Поиск

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

Рекомендуем ознакомиться

'Документ'
Родился в селе Новая Гольчиха близ Кинешмы на Волге. Сын священника. Учился в Костромской духовной семинарии. В 1915 году окончил курсы в Александров...полностью>>
'Календарно-тематический план'
Современная цивилизация и выбор новой России 10 10 Экзамен 8 8 Всего 100 1 8 8 84 Примечание: у - установочная сессия; и – итоговая сессия....полностью>>
'Сказка'
SPO 121 Средиземноморская сказка «light» по средамДень отъезда: 18.08, 25.08, 01.098 дней / 7 ночей Барселона - Коста Брава - Фигейрас - Ницца - Сан ...полностью>>
'Документ'
Мова ПАСКАЛЬ є універсальною мовою програмування  високого рівня. Його основи розробив Ніклаус Вірт, професор технічного університету в Цюріху (Швейц...полностью>>

Эколого-агрохимические аспекты возделывания донника желтого в прихоперье

Главная > Автореферат диссертации
Сохрани ссылку в одной из сетей:

На правах рукописи

СЕДОВА НАТАЛЬЯ ПЕТРОВНА

ЭКОЛОГО-АГРОХИМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ
ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ДОННИКА ЖЕЛТОГО
В ПРИХОПЕРЬЕ

Специальности: 06.01.04 — Агрохимия

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата сельскохозяйственных наук

Воронеж

2008

Работа выполнена в Балашовском филиале ФГОУ ВПО «Саратовского государственного университета им. Н.Г. Чернышевского».

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор, заслуженный деятель науки РФ

Попов Геннадий Николаевич.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

доктор экономических наук, профессор

Шишкин Александр Федорович;

кандидат сельскохозяйственных наук,

доцент Гришин Юрий Михайлович.

Ведущая организация: ФГНУ «Волжский НИИ гидротехники

и мелиорации».

Защита диссертации состоится «13» ноября 2008 года в 1200 часов на заседании диссертационного совета Д 220.010.06 «Воронежского государственного аграрного университета имени К. Д. Глинки» по адресу: 394087, г. Воронеж, ул. Мичурина, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Воронежский ГАУ имени К. Д. Глинки», электронный адрес сайта: /sciense/diss

Автореферат разослан «11 » октября 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат сельскохозяйственных наук,

доцент О. М. Кольцова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Одной из основных проблем развития животноводства является производство кормового белка. Несбалансированность кормовых рационов по протеину отрицательно сказывается на продуктивности животных, приводит к перерасходу кормов и увеличению себестоимости животноводческой продукции. Видовой ассортимент многолетних бобовых трав, использующихся в сельском хозяйстве, достаточно широк.

Применительно к условиям Саратовского Правобережья на черноземах обыкновенных важным резервом кормопроизводства может стать культура двулетнего донника желтого.

Целесообразность расширения посевов донника в Правобережье обуславливается следующими основными факторами: высокими и устойчивыми урожаями раннего корма, высокой зимостойкостью, засухоустойчивостью и солевыносливостью, легкостью семеноводства, несложностью агротехники, слабой подверженностью болезням и повреждению вредителями и выраженной санитарной способностью.

До настоящего времени донник не получил должного распространения в хозяйствах Саратовской области в результате недооценки производственниками и учеными и по причине недостаточной изученности биологических особенностей и технологий возделывания. Это определило выбор темы, формулировку целей и задач данного исследования.

Цели и задачи исследований. Цель исследования — изучить условия возделывания и разработать эколого-агрохимические приемы повышения продуктивности донника желтого в зоне Окско-Донской низменности.

В задачи исследований входило:

  • выявить влияние предпосевной обработки семян донника желтого микроэлементами на фоне органических и минеральных удобрений на состав и численность почвенной микрофлоры и динамику питательных веществ в почве;

  • изучить развитие симбиотического аппарата и определить размеры биологической фиксации молекулярного азота донником желтым;

  • установить действие предпосевной обработки семян микроэлементами на величину урожая донника желтого;

  • установить действие запашки корневых и пожнивных остатков донника желтого на продуктивность яровой пшеницы;

  • провести эколого-агрохимический мониторинг почв и посевов;

  • дать энергетическую и экономическую оценку изученных агроприемов.

Научная новизна. Впервые предметом исследования в условиях Окско-Донской низменности стало возделывание двулетнего донника желтого. Впервые изучено влияние запашки корневых и пожнивных остатков донника желтого на продуктивность яровой пшеницы, а также проведен эколого-агрохимический мониторинг почв и посевов, установлены размеры поглощения цезия-137 растениями и установлена возможность заблаговременного определения загрязненности им урожая донника желтого.

Практическая значимость. Установлена высокая хозяйственная и экономическая ценность возделывания донника желтого на черноземе обыкновенном Окско-Донской низменности. Разработаны и экономически обоснованы основные агроприемы возделывания этой культуры на черноземе обыкновенном. Внедрение их в производство позволит успешно решать проблему белка в кормопроизводстве и биологизации земледелия в условиях Правобережья Саратовской области.

Основные положения, выносимые на защиту

1 Влияние донника желтого на плодородие чернозема обыкновенного.

2 Взаимосвязь развития симбиотического аппарата у донника желтого с размерами биологической фиксации молекулярного азота.

3 Влияние фона удобренности и предпосевной обработки семян на урожайность, качество, химический состав донника желтого.

4 Зависимость поглощения растениями 137Cs от плодородия почв, возраста растений.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на научной конференции молодых ученых в 2005 году: «Актуальные проблемы науки и образования» (Балашов, 2005), на Международных научно-практических конференциях «Экологическая и экономическая безопасность: проблемы и пути решения» (Краснодар, 2007) и «Экология и жизнь» (Пенза, 2007), на Всероссийской научно-практической конференции «Приоритетные направления развития науки и технологий» (Тула, 2007).

Реализация результатов исследования. Внедрение научных разработок осуществлялось на базе «Балашов-Зерно», отделение «Большой Мелик» на площади 30 га. Уровень рентабельности применяемых агроприемов составил 31—35 %.

Публикации результатов исследований. Результаты исследований опубликованы в 11 статьях, одна из которых в реферируемом журнале.

Степень личного участия автора. Настоящая диссертационная работа является результатом комплексных исследований, выполненных лично автором в 2004—2007 гг. Автором диссертации проведена закладка опытов, сбор, обработка и анализ полевых и лабораторных материалов.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 151 странице машинописного текста и состоит из введения, 5 глав, выводов, предложений производству, списка литературы, включающего 208 наименований (из них — 20 иностранных), приложения. Работа содержит 34 таблицы, 10 приложений, 3 рисунка.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1 Биологический азот в сельском хозяйстве

(Обзор литературы)

Донник — древняя культура. Еще более 2 000 лет назад народы, живущие на берегу Средиземного моря, знали это растение как хороший медонос и применяли его на зеленое удобрение. Пригоден донник и для улучшения степных и полупустынных пастбищ, для борьбы с ветровой эрозией, создания зеленого конвейера. Большие надежды земледельцы возлагают на донник и как на один из лучших сидератов. Однако, несмотря на столь большое значение донника для сельскохозяйственного производства, научные учреждения уделяют ему очень мало внимания. В Поволжье практически не ведутся научные исследования этой культуры.

Культуру донника можно ввести в любой севооборот. Значение чистого пара как предшественника неоспоримо. Но надо учитывать и его теневую сторону. На чистых парах, а также распаханных под зябь крутых склонах катастрофически развивается эрозия, уменьшается плодородный слой, гумус почвы. Введение донника в севооборот уменьшает зараженность почвы зерновой нематодой.

В большинстве почв в первом минимуме находятся минеральные азотные соединения, доступные растениям. Поэтому вопрос о поднятии плодородия почв, прежде всего, связывается с обеспечением их азотом.

Бобовые культуры не только обогащают почву азотом, но и дают корм, богатый белками. С корневыми и пожнивными остатками бобовых культур в почве остается около 1,5 млн т азота, и с урожаем выносится около 1,4 млн т азота в форме 8 млн т белка.

Растительные остатки бобовых культур постепенно разлагаются после их запашки в почву, и часть их (около 15 %) подвергается гумификации. Многолетние бобовые, имеющие мощную корневую систему, существенно увеличивают содержание перегноя в почве.

Получение устойчивых урожаев связано с ростом корневой системы растения. Мощные, глубоко проникающие корни лучше обеспечивают растения водой и питательными веществами, в значительной мере сглаживают вредное воздействие засухи. Удобрение ускоряет рост корней. Для стимулирования жизнедеятельности клубеньковых бактерий и роста бобовых растений важно применение микроудобрений. Такие микроэлементы, как молибден, бор, медь, марганец и др. в растении ускоряют физиологические процессы, повышают коэффициент полезного действия удобрений, солнечной энергии.

2 Условия и методика проведения исследований

Экспериментальная часть опытов и их производственная проверка проводилась в 2004—2007 гг. на опытных полях базы «Балашов-Зерно», отделение «Большой Мелик» Балашовского района Саратовской области. На территории хозяйства наибольшее распространение получили черноземы обыкновенные, которые занимают 78,9 % от общей площади; содержание гумуса в почве опытного участка — 6,4 %; содержание гидролизуемого азота — 120, подвижного фосфора − 109, обменного калия — 165, подвижной серы — 8,6 мг/кг.

Обеспеченность гумусом и фосфором средняя, азотом — низкая, калием — повышенная, бором — средняя и высокая, подвижным молибденом — средняя, марганцем — низкая и средняя, цинком, медью и кобальтом — низкая.

Содержание в почвах пашни тяжелых металлов — ртути, свинца, кадмия, цинка, меди, кобальта и никеля — не превышает допустимых концентраций.

Схема опыта состояла из вариантов:

1 Контроль без удобрений

2 Навоз 40 т/га — фон 1

3 Р100К60 – фон 2

+ предпосевная обработка семян по фону 1

4 Бор

5 Молибден

6 Кобальт

+ предпосевная обработка семян по фону 2

7 Бор

8 Молибден

9 Кобальт

Учетная площадь делянок — 200 м2, повторность четырехкратная, расположение делянок систематическое.

Для предпосевной обработки семян использовались:

- борная кислота из расчета 1 г на 1 л воды,

- молибденовокислый аммоний – 50 г на 0,5 л воды,

- сернокислый кобальт — 0,5 г на 1 л воды при смачивании 1ц семян.

Агротехника в опыте была общепринятой и не являлась объектом исследований.

Скарификация семян донника проводилась за 20 дней до посева на скарификаторе СКС-30. Использовались семена I класса посевного стандарта районированного сорта Калдыбанский.

Семена донника подсевались под ячмень.

Исследования проводились в зоне севооборота: ячмень + донник − донник − яровая пшеница. Сорт яровой пшеницы — Саратовская 58.

Основные удобрения вносились под зябь. Применялись двойной суперфосфат (48 % Р2О5), хлористый калий (60 % К2О), навоз (N0,5P0,25K0,6).

Предпосевную обработку семян микроэлементами применяли накануне сева, проводилось смачивание, затем семена тщательно перелопачивались и просушивались.

Все исследования сопровождались изучением факторов внешней среды, биометрическими измерениями, эколого-агрохимическими и микробиологическими анализами.

В почвенных образцах определено общее содержание гумуса методом Тюрина, подвижного фосфора и обменного калия — по Чирикову, нитратного азота — дисульфофеноловым методом, легкогидролизуемого азота — по Тюрину и Кононовой, микроэлементы — по Пейве и Ринькису.

Наблюдения за динамикой формирования симбиотического аппарата проводили по методике ВНИИ бакпрепаратов.

Прогнозирование накопления радионуклидов в урожае сельскохозяйственных культур осуществлялось по содержанию его в молодых растениях донника (Юдинцева, 1973; Дергунов, 1990).

Леггемоглобин в клубеньках донника определяли по Посыпанову, сахара в нектаре цветков — по Бертрану.

Определение качества зерна яровой пшеницы: масса 1 000 семян − по ГОСТ 10842-76; натура — по ГОСТ 10840-64; стекловидность — по ГОСТ 10987-76; содержание и качество клейковины — по ГОСТ 13586-6; белок — по ГОСТ 10846-74.

Статистическая обработка урожайных данных проведена методом дисперсионного анализа (Доспехов Б. А., 1972).

Биоэнергетическая и экономическая эффективность возделывания донника проводилась по соответствующим методикам Всероссийского института кормов им. В. Р. Вильямса (1989, 1995), ВАСХНИЛ (1983).

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3 Эколого-агрохимическая характеристика факторов продуктивности донника желтого

Динамика микробиологических процессов в почве

Предпосевная обработка семян микроэлементами стимулирует рост корней донника, поэтому опосредованно влияет на ризосферу и развитие в ней микроорганизмов.

В наших исследованиях установлено, что по всем вариантам опыта общий уровень содержания микроорганизмов в почве оказался высоким, что характеризует ценоз как благоприятный по микробиологической активности.

Минеральные удобрения (Р100К60) слабее влияли на численность клубеньковых и целлюлозоразлагающих микроорганизмов по сравнению с вариантом, где вносился навоз. Наибольший рост клубеньковых бактерий отмечен на варианте с предпосевной обработкой семян кобальтом по фону навоза — 74,8 тыс. против 15,0 на контроле. На этом же варианте на фоне минеральных удобрении их было на 65 % меньше. Такая же закономерность наблюдалась и в отношении свободноживущих бактерий.

Стимулирующее действие навоза на азотобактер проявилось его ростом в 2,1 раза по сравнению с контролем. Минеральные удобрения повышали количество азотобактера на 62,3 %.

Иная картина с бактериями рода Clostridium, где предпосевная обработка семян по фону навоза повышала их численность на 12—13 %, а по фону минеральных удобрений на 1,1—5,6 %.

Развитие симбиотического аппарата у донника желтого

Наблюдения за развитием симбиотического аппарата на корнях донника проводилось при спонтанном заражении. По нашим исследованиям, клубеньки на корнях донника появляются на 10—12 день после всходов. Появление клубеньков может отмечаться при образовании первого-второго настоящего листа, вначале на главном корне, потом на боковых первого порядка.

Активность клубеньков почти безошибочно определяется по содержанию в них леггемоглобина (Лг) (таблица 1).

Таблица 1 – Содержание леггемоглобина в клубеньках донника мг/г сырых клубеньков (среднее за 2004—2006 гг.)

Варианты опыта

Фазы развития

Весеннее

отрастание

Стеблевание

Бутонизация

Отрастание

после укоса

Контроль

7,53

10,21

8,37

6,60

Навоз 40 т/га-фон 1

9,17

11,46

9,71

6,87

Р100К60 – фон 2

8,84

10,90

9,31

6,70

+ предпосевная обработка семян по фону 1

Бор

9,20

11,48

9,73

6,88

Молибден

9,22

11,49

9,75

6,89

Кобальт

9,30

11,82

9,80

7,00

+ предпосевная обработка семян по фону 2

Бор

8,85

10,92

9,33

6,71

Молибден

8,84

10,92

9,33

6,71

Кобальт

9,20

12,08

9,40

6,74

Навоз повышает содержание Лг на 21,7 % по сравнению с контролем; минеральные удобрения на 17,3 %. При предпосевной обработке семян микроэлементами наибольшее количество Лг было на вариантах с кобальтом.

Доля «биологического» азота у донника в опытах составляла от 56,5 до 63,4 %. Из всех вариантов выделяется предпосевная обработка семян кобальтом по фону навоза (40 т/га) — 63,4 %. На вариантах с бором и молибденом — 61,1 и 61,3 % соответственно. По фону минеральных удобрений с предпосевной обработкой бором — 60,3 %; молибденом — 60,3 %; кобальтом — 60,4 % (таблица 2).



Скачать документ

Похожие документы:

  1. К. И. Довбан; доктор сельскохозяйственных наук, профессор

    Монография
    В монографии освещены результаты исследований по изучению влияния регуляторов роста, одно и многокомпонентных бактериальных препаратов, ленточного способа внесения удобрений на различные сорта люпина узколистного.
  2. Всероссийская конференция с элементами научной школы для молодежи в области рационального природопользования

    Документ
    А26 Агроэкологические проблемы техногенного региона : Всероссийская конференция с элементами научной школы для молодежи в области рационального природопользования (Кемерово, 17-21 ноября 2009г.
  3. Н. М. Семчук (гл ред.), В. И. Воробьев, > Л. П. Ионова, А. В. Федотова

    Документ
    Актуальные проблемы современных аграрных технологий [Текст]: Материалы III Всероссийской научной конференции студентов и молодых ученых с международным участием (г.
  4. Программа вступительных испытаний для лиц, поступающих на направление подготовки 110400. 68 Агрономия (2)

    Программа
    Целью вступительных испытаний является установление уровня и качества подготовки лиц, имеющих высшее профессиональное образование иного профиля, для дальнейшего продолжения обучения по магистерской программе.
  5. Концепция развития агропромышленного комплекса саратовской области до 2020 года

    Документ
    Д-р эконом. наук, профессор Н. И. Кузнецов (председатель), д-р эконом. наук, профессор И. Л. Воротников (зам. председателя), канд. с.-х. наук Н. М. Ружейникова, д-р эконом.

Другие похожие документы..