Влияние природных минералов и удобрений на плодородие почвы, урожайность и кормовые достоинства галеги восточной
Изучение влияния природных цеолитов и глауконита совместно с удобрениями на урожайность и качество галеги восточной. Способы обогащения прикорневого слоя питательными веществами. Оценка динамики роста, развития растений, корневой системы и продуктивности.
| Рубрика | Сельское, лесное хозяйство и землепользование |
| Вид | автореферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 27.03.2018 |
| Размер файла | 53,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://allbest.ru
На правах рукописи
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата сельскохозяйственных наук
Влияние природных минералов и удобрений на плодородие почвы, урожайность и кормовые достоинства галеги восточной
Специальность 06.01.01 - Общее земледелие
Корольков Юрий Васильевич
Рамонь - 2010
Работа выполнена на кафедре технических культур Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Воронежский государственный аграрный университет имени К.Д. Глинки» в 2007-2009 гг.
Научный руководитель: заслуженный деятель науки РФ, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Колягин Юрий Сидорович «Воронежский государственный аграрный университет имени К.Д. Глинки»
Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Ступаков Алексей Григорьевич ГОУ ВПО «Елецкий государственный университет имени И.А. Бунина»; кандидат сельскохозяйственных наук Слукин Алексей Серафимович ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский проектно-технологический институт рапса»
Ведущая Организация: ГНУ «Воронежский НИИ сельского хозяйства Центрально-Чернозёмной полосы имени В.В. Докучаева РАСХН»
Защита диссертации состоится «28» января 2011 г. В 10 часов, на заседании диссертационного совета Д 006.065.01 при Государственном научном учреждении «Всероссийский научно-исследовательский институт сахарной свёклы имени А.Л. Мазлумова» РАСХН по адресу: 396030, Воронежская область, Рамонский район, п. ВНИИСС, д. 84; тел./факс 8 (47340) 2-19-93; e-mail: vniiss@mail.ru. Приглашаем Вас принять участие в заседании совета или прислать отзыв на автореферат в двух экземплярах, подписанный и заверенный гербовой печатью учреждения, по указанному выше адресу на имя учёного секретаря совета. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНУ ВНИИСС. Автореферат разослан и размещен на сайте ГНУ ВНИИСС www.gnuvniiss.narod.ru 27.12 2010 г.
Ученый секретарь диссертационного совета,
кандидат с.-х. наук Путилина Л.Н.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Первые упоминания о галеге встречаются в трудах Вольного экономического общества в 1868 г.
Местные названия культуры - галега, козлятник, козья рута, рутёвка, солодянка лесная. Из существующих 11 видов в России встречаются два: галега восточная (Galega orientalis Lam.) и галега лекарственная (Galega officinalis L.).
Галега восточная отличается долголетием (10-15 лет и более), высокой продуктивностью (за два укоса - до 60-70 т/га зелёной массы и 10-15 т/га сена), ранним формированием укосной массы весной (20-25 мая урожай зелёной массы достигает 20-30 т/га) и формированием высокой урожайности семян в середине лета (6-12 ц/га). Она обладает и другими ценными свойствами, что позволяет рекомендовать ее к скорейшему внедрению в структуру кормового поля хозяйств с целью использования её достоинств (Кшникаткина А.Н., 2001).
Для улучшения питания галеги восточной, получения дешевой кормовой продукции необходимо уделять внимание применению минеральных удобрений и местных природных минералов, которые несут для растений большой разнообразный набор макро- и микроэлементов питания. Наибольшее распространение среди природных минералов получили цеолиты и глауконит.
Внесение в почву природных минералов в сочетании с различным количеством минеральных удобрений способствует обогащению прикорневого слоя питательными веществами, улучшению аэрации, оструктуриванию пашни и удержанию влаги (Бетехтин А.Г., 1956; Кацнельсон Ю.Я., 1975; Минеев В.Г. и др., 1993; Колягин Ю.С., 1999; Романов Г.А., 2000; Кшникаткина А.Н., 2001; Дворянкин Е.А., 2004). В связи с этим становится актуальным изучение влияния природных цеолитов и глауконита совместно с удобрениями на урожайность и качество галеги восточной, возделываемой на зелёный корм и сено.
Использование галеги восточной позволит успешно решать проблему кормового белка, энерго- и ресурсосберегаемости сельскохозяйственного производства, сохранить почвенное плодородие на основе применения природных цеолитов, глауконита, органических и минеральных удобрений.
Цель исследований - установить влияние природных цеолитов, глауконита, органических и минеральных удобрений на динамику роста и развития растений, корневой системы и продуктивность галеги восточной, динамику формирования азотфиксирующих клубеньков и плодородие почвы при её возделывании.
Задачи исследований:
- Выявить действие нетрадиционных минералов и удобрений на урожайность и кормовые достоинства (протеин, клетчатка, каротин, жир, зола, фосфор, кальций) зелёной массы и сена, повышение плодородия почвы за счет фиксации атмосферного азота галегой восточной.
- Определить динамику накопления вегетативной массы галеги восточной в зависимости от условий корневого питания растений.
- Определить азотфиксацию галеги восточной в зависимости от корневого питания.
- Установить влияние природных минералов отдельно и в комплексе с различными удобрениями на содержание в почве общего азота, подвижного фосфора и обменного калия по фазам вегетации галеги восточной.
- Изучить влияние природных цеолитов, глауконита и удобрений на рост и развитие корневой системы галеги восточной и динамику формирования азотфиксирующих клубеньков, как улучшителей плодородия почвы.
- Дать экономическую и энергетическую оценку возделывания галеги восточной на зелёный корм и сено в зависимости от корневого питания растений.
Научная новизна данной работы заключается в том, что впервые в условиях Воронежской области на выщелоченном чернозёме выявлены наиболее эффективные дозы органических и минеральных удобрений в сочетании с природными минералами при возделывании галеги восточной на кормовые цели.
Научная значимость работы заключается в установлении способности этой культуры усиливать синтез азота за счёт увеличения азотфиксирующих клубеньков (до 430 млн. шт./га массой 410 кг/га), что существенно повышает плодородие почвы.
Практическая значимость работы. Разработанный технологический приём, включающий внесение природных минералов и проведение подкормок под галегу восточную, позволяет получать высокий урожай качественной зелёной массы (40,19 т/га) и сена (8,77 т/га), способствует формированию мощной корневой системы, развитию азотфиксирующих клубеньков и повышению плодородия почвы.
Научные положения, сформулированные в диссертации, подтверждены производственной проверкой в ФГУП «Опытная сельскохозяйственная станция» ФГОУ ВПО «Воронежский ГАУ имени К.Д. Глинки» в 2009 году на площади 6 га. Освоение рекомендаций автора в условиях производства позволит существенно увеличить продуктивность галеги восточной и повысить качество зелёной массы и сена этой культуры.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на научных и учебно-методических конференциях профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов Воронежского государственного аграрного университета имени К.Д. Глинки (2007 - 2009 гг.), Международной научно-практической конференции, посвященной 35-летию образования БелНИИСХ (Белгород, 2010).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано семь научных работ, из них одна в рецензируемом журнале «Аграрная наука», рекомендованном ВАК РФ для публикации основных результатов исследований.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Внесение под галегу восточную цеолитов и глауконита в сочетании с минеральными удобрениями способствует интенсивному нарастанию вегетативной массы и активному развитию корневой системы.
2. Применение природных минералов и удобрений обеспечивает формирование максимального количества клубеньков на корнях галеги восточной и способствует обогащению почвы симбиотически фиксированным азотом.
3. Совместное использование естественных цеолитов и глауконита обеспечивает получение высокой рентабельности производства зелёной массы и сена галеги восточной при максимальном биоэнергетическом коэффициенте.
Степень личного участия автора. Автор принимал непосредственное участие в разработке программы исследований, закладке лабораторных и полевых опытов, обработке полученных экспериментальных данных, анализе и обобщении результатов исследований.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 138 страницах компьютерного текста и состоит из введения, семи глав, выводов, предложений производству, списка использованной литературы и приложений. Экспериментальный материал представлен в 28 таблицах, 10 рисунках и 20 приложениях. Список литературы включает 198 источников, в том числе 10 на иностранных языках.
цеолит глауконит урожайность галега
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Условия и методика проведения исследований
Экспериментальная часть исследований выполнена в 2007-2009 гг. в соответствии с тематическим планом: «Разработать и внедрить системы экологически безопасных технологий возделывания сахароносных, масличных и других культур при сохранении плодородия почвы», государственный регистрационный № 01.200.1003982.
Почвенный покров опытного участка представлен черноземом выщелоченным. Агрохимическая характеристика почв: обеспеченность подвижными формами фосфора в пределах от 90 до 105 мг/кг почвы, обменным калием - средняя. Содержание гумуса по Тюрину в пахотном горизонте опытного участка - 5,7-6,1 % и сумма поглощенных оснований - 25,7-26,3 мг-экв./100 г почвы (по Каппену-Гильковичу); рН солевой вытяжки - 5,5-5,9; степень насыщенности основаниями - 80,0-87,1 % (по Тюрину и Кононовой). Содержание общего азота (по Къельдалю) - 0,30 %.
Агроклиматические условия в годы исследований различались по сумме температур и сезонному распределению осадков и были типичными для региона. Благоприятными по комплексу метеорологических условий были 2008 и 2009 годы, менее благоприятным - 2007 год.
Схема опыта включала 4 варианта (представлена в таблицах автореферата). Для изучения влияния факторов корневого питания на рост, развитие корневой системы и урожайности галеги восточной использовали дражированные семена первого класса сорта Гале, который выведен Всероссийским НИИ кормов имени В.Р. Вильямса и Эстонским НИИ земледелия и мелиорации массовым отбором из естественной популяции.
Полевые опыты закладывали по методике Б.А. Доспехова (1985) в четырехкратной повторности. Общая площадь делянки - 140 м2, учётная - 100 м2. Форма делянки прямоугольная. Размещение вариантов систематическое. Органические удобрения вносили под основную зяблевую вспашку. Глауконит и минеральные удобрения использовали с осени и весной в качестве подкормки согласно схемы опыта. Осенью 2001 года был заложен многолетний опыт. Под зяблевую вспашку вносили на каждый гектар по 15 т природных цеолитов и глауконит, которые завезли из Воробьевского и Семилукского районов. Из минеральных удобрений применяли азофоску (16:16:16 д.в.).
Обработку почвы проводили в соответствии с агрорекомендациями по технологии возделывания галеги восточной. Уборку и учёт урожая осуществляли вручную по каждой делянке путём взвешивания зелёной массы и сена с последующим пересчётом на 1 га. По существующим методикам и ГОСТам определяли содержание сухого вещества, каротина, протеина и зольных элементов.
Расчёт экономической эффективности и энергетическую оценку проводили согласно рекомендациям В.Г. Минеева, Б. Дебрецени, Т. Мазур (1993). Математическую обработку экспериментальных данных проводили методом дисперсионного анализа на персональном компьютере по Б.А. Доспехову (1985).
Урожайность зелёной массы и сена галеги восточной в зависимости от изменения минерального питания
Урожайность является результатом воздействия на растения всех факторов среды, в том числе и питательного режима почвы. Разное корневое питание оказало не одинаковое влияние на урожайность зелёной массы и сена галеги восточной (табл. 1).
Таблица 1 - Урожайность зелёной массы и сена галеги восточной (2007-2009 гг.)
|
№ |
Варианты опыта |
Зелёная масса |
Сено |
|||||
|
В среднем, т/га |
Прибавка |
В среднем, т/га |
Прибавка |
|||||
|
т/га |
% |
т/га |
% |
|||||
|
1 |
Контроль |
17,62 |
-- |
-- |
3,81 |
-- |
-- |
|
|
2 |
Навоз 25 т/га + N30P30K30 |
24,19 |
6,57 |
37,30 |
5,23 |
1,43 |
37,45 |
|
|
3 |
Навоз 25 т/га |
20,11 |
2,50 |
14,16 |
4,31 |
0,50 |
13,14 |
|
|
4 |
Навоз 25 т/га + 15 т/га глауконита |
21,43 |
3,81 |
21,63 |
4,63 |
0,82 |
21,55 |
|
|
НСР0,05 |
1,14 |
0,28 |
При совместном внесении органических и минеральных удобрений (вариант № 2) урожайность зелёной массы галеги восточной превышала контроль на 6,57 т/га или 37,30 %, а при совместном внесении органических удобрений и природного минерала прибавка составила 3,81 т/га или 21,63 %. В варианте, где вносили одни органические удобрения, урожайность была высокой и превосходила контрольный вариант на 2,50 т/га или 14,16 %.
Сена получили больше в варианте № 2, где увеличено плодородие почвы за счет внесения органических и минеральных удобрений. Здесь превышение составило 1,43 т/га или 37,45 %.
При внесении органических и нетрадиционных удобрений (вариант № 4) этот показатель оставался высоким и превышал контроль на 0,82 т/га или 21,55 %.
Внесение только органических удобрений увеличивает урожайность сена по сравнению с вариантом без удобрений на 0,50 т/га или 13,14 %.
Таким образом, для получения высокого урожая зелёной массы и сена галеги восточной ранних лет жизни следует совместно вносить органические и минеральные удобрения (навоз 25 т/га + N30P30K30).
Влияние органических, минеральных удобрений и глауконита на динамику роста галеги восточной
В результате наших наблюдений установлено, что различное корневое питание оказывает неодинаковое влияние на высоту растений галеги восточной первого года жизни (табл. 2).
Таблица 2 - Высота растений галеги восточной первого года жизни, см
|
№ |
Варианты опыта |
30 дней* |
60 дней* |
Перед уборкой |
|
|
1 |
Контроль |
16,9 |
26,7 |
35,5 |
|
|
2 |
Навоз 25 т/га + N30P30K30 |
23,8 |
36,6 |
46,4 |
|
|
3 |
Навоз 25 т/га |
20,5 |
29,8 |
40,3 |
|
|
4 |
Навоз 25 т/га + 15 т/га глауконита |
21,1 |
32,9 |
43,0 |
Примечание: * - через 30 и 60 дней после массовых всходов
Высота растений галеги восточной первого года жизни через 30 дней после всходов изменялась по вариантам опыта от 16,9 см в контроле до 23,8 см в варианте, где совместно вносили органические и минеральные удобрения.
Через 60 дней самые высокие растения наблюдались в варианте № 2 (36,6 см), значительно уступали им растения в варианте без удобрений. Перед укосом высота растений отмечена наибольшей при совместном внесении органических (25 т/га навоза) и минеральных удобрений (N30P30K30) и превышала контрольные растения на 30,70 %.
В варианте № 4 (навоз 25 т/га + 15 т/га глауконита) растения были выше контрольных на 21,13 %, а внесение только органики способствовало увеличению высоты на 13,52 %.
Таким образом, в процессе роста галега восточная хорошо отзывается на внесение как отдельно органических удобрений, так и на их совместное внесение с минеральными удобрениями и глауконитом. Высота растений достигала максимальной величины при внесении под эту культуру 25 т/га навоза и минеральных удобрений в соотношении N30P30K30.
Влияние природных минералов и удобрений на корневую систему галеги восточной и повышение плодородия почвы
Природные минералы содержат более 30 химических элементов, необходимых растениям. Благодаря пористой структуре, они поглощают и удерживают питательные вещества и воду в легкодоступной для растений форме (эффект пролонгирования), а также значительно сокращают их потери из пахотного слоя газообразно и путём вымывания в грунтовые воды.
Рост корней находится в прямой зависимости от различных условий питания растений галеги восточной. В результате наших наблюдений установлено, что с изменением минерального питания по-разному формировалась и нарастала корневая система, которая находилась в прямой зависимости от питательной среды почвы.
В первый год жизни главный корень развивался из зародыша и быстро углублялся в почву. Одновременно развивалась большая сеть боковых корней, и закладывались на корневой шейке зимующие почки. Длина главного стержневого корня достигла 39,0 см при внесении в почву под зябь 15 т/га природных цеолитов. В вариантах с удобрениями формировалась густая сеть корней первого порядка. Использование под зяблевую вспашку 15 т/га природных цеолитов и в качестве весенней подкормки минеральных удобрений (N10P10K10), количество корней первого порядка на 1 см длины главного корня составило около 2 штук. У контрольных растений этот показатель равен 1,21.
Общая масса воздушно-сухих корней растения в вариантах, где вносили природные минералы и проводили весенние подкормки галеги, изменялась от 7,12 до 7,82 г.
Корневая система галеги второго года жизни заметно изменяется в зависимости от различных условий питания растений (табл. 3).
Таблица 3 -- Корневая система галеги восточной второго года жизни в зависимости от различного питания растений (2007-2009 гг.)
|
№ |
Варианты опыта |
Длина, см |
Количество корней, шт. |
Воздушно-сухая масса корней, г |
|||
|
главного корня |
всех корней первого порядка |
первого порядка |
первого порядка на 1 см длины главного корня |
||||
|
1 |
Контроль, без удобрений |
38,0 |
825 |
55,0 |
1,45 |
4,81 |
|
|
2 |
Цеолиты 15 т/га + N10P10K10 |
41,8 |
1292 |
76,0 |
1,82 |
9,00 |
|
|
3 |
Цеолиты 15 т/га |
38,7 |
976 |
61,0 |
1,58 |
6,21 |
|
|
4 |
Цеолиты 15 т/га + 300 кг/га глауконита |
39,9 |
1156 |
68,0 |
1,70 |
8,10 |
Появляются чёткие особенности в ее формировании. Сразу, после перезимовки активизируются на корневой шейке зимующие почки и отрастают корнеотпрыски. Их количество по вариантам формируется от 4,0 до 8,0 штук. Усиленно начинает разрастаться вся корневая система.
На увеличение длины стрежневого корня и боковых корней первого порядка минеральные удобрения и природные минералы оказывали существенное влияние. Наибольшая длина главного корня и общая длина боковых корней первого порядка сформировалась при внесении под галегу цеолитов 15 т/га с последующей подкормкой минеральными удобрениями в соотношении N10P10K10. Длина главного и боковых корней составила соответственно 41,8 и 1292 см.
Наличие большого количества сформировавшихся корней подтверждает их воздушно-сухая масса. В контрольном варианте общая масса сухих корней одного растения составила 4,81 г. В вариантах, где вносили под зябь природные цеолиты и проводили ранневесеннюю подкормку минеральными удобрениями и глауконитом, масса всех корней одного растения галеги восточной составила соответственно 8,1 и 9,0 г.
Таким образом, в зависимости от годов жизни и изменения плодородия почвы заметно изменяется корневая система галеги восточной. В первый и во второй годы жизни из всех вариантов максимальная воздушно-сухая масса всех корней одного растения накапливается при внесении природных цеолитов 15 т/га + N10P10K10. В первый год вегетации она составила 7,82 г, а во второй - 9,00 г на одно растение.
Формирование азотфиксирующих клубеньков в зависимости от условий корневого питания галеги восточной
Биологический азот имеет большое значение для земледелия. Накопление атмосферного азота осуществляют корни бобовых растений, благодаря азотфиксирующим микроорганизмам. Клубеньки, обогащая почву азотом, значительно повышают уровень её плодородия. Галега восточная отличается высокой азотфиксирующей способностью. При благоприятных условиях она может накапливать от 400 до 600 кг/га клубеньков (Посыпанов Г.С., 1991; Тазина Н.Г., 1996; Кшникаткина А.Н., 1997; 1998; Мачнева В.В., 2002).
Наибольшее число и масса клубеньков на корнях галеги нами отмечено в фазу плодообразования. Максимальное количество их (427 млн. шт./га) сформировалось в варианте (15 т/га цеолитов + N10P10K10). Масса клубеньков составила 409,6 кг/га, что хорошо обогащает почву азотом, повышает её плодородие. Несколько меньше клубеньков формировалось при внесении под галегу восточную 15 т/га цеолитов, где в подкормку дали 300 кг/га глауконита. Здесь сформировалось 387 млн. шт./га, масса которых составила 319 кг/га. Мало азотфиксирующих клубеньков отмечено в контроле. Число их было 186 млн. шт./га., а масса равна 108,8 кг/га.
Меньше всего на корнях галеги восточной установлено азотфиксирующих клубеньков в фазу ветвления. В контрольном варианте, где не вносили удобрения, число клубеньков сформировалось 4,1 млн. шт./га, а масса на одном гектаре составила 9,2 кг. При использовании 15 т/га цеолитов, клубеньков на корневой системе составило 7,3 млн. шт./га, а масса равна 17,7 кг/га. Увеличению накопления клубеньков на одном гектаре способствовала подкормка глауконитом и минеральными удобрениями. В варианте, где проводили подкормку глауконитом, число клубеньков сформировалось 7,7 млн. шт./га, а масса их равна 15,9 кг/га. Максимальное количество азотфиксирующих клубеньков в фазу ветвления установлено в варианте, где в подкормку внесли минеральные удобрения (15 т/га цеолитов + N10P10K10). Число клубеньков было 8,3 млн. шт./га, а масса составила 17,7 кг/га.
Таким образом, накопление азотфиксирующих клубеньков на корневой системе галеги восточной находится в прямой зависимости от вносимых природных минералов и удобрений. Максимальное количество клубеньков сформировалось на корнях в фазу плодообразования при внесении 15 т/га цеолитов и N10P10K10, масса которых составила 409,6 кг/га. Минимальное число клубеньков зафиксировано в варианте, где удобрения не вносили.
Изменение питательного режима почвы в процессе вегетационного периода галеги восточной
Требования галеги восточной к уровню минерального питания определяются биологическими особенностями - способностью накапливать большое количество сухого вещества вегетирующей частью и мощной корневой системой.
Для получения хорошего урожая с высокими кормовыми достоинствами, элементы минерального питания должны дифференцированно поступать в растения в течение всего вегетационного периода. На создание одной тонны сухого вещества вынос составляет: азота - 30,0 кг, фосфора - 5,0 кг, калия - 21,0 кг, кальция - 18,0 кг, магния - 5,0 кг (Вавилов П.П., Райг Х.А., 1982).
В течение вегетационного периода галеги восточной первого года жизни в пахотном слое почвы уменьшаются все элементы минерального питания.
Максимальное содержание азота в почве установлено в период массовых всходов галеги восточной по всем вариантам. Минимальное (52,8 мг/кг) его количество находилось в контроле, где удобрения не вносили. В остальных вариантах содержание минерального азота было несколько выше.
С такой же закономерностью изменялись по вариантам опыта фосфор и обменный калий.
Максимальное содержание фосфора (212,6 мг/кг) в почве наблюдалось при внесении 25 т/га навоза и N30P30K30, а минимальное в контроле - 175,0 мг/кг. Значительное содержание обменного калия (220,1 мг/кг) отмечено в период массовых всходов в варианте навоз 25 т/га + 15 т/га глауконита.
В течение вегетации галеги восточной третьего года жизни увеличивается содержание всех элементов минерального питания в почве. Максимальное количество минерального азота и подвижного фосфора в пахотном слое отмечено по всем вариантам перед скашиванием. В контроле уровень минерального питания оставался низким.
В период весеннего отрастания галеги восточной содержание азота в почве было наибольшим (58,5 мг/кг) - в варианте навоз 25 т/га + N30P30K30. Максимальное количество азота в почве наблюдалось в конце вегетации растений. Содержание фосфора было минимальным в период отрастания отавы. В этот период в контроле его содержание в почве было 180,0 мг/кг, а в варианте навоз 25 т/га + N30P30K30 - 199,6 мг/кг. В период уборки галеги содержание фосфора достигало максимального значения.
Содержание обменного калия в течение вегетации галеги восточной в пахотном слое уменьшалось. Наибольшее количество (180,0 мг/кг) его отмечено в период отрастания отавы галеги в варианте навоз 25 т/га + 15 т/га глауконита, а наименьшее -- в контроле (158,3 мг/кг).
Таким образом, содержание элементов минерального питания в почве по разному изменяется по годам жизни галеги восточной. Если в первый год жизни снижаются элементы питания по фазам от всходов до уборки, то в третий год роста и развития галеги отмечено увеличение к уборке азота и фосфора и резкое снижение обменного калия.
По вариантам опыта меньше всего элементов питания в контроле. Максимальное их содержание в почве отмечено при внесении в любом соотношении органических и минеральных удобрений.
Урожайность зелёной массы и сена галеги восточной шестого, седьмого и восьмого годов пользования
Опытами установлено, что проведение ранневесенних подкормок галеги восточной шестого, седьмого и восьмого годов пользования на фоне 15 т/га цеолитов способствует повышению плодородия почвы и получению высокой урожайности зелёной массы и сена (табл. 4).
Таблица 4 - Урожайность зелёной массы и сена галеги восточной (2007-2009 гг.)
|
№ |
Варианты опыта |
Зелёная масса |
Сено |
|||||
|
В среднем, т/га |
Прибавка |
В среднем, т/га |
Прибавка |
|||||
|
т/га |
% |
т/га |
% |
|||||
|
1 |
Контроль |
30,40 |
-- |
-- |
6,61 |
-- |
-- |
|
|
2 |
Цеолиты 15 т/га + N10P10K10 |
40,19 |
9,79 |
32,20 |
8,77 |
2,16 |
32,68 |
|
|
3 |
Цеолиты 15 т/га |
38,82 |
8,42 |
27,70 |
8,47 |
1,86 |
28,14 |
|
|
4 |
Цеолиты 15 т/га + 300 кг/га глауконита |
39,84 |
9,44 |
31,05 |
8,69 |
2,08 |
31,47 |
|
|
НСР0,05 |
0,88 |
0,19 |
Подкормка галеги минеральными удобрениями и глауконитом способствовала получению урожая, достоверно превышающего контроль соответственно на 9,79 и 9,44 т/га или 32,20 и 31,05 %. Использование одних цеолитов позволило получить зелёной массы 38,82 т/га, а сена - 8,77 т/га.
Урожайность сена была наибольшей в вариантах, где проводили подкормки. Такой приём позволяет достоверно превысить вариант без удобрений на 2,16 и 2,08 т/га или 32,68 и 31,47 %.
Таким образом, при длительном выращивании на одном поле галеги восточной следует проводить подкормки минеральными удобрениями (N10P10K10) или глауконитом (300 кг/га). Это способствует получению высокого урожая зелёной массы и сена по сравнению с основным цеолитовым фоном.
Изменение элементов структуры урожайности галеги восточной
Внесение в почву с осени природных минералов и ранней весной в подкормку минеральных удобрений в соотношении N10P10K10 или глауконита в объеме 300 кг/га значительно влияет на изменение элементов структуры урожайности галеги восточной первого укоса (табл. 5).
Таблица 5 - Структура урожайности галеги восточной (2007-2009 гг.)
|
№ |
Варианты опыта |
Укосы |
Число растений на 1 м2, шт. |
Число стеблей в кусте, шт. |
Высота рас-тений, см |
Длина среднего листа, см |
Зелёная масса всего растения, г |
Урожайность зелёной массы, т/га |
|
|
1 |
Контроль, без удобрений |
1 |
120,0 |
4,2 |
92,5 |
21,5 |
17,82 |
21,39 |
|
|
2 |
3,1 |
64,1 |
17,9 |
7,51 |
9,01 |
||||
|
2 |
Цеолиты 15 т/га + N10P10K10 |
1 |
124,1 |
5,3 |
116,6 |
26,2 |
23,89 |
29,15 |
|
|
2 |
4,4 |
76,1 |
20,0 |
9,05 |
11,04 |
||||
|
3 |
Цеолиты 15 т/га |
1 |
121,0 |
4,9 |
109,5 |
25,5 |
23,61 |
28,56 |
|
|
2 |
3,7 |
74,8 |
20,1 |
8,48 |
10,26 |
||||
|
4 |
Цеолиты 15 т/га + 300 кг/га глау-конита |
1 |
122,5 |
5,1 |
113,4 |
25,8 |
23,24 |
28,58 |
|
|
2 |
4,3 |
73,8 |
21,0 |
9,15 |
11,26 |
||||
|
НСР0,05 |
1 |
0,8 |
0,4 |
0,8 |
|||||
|
2 |
0,49 |
0,08 |
Число растений на 1 м2 было различным в зависимости от внесённых удобрений. Так, наибольшее количество растений (124,1 штук) было в варианте цеолиты 15 т/га + N10P10K10. При проведении подкормки глауконитом сформировалось 122,5 растений, а там, где вносили только цеолиты, их было 121,0 на квадратном метре.
Наибольшее число стеблей в кусте (5,3 штук) было при подкормке минеральными удобрениями в соотношении N10P10K10. В варианте № 4 отмечено 5,1 стеблей, а при внесении только цеолитов - 4,9 штук. В варианте без удобрений установлено в одном кусте 4,9 стеблей.
При подкормке минеральными удобрениями на фоне цеолитов высота растений галеги восточной была на 26,05 % больше, чем в контроле, а внесение в почву цеолитов 15 т/га + 300 кг/га глауконита увеличивает высоту растений на 22,59 %. Использование 15 т/га цеолитов способствовало отрастанию растений на 18,38 % выше контрольных. Там, где удобрения в почву не вносили, высота растений составила 92,5 см.
Длина среднего листа галеги восточной имела максимальное значение при подкормке минеральными удобрениями на фоне природных цеолитов и равнялась 26,2 см, что превышает контроль на 21,86 %. В вариантах, где проводили подкормку глауконитом и вносили 15 т/га цеолитов, этот показатель имел практически одинаковое значение и составил соответственно 25,8 и 25,5 см. В контроле длина листа была 21,5 см.
Вегетативная масса растения была практически одинаковой в вариантах (цеолиты 15 т/га + N10P10K10) и (цеолиты 15 т/га) и превосходила массу контрольных растений соответственно на 34,06 и 32,49 %. При подкормке глауконитом масса увеличилась на 30,42 %. Без внесения удобрений в почву масса растения составляла 17,82 г.
Урожайность зелёной массы галеги восточной первого укоса достигала максимального значения (29,15 т/га) при подкормке минеральными удобрениями в соотношении N10P10K10. В варианте 3 и варианте 4 она практически одинаковая и равнялась соответственно 28,58 и 28,56 т/га. В контроле урожайность была наименьшей и составила 21,39 т/га.
Следует отметить, что по сравнению с первым укосом некоторые элементы продуктивности формировались в процессе вегетационного периода слабее. Особенно уменьшились высота растений, число стеблей в кусте и длина среднего листа. В связи с этим снизилась масса растения и общая урожайность галеги восточной по каждому варианту опыта.
Однако в зависимости от внесённых удобрений, изменения элементов структуры урожайности галеги восточной второго укоса остались аналогичными структуре урожайности первого укоса. Максимальное число стеблей в кусте, высота растений, длина листа и масса всего растения установлена в вариантах, где на фоне цеолитов в 15 т/га проводилась ранневесенняя подкормка минеральными удобрениями (N10P10K10) и глауконитом. В этих вариантах получена и самая высокая урожайность зелёной массы второго укоса соответственно 11,04 и 11,26 т/га. В остальных вариантах отмечена та же закономерность, что у растений первого укоса.
Таким образом, элементы структуры урожайности галеги восточной первого и второго укосов изменялись с одинаковой закономерностью в соответствии с внесёнными удобрениями. Основной вклад в формирование высокой урожайности вносят число растений на 1 м2, размер листьев и высота растения.
Результаты производственного опыта
Производственная проверка результатов мелкоделяночного опыта проводилась в 2009 году в условиях ФГУП «Опытная сельскохозяйственная станция» ФГО ВПО «Воронежский ГАУ имени К.Д. Глинки» Воронежской области.
Общая площадь поля составила 3 га, размер делянки 0,5 га. Подкормку проводили рано весной. Внесение глауконита и минеральных удобрений осуществляли вручную. Учёт урожая проводили в два укоса (табл. 6).
Таблица 6 - Урожайность зелёной массы галеги восточной в производственных условиях, т/га (2009 г.)
|
№ |
Варианты опыта |
Укос |
Повторность |
Среднее |
|||
|
I |
II |
III |
|||||
|
1 |
Цеолиты 15 т/га |
Первый |
22,5 |
20,1 |
19,5 |
20,7 |
|
|
Второй |
16,4 |
17,6 |
15,9 |
16,6 |
|||
|
За 2 укоса |
38,9 |
37,7 |
35,4 |
37,3 |
|||
|
2 |
Цеолиты 15 т/га + N10P10K10 |
Первый |
20,9 |
19,5 |
21,4 |
20,6 |
|
|
Второй |
20,0 |
20,8 |
17,8 |
19,5 |
|||
|
За 2 укоса |
40,9 |
40,3 |
39,2 |
40,1 |
|||
|
3 |
Цеолиты 15 т/га + 300 кг/га глауконита |
Первый |
20,8 |
21,4 |
20,2 |
20,8 |
|
|
Второй |
19,5 |
18,7 |
17,1 |
18,4 |
|||
|
За 2 укоса |
40,3 |
40,1 |
37,3 |
39,2 |
|||
|
НСР0,05 |
За 2 укоса |
0,77 |
В среднем самая высокая урожайность отмечена на участке, где вносили под галегу цеолиты 15 т/га и N10P10K10. Здесь продуктивность галеги восточной достигла 40,1 т/га зелёной массы. Практически такая же урожайность (39,2 т/га) сформировалась при внесении в почву 15 т/га цеолитов и 300 кг/га глауконита.
Самый низкий урожай зелёной массы получен при использовании под зябь 15 т/га цеолитов. Здесь продуктивность галеги восточной составила 37,3 т/га.
Следовательно, при внесении под галегу восточную 15 т/га природных цеолитов необходимо проводить рано весной подкормку минеральными удобрениями (N10P10K10) или глауконитом (300 кг/га).
Экономическая эффективность и энергетическая оценка применения глауконита и минеральных удобрений
Максимальная прибыль при выращивании зелёной массы галеги восточной получена при использовании 15 т/га цеолитов совместно с N10P10K10 или совместно с 300 кг/га глауконита.
При этом прибыль с 1 га составила 11572 рублей и 11636 рублей соответственно по вариантам опытов. Дополнительная прибыль относительно контроля без удобрений составила 3416 рублей и 3480 рублей.
Самая низкая стоимость продукции была получена при использовании 15 т/га цеолитов в чистом виде или совместно с 300 кг/га глауконита. Себестоимость 1 тонны зелёной массы галеги составила 108 рублей при себестоимости на контрольном варианте 132 рубля за тонну.
Уровень рентабельности в лучших вариантах опыта составил 270 и 271 % при цене реализации зелёной массы 400 рублей за 1 тонну. В контрольном варианте рентабельность была ниже и достигла 204 %.
Таким образом, с экономической точки зрения, лучшим вариантом, позволяющим получить максимальную прибыль при высоком уровне рентабельности, является доза внесения удобрений в количестве 15 т/га цеолитов + 300 кг/га глауконита.
Наибольшая чистая прибавка энергии 32,77 ГДж/га получена при подкормке минеральными удобрениями (N10P10K10) на фоне 15 т/га цеолитов, а коэффициент энергетической эффективности равен 5,45. Применение 300 кг/га глауконита в качестве подкормки позволяет получить 32,32 ГДж/га чистой прибавки энергии при максимальном коэффициенте энергетической эффективности - 6,03. В варианте, где вносили одни цеолиты, она составила 28,22 ГДж/га при коэффициенте энергетической эффективности 5,48.
Таким образом, с учётом энергетической оценки действия удобрений, отвечающим физиологическим особенностям галеги восточной, целесообразно вносить подкормку 300 кг/га глауконита на фоне 15 т/га цеолитов.
ВЫВОДЫ
1. Установлено положительное действие органических удобрений отдельно и совместно с минеральными удобрениями и глауконитом на растения галеги восточной первого, второго и третьего годов жизни.
2. Органические удобрения оказывают положительное влияние на вегетативную массу галеги восточной ранних лет жизни. Наибольшая продуктивность зелёной массы и сена галеги восточной первого (соответственно 9,36 и 2,02 т/га) и второго (39,01 и 8,44 т/га) годов жизни формировалась при совместном внесении органических (25 т/га навоза) и минеральных удобрений (N30P30K30).
3. Продуктивность галеги восточной находилась в прямой зависимости от вносимых удобрений. Самая высокая урожайность зелёной массы (40,19 т/га) и сена (8,77 т/га) получена в варианте (цеолиты 15 т/га + N10P10K10). На продуктивность заметное влияние оказывает ранневесенняя подкормка минеральными удобрениями. От такого агроприёма зелёная масса увеличилась в 2008 году на 19,0 %, а в 2009 году - на 19,6 %.
4. Выявлена наиболее качественная по кормовым достоинствам зелёная масса галеги восточной в вариантах, где вносили природные цеолиты с последующей подкормкой минеральными удобрениями (N10P10K10) или глауконитом (300 кг/га).
5. В зависимости от годов жизни и разных условий питания растений заметно изменяется корневая система галеги восточной. В первый и во второй годы жизни из всех вариантов максимальная воздушно-сухая масса корней одного растения накапливается при внесении природных цеолитов 15 т/га + N10P10K10. В фазу цветения она в первый год вегетации составила 7,82 г, а во второй - 9,00 г на одно растение.
6. Максимальное количество корней и корнеотпрысков нарастает на третий вегетационный год при использовании цеолитов 15 т/га + N10P10K10. В почве накапливается от 2,0 до 3,5 т/га корневой органики, что существенно увеличивает микрофлору и в значительной степени повышает ее биологическую активность.
7. Наибольшее количество клубеньков сформировалось на корнях в фазу плодообразования при внесении в почву цеолитов 15 т/га и в подкормку N10P10K10. Число клубеньков составило 427 млн. шт./га, а масса -- 409,6 кг/га.
8. Результаты проверки показали, что при внесении под галегу восточную 15 т/га природных цеолитов необходимо проводить рано весной подкормку минеральными удобрениями (N10P10K10) или глауконитом (300 кг/га). Это способствует получению около 40,0 т/га зелёной массы.
9. Расчет экономической эффективности показал, что лучшим вариантом, позволяющим получить высокую прибыль (11636 руб./га) при максимальном уровне рентабельности (271 %), является доза 15 т/га цеолитов + 300 кг/га глауконита.
10. С учётом энергетической оценки действия удобрений, отвечающим физиологическим особенностям галеги восточной, установлено, что наибольшая чистая прибавка энергии от использования природных минералов и удобрений получена при внесении в почву 15 т/га цеолитов с последующей ранневесенней подкормкой глауконитом.
Предложения производству:
1. Для получения высокого урожая зелёной массы и сена галеги восточной целесообразно рекомендовать для производства при выращивании галеги восточной первого года жизни вносить навоз (25 т/га) совместно с минеральными удобрениями (N30P30K30) или глауконитом (15 т/га).
2. При выращивании шестого и седьмого лет пользования следует проводить ежегодно рано весной подкормку минеральными удобрениями (N10P10K10) или глауконитом (300 кг/га). Это позволяет получать высокий урожай зелёной массы и сена соответственно 40,19 т/га и 8,77 т/га.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ
1. Колягин Ю.С. Зависимость урожайности зелёной массы и сена галеги восточной от корневого питания / Ю.С. Колягин, Ю.В. Корольков // Аграрная наука. - 2010. - № 2. - С. 18 - 20.
В прочих изданиях
2. Корольков Ю.В. Формирование вегетативной массы и клубеньков на растениях галеги восточной (Galega orientalis) в вегетационных опытах / Ю.В. Корольков, Ю.С. Колягин // Вестник Воронежского государственного аграрного университета им. К.Д. Глинки. - Воронеж: ФГОУ ВПО ВГАУ, 2007. - С. 61 - 67.
3. Корольков Ю.В. Урожайность галеги восточной в зависимости от действия природных минералов и удобрений / Ю.В. Корольков // Мировой опыт и перспективы развития с/х: матер. междунар. конф., посвящ. 95-летию ФГОУ ВПО ВГАУ. - Воронеж: ФГОУ ВПО ВГАУ, 2008. - С. 51 - 53.
4. Корольков Ю.В. Урожайность зелёной массы в зависимости от корневого питания галеги восточной / Ю.В. Корольков // Пути сохранения плодородия почвы и повышения продуктивности сельскохозяйственных культур в адаптивно-ландшафтном земледелии Центрального Черноземья: Матер. засед. Территор. координац. совета «Проблемы земледелия ЦЧЗ». Каменная Степь. 29.05.2009. - Ч. 2. - Воронеж: изд-во «Истоки», 2009. - С. 104 - 106.
5. Корольков Ю.В. Урожай зелёной массы и сена галеги восточной в зависимости от различного корневого питания / Ю.В. Корольков, Ю.С. Колягин // Информ. листок. - Липецк: ФГУ «Липецкий ЦНТИ». - 48-001-09. - 2009. - 5 с.
6. Корольков Ю.В. Кормовые достоинства галеги восточной в зависимости от внесения природных минералов и удобрений / Ю.В. Корольков, Ю.С. Колягин // Матер. Междунар. науч.-практ. конф. - Белгород: изд-во «Отчий край», 2010. - С. 135 - 137.
7. Корольков Ю.В. Урожайность галеги восточной в зависимости от действия внесённых удобрений / Ю.В. Корольков // Информ. листок. - Воронеж: ФГУ «Воронежский ЦНТИ». - 36-038-10. - 2010. - 2 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Влияние разных по интенсивности систем обработки на агрофизические свойства почвы и урожайность полевых культур. Ресурсосберегающие системы удобрений и защиты растений в регулировании показателей дерново-подзолистой супесчаной почвы и урожайности рапса.
дипломная работа [129,5 K], добавлен 27.07.2015Роль и значение удобрений в повышении урожайности и качества сельскохозяйственных культур, их влияние на плодородие почв и окружающую среду. Биологические особенности корневой системы растений. Расчёт доз удобрений на прибавку в полевом севообороте.
курсовая работа [101,2 K], добавлен 05.06.2013Обоснование системы удобрений под сою, направленной на повышение продуктивности этой культуры и улучшение водно-физических свойств староорошаемого выщелоченного чернозема Западного Предкавказья. Влияние системы удобрений на урожайность семян сои.
дипломная работа [992,2 K], добавлен 10.08.2010Влияние климата, удобрений и почвенного плодородия на урожайность. Природно-климатические особенности хозяйства, экспликация земель. Анализ динамики продуктивности возделываемых культур. Система удобрений и борьба с сорняками. Защита почв от эрозии.
курсовая работа [71,8 K], добавлен 26.06.2013Изучение влияния разных по интенсивности систем обработки на агрофизические свойства почвы и урожайность полевых культур. Разработка ресурсосберегающих систем обработки, удобрений и защиты растений в регулировании показателей почвы и урожайности рапса.
дипломная работа [263,1 K], добавлен 30.06.2015Картофель как одна их главных технических культур, история его открытия и современный опыт возделывания, оценка влияния удобрений на урожайность и качество. Методика проведения и оценка результатов опыта удобрения картофеля на полях Смоленской области.
курсовая работа [130,0 K], добавлен 28.03.2010Особенности питания и качества зерна зерновой фасоли. Диагностика потребности фасоли оливковой в удобрении. Формирование биометрических показателей растений в зависимости от NPK почвы. Влияние условий минерального питания на урожайность и завядание.
дипломная работа [173,6 K], добавлен 07.10.2017Изучение эффективности гумата "Плодородие" при возделывании овса в условиях колхоза. Почвенно-климатическая, организационно-экономическая и агрономическая характеристика СПК имени Кирова. Влияние гумата "Плодородие" на урожайность и качество зерна овса.
курсовая работа [81,2 K], добавлен 28.11.2010История, структура и достижения отдела. Влияние многолетнего систематического внесения минеральных и органических удобрений в овоще-картофельном севообороте на плодородие, агрофизические свойства выщелоченного чернозема и урожайность томатов и картофеля.
дипломная работа [689,8 K], добавлен 30.12.2014Картофель как одна из основных продовольственных, кормовых и технических культур в Республике Беларусь. Агротехнические приемы, направленные на повышение урожайности этой культуры. Влияние системы удобрений на урожайность и качество клубней картофеля.
дипломная работа [251,4 K], добавлен 02.12.2011
