Оптимизация формирования урожайности овса посевного в условиях Верхневолжья
Особенности формирования урожайности овса нового сорта Кречет на двух фонах минерального питания при внесении возрастающих доз азота по вегетирующим растениям. Эффективность использования наноматериала (АgБион-2) и гуминового (МАКС Супер-Гумат) удобрения.
Рубрика | Сельское, лесное хозяйство и землепользование |
Вид | автореферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 22.06.2018 |
Размер файла | 475,5 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.
1
Размещено на http://www.allbest.ru/
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата сельскохозяйственных наук
Оптимизация формирования урожайности овса посевного в условиях Верхневолжья
Специальность 06.01.01 - общее земледелие, растениеводство
Васильев Александр Сергеевич
Москва - 2013
Работа выполнена на кафедре общего земледелия и растениеводства
ФГБОУ ВПО "Тверская государственная сельскохозяйственная академия"
Научный руководитель: Усанова Зоя Ивановна
заслуженный деятель науки РФ,
доктор сельскохозяйственных наук,
профессор
Официальные оппоненты: Долгодворов Владимир Егорович
доктор сельскохозяйственных наук,
профессор,
РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева,
профессор кафедры растениеводства
и луговых экосистем
Сорокин Алексей Николаевич
кандидат сельскохозяйственных наук,
доцент,
Костромская ГСХА, доцент кафедры
растениеводства, селекции, семено-
водства и луговодства, заведующий
опытным полем
Ведущая организация: ФГБОУ ДПО "Тверской институт переподготовки и повышения квалификации кадров АПК"
Защита диссертации состоится 16 апреля 2013 г. в 1430 час. на заседании диссертационного совета Д 220.043.05 при ФГБОУ ВПО "РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева" по адресу: 127550, г. Москва, ул. Прянишникова, д.15, тел. /факс: 8 (499) 976-24-92.
С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ФГБОУ ВПО "РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева"
Автореферат разослан "____" марта 2013 г.
Ученый секретарь диссертационного совета Шитикова А.В.
Общая характеристика работы
Актуальность темы. Увеличение производства зерна, по прежнему, остается важнейшей задачей АПК большинства регионов страны, в том числе Верхневолжья (Алтухов, 2006; Горпинченко, 2007). Главный путь решения этой задачи в современном земледелии - это повышение урожайности за счет оптимизации в посевах основных жизненно важных факторов, среди которых решающее значение имеют обеспеченность водой и минеральной пищей (Усанова, Рыбальченко, 2007; Пасынкова и др., 2008; Мангатаев и др., 2009; Переверзев и др., 2009).
Овес является основной зерновой фуражной культурой Верхневолжья (Усанова, Рыбальченко, 2007). На его долю приходится 75% посевных площадей яровых зерновых культур (Росстат, 2010). Благодаря своим биологическим особенностям и более высокой, чем у других яровых хлебов, адаптированности к агроклиматическим условиям региона новые сорта овса могут формировать действительно возможные урожаи на уровне 4,5 - 5,0 т/га (Баталова и др., 2010). В настоящее время, в большинстве хозяйств они в 2,5 - 3,0 раза ниже, что объясняется несоблюдением агротехнологий, в том числе низкой обеспеченностью растений минеральной пищей. За последние 5 лет под зерновые культуры, например, в Тверской области, вносилось 17 - 21 кг д. в. минеральных удобрений, преимущественно под озимые хлеба (Росстат, 2010).
На окультуренных дерново-подзолистых почвах региона решающая роль в повышении урожайности принадлежит улучшению азотного питания растений как за счет увеличения доз азотных удобрений, так и выбора более оптимальных сроков и способов их применения. Необходим также поиск новых высокотехнологичных препаратов, которые могут участвовать в улучшении продукционного процесса и повысить эффективность использования минеральных удобрений.
Однако исследований по оптимизации формирования урожайности овса посевного применительно к новым высокопродуктивным сортам в условиях Верхневолжья проводилось недостаточно, что явилось основанием для проведения данной работы.
Цель и задачи исследований. Цель исследований - изучить особенности формирования урожайности овса нового сорта Кречет на двух фонах минерального питания при внесении возрастающих доз азота по вегетирующим растениям, в том числе с использованием наноматериала (АgБион-2) и гуминового (МАКС Супер-Гумат) удобрения; выявить оптимальные варианты технологии возделывания, обеспечивающие получение наибольших урожаев зерна лучшего качества с высокой экономической эффективностью производства.
Для достижения поставленной цели решали следующие задачи:
1. Изучить особенности роста и развития растений овса при разных сроках и дозах внесения азота по вегетирующим растениям и некорневых подкормок.
2. Выявить особенности формирования густоты стояния, определить полевую всхожесть семян, сохранность и общую выживаемость растений овса в
зависимости от изучаемых факторов.
3. Определить влияние изучаемых факторов на изменение агрофизических и биологических свойств почвы.
4. Исследовать особенности фотосинтетической деятельности растений в разных посевах овса, определить фитометрические параметры посевов, выявить факторы, в большей мере влияющие на ход продукционного процесса.
5. Изучить особенности влагообеспеченности и водопотребления растений овса в зависимости от изучаемых факторов.
урожайность овес удобрение сорт
6. Выявить фитоценотические свойства овса в разных агроценозах и влияние изучаемых факторов на засоренность посевов и пораженность растений болезнями.
7. Изучить изменение структуры урожая и урожайность овса в зависимости от изучаемых факторов.
8. Определить корреляционную зависимость урожайности овса от показателей фотосинтетической деятельности растений в посевах и элементов структуры урожая.
9. Рассчитать экономическую эффективность производства зерна в разных вариантах технологии возделывания.
Научная новизна. Впервые в условиях Верхневолжья в многофакторном полевом опыте проведены комплексные исследования вопросов оптимизации формирования урожайности и качества урожая овса нового сорта Кречет при выращивании его на двух фонах минерального питания с внесением разных доз азота по вегетирующим растениям в фазы всходов и кущения, применением некорневых подкормок наноматериалом (АgБион-2) и гуминовым удобрением (МАКС Супер-Гумат); изучены особенности фотосинтетической деятельности и хода продукционного процесса, водопотребления, влияние азота, наноматериала и гуминового удобрения на фитоценотические свойства посева, устойчивость овса к болезням, биологическую активность почвы.
В результате выявлена высокая роль азота, внесенного по вегетирующим растениям, наносеребра и гуминового удобрения в формировании наиболее продуктивных посевов овса, а также установлены варианты технологии, обеспечивающие получение стабильной урожайности на уровне 4,05 - 4,51 т/га, включая экстремальные годы, с высоким экономическим эффектом.
Практическая значимость. Производству рекомендованы наиболее экономически выгодные технологии возделывания овса сорта Кречет: 1 - экологически безопасная (нормальная) технология, которая предусматривает на хорошо окультуренных дерново-подзолистых супесчаных почвах с очень высоким содержанием Р2О5 и высоким К2О посев овса по фону Р0К0, внесение азота по вегетирующим растениям в фазу кущения в дозе N90 и строгое соблюдение агротехнических приемов и защитных мероприятий, обеспечивает получение урожайности на уровне 4,0 т/га, прибавки урожая 1,74 т/га (78,7%), наибольшего условно чистого дохода - 11,60 тыс. руб. /га, повышение уровня рентабельности производства зерна на 20,2%, снижение себестоимости - на 12,1%, улучшение технологических качеств зерна; 2 - экологически чистая (экстенсивная) технология, которая предусматривает посев овса по неудобренному фону и применение некорневой подкормки в фазу кущения препаратом МАКС Супер-Гумат (1% -ный раствор), обеспечивает получение урожайности на уровне 3,0 т/га с хорошими качествами зерна, прибавки урожая - 0,68 т/га (30,8%), условно чистого дохода - 8,59 тыс. руб. /га с уровнем рентабельности производства зерна 68,7%, снижение себестоимости - на 12,8%; 3 - применение некорневой подкормки МСГ или АgБион-2 на фоне внесения N45 в фазу кущения обеспечивает получение дополнительно к N45 0,37 - 0,43 т зерна с 1 га (16,8 - 19,5%), 0,87 - 1,85 тыс. руб. /га УЧД с уровнем рентабельности 62,4 - 70,9%.
Реализация результатов исследований. Результаты работы внедрены в СПК "Кой" и ООО "Лесная гать" Сонковского района Тверской области на площади 70 га с суммарным экономическим эффектом 104,54 тыс. руб.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены на ХVII, ХVIII, ХIХ региональных Каргинских чтениях, г. Тверь, ТвГУ (2010, 2011, 2012 гг.); на Международных научно-практических конференциях "Инновационные технологии как основа развития аграрного образования и АПК региона", г. Тверь, ТГСХА, 2010 г. и "Инновационные процессы - основа модели стратегического развития АПК в ХХI веке", г. Тверь, ТГСХА, 2011 г.; на научно-практической конференции "Организация инновационной деятельности в региональном агропромышленном комплексе", г. Тверь, ТГСХА, 2011 г.; на третьей Всероссийской научно-практической конференции "Инновационное развитие животноводства и кормопроизводства в Российской Федерации", г. Тверь, ТГСХА, 2012 г.; на молодежной научно-технической конференции "Молодежь и инновации в Тверской области", проходившей в рамках программы "У. М.Н.И. К" (г. Тверь, ТвГУ, 2012 г.), где работа была признана победителем конкурса; на Всероссийской научно-практической конференции "Стратегическое развитие инновационного потенциала АПК регионов", г. Тверь, ТГСХА, 2012 г.; на 10-й, 11-й и 12-й специализированных выставках "Природные ресурсы и экология", г. Тверь, 2010, 2011, 2012 гг.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 19 печатных работ, в том числе 5 в журналах, рекомендованных ВАК РФ, получен 1 патент.
Представленная работа является составной частью плана научно-исследовательских работ Тверской ГСХА на 2010-2015 гг., тема №5, № гос. рег.01201155563.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 173 страницах, содержит 50 таблиц, 42 рисунка, состоит из введения, 7 глав, выводов, предложений производству, библиографического списка использованной литературы, который включает 271 источник, в том числе 24 зарубежной литературы, 43 приложений.
Основные положения, выносимые на защиту:
положительное влияние азота и ростостимулирующих веществ на формирование густоты стояния овса;
повышение устойчивости растений овса к болезням при использовании современных ростостимуляторов, особенно наносеребра АgБион-2;
наибольшее положительное влияние N90 и некорневой подкормки МСГ и Аgбион-2 на фоне N45 на формирование площади листьев и ФПП, накопление
урожая сухой фитомассы, КПД ФАР;
улучшение показателей структуры урожая и повышение урожайности под влиянием азотного удобрения и ростостимулирующих веществ с преимуществом применения их в фазу кущения в дозе N90.
Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю, заслуженному деятелю науки Российской Федерации, почетному работнику высшего профессионального образования РФ, доктору сельскохозяйственных наук, профессору Усановой Зое Ивановне за методическую помощь и поддержку при работе над диссертацией, а также всем сотрудникам кафедры общего земледелия и растениеводства за содействие в проведении исследований.
Содержание работы
2. Условия и методика проведения исследований
Комплексные исследования проводили в трехфакторном полевом опыте в 2010-2012 гг. в севообороте на опытном поле Тверской ГСХА на осушенной дерново-среднеподзолистой остаточно карбонатной глееватой почве на морене, супесчаной по гранулометрическому составу, хорошо окультуренной. До закладки опыта в почве содержалось: 53,5 - 64,4 мг/кг легкогидролизуемого азота (по Корнфилду), 213 - 413 мг/кг Р2О5 и 120 - 130 мг/кг К2О (по Кирсанову), гумуса 1,65 - 2,13% (по Тюрину), pHсол. - 6,95 - 7,27.
Схема опыта включала факторы: А - фон минерального питания: 1 - без удобрений, 2 - Р45К90; В - сроки подкормки: 1 - по всходам (12-я микрофаза по ВВСН), 2 - в фазу кущения (21 - 23 микрофазы по ВВСН); С - дозы и виды подкормки:
1. Без удобрения - контроль (К); 2 - 5. Поверхностное внесение азота в дозах: N30; N45; N60; N90;
6. Некорневая, гуминовым удобрением - МАКС Супер-Гумат (МСГ) (1% -ный раствор);
7. N45 + некорневая, гуминовым удобрением - МАКС Супер-Гумат (МСГ) (1% -ный раствор);
8. N45+ некорневая, наноматериалом - АgБион-2 (НМ), (0,1% -ный раствор).
Объекты исследований: сорт овса посевного Кречет (ГНУ Зональный НИИСХ Северо-Востока им. Н.В. Рудницкого и ГНУ Фаленская селекционная станция); гуминовое удобрение МАКС Супер-Гумат; коллоидный раствор наночастиц серебра "AgБион-2". Учетная площадь делянки 3 порядка - 35,64 м2, повторность - трехкратная, расположение вариантов - расщепленными делянками в рендомизированных блоках.
Дозы NРК на 2 фоне по азоту и калию соответствуют расчетному уровню на 4,0 т/га, по фосфору на 4,5 т/га. Эффективное плодородие почвы позволяет получить урожайность (по азоту и калию) 1,8 - 2,0 т/га.
Исследования проводили по общепринятым методикам. Дозы удобрений рассчитывали балансовым методом (М.К. Каюмов, 1989). Фенологические наблюдения; густоту стояния, полевую всхожесть семян, сохранность и общую выживаемость растений определяли по методике В.В. Гриценко, З.М. Калошиной, 1984, З.И. Усановой, 2002; влагообеспеченность, активность целлюлолитиков, засоренность посевов - по методикам Б.А. Доспехова и др., 1987, И.П. Васильева и др., 2004; анализ численности и массы дождевых червей - по методике О.В. Чекановской, 1960; распространенность и развитие болезней - по методике В.И. Танского и др., 1998; показатели фотосинтетической деятельности растений - по методике И.С. Шатилова, М.К. Каюмова, 1978, площадь листьев - весовым методом (В.В. Коломейченко, 1972); ФПП - методом графического интегрирования; чистую продуктивность фотосинтеза (ЧПФ) - по формуле Кидда, Веста и Бриггса (А.А. Ничипорович, 1956, 1978); анализ структуры урожая (З.И. Усанова, 2002); дисперсионный анализ урожайных данных и промежуточных определений - по методике Р.А. Фишера (Б.А. Доспехов, 1985; Б.Д. Кирюшин и др., 2009); корреляционный и регрессионный анализы - по методике Б.А. Доспехова (1985), программами Straz, Ландшафт; натуру зерна по ГОСТ 28673-90, пленчатость по ГОСТ 10843-76.
Уборку урожая проводили с помощью комбайна "Сампо - 130" при прямом комбайнировании. Урожайность пересчитывали на 100% чистоту и 14% влажность, которые определяли при учете каждого варианта всех повторений.
В опыте строго соблюдали запрограммированную технологию возделывания овса. Предшественник - яровая пшеница. Фосфорные и калийные удобрения вносили до посева под 2-ю культивацию. Посев проводили сеялкой СЗ-3,6, с нормой высева 6 млн. шт. всхожих семян на гектар. Уход состоял из опрыскивания посевов гербицидом Гранстар (15 г/га + 300 мл ПАВ "Тренд-90") и подкормок согласно схеме опыта.
Агрометеорологические условия в годы исследований отличались от среднемноголетней нормы. Сумма температур за период посев-уборка в 2010, 2011 и 2012 гг. была соответственно на 390; 240 и 99°С больше нормы, осадков за этот же период выпало 125; 250 и 328 мм (57,6; 107,7 и 133,3% нормы). 2010 г. характеризовался как резко засушливый, 2011 - близкий к нормальному, 2012 - повышенно влажный. ГТК (по Селянинову) соответственно равнялся 0,70; 1,46; 1,94 при среднемноголетней норме 1,56.
Результаты исследований
3. Особенности роста, развития и формирования густоты стоянии овса
3.1 Особенности роста и развития растений
Наибольшее влияние на продолжительность межфазных периодов оказали агрометеорологические условия. Повышение среднесуточной температуры воздуха на 2,1 - 4,9°С ускоряло появление всходов и вступление в фазу выхода в трубку на 7 - 8 дней. Недостаток или избыток влаги в сочетании с высокими температурами воздуха ускорял созревание овса на 9 - 12 дней. Внесение азота по вегетирующим растениям способствовало более дружному развитию растений и не удлиняло вегетационный период овса.
3.2 Формирование густоты стояния овса
Внесение азота по вегетирующим растениям и некорневые подкормки повышали сохранность, общую выживаемость овса, в большей мере - в вариантах N90 и N45 + МСГ, N45 + НМ (таблица 1). Так, в среднем за 3 года сохранность возросла от внесения азота в дозе N90 на 6,1 - 6,8% (фон Р0К0) и 2,4 - 11,0% (Р45К90). Некорневые подкормки увеличили ее, в сравнении с вариантом
Таблица 1 - Общая выживаемость и густота стояния овса перед уборкой, в среднем за 3 года
Вариант |
Срок подкормки |
N0Р0К0 |
N0Р45К90 |
|||||
Сохранность, % |
Общая выживаемость, % |
Растений, шт. /м2 |
Сохранность, % |
Общая выживаемость, % |
Растений, шт. /м2 |
|||
К |
Всходы |
70,4 |
59,1 |
355 |
75,2 |
65,7 |
394 |
|
N30 |
71,4 |
61,8 |
371 |
80,0 |
73,6 |
442 |
||
N45 |
70,7 |
60,8 |
365 |
75,6 |
66,0 |
396 |
||
N60 |
73,2 |
64,6 |
387 |
75,6 |
67,7 |
406 |
||
N90 |
76,5 |
66,1 |
396 |
77,6 |
70,9 |
426 |
||
МСГ |
71,0 |
60,4 |
362 |
73,5 |
64,9 |
390 |
||
N45 + МСГ |
78,0 |
71,6 |
430 |
79,7 |
72,9 |
437 |
||
N45 + НМ |
76,5 |
69,7 |
418 |
76,9 |
70,0 |
420 |
||
Среднее |
73,5 |
64,3 |
385 |
76,8 |
69,0 |
414 |
||
К |
Кущение |
67,7 |
56,5 |
339 |
71,9 |
63,4 |
381 |
|
N30 |
69,3 |
58,8 |
353 |
71,2 |
63,1 |
379 |
||
N45 |
76,6 |
67,2 |
403 |
78,0 |
73,1 |
439 |
||
N60 |
74,8 |
68,6 |
411 |
78,8 |
73,5 |
441 |
||
N90 |
77,2 |
67,9 |
407 |
83,2 |
78,3 |
470 |
||
МСГ |
73,5 |
65,0 |
390 |
77,3 |
71,1 |
427 |
||
N45 + МСГ |
77,3 |
71,6 |
430 |
84,0 |
78,7 |
472 |
||
N45 + НМ |
84,1 |
76,9 |
461 |
83,1 |
76,1 |
457 |
||
Среднее |
75,1 |
66,6 |
399 |
78,4 |
72,2 |
433 |
||
В среднем |
74,3 |
65,4 |
392 |
77,6 |
70,6 |
423 |
||
НСР05 для фактора А |
4,3 |
4,6 |
23 |
|||||
для фактора В |
0,7 |
2,6 |
20 |
|||||
для фактора С |
2,1 |
1,8 |
24 |
|||||
для взаимодействия АВ |
3,3 |
1,8 |
32 |
|||||
для взаимодействия АС |
5,8 |
4,2 |
45 |
|||||
для взаимодействия ВС |
0,7 |
2,8 |
6 |
|||||
для взаимодействия АВС |
4,4 |
3,8 |
33 |
N45, МСГ - на 0,7 - 7,3% (Р0К0) и 4,1 - 6,0% (Р45К90), НМ - соответственно на 5,8 - 7,5% и 1,3 - 5,1%.
Применение фосфорных и калийных удобрений повышало жизнедеятельность растений и тем самым сохранность овса, в среднем по вариантам, в 2010 г. на 4,2; в 2011 г. на 5,8; в 2012 г. на 0,1%. Срок подкормки оказал слабое влияние на этот показатель.
Наибольшее влияние на густоту стояния перед уборкой оказало внесение азота по вегетирующим растениям в дозе N45 совместно с некорневыми подкормками МСГ и НМ как за счет улучшения минерального питания, так и ростостимулирующего действия. Так, в сравнении с контролем густота стояния увеличилась при подкормке в фазу всходов на 75 и 43 шт. /м2 (21,1 и 10,9%), в фазу кущения - на 122 и 92 шт. /м2 (36,0 и 24,2%), а от внесения азота в дозе N90, в среднем, на 58 шт. /м2 (15,7%). Некорневая подкормка наносеребром увеличила сохранность и густоту стояния также за счет снижения пораженности растений болезнями.
3.3 Влагообеспеченность и водопотребление овса
Влагообеспеченность посевов в годы исследований сильно зависела от агрометеорологических условий вегетационного периода. Так, в экстремально засушливом 2010 г. влажность почвы снижалась с 86,1 - 86,9% от ППВ в фазу всходов до 42,3 - 49,2% в фазу выметывания и до 25,0 - 26,9% к восковой спелости. Оптимизация минерального питания за счет внесения азота в дозе N90, фосфорно-калийного фона, некорневых подкормок МСГ и НМ улучшала влагообеспеченность посевов за счет лучшего развития растений и тем самым снижения непроизводительной потери влаги с поверхности почвы.
Водопотребление овса в большей мере зависело от погодных условий и обеспеченности растений азотом, в меньшей - от фосфорно-калийного фона и срока подкормки (таблица 2).
Таблица 2 - Биологические коэффициенты водопотребления (Кв биол.) в разных посевах овса в годы исследований, ммЧга/ц сухой фитомассы
Вариант |
Срок под-кормки |
N0Р0К0 |
N0Р45К90 |
|||||||
2010 |
2011 |
2012 |
сред-ний |
2010 |
2011 |
2012 |
сред-ний |
|||
К |
Всходы |
436 |
517 |
582 |
512 |
354 |
410 |
475 |
413 |
|
N30 |
380 |
450 |
524 |
451 |
254 |
350 |
453 |
353 |
||
N45 |
349 |
415 |
497 |
420 |
307 |
325 |
437 |
356 |
||
N60 |
278 |
392 |
467 |
379 |
250 |
324 |
407 |
327 |
||
N90 |
255 |
363 |
438 |
352 |
223 |
291 |
375 |
296 |
||
МСГ |
367 |
450 |
523 |
447 |
346 |
399 |
443 |
396 |
||
N45 + МСГ |
211 |
375 |
479 |
355 |
207 |
321 |
409 |
312 |
||
N45 + НМ |
226 |
384 |
476 |
362 |
224 |
322 |
417 |
321 |
||
Средний |
313 |
418 |
498 |
410 |
271 |
343 |
427 |
347 |
||
К |
Кущение |
448 |
537 |
576 |
520 |
374 |
431 |
477 |
427 |
|
N30 |
436 |
471 |
552 |
487 |
388 |
418 |
460 |
422 |
||
N45 |
284 |
403 |
515 |
401 |
235 |
350 |
406 |
331 |
||
N60 |
279 |
375 |
480 |
378 |
226 |
300 |
389 |
305 |
||
N90 |
241 |
347 |
453 |
347 |
182 |
281 |
375 |
279 |
||
МСГ |
327 |
422 |
540 |
430 |
227 |
381 |
443 |
350 |
||
N45 + МСГ |
193 |
373 |
473 |
346 |
184 |
285 |
390 |
286 |
||
N45 + НМ |
181 |
358 |
473 |
337 |
193 |
306 |
397 |
299 |
||
Средний |
299 |
411 |
508 |
406 |
251 |
344 |
417 |
337 |
||
В среднем |
306 |
415 |
503 |
408 |
261 |
343 |
422 |
342 |
||
НСР05 для фактора А |
20 |
22 |
18 |
46 |
||||||
для фактора В |
8 |
6 |
9 |
13 |
||||||
для фактора С |
19 |
21 |
11 |
23 |
||||||
для взаимодействия АВ |
23 |
15 |
18 |
41 |
||||||
для взаимодействия АС |
25 |
17 |
22 |
51 |
||||||
для взаимодействия ВС |
8 |
7 |
4 |
5 |
||||||
для взаимодействия АВС |
21 |
24 |
19 |
32 |
Так, разница Кв биол. по годам достигла на разных сроках подкормки и фонах 151 - 209 ммЧга/ц; по вариантам подкормок, в среднем за 3 года, 117 - 183 мм; по фонам - 63 - 69 мм; по срокам подкормки 3 - 10 ммЧга/ц. Наименьшим расходом влаги на создание единицы сухой фитомассы отличались посевы овса в 2010 г., в том числе в вариантах N45 + МСГ и N45 + НМ, в которых по сравнению с вариантом N45 Кв биол. снизились на 21,7 - 39,5%.
Расход воды на 1 ц зерна (Кв тов.) в большей мере зависел от обеспеченности растений азотным питанием. Самый низкий Кв тов. отмечен в варианте N90, в среднем он составил 797 ммЧга/ц и был меньше, чем в контроле, на 42,6%.
4. Фитоценотическая и фитопатологическая устойчивость посевов овса
4.1 Засоренность посевов
Известно, что удобрения улучшают рост и развитие не только культурных растений, но и сорняков (Лебедев, Стрижков, 2008; Цыпышев, 2010; Семенов, Васильев, 2010). В наших опытах улучшение минерального питания растений овса повышало численность и сырую массу сорняков. Наибольшее увеличение этих показателей отмечалось при подкормках в фазу кущения от внесения N90: числа сорняков на 37,1 (1 фон) - 41,3% (2 фон), сырой массы соответственно на 37,9 и 51,8%. Внесение фосфорно-калийных удобрений увеличивало сырую массу сорняков на 13,3 (всходы) - 23,1% (кущение).
Применение МСГ без внесения азота снижало численность сорняков на 13% только при подкормке овса в фазу всходов на фоне Р0К0.
Исследование видового состава выявило преимущество 11 видов сорной растительности, представленных различными агробиологическими группами. Наибольшим разнообразием видов были представлены многолетние сорняки (7 видов), в том числе: биогруппа корневищных - 3 вида - Equisetum arvense (L.), Agropyrum repens (L.), Mentha arvensis (L.), корнеотпрысковых - 2 вида - Sonchus arvensis (L.), Cirsium arvense (L.), мочковатокорневых 1 вид - Plantago major (L.) и стержнекорневых - 1 вид - Artemisia absinthium (L.).
4.2 Пораженность овса болезнями
Исследования воздействия изучаемых в опыте факторов на устойчивость растений к болезням позволяли составить картину развития фитопатогенов в посевах овса (таблица 3), основными видами из которых были: красно-бурая пятнистость (Drechslera avenae Ito), бактериальный листовой ожог (Pseudomonas syringae pv. Coronafaciens Young. Et al.), стеблевая ржавчина (Puccinia graminis Pers. F. Sp. Avenae Eriks. Et Henn). Внесение удобрений улучшало рост и развитие культурных растений. Вместе с тем ухудшился микроклимат в посевах, что создает лучшие условия для развития патогенов. В наших опытах фосфорно-калийные удобрения повышали распространенность болезней на 0,9 - 1,8, увеличение доз азота - на 1,8 - 6,9%. При подкормке азотом в дозе N30 наращивание вегетативной массы овса и сорняков проходило менее интенсивно, поэтому в этих вариантах отмечалось снижение распространенности на 1,0 - 1,4%. По этой же причине некорневые подкормки МСГ в чистом виде снижали распространенность патогенов на 1,8 - 4,9, а при сочетании с
Таблица 3 - Пораженность овса болезнями (? красно-бурая пятнистость, бактериальный ожог, стеблевая ржавчина), в среднем за 3 года
Вариант |
Распространенность, % |
Развитие, % |
|||||||||||
N0Р0К0 |
N0Р45К90 |
Средняя |
± к контролю, % |
N0Р0К0 |
N0Р45К90 |
Среднее |
± к контролю, % |
||||||
срок подкормки |
срок подкормки |
||||||||||||
всходы |
кущение |
всходы |
кущение |
всходы |
куще-ние |
всхо-ды |
кущение |
||||||
К |
14,7 |
14,9 |
17,5 |
17,3 |
16,1 |
- |
10,0 |
9,9 |
12,0 |
11,5 |
10,9 |
- |
|
N30 |
16,5 |
13,5 |
16,5 |
16,0 |
15,6 |
-3,1 |
10,4 |
7,7 |
11,0 |
11,3 |
10,1 |
-7,3 |
|
N45 |
16,5 |
16,2 |
19,8 |
19,2 |
17,9 |
11,2 |
11,5 |
11,0 |
13,8 |
13,4 |
12,4 |
13,8 |
|
N60 |
17,6 |
18,8 |
19,6 |
21,0 |
19,3 |
19,9 |
12,7 |
13,1 |
14,2 |
16,0 |
14,0 |
28,4 |
|
N90 |
20,2 |
21,8 |
23,6 |
22,7 |
22,1 |
37,3 |
14,8 |
15,6 |
18,2 |
17,5 |
16,5 |
51,4 |
|
МСГ |
12,9 |
15,3 |
13,1 |
12,4 |
13,4 |
-16,8 |
7,8 |
9,3 |
7,6 |
6,8 |
7,9 |
-27,5 |
|
N45 + МСГ |
14,8 |
16,5 |
15,7 |
16,7 |
15,9 |
-1,2 |
10,6 |
11,5 |
10,3 |
11,4 |
11,0 |
0,9 |
|
N45 + НМ |
3,4 |
4,4 |
5,6 |
5,3 |
4,7 |
-70,8 |
1,7 |
2,2 |
2,8 |
2,6 |
2,3 |
-78,9 |
|
В среднем |
14,6 |
15,2 |
16,4 |
16,3 |
15,6 |
- |
9,9 |
10,0 |
11,2 |
11,3 |
10,6 |
- |
|
14,9 |
16,4 |
- |
10,0 |
11,3 |
- |
||||||||
НСР05 для А |
- |
1,1 |
- |
0,9 |
|||||||||
для В |
- |
0,5 |
- |
0,4 |
|||||||||
для С |
- |
1,6 |
- |
1,2 |
|||||||||
для АВ |
- |
1,2 |
- |
1,0 |
|||||||||
для АС |
- |
4,4 |
- |
3,9 |
|||||||||
для ВС |
- |
0,5 |
- |
0,4 |
|||||||||
для АВС |
2,5 |
- |
2,1 |
азотной подкормкой - на 0,6 - 1,8%.
Применение наноматериала за счет ярко выраженных бактерицидных свойств серебра существенно уменьшало уровень распространения болезней в посевах овса: на 1 фоне на 10,5 - 11,3, на 2 фоне на 11,9 - 12,0%.
Аналогичные колебания выявлены и по развитию болезней. Обработка посевов наносеребром снижала распространенность болезней в 3 - 5 раз, а развитие в 6 - 7 раз.
5. Фотосинтетическая деятельность растений в посевах овса
Оптимизация минерального питания овса за счет внесения азота по вегетирующим растениям и некорневых подкормок улучшала фотосинтетическую деятельность растений (таблица 4). Все показатели ее наибольших значений достигали при внесении азота в дозе 90 кг д. в. на гектар, а также при совместном применении азота и некорневых подкормок МАКС Супер-Гуматом и наносеребром.
Площадь листьев на обоих фонах наибольших размеров как максимальная (39,0 - 43,6), так и средняя (26,5 - 30,6 тыс. м2/га) достигла в варианте N90.
Таблица 4 - Показатели фотосинтетической деятельности овса, среднее за 3 года
Вариант |
Срок подкормки |
Lмакс, тыс. м2/га |
Lср, тыс. м2/га |
ФПП, тыс. м2Чсутки/га |
Ус. ф., т/га |
ЧПФ, г/м2Чсутки |
Кхоз, ед. |
|||||||
фон минерального питания |
||||||||||||||
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
|||
К |
Всхо-ды |
23,6 |
26,6 |
17,9 |
20,4 |
1120 |
1274 |
6,55 |
8,06 |
5,39 |
5,89 |
0,30 |
0,31 |
|
N30 |
28,2 |
33,4 |
20,9 |
24,5 |
1288 |
1521 |
7,53 |
10,07 |
5,47 |
6,12 |
0,33 |
0,33 |
||
N45 |
30,8 |
34,5 |
22,4 |
24,1 |
1381 |
1482 |
8,12 |
9,63 |
5,76 |
6,06 |
0,36 |
0,37 |
||
N60 |
34,6 |
38,7 |
24,4 |
26,7 |
1501 |
1631 |
9,21 |
10,61 |
5,88 |
6,15 |
0,33 |
0,37 |
||
N90 |
39,0 |
43,3 |
26,6 |
28,9 |
1618 |
1775 |
10,12 |
11,79 |
5,87 |
6,24 |
0,35 |
0,35 |
||
МСГ |
27,8 |
31,6 |
20,7 |
23,0 |
1271 |
1420 |
7,64 |
8,43 |
5,95 |
5,69 |
0,32 |
0,32 |
||
N45 + МСГ |
37,3 |
39,4 |
26,6 |
27,0 |
1638 |
1672 |
10,66 |
11,37 |
5,85 |
5,99 |
0,38 |
0,34 |
||
N45 + НМ |
37,4 |
38,4 |
26,8 |
27,7 |
1639 |
1697 |
10,09 |
10,98 |
5,55 |
5,90 |
0,39 |
0,34 |
||
Среднее |
32,3 |
35,7 |
23,3 |
25,3 |
1432 |
1559 |
8,74 |
10,12 |
5,72 |
6,01 |
0,35 |
0,34 |
||
К |
Кущение |
25,2 |
25,9 |
18,2 |
20,4 |
1133 |
1278 |
6,41 |
7,66 |
5,46 |
5,78 |
0,29 |
0,29 |
|
N30 |
29,3 |
33,7 |
20,5 |
24,4 |
1264 |
1514 |
7,11 |
8,16 |
5,40 |
5,36 |
0,35 |
0,33 |
||
N45 |
34,8 |
39,7 |
23,4 |
27,1 |
1445 |
1694 |
8,82 |
10,53 |
5,67 |
6,04 |
0,33 |
0,34 |
||
N60 |
36,7 |
40,5 |
25,3 |
29,0 |
1561 |
1773 |
9,33 |
11,15 |
5,69 |
6,12 |
0,35 |
0,34 |
||
N90 |
40,1 |
43,6 |
26,5 |
30,6 |
1623 |
1881 |
10,44 |
12,71 |
6,06 |
6,33 |
0,38 |
0,35 |
||
МСГ |
30,8 |
35,7 |
21,4 |
24,8 |
1322 |
1535 |
8,16 |
10,11 |
5,90 |
6,27 |
0,36 |
0,32 |
||
N45 + МСГ |
38,0 |
40,7 |
26,2 |
29,7 |
1598 |
1849 |
10,95 |
12,32 |
6,17 |
6,24 |
0,35 |
0,33 |
||
N45 + НМ |
40,2 |
40,7 |
26,7 |
28,5 |
1651 |
1768 |
11,42 |
11,80 |
6,18 |
6,29 |
0,35 |
0,33 |
||
Среднее |
34,4 |
37,6 |
23,5 |
26,8 |
1450 |
1662 |
9,08 |
10,55 |
5,82 |
6,05 |
0,35 |
0,33 |
||
В среднем |
33,4 |
36,7 |
23,4 |
26,0 |
1441 |
1610 |
8,91 |
10,33 |
5,76 |
6,03 |
0,35 |
0,34 |
||
НСР05 для А |
1,3 |
2,3 |
128 |
0,95 |
0,92 |
0,04 |
||||||||
для В |
2,3 |
2,1 |
86 |
0,77 |
0,30 |
0,03 |
||||||||
для С |
2,5 |
1,5 |
48 |
1,02 |
0,26 |
0,02 |
||||||||
для АВ |
4,1 |
3,3 |
178 |
1,25 |
0,85 |
0,05 |
||||||||
для АС |
4,8 |
3,7 |
206 |
2,38 |
0,89 |
0,06 |
||||||||
для ВС |
1,9 |
0,4 |
25 |
0,24 |
0,07 |
0,01 |
||||||||
для АВС |
3,5 |
2,1 |
139 |
1,44 |
0,37 |
0,03 |
Опрыскивание посевов МАКС Супер-Гуматом также существенно увеличивало значения средней и максимальной площади листьев посева: на 1 фоне Lср. на 2,8 - 2,9, на 2 фоне на 3,2 - 4,4 тыс. м2/га, соответственно Lмакс.: на 4,2 - 5,6 и 5,0 - 9,8 тыс. м2/га. Сочетание некорневых и азотных подкормок (N45 + МСГ и N45 + НМ) способствовало формированию площади листьев близкой к варианту с дозой азота N90. Влияние срока подкормки было незначительным.
Нами изучены графики роста площади листьев. Лучшая обеспеченность растений теплом, влагой и минеральной пищей (в варианте N90) в первой половине вегетации 2010 г. способствовала быстрому формированию площади листьев посева и накоплению более высокого урожая зерна, несмотря на засуху второй половины лета. Этот график согласно определению А.А. Ничипоровича (1972, 1976) можно считать оптимальным. При этом на 8-ой день от всходов она достигает 20 тыс. м2/га, на 14-ый - 30, на 20-ый - 40, на 40-ой - максимума в 50 тыс. м2/га. На уровне 40 тыс. м2/га она сохраняется в течение 35 дней, 30-ти - 55 дней. Подъем кривой продолжается 40, падение - 30 дней.
При таком графике в условиях жесткой засухи во второй половине лета 2010 г. овес накопил урожай сухой фитомассы - 15,93 т/га, зерна 4,51 т/га (рисунок).
Рисунок - Графики формирования площади листьев посева овса в разных вариантах на фоне Р45К90 при подкормках в фазу кущения, 2010 г.
В результате исследований выявлено, что ФПП овса в большей мере зависел от обеспеченности растений минеральным питанием и в меньшей - от срока подкормки и погодных условий года. Наибольший ФПП был сформирован в 2010 г. в вариантах N45 + МСГ (1753 - 2271) и N45 + НМ (1890 - 2101 тыс. м2Чсутки/га). В другие годы он был на 278 - 603 тыс. м2Чсутки/га (15,8 - 30,0%) меньше. В среднем за 3 года более мощный ФПП (1881 тыс. м2Чсутки/га) отмечен на фоне Р45К90 в варианте с внесением N90 в фазу кущения.
Отмечалось два максимума формирования ФПП: кущение - выход в трубку и выметывание - молочная спелость, когда создается 26 и 33% от суммарного ФПП.
Оптимизация минерального питания способствовала росту производительности ФПП на 0,39 - 0,53 кг на 1 тыс. ед. или на 20,8 - 27,0%.
Урожай сухой фитомассы (Ус. ф.), как известно, является произведением ФПП и ЧПФ (Гатаулина, 2007). Выявлено, что посевы овса отличались формированием высоких и стабильных урожаев сухой фитомассы, которые колебались по годам, в среднем по опыту, от 8,09 до 10,30 т/га на фоне Р0К0 и от 9,25 до 11,90 т/га на фоне Р45К90.
Внесение азота по вегетирующим растениям в дозе N90 на обоих фонах повышало урожай сухой фитомассы на 3,57 - 5,05 т/га или 46,3 - 65,9% и позволяло получать наибольший сбор ее с гектара, в среднем за 3 года, 10,12 - 10,44 (фон 1) и 11,79 - 12,71 (фон 2) т/га.
Ростостимулирующий эффект МАКС Супер-Гумата способствовал накоплению урожая сухой фитомассы близкого с урожаем в вариантах с внесением азота в дозах N30 - N45.
Внесение фосфорных и калийных удобрений повышало сбор сухой фитомассы с гектара на 15,8 - 15,9%.
Наилучшим использованием фотосинтетически активной радиации (КПД ФАР - 1,96%), в среднем за 3 года, отличались посевы овса, удобренные азотом в дозе N90 в фазу кущения по фону Р45К90, с максимумом в этом варианте в 2010 г. - 2,41%.
Чистая продуктивность фотосинтеза (ЧПФ) является более консервативным показателем, чем ФПП, в меньшей мере изменялась по вариантам. Отмечена тенденция увеличения ЧПФ от внесения азота по вегетирующим растениям, в большей мере от дозы N90 (на 0,35 - 0,60 г/м2Чсутки).
В условиях 2010 г. сильнее проявился ростостимулирующий эффект некорневых подкормок МСГ и НМ, что способствовало усилению продукционного процесса и повышению ЧПФ на 0,46 - 0,72 г/м2Чсутки.
Коэффициент хозяйственной эффективности фотосинтеза (Кхоз) показывает какая часть накопленных при фотосинтезе ассимилянтов направляется в хозяйственно более ценную часть урожая (Ничипорович, 1972). Улучшению направленности продукционного процесса способствовало применение ростостимулятора МСГ и наносеребра на неудобренном РК - фоне и азотная подкормка в дозе N90 на удобренном РК - фоне, где Кхоз равнялся 0,38 - 0,39 ед.
6. Структура урожая, урожайность и качество урожая овса
6.1 Структура урожая
Оптимизация минерального питания за счет внесения азота по вегетирующим растениям, фосфорно-калийного фона и некорневых подкормок оказала существенное влияние на формирование структуры урожая овса (таблица 5).
Густота продуктивного стеблестоя овса в меньшей мере изменялась от тепло - и влагообеспеченности посевов в годы исследований, чем от обеспеченности минеральным питанием. Так, применение фосфорных и калийных удобрения повышало число продуктивных побегов на 24 - 59 шт. /м2 (на 5,1 - 13,5%). Усиление азотного питания увеличило его в варианте N90 на 107 - 136 шт. /м2 (на 25,2 - 32,9%), а некорневая подкормка МСГ - на 1 фоне на 17 - 79, на 2-ом на 5 - 54 шт. /м2, в большей мере при подкормке в фазу кущения (на 21,6 и 13,1%).
Внесение МСГ и НМ в сочетании с азотной подкормкой в дозе N45 значительно повышало густоту продуктивного стеблестоя, в сравнении с вариантом N45, при применении удобрений в фазу всходов.
Таблица 5 - Показатели структуры урожая в разных посевах овса, среднее за 3 года
Вариант |
Срок подкормки |
Число продуктивных побегов, шт. /м2 |
Продуктивная кустистость |
Число зерен в метелке, шт. |
Масса зерна с метелки, г |
Масса 1000 зерен, г |
||||||
фон минерального питания |
||||||||||||
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
|||
К |
Всходы |
396 |
425 |
1,11 |
1,08 |
18 |
19 |
0,594 |
0,589 |
32,90 |
32,52 |
|
N30 |
435 |
507 |
1,18 |
1,15 |
21 |
21 |
0,694 |
0,665 |
33,69 |
33,85 |
||
N45 |
416 |
492 |
1,14 |
1,24 |
24 |
22 |
0,808 |
0,725 |
34,29 |
34,59 |
||
N60 |
428 |
514 |
1,11 |
1,27 |
25 |
23 |
0,833 |
0,746 |
34,15 |
34,81 |
||
N90 |
451 |
532 |
1,14 |
1,25 |
24 |
24 |
0,833 |
0,840 |
35,03 |
36,04 |
||
МСГ |
413 |
430 |
1,14 |
1,10 |
22 |
24 |
0,731 |
0,776 |
33,39 |
34,04 |
||
N45 + МСГ |
505 |
540 |
1,17 |
1,23 |
21 |
21 |
0,706 |
0,701 |
34,62 |
35,09 |
||
N45 + НМ |
462 |
535 |
1,11 |
1,27 |
22 |
22 |
0,754 |
0,731 |
34,31 |
34,64 |
||
Среднее |
438 |
497 |
1,14 |
1, 20 |
22 |
22 |
0,744 |
0,722 |
34,05 |
34,45 |
||
К |
Кущение |
366 |
413 |
1,08 |
1,08 |
20 |
19 |
0,631 |
0,599 |
32,01 |
32,14 |
|
N30 |
414 |
445 |
1,18 |
1,18 |
22 |
23 |
0,742 |
0,763 |
33,85 |
34,35 |
||
N45 |
445 |
490 |
1,10 |
1,12 |
22 |
23 |
0,734 |
0,768 |
33,44 |
34,37 |
||
N60 |
499 |
494 |
1,21 |
1,12 |
21 |
24 |
0,684 |
0,797 |
33,73 |
34,24 |
||
N90 |
538 |
549 |
1,32 |
1,16 |
22 |
23 |
0,747 |
0,802 |
34,99 |
35,64 |
||
МСГ |
445 |
467 |
1,14 |
1,10 |
20 |
21 |
0,661 |
0,711 |
33,37 |
34,37 |
||
N45 + МСГ |
488 |
534 |
1,14 |
1,13 |
22 |
21 |
0,749 |
0,751 |
35,06 |
35,70 |
||
N45 + НМ |
520 |
514 |
1,13 |
1,12 |
20 |
22 |
0,693 |
0,764 |
35,10 |
35,89 |
||
Среднее |
464 |
488 |
1,16 |
1,13 |
21 |
22 |
0,705 |
0,744 |
33,94 |
34,59 |
||
В среднем |
451 |
493 |
1,15 |
1,16 |
22 |
22 |
0,725 |
0,733 |
34,00 |
34,52 |
||
НСР05 для А |
35 |
0,03 |
3 |
0,063 |
0,46 |
|||||||
для В |
25 |
0,07 |
1 |
0,050 |
0,58 |
|||||||
для С |
31 |
0,06 |
1 |
0,049 |
0,95 |
|||||||
для АВ |
43 |
0,09 |
3 |
0,083 |
0,83 |
|||||||
для АС |
74 |
0,13 |
4 |
0,112 |
2,13 |
|||||||
для ВС |
7 |
0,01 |
1 |
0,012 |
0,22 |
|||||||
для АВС |
44 |
0,08 |
2 |
0,069 |
1,34 |
Озерненность соцветия, в среднем за 3 года, мало различалась по вариантам опыта. В среднем число зерен в метелке составляло 22 шт. Наибольшее влияние на этот показатель оказывало внесение азота в дозах N60 - N90, а также обеспеченность теплом и влагой на ранних этапах органогенеза (от всходов до конца выхода в трубку). Так, в 2010 г. сформировалось 23 - 25 зерен, а в вариантах N90 и МСГ при подкормке в фазу всходов - 27 - 28 шт.
На продуктивность метелки наибольшее влияние оказывала оптимизация азотного питания, затем водного и теплового режимов в посевах в разные годы и в меньшей мере - фосфорно-калийный фон и срок подкормки. Наибольшее увеличение массы зерна с метелки обеспечивало внесение N90: в фазу всходов на 40,2 (фон 1) - 42,6 (фон 2) %, в фазу кущения на 18,4 - 33,9%. Колебания этого показателя по годам составляли, в зависимости от фона и срока подкормки, 3,4 - 19,4%.
Масса 1000 зерен в большей мере зависела от обеспеченности растений азотом, а также теплом, влагой и светом во второй половине вегетации. Так, дефицит влаги в 2010 г. в сочетании с высокими температурами воздуха снизил этот показатель, в среднем, на 2,5 - 3,2 г. Во все годы наибольшая масса 1000 зерен сформировалась в варианте с подкормкой азотом в дозе N90 (34,99 - 36,04 г), а в 2010 г. также - N45 + МСГ и N45 + НМ (34,31 - 35,89 г).
Внесение Р45К90 увеличило массу 1000 зерен на 0,40 - 0,65 г. Срок подкормки оказал слабое влияние на этот показатель.
6.2 Урожайность
Урожайность зерновых культур является интегрированным показателем структуры урожая и результатом фотосинтетической деятельности растений в посевах (Усанова, 1999). Выявлено, что у овса наибольшей величины она достигла в вариантах с оптимальным сочетанием элементов структуры урожая. Овес характеризовался сравнительной устойчивостью урожайности по годам и наибольшей зависимостью ее от улучшения азотного питания.
Более высокий урожай зерна, в среднем за 3 года, накоплен при подкормке N90 и составил на 1 фоне 3,77 (всходы) - 3,95 (кущение) т/га, на 2-ом - соответственно 4,33 и 4,25 т/га при прибавках к контролю на 1 фоне 63,9 и 78,7%, на 2-ом - 77,5 и 77,8% (таблица 6).
От внесения фосфорных и калийных удобрений получены прибавки на уровне 9,4 и 8,7%, которые значительно меньше, чем от самой низкой дозы азота - N30 (28,3 и 40,2%). Срок подкормки не оказывал существенного влияния на урожайность.
Выявлена существенная роль некорневых подкормок в формировании более высокой урожайности. Так, опрыскивание посевов МСГ без азотной подкормки по эффективности находилось на уровне действия азота в дозе N30. Средняя по вариантам прибавка урожая зерна от МСГ составила 0,77 т/га (32,8%), от N30 - 0,78 т/га (34,9%). Совместное его применение с N45 увеличивало прибавку урожая до 1,35 т/га (57,7%), что на 0,25 т/га (10,6%) больше, чем прибавка от N45. Некорневая подкормка наносеребром по эффективности находилась на уровне действия N45 + МСГ, средняя прибавка урожая 1,36 т/га (58,0%).
Достоверность полученных в ходе полевых опытов данных оценивали по сравнению полученных прибавок с наименьшей существенной разницей. В наших опытах наибольшей существенностью отличались прибавки от факторов А, С, взаимодействий факторов АС и ВС.
Внесение азота высоко окупается прибавкой урожая. На 1 фоне, в среднем, получено 21,0 кг, на 2-ом - 25,1 кг зерна на 1 кг азота, в среднем по фонам,
Таблица 6 - Урожайность овса на разных фонах минерального питания, сроках и вариантах подкормок в годы исследований
Вариант |
Урожайность, т/га |
± к контролю |
||||||||||||
Срок под-кормки |
Вид подкормки |
2010 г. |
2011 г. |
2012 г. |
Средняя |
т/га |
% |
|||||||
фон минерального питания |
||||||||||||||
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
|||
Всходы |
К |
2,49 |
2,65 |
2,16 |
2,26 |
2,26 |
2,42 |
2,30 |
2,44 |
- |
- |
- |
- |
|
N30 |
3,28 |
3,61 |
2,74 |
3,06 |
2,84 |
3,16 |
2,95 |
3,28 |
0,65 |
0,84 |
28,3 |
34,4 |
||
N45 |
3,68 |
3,87 |
3,12 |
3,23 |
3,21 |
3,32 |
3,34 |
3,47 |
1,04 |
1,03 |
45,2 |
42,2 |
||
N60 |
3,85 |
4,04 |
3,32 |
3,44 |
3,34 |
3,64 |
3,50 |
3,71 |
1, 20 |
1,27 |
52,2 |
52,0 |
||
N90 |
4,18 |
4,82 |
3,50 |
4,02 |
3,64 |
4,15 |
3,77 |
4,33 |
1,47 |
1,89 |
63,9 |
77,5 |
||
МСГ |
3,15 |
3,77 |
2,69 |
3,17 |
2,75 |
3,15 |
2,86 |
3,36 |
0,56 |
0,92 |
24,3 |
37,7 |
||
N45+МСГ |
3,78 |
4,33 |
3,21 |
3,39 |
3,31 |
3,56 |
3,43 |
3,76 |
1,13 |
1,32 |
49,1 |
54,1 |
||
N45 + НМ |
3,78 |
4,33 |
3,22 |
3,49 |
3,33 |
3,60 |
3,44 |
3,81 |
1,14 |
1,37 |
49,6 |
56,1 |
||
Среднее |
3,52 |
3,93 |
3,00 |
3,26 |
3,09 |
3,38 |
3, 20 |
3,52 |
1,03 |
1,23 |
44,7 |
50,6 |
||
Кущение |
К |
2,44 |
2,51 |
2,03 |
2,23 |
2,16 |
2,44 |
2,21 |
2,39 |
- |
- |
- |
- |
|
N30 |
3,37 |
3,60 |
2,79 |
3, 19 |
2,91 |
3,26 |
3,02 |
3,35 |
0,81 |
0,96 |
36,7 |
40,2 |
||
N45 |
3,48 |
4,17 |
2,98 |
3,49 |
3,12 |
3,57 |
3, 19 |
3,74 |
0,98 |
1,35 |
44,3 |
56,5 |
||
N60 |
3,63 |
4,23 |
3,14 |
3,57 |
3,26 |
3,84 |
3,34 |
3,88 |
1,13 |
1,49 |
51,1 |
62,3 |
||
N90 |
4,12 |
4,51 |
3,79 |
4,04 |
3,94 |
4,21 |
3,95 |
4,25 |
1,74 |
1,86 |
78,7 |
77,8 |
||
МСГ |
3,23 |
3,43 |
2,67 |
3,22 |
2,77 |
3,28 |
2,89 |
3,31 |
0,68 |
0,92 |
30,8 |
38,5 |
||
N45 + МСГ |
3,95 |
4,23 |
3,39 |
3,70 |
3,51 |
3,81 |
3,62 |
3,91 |
1,41 |
1,52 |
63,8 |
63,6 |
||
N45 + НМ |
3,84 |
4,29 |
3,39 |
3,70 |
3,46 |
3,87 |
3,56 |
3,95 |
1,35 |
1,56 |
61,1 |
65,3 |
||
Среднее |
3,51 |
3,87 |
3,02 |
3,39 |
3,14 |
3,54 |
3,22 |
3,60 |
1,16 |
1,38 |
52,4 |
57,7 |
||
Среднее по фону |
3,52 |
3,90 |
3,01 |
3,33 |
3,11 |
3,46 |
3,21 |
3,56 |
1,09 |
1,31 |
48,5 |
54,2 |
||
Среднее по опыту |
3,71 |
3,17 |
3,28 |
3,38 |
1, 20 |
51,3 |
||||||||
НСР05 для А |
0,08 |
0,31 |
0,24 |
0,08 |
- |
- |
||||||||
для В |
0,06 |
0,13 |
0,14 |
0,10 |
- |
- |
||||||||
для С |
0,10 |
0,15 |
0,15 |
0,07 |
- |
- |
||||||||
для АВ |
0,10 |
0,30 |
0,27 |
0,14 |
- |
- |
||||||||
для АС |
0,22 |
0,41 |
0,38 |
0,16 |
- |
- |
||||||||
для ВС |
0,02 |
0,04 |
0,04 |
0,02 |
- |
- |
||||||||
для АВС |
0,14 |
0,21 |
0,21 |
0,10 |
от N30 - 27,2, от N90 - 19,3 кг.
6.3 Технологические качества зерна овса определяли по показателям натуры и пленчатости. Оптимизация минерального питания улучшала качество зерна. Так, внесение фосфорных и калийных удобрений повысило натуру зерна, в среднем, на 15 - 16 г/л, снизило пленчатость на 0,9 - 1,0%. Наибольшей натурой зерна отличались варианты с внесением азота в дозе N90: 490 г/л на 1 фоне и 509 - 510 г/л на 2 фоне.
Некорневая подкормка МСГ усиливала продукционный процесс и улучшала его направленность, тем самым повышала натуру зерна на 7 - 11 г/л. Применение наносеребра в сочетании с N45 повышало этот показатель (к варианту N45) на 3 - 7 г/л за счет улучшения фотосинтетической деятельности растений и повышения устойчивости их к болезням.
Пленчатость зерна во все годы наименьшей была в варианте N90 на фоне Р45К90 - 21,5 - 21,7%, что на 8,1 - 9,2% меньше контроля.
Обработка посевов МСГ и НМ снижала пленчатость зерна, в сравнении с контролем и N45, на 3,2 - 3,7 и 2 - 3%.
6.4 Корреляционно-регрессионный анализ выявил наиболее сильную зависимость урожая зерна от ФПП, густоты продуктивного стеблестоя и массы зерна с метелки (частные коэффициенты корреляции r = 0,931; 0,739 и 0,668 при tфакт. = 11,285; 38,634 и 33,735, t05 = 1,98), а урожая сухой фитомассы от ФПП (r = 0,875 при tфакт. = 19,987). Получены надежные уравнения множественной регрессии, зависимости урожая зерна от показателей фотосинтетической деятельности и структуры урожая.
Они имеют вид: (1) У1 = 0,0022Х1 + 0,0295Х2 - 0,5637, при R = 0,937, D = 87,75%, Fфакт. = 103,91, F05 = 1,97; (2) У1 = 0,0070Х3 + 4,5781Х4 - 3,2587, при R = 0,996, D = 99,27%, Fфакт. = 1972,59, F05 = 1,97, где У1 - урожай зерна, т/га; Х1 - ФПП, тыс. м2 Ч сутки/га; Х2 - ЧПФ, г/м2 Ч сутки; Х3 - густота продуктивного стеблестоя, шт. /м2; Х4 - масса зерна с метелки, г.
7. Экономическая эффективность производства зерна овса в разных вариантах технологии возделывания
Выявлена существенная зависимость условно чистого дохода (УЧД) от РК - фона и доз азотных удобрений (таблица 7). Так, применение фосфорных и калийных удобрений повышает производственные затраты, связанные с их покупкой и внесением, и снижает условно чистый доход на 4,469 тыс. руб. /га (49,1%). От подкормок в фазу кущения ДУЧД составил 0,146 - 0,553 тыс. руб. /га, что объясняется более высокой урожайностью овса.
Самый высокий УЧД получен в варианте внесения азота в дозе N90. В среднем по фонам и срокам он превышал контроль в 3,2 раза.
Опрыскивание посевов МСГ увеличивает УЧД в сравнении с контролем в 2,3 раза. Совместное применение МСГ с N45 повышает УЧД, в сравнении с вариантом N45, на 0,51 тыс. руб. /га или на 6,9%.
Максимальный УЧД обеспечивает возделывание овса без внесения РК-удобрений с подкормкой азотом в фазу кущения в дозе N90 (11,604 тыс. руб. /га) и N45+МСГ (10,967 тыс. руб. /га).
Рост затрат на фосфорно-калийном фоне привел к снижению рентабельности с 63,2 до 21,1% (в 3 раза). Наибольшим уровнем рентабельности отличаются варианты неудобренного фона: N90, МСГ и N45 + МСГ при подкормке в фазу кущения, повышение в сравнении с контролем составило 20,2; 21,6 и 23,8%. В этих вариантах получена наименьшая себестоимость зерна: 3,926; 3,894; 3,843 тыс. руб. /т.
Таблица 7 - Экономическая оценка возделывания овса в разных вариантах, в среднем за 3 года
Вариант |
Условно чистый доход, тыс. руб. /га |
Уровень рентабельности, % |
|||||||||||
N0Р0К0 |
N0Р45К90 |
Средний |
± к контролю, % |
N0Р0К0 |
N0Р45К90 |
Средний |
± к контролю, % |
||||||
срок подкормки |
срок подкормки |
||||||||||||
всходы |
кущение |
всходы |
кущение |
всходы |
кущение |
всходы |
кущение |
||||||
К |
5,72 |
5,16 |
0,14 |
0,45 |
2,87 |
- |
51,6 |
47,1 |
0,8 |
2,5 |
25,5 |
- |
|
N30 |
8,29 |
8,72 |
3,70 |
4,13 |
6,21 |
116,4 |
62,6 |
65,4 |
18,3 |
20,3 |
41,7 |
63,5 |
|
N45 |
10,04 |
9,12 |
4,27 |
5,93 |
7,34 |
155,7 |
70,0 |
64,3 |
20,3 |
27,8 |
45,6 |
78,8 |
|
N60 |
10,26 |
9,28 |
5,04 |
6,09 |
7,67 |
167,2 |
67,1 |
61,4 |
22,9 |
27,4 |
44,7 |
75,3 |
|
N90 |
10,50 |
11,60 |
7,54 |
7,04 |
9,17 |
219,5 |
61,7 |
67,3 |
31,3 |
29,4 |
47,4 |
85,9 |
|
МСГ |
8,41 |
8,59 |
4,78 |
4,47 |
6,56 |
128,6 |
67,4 |
68,7 |
24,2 |
22,7 |
45,8 |
79,6 |
|
N45 + МСГ |
9,80 |
10,97 |
4,86 |
5,78 |
7,85 |
173,5 |
64,3 |
70,9 |
21,5 |
25,4 |
45,5 |
78,4 |
|
N45 + НМ |
9,25 |
9,99 |
4,55 |
5,41 |
7,30 |
154,4 |
58,3 |
62,4 |
19,6 |
23,1 |
40,9 |
60,4 |
|
В среднем |
9,03 |
9,18 |
4,36 |
4,91 |
6,87 |
159,3 |
62,9 |
63,4 |
19,9 |
22,3 |
42,1 |
74,6 |
|
9,12 |
4,64 |
- |
- |
63,2 |
21,1 |
- |
- |
Основные выводы
1. Возделывание современных сортов овса (типа Кречет) по наиболее совершенным технологиям при оптимизации минерального, в первую очередь, азотного питания, за счет внесения азота по вегетирующим растениям и некорневых подкормок высокотехнологичными препаратами - МАКС Супер-Гумат или наносеребро АgБион-2 позволяет получать на хорошо окультуренных дерново-подзолистых супесчаных почвах Верхневолжья высокие урожаи, включая экстремальные годы, на уровне 4,0 - 4,8 т/га с хорошей экономической эффективностью.
2. Наибольшее влияние на развитие растений оказали агрометеорологические условия. Повышение среднесуточной температуры воздуха ускоряет появление всходов и вступление в фазу выхода в трубку на 7 - 8 дней. Недостаток или избыток влаги в сочетании с высокими температурами ускоряет созревание овса на 9 - 12 дней.
Внесение азота по вегетирующим растениям в фазы всходов или кущения, в том числе в высокой дозе - N90, способствует более дружному прохождению фаз развития и не удлиняет вегетационный период овса.
Оптимизация минерального питания растений за счет внесения азота по вегетирующим растениям и некорневых подкормок МАКС Супер-Гуматом и АgБион-2 способствовала увеличению густоты стояния в результате повышения их мощности развития, устойчивости к болезням и на этой основе сохранности и общей выживаемости (на 11,3 - 14,9%). Оптимальные условия для этого создавались в посевах овса в вариантах N45 + МСГ и N45 + НМ, где формируется наибольшая густота стояния (418 - 472 шт. /м2).
3. При более высоком уровне агротехнологий овес (сорт Кречет) в условиях засухи расходует воды на создание единицы сухой фитомассы на 61,5%, на 1 ц зерна на 25,4% меньше, чем в годы с оптимальной влагообеспеченностью. Наименьшим расходом воды на формирование 1 ц сухой фитомассы (280 ммЧга/ц) и 1 ц зерна (760) отличались посевы овса на фоне Р45К90 при внесении азота в дозе N90 в фазу кущения. Эти коэффициенты водопотребления можно использовать при программировании высокопродуктивных посевов овса.
4. Гуминовое удобрение МСГ оказывает положительное влияние на активность целлюлолитиков: увеличивает разложение льняного полотна на 4,1 - 6,4%, а численность люмбрицид на 3 - 4 шт. /м2. Применение его может служить альтернативой минеральным тукам при возделывании овса по экологически безопасным технологиям. Наносеребро АgБион-2 в силу своих бактерицидных свойств, практически, не влияет на почвенную биоту.
5. Численность и сырая масса сорняков в посевах овса значительно возрастает с улучшением минерального питания растений. Наибольшее увеличение этих показателей отмечается при подкормках в фазу кущения и от внесения азота в дозе N90: численности на 37 - 41%, сырой массы на 38 - 52%.
Внесение азота по вегетирующим растения повышает распространение и развитие болезней овса, в большей мере (на 6,1 и 6,2%) при внесении N90 на фоне Р45К90. Некорневые подкормки МАКС Супер-Гуматом на неудобренных азотом фонах снижают распространенность болезней на 1,8 - 4,4%, а развитие - в 1,3 - 1,6 раза. Обработка посевов наносеребром снижала распространенность болезней в 3 - 5 раз, а развитие в 6 - 7 раз за счет высоких бактерицидных свойств.
6. Оптимизация минерального питания улучшает фотосинтетическую деятельность растений в посевах овса, а именно: способствует формированию наибольшей площади листьев, ФПП, усиливает продукционный процесс, улучшает его направленность и использование солнечной энергии. Наибольшие показатели площади листьев в период максимума (43,6 тыс. м2/га), ФПП (1881 тыс. м2Чсутки/га), урожай сухой фитомассы (12,71 т/га), КПД ФАР (1,96%) достигнуты при внесении N90 в фазу кущения на фоне Р45К90 при наибольшей ЧПФ (6,33 г/м2Чсутки) с Кхоз - 0,35.
Применение для некорневых подкормок МСГ и АgБион-2 улучшает фотосинтетическую деятельность растений в посевах овса за счет ростостимулирующего эффекта и повышения устойчивости растений к болезням. Наибольший эффект достигается в засушливые годы (2010), когда ФПП и урожай сухой фитомассы повышаются на 21 - 30%.
Подобные документы
Географическое положение и хозяйственная характеристика Пермского края. Агроклиматические и почвенные условия. Биологические особенности овса посевного. Обоснование планируемой урожайности культуры. Мероприятия по повышению плодородия почвы в севообороте.
курсовая работа [104,2 K], добавлен 09.09.2015Биология и агротехника возделывания овса. Почвенно-климатические условия южной лесостепной зоны Омской области. Анализ урожайности и крупяных свойств зерна, показатели его пленчатости и выравненности. Оценка экономической эффективности нового сорта овса.
курсовая работа [82,4 K], добавлен 23.02.2012Общая характеристика овса, биологические особенности культуры. Определение максимально возможной урожайности овса на заданной территории и составление наилучшей и экологически выгодной технологическую схему для получения запрограммированной урожайности.
курсовая работа [54,3 K], добавлен 07.06.2012Расчет потенциальной урожайности овса по приходу фотосинтетической активной радиации. Определение действительно возможной урожайности по влагообеспеченности посевов. Исследование технологии возделывания культуры на запрограммированную урожайность.
курсовая работа [62,6 K], добавлен 09.05.2018Биолого-экологические особенности и природные условия возделывания овса. Определение возможной урожайности культуры. Разработка агротехнических мероприятий и операционной технологической схемы возделывания овса. Предшественники, место в севообороте.
курсовая работа [48,7 K], добавлен 18.11.2014Ботаническая характеристика и биологические особенности овса. Расчет потенциальной урожайности культуры по приходу фотосинтетической активной радиации. Технология возделывания культуры на запрограммированную урожайность. Уход за посевами культуры.
курсовая работа [114,5 K], добавлен 09.04.2019Изучение 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 28.11.2010Народнохозяйственное значение и история овса, характеристика его сортов. Особенности биологии и морфологии растения. Технология возделывания культуры. Программирование ее урожайности и расчет норм минеральных удобрений под запрограммированный урожай.
контрольная работа [42,5 K], добавлен 16.12.2013Морфологические и биологические особенности роста овса. Расчет потенциальной урожайности культуры. Технология возделывания культуры: размещение овса в севообороте. Расчет норм удобрений на запланированный урожай. Система обработки почвы. Фонд семян.
курсовая работа [50,5 K], добавлен 17.02.2008Почвенно-климатические условия возделывания овса. Морфологические признаки и биологическая характеристика овса, особенности его роста и развития. Определение действительно возможного урожая по влагообеспеченности посевов. Приемы возделывания овса.
курсовая работа [67,6 K], добавлен 14.11.2014