защите кандидатской, докторской диссертации на базе Таджикского аграрного университета имени Ш.Шотемур, по адресу: 734003, Республика Таджикистан, г. Душанбе, пр.Рудаки,146. Факс (992-37)
224-72-07, е-mail: rectortau31@mail.ru
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Таджикского аграрного университета им. Ш.Шотемур на сайте http//www.tajagroun.tj
Автореферат разослан «___» _________ 2018 г.
Учѐный секретарь
диссертационного совета,
доктор биологических наук, профессор
К. Нимаджанова
2
1.ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Во всем мире широко используют масло герани в различных отраслях: пищевой, фармацевтической, косметологической, и высоко ценят этот продукт за его антибактериальные, лечебные свойства. Выращивание герани является перспективным направлением в сельскохозяйственном производстве, так как способно приносить достаточно высокую прибыль. Благодаря агроклиматическим условиям Республики Таджикистан, герань можно выращивать в
большом объеме и получать высококачественную дорогостоящую продукцию
(масло герани), способную обеспечить потребности не только внутреннего спроса,
но и представление его на импорт.
В последние годы, после гражданской войны, производство данной культуры, в связи с прекращением централизованной закупки масла герани резко
снизилось, инфраструктура приватизировалась и только в настоящее время, при
поддержке Министерства сельского хозяйства, данная отрасль начинает восстанавливаться. В этой связи, ввиду отсутствия научно-обоснованных приемов для
эффективного возделывания герани и повышения ее продуктивности в условиях
Таджикистана, нами проводились исследования, связанные с определением оптимальных норм минеральных удобрений, как одного из важных элементов в
повышении продуктивности зеленой массы, увеличения выхода и качества масла герани розовой. Так как многочисленными исследованиями установлено, что
рациональное, и научно-обоснованное применение минеральных удобрений,
основанное на результатах изучения потребностей растений в элементах питания, способствует как повышению плодородия почвы, так и увеличению роста
урожайности зеленой массы герани розовой, и улучшению качества масла герани.
Рост применения удобрений под эфиромасличные культуры требует определения закономерной связи урожая от параметров почвы и растений, оптимальных
норм, соотношений, сроков и способов внесения минеральных и органических
удобрений. В Таджикистане ведущей и хорошо изученной культурой, с точки зрения оптимизации минерального питания является хлопчатник. Многочисленные
агрохимические исследования проведены именно с этой культурой, а вопросы оптимизации питания эфиромасличных культур, в том числе розовой герани в Таджикистане почти не изучены. При этом, необходимо отметить, что несмотря на
то, что выращивание герани розовой требует много рабочей силы, она является
высокодоходной культурой и во многом определяет финансовое состояние дехканских хозяйств.
Именно с этой точки зрения, вопросы установления закономерной связи
урожая герани розовой от содержание питательных веществ в почве и растений,
качества масла от норм и соотношений возрастающих норм применения мине3
ральных удобрений, выявления оптимальных норм азотных, фосфорных и калийных удобрений, с помощью неполной факториальной схемы с культурой герани в
условиях Таджикистана, являются очень актуальными и своевременными.
Степень разработанности темы исследований. Изучению влияния минеральных удобрений на рост и продуктивность герани в условиях Таджикистана
посвящены работы К.Т. Расулова [1981], Ф.А. Алимова и Л.П. Крачковской [1979].
Исследования по изучению культуры герани в условиях Грузии проводили Е.Е.
Чикваная, Г.Н. Эркваная [1984].
Цель и задачи исследований. Целью данной работы является оптимизация
минерального питания растений в течение вегетационного периода, через установление закономерной связи урожая от параметров почвы и растений; выявление
наиболее эффективных норм и соотношений минеральных удобрений под розовую
герань на староорошаемых сероземно-луговых почвах; получение максимально
экономически эффективного урожая зеленой массы розовой герани, с наилучшим
выходом и качеством эфирного масла.
Для достижения данной цели поставлены следующие задачи:
 определение закономерной связи параметров роста и развития (накопление
зеленой и сухой массы) герани от норм и соотношений минеральных удобрений;
 установление зависимости урожая зеленой массы герани розовой от содержания элементов питания в почве и растений;
 выявление закономерной связи урожая зеленой массы герани от применения
возрастающих норм азота, фосфора и калия в условиях староорошаемых
почв;
 выявление действия минеральных удобрений на выход и качественный состав масла герани розовой;
 определение экономической и энергетической эффективности применения
возрастающих норм удобрений под герань розовую;
Научная новизна исследований заключается в том, что впервые в условиях староорошаемых почв Гиссарской долины Таджикистана установлены закономерности действия возрастающих азотных, фосфорных и калийных удобрений на
агрохимические свойства почвы, рост, развитие и урожайность зеленой массы герани розовой, выход и фракционный состав эфирного масла. Впервые на основе
неполного факториального опыта выявлена высокая коррелятивная связь урожая
от норм применения азотных удобрений, содержания валового азота в листьях герани розовой. Установлено, что фосфорные удобрения играют важную роль в увеличении гераниола, цитронелола и улучшении фракционного состава масла герани.
4
Теоретическая и практическая ценность исследований. В результате
проведенных научных исследований предложена оптимальная норма удобрений
(N300P300K150) под герань розовую, для производства до 46 т/га зеленой массы, для
получения 81 кг/га эфирного масла. Разработан способ управления продуктивностью и качеством масла розовой герани с помощью внесения различных соотношений минеральных удобрений.
Научная методология и методы исследования. Методология проведенных
исследований основывается на научных положениях, изложенных в трудах отечественных и зарубежных ученых по изучаемой теме. В ходе проведения исследований использовали как общепринятые, так и специальные методы. Обработка полученного при проведении экспериментов цифрового материала проводилась на
основе статистических и математических методов анализа с определением критерия достоверности по Доспехову Б.А. [1985].
Основные положения, выносимые на защиту:
 изменение содержание подвижных форм элементов питания в староорошаемых сероземно-луговых почвах и их динамика;
 способы оптимизации минерального питания розовой герани;
 коррелятивная связь продуктивности розовой герани от параметров почвы и
растений;
 применение удобрений и изменение качественных показателей эфирного
масла;
 управление баланса элементов питания в системе удобрение-почва-герань;
 способы оптимизации качества розовой герани;
 экономика применения минеральных удобрений под розовую герань;
Степень достоверности и апробация результатов исследований. Материалы диссертации доложены и обсуждены на заседаниях кафедры агрохимии и
почвоведения Таджикского аграрного университета им. Ш. Шотемур [1994-1996
гг.], на первом Съезде Почвоведов Таджикистана, 2001, международной научной
конференции по теме «Диагностика питания растений» [Душанбе, 2003], Полевые
опыты ежегодно подвергались апробации методической комиссией Таджикского
аграрного университета. Диссертационная работа обсуждалась на объединенном
заседании кафедры растениеводства, земледелия и кормопроизводства, ботаники и
сельскохозяйственной экологии, и агрохимии Таджикского Аграрного Университета им. Ш. Шотемур [2017]. Работа рекомендована к защите.
Личный вклад автора. Лабораторно-полевые исследования выполнены
лично автором данной работы. Степень участия автора в обсуждении, анализе и
обобщении результатов исследований составляет85 %.
5
Публикации результатов исследований. ПО теме диссертации опубликовано 6 научных работ, из них 2 в рецензируемых научных журналах и изданиях,
рекомендованных ВАК Министерства образования и науки Российской Федерации.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 105 страницах компьютерного текста, в том числе приложения на 5 стр. Работа состоит из 4 глав, выводов, рекомендаций производству и списка использованной литературы, включающего 137 источников, в том числе публикаций зарубежных авторов. Работа содержит 29 таблиц, 17 рисунков.
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
В обзорной части диссертационной работы, на основании литературных источников, подробно описываются исследования по происхождению и распространению культуры розовой герани, ее биологические особенности, требования к
условиям роста и развития, продуктивность розовой герани в зависимости от сроков, способов и густоты стояния растений.
ГЛАВА II. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Почвенно-климатические условия Гиссарской долины
Территория Турсунзадевского района расположена в зоне субтропиков
Гиссарской долины с жарким и сухим летом, и продолжительным вегетационным периодом, что благоприятно для выращивания герани в этом районе.
Почва опытного участка относится к сероземно-луговым темным староорошаемым почвам. Эти почвы расположены на третьей террасе реки Шеркент
Турсунзадевского района. Сформированы они на аллювиальных отложениях.
Уровень залегания грунтовых вод здесь ближе, чем у сероземно-луговых светлых
почв <2,0 м.
Содержание гумуса в пахотном слое составляет 1,7 %, книзу он уменьшается постепенно. Сравнительно малое содержание гумуса в пахотном и подпахотном
горизонтах – результат усиленных микробиологических процессов, ведущих к
быстрому разложению и минерализации органического вещества. Содержание
общего азота незначительно, от 0,144 до 0,140 %. Содержание валового фосфора в
почве варьирует в пределах 0,004 %, подвижного фосфора в почве в слое 0-50 см в
пределах средней обеспеченности - 34,8-35,9 мг/кг почвы. Содержание обменного
калия 185-114 мг/кг почвы (таб.1).
Согласно схеме опыта, фосфорные и калийные удобрения (суперфосфат19%) 50% годовой нормы фосфора применялись под вспашку и 50% в подкормке,
100% годовой нормы хлористого калия – (60 %) вносились под зяблевую вспашку.
Азотные удобрения (аммиачная селитра – 34 %) вносились дробно, в период посадки и в 4-х подкормках.
6
Исследования проводились на сероземно-луговых темных староорошаемых
почвах Паахтабадской опытной станции Турсунзадевского района Гиссарской долины. Площадь делянки – 48 м2 ,учетная 24 м2. Количество рядков в делянке – 8,
повторность опыта – трѐхкратная.
Таблица 1-Агрохимическая характеристика почвы опытного участка
Глубина, Гумус,
См
%
0-30
1,7
30-50
1,3
Валовое содержание %
азота
фосфора
0,144
0,004
0,140
0,003
Подвижные формы,мг/кг
Р2О5
К2О
34,8
185
35,9
114
Агротехника герани и получение масла осуществлялась согласно общепринятой технологии возделывания и переработки эфиромасличных культур.
В почвенных образцах проводили химические анализы согласно следующим
методикам: гумус – по методу Тюрина [1965], валовое содержание N, P– по Гинзбургу[1971]; подвижный фосфор – по Мачигину в модификации Мещерякова
[1963]; обменный калий – на пламенном фотометре. Общий азот, фосфор и калий в
растениях – ускоренным методом в одной навеске.
В период уборки растений герани были проведены анализы на содержания
масла и фракционного химического состава эфирного масла в биомассе растений.
Выход масла определялся посредством прибора Гинзбурга.
ГЛАВА III. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Изменение агрохимических свойств почвы при внесении возрастающих
норм минеральных удобрений
Анализ почвы, проведенный после 10 дней посадки черенков, показал снижение содержания минеральных соединений азота преимущественно в верхнем
пахотном слое почвы, что, по-видимому, связано с поглощением азота растениями.
Наиболее интенсивный расход минеральных соединений азота происходит из
верхнего горизонта, что свидетельствует о значительном участии внесенного перед посадкой азотного удобрения в питании розовой герани.
Нами выявлена, высокая закономерная связь зависимости содержания минерального азота в почве от внесения азотных удобрений (рис.1). Вследствие вегетационных поливов происходит частичное перемещение нитратов из верхнего слоя в
нижележащие слои. По сумме нитратного и аммиачного азота после первой, второй, третьей и четвертой подкормок имеются вполне достоверные связи с величиной внесенного азота.
7
70
y = 8,7143x + 4,6667
R² = 0,9941
содержание, мг/кг
60
50
58
46
40
40
32
30
22
20
13
10
0
1
2
3
4
5
6
варианты опыта
Рисунок 1- Зависимость содержания минерального азота от норм применения
азотных удобрений
Резюмируя рассмотренные выше экспериментальные данные, можно заключить, что применение возрастающих доз азотных удобрений от 100 до 500 кг/га до
посадки и в четырех подкормках равномерными нормами увеличивает содержание
минерального азота в почве и оптимизирует состав почвенного раствора для питания розовой герани в течение вегетации.
Результаты наших исследований показали, что содержание подвижного
фосфора на удобренных вариантах фосфорными удобрениями всегда было выше
контроля. Уровень содержания подвижного фосфора в слое 0-50 см почвы, прежде
всего, зависело от количества внесенного фосфора минеральных удобрений.
Внесение 500 кг/га Р2О5 под зябь на сероземно-луговой почве, привело к
увеличению содержания подвижного фосфора, весной на 22 мг/кг, и в течение вегетации почвы до периода проведения второй подкормки розовой герани оно увеличилось на 12 мг/кг почвы. По мере роста и развития растений, содержание подвижного фосфора в почве закономерно снижалось, что связано с питанием розовой герани. Более существенное снижение подвижного фосфора в почве отмечалось, после первой или второй азотной подкормки.
Результаты корреляционных анализов показали, что, в среднем, применение
100 кг/га фосфорных удобрений увеличило содержание подвижного фосфора на 58 мг/кг почвы. Нами установлено, что около 20 кг фосфорных минеральных удобрений было необходимо для увеличения содержания подвижного фосфора на 1
мг/кг почвы староорошаемой почвы (рис.2).
Почвы сероземного пояса характеризуются высоким содержанием валового
калия. По данным Е. А. Жорикова, почвы содержат от 1,5 до 2,5% валового калия.
8
До посадки
После четвертой подкормки
содержание, мг/кг
60
53
50
43
38
42
40
37
34
31
25
30
48
47
33
20
10
0
0
Варианты
100
200
300
400
500
100
270
220
До посадки
50
119
125
115
100
107
120
150
100
116
100
140
130
110
115
100
95
150
85
70
65
200
140
110
119
250
238
300
220
270
300
350
190
180
Содержание обменного калия, мг/кг
Рисунок 2-Влияние возрастающих норм фосфорных удобрений на
содержание подвижного фосфора в почве.
В наших исследованиях, содержание обменного калия в сероземно-луговой
почве без применения удобрений было на уровне 238 мг/кг почвы до посадки и
снизилось в период проведения четвертой подкормки до 110 мг/кг почвы, что повидимому, связано с потреблением его растениями.
Применение возрастающих норм калия от 50 до 250 кг/га увеличило содержание обменного калия на 15-150 мг/кг почвы, в среднем, для увеличения содержания обменного калия на 1мг/кг потребовалось от 10 до 15 кг калийных минеральных удобрений (рис.3)
После первой подкормки
После второй подкормки
После третьей подкормки
0
После четвертой
подкормки
Варианты
Рисунок 3-Влияние возрастающих норм калия на содержание обменного
калия в почве в период вегетации розовой герани
3.2. Высота главного стебля растений
9
30,8
35
31
20
26
26,8
30
26,5
34
40
45
43,5
50
19,3
Высота и диаметр, см
60
46
51,5
Академик Д.Н. Прянишников считал, что, когда идет сильный рост вегетативных органов, в частности для формирования ассимилирующей поверхности, требуется повышенное снабжение растений азотом. Биометрические показатели по вариантам опыта показывают, что применение различных норм и соотношений минеральных удобрений положительно действуют на показатели
роста и развития растений герани розовой. Высота кустов в фазу бутонизации
герани розовой увеличивается на 35смна варианте с применениемN300Р300K150.
Диаметр кустов герани в эту фазу колеблется от 30,5 до 54см. Следует отметить,
что по мере возрастания норм и соотношений минеральных удобрений происходит некоторое увеличение высоты и диаметра кустов герани розовой, особенно при внесении 200-300 кг/га азота, фосфора. Однако дальнейшее повышение
нормы питательных веществ, особенно азота и фосфора до 400-500 кг/га, не
приводит к ожидаемому результату, дальнейшему росту высоты растений.
Результаты учета количества развитых листьев показали, что без внесения
минеральных удобрений, их количество составило 16,6 шт. При внесении только
фосфорно-калийных удобрений (300 кг фосфора и 150 кг калия) количество развитых листьев увеличилось в 1,5-2,0 раза. Повышение количества листьев происходит и при нормах азота 200-300 кг/га. Вместе с тем, использование свыше 300
кг/га минеральных удобрений (400-500кг/га азота и фосфора) не увеличивает количества листьев на одном растении. Такая же закономерность наблюдается и при
учете количества побегов.
Для более наглядного иллюстрирования влияния пошаговых доз внесения
минеральных удобрений нами были сопоставлены и сравнены между собой пять
основных комбинаций, которые приводятся на рисунке 4
Высота кустов
10
Диаметр кустов
0
варианты
Рисунок 4- Высота и диаметр кустов герани розовой, в зависимости от
комбинаций норм применяемых минеральных удобрений
Как видно из рисунка 5, самый высокий рост растений в фазу бутонизации
розовой герани выявлен от комбинации удобрений N300P300K150. От внесения комбинации норм N200P200K100, N300P300K120, N400P400K200 наблюдаются хорошие показатели диаметра кустов растений, соответственно 51,5; 45,0; 46,0 см.
10
3.3. Влияние удобрений на накопление биомассы розовой герани
Динамика накопления сырой биомассы розовой герани является одним из
основных показателей, свидетельствующих о влияние возрастающих норм азотных, фосфорных и калийных удобрений. В начальный период жизни растений, по
количеству накопленной биомассы розовой герани, варианты мало отличались
между собой. Очевидно, этот процесс вызван тем, что растения герани в наблюдаемую фазу, на удобренных вариантах начинают куститься, что сопровождается замедленным ростом надземной вегетативной массы и ускоренным ростом корневой
системы. В фазу начало цветения и в последующие фазы развития различия становились более заметными, достигали наибольшей величины к уборке урожая.
Удобрения усиливали темп накопления сухого вещества и его количество. Так, если сухая масса одного растения на контрольном варианте, без внесения удобрений,
составила в среднем 248г, то при внесении N300P300K150 минеральных удобрений 338 г, или на 36,3 % больше.
Применение азотных удобрений, если после первой подкормки (вариант
100кг/га азота) увеличило массу растения на 2-3 грамма, то после применения
всей годовой нормы - на 50-60 грамм на растение. Внесение 300кг/га фосфора, вариант 7, увеличило количество биомассы розовой герани на 56г/растение, а 150
кг/га калия, соответственно - на 54г/растение, по сравнению с контролем.
Результаты накопления зеленой биомассы растений перед уборкой свидетельствуют, что внесение 100кг/га азота 100кг/га фосфора и 50кг/га калия способствовало повышению показателей биомассы –165г/растений. Применение возрастающих норм удобрений в соотношении 1:1:0,5, привело к увеличению накопления биомассы растений, так, при внесении 300кг/га азота, 300кг/га фосфора и
150кг/га калия отмечается максимальное накопление зеленой биомассы растений,
то есть на 690г/растение больше, чем на контроле.
Математическая обработка полученных данных установила взаимосвязь
между величинами накопления биомассы и дозами азотно-фосфорных удобрений
и позволила получить коэффициент интенсивности действия 1 кг азота и фосфора
на величину формирования абсолютно сухой биомассы и определить потребность
в минеральных удобрениях для обеспечения планируемой прибавки урожая. Применение 100кг/га азота увеличило накопление биомассы герани розовой на 73,3
кг/га зеленой массы растение, а 500кг/га на 366,6 кг/га зеленой массы розовой герани
Зависимость эффективности азотных удобрений, вносимых под герань розовую на темных сероземах (табл. 2), проявляется как средняя по тесноте, прямая по
направлению.
Согласно этому уравнению, 86,3% повышения биомассы растений в начале
подкормок зависела от нормы азота, и только 6,7% повышение происходило за
11
счет фосфора. Примечательно то, что в этот период уровень накопления зеленой
массы розовой герани имела отрицательную зависимость от норм калийных удобрений, и внесение 160 кг/га хлористого калия снизило количество биомассы одного растения на 4 г/растение. Оценка степени приближения криволинейной зависимости к прямолинейной свидетельствует о преимуществе последней для описания
связи между признаками.
Таблица 2- Зависимость накопления зеленой биомассы растений от внесения
азотных и калийных удобрений после проведение третьей подкормки,
согласно уравнению 1
Нормы внесения калия, кг/га, д.в.
Нормы внесения азота, кг/га, д.в.
0
100
200
300
400
500
Контроль
100,8 102,4 104,0 105,6 107,2 108,8
100
130,0 131,9 133,5 135,1 136,7 138,8
200
159,8 161,4 163,0 164,6 166,2 167,8
300
189,3 190,9 192,5 194,1 195,7 197,3
400
218,8 220,4 222,0 223,6 225,2 226,8
500
248,3 249,9 251,5 253,1 254,7 256,3
Определение динамики накопления сухой биомассы на различных фонах
показало, что данная величина зависит от уровня минерального питания растений.
При последней подкормке накопление сырой биомассы растений розовой герани
имела высокую коррелятивную связь с уровнем применения азотных удобрений, и
незначительно положительную зависимость от доз фосфорных и калийных удобрений
У=253,06+17,38N+0.3P+1.2K (1)
R=0.95
Таким образом, нами выявлено, что внесение возрастающих норм азота,
фосфора и калия минеральных удобрений оказало заметное влияние на урожайность зеленой массы розовой герани. Результаты регрессионных анализов взаимодействия азота, фосфора и калия в период массового цветения, показали низкую
зависимость накопление урожая от норм фосфорных и калийных удобрений и высокую зависимость от применения азотных удобрений. При применении возрастающих норм азота, на каждые 100 кг азота нами получено дополнительно 12
центнеров зеленой массы с одного гектара.
3.4. Зависимость урожая от содержания валовых форм элементов
питания в листьях
Известно, что почвенный анализ не всегда отражает истинную доступность
растению питательных веществ, поскольку почвенная среда, даже в пределах одной разновидности, неоднородна: микрорельеф, текстура и микроструктура поч12
вы, содержание микроэлементов, биологическая активность почвы способствуют
различной эффективности использования растениями основных элементов питания, вследствие неоднородности условий роста и развития.
Поэтому, нами определялось содержание валового азота в листьях розовой
герани и проведена корреляционная зависимость урожая розовой герани от валового содержания элементов питания по фазам развития растений. Зависимость
урожая от содержания валового азота в листьях растений описываться следующим
образом:
У=252,92 N-296.38(2)
R=0.92
Cогласно этому, уравнению для повышения урожая зеленой массы розовой
герани на 50-60 ц/га необходимо увеличить содержание валового азота в листьях
растений на 0,2%.
3.5. Влияние возрастающих норм применения азота, фосфора и
калия на продуктивность герани розовой
Урожай зеленой массы розовой герани является интегральным показателем,
выражающим влияние всех агротехнических приемов на рост, развитие растений.
Зависимость урожая от внесенных удобрений определяют экспериментальным
методом по полевому опыту. По реакции растений на внесенные элементы питательных веществ определяются закономерности урожайности и потребность во
внесении удобрений. Формирование урожая определяют не только количеством
минерального питания, но и зависимостью от совокупности влияния погодных
условий, агрохимического и физического качества почвы, сортовой характеристики возделываемой культуры, а также иных условий.
На контроле, в неудобренном варианте, нами получено 17,8 т/га урожая зеленой массы. Применение удобрений в нормах азота -100, фосфора 100 и калия
50кг/га повысило урожай зеленой массы на 5,1 т/га, а применение по 400кг/га азота, фосфора и калия по 200кг/га привело к увеличению биомассы, соответственно
на 22 т/га, по сравнению с контролем. Максимальный урожай зеленой массы получен на варианте, где вносилось по 300кг/га азота, фосфора и 150кг/га калия 46,1
т/га.
Средняя прибавка от применения 100 кг/га азота, по сравнению с контрольным вариантом, составила 6,9 т/га урожая зеленой массы розовой герани. Прибавка от применения варианта 333, по сравнению с контрольным вариантом, составила 28,3т/га урожая зеленой массы розовой герани.
Дальнейшее повышение нормы азота до 500 кг/га не привело к существенному повышению урожая, при наименьшей существенной разнице 3,3 т/га (табл.
3).
13
Таблица 3-Действие возрастающих норм азота, фосфора и калия на урожай
зеленой массы розовой герани, т/га
Средний,
Годы исследований
ВариНормы NPK , кг/га
т/га
№
анты*
N
Р2О5
К2О
I
II
III
1
000
контроль
19.6
18.7
15.2
17.8
2
003
0
0
300
21.2
20.0
18.5
19.8
3
030
0
300
0
17.0
21.1
22.0
21.0
4
033
0
300
150
19.6
17.5
17.1
18.1
5
111
100
100
50
28.3
17.5
22.9
22.9
6
114
100
100
200
30.4
31.5
32.5
31.5
7
141
100
400
50
32.5
23.7
20.0
25.4
8
144
100
400
200
32.1
17.9
23.7
24.6
9
222
200
200
100
28.3
23.7
28.3
26.8
10
225
200
200
250
32.1
32.1
25.0
29.7
11
252
200
500
100
21.7
22.9
20.8
21.8
12
255
200
500
250
31.7
31.6
21.6
28.3
13
300
300
0
0
32.9
32.9
26.6
30.8
14
303
300
0
150
33.3
33.3
18.7
28.4
15
330
300
300
0
38.3
38.3
26.2
34.3
16
333
300
300
150
41.2
41.2
55.8
46.1
17
411
400
100
50
34.1
34.1
29.1
32.4
18
414
400
100
200
32.1
32.1
25.0
29.7
19
441
400
400
50
32.1
32.1
33.3
32.5
20
444
400
400
200
38.7
38.7
42.0
39.8
21
522
500
200
100
36.6
36.6
42.1
38.4
22
525
500
200
250
38.7
38.7
39.1
38.8
23
552
500
500
100
45.8
40.4
42.1
42.8
24
555
500
500
250
34.5
34.6
29.6
32.9
НСР0,95
3,3 т/га
Необходимо отметить, что максимальный выход зеленой массы розовой герани на единицу применения азота получен при норме 100 кг азота, дальнейшее
повышение нормы удобрений привело к снижению величины прибавки зеленой
массы и окупаемости самого удобрения. Исходя из результатов дисперсионного
анализа, можно рекомендовать внесение для получения до 46 т/га зеленой массы
розовой герани: 300 кг/га азота, 300 кг/га фосфора и 150 кг/га калия.
14
урожайность биомассы розовой
герани т/га
Урожайность розовой герани может возрастать в прямой зависимости от повышения нормы удобрений лишь до конкретного уровня, на котором достигается
наибольшая оплата единицы внесенного удобрения зеленой массой (рис5).
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
варианты
y = 0,0359x + 20,805
R² = 0,9151
0
100
200
300
урожай,т/га
400
500
600
Линейная (урожай,т/га)
Линейная (урожай,т/га)
Рисунок 5-Зависимость урожая герани розовой от норм применения азотных
удобрений
3.6. Выход и качество эфирного масла герани розовой при внесении
возрастающих норм минеральных удобрений
Влияние минеральных удобрений на содержание эфирного масла в растениях герани розовой имеет свои особенности. Результаты наших исследований, также подтверждают, что применение азотных и фосфорных удобрений оказали положительное влияние на масло образовательные процессы. Калийные удобрения с
азотными незначительно влияют на содержание эфирного масла, но в комбинации
с фосфорными удобрениями содержание масла в растении значительно увеличивается. Было выявлено (табл.4), что наибольшее содержание и выход эфирного
масла отмечено, при внесении минеральных удобрений от комбинации 333
(N300P300K150), оно было на 41 кг больше, чем на контрольном варианте.
Таблица 4- Влияние возрастающих норм удобрений на выход
масла розовой герани
Урожайность Содержание масла, Выход масла,
№ Варианты
т/га
в%
в кг/га
1 Контроль
17,8
0.227
40.41
2
111
22,9
0.179
40.99
3
222
26,8
0.190
50.92
4
333
46,1
0.176
81.14
5
444
39,8
0.165
65.67
6
555
32,9
0.153
50.34
Нами проводились исследования химического состава масло герани розовой
методом газо-жидкостной хроматографии на кафедре химии Таджикского аграрного университета.
15
Исследованиями фракционного состава гераниевого масла, установлено, что
масло герани, выделенное из растений контрольного варианта, где не были использованы минеральные удобрения характеризуется наихудшими качествами по
показанию общего содержания спиртов, ментона и изоментона и, следовательно,
данное масло обладает наихудшими, в парфюмерном отношении, свойствами.
На варианте, где были использованы только фосфорные удобрения в количестве 300кг/га, количество гераниола резко увеличилось (40,6 %), содержание ментона и изоментона снизилось до 21.8%, по сравнению с контролем, суммарное содержание спиртов составляет 64.1%.
Установлено, что при использовании удобрений в соотношение (N: P: K)
1:1:0,5 наблюдается резкое увеличение ментона и изоментона 29.7%. В этой фракции наблюдается резкое уменьшение главного компонента масла герани цитронеллола (2.3%), по-видимому,это связано с внесением хлорсодержащих минеральных удобрений и резким увеличением аммония в составепоглощающего комплекса почвы. Содержание гераниола составляет 23.3%. Суммарное содержание спиртов составляет 37.8 %.
Результаты исследований показывают, что наилучшие показатели в отношении содержании спиртов отмечается на варианте, где вносилось N400P400K200.
Суммарное содержание спиртов на этом варианте составляет 74.2%. Следует
отметить, что это фракция наиболее богата цитронеллолом (32.2), а содержание
ментона и изоментона в сумме составляет 10.8%. (рис 6).
Рисунок 6-Влияние минеральных удобрений в соотношенияNPK 1:
4: 2 на фракционный состав гераниевого масла, (%)
Таким образом, хроматографическое исследование показало, что масло герани,
полученное от третьего варианта (соотношение N: P: K=1:4:2) является наиболее
качественным в парфюмерном отношении.
16
3.7. Вынос и баланс элементов питания в системе почва–герань-удобрение
Наши исследования по изучению выноса и баланса азота в системе почва–герань-удобрение показали, что на неудобренном варианте (000) при урожае 18,0 т/га зеленой массы герани отрицательный вынос составляет около 50кг/га. Применение 100 кг/га азота способствовало положительному балансу
азота в системе почва-растение, в среднем, на +20 кг/га. Возрастающие нормы
азотных удобрений, внесенных под герань, увеличили общий вынос азота от
20 до 130кг/га, по сравнению с контролем, и при этом повысился коэффициент
использования азота растениями. При внесении 100 кг/га азота (вариант 111),
если коэффициент использования азота растениями составил 26 % (без учета
азота почвы), то при внесении 400кг/га азота, в среднем, коэффициент использования составил 33,4 %. Максимальное количество остаточного неиспользованного азота (200-245 кг/га) отмечается при внесении 400-500кг/га азота, но
необходимо отметить, что теоретически, при коэффициенте использования
азота равным 50%, для поглощения одного килограмма азота в почве должно
находиться два его килограмма.
Результаты исследований агрохимической эффективности применения
удобрений показали, что на один кг внесенного азота растениями было формировано от 18 до 70 кг урожая сухой массы герани розовой.
Результаты наших исследований показали, что на всех удобренных фосфорными удобрениями вариантах отмечается положительный его баланс
(рис.7).
500
нормы фосфора, кг/га
500
400
400
300
300
200
200
100
100
0 12
20
21
25
28
45
0
0
Внесено фосфора, кг/га
111
222
Вынос фосфора кг/га
333
444
555
Варианты опыта
Рисунок7-Баланс фосфора при внесении возрастающих норм фосфорных
минеральных удобрений
Однако коэффициент использования фосфора, с увеличением норм внесения фосфора, постепенно снижается, так если при внесении 100 кг/га фосфора, он составил 12%, то на варианте, где вносилось 500 кг/га фосфора данный показатель составил 5%.
Наши расчеты показали, что баланс калия на вариантах, где вносилось
более 150 кг/га, является положительным, а на вариантах, где было внесено 50
и 100 кг/га калия, баланс оказался отрицательным. Так, если баланс калия при
внесении 100 кг/га на варианте 222 составил -11кг/га, то на варианте 555, где
17
вносилось 250 кг/га калия, баланс становится положительным и составляет
+27 кг/га (рис.8).
250
223
норма удобрения, кг/га
250
200
200
150
130
150
110
100
141
111
100
50
50
0
0
0
Варианты
0
111
222
333
Внесено калия, кг/га
444
555
Вынос калия, кг/га
Рисунок 8-Баланс калия при внесении возрастающих норм калия
минеральных удобрений
Таким образом, установлено, что вынос и баланс питательных веществ с
урожаем герани не является постоянным показателем и изменяется в широких
пределах в зависимости от доз, норм и соотношений питательных веществ удобрений.
1. Экономическая и энергетическая эффективность применения минеральных удобрений на посевах герани розовой. Расчеты энергетической эффективности на посевах герани розовой показывают, что наименьшая энергетическая
эффективность наблюдается в вариантах с применением азотных удобрений, что
связано с более высокими энергозатратами, по сравнению с вариантами с применением фосфорных и калийных удобрений. При применении возрастающих доз
азотных удобрений повышаются энергетические затраты в мегаджоулях.
Наибольшие показатели энергетических затрат наблюдаются при внесении 500
кг/га азота. Эти показатели составляют 64,8 ГДж, где биоэнергетический КПД по
данному варианту является менее эффективным, по сравнению с наиболее оптимальной дозой азотного удобрения (300 кг/га).
Расчеты биоэнергетического КПД, показывают, что при применении возрастающих доз азотных, фосфорных и калийных удобрений на оптимальных (200,
300 кг/га) вариантах приводят к повышению биоэнергетического КПД, но дальнейшее увеличение удобрений сказывается на его снижении. Следовательно, применение азота выше 400 кг/га являются энергетически нецелесообразным.
Таким образом, с энергетической точки зрения, на сероземно-луговых темных староорошаемых почвах Гиссарской долины целесообразным является применение азотных, фосфорных и калийных удобрений в комбинации (333) вариант
(N300P300K150), поскольку биоэнергетический КПД повышаются, в сравнении с
18
применением малой дозы NPK в комбинации (N100P100K50) и высокой нормой
(N500P500K250).При расчете экономической эффективности, применения различных
норм минеральных удобрений под розовую герань учитывались производственные
затраты, связанные с расходами на выращивание и применения удобрений. За основу расчета бралась средняя реализационная цена 1 кг гераниевого масла, которая в международной бирже составляет 8360 сомони (950 долларов).
Контроль б/у
N100P100K50
N200P200K100
N300P300K150
N400P400K200
N500P500K250
17.8
22.9
26.8
46.1
39.8
32.9
40.41
40.99
50.92
81.14
65.67
50.34
8360
8360
8360
8360
8360
8360
337.8
342.7
425.7
678.3
549.0
420.8
90.62
94.12
98.62
102.9
106.3
110.2
247.2
248.6
327.1
575.4
442.7
310.6
Рентабельн
ость, %
Выход
масла,
кг/га
Оптовая
цена 1кг
масла, тыс.
сомони
Общая
стоимостьм
асла,
тыс.сомони
Всего
затрат, тыс.
сомони
Чистый
доход,
тыс. сом.
Варианты
Урожайность, т/га
Таблица 5- Экономическая эффективность применения различных норм
минеральных удобрений под герань розовую
272.80
264.08
331.65
559.09
416.32
281.82
Основным показателем экономической эффективности является чистый доход от реализации основной продукции герани розовой. На варианте применения
N300P300 K150 получен самый высокий доход, который составляет 575,4 тыс. сомони,
что в 2,3 раза больше, чем при выращивании герани без применения удобрений и в
1,7-2,0 раза больше, чем при применении оптимальных норм (N300 P300K50 и
N200P200K100) минеральных удобрений. Наименьший доход получен от контрольного и 2-го варианта. Здесь урожай розовой герани формируется за счет естественного плодородия почвы, и во втором варианте, от внесенных минимальных для герани норм минеральных удобрений.
ВЫВОДЫ
На основе проведенных полевых и лабораторных исследований, нами сделаны следующие выводы:
1. Темпы накопления зеленой массы, показатели роста и развития розовой
герани изменяются в зависимости от норм применения азотных, фосфорных и калийных удобрений. Проведенными исследованиями установлено, что возрастающие нормы азота до 300 кг/га способствовали эффективному накоплению биомассы растений, обеспечивали оптимальные параметры роста. Дальнейшее повышение нормы от 300 до 500 кг/га не способствовали улучшению биометрических показателей роста и развития розовой герани. Выявлена тесная коррелятивная связь
накопления зеленой массы от норм применения азотных удобрений во всех периодах вегетации герани розовой.
19
2. Установлено, что производство гераниевого масла является высоко рентабельным производством в условиях орошаемого земледелия Центрального Таджикистана. Себестоимость одного килограмма произведенного гераниевого масла было в пределах 1,27- 2,24 тыс. сомони, что почти в 4-5 раз ниже оптовой цены
на масло. Максимальный чистый доход и рентабельность производства отмечены,
на варианте, где вносилось N300P300K150. При подсчете энергетической эффективности на этом варианте, себестоимость 1 т продукции составляет всего 0,96 ГДж это самый низкий показатель, по сравнению с другими удобренными вариантами
полевого опыта.
3. Установлено, что применение возрастающих норм азота (до 500 кг/га),
фосфора (до 500 кг/га), и калия (до 250 кг/га), оказали положительное действие на
азотный, фосфорный и калийный режим почвы, увеличили содержания минерального азота почвы, подвижного фосфора, обменного калия. Выявлена закономерная
связь формирования прибавки урожайности зеленой массы от агрохимических показателей почвы, то есть от содержания минерального азота, подвижного фосфора
и обменного калия в почве.
4. Установленная связь между содержанием минерального азота, подвижного фосфора в почве с нормами внесения азотных и фосфорных удобрений
наиболее достоверно описывается уравнением вида гиперболы. При этом увеличение содержания минерального азота, подвижного фосфора в почве закономерно
сопровождалось снижением прибавки урожайности герани от внесения азотных и
фосфорных удобрений. Связь между урожайностью и эффективностью калийных
удобрений наиболее достоверно описывалась уравнением вида гиперболы. С увеличением содержания обменного калия закономерно уменьшалась величина прибавки урожая зеленой массы герани розовой.
5. Наибольшая урожайность биомассы герани розовой (46,1) т/га получена
от применения удобрения (N300P300К150). На основе экстраполяции полученных результатов, установлено, что с увеличением норм азотных удобрений до 300 кг
д.в./га наблюдалось повышение прибавки урожайности зеленой массы герани розовой на староорошаемых почвах Центрального Таджикистана.
6. Уровень урожая зеленой массы герани розовой находился в тесной зависимости от уровня применения азотных удобрений (r=0,81). Корреляционный анализ зависимости урожая от норм применения фосфорных и калийных удобрений
показал, что данная зависимость находится на уровне слабой зависимости (r=
0,18-0,35).
7. Установлено, что на староорошаемой почве, по мере увеличения еѐ
обеспеченности подвижными формами фосфора и калия, долевое участие фосфорных и калийных удобрений на формирование прибавки урожая снижалось в 2
раза. Одновременно возрастала роль азотных удобрений, доля участия которых в
20
формировании прибавки от полного минерального удобрения увеличивалась до
55-80% и более.
8. Выявлено, что внесение фосфорных удобрений в норме 300 кг/га привело к улучшению фракционного состава спиртов гераниевого масла, содержание
ментона и изоментона снизилась на 5%, а содержание цитронеллола и гераниола
увеличились в 2-3 раза, по сравнению с контролем. При внесении минеральных
удобрений в соотношении NPK 1:1:1, содержание ментона и изоментона увеличилось на три процента, цитронеллола - в два раза. Наилучшие показатели фракционного состава спиртов отмечается на варианте, где вносились удобрения в соотношении 1:4:2, содержание цитронеллола здесь составило 32,2%.
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ
1. В целях увеличения производства биомассы герани при наименьших затратах средств и повышения плодородия почв орошаемой зоны рекомендуются
применять расчетные нормы различных доз NPK в зависимости от почвенноклиматических условий и спецификации растениеводческой отрасли.
2. На сероземно-луговых темных почвах для получения высокого урожая герани розовой на уровне 45-50 т/га зеленой массы рекомендуется вносить норму
N300P300K150.
Азотные удобрения вносить дробно в период посадки и вовремя вегетации,
50% фосфорных и 100% калийных использовать под зяблевую вспашку. Оставшуюся часть 50% фосфора вносить в двух подкормках, совместно с азотными
удобрениями.
Список основных опубликованных работ по теме диссертации
(статьи, опубликованные в ведущих рецензируемых журналах и изданиях,
рекомендованных ВАК Российской Федерации)
1.Атахонова, М.Д. Влияние минеральных удобрений на содержание валовых
форм элементов питания в листьях розовой герани / М.Д.Атахонова,
С.Р.Сангинов// Доклады ТАСХН, -2015,-№2(44), -с.9-11.
2.Атахонова М.Д. Продуктивность розовой герани в зависимости от возрастающих доз азота, фосфора и калия в условиях староорошаемых почв Центрального Таджикистана / М.Д. Атахонова, С.Р.Сангинов // Известия академии наук
Республики Таджикистан, отделение биологических и медицинских наук, -2017,№1(196), - с.70-75.
Статьи, опубликованные в других научных журналах и сборниках материалов республиканских и международных конференциях:
3. Атахонова, М.Д. Изучение влияния азотных удобрений на урожайность
герани в условиях Гиссарской долины / М.Д.Атахонова, С.Р. Сангинов, Н.А. Юсупова, С.К.Абдуллоева // Тезисы докладов научной конференции, посвященной 6021
летию агрономического факультета. Пути повышения продуктивности сельскохозяйственных культур. Душанбе,1995, с.91-92.
4.Атахонова, М.Д. Изучение влияния комплекса химических удобрений на
качественный химический состав масла герани розовой / М.Д. Атахонова,
Н.А.Юсупова, С.Р. Сангинов//Материалы международной научно- практической
конференции, посвященной 80-летию со дня рождения одного из основателей Таджикского Технического Университета СулеймановаАбдулахай Сангиновича (тезисы докладов). Душанбе,1998. –с.34
5. Атахонова, М.Д. Изучение инфракрасных спектров масла герани
/М.Д.Атахонова, Н.А.Юсупова // Материалы международной научно- практической конференции, посвященной 80-летию со дня рождения одного из основателей
Таджикского Технического Университета Сулейманова Абдулахай Сангиновича
(тезисы докладов). Душанбе,1998. с.34-35.
6.Атахонова, М.Д. Влияние удобрений на содержание валовых форм элементов питания в органах герани /М.Д.Атахонова, С.Р.Сангинов //Материалы первого
съезда почвоведов Таджикистана. Душанбе 2-3 ноября 2001.с.284-286.
22
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа