Способы применения кремния и кобальта под лен-долгунец и дайкон

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Общая характеристика работы

Актуальность темы. Прядильные и овощные культуры занимают важное место в сельскохозяйственном производстве. Среди прядильных культур заслуживает особое внимание лен-долгунец, так как в настоящее время в России это единственная культура, которая может давать высококачественное волокно. Однако объемы производства льноволокна не удовлетворяют потребительский спрос. Овощные культуры - это важнейшие поставщики необходимых питательных веществ (витамины, сахара, углеводы, микроэлементы) для организма животных и человека. Отсюда вытекает одна из основных проблем, которой в последнее время уделяется особое внимание - повышение не только продуктивности, но и улучшение качества товарной продукции.

Кремний и кобальт являются биофильными элементами, участвующими в ряде физиологических и биохимических процессов и способствующими повышению урожая и качества растительной продукции. Между тем, в почве большая часть кремния находится в составе малорастворимых соединений недоступных растениям. Содержание подвижных соединений кремния в почве довольно низкое и не превышает 150-200 мг SiO2/кг почвы. По данным ВНИИА в Нечерноземной зоне преобладают области с недостатком кобальта.

Учитывая природно-ресурсный потенциал сельскохозяйственного производства и уровень современного обеспечения земледелия средствами химизации, целесообразно предусматривать использование кремния и кобальта, в первую очередь, в интенсивных или высокоинтенсивных технологиях, рассчитанных на получение планируемого урожая высокого качества, в том числе сбалансированного по элементному составу.

Поэтому несомненный практический интерес представляет научное обоснование высокоэффективных приемов использования кремния и кобальта для повышения урожая сельскохозяйственных культур и его качества.

Цель и задачи исследований. Целью наших исследований являлось изучение способов применения кремния и кобальта под лен-долгунец и дайкон и сравнительная оценка их влияния на повышение продуктивности и качества льна-долгунца и дайкона. В процессе выполнения работы основное внимание было уделено решению следующих задач:

1. Изучить способы применения кремния и кобальта, позволяющие повысить продуктивность льна-долгунца и дайкона.

2. Оценить влияние различных способов применения кремния и кобальта на качество льна-долгунца и дайкона.

3. Установить уровни аккумуляции кремния и кобальта в растениях при различных способах их использования.

4. Оценить влияние кремния и кобальта на содержание основных элементов питания в растениях.

Научная новизна. Впервые установлено, что оптимальная концентрация растворов кремнийсодержащих удобрений (силиката натрия и ТЭСа) для предпосевной обработки семян льна-долгунца и дайкона составляет 0,3 %. Эффективность внесения кремния в почву зависит от уровня фосфорного питания растений. С увеличением дозы фосфорного удобрения эффективность кремниевого удобрения снижается.

В результате исследований было установлено, что применение кремниевого и кобальтового удобрений положительно влияло на продуктивность культур (дайкона до 15 %, льна-долгунца - до 17 %) и качество продукции. Применение кремниевого и кобальтового удобрений снижает содержание нитратов в корнеплодах дайкона до 30 %, способствует накоплению аскорбиновой кислоты до 5 % и сахаров до 7 %. Внесение кремниевого и кобальтового удобрений путем предпосевной обработки семян, а так же кремниевого удобрения в почву, увеличивает урожай семян льна-долгунца на 12 %, льноволокна до 8 %, а его номер повышает на одну единицу. Наиболее эффективным способом применения кремниевого и кобальтового удобрений является предпосевная обработка семян, особенно при совместном их использовании.

Внесение кремния в почву в дозе 400 л/га увеличивает содержание этого элемента в растениях на 30 %. Предпосевная обработка семян и некорневая подкормка растений кобальтом увеличивает содержание этого элемента в два раза.

Практическая значимость работы. Полученные результаты позволяют рекомендовать для производства применение кремниевых и кобальтовых удобрений с целью повышения продуктивности льна-долгунца и дайкона, а также качества продукции. Кремнийсодержащие и кобальтовые удобрения прошли испытания в ЗАО «Станица Святово» (Ярославская область Переславский район).

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на секции ученного совета ВНИИА им. Д. Н. Прянишникова и на международных конференциях: Silicon in Food, Agriculture and Environment (Пущино, 2004), 39-й Международной научной конференции «Агроэкологическая эффективность применения средств химизации в современных технологиях возделывания сельскохозяйственных культур» (Москва, 2004), Международной научно-практической конференции «Вступление России в ВТО. Повышение экономической эффективности льно-перерабатывающего комплекса» (Вологда, 2006).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 работ, в том числе одна статья в журнале, утвержденном ВАКом.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 134 страницах, состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы (224 наименований, в том числе 71 иностранных авторов), содержит 40 таблиц и 4 рисунка.

Положения, выносимые на защиту.

1. Сравнительная оценка способов применения кремниевых и кобальтовых удобрений, позволяющих повышать продуктивность и качество льна-долгунца и дайкона.

2. Эффективность совместного применения кремниевых и кобальтовых удобрений под лен-долгунец и дайкон.

3. Уровни аккумуляции кремния и кобальта в растениях льна-долгунца и дайкона.

2. Условия и методика проведения исследований

Объектами исследования в опытах 2002-2005 гг. служили растения льна-долгунца (сорт Алексим) и дайкона (сорт Белый клык). Сорт льна-долгунца Алексим включён в Государственный реестр селекционных достижений по Северо-Западному и Центральному регионам с 1993 года.

Сорт дайкона Белый клык рекомендован для выращивания на дерново-подзолистых и серых лесных почвах, отличается повышенной жаростойкостью и устойчивостью к болезням.

В опытах изучали действие двух форм кремнийсодержащих удобрений: силиката натрия и тэтраэтоксисилана. Силикат натрия ((Na2O)•3SiО2) - студнеобразная легко гидролизуемая масса. Содержание кремния в силикате натрия составляет 38 %. Силикат натрия производится в промышленных масштабах и широко применяется в современных строительных технологиях. В сельскохозяйственном производстве это соединение успешно применяют на ряде полевых культур, в частности на кукурузе, столовой и сахарной свекле, винограде. Тетраэтоксисилан (ТЭС), - мономерный этиловый эфир кремниевой кислоты Si(С2Н5О)4 с содержанием кремния 68 %.

Полевые опыты с льном-долгунцом проводились в ОАО «Станица Святово» Переславском районе Ярославской области на серой лесной среднесуглинистой почве, агрохимическая характеристика которой представлена в таблице 1.

Опыты с дайконом проводились в совхозе «Фатейково» Темкинского района Смоленской области. Делянки размещались на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве, агрохимическая характеристика которой приведена в таблице 1.

В полевых опытах были изучены различные способы применения кобальта и кремния. Кремний применяли путем внесения в почву, предпосевной обработки семян и некорневой подкормки вегетирующих растений льна-долгунца и дайкона. Кобальт применяли путем предпосевной обработки семян и некорневой подкормки. Повторность опытов четырехкратная. Схемы опытов представлены в таблицах.

Таблица 1 Агрохимическая характеристика почв

Год	рНKCl	Нг	S	Гумус, %	Р2О5	К2О	Со	Si
		мг . экв/100 г		подвижные формы, мг/кг почвы
серая лесная среднесуглинистая почва
2003	5,3	3,7	25	2,2	57	91	0,7	62
2004	5,5	3,6	22	2,6	42	82	1,0	55
2005	5,0	3,3	28	2,0	64	107	0,8	78
дерново-подзолистая среднесуглинистая почва
2002	4,7	3,2	2,8	1,8	30	70	0,5	75
2003	4,3	4,6	2,5	2,2	21	74	0,4	84
2004	4,5	2,9	4,2	2,3	32	70	0,7	90
2005	4,6	4,4	1,6	2,3	29	80	0,5	69

Учетная площадь делянок на опыте с льном-долгунцом составляла 28м2. Повторность опыта четырехкратная. Дозы минеральных удобрений под лен соответствовали рекомендациям для данной климатической зоны с учетом агрохимической характеристики почвы. В качестве удобрений вносили N40 - селитра аммиачная; P70 - суперфосфат простой; K80 - калий хлористый, В1,5 - борная кислота. Агротехника культуры соответствовала общепринятой для Нечерноземной зоны Ярославской области.

Предпосевную обработку семян проводили с использованием 0,01 % раствора сульфата кобальта, а некорневую подкормку - 0,1 % раствором сульфата кобальта. Такие дозы были взяты на основании литературных данных и опытов, проведенных ранее на кафедре агрономической и биологической химии МСХА (Ягодин Б. А., 1970, 1989).

Силикат натрия вносился в поверхностный слой почвы (7 см) и заделывался культиватором фирмы GOLDONI Bravo 3,75. Некорневые подкормки кремнийсодержащими удобрениями и кобальтом проводили в фазу елочки льна. Расход рабочего раствора составлял 250 л/га.

Климатические условия в годы исследования в целом были благоприятными для выращивания льна-долгунца.

Площадь одной делянки в полевом опыте с дайконом составляла 6м2. Повторность опыта четырехкратная. В качестве фона вносили следующие удобрения N40 - селитра аммиачная; P40 - суперфосфат простой; K90 - калий хлористый, Na - 200 мг, Mg - 200 мг в рядки. В 10 - 12 вариантах доза фосфорного удобрения была увеличена на 50 %, в схеме обозначено как Р20 (всего - Р60).

Определение агрохимических показателей почвы проводили по ГОСТам: гумус - ГОСТ 26213-91, рНKCl - ГОСТ 26483-85, обменная кислотность - 26484-85, гидролитическая кислотность - ГОСТ 26212-91, фосфор и калий - ГОСТ 26207-91, кобальт - ГОСТ Р50683-94.

Результаты опытной и аналитической работы обрабатывали статистически с использованием программы ПК STRAZ. Метод статистической обработки: однофакторный дисперсионный анализ.

3. Результаты исследований

Лабораторные опыты

Для определения оптимальной концентрации кремнийсодержащих удобрений для предпосевной обработки семян силикатом натрия и ТЭСом были проведены серии лабораторные опытов с диапазоном концентрации от 0 % до 5 %. Эти опыты были поставлены в соответствии с общепринятым методом проращивания семян в рулонах (ГОСТ 12038-84). В этих опытах определяли всхожесть, анализировали длину надземной части проростков дайкона, корней, соотношение корней к надземной части.

В результате лабораторных опытов было установлено, что оптимальна концентрация кремнийсодержащих соединений для предпосевной обработки семян дайкона и льна-долгунца составила 0,3 %. При использовании силиката натрия с концентрацией раствора 0,6 % всхожесть, длина корней и надземной части проростков резко снижалась. Это можно объяснить склеивающим эффектом данного соединения, на преодоление которого с повышением концентрации у семян не хватает энергии прорастания.

4. Влияние силиката натрия внесенного в почву на урожай корнеплодов дайкона и его качество

Результаты полевых опытов 2002-2005 гг. показали, что внесение силиката натрия в почву в дозе 400 л/га при дозах фосфора Р40 и Р60 повышало урожай и качество дайкона (табл. 2). При этом прибавка урожая корнеплодов по годам на варианте с дозой фосфора Р40 составила в среднем 26 ц/га и на варианте с дозой фосфора Р60 - 14 ц/га.

Таким образом, установлено снижение эффективности действия силиката натрия при повышении уровня фосфатного питания в посевах дайкона.

Применение силиката натрия в дозе 200 л/га как в опыте с Р40, так и в опыте с Р60 в целом не приводило к достоверному увеличению урожайности корнеплодов дайкона. Нельзя не отметить, что кремний, внесенный в почву, независимо от дозы и от уровня фосфатного питания, на протяжении всех лет эксперимента не проявил отрицательного угнетающего действия на растения опытной культуры.

В опытах с предпосевной обработкой семян, максимальная урожайность была получена на варианте с совместным применением кобальта и силиката натрия. Прибавка урожайности корнеплодов по сравнению с контролем составила в среднем 37 ц/га за два года исследования.

Раздельное применение сульфата кобальта и силиката натрия, так же увеличивало урожайность корнеплодов. На варианте с предпосевной обработкой семян кобальтом прибавка урожайности составила 21 ц/га, а на варианте с силикатом натрия 14 ц/га.

Использование сульфата кобальта для некорневой подкормки увеличивало урожайность корнеплодов дайкона в среднем на 13 ц/га. Применение силиката натрия для некорневой подкормки не приводило к достоверному увеличению урожайности дайкона на протяжении четырех лет исследований.

Таблица 2 Влияние кремния и кобальта на урожай дайкона, содержание нитратов и аскорбиновой кислоты (среднее за 4 года)

№№	Вариант	Урожай	Прибавка	Нитраты	Аскорбино-вая кислота
		ц/га
			мг/100 г сырого вещества
Внесение в почву
1	Фон 1	269	-	143,1	14,0
2	Фон 1 + Si (200 л/га)	278	9	138,9	14,5
3	Фон 1 + Si (400 л/га)	295	26	121,1	15,7
НСР0,05	13		88	1,1
Внесение в почву
1	Фон 2	296	-	130,4	14,8
2	Фон 2 + Si (200 л/га)	299	3	127,8	15,2
3	Фон 2 + Si (400 л/га)	310	14	116,1	15,9
НСР0,05	11		87	1,2
Предпосевная обработка семян
1	Фон 1	272	-	136,9	15,6
2	Фон 1 + Со (0,01 %)	293	25	101,1	17,4
3	Фон 1 + Si (0,3 %)	286	14	96,4	16,8
4	Фон 1 + Со (0,01 %) + Si (0,3 %)	338	37	83,1	19,6
НСР0,05	12		94	0,9
Некорневая подкормка
1	Фон 1	268	-	135,3	14,6
2	Фон 1 + Со (0,1 %)	281	13	121,7	16,6
3	Фон 1 + Si (1 %)	273	9	131,3	14,9
4	Фон 1 + Со (0,1 %) + Si (1 %)	324	24	125,0	19,1
НСР0,05	11		84	1,2

Фон 1 - N40P40K90 Na200 мгMg200 мг; Фон 2 - N40P60K90Na200 мгMg200 мг

В опытах с некорневой подкормкой, наибольшая урожайность была получена на варианте, где проводили совместную некорневую подкормку растений дайкона сульфатом кобальта и силикатом натрия. Прибавка урожая составила за два года исследований в среднем 24 ц/га.

Таким образом, в результате проведенных опытов установлено, что совместное применение силиката натрия и кобальта для предпосевной обработки семян дайкона является наиболее эффективным приемом использования изучаемых удобрений по сравнению с внесением их в почву и при некорневой подкормке.

Внесение силиката натрия в дозе 200 л/га не привело к достоверным изменениям содержания нитратов на протяжении всех лет исследований (табл. 2). Увеличение дозы силиката натрия до 400 л/га в опыте, значительно снижало содержание нитратного азота в корнеплодах дайкона.

Предпосевная обработка семян дайкона сульфатом кобальта и силикатом натрия снижало содержание нитратов в товарной продукции (табл. 2). Силикат натрия снижал содержание нитратов в корнеплодах значительнее, чем кобальт. Максимальное снижение нитратов отмечалось на варианте, где применяли сульфат кобальта в комплексе с силикатом натрия.

Применение силиката натрия и кобальта для некорневой подкормки растений в целом не влияло на изменение содержания нитратов в корнеплодах. При совместном их применении этот показатель достоверно снижался.

Внесение силиката натрия в почву в дозе 200 л/га в опытах не приводило к достоверному изменению содержания аскорбиновой кислоты в корнеплодах дайкона на протяжении четырех лет исследований. Внесение силиката натрия в дозе 400 л/га приводило к накоплению аскорбиновой кислоты в среднем на 9,7 % по сравнению с фоном.

Раздельное применение кобальта и кремния для предпосевной обработки семян дайкона, так же приводило к накоплению аскорбиновой кислоты в корнеплодах. Обработка семян сульфатом кобальта увеличивала в среднем за четыре года содержание аскорбиновой кислоты по сравнению с фоном на 11,5 %, обработка семян силикатом натрия на 7,6 % (табл. 2).

Наибольшее содержание аскорбиновой кислоты в корнеплодах отмечалось при совместном применении сульфата кобальта и силиката натрия.

Использование силиката натрия для некорневой подкормки достоверно не изменяло содержание аскорбиновой кислоты в течение всех лет исследований. Некорневая подкормка сульфатом кобальта увеличивала этот показатель на 13,7 % по сравнению с фоном. Применение сульфата кобальта совместно с силикатом натрия для некорневой подкормки растений дайкона так же приводило к наибольшему накоплению аскорбиновой кислоты в корнеплодах. Этот показатель увеличился до 19,1 мг/100 г.

Внесение силиката натрия в почву в дозе 400 л/га и фосфора Р40 способствовало накоплению клетчатки в корнеплодах дайкона (табл. 3). При увеличении дозы фосфорного удобрения до 60 кг/га на протяжении четырех лет изменение содержание клетчатки не отмечалось как на варианте с дозой силиката натрия 200 л/га, так и с дозой 400 л/га.

Предпосевная обработка семян и некорневая подкормка сульфатом кобальта и силикатом натрия и при их совместном применении не повлияла на содержание клетчатки в корнеплодах дайкона.

Стоит отметить, что ни в одном варианте опытов содержание клетчатки не превышало 2,5 % на сырую массу. Этот факт свидетельствует об отсутствии возможного отрицательного действия изучаемых элементов на вкусовые и потребительские качества товарной продукции.

Содержание сахаров в корнеплодах является одним из главных показателей качества продукции. В целом внесение силиката натрия в почву при дозе Р40 увеличивало содержание сахаров в корнеплодах дайкона. Наибольшее накопление сахаров отмечалось на варианте с дозой силиката натрия 400 л/га. В среднем в этом варианте содержание сахаров увеличилось на 0,76 % от сырого вещества корнеплодов, а в варианте с дозой 200 л/га - на 0,23 %. Таким образом, можно отметить закономерное увеличение содержания сахаров с повышением дозы кремнийсодержащего удобрения.

Напротив, при увеличении дозы фосфорного удобрения до 60 кг/га увеличение содержания сахаров в корнеплодах по отношению к фону не отмечалось.

Таблица 3 Влияние кремния и кобальта на содержание клетчатки, сахаров и сухого вещества в корнеплодах дайкона (среднее за 4 года)

Вариант	Клет-чатка	Сахара	Сухое в-во, %	Si, % от сухого в-ва	Co, мг/кг
	% от сырого в-ва
Внесение в почву 1
1	Фон 1	1,51	7,36	16,4	0,10	0,144
2	Фон 1+ Si (200 л/га)	1,57	7,59	16,6	0,15	0,145
3	Фон 1+ Si (400 л/га)	1,69	8,12	17,5	0,22	0,144
НСР0,05	0,15	0,26	0,6	0,04	0,011
Внесение в почву 2
1	Фон 2	1,58	7,68	17,4	0,10	0,140
2	Фон 2 + Si (200 л/га)	1,62	7,72	17,6	0,13	0,143
3	Фон 2 + Si (400 л/га)	1,70	7,79	17,7	0,19	0,143
НСР0,05	0,20	0,23	0,7	0,06	0,007
Предпосевная обработка семян
1	Фон 1	1,59	7,36	16,5	0,10	0,138
2	Фон 1 + Со (0,01 %)	1,62	8,06	17,8	0,09	0,197
3	Фон 1 + Si (0,3 %)	1,66	7,92	17,1	0,12	0,142
4	Фон 1 + Со (0,01 %) + Si (0,3 %)	1,63	7,57	17,5	0,11	0,224
НСР0,05	0,16	0,20	0,6	0,03	0,014
Некорневая обработка
1	Фон 1	1,58	7,33	16,6	0,13	0,142
2	Фон 1 + Со (0,1 %)	1,64	7,65	17,0	0,10	0,174
3	Фон 1 + Si (1 %)	1,63	7,40	16,5	0,11	0,138
4	Фон 1 + Со (0,1 %) + Si (1 %)	1,51	7,00	16,6	0,13	0,208
НСР0,05	0,15	0,20	0,6	0,05	0,012

Фон 1 - N40P40K90 Na200 мгMg200 мг; Фон 2 - N40P60K90Na200 мгMg200 мг

Предпосевная обработка семян сульфатом кобальта и силикатом натрия достоверно увеличивала содержание сахаров в среднем на 0,83 и 0,66 % соответственно (табл. 3). Однако наибольшее накопление сахаров в корнеплодах отмечалось при совместной предпосевной обработке семян дайкона силикатом натрия и сульфатом кобальта. В этом варианте содержание сахара повысилось на 1,05 %.

Некорневая подкормка силикатом натрия растений дайкона не приводила к достоверным изменениям по содержанию сахара в корнеплодах на протяжении всех лет исследований. Использование для некорневой обработки сульфата кобальта способствовало к накоплению сахаров (в среднем за четыре года их содержание увеличилось на 0,26 %). Совместная некорневая подкормка дайкона силикатом натрия и сульфатом кобальта увеличивала содержание сахара в корнеплодах на 0,43 %.

Сухое вещество включает в себя органические (углеводы, белки, витамины, сахара и т.д.) и минеральные соединения. Поэтому при выращивании высокого урожая сельскохозяйственных культур необходимо получить как можно больше сухих веществ с единицы площади.

Внесение силиката натрия в почву в дозе 200 л/га не влияло на содержание сухого вещества в корнеплодах дайкона. Этот показатель оставался на уровне контроля на протяжении всех лет исследования.

Внесение силиката натрия в дозе 400 л/га при дозе Р40 достоверно приводило к накоплению сухого вещества в корнеплодах (в среднем за четыре года на 1,1 %). Однако, при увеличении дозы фосфора до Р60 содержание сухого вещества в корнеплодах существенно не изменилось.

Предпосевная обработка семян сульфатом кобальта повышала содержание сухого вещества в корнеплодах дайкона в среднем на 1,3 % за четыре года исследований. Некорневая обработка силикатом натрия не приводила к достоверному накоплению сухого вещества.

Положительное влияние кремния на синтез сухого вещества, по нашему мнению, проявляется опосредованно, через его несомненное эффективное влияние на энергетический, углеводный и водный обмен растения (вариант с предпосевной обработкой семян).

В научной литературе имеются сведения о влияние кремния на содержание азота, фосфора и калия в растениях (Воронков М.Г., Зелчан Г. И., Лукевиц Э. Л., 1978, Шеуджен А. Х., 2003, Самсонова Н. Е., 2005) . Однако в наших исследованиях не отмечалось существенного изменения в содержании азота и калия в корнеплодах дайкона по сравнению с фоном при всех способах применения кремния и кобальта.

Предпосевная обработка семян дайкона, некорневая подкормка кремнием и кобальтом не приводили к изменению содержания фосфора в корнеплодах. При внесении силиката натрия в почву при дозе 200 и 400 л/га содержание фосфора в корнеплодах повышалось.

Внесение силиката натрия в почву повышало содержание кремния в корнеплодах дайкона при дозе 400 л/га как с дозой фосфора Р40, так и с дозой фосфора Р60. В остальных вариантах этот показатель существенно не изменялся. кобальтовый удобрение лен дайкон

При предпосевной обработке семян и некорневой подкормке раствором сульфата кобальта, содержание этого элемента в корнеплодах резко увеличивалось. Особенно значительное увеличение поступления кобальта в корнеплоды отмечается на вариантах с совместным применением сульфата кобальта и силиката натрия. Это можно объяснить эффектом закрепления кобальта силикатом на поверхности семян и листьев, что обеспечивает лучшее его использование.

На всех вариантах опыта содержание кобальта в корнеплодах находилось ниже предельно допустимых значений.

5. Влияние кремния и кобальта на урожай и качество льна-долгунца

Внесение силиката натрия в дозе 400 л/га, как на фоне с фосфорным удобрением, так и без него, увеличивало урожай соломки на протяжении трех лет исследований. Дозы силиката натрия 100 и 200 л/га не оказывали влияние на величину урожая соломки (табл. 4).

Необходимо отметить, что при исключении фосфора из основного удобрения урожай соломки резко падал, а действие кремния было низким по сравнению с опытом, где силикат натрия вносили совместно с фосфором. Так прибавка в среднем за три года при совместном внесении кремния с фосфором составила 13 ц/га, а без фосфора 3,9 ц/га, что почти в два раза ниже.

Таблица 4 Влияние кремния и кобальта на урожай соломки и семян (среднее за 3 года)

	Вариант	Соломка	Прибавка	Семена	Прибавка
		ц/га
Внесение в почву без фосфора
1	Фон 1	33,8	-	4,5	-
2	Фон 1 + Si (200 л/га)	35,0	1,1	4,6	0,1
3	Фон 1 + Si (400 л/га)	37,8	3,9	4,8	0,3
НСР0,05	3,1		0,5
Внесение в почву
1	Фон 2	62,5	-	8,0	-
2	Фон 2 + Si (100 л/га)	64,0	1,5	8,1	0,1
3	Фон 2 + Si (200 л/га)	70,2	7,6	8,3	0,3
4	Фон 2 + Si (400 л/га)	75,5	13,0	8,5	0,5
НСР0,05	8,4		0,5
Предпосевная обработка семян
1	Фон 2 + дист. вода	60,2	-	7,9	-
2	Фон 2 + Si (0,3 %)	69,5	9,2	8,9	1,0
3	Фон 2 + ТЭС (0,3 %)	66,1	5,8	8,8	0,9
4	Фон 2 + Co (0,01 %)	67,4	7,1	8,8	0,9
5	Фон 2 + Со (0,01 %) + Si (0,3 %)	70,4	8,6	10,0	2,1
НСР0,05	4,6		0,5
Некорневая подкормка растений
1	Фон 2 + вода	60,1	-	7,7	-
2	Фон 2 + Si (1 %)	61,0	0,9	7,8	0,1
3	Фон 2 + ТЭС (0,4 %)	60,8	0,7	7,6	- 0,1
4	Фон 2 + Co (0,1 %)	63,2	3,1	8,5	0,8
5	Фон 2+ Со (0,1 %) + Si (1 %)	65,8	5,0	8,7	1,0
НСР0,05	3,6		0,5

Фон 1 - N40K80B1,5; Фон 2 - N40P70K80B1,5

Таким образом, можно сделать вывод, что кремний, внесенный в почву, независимо от дозы, при исключении фосфора из основного удобрения, не компенсировал отсутствие фосфорного питания опытной культуры. Имеющиеся в литературе сведения о возможной способности кремния частично заменить фосфор в питании растений в наших исследованиях не нашли подтверждения.

Предпосевная обработка семян силикатом натрия и сульфатом кобальта, а также их совместное применение, повышало урожай соломки льна-долгунца. Наиболее эффективным по действию для предпосевной обработки семян оказался силикат натрия, а так же совместное его применение с кобальтом. В среднем за три года опытов прибавка от силиката натрия составила 9,2 ц/га, а от совместного применения кобальта и кремния - 10,2 ц/га. Применение тэтраэтоксисилана по сравнению с силикатом натрия было менее эффективным.

Раздельное применение кремниевых удобрений и сульфата кобальта для некорневой подкормки не приводило к достоверным изменениям величины урожая. При совместном использовании силиката натрия и сульфата кобальта отмечалась достоверная прибавка урожая соломки, которая составила 5 ц/га.

Таким образом, можно сделать заключение, что технологический прием предпосевной обработки семян лучше других приемов повлиял на урожай соломки льна-долгунца. Наиболее эффективным оказалось применение силиката натрия и его совместное использование с кобальтом.

Повышение дозы силиката натрия увеличивает урожай, однако исключение фосфора из минерального питания не может компенсироваться кремнием, что опровергает многочисленные высказывания о значительной взаимозаменяемости фосфора кремнием в растениях.

Как видно из таблицы 4, внесение силиката натрия в почву существенно не влияло на урожай семян льна-долгунца.

Предпосевная обработка семян кремниевыми удобрениями и сульфатом кобальта увеличивала урожай семян на протяжении трех лет исследований (табл. 4). Наибольший эффект на урожай семян оказала совместная обработка семян кремнием и кобальтом, которая повышала урожай семян в среднем на 2 ц/га. Применение силиката натрия и ТЭС оказывало одинаковое влияние на урожай семян (1,0 ц/га и 0,9 ц/га соответственно). От применения кобальта для предпосевной обработки средняя прибавка урожая семян льна составила 0,9 ц/га.

При некорневой обработке семян наибольшая прибавка урожая семян была получена на варианте с применением 0,1 % раствора сульфата кобальта (0,8 ц/га). Однако стоит отметить, что и на варианте, где совместно растения льна-долгунца обрабатывали кобальтом и кремнием, прибавка урожая семян была статистически достоверной. Применение силиката натрия и ТЭСа не влияло на урожай семян.

Учитывая, что кремний предает растениям механическую прочность, укрепляет стенки эпидермальных клеток и предотвращает полегание, особое внимание в наших исследованиях уделено оценке влияния его на выход льноволокна.

Внесение силиката натрия в почву в дозе 400 л/га увеличивало общий выход волокна как по фону с внесением фосфора, так и по фону с исключением фосфорного удобрения (табл. 5).

Предпосевная обработка семян льна-долгунца силикатом натрия и ТЭС приводила к увеличению урожая волокна. Так, в вариантах с использованием силиката натрия прибавка составила 1,4 ц/га, в варианте с ТЭС 1,0 ц/га. Тем не менее, наибольший выход волокна отмечался на варианте при одновременном применении силиката натрия и сульфата кобальта для предпосевной обработки семян, где прибавка выхода волокна составила 1,6 ц/га. Применение предпосевной обработки семян сульфатом кобальта не повлияло на урожай общего волокна льна-долгунца (табл. 5).

В опыте с некорневой подкормкой достоверное повышение выхода волокна наблюдалось только на варианте при совместном использовании силиката натрия и сульфата кобальта.

Главным показателем в оценке продуктивности льна-долгунца является содержание в растениях длинного волокна.

В таблице 5 показано, что внесение силиката натрия в почву в дозах 200 л/га и 400 л/га на фоне с фосфором увеличивало содержание длинного волокна, а при исключении фосфора действовала только доза - 400 л/га. Урожай длинного волокна в варианте с совместным внесением силиката натрия в дозе 400 л/га и Р40 составил 9,8 ц/га, а в варианте без фосфора 5,6 ц/га. Такие данные еще раз показывают о незаменимости фосфора в питании растений.

Таблица 5 Влияние кремния и кобальта на урожай волокна и его номер

Вариант	Урожай волокна, ц/га	Средний номер волокна
	длинное и короткое	прибав-ка	длин-ное	прибав-ка
Внесение в почву без фосфора
1	Фон 1	8,9	-	4,4	-	8,8
2	Фон 1 + Si (200 л/га)	9,0	0,1	5,2	0,8	8,9
3	Фон 1 + Si (400 л/га)	9,8	0,9	5,6	1,1	9,3
НСР0,05	0,4		0,6		0,4
Внесение в почву
1	Фон 2	12,6	-	8,2	-	12,7
2	Фон 2 + Si (100 л/га)	12,6	0	8,5	0,3	12,7
3	Фон 2 + Si (200 л/га)	13,1	0,5	8,8	0,6	13,1
4	Фон 2 + Si (400 л/га)	13,9	1,3	9,8	1,6	13,7
НСР0,05	0,6		0,6		0,5
Предпосевная обработка семян
1	Фон 2 + дист. вода	12,7	-	7,9	-	12,8
2	Фон 2 + Si (0,3 %)	14,1	1,4	8,9	1,0	13,5
3	Фон 2 + ТЭС (0,3 %)	13,7	1,0	8,5	0,6	13,3
4	Фон 2 + Co (0,01 %)	13,2	0,5	8,6	0,7	13,3
5	Фон 2 + Со (0,01 %) + Si (0,3 %)	14,3	1,6	9,8	1,9	14,0
НСР0,05	0,6		0,5		0,4
Некорневая подкормка растений
1	Фон 2 + вода	12,4	-	7,7	-	12,9
2	Фон 2 + Si (1 %)	12,5	0,1	7,9	0,2	13,0
3	Фон 2 + ТЭС (0,4 %)	12,8	0,4	7,8	0,1	12,8
4	Фон 2 + Co (0,1 %)	12,8	0,4	8,0	0,3	13,0
5	Фон 2+ Со (0,1 %) + Si (1 %)	13,6	1,2	8,7	1,0	13,5
НСР0,05	0,6		0,6		0,3

Фон 1 - N40K80B1,5; Фон 2 - N40P70K80B1,5

Таким образом, можно говорить о четкой закономерности, что с увеличением дозы кремния, вносимого в почву, увеличивается урожай длинного волокна, однако исключение фосфора из минерального питания резко сказывается на величине этого показателя.

Предпосевная обработка семян кремнийсодержащими удобрениями также приводила к увеличению выхода длинного волокна. При обработке семян сульфатом кобальта выход длинного волокна в среднем увеличивался на 0,7 ц/га. Однако самая высокая прибавка выхода длинного волокна отмечалась при совместном применении кобальта и кремния для предпосевной обработки семян - 1,9 ц/га.

При некорневой подкормке растений положительный результат был получен на варианте с одновременным применением сульфата кобальта и силиката. Прибавка урожая длинного волокна при этом составила в среднем 1 ц/га.

Наиболее важный показатель качества волокна - это его номер. Как показали исследования, номер волокна увеличивался на вариантах, где силикат натрия вносили в почву в дозе 400 л/га (табл. 5). Стоит отметить, что в опыте с совместным внесением кремния с фосфором номер волокна увеличился на 1 единицу, а в опыте без фосфора на 0,5.

Предпосевная обработка семян кремнийсодержащими соединениями и сульфатом кобальта в целом положительно влияла на этот показатель. Максимальное повышение номера волокна отмечалось в варианте с совместной обработкой семян кремнием и кобальтом. Так же высокий результат был получен и на варианте с предпосевной обработкой семян силикатом натрия.

При некорневой подкормке номер волокна также увеличился на варианте, где растения обрабатывались одновременно силикатом натрия и сульфатом кобальта.

Внесение силиката натрия в почву не влияло достоверно на содержание азота и калия в соломе льна-долгунца. Однако стоит отметить, что применение силиката натрия в дозе 400 л/га увеличило содержание фосфора в растения льна.

Применение предпосевной обработки семян и некорневой подкормки растений льна-долгунца кремнием и кобальтом не влияло на содержание основных питательных элементов в растениях.

Внесение силиката натрия в дозах 200-400 л/га увеличивал поступление кремния в растения льна-долгунца. Применение кремния не влияло на содержание кобальта в растениях.

Применение для предпосевной обработки семян и некорневой подкормки растений льна-долгунца кремнийсодержащих соединений не влияло на содержание кремния и кобальта в растениях.

Применение кобальта увеличивало его содержание почти в два раза, однако его содержание находилось в пределах допустимых норм.

Выводы

1. В условиях оптимального питания растений применение кремниевого и кобальтового удобрений положительно влияет на продуктивность культур, что обеспечивает повышение урожая дайкона и льна-долгунца и его качество.

2. Наиболее эффективным способом применения кремниевого и кобальтового удобрений является предпосевная обработка семян, особенно при совместном использовании этих элементов. Предпосевная обработка семян кремнием увеличивает урожай корнеплодов дайкона на 5,2 %, урожай соломки льна-долгунца на 15 %. Предпосевная обработка семян кобальтом повышает урожай корнеплодов дайкона на 7,7 %, а соломки льна-долгунца на 12 %. Совместное применение кремниевого и кобальтового удобрений для предпосевной обработки семян увеличивает урожай корнеплодов на 15 %, а соломки на 17 %.

3. Внесение кремниевого удобрения в почву в дозе 400 л/га повышает урожай корнеплодов на 9,7 %, а урожай соломки льна-долгунца на 14 %. Эффективность действия кремния вносимого в почву в дозе 400 л/га зависит от уровня фосфорного питания растений. С увеличением дозы фосфорного удобрения с 40кг д.в./га до 60кг д.в./га эффективность кремниевого удобрения снижается.

4. Применение кремния и кобальта значительно влияет на качество корнеплодов дайкона, особенно при совместном использовании этих удобрений для предпосевной обработки семян. Так в этом варианте, содержание нитратов в корнеплодах снижается до 30 %, содержание аскорбиновой кислоты увеличивается на 19,2 %, а сахаров на 7 %. Внесение кремния в почву в дозе 400 л/га снижает содержание нитратов на 15 %, повышает содержание аскорбиновой кислоты на 12 % и сахаров на 10 %. Совместное применение кремния и кобальта снижало содержание нитратов в корнеплодах дайкона на 17 %, повышало содержание аскорбиновой кислоты на 21 %.

5. Раздельное применение кремния и кобальта для некорневой обработки растений дайкона не приводило к достоверному увеличению урожая и изменению качества товарной продукции. Совместное применение кремния и кобальта повышает продуктивность дайкона на 12 %, снижает содержание нитратов и повышает содержание аскорбиновой кислоты на 18 %.

6. Внесение кремниевого удобрения в почву увеличивало содержание фосфора в растениях дайкона и льна-долгунца, содержание азота и калия не изменялось. Кобальт не оказывал значительного влияние на содержание азота, фосфора и калия в растениях. При применении кобальта различными способами, повышалось его содержание в растениях, но не превышало ПДК.

7. Применение кремния для внесения в почву, предпосевной обработки семян, а также кобальта для предпосевной обработки семян и некорневой подкормки увеличивает урожай семян льна-долгунца, однако наибольший результат достигается при совместном их использовании. Так, при предпосевной обработке семян кремнием и кобальтом урожай семян повысился на 18 %, при некорневой подкормки на 13 %.

8. Внесение кремния в почву в дозе 400 л/га повышает содержание длинного волокна на 18 %. При предпосевной обработке семян и некорневой подкормке лучший показатель отмечается на варианте совместного использования кремния с кобальтом. Так, при предпосевной обработке семян урожай длинного волокна повысился на 24 %, а при некорневой подкормки на 13 %.

9. Применение кремниевого и кобальтового удобрений повышало качество волокна. Внесение кремния в почву в дозе 400 л/га и предпосевная обработка семян кремнием и кобальтом увеличивало номер волокна на одну единицу. Лучший показатель достигается при совместном использовании кремния и кобальта для предпосевной обработки семян.

Список опубликованных работ по теме диссертации

1. Янишевская О. Л., Дорожкина Л. А., Довгун В. Б. Использование кремния, марганца и хрома при выращивании дайкона // Гавриш. - 2001. - № 4. - С. 13- 16

2. Довгун В. Б., Янишевская О. Л. Влияние кремния на урожай и некоторые показатели качества дайкона. Бюлл. ВИУА «Агрохимические аспекты повышения продуктивности сельскохозяйственных культур» (Материалы 36-й Международной научной конференции), 2002. - № 116. - С. 216-219.

3. Янишевская О. Л., Довгун В. Б. Влияние марганца, хрома и кремния на урожай мангольда и некоторые показатели качества // Гавриш. - 2002. - № 5. - С. 9-12.

4. Довгун В. Б., Янишевская О. Л. Влияние кремнийсодержащих веществ на химический состав льна-долгунца. Бюлл. ВНИИА, «Применение средств химизации - основа повышения продуктивности сельскохозяйственных культур и сохранения плодородия почв» (Материалы 38-й Международной научной конференции), 2004. - № 118. - С. 59-62.

5. Янишевская О. Л., Довгун В. Б. Оценка пригодности искусственного субстрата для выращивания различных овощных культур в условиях защищенного грунта // Гавриш. - 2004. - № 2. - С. 19-21.

6. Dovgun V.B., Yanishevskaja O.L. Influence of Siliceous Substances on a Chemical Content of Fibre Flax. Book Abstr. «Silicon in Food, Agriculture and Environment» (Int. Conf. and Exhibition), 2004. - Pushchino. - Р. 27-30.

7. Довгун В. Б. Влияние кремний-содержащих соединений и кобальта на урожай дайкона и его качество. Бюлл. ВНИИА, «Агроэкологическая эффективность применения средств химизации в современных технологиях возделывания сельскохозяйственных культур» (Материалы 39-й Международной научной конференции), 2005. - № 119. - С. 96-99.

8. Сычев В. Г., Довгун В. Б., Янишевская О. Л. Применение перспективных минеральных удобрений под лен-долгунец. Сб. «Вступление России в ВТО. Повышение экономической эффективности льно-перерабатывающего комплекса» (Международная научно-практическая конференция), 2006. - Вологда. - С. 198-200.

9. Довгун В. Б., Гевак Ю. А., Баев Д. Ф. Влияние кобальта и кремния на продуктивность дайкона. Бюлл. ВНИИА «Агрохимические приемы повышения плодородия почв и продуктивности сельскохозяйственных культур в адаптивно-ландшафтных системах земледелия» (Материалы 40-й международной научной конференции), 2006. - № 120. - С. 80-83.

10. Баев Д. Ф., Довгун В. Б., Гевак Ю. А., Климов С. М. Влияние кобальта и кремния на продуктивность льна-долгунца. Бюлл. ВНИИА «Агрохимические приемы повышения плодородия почв и продуктивности сельскохозяйственных культур в адаптивно-ландшафтных системах земледелия» (Материалы 40-й Международной научной конференции), 2006. - № 120. - С. 122-123.

11. Баев Д. Ф., Довгун В. Б., Гевак Ю. А. Влияние кобальта на продуктивность льна-долгунца в Центральном районе Нечерноземной зоне России. Бюлл. ВНИИА «Агрохимические приемы рационального применения средств химизации как основа повышения плодородия почв и продуктивности сельскохозяйственных культур» (Материалы 41-й Международной научной конференции), 2007. - № 121. - С. 110-115.

12. Довгун В. Б., Янишевская О. Л. Урожай и качество льна-долгунца при применении кремнийсодержащих удобрений и кобальта // Плодородие. - 2007. - № 2. - С. 27-28.

Размещено на Allbest.ru