Медь и марганец в агроландшафтах Юга Нечерноземья и оптимизация их применения в полевых агроценозах

4. Фоновое содержание валовой меди в литосфере Мордовии составляет 18, 4 млн-¹, водорастворимой - 0, 5 % от валового количества, обменной - 3, 9 %, необменной - 29, 7 %, с соединениями железа связано 35, 2 %, а с органическим веществом - 9, 0 % от общего содержания элемента. Абсолютное количество всех форм соединений меди выше в черноземах, но относительная доля легкоподвижных соединений больше в дерново-подзолистых почвах полесского агроландшафта. Наблюдается биогенная аккумуляция меди в пахотном горизонте.

5. В почвах юга Нечерноземья содержание валового марганца составляет 540, 3 млн-¹, что в 1, 6 раза ниже кларка других почв, в 2, 8 раза ниже ПДК и 1, 4 раза выше регионального фона. В общем количестве элемента доля водорастворимого составляет 0, 11 %, обменного - 2, 6 %, необменного - 10, 2 %, с соединениями железа связано 10, 2 %, а с органическим веществом - 9, 5 %. Среди почв максимальное содержание марганца характерно для черноземов и пойменных зернистых разновидностей, но доступных соединений элемента больше в дерново-подзолистых типах. Внутрипрофильное распределение марганца характеризуется накоплением его в верхних горизонтах.

6. В агроландшафтах опольно-эрозионного типа предпосевная обработка семян и посевов озимой пшеницы, ржи и ячменя сульфатом меди и марганца в условиях интенсивных технологий обеспечивала повышение их урожайности на 12, 8 - 15, 3 %, в ландшафтах конечно-моренные гряды - на 9, 3 - 5, 3 %, в полесских - на 13, 8 - 5, 5 %. В интенсивных технологиях возделывания сахарной и кормовой свеклы и люцерны под влиянием медных и марганцевых удобрений урожайность культур в агроландшафтах опольно-эрозионного типа повышалась на 11, 4-19, 0 %. Полученная продовольственная пшеница по качеству соответствует второму классу ГОСТа. Максимальная эффективность изучаемых микроэлементов наблюдается в почвах с содержанием гумуса больше 7 %, подвижного фосфора и калия больше 200 млн-¹, рН > 5, 5, водорастворимых соединений меди и марганца меньше 0, 2 млн-¹.

7. Максимальная урожайность яровой мягкой пшеницы Самсар - 3, 11 т/га (на 9, 6 % выше фона NPK) в ресурсосберегающих технологиях возделывания достигнута при обработке семян медью сернокислой на фоне использования клевера лугового на семена, безотвального рыхления почвы и летней азотной подкормки, а твердой Безенчукская 139 (2, 25 т/га - на 12, 8 % выше фона) в условиях тех же агроприемов - при отвальной вспашке пласта. Медные удобрения повысили эффективность некорневой азотной подкормки в фазу колошения пшеницы на 12, 2 %. Качество зерна соответствовало второму классу ГОСТа.

8. Наибольшая мобильность соединений меди и марганца на черноземе выщелоченном тяжелосуглинистом определена в фазу колошения озимой пшеницы при сидерации клевера лугового и отвальной вспашке пласта. К концу вегетационного периода содержание меди в растениях снизилось в 1, 6, а марганца - в 4, 3 раза. На фоне сидерации клевера лугового эффективность микроэлементов на 13, 2-14, 0 % выше вариантов с клевером на сено.

9. В ресурсосберегающих технологиях возделывания озимой пшеницы Мироновская 808 максимальная урожайность - 3, 91 т/га (на 19, 9 % выше фона NPK) достигнута на вариантах с некорневой подкормкой посевов 0, 10 % раствором сульфата марганца по фону NPK, весенней азотной подкормке N₃₀ по мерзлоталой почве, сидерации клевера лугового и дискования пласта. Агроприем повысил эффективность припосевного внесения удобрений (8, 83 кг зерна на 1 кг д. в. NPK). Установлена прямая зависимость содержания сырого протеина в зерне от количества минерального азота в черноземе выщелоченном в период налива зерна (R=0, 80±0, 02). Нет существенной разницы в урожайности зерна озимой пшеницы при обработке посевов в фазу выхода в трубку между фунгицидом Импакт и сульфатом меди. В обоих случаях урожайность культуры повысилась на 20, 2 %.

10. Урожайность яровой мягкой пшеницы Прохоровка и Тулайковская 10 оказалась максимальной - 3, 49 т/га (на 9, 4 % выше фона NPK) на известкованной по 1, 0 г. к. почве, применении солей и хелатных форм микроудобрений. Лучшее по качеству зерно обеспечили микроудобрения по фону известкования по 0, 5 г. к. Известкование чернозема выщелоченного тяжелосуглинистого по полной гидролитической кислотности привело к снижению содержания меди в зерне на 28 % и повышению в ней количества марганца на 29, 8 %.

11. Мониторинг агрохимических показателей в подурочищах «Конный» и «Маська Пандо» за 1974-2007 гг. свидетельствует об ухудшении плодородия чернозема выщелоченного: абсолютное содержание валовой меди снизилось на 13, 4 %, марганца - на 3, 1, гумуса - на 0, 74 %. Урожайность гороха под влиянием некорневой подкормки сульфатом меди и марганца снижалась от вершины холма к его низине (на 12, 3 %), а пшеницы, наоборот, повышалась (на 14 %). Агроприемы существенно повысили содержание сырого протеина и клейковины в зерне. С увеличением уклона поверхности положительное влияне микроэлементов возрастает.

12. В звене четырехпольного севооборота эффективность меди и марганца была выше по фону сидерации клевера лугового и ниже - по чистому пару. Между количеством валовых, обменных и необменных форм микроэлементов и урожайностью культур обнаружена сильная корреляционная связь (r=0, 96±0, 08). Влияние микроудобрений на качество зерна возрастает в ряду: клевер на сидераты - клевер на сено - пар чистый - вико-овсяная смесь на зерно. Звено 3-4-польного севооборта с чистым паром приводит к существенному снижению плодородия почвы, эффективности микроудобрений, урожайности культур, ухудшению качества продукции, заражению зерна спорыньей. Звено севооборота с сидеральным использованием клевера лугового обеспечивает воспроизводство почвенного плодородия, улучшение качества продовольственного зерна, увеличение выхода кондиционных семян на 30 %.

13. Динамика тяжелых металлов подвержена значительному варьированию по годам. За 2000-2005 гг. коэффициент вариации на участках локального мониторинга в агроландшафтах опольно-эрозионного типа в 2-3 раза ниже, чем в полесских, где V=51, 6 %. Максимальное количество ТМ в слое почвы 0-60 см определено весной. К середине лета их концентрация падает, а к уборке вновь увеличивается. Для рассматриваемых ТМ характерно постепенное снижение их содержание от пахотного горизонта к подпахотному. Содержание изученных ТМ в почвах существенно зависит от гумуса, величины рН и атмосферных осадков (R=0, 84±0, 12). Ежегодное применение сульфата меди в дозе 250 г/га (60 г/га в пересчете на элемент) экологически безопасно. Содержание ТМ в растениях существенно ниже ПДК. При адаптивно-ландшафтной системе земледелия сохраняется положительный баланс меди и марганца в звене 3-4-польного севооборота, а при техногенной - отрицательный.

14. В интенсивных технологиях возделывания озимой пшеницы, озимой ржи и ячменя коэффициент биоэнергетической эффективности микроудобрений снижается от агроландшафтов опольно-эрозионного типа к полесским (с 2, 35 до 1, 41). В полесских агроландшафтах применение марганца нецелесообразно. В ресурсосберегающих технологиях возделывания яровой мягкой пшеницы сорта Самсар обработка семян сульфатом меди по фону NPK, N₃₀ в колошение, клевера на семена и отвальной вспашки пласта энергетически повысила летнюю азотную подкормку мочевиной на 8, 3 %, а твердой Безенчукская 139 - на 12, 5 %. Энергетическая эффективность марганца была менее существенной.

15. В условиях интенсивных и высокоинтенсивных технологий возделывания озимой пшеницы, ржи и ячменя максимальный уровень рентабельности от использования медных и марганцевых удобрений определен в агроландшафтах опольно-эрозионного типа с выщелоченными черноземами. В агроландшафтах конечно-моренные гряды затраты окупаются на озимой пшенице и ячмене с применением медных удобрений. Возделывание озимой пшеницы в агроландшафтах полесского типа на светло-серых лесных и дерново-подзолистых почвах убыточно даже с использованием меди.

16. В ресурсосберегающих технологиях возделывания яровой мягкой и твердой пшеницы максимальный уровень рентабельности (соответственно 109, 2 и 185, 2 %) достигается при обработке семян сульфатом меди по фону NPK, N₃₀ в колошение, безотвальной обработки почвы и при использовании посевов клевера на семена. По фону его сидерации обработка семян и посевов сульфатом меди повысила рентабельность NPK на 14, 6-16, 8 %. Некорневая подкормка посевов озимой пшеницы сульфатом марганца обеспечила повышение рентабельности азотной подкормки на 6, 5-19, 3 %. По фону сидератов этот агроприем на 12, 7 % эффективнее предпосевной обработки семян перманганатом калия.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

Разработана методика типизации территории на макро-, мезо- и микроуровне, а также составлена ландшафтная карта Мордовии, которая может быть использована при разработке адаптивно-ландшафтной системы земледелия и землеустройства, адаптивного размещения сельскохозяйственных культур, определения специализации сельхозпредприятий и прогноза эффективного применения микроудобрений.

В агроландшафтах опольно-эрозионного типа, при интенсивных технологиях возделывания озимой пшеницы, ржи и ячменя в экономически развитых хозяйствах рекомендуем проведение предпосевной обработки семян сульфатом меди или марганца (1, 0 кг/т) и посевов (250 г/га) совместно с ретардантами и половинной нормой протравителя. Для обработки посевов сахарной свеклы соли микроэлементов следует применять в дозе 250 г/га в фазе вилочки и до смыкания рядков, а для обработки люцерны - борную кислоту (670 г/га) в фазу бутонизации - цветения.

В ресурсосберегающих технологиях возделывания озимой и яровой пшеницы экономически оправдано применение сульфата меди при обработке семян за 7-10 дней до посева в дозе 1, 0 кг/т по фону рядкового удобрения N₂₀P₂₀K₂₀ без протравителя. Против снежной плесени желательно осеннее опрыскивание посевов озимой пшеницы 0, 10-0, 15 % раствором сульфата меди (при переходе среднесуточной температуры воздуха через рубеж +5 єС). По фону азотных подкормок пшеницы рекомендуем опрыскивание посевов 0, 10 % раствором сульфата меди или марганца либо хелатным комплексом ЖУСС Cu+Mn (2, 0 л/га) в начале молочной спелости зерна (для повышения коэффициента использование азота и улучшения качества продукции).

В сельхозпредприятиях со средними и ограниченными финансовыми возможностями и на удаленных (более 3 км) полях предлагаем замену доли чистых паров на сидеральные (клеверные), обеспечивающие бездефицитный баланс гумуса, повышение урожайности и качества продукции в звене 3-4-польного севооборота, в семеноводстве - увеличение выхода кондиционных семян (из-за отсутствия спорыньи).

Рекомендуем приспособление и способ предпосевной обработки семян для хозяйств с ограниченными финансовыми возможностями, включающие: подачу семян в приемный бункер погрузчиком; опрыскивание движущегося потока семян встречным потоком аэрозоля (микроэлементный состав или протравитель) из 2 ранцевых распылителей в специальной камере; смешивание и затаривание семян.

При всех способах применения медных удобрений запрещается использование металлических емкостей (из-за оседания меди на их поверхности).

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Кудашкин М. И. Баланс меди в почвах Мордовии / М. И. Кудашкин // Химизация сельского хозяйства. - 1982. - № 2. - С. 54-58.

2. Кудашкин М. И. Комплексная химизация поля (тезисы) / М. И. Кудашкин, И. Е. Волгаев // Местный производственный опыт в сельском хозяйстве. - Вып. 8. - М., 1983. - С. 3-4.

3. Кудашкин М. И. Влияние микроудобрений на урожай и качество яровой пшеницы / М. И. Кудашкин // Местный производственный опыт в сельском хозяйстве. - Вып. 1. - М., 1984. - С. 2-3.

4. Кудашкин М. И. Эффективность комплексной химизации полей / М. И. Кудашкин, Е. Т. Кижаев, Н. Г. Шукаев // Земледелие. - 1984. - № 11. - С. 46-47.

5. Кудашкин М. И. Предпосевная обработка семян солями микроэлементов / М. И. Кудашкин // Химия в сел. хоз-ве. - 1986. - № 4. - С. 16 - 17.

6. Кудашкин М. И. Эффективность медных удобрений / М. И. Кудашкин // Химия в сельском хозяйстве. - 1987. - № 9. - С. 25-26.

7. Кудашкин М. И. Применение микроудобрений в Мордовской АССР (рекомендации) / М. И. Кудашкин, А. А. Собачкин, А. С. Щетинина. - Саранск.: Морд. ПРИСХ, 1988. - 48 с.

8. Кудашкин М. И. Микроэлементы в интенсивных технологиях / М. И. Кудашкин // Химия в сел. хоз-ве. - 1989. - № 6. - С. 29-31.

9. Кудашкин М. И. Содержание микроэлементов в почвах Мордовии / М. И. Кудашкин, В. С. Альчин // Химизация сел. хоз-ва. - 1991.- № 7. - С. 43-47.

10. Кудашкин М. И. Химизация земледелия для крестьянских (фермерских) хозяйств (рекомендации) / М. И. Кудашкин, К. С. Бычков, Н. И. Ляблин, Н. Г. Шукаев. - Саранск: НПЦ «Фермер», 1992. - 40 с.

11. Кудашкин М. И. Модель усовершенствованной структуры зернового поля / М. И. Кудашкин // Зерновые культуры. - 1995. - № 4. - С. 13-14.

12. Кудашкин М. И. Методика оптимизации зернового поля Мордовии / М. И. Кудашкин // Вестн. РАСХН. - 1996. - № 3. - С. 40-42.

13. Кудашкин М. И. Методика специализации и ценообразования в зерновом хозяйстве / М. И. Кудашкин // Земледелие. - 1996. - № 1. - С. 40-41.

14. Кудашкин М. И. Эффективность разных структур зернового поля / М. И. Кудашкин // Земледелие. - 1996. - № 5. - С. 20-21.

15. Кудашкин М. И. Методика оптимизации структуры посевов зерновых культур / М. И. Кудашкин // Зерновые культуры. - 1996. - № 4. - С. 9-12.

16. Кудашкин М. И. Обоснование оптимальной структуры посевных площадей зерновых культур в Мордовии: метод. пособие / М. И. Кудашкин - Саранск.: Морд. НИИСХ, 1997. - 54 с.

17. Кудашкин М. И. Влияние макро- и микроудобрений, норм высева и способа защиты растений на урожай и качество яровой пшеницы на черноземе выщелоченном / М. И. Кудашкин // Агрохимия. - 1997. - № 8. - С. 35-37.

18. Кудашкин М. И. Динамика содержания различных соединений меди в черноземах Мордовии и эффективность предпосевной обработки семян пшеницы сульфатом меди / М. И. Кудашкин // Агрохимия. - 1999. - № 4. - С. 47-55.

19. Кудашкин М. И. Содержание различных соединений меди в серых лесных почвах Мордовии и эффективность предпосевной обработки семян ячменя сульфатом меди / М. И. Кудашкин // Агрохимия. - 2000. - № 3. - С. 16-24.

20. Kudaschkin M. J. The content of Different coppen compoundsin Greij Forestsoils of Mordovia and the Effectiveness of the Treatment of Barley Seeds with Coppen sulfate bevore Plantling / Kudaschkin M. J. // Euroasien Soil Scinс. - 2000. - Voll. 33. - № 3. - P. 556-564.

21. Кудашкин М. И. Динамика подвижной меди в почвах Мордовии и эффективность медных удобрений / М. И. Кудашкин // Агрохимия. - 2001. - № 9. - С. 26-29.

22. Кудашкин М. И. Современные технологии производства зерна: метод. пособие / М. И. Кудашкин, А. И. Ляблин, Н. И. Ляблин. - Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2002. - 76 с.

23. Кудашкин М. И. Использование клевера лугового и микроэлемента меди в ресурсосберегающей технологии возделывания яровой твердой пшеницы на черноземе выщелоченном / М. И. Кудашкин // Агрохимия. - 2002. - № 2. - С. 42-46.

24. Кудашкин М. И. Миграция и динамика меди в системе: микроудобрение - почва - растение - зерно пшеницы на черноземе выщелоченном Республики Мордовия / М. И. Кудашкин // Миграция тяжелых металлов и радионуклидов в звене почва - растение (корм, рацион) - животное - продукт животноводства - человек: материалы IV Междунар. науч. конф., 26-28 марта 2003 г. - Великий Новгород: НГУ им. Ярослава Мудрого, 2003. - С. 268-280.

25. Кудашкин М. И. Медь и эффективность медьсодержащих удобрений в дерново-подзолистых и пойменных почвах / М. И. Кудашкин // Агрохимия. - 2003. - № 7. - С. 11-18.

26. Кудашкин М. И. Эффективность микроэлемента меди в зависимости от форм ее соединений и плодородия дерново-подзолистых и пойменных почв Мордовии / М. И. Кудашкин // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. - 2003. - № 4. - С. 40-42.

27. Кудашкин М. И. Агроландшафтное районирование территории Мордовии по эрозионной опасности земель / М. И. Кудашкин, М. М. Гераськин // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. - 2003. - № 4. - С. 49-52.

28. Кудашкин М. И. Агроландшафтное землеустройство хозяйств в условиях юга Нечерноземья / М. И. Кудашкин, М. М. Гераськин // Вестн. РАСХН. - 2003. - № 6. - С. 25-27.

29. В. В. Пронин Анализ компонентов природной среды для целей землеустройства и разработки систем земледелия на агроландшафтной основе / В. В. Пронин, М. М. Гераськин, М. И. Кудашкин // Аграрная Россия. - 2004. - № 2. - С. 55-59.

30. Кудашкин М. И. Природная среда различных агрогеосистем и урожайность сельскохозяйственных культур / М. И. Кудашкин, М. М. Гераськин // Вестн. РАСХН. - 2004. - № 5. - С. 25-26.

31. Кудашкин М. И. Пшеница в Мордовии (актуальные вопросы производства зерна продовольственной пшеницы) / М. И. Кудашкин, А. И. Ляблин, Н. И. Ляблин, П. Д. Тулупов. - Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2005. - 248 с.

32. Кудашкин М. И. Роль многолетних трав в севооборотах лесостепи Поволжья / М. И. Кудашкин, В. Г. Печаткин, А. А. Артемьев // Наука и инновации в Республики Мордовия. - Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2005. - С. 142-145.

33. Кудашкин М. И. Перспективы адаптивно-ландшафтной системы земледелия в Республике Мордовия / М. И. Кудашкин, А. М. Гурьянов // Достижения науки и техники АПК. - 2005. - № 5. - С. 4-6.

34. Кудашкин М. И. Перспективы применения микроэлементов (Cu, Mo, Mn) в полевых агрофитоценозах / М. И. Кудашкин // Достижения науки и техники АПК. - 2005. - № 5. - С. 8-10.

35. Кудашкин М. И. Эффективность клевера лугового в полевых севооборотах и его влияние на плодородие почвы / М. И. Кудашкин, В. Г. Печаткин // Достижения науки и техники АПК. - 2005. - № 5. - С. 10-11.

36. Кудашкин М. И. Использование клевера лугового, азота и микроэлементов в технологиях возделывания продовольственной пшеницы / М. И. Кудашкин, В. Г. Печаткин, А. А. Артемьев // Докл. РАСХН. - 2005. - № 4. - С. 7-10.

37. Игонов И. И. Влияние типа агроландшафта на содержание микроэлементов в почвах и урожайность / И. И. Игонов, М. И. Кудашкин, М. М. Гераськин // Агрохим. вестн.. - 2006. - № 1. - С. 7-9.

38. Гераськин М. М. Методика микрозонирования территории при агроландшафтном землеустройстве / М. М. Гераськин, М. И. Кудашкин // Земледелие. - 2006. - № 4. - С. 4-6.

39. Кудашкин М. И. Роль извести, удобрений и микроэлементов при проектировании севооборотов / М. И. Кудашкин, И. А. Гайсин, М. М. Гераськин // Агрохим. вестн. - 2006. - № 4. - С. 5-7.

40. Гераськин М. М. Основные параметры эффективности агроландшафтной организации территории региона / М. М. Гераськин, М. И. Кудашкин // Регионология. - 2006. - № 3. - С. 225-232.

41. Гераськин М. М. Защита почв от деградации при агроландшафтном землеустройстве / М. М. Гераськин, М. И. Кудашкин // Земледелие. - 2007. - № 1. - С. 5-6.

42. Кудашкин М. И. Оценка земель по структуре угодий при адаптивно-ландшафтном земледелии на юге Нечерноземья / М. И. Кудашкин, М. М. Гераськин // Вестн. РАСХН. - 2007. - № 1. - С. 78-80.

43. Кудашкин М. И. Содержание меди и марганца в растительности юга Нечерноземья в зависимости от типа агроландшафта / М. И. Кудашкин, М. М. Гераськин // Вестн. РАСХН. - 2007. - № 5. - С. 49-51.

44. Кудашкин М. И. Формы соединений меди и марганца в агроландшафтах юга Нечерноземья и учет их эффективности при организации территорий сельскохозяйственных предприятий / М. И. Кудашкин, М. М. Гераськин // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. - 2007. - № 10. - С. 37-42.

45. Кудашкин М. И. Эффективность подкормок медью и марганцем и динамика содержания этих элементов в почвах / М. И. Кудашкин, М. М. Гераськин, И. И. Игонов // Земледелие. - 2008. - №3. - С. 18-20.

46. Кудашкин М. И. Учет содержания меди и марганца в агроландшафтах юга Нечерноземья / М. И. Кудашкин, М. М. Гераськин // Вестн. РАСХН. - 2008. - № 2. - С. 27-29.

47. Кудашкин М. И. Медь и марганец в агроландшафтах юга Нечерноземья: монография / М. И. Кудашкин - Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2008. - 329 с.

Размещено на Allbest.ru