Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

2. Плодородие почв и применение удобрений

121

Институт почвоведения и агрохимии, г. Минск, Беларусь

Влияние агрохимических свойств дерново-подзолистой супесчаной почвы и калийных удобрений на урожайность и качество зерна ячменя

Ю.В. Путятин, И.М. Богдевич, О.М. Таврыкина,

В.А. Довнар, Е.С. Третьяков, Д.В. Маркевич

Summary

As a result of carry out of stationary experiment on sod-podzolic loamy sand soil with barley it is established, that the maximum grain yield and cross output of protein from area unit have been grown on a variant with N60Р60K180 application on the background of pH _(KCl) - рН 6,9 and exchangeable content Ca - 715 and Mg - 184 mg/kg with their equivalent ratio - 2,7. Efficiency of application of full mineral fertilizer increased with increase of pH index. The recoupment of mineral fertilizers an increase of grain yield with increase of potassium rates decreased slightly. On soils with reaction close to neutral (pH _(KCl) - 6,5-6,9) profitability of mineral fertilizers application was higher, than on soil with рн_KCl 5,5 and the maintenance exchange Ca - 548 and Mg - 135 mg/kg. Essential increase of the contents of critical and essential amino acids in barley grain was observed at neutralization of acid soil to level рН 6,9 and the content of exchangeable Ca 715 mg/kg, Mg 184 mg/kg and their ratio 2,7. The gain of amino acids in grain on limed backgrounds was provided for the most part at the expense of share increase of threonine, leucine and phenylalanine.

Оценивая значение корневого питания в создании высокого и устойчивого урожая, необходимо знать и учитывать требования растений к условиям питания. В нашей республике большое значение придается известкованию кислых почв - одному из важнейших условий получения стабильной урожайности сельскохозяйственных культур. Изменяя условия минерального питания растений, известкование дерново-подзолистых почв влияет на качественный состав растениеводческой продукции. О.К. Кедров-Зихман считал, что при известковании улучшается химический состав растений, растет содержание хлорофилла, углеводов, сахаров, крахмала, жира в семенах, каротина, аскорбиновой кислоты, даже улучшаются посевные качества семян [1]. Под действием извести изменяется биохимический состав растений. Это объясняется снижением почвенной кислотности, уменьшением в почвенном поглощающем комплексе содержания подвижного алюминия и изменением соотношения катионов. Питательная ценность кормов в значительной степени определяется их минеральным составом. Содержание элементов питания в растениях можно регулировать применением удобрений. При поступлении в растения элементы минерального питания находятся в постоянном взаимодействии, которое проявляется в виде синергизма или антагонизма [2, 3].

Изменение соотношения в почве между калием, кальцием и магнием оказывает существенное влияние на обмен азотсодержащих веществ в растениях, что приводит к различному содержанию белка в растениях и его сбору урожаем сельскохозяйственных культур [4]. Для зерновых культур очень важно не только содержание белка в зерне: его кормовая и хозяйственная ценность в значительной мере зависит и от сбалансированности аминокислотного состава [5,6]. Рациональное применение минеральных удобрений с учетом почвенного плодородия должно быть ключевым элементом технологий производства культур продовольственного и кормового назначения с целью обеспечения продукции, соответствующей санитарно-гигиеническим нормативам.

Являясь ценной фуражной и продовольственной культурой, ячмень занимает около трети площадей зернового клина в республике, и проведение исследований по определению экономически и экологически оправданных доз калийных удобрений под данную культуру является актуальной задачей. Цель наших исследований заключалась в изучении эффективности различных доз калийных удобрений на разных уровнях кислотности и содержания обменных кальция и магния в дерново-подзолистой супесчаной почве на урожайность и качество зерна ячменя.

Методика проведения исследований. Исследования проведены в КСУП «э/б «Стреличево» Хойникского района на дерново-подзолистой связносупесчаной, подстилаемой моренным суглинком почве, где создано пять различных соотношений катионов Сa²⁺:Мg²⁺:К⁺ путем внесения различных доз доломитовой муки и мела и внесены различные дозы удобрений (К60-120-180 на фоне N60Р60). Схема опыта представлена в таблице 1. Почва стационарного опыта характеризовалась следующими агрохимическими показателями: содержание гумуса (0,4 n K2Cr2O7) - 1,56 % (1,26-1,86); содержание подвижного Р2О5 - (0,2 n HCl) - 259 мг/кг (235-283); содержание подвижного К2О - 242 мг/кг почвы (207-277). Содержание обменных Ca и Mg представлено в таблице 3. Исследуемая культура - ячмень, сорт Атаман. Повторность опыта 4-кратная, размещение делянок рендомизированное. Общая площадь делянки - 24 м², учетная - 19 м².

Анализ почвенных и растительных образцов проводился в соответствии с общепринятыми методиками:

а) почва: рн_KCl - на рн-метре ЛПЧ-0,1 (ГОСТ 26483-85); обменные кальций и магний (1 М KCl) - методом ЦИнАО (ГОСТ 26487-85); гумус - по Тюрину (0,4 М K₂Cr₂O₇) в модификации ЦИнАО (ГОСТ 26213-84); фосфор - по Кирсанову (0,2 М HCl) (ГОСТ 26207-84); калий - по Кирсанову (0,2 М HCl) (ГОСТ 26207-84);

б) из качественных характеристик зерна определено содержание сырого протеина, рассчитанное по белковому азоту. Количество белка в зерне рассчитано умножением содержания белкового азота в зерне на белковый коэффициент 5,85. Определение содержания критических и незаменимых аминокислот (лизин, треонин, валин, метеонин, изолейцин, лейцин, фенилаланин) проводилось на жидкостном хроматографе Agilent 1100;

в) статистическая обработка результатов исследований проведена по Б.А. Доспехову (1985). Для математической обработки экспериментального материала использован дисперсионный и корреляционный методы. Расчеты проводились с использованием стандартного программного обеспечения (Microsoft Excel 7.0) и

StatSoft Inc. (2001) STATISTICA Program;

г) для расчета экономической эффективности применения минеральных удобрений под ячмень использовали следующие нормативы: стоимость 1 т ячменя - 113 USD, затраты на уборку и доработку 1 тонны прибавки урожая - 17,4 USD, стоимость 1 тонны азота - 684 USD, P₂O₅ - 1436, К₂О - 34 USD. Затраты на создание различных уровней кислотности почвы при расчетах не учитывались.

Результаты исследований и их обсуждение. В результате проведения стационарных опытов с ячменем установлено, что внесение минеральных удобрений независимо от реакции почвенной среды и состава обменных катионов оказало существенное влияние на формирование урожая зерна. Максимальный урожай в опыте был сформирован в варианте с внесением N60Р60K180 на фоне pH(KCl) - рН 6,9 и содержанием обменных Ca - 715 и Mg - 184 мг/кг при их эквивалентном соотношении - 2,7. Прибавки урожая от внесения К60-120 на фоне N60Р60 были достоверны на всех созданных уровнях кислотности почвы и обеспеченности Са и Mg (табл. 1). Эффективность применения полного минерального удобрения возрастала с увеличением показателя pH. Прибавка урожая зерна на 1 кг д.в. N60Р60K60-180 в среднем за три года составила 5,8-7,0 кг. Окупаемость минеральных удобрений с увеличением дозы калия снижалась незначительно.

Применение полного минерального удобрения с низкой дозой калия N60Р60K60 было убыточным, рентабельность применения N60Р60K120 составила 3-10 % и N60Р60K180 - 20-30 % по сравнению с вариантами без внесения удобрений. на почвах с реакцией близкой к нейтральной (pH_(KCl) - 6,5-6,9) рентабельность внесения минеральных удобрений была выше, чем на почве с рн_KCl 5,5 и содержанием обменных Ca - 548 и Mg - 135 мг/кг.

Положительная роль известкования многогранна и не сводится только к росту урожая и улучшению свойств почвы. Имеется значительное количество экспериментов, свидетельствующих о заметном влиянии извести на химический состав и другие показатели качества растениеводческой продукции.

Основной механизм влияния извести на рост растений состоит в изменении ионного состава и концентраций элементов питания в почвенном растворе и поглощающем комплексе. В полевом опыте существенное увеличение содержания белкового азота по сравнению с контрольным вариантом отмечено в вариантах

подзолистый суглинистый почва ячмень

Таблица 1. Эффективность внесения минеральных удобрений под ячмень на дерново-подзолистой связносупесчаной почве

N60Р60K120-180 (табл. 2). Достоверных изменений в содержании фосфора калия и магния в зерне ячменя в зависимости от уровней минерального питания не отмечено. Максимальный сбор белка с единицы площади - 419 кг/га получен на фоне внесения N60Р60K180 при pH_(KCl) - рН 6,9 и содержании обменных Ca - 715 и Mg - 184 мг/кг при их эквивалентном соотношении - 2,7 (табл. 3).

Для повышения кормовой ценности зерна важно не только увеличивать содержание белка, но и улучшать его аминокислотный состав, то есть сбалансированность по аминокислотам. В белке зерна ячменя обнаружено 20 различных аминокислот, 8 из них для человека являются незаменимыми, так как не могут синтезироваться в его организме. К ним относятся лизин, треонин, метионин, триптофан, фенилаланин, валин, изолейцин и лейцин.

В наших полевых и лабораторных исследованиях существенное повышение содержания критических и незаменимых аминокислот в зерне ячменя наблюдалось при нейтрализации кислой почвы до уровня рН 6,9 и содержании обменных Ca 715 мг/кг, Mg 184 мг/кг и их соотношения 2,7 (табл. 4). Прирост аминокислот в зерне на известкованных фонах обеспечивался в большей степени за счет увеличения массы треонина, лейцина и фенилаланина.

Таблица 2. Влияние катионного состава дерново-подзолистой связносупесчаной почвы и доз минеральных удобрений под ячмень на химический состав зерна ячменя

Таблица 3. Влияние катионного состава дерново-подзолистой связносупесчаной почвы и доз минеральных удобрений на сбор сырого белка

Таблица 4. Влияние катионного состава дерново-подзолистой связносупесчаной почвы и доз минеральных удобрений на аминокислотный состав зерна ячменя

Выводы

1. В результате проведения стационарного опыта на дерново-подзолистой связносупесчаной почве с ячменем установлено, что максимальный урожай и сбор белка с единицы площади был сформирован в варианте с внесением N60Р60K180 на фоне pH_(KCl) - рН 6,9 и содержанием обменных Ca - 715 и Mg - 184 мг/кг при их эквивалентном соотношении - 2,7. Эффективность применения полного минерального удобрения возрастала с увеличением показателя pH. Окупаемость минеральных удобрений прибавкой зерна с увеличением дозы калия снижалась незначительно. на почвах с реакцией близкой к нейтральной (pH_(KCl) - 6,5-6,9) рентабельность внесения минеральных удобрений была выше, чем на почве с рн_KCl 5,5 и содержанием обменных Ca - 548 и Mg - 135 мг/кг.

2. Существенное повышение содержания критических и незаменимых аминокислот в зерне ячменя наблюдалось при нейтрализации кислой почвы до уровня рН 6,9 и содержании обменных Ca 715 мг/кг, Mg 184 мг/кг и их соотношения 2,7. Прирост аминокислот в зерне на известкованных фонах обеспечивался в большей степени за счет увеличения массы треонина, лейцина и фенилаланина.

Литература

1. Кедров-Зихман, О.К. Главные итоги изучения известкования почв и применение микроудобрений в Белоруссии / О.К. Кедров-Зихман // Сб. науч. тр. по известкованию кислых почв. - Минск, 1960. - С. 17-33.

2. Ринькис, Г.Я. Оптимизация минерального питания растений / Г.Я. Ринькис, В.Ф. Ноллендорф. - Рига: Зинатне, 1972. - 352 с.

3. Ринькис Г.Я. Сбалансированное питание растений макро- и микроэлементами / Г.Я. Ринькис, В. Ф. Ноллендорф. - Рига: Зинатне, 1982. - 304 с.

4. Клебанович, н.В. Известкование почв Беларуси / н.В. Клебанович, Г.В. Василюк. - Минск: Изд-во БГУ, 2003. - 322 с.

5. Детковская, Л.П. Действие известкования на качество зерна ячменя при различной обеспеченности почвы калием / Л.П. Детковская, н.н. Алексейчик, А.З. Денисова // Почвенные исследования и применение удобрений. - Минск: Ураджай, 1978. - Вып. 9. - С. 128-136.

6. Мяделец, П.С. Формирование величины и качества урожая основных зерновых культур в зависимости от различных уровней минерального питания на дерново-подзолистых легкосуглинистых почвах БССР: автореф. дис. …канд. с.-х. наук / П.С. Мяделец. - М., 1980. -18 с.

Размещено на Allbest.ru