Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Документ'
Одной из наиболее плохо изученных и искаженных идеологическим подходом областей современного исторического знания является история взаимоотношений со...полностью>>
'Закон'
Существует множество различных определений понятия "незаконная рубка". В России и в большинстве других стран к незаконным рубкам принято от...полностью>>
'Книга'
“Что знали те, кто писал Библию, и когда они это знали?” Так озаглавил свою книгу профессор университета Аризоны Уильям Девер. Книга эта вышла в 2 год...полностью>>
'Автореферат'
Работа выполнена на кафедре философии и культурологии Негосударственного некоммерческого образовательного учреждения высшего профессионального образо...полностью>>

Влияние биологических факторов Иминеральных удобрений на Продуктивность сахарной свеклы в условиях Предкамья Республики Татарстан 06. 01. 04 агрохимия

Главная > Автореферат диссертации
Сохрани ссылку в одной из сетей:

На правах рукописи

Котов Сергей Егорович

Влияние биологических факторов И минеральных удобрений на Продуктивность сахарной свеклы

в условиях Предкамья Республики Татарстан

06. 01. 04 – агрохимия

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата сельскохозяйственных наук

Казань – 2012

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Казанский государственный аграрный университет» в 2007-2009 гг.

Научный руководитель – кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Хайруллин Айдар Ильшатович

Научный консультант – доктор сельскохозяйственных наук, профессор Юнусов Рауф Адгамович

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Алиев Шамиль Арифович,

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Фомин Владимир Николаевич

Ведущая организация – ГНУ «Татарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства» Российской академии сельскохозяйственных наук

Защита состоится 25 апреля 2012 г. в 1000 час. на заседании диссертационного совета Д 220.035.01 при ФГБОУ ВПО «Казанский государственный аграрный университет» по адресу: 420011, г. Казань, Ферма-2, учебный городок Казанского ГАУ, корпус 3, ауд. 18, тел. (факс) 8 (843) 567-47-17, e-mail: info@

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Казанский ГАУ».

Автореферат разослан 24 марта 2012 г. и размещен на официальном сайте Министерства образования и науки Российской Федерации и ФГБОУ ВПО «Казанский государственный аграрный университет» /

Ученый секретарь диссертационного

совета, доктор сельскохозяйственных наук,

доцент Ф.З. Кадырова

Общая характеристика работы

Актуальность исследований. В последние годы в Республике Татарстан произошло некоторое снижение посевных площадей и валового сбора корнеплодов сахарной свеклы. Возделывание культуры при крайне низком уровне применения удобрений, особенно органических, приводит к потерям гумуса, разрушению структуры, ухудшению агрофизических и агрохимических свойств почвы. Эти факторы приводят к снижению урожайности и рентабельности производства сахарной свеклы. Для повышения урожайности с одновременным снижением затрат на производство и увеличением экономической эффективности выращивания культуры необходимо искать новые пути ресурсосбережения в технологии возделывания сахарной свеклы.

Наряду с увеличением урожайности культуры, огромное значение необходимо уделять повышению плодородия почвы. Одной из путей повышения продуктивности сахарной свеклы, а также плодородия почвы является применение биологических факторов земледелия (сидеральный пар, заделка соломы и промежуточного сидерата) (Довбан, 1990; Малышев, Семенова, 2002; Шпаар и др., 2004; Басин, 2005; Коржов, 2007; Коновалов, 2008). Влияние биологических факторов на продуктивность сахарной свеклы в Республике Татарстан изучено недостаточно. Поэтому изучение влияния заделки соломы и сидератов в сочетании с минеральными удобрениями на продуктивность сахарной свеклы в республике является актуальной.

Цель исследований – изучить влияние биологических факторов и минеральных удобрений на плодородие серых лесных почв и продуктивность сахарной свеклы в Предкамской зоне Республики Татарстан.

Задачи исследований:

1. Изучить влияние факторов биологизации земледелия (сидераль­ный пар, заделка соломы и промежуточного сидерата) в сочетании с минеральными удобрениями:

– на плодородие почвы и питательный режим;

– на агрофизические показатели (плотность сложения, структур­ность) и влажность почвы;

– на фитосанитарное состояние посевов;

– на рост и развитие растений и продуктивность сахарной свеклы;

– на качество корнеплодов (ветвистость, дуплис­тость, химический состав корнеплодов и т.д.);

2. Рассчитать экономическую и энергетическую эффективность возделывания сахарной свеклы в зависимости от исследуемых агроприемов;

3. Разработать предложения производству.

Научная новизна работы. Впервые в условиях Предкамья Республики Татарстан проведены исследования и доказана эффективность совмест­ного применения сидератов, соломы зерновых культур в сочетании с расчетными дозами минеральных удобрений при выращи­вании сахарной свеклы.

Практическая значимость. Исследованиями доказаны эколо­ги­ческая целесообразность и экономическая эффективность примене­ния биологичес­ких факторов земледелия совместно с минеральными удобрениями при возделывании сахарной свеклы. Использование разработанных прие­мов способствует сохранению и повышению плодородия почвы, обеспечению положительного баланса элементов питания и гумуса, повышению продуктивности и экономической эффективности производства сахарной свеклы.

Практическая значимость работы подтверждается внедрением результатов исследований в ООО СХП «Камско-Устьинское» Камско-Устьинского муниципального района Республики Татарстан, что позволило повысить урожайность сахарной свеклы на 4,3 т/га при рентабельности 34,1 процента.

Результаты исследований также используются в учебном процессе ФГБОУ ВПО «Казанский государственный аграрный университет» и внедряются в ряде свеклосеющих хозяйств.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Оптимизация питания сахарной свеклы путем применения биологических факторов земледелия в сочетании с расчетными дозами минеральных удобрений.

2. Влияние биологических факторов в сочетании с расчетными дозами минеральных удобрений на основные показатели плодородия серых лесных почв, условия роста и развития растений и повышение продуктивности сахарной свеклы.

3. Эффективность комплексного органо-минерального питания растений, обеспечивающего высокий уровень продуктивности и экономической эффективности производства сахарной свеклы.

Апробация работы. Основные результаты исследований были доложены и обсуждены на ежегод­ных научных конференциях агрономического факультета Казанского ГАУ (2008, 2009, 2010 гг.), Всерос­сийской научно-прак­тической конферен­ции молодых ученых, посвященной памяти Р. Г. Гареева (Казань, 2008, 2009), Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы совершен­ствования техноло­гии производства и переработки продук­ции сельского хозяй­ства: Мосоловские чтения (Йошкар-Ола, 2008), Всероссийской научно-практической конференции «Современные вопросы природопользования: агропромыш­ленный комплекс и лесное хозяйство (Казань, 2008), Всерос­сийской научно-прак­тической конферен­ции «Современные проблемы развития сельскохо­зяйствен­ного производства и пути их решения» (Казань, 2009).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 науч­ных работ, в том числе 4 – в рецензируемых журналах, включенных в перечень ВАК.

Личный вклад диссертанта. Разработка программы и методики исследований, проведение полевых опытов, анализ и обобщение их результатов осуществлены при личном участии соискателя.

Объем и структура диссертационной работы. Диссертация изложена на 152 страницах машинописного текста, состоит из введения, 5 глав, выводов и предложений производству, содержит 28 таблиц, 6 рисунков, 32 приложения. Список использованной литературы включает 194 источника, из них 13 на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОПТИМИЗАЦИИ ПИТАНИЯ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ (обзор литературы)

В главе анализируются литературные данные, касающиеся проблемы питания растений, плодородия почв при использовании минеральных удобрений и факторов биологизации земледелия. Анализ литературных источников показывает положитель­ную роль биологических факторов в повышении плодородия, улучшении фитосанитарного состояния полей и увеличении урожайности сельскохозяй­ственных культур в условиях различных регионов России и мира.

2. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводились на опытном поле кафедры «Растениеводство и плодоовощеводство» Казанского ГАУ в Предкамской зоне Республики Татарстан в 2007-2009 гг. Почва опытного участка серая лесная среднесуглинистая. Мощность пахотного слоя 24-26 см, рН солевой вытяжки 5,6-5,7, содержание легкогидролизуемого азота 72-75 мг/кг, содержание гумуса по Тюрину 3,58-3,64%, подвижного фосфора и обменного калия (по Кирсанову) 162-174 и 193-210 мг/кг, гидролитичес­кая кислотность 5,07-5,09 мг/экв., сумма поглощенных оснований 28,24-29,18 мг/экв., насыщенность основаниями – 86,4-87,1 процентов.

Относительно благоприятными по метеоусловиям для роста и развития сахарной свеклы были 2007 и 2008 гг., 2009 год отличался более засушливыми условиями. Количество осадков за вегетационный период составило: в 2007 г. – 220 мм, 2008 – 284 мм, 2009 – 181 мм.

Исследования проводились в двух севооборотах со следующим чередованием культур: 1) чистый пар – озимая рожь – сахарная свекла – яровая пшеница; 2) сидеральный пар – озимая рожь + промежуточный сидерат – сахарная свекла – яровая пшеница. В качестве промежуточного сидерата (ПС) использовался яровой рапс, сидеральной культуры – люпин и горох.

Объектами исследований явились растения сахарной свеклы гибрида урожайно-сахаристого типа Маша, свекловичный севооборот, факторы биологизации.

Изучались следующие варианты:

  1. Без удобрений – контроль.

2. Минеральные удобрения – внесение на запланированную урожайность сахарной свеклы 35 т/га, рассчитанных расчетно-балансовым методом (N250P60K230).

3. Солома + NPK – измельчение при уборке и заделка соломы озимой ржи (4-6 т/га) орудием БДТ-3 с добавлением компенсирующей дозы азота из расчета 10 кг д.в. на 1 т соломы. Минеральные удобрения рассчитывались расчетно-балансовым методом на запланированную урожайность 35 т/га, с учетом внесения питательных элементов с соломой (N240P50K180).

  1. Сидерат + NPK – последействие сидерального пара (200-250 ц/га зеленой массы) + расчетная доза минеральных удобрений на урожай 35 т/га (N220P50K220).

  2. Сидерат + солома + NPK – последействие сидерального пара (200-250 ц/га зеленой массы), заделка соломы озимой ржи + расчетная доза минеральных удобрений (N210P35K170).

  3. Сидерат + солома + ПС + NPK – последействие сидерального пара, заделка соломы озимой ржи, заделка промежуточного сидерата (60-80 ц/га зеленой массы ярового рапса) + расчетная доза минеральных удобрений на урожайность в 35 т/га, с учетом внесения и использования питательных элементов, содержащихся в биологических факторах (N200P30K160).

Площадь делянок – 72 м2. Повторность – четырехкратная.

Агротехника в опыте общепринятая в зоне. Возделывался гибрид сахарной свеклы Маша (KVS, Германия).

Методы исследования. В соот­ветствии с общепринятой методикой опытного дела (Доспехов Б. А., 1985) в полевом опыте проводились следующие исследования: фенологические наблюдения – полевая всхожесть, интенсивность начального роста, динамика площади листовой поверхности; плотность, структурность, влажность почвы, содержание элементов питания и гумуса в почве; урожайность, сахаристость, химический состав корнеплодов, вынос элементов питания; экономическая и энергетическая эффективность. Для статистической оценки полученных данных использовали метод дисперсионного и корреляционно-регрессионного анализов.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Поступление в почву органического вещества и содержание гумуса. Нами учитывалось поступление в почву органического вещества пожнивно-корневыми остатками и соломой озимой ржи – предшествен­ника сахарной свеклы, сидеральной культурой в пару и промежуточным сидератом (табл. 1). Замена чистого пара сидеральным способствовала пополнению почвы органическим веществом в среднем на 7,3 т/га. При заделке измельченной соломы озимой ржи на соответствующих вариантах в почву поступала 4,10-4,40 т/га органического вещества в сухой массе. Пожнивно-корневые остатки озимой ржи составили от 1,15 до 1,21 т/га, причем их было больше на вариантах по сидеральному пару. Сухая биологическая масса промежуточного сидерата (яровой рапс) в среднем за три года составила 2,5 т/га.

Таблица 1

Поступление в почву органического вещества с пожнивно-корневыми остатками и биологическими факторами в сухой массе, т/га

Вариант опыта

Источник органического вещества

Всего

пожнивно-корневые остатки

сидераль­ный пар

солома

промежу­точный сидерат

1. Без удобрений

1,15

1,15

2. Минеральные удобрения

1,19

1,19

3. Солома + NPK

1,16

4,10

5,26

4. Сидерат + NPK

1,21

7,30

8,51

5. Сидерат + солома + NPK

1,20

7,30

4,40

12,90

6. Сидерат + солома + ПС + NPK

1,21

7,30

4,40

2,50

15,41

Наибольшее суммарное количество органического вещества в почву поступало на варианте заделки соломы и промежуточного сидерата на фоне сидерального пара – в среднем за три года 15,41 т/га, а на вариантах без применения биологических факторов пожнивно-корневыми остатками в почву поступало в 13 раз меньше органики – 1,15-1,19 т/га.

Применение биологических факторов способствовало сохранению и повышению содержания гумуса. Перед закладкой опыта содержание гумуса составляла 3,58 процентов. Выращивание сахарной свеклы, культуры сильно истощающей почву, без применения удобрений и внесением только минеральных удобрений, приводило к снижению содержания гумуса. На контроле снижение гумуса за 5 лет составило 0,05 абсолютных % от исходного уровня, на варианте минеральных удобрений гумус снизился на 0,03% – до 3,55 процентов.

Заделка соломы на фоне чистого пара способствовала сохранению плодородия почвы на исходном уровне, даже наблюдалась тенденция увеличения содержания гумуса (на 0,01%).

На всех вариантах по сидеральному пару наблюдалось увеличение содержания гумуса. При заделке соломы и промежуточного сидерата в севообороте с сидеральным паром гумус достоверно повысился на 0,06% и составил 3,64 процента.

Агрофизические показатели почвы. Использование биологи­ческих факторов в значительной степени решает проблему переуплотнения почв. Между плотностью сложения почвы и урожайностью сахарной свеклы наблюдается значимая отрицательная зависимость, то есть урожай корнеплодов тем выше, чем меньше плотность почвы. Это показывает сделанный нами корреляционно-регрессионный анализ, где коэффициент корреляции составил ­-0,80.

В фазе смыкания листьев в междурядьях (дата определения 1 августа), плотность сложения почвы на контроле и варианте с минеральными удобрениями в слое 0-10 см составила 1,34-1,35 г/см3, в слое 10-20 см 1,39 г/см3. Более благоприятная для роста и развития сахарной свеклы плотность сложения почвы наблюдалась на вариантах заделки соломы и совместного применения соломы и промежуточного сидерата на фоне сидерального пара – 1,26-1,28 г/см3 в верхнем слое и 1,32-1,33 г/см3 в слое почвы 10-20 см. К уборке на вариантах без биофакторов почва уплотнилась еще больше – 1,37 и 1,42-1,43 г/см3 соответственно по слоям, при 1,29 и 1,35 г/см3 на варианте заделки соломы и промежуточного сидерата на фоне сидерального пара.

Другим важным фактором плодородия почвы является структурность почвы. В наших исследованиях (рис. 1), содержание агрономически ценных агрегатов было больше при применении биологичес­ких факторов земледелия. На варианте заделки соломы на фоне чистого пара общая структурность составила 47,0%, против 43,3% при применении только минеральных удобрений. На варианте без удобрений содержание макроагрегатов было минимальным – 41,7 процента.

Замена чистого пара сидеральным положительно повлияло на струк­тур­ность почвы. Наибольшая общая структурность наблюдалась на варианте совместного применения соломы и промежуточного сидерата на фоне сидерального пара – 56,8%, что на 31% выше по сравнению с применением только минеральных удобрений на фоне чистого пара. Содержание водопрочных агрегатов также было больше на вариантах биологизации – 24,9-31,0%, при 20,0-20,9% на контроле и варианте минеральных удобрений.

Положительное влияние улучшения структурности почвы на урожайность сахарной свеклы доказывается корреляционно-регрессион­ным анализом, где коэффициент корреляции составил 0,83.

Водный режим посевов сахарной свеклы. Перед посевом сахарной свеклы наибольшее содержание продуктивной влаги наблюдалось на вариантах заделки соломы и совместного применения соломы с промежуточным сидератом на фоне сидерального пара – 190-188 мм в среднем за 3 года исследований, при 170-171 мм на контроле и на варианте применения минеральных удобрений по чистому пару. Содержание продуктивной влаги в почве и в начале августа (фаза смыкания листьев в междурядьях) было больше на вариантах биологизации – 137-144 мм, при 131-136 мм на контроле и на варианте применения только минеральных удобрений. Но разница между вариантами к этому времени уже была меньше, по сравнению перед посевом. Видимо, это объясняется более интенсивным использованием влаги растениями сахарной свеклы на вариантах биологизации, где они имеют большую листовую поверхность и биомассу.

Коэффициент водопотребления сахарной свеклы на контроле составил 16,2 мм/т, на варианте минеральных удобрений – 9,7 мм/т. При выращивании свеклы на фоне заделки соломы и промежуточного сидерата в севообороте с сидеральным паром коэффициент водопотребления снизился до 8,0 мм/т, что говорит о наиболее эффективном использовании продуктив­ной влаги растениями сахарной свеклы.

Питательный режим растений и вынос элементов питания. Как показали наши исследования, содержание питательных элементов в почве под посевами сахарной свеклы существенно изменялось в зависимости от применения биологических факторов.

В среднем за 3 года исследований щелочногидроли­зуе­мого азота в пахотном слое почвы в фазу всходов содержалось больше на вариантах биологизации. Так, при заделке соломы и промежуточного сидерата на фоне сидерального пара содержание азота составило 105 мг/кг почвы, при внесении только минеральных удобрений – 99 мг/кг. На контрольном варианте, где удобрения не применялись, содержание щелочногидроли­зуе­мого азота было заметно меньше – 73 мг/кг. К уборке содержание щелочногидролизуемого азота на всех вариантах уменьшалось в 2,7-3,3 раза по сравнению с началом вегетации.

В наших опытах, содержание подвижного фосфора в пахотном слое почвы в фазу всходов на удобренных вариантах различалось незначитель­но. Однако, наблюдалась тенденция увеличения содержания подвижного фосфора на варианте применения промежуточного сидерата – 174 мг/кг. На варианте без удобрений содержание фосфора составило 161 мг/кг.

За время вегетации происходило снижение содержания фосфора по всем вариантам на 5-7 процентов.

Содержание обменного калия в пахотном слое почвы также было больше на вариантах биологизации. Особенно это заметно при заделке соломы. Так, в фазу всходов в пахотном слое почвы в среднем за 3 года исследований на варианте заделки соломы в севообороте с чистым паром содержание обменного калия составило 214 мг/кг, при совместном использовании соломы и промежуточного сидерата в севообороте с сиде­ральным паром – 220, при внесении только минеральных удобрений – 211 мг/кг. На варианте без удобрений содержалось 190 мг/кг обменного калия.

Питательный режим почвы в конечном итоге оказал влияние на вынос азота, фосфора, калия урожаем сахарной свеклы. При усилении биологизации в сочетании с минеральными удобрениями вынос питательных элементов с урожаем снижался. Так, на формирование 1 т корнеплодов и соответствующего количества ботвы при внесении только минеральных удобрений потребовалось 4,92 кг азота, 2,00 кг фосфора и 7,43 кг калия, при совместном использовании соломы и промежуточного сидерата на фоне сидерального пара – 4,61 кг азота, 1,82 кг фосфора, 6,94 кг калия (табл. 2).

Таблица 2



Скачать документ

Похожие документы:

  1. Влияние биологически активных клеточных компонентов растений на структурные изменения бактериальных клеток 030025 Гистология, цитология, клеточная биология

    Автореферат диссертации
    Защита состоится «20» февраля 2009 г. в 14.00.часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.009.01 по защите докторской и кандидатской диссертации при Астраханском государственном университете по адресу: 414 , г.
  2. Влияние среды на здоровье населения” Влияние городской среды на здоровье населения

    Лекция
    В результате интенсивного антропогенного воздействия в городах, и прежде всего в крупных, образуется новая жизненная сфера, которая по многим параметрам не соответствует условиям нормальной жизнедеятельности человека.
  3. Влияние различных факторов на динамику относительной численности популяций уреазопозитивных бактерий в ротовой полости человека

    Документ
    В рамках школьной программы в курсе органической химии и общей биологии рассматриваются вопросы строения и функций белков. Изучение ферментативной функции белков стала для меня отправной точкой для начала учебного исследования, но
  4. Влияние экологических факторов на структуру и динамику численности популяции колорадского жука в условиях кемеровской области

    Автореферат
    Защита диссертации состоится «29» июня 2011 года в 13-00 часов на заседании диссертационного совета Д 220.064.02 при Тюменской государственной сельскохозяйственной академии по адресу: 625003, г.
  5. Влияние антропогенных факторов на плодородие почвы, урожайность и качество корнеплодов сахарной свеклы

    Автореферат диссертации
    Диссертационная работа выполнена в Государственном научном учреждении Научно – исследовательский ордена Трудового Красного Знамени нститут сельского хозяйства Центрально – Чернозёмной полосы им.

Другие похожие документы..