close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

1825.ПРОИЗВОДСТВО ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНОЙ ПРОДУКЦИИ В ЗЕРНО-СВЕКЛОВИЧНОМ СЕВООБОРОТЕ

код для вставкиСкачать
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
На правах рукописи
Сорокина Инна Николаевна
ПРОИЗВОДСТВО ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНОЙ ПРОДУКЦИИ
В ЗЕРНО-СВЕКЛОВИЧНОМ СЕВООБОРОТЕ
Специальность 03.00.16 - экология
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата
сельскохозяйственных наук
т; >-.j .
п.НИИСХ-2004
<n\t
M'S'
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2
Работа выполнена в Белгородском научно-исследовательском институте
сельского хозяйства и Белгородском институте переподготовки и повышения
квалификации кадров агробизнеса.
Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук
Гогмачадзе Гулади Джемалович
Официальные оппоненты: доктор биологических наук
Миненко Анатолий Климентьевич,
кандидат биологических наук
Чечеткина Людмила Васильевна
Ведущая организация:
Белгородская государственная
сельскохозяйственная академия
Защита состоится
2004 года в
заседании диссертационного совета Д. 220. 016. 01. при Всероссийс
исследовательском институте информатизации, агрономии и эко.ч«Агроэкоинформ») по адресу:
143026, Московская область, Одинцове
п.НИИСХ, ул. Агрохимиков, дом 6.
С
диссертацией
можно
«Агроэкоинформ».
.
Автореферат разослан 1$
ознакомиться
//
в
библиотс •
л
Cflrffatff
200/года
Ученый секретарь диссертационного
совета, кандидат сельскохозяйственных
наук
^fi/
/
У
Ю.А. Ушаков
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
J
Общая характеристика работы
Актуальность
темы
исследований.
Экологический
подход
к
сельскохозяйственному производству предопределяет сохранение и повышение
плодородия почв, создание условий для их осуществления и получения
растениеводческой
продукции,
отвечающей
санитарно-гигиеническим
требованиям при существенном сокращении материальных, энергетических и
иных затрат.
Особую актуальность решение этой проблемы приобретает в ЦентральноЧерноземной зоне, являющейся одним из основных регионов страны по
производству зерна, пивоваренного ячменя, сахарной свеклы, кормовых культур,
с развитым общественным животноводством.
В условиях затяжного экономического
кризиса
при
ограниченных
производственных ресурсах повышение урожайности сельскохозяйственных
культур,
продуктивности
севооборотов,
конкурентоспособной '. продукции
получение
возможно
при
высококачественной
разработке
адаптивных
технологий, которые сводили бы к минимуму непроизводительные затраты
минеральных удобрений, органично вписывались в эколого-ландшафтную
систему земледелия с учетом почвенно-климатических условий и оптимального
режима минерального питания растений. На важность решения данной проблемы
указывали в своих работах В.Г. Минеев (2000), В.И. Кирюшин (2001) и др.
Анализ
литературных
источников
свидетельствует,
что
качество
сельскохозяйственной продукции во многом определяется дозами и сроками
внесения минеральных удобрений. В большинстве своем экспериментальные
данные получены авторами во временных опытах при статистической обработке
на уровне определения наименьшей существенной разности. Объективность
полученной информации значительно возрастает при проведении исследований в
стационарных
две-три ротации
опытах
в
культур.
специализированных
севооборотах, прошедших
Богомазовым Н.П. (1994), Лукиным СВ. (1999),
Пендюриным Е.А. (2000) в длительных полевых опытах в условиях Белгородской
области установлены закономерности влияния возрастающих доз минеральных
удобрений на урожайность и качество продукции сельскохозяйственных культур
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
4
без вычленения роли каждого из элементов минерального питания растений.
Факториальная схема наших исследований позволяет выявить влияние каждого из
элементов
системы удобрения
оптимальные
дозы
и
в нескольких
соотношения,
градациях,
обеспечивающие
установить
высокие
их
урожаи
сельскохозяйственных культур с качеством растениеводческой продукции,
соответствующим санитарно-гигиеническим нормам.
Установленные математические зависимости между изучаемыми факторами
позволяют
моделировать
процесс
получения
экологически
безопасной
сельскохозяйственной продукции, осуществлять заблаговременный
прогноз
получения необходимого количества продукции заданного качества.
При дефиците удобрений и ввиду их высокой стоимости данный вопрос
приобретает особую актуальность.
Цель и задачи исследований. Основная цель исследований состояла в
разработке оптимальной системы минеральных удобрений в зерно-свекловичном
севообороте
для
получения
высоких
урожаев
экологически
безопасной
продукции.
В связи с этим были поставлены следующие задачи:
1. Изучить
действие
различных
доз
минеральных
урожайность и качество сахарной свеклы и
удобрений
на
кукурузы на силос, и
последействие их на ячмене и горохе.
2. Выяснить
действие
и последействие
удобрений
на
санитарно-
гигиенические показатели растениеводческой продукции.
3. Разработать математическую модель прогнозирования эффективности
внесения минеральных удобрений, в том числе в зависимости от
складывающихся
погодных
условий
предыдущего
года
и
вегетационного периода.
4. Рассчитать экономическую эффективность применения различных доз и
сочетаний минеральных удобрений в зерно-свекловичном севообороте в
зависимости от погодных условий.
Научная новизна.
Установлена математическая зависимость между
дозами минеральных удобрений, урожайностью и качеством урожая сахарной
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
5
свеклы, ячменя, кукурузы и гороха. Использование расчетных моделей позволяет
находить оптимальные дозы минеральных удобрений для получения высоких
урожаев биологически полноценной и экологически безопасной продукции
растениеводства при минимальных материальных затратах. Определен характер
действия и последействия основных видов удобрений и их взаимодействие в
звеньях севооборота: сахарная свекла - ячмень, кукуруза на силос - горох.
Впервые в условиях Белгородской области установлено, что эффективность
азотных удобрений при основном внесении на сахарной свекле зависит от осадков
в ноябре месяце предыдущего года (R-0,97). По количеству выпавших осадков в
ноябре можно заблаговременно (за 9 месяцев до уборки) прогнозировать
эффективность азотных удобрений и продуктивность сахарной свеклы, что имеет
большое экономическое значение.
Практическая значимость и реализация результатов исследований.
Разработанная система внесения минеральных удобрений на основе
математических моделей, прогнозирующих их эффективность, обеспечивает
высокую продуктивность сельскохозяйственных культур (сахарной свеклы,
ячменя, гороха и кукурузы), получение экологически безопасной продукции
растениеводства, воспроизводство почвенного плодородия и экологическую
безопасность применения минеральных удобрений на выщелоченных черноземах
Юго-Запада ЦЧЗ.
Показано, что применение эффективных доз удобрений, рассчитанных с
помощью уравнений регрессии, позволяет получать дополнительно 99-189 ц/га
сахарной свеклы; 5,2-20,4 ц/га ячменя; 60-131 ц/га кукурузы на силос и 0,4-9,0
ц/га гороха. При этом содержание тяжелых металлов и нитратов в товарной части
урожая соответствовало санитарно-гигиеническим требованиям. Рекомендуемые
дозы минеральных удобрений, как правило, не оказывали
негативного
воздействия на содержание тяжелых металлов в почве и нитратов в продукции
растениеводства.
Результаты исследований внедрены в 27 интегрированных хозяйствах
компании "Эфко" Белгородской области.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
6
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались
на Всероссийском координационном совещании учреждений Географической
сети опытов с удобрениями (Москва, 1998 г.), на II и III международных научнопроизводственных конференциях Белгородской сельскохозяйственной академии
(Белгород, 1998, 1999гг.), на Международной научно-практической конференции
Белгородского государственного университета (Белгород, 1998 г.), на Докладах
Докучаевских молодежных чтений, посвященных 275-летию СПбГУ (СанктПетербург, 1999 г.) и на Международном симпозиуме во ВНИПТИХИМ
(Немчиновка, 2003 г.).
Публикации. По материалам исследований опубликовано 9 печатных
работ, в которых изложены основные положения диссертации. С участием автора
получено 4 патента на изобретения по способам прогнозирования урожайности
ряда сельскохозяйственных культур.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора
литературы, семи разделов экспериментальной части, выводов и предложений
производству. Диссертация изложена на 167 страницах машинописного текста,
содержит 51 таблицу, 10 рисунков, 20 приложений. Список литературы включает
216 наименований отечественных и зарубежных авторов.
Весь объем проведенных исследований выполнен при непосредственном
участии автора. Особоую благодарности за помощь, оказанную в проведении
исследований,
автор
выражает
доктору
сельскохозяйственных
наук,
профессору Акулову П.Г., доктору сельскохозяйственных наук, профессору
Сдобниковой О.В., кандидату сельскохозяйственных наук Понедельченко М.Н.
Условия и методика проведения исследований
Основные исследования проводили в полевом стационаре Белгородского
НИИСХ (бывший Центрально-Черноземный филиал ВИУА) и Белгородском
институте переподготовки и повышения квалификации кадров агробизнеса.
Полевые исследования
выполнены
на выщелоченном
тяжелосуглинистом
черноземе со следующей агрохимической характеристикой пахотного слоя:
содержание гумуса - 5,24% (по Тюрину), валового фосфора - 0,23%, подвижного
фосфора - 6,7 мг, подвижного калия — 13 мг/100 г почвы (по Чирикову), рН (KCI) -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
7
5,5, гидролитическая кислотность (по Каппену) - 2,24 мг-экв/100 г, сумма
поглощенных оснований- 36,4 мг-экв/100 г почвы.
Опыты закладывали в двух звеньях севооборота: сахарная свекла - ячмень,
кукуруза на силос - горох. Аммиачную селитру, двойной суперфосфат и
хлористый калий под сахарную свеклу и кукурузу вносили с осени. Ячмень и
горох не удобряли, изучали последействие минеральных удобрений, внесенных
под предшествующие культуры. Схема представляла собой выборку одной
четвертой части из многофакторного опыта (4x4x4), состояла из 16 вариантов
(000, 002, 020, 022, 200, 202, 220, 222, 111, 113, 131, 133, 311, 313, 331, 333).
Одинарные дозы азота, фосфора и калия под сахарную свеклу соответствовали
NooPjoK», под кукурузу - NeoPsoKeo- Каждый вариант закладывали в двух
повторностях. Расположение делянок блочное, рендомезированное. Размер
делянок - 132 кв. м, учетная площадь 72 кв. м. Агротехника общепринятая для
зоны.
Закладку опытов, сопутствующие исследования, отбор почвенных и
растительных образцов, их подготовку к анализу и анализы выполняли в
соответствии с методическими указаниями по географической сети опытов с
удобрениями. Математическая обработка результатов исследований проведена
корреляционно-регрессионным
Определение
числовых
методом
значений
в
редакции
коэффициентов
В.Н.
уравнений
Перегудова.
регрессии
проводилось методом наименьших квадратов с последовательной оценкой
недостоверных членов регрессии на основе критерия Стьюдента при Р=95% на
персональных компьютерах.
Результаты исследований
1. Действие минеральных удобрений
на урожайность и качество сахарной свеклы
Наблюдавшиеся в опытах зависимости урожайности сахарной свеклы от
минеральных удобрений в разные периоды ведения севооборота описаны
уравнениями регрессии (У - в ц/га, NPK - в кодированных единицах) (табл. 1).
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
8
Таблица 1
Зависимость урожайности сахарной свеклы от действия
минеральных удобрений
Год
Уравнение регрессии
Первая ротация
У= 250+37,1P°'5+24,6(NK)U-3
У=289+73,9№' 3 +14,6Р
y=325+90,0N o,3 +l 8,ЗР+15,8К0'5-2,64(ЫР)0'5
Вторая ротация
y=224+39,6N u ' 5 +71,0P o ' > +41,2K o,3 -30,4(PK) Ul3
y=191+142,0N 0 - 5 -32,6N+30,7P°' 5
y=322+92,2Nu>5+78,4K°'5-36,1 (NK)0'5
Третья ротация
y=202+32,8Nu>3+42,4P°!5+16,3NPl)'5+21,1 (NK) 0 ' 5
У=346+82,9№,3+36,4Ри,:>
У= 150+31,2Nu>5+43,0 (NP)"'3
1981
1982
1983
1986
1987
1988
1991
1991
1993
Результаты опытов показывают, что
R
0,95
0,95
0,98
0,92
0,99
0,94
0,95
0,88
0,87
главную роль в повышении
урожайности сахарной свеклы играли азотные удобрения. Применение азотных
удобрений в дозах 90-270 кг/га повышало урожайность корнеплодов сахарной
свеклы по годам на 31-160 ц/га по сравнению с контролем (табл. 2).
Таблица 2
Урожайность сахарной свеклы в зависимости от доз минеральных
удобрений, ц/га
Год
Урож
Осад айнос
кив тьна
нояб- конт­
ре,мм роле,
ц/га
азота
90
180
1981
1982
1983
99
44
16
250
289
325
0
74
90
0
105
127
1986
1987
1988
68
10
23
224
191
322
40
109
92
56
135
130
1991
1992
1993
За 9
лет
64
44
77
Г202
346
150
15010-99 346
33
83
31
31109
46
117
44
44135
Прибавки урожайности от внесения, кг/га
фосфора
калия
270
50
Первая ротация
0
37
128
15
155
18
Вторая ротация
64
71
148
31
160
0
Третья эотация
57
42
143
36
54
0
5415-71
160
100
150
90
180
270
53
29
33
64
44
55
0
0
16
0
0
23
0
0
28
100
44
0
123
54
0
41
0
78
58
1 72
0
1 0
59
51
0
29100
73
62
0
44123
0
0
0
16-78
111
136
0
0
0
23111
0
0
0
28136
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
9
Между отзывчивостью сахарной свеклы на азот и осадками в ноябре
предыдущего года существует обратная зависимость (R-0,97). Фосфорные
удобрения в целом действовали слабее, чем азотные. Действие калийных
удобрешш на сахарной свекле наблюдалось в годы с ГТК второй половины
вегетации ниже единицы. Эффективность каждого из трех внесенных элементов
питания в различной степени зависела от дозы внесения двух других. Поэтому
эффективность полного минерального удобрения определялась как суммой
эффектов отдельных элементов питания, так и их взаимодействием.
Наиболее
значительное
увеличение
урожайности
сахарной
свеклы
наблюдалось в диапазоне от 0 до ИдаРшКад- Урожайность сахарной свеклы при
этом увеличивалась по годам на 99-189 ц/га.
Действие минеральных удобрений на содержание сахара в корнеплодах
характеризуют производственные функции, где У- содержание сахара в %, N,P и
К- меняющиеся дозы удобрений в условных единицах ( табл. 3).
Таблица 3
Уравнения регрессии, отражающие закономерности действия удобрений на
содержание сахара в корнеплодах сахарной свеклы
Год
ГТК
V-VI
vn-ix
Уравнение регрессии
R
Первая ротация
У=17,29+1,44Ри'Ч ,28(NPf5
0.88
y=17,40-0,38N
0,57
y=21,80-0,4N
0,59
Вторая ротация
y=20,0-l,20N°->-0,52N+l,51K0'21986
1,81
0,70
0,98
1,01 K+0,52(NK)°'5+0,25(PK)0,5
0,5
1987
0,68
1,70
y=19,9+0,90P -0,97N
0,89
1988
1,47
0,98
У=18,3+0,S9P0,5-0,89(NPf5
0,71
петья
ротация
7]
1,55
1991
0,90
y=19,8-0,82N+0,38K0'5
0,75
1992
0,89
0,75
1,40
У=19,2+1,9№'5-1,55К-0,36(КК)и'5
1993
1,24
0,81
1,60
У=17,8+1,36PU,5-0,69(NP)0'3
Влияние азотных удобрений на содержание сахара в корнеплодах сахарной
1981
1982
1983
0,45
1,32
1,28
0,50
1,50
1 0,50
свеклы было отрицательным. Падение сахаристости от азотных удобрений
в
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
10
разные годы при тройной дозе (N270) достигало 1-3 %. Фосфорные удобрения в
дозах 50-150 кг/га повышали содержание сахара на 0,9-2,5 % в годы засушливые
и влажные во второй половине вегетации. Напротив, калийные удобрения
увеличивали содержание сахара в корнеплодах сахарной свеклы на 0,4-2,6 % в
годы, когда первая половина вегетации была теплая и влажная, а втораяумеренно засушливая.
Внесение полного минерального удобрения во все годы опытов снижало
содержание сахара в корнеплодах в связи с преобладающим отрицательным
влиянием азотных удобрений. При внесении N180P150K90 содержание сахара в
свекле снижалось по сравнению с контролем на 0,5-0,9 %. Несмотря на то, что
высокие дозы полного минерального удобрения снижают содержание сахара,
общий сбор сахара с 1 га увеличивается от 44,4-54,9 до 74,5-82,0 ц/га за счет
повышения урожайности.
В условиях опыта проявилось неустойчивое взаимодействие по годам видов
удобрений. Наиболее значительным
было отрицательное влияние азотных и
Таблица 4
Сахаристость сахарной свеклы в зависимости от доз минеральных
удобрений, %
Саха
рист
ость
на
V- VIII конт
VII -IX роле
Прибавки сахаристости от внесения, кг/га
калия
азота
фосфора
ГТК*
Год
90
180
270
50
100
150
90
180
270
2,0
0
0
2,5
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1,3
1,3
0
1,5
1,5
1.5
0
0
2,1
0
0
2,6
0
0
0
0
1.9
0
0
2,4
0,4
0
0
0,5
0
0
0,7
0
0
%
1981
1982
1983
0,7
1,3
1,3
0,6
1,5
0,5
17,3
17,4
21,8
0
-0,4
-0,6
1986
1987
1988
1,4
0,9
1.1
0,7
2,1
1,5
20,0
19,9
18,3
-0,7
-1,0
0
1991
1992
1993
1,7
0,9
1,1
2,4
19.8
19,2
17,8
-0,8
0,3
0
Первая ротация
0
1,4
0
-1,2
-1,9
0
Вторая ротация
-3,6
0
-2.7
0.9
-1,9
-2,9
0,9
0
0
Третья йотация
-2,5
0
-1,6
0
-0,4
-1,6
0
| 0
1,4
0
-0,8
-1,3
|
*• 1982, 1983, 1986, 1991, 1992 ГТК V- VI, VII-IX
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
11
фосфорных удобрений. Причем оно имело место, когда содержание сахара в
корнеплодах не изменялось от азотных и повышалось от фосфорных удобрений.
Так, с увеличением доз азотно-фосфорных удобрений от N90P50 до N270P150
содержание сахара в свекле по годам снижалось от 0,7-1,3 до 2,0-3,8 % (табл. 4).
2. Последействие минеральных удобрений
на урожайность и качество ячменя
Последействие удобрений на урожайность ячменя характеризуют уравнения
регрессии, представленные в табл. 5.
Таблица 5
Уравнения регрессии, описывающие закономерности последействия
удобрений на урожайность ячменя
Годы
ГТК
V-VII VII
1982
1.6
1,9
1983
1984
1,1
1,3
0,8
1,8
1987
1988
1989
0,9
ю,
0,4
0,4
1,3
1,0
1992
1,1
0,4
1993
1,0
1,8
1994
1,2
0,6
Уравнение регрессии
Первая ротация
Y = 25,3 + 2.47N + 3,59K 0 , 5 + г^гСМР)0-3 2,58(NKf5
Y = 31,6 + 1,93N + 1,79(NP)0'5
Y = 12,5 + 1,20N + 2,40P-4,34K°'5 + 2,70K
Вторая ротация
Y = 22,2 + 4,39N°,5 + 2,48(NP)0'5
Y = 20,2 + 4,17N°l5 + 2,46P0'5
Y = 32,4 + 2,59N
Третья ротация
Y = 33,9 + 2.87N + 1,75(NP)0'5
Y = 17,3 - 9,90N'J'5 + 12,SN + 2,5P0'5 + 9,5K°-3 5,1K
Y = 20,4 + 8.60N
R
0,97
0,92
0,97
0,97 |
0,83 i
0,97
0,91
0,95
0,94
Во всех ротациях севооборота стабильное последействие на урожайность
ячменя оказывали азотные удобрения. Фосфорные и калийные удобрения, а также
азотные с фосфорными и калийными оказывали неустойчивое последействие по
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
12
годам. Эффективность последействия азотных удобрений на ячмене зависела от
уровня предшествующей удобренности почвы. С ростом окультуренности почвы,
по мере увеличения длительности опыта, прибавки урожайности ячменя в
зависимости от доз азота увеличивались в 1,7 — 7,2 раза (табл. 6).
Урожайность ячменя от последействия полного минерального удобрения в
дозе Ni8oPi5oKw увеличивалась по годам на 5,2 - 20,4 ц/га.
Последействие минеральных удобрений сильно изменяет качество зерна
ячменя. Азотные удобрения во все годы, калийные — в засушливые при наливе
зерна повышали, а фосфорные и азотно-калийные во влажные — снижали
содержание сырого белка в зерне. Последействие азотных удобрений увеличивало
содержание сырого белка в зерне ячменя на 0,4 - 3,9%, фосфорных снижало на 1,0
- 3,0%.
Оптимальной дозой минеральных удобрений под сахарную свеклу с учетом
последействия
на
ячмене
яачяется
NisoPisoKw»
позволившей
получить
дополнительно 99 - 189 ц/га корнеплодов или 30,1 ц/га сахара и 5,2 - 20,4 ц/га
зерна.
Таблица 6
Урожайность ячменя в зависимости
от последействия азотных удобрений, ц/га
Год
Урожайность на
контроле, ц/га
1983
1984
1985
25,3
31,6
12,5
1988
1988
1990
22,2
20,2
32,4
1993
1994
1995
33,9
17,3
20,4
Прибавка урожайности от азота в дозе, кг/га
90
|
180
|
270
Первая ротация
2,5
5,0
7,5
3,9
5,8
1,9
1,2
2,4
3,6
Вторая ротация
)
4,4
6,2
7,6
4,2
5,9
7,2
2,6
5,2
1
7,8
Третья "ротация
I
2,9
|
5,8
8,6
3,8
1
11,7
21,3
8,6
1
17,2
25,8
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
13
3. Действие минеральных удобрений
на урожайность и качество кукурузы на силос
Максимальное влияние на урожайность кукурузы, убираемой в молочновосковой спелости зерна, оказывали азотные удобрения. Применение азотных
удобрений в дозах 60, 120 и 180 кг/га соответственно увеличивало урожайность
кукурузы по сравнению с контролем в первой ротации севооборота на 22 -57, 44 80 и 66 - 98 ц/га, во второй - на 42 - 108, 74 - 131 и 20 - 161 ц/ra, в третьей - на
43 - 96, 61 - 108 и 75 - 141 ц/ra (табл. 7). Эффективность фосфорно-калийных
удобрений на кукурузе незначительна.
Таблица 7
Урожайность кукурузы на силос в зависимости
от доз азотных удобрений/, ц/га
Годы
Урожайность на
контроле, ц/га
1983
1984
1985
327
349
333
1988
1988
1990
403
354
315
1993
1994
1995
205
151
272
Прибавка урожайности от азота в дозе, кг/га
60
120
|
180
Первая ротация
44
62
76
57
80
98
22
44
66
Вторая ротация
74
108
20
42
876
126
93
131
161
Третья ротация
43
61
75
96
108
106
47
94
141
Минеральные удобрения увеличивали содержание "сырого протеина" в
зеленой массе кукурузы более чем на 1,0% и уменьшали на 0,9% содержание
сырой клетчатки.
Оптимальной дозой азотных удобрений под кукурузу на силос следует
признать 120 кг/га, а с учетом поддержания почвенного плодородия следует
вносить дополнительно- РзоКьо-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
14
4. Последействие минеральных удобрений
на урожайность и качество гороха
Урожайность гороха без удобрений в разные годы изменялась от 10,1 до
35,4 ц/га, что связано с погодными условиями в период активной вегетации
растений. Наибольшая урожайность гороха 32,2 — 35,4 ц/га на контроле получена
в годы с избыточным увлажнением вегетационного периода (ГТК > 1,0), а
наименьшая 10,1 - 20,0 ц/га при недостаточном или неустойчивом увлажнении
(табл. 8). В этих условиях последействие полного минерального удобрения на
горохе не наблюдалось.
В отдельные годы последействие одних азотных, фосфорных и калийных
удобрений увеличивало урожайность гороха на 2,4 -8,9; 1,4 - 4,1 и 2,7 - 4,6 ц/га
соответственно.
Азотно-фосфорные удобрения в последействии, в зависимости от погодных
условий, либо снижали урожайность гороха, либо повышали его.
Главную роль в формировании урожайности гороха играли не минеральные
удобрения, а условия увлажнения - чем благоприятнее складывались они, тем
выше была урожайность.
Таблица 8
Уравнения регрессии, характеризующие последействие удобрений на
урожайность гороха
Годы
ГТК
Апрель
Май
Июнь
Уравнение регрессии
R
Вторая ротация
1984
0,51
0,21
0,53
Y = 20,0 + 2,42NU':'
0,76
1985
0,40
0,28
2,07
Y=16,4 + 2,95N+1,35P
0,89
1986
3,40
2,10
0,79
Y=10,1-2,78P
0,;>
+1,69P
0,72
Третья ротация
1989
1990
1991
1,40
2,90
0,40
1,53
1,92
2,60
1,37
2,10
0,80
Y=32,2-2,3(NP)u,i+2,1 (PKf5
Y = 35,4+l,3(NP)
0,76
Ui:>
0,75
:>
0,78
Y=15,9 + 2,7K°-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
15
Последействие двойных доз фосфора (100 кг/га) и калия (120 кг/га)
увеличивали содержание «сырого» белка на 1,2 и 2,4 % . Одни азотные удобрения
в дозе 120 кг/га в последействии либо не влияли, либо даже несколько снижали
содержание белка в зерне гороха, что связано, по-видимому, со снижением
азотфиксирующей
способности
гороха,
которая
и
определяет
величину
накопления белка в зерне гороха (табл. 9)
Таблица 9
Содержание «сырого» белка в зерне гороха на контроле и его
прибавки от последействия минеральных удобрений, %
Дозы
Годы
N-P-K, кг/га
1989
1990
В среднем
0-0-0
20,1
21,9
21,0
0-0-120
-0,1
2,5
1,2
0-100-0
1,2
3,7
2,4
120-0-0
-0,9
0
-0,5
120-100-120
0,2
2,5
1,4
Последействие полного минерального удобрения в дозе NuoPiooK-uo
повышало содержание белка в зерне гороха на 1,4 %.
Следовательно, с учетом количества и качества урожая кукурузы на силос
и зерна гороха оптимальной дозой под эти культуры является разовое внесение
NnoPjoKeo
5. Влияние минеральных удобрений и погодных условий
на накопление нитратов в продукции растениеводства
Содержание нитратов в изучаемых в наших опытах сельскохозяйственных
культурах заметно изменялось в зависимости от их биологических особенностей,
применяемых удобрений и погодных условий года проведения опытов.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
16
Максимальным накоплением нитратов характеризовалась ботва сахарной
свеклы, минимальным - зерно ячменя (Табл. 10).
Обнаруженный уровень содержания нитратов у изучаемых культур на
вариантах без удобрений сравнительно невысокий во все годы наблюдений, в том
числе в кукурузе не более 0,10-0,35 , в зерне ячменя 0,14-0,33 , в его соломе 0,200,33 , в ботве сахарной свеклы 0,19-0,92 ПДК. Под влиянием удобрений этот
показатель возрастал во всех видах продукции растениеводства, кроме зерна
ячменя.
Кратность увеличения концентрации нитратов под влиянием удобрений
различалась по культурам и годам эксперимента и составляла 1,6-1,9 по кукурузе,
2,1-2,8 по соломе ячменя. 2,0-3,1 по ботве и 1,9-4,5 по корнеплодам сахарной
свеклы.
Однако во все годы наблюдений при внесении удобрений в рекомендуемых
дозах превышений ПДК нитратов ни в кукурузе, ни в соломе, ни в зерне ячменя
не обнаружено. В ботве сахарной свеклы на вариантах с удобрениями в первые
два года опытов содержание нитратов превышало ПДК в 2,0 и 2,8 раза.
Следовательно, в свежем виде ботва сахарной свеклы не пригодна для
скармливания животным. Ее лучше использовать на силос.
Максимальное накопление нитратов в сахарной свекле обнаружено в годы,
когда в течение сентября перед уборкой выпадало небольшое количество осадков
(40 мм), а минимальное, соответственно, при обилии осадков (112 мм ).
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
17
Таблица 10
Влияние удобрений на содержание нитратов в продукции
растениеводства (в числителе — в мг/кг, в знаменателе - в долях ПДК)
Дозы NPK в кодированных единицах
Культура
Годы
NoPoKo
N2P2K2
корнеплоды
Сахарная
свекла
Кукуруза на
силос
N2P2K2
ботва (ПДК=500)
1988
74
144
395 /0,79
977/1,95
1989
84
376
458 /0,92
140/2,8
1990
63
119
94 /0,19
зерно (ПДК=300)
Ячмень
N0P0Ko
188/0,38
солома (ПДК=1000)
1989
42/0,14
40/0,13
334/0,33
917/0,92
1991
98/0,33
92/0,31
195/0,20
405 / 0,40
1988
106/0,21
203/041
1989
173/0,35
292 / 0,58
1990
55/0,11
87/0,17
6. Влияние минеральных удобрений на содержание тяжелых металлов
в почве и растениеводческой продукции
По завершении 2- ой ротации севооборота, где вносили по 75 кг азота и
калия и 63 кг фосфора на 1 га севооборотной площади, то есть но МшРноКда под
сахарную свеклу + NnoPiooKno под кукурузу, содержание валовых форм тяжелых
металлов в пахотном горизонте почвы не изменялось по сравнению с исходными
показателями, о чем свидетельствуют данные табл. 11.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
18
Таблица 11
Содержание в пахотном горизонте выщелоченного чернозема валовых
форм тяжелых металлов, мг/кг сухой массы
Тяжелые металлы
В начале ротации
После 2-ой ротации севооборота
РЬ
91
90
Си
43
48
Zn
75
72
Ni
62
63
Sr
139
135
В наших опытах концентрация тяжелых металлов в сахарной свекле, ячмене
и кукурузе на силос также не зависела от применения удобрений. Следует
отметить, что этот показатель в побочной продукции в целом выше, чем в
основной. Так содержание Cd, Pb, Cu, Zn, Ni, Sr в ботве выше, чем в корнеплодах
сахарной свеклы в 3,1 - 2,8; 2,7 - 3,4; 1,6 - 1,7; 1,7 - 1,7; 2,0 - 2,0; 21,4 - 21,2 раза
соответственно (табл.12).
Таблица 12
Влияние минеральных удобрений на содержание тяжелых металлов в
продукции растениеводства, мг/кг сухого вещества
Культура
Сахарная
свекла
Вид
продукции
корнеплоды
ботва
зерно
Ячмень
солома
Кукуруза
Примечание:
на силос
Cd
0,032
0,039
0.10
0,11
0,024
0,025
0,036
0,034
0,037
0,041
в числителе NQPOKQ;
Тяжелые металлы
Pb
Си
Zn
0,78
4.43
13,99
0,69
4,40
15,12
2,14
7,20
24,30
2,31
7,29
25,37
0.32
4J5
27,91
0,27
4,36
27,85
0.77
3.83 • 14,00
0,70
3,81
14,89
0.34
0Л9
21,02
0,36
0,18
22,33
в знаменателе N2P2K2
Ni
L75
1,77
3.49
3,45
2J4
2,51
2.33
2,35
2.23
2,11
Sr
0,80
0,83
17,10
17,59
0,63
0,60
3.38
3,33
6.80
6,82
Содержание Cd и Pb в соломе ячменя также выше, чем в зерне. Однако
содержание Zn в зерне ячменя больше, чем в соломе в 2,0 раза и составляет 27,9
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
19
мг/кг или 0,5 ПДК, а содержание Си и Ni одинаково в основной и побочной
продукции.
Таким образом, применение удобрений в научно-обоснованных дозах в
наших исследованиях не приводит к загрязнению выщелоченного чернозема и
растений тяжелыми металлами.
7. Экономическая эффективность применения минеральных удобрений
в звеньях севооборота
Расчеты показали, что применение минеральных удобрений в оптимальных
дозах под наиболее отзывчивые к ним культуры зерно-свекловичного севооборота
прием экономически выгодный.
Так, чистый доход от внесения NigoPuoKw под сахарную свеклу - ячмень и
NuoPsoKeo под кукурузу на силос и горох в среднем составил 16990 и 1600 руб. с
гектара соответственно. В первом и втором звене севооборота окупаемость затрат
чистым доходом соответственно составила 14,7 и 1,1 руб. на каждый вложенный
рубль.
Выводы
1.
Оптимальными дозами минеральных удобрений на выщелоченном
черноземе являются для звена севооборота: сахарная свекла (прямое действие)ячмень (последействие) NigoPisoKwj.a для звена кукуруза на силос (прямое
действие)-горох (последействие) N)2o или N120P50K6O.
2.
Установлена тесная отрицательная корреляционная зависимость (R-
0,97) эффективности азотных удобрений, внесенных осенью, от количества
осадков, выпавших в ноябре предыдущего года, что позволяет с достаточной
степенью надежности прогнозировать продуктивность сахарной свеклы за 9
месяцев до уборки.
3.
Последействие азотных удобрений увеличивало содержание сырого
белка в зерне ячменя на 0,4-4,0%, а калийных удобрений на 0,4-1,2%. Фосфор
снижал этот показатель на 1,0-3,0%. В наших условиях зерно пивоваренного
ячменя возможно получать при последействии удобрений, применяемых в дозах
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
20
Niso P150K90. Д л я получения высокобелкового фуражного зерна дозу фосфора в
составе удобрений целесообразно уменьшить до Р100.
4.
Минеральные удобрения в дозе NlgoPi5oK9o снижают сахаристость
корнеплодов по сравнению с контролем на 0,5-0,9 %, но за счет повышения
урожайности повышают сбор сахара с гектара на 24,4-30,1 ц/га.
5.
В товарной части урожая ячменя и сахарной свеклы содержание
нитратов значительно ниже, чем в побочной. Кратность этих различий составляла
1,5-22 раза.
6.
к к
Удобрения в рекомендуемых дозах повышали накопление нитратов в
зе
У УРУ > сахарной свекле и соломе ячменя в 1,5—4,5 раза, оставаясь при этом в
пределах ПДКпо кукурузе и ячменю и превышали в ботве сахарной свеклы. При
сухой погоде перед уборкой накопление нитратов в растениях было больше, чем
при прохладной и дождливой.
7.
Сахарная
свекла
и
ячмень
характеризовались
минимальным
содержанием Cd (0,024-0,1 мг на кг) и максимальным Zn (14,0-27,9 мг на кг). В
порядке увеличения концентрации в этих культурах ТМ располагались
в
следующей последовательности Cd<Pb<Sr<Ni<Cu<Zn. Аналогичный ряд для
кукурузы отличался от ячменя и сахарной свеклы меньшими накоплениями Си:
Cd<Cu<Pb<Ni<Sr<Zn.
8.
В корнеплодах сахарной свеклы накапливалось меньше ТМ, чем в
ботве. Кратность уменьшения составила соответственно 2,7-3,1 раза по РЬ и Cd,
1,6-2,0 раза по Си, Zn, Ni. Аналогичное соотношение между содержанием Cd и РЬ
обнаружено в зерне и соломе ячменя. Однако концентрация Zn в зерне была в 2
раза выше, чем в соломе, а Си и Ni практически одинаковой в товарной и
побочной частях урожая не зависимо от уровня удобренности.
9.
Внесение высоких доз минеральных удобрений в двух ротациях зерно-
свекловичного севооборота практически не повлияло на содержание тяжелых
металлов ни в почве, ни в основной и побочной частях урожая сахарной свеклы,
ячменя и кукурузы.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
21
10. Чистый доход от применения под сахарную свеклу-ячмень N180P150K90 и
под кукурузу на силос-горох N120P90K60 составил 16990 и 1600 рублей с гектара
соответственно.
Предложения производству
С агроэкологической и экономической точек зрения в зерно-свекловичном
севообороте с целью получения высокой прибыли на выщелоченных черноземах
ЦЧП среднеобеспеченных фосфором и повышенным содержанием калия
рекомендуем
применять повышенные дозы минеральных удобрений: под
сахарную свеклу - ячмень NigoPisoK^, под кукурузу на силос - горох N^o или
NnoPsoKeoПредлагаемая система удобрений позволяет получать 410 - 500 ц/га
сахарной свеклы, 40 - 50 ц/га ячменя, 400 - 480 ц/га кукурузы на силос, 20 - 37
ц/га гороха.
Список опубликованных работ
1.
Сокорева
И.Н.,
Григорьев
Г.Н.
Экологическая
оценка
метеорологических характеристик для конкретных сельскохозяйственных целей
//Юг России в прошлом и настоящем: история, экономика, культура: Материалы
Международной научно-практической конференции БГУ. — Белгород, 1998.
- с . 185-186.
2. Акулов П.Г., Понедельченко М.Н., Сокорева И.Н. Влияние погодных
условий и минеральных удобрений на урожайность кукурузы на силос //
Проблеммы сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их
решения:
Материалы
докладов
II
Международной
научно-практической
конференции БГСХА.-Белгород, 1998-с. 109-110.
3. Асыка Ю.А., Сокорев Н.С., Сокорева И.Н. Влияние погодных условий на
продуктивность сахарной свеклы и эффективность минеральных удобрений в
Белгородской области // Агрохимические, агроэкологические и экономические
проблемы и пути их решения при выращивании зерновых и других культур:
Материалы докладов Всероссийского координационного совещания учреждений
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
22
Географической сети длительных опытов с удобрениями.- М.: Агроконсолт,
1998.- с. 6 3 - 6 4 .
4. Сокорев Н.С., Понедельченко Н.М., Сокорева И.Н. Погодные условия и
продуктивность
сельскохозяйственных
культур
//
Проблемы
сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения:
Материалы докладов III Международной научно-производственной конференции
БГСХА.- Белгород, 1999.- с. 23 - 24.
5. Сокорева И.Н. Влияние погодных условий и удобрений на содержание
минерального азота в почвах Центрального Черноземья. // Почза. Экология.
Общество: Материалы докл. Докучаевских молодежных чтений. -
СПб,
НИИхимии, СПбГУ, 1999.- с. 80.
6.
Акулов
П.Г.,
Понедельченко
М.Н.,
Сокорева
И.Н.
Способ
прогнозирования урожайности ячменя. Патент РФ на изобретение №2158500 //
Официальный бюллетень Российского агентства по патентам и товарным
знакам.- М., 2000.-№ 31.-е. 235-236.
7. Акулов П.Г., Сокорева И.Н. Способ прогнозирования урожайности
сахарной свеклы. Патент РФ на изобретение №2158497 // Официальный
бюллетень Российского агентства по патентам и товарным знакам.- М., 2000- №
31.-е, 235-236.
8.
Акулов
П.Г.,
Понедельченко
М.Н.,
Сокорева
И.Н.
Способ
прогнозирования сахаристости сахарной свеклы. Патент РФ на изобретение
№2158499 // Официальный бюллетень Российского агентства по патентам и
товарным знакам.- М., 2000.- № 3 1 . - с. 235-236.
9.
Акулов
П.Г.,
Понедельченко
М.Н.,
Сокорева
И.Н.
Способ
прогнозирования урожайности кукурузы на силос. Патент РФ на изобретение
№2158501 // Официальный бюллетень Российского агентства по патентам и
товарным знакам.- М., 2000.- № 31.- с. 235-236.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Отпечатано: ООО «ГИК»,
Св-во 000337500 от 17.01.2003г.
Тираж 100 экз., 12.02.2004г.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Г/Чг
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
5
Размер файла
494 Кб
Теги
зерна, продукции, севооборотов, производства, безопасный, 1825, экологической, свекловичном
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа