Действие предшественников в сочетании с приемами обработки и удобрениями на плодородие почвы, урожайность и качество зерна озимой пшеницы в цчр
Скачать 314.03 Kb.
|
На правах рукописи НАЙДЕНОВ АЛЕКСАНДР АЛЕКСАНДРОВИЧ Действие предшественников в сочетании с приемами обработки и удобрениями на плодородие почвы, урожайность и качество зерна озимой пшеницы в цчр 06.01.01 – общее земледелие, растениеводство Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук Москва – 2013 Диссертационная работа выполнена на кафедре селекции, семеноводства и растениеводства ФГБОУ ВПО «Белгородская государственная сельскохозяйственная академия имени В.Я. Горина». Научный руководитель Уваров Геннадий Иванович доктор сельскохозяйственных наук, профессор Официальные оппоненты: Афанасьев Рафаил Александрович доктор сельскохозяйственных наук, профессор Государственное научное учреждение, «Всероссийский НИИ агрохимии» (ГНУ ВНИИА), заведующий лабораторией агрохимического обеспечения координатного земледелия Николаев Владимир Антонович кандидат сельскохозяйственных наук, доцент РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, доцент кафедры земледелия и методики опытного дела Ведущая организация: Государственное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт земледелия и защиты почв от эрозии» Защита состоится « 3 » декабря 2013 года в 16.00 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 « 1 » ноября 2013 года Ученый секретарь диссертационного совета Шитикова А.В. Общая характеристика работы Актуальность. В производстве продовольственного зерна в стране озимая пшеница имеет первостепенное значение. Для условий ЦЧР важной задачей становится увеличение урожайности культуры при одновременном повышении плодородия почв (Черкасов и др., 2011). Одним из путей решения этой проблемы следует считать научно-обоснованный подбор предшественников. Правильно выбранный предшественник создает хорошую влагообеспеченность, способствует появлению дружных всходов, косвенно влияет на формирование зимостойкости растений и является гарантией получения высоких урожаев. Размещение посевов озимой пшеницы по благоприятным предшественникам существенно улучшает фитосанитарное состояние посевов и снижает потребность в применении средств защиты растений. В Центрально-Черноземном регионе накоплен определенный опыт влияния предшествующих культур на плодородие почвы и урожайность озимой пшеницы (Дудкин, 1990; Акименко, 2001; Асыка, 2003; Дубовик, 2007; Гостев, Пыхтин, 2011 и др.). Наряду с этим крайне необходимо установить роль комплексного применения предшественников, приемов обработки почвы и систем удобрения в создании оптимального агрофизического и водно-физического состояния почвы, обеспечении сбалансированного питания растений, благоприятной фитосанитарной обстановки посевов, создания условий расширенного воспроизводства плодородия почвы и др. Цель исследований – установить роль предшественников в сочетании с приемами основной обработки почвы и удобрениями, обеспечивающих повышение плодородия почвы, урожайности и качества зерна озимой пшеницы. Исходя из этого, нами решались следующие задачи:
Предметом исследования являлись показатели плодородия почвы, урожай и качество зерна озимой пшеницы в зависимости от сочетания предшествующих культур, приемов обработки и удобрений. Научная новизна. Впервые в условиях юго-западной части ЦЧР в многофакторном полевом опыте проведены комплексные исследования по оптимизации почвенных и фитосанитарных условий формирования урожайности и качества зерна озимой пшеницы нового сорта Синтетик. Испытано действие предшествующих культур (многолетние травы, горох и чистый пар), приемов основной обработки почвы (вспашка на глубину 20-22 см, безотвальное рыхление на 20-22 см и мелкая обработка на глубину 10-12 см), минеральных удобрений и навоза, их сочетаний, рассчитанных на простое и расширенное воспроизводство плодородия почвы. Изучены особенности агрофизических свойств почвы, засоренности посевов, кислотности почвы, содержания подвижных форм азота, фосфора и калия, влияние приемов на урожай и качество зерна пшеницы. Проведена экономическая и энергетическая оценка агроприемов. В результате выявлена положительная роль чистого пара и гороха, на фоне удобрений и безотвального рыхления, обеспечивающих получение стабильной урожайности на уровне 4,3-4,6 т/га с высоким экономическим эффектом. Практическая значимость. Полученные результаты позволяют рекомендовать производству размещение озимой пшеницы по чистому пару или гороху. После пара вносить минеральные удобрения в дозе N30Р78К78 + навоз 8 т/га севооборотной площади, после гороха - N60P60K60 или двойные дозы этих удобрений в расчете на расширенное воспроизводство плодородия почвы. В качестве основной обработки использовать безотвальное рыхление дисковой бороной БДТ-7 на глубину 10-12 см или орудием «Параплау» на глубину 20-22 см. Это позволит получать урожай зерна озимой пшеницы порядка 4,3-4,6 т/га с содержанием белка 12% и массовой долей клейковины до 24%. Результаты исследований можно использовать в качестве методических рекомендаций и нормативных материалов при разработке и освоении адаптивно-ландшафтных систем нового поколения, рассчитанных на повышение плодородия черноземных почв и сборов зерна озимой пшеницы. Положения, выносимые на защиту:
Реализация работы. Результаты исследований включены в банк данных Научно-методического центра Российской академии сельскохозяйственных наук и Всероссийского НИИ агрохимии имени Д.Н. Прянишникова. Апробация работы. Материалы диссертации доложены на II Международной научно-практической конференции молодых ученых «Геоэкология и рациональное природопользование: от науки к практике», г. Белгород, Белгородский ГУ (2011); на Международной научно-практической конференции «Проблемы сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения», г. Белгород, Белгородская ГСХА (2011, 2012); на Всероссийской научно-практической конференции «Биологизация адаптивно-ландшафтной системы земледелия – основа повышения плодородия почвы, роста продуктивности сельскохозяйственных культур и сохранения окружающей среды», г. Белгород, Белгородский НИИСХ РАСХН (2012); на Всероссийской научно-практической конференции «Информационно-технологическое обеспечение адаптивно-ландшафтных систем земледелия», г. Курск, ВНИИЗиЗПЭ РАСХН (2012). Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 11 печатных работ, в том числе 4 из них в реферируемых изданиях ВАК РФ. Объём и структура работы. Диссертация изложена на 167 страницах компьютерной верстки и состоит из введения, 6 глав, выводов и предложений производству, списка литературы и приложений. Работа содержит 18 таблиц и 15 рисунков, 19 таблиц в приложениях. Библиографический указатель включает 172 наименования, в том числе 21 зарубежных авторов. Выражаю благодарность научному руководителю, д.с.-х.н., проф. Уварову Г. И., заведующему лабораторией плодородия почв и мониторинга БелНИИСХ, д.с-х.н. Соловиченко В. Д., к.с.-х.н. Карабутову А.П. за помощь в проведении исследований. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 2. Условия и методика исследований Комплексные исследования проведены в стационарном полевом 3-х факторном опыте лаборатории плодородия почв и мониторинга на базе Белгородского научно-исследовательского института сельского хозяйства в 2009, 2010 и 2012 гг. Почва – чернозем типичный, среднемощный, малогумусный тяжелосуглинистый на лессовидном суглинке с содержанием в пахотном слое гумуса 4,7-5,6%, подвижного фосфора и обменного калия (по Чирикову), соответственно, 67-78 мг и 92-121 мг на 1 кг почвы, рН солевой вытяжки – 5,6-6,4, степень насыщенности основаниями около 90%. Озимая пшеница сорта Синтетик (Белгородский НИИСХ РАСХН). Схема опыта включала факторы: А - пятипольные севообороты: 1 - плодосменный, 2 - зернопропашной, 3 - зернопаропропашной, в которых предшественниками озимой пшеницы были соответственно - многолетние травы, горох и чистый пар; В – приемы основной обработки почвы: 1 - вспашка на глубину 20-22 см под зерновые культуры, на 24-26 см под кукурузу и 30-32 см под сахарную свеклу плугом ПЛН-5-35, 2 – безотвальная обработка орудием типа «Параплау» (глубина та же, что и под вспашку), 3 - мелкая обработка дисковой бороной БДТ-7 на глубину 10-12 см; С - удобрения: 1 - минеральные (азофоска и диаммофоска), 2 - навоз. Вносили одинарные и удвоенные дозы, рассчитанные соответственно на простое и расширенное воспроизводство плодородия почвы. Одинарная доза минеральных удобрений под пшеницу составляла N60P60K60 кг/га д.в. Навоз вносили под сахарную свеклу один раз за ротацию севооборота по 40 и 80 т/га, что составляло соответственно 8 и 16 т/га севооборотной площади. Агротехника возделывания озимой пшеницы сорта Синтетик выполнялась согласно зональным организационно-технологическим нормативам, г. Белгород, Белгородская ГСХА (2006). Посевная площадь делянки составляла 120 м2 (4х30 м), учетная - 100 м2, повторность опыта в пространстве и времени трехкратная, расположение вариантов – расщепленными делянками в рендомизированных блоках. Исследования проводили по общепринятым методикам. Плотность сложения почвы определяли методом режущего цилиндра по Качинскому, структурно-агрегатный состав почвы по Савинову, влажность почвы термостатно-весовым методом, запасы влаги в почве, суммарное потребление влаги и коэффициент влагопотребления расчетным методом, азот нитратный по методу ЦИНАО (ГОСТ 26951-86), подвижные фосфор и калий по Чирикову (ГОСТ 26204-91), реакцию почвы (pH солевое) методом ЦИНАО (ГОСТ 26483-85). Фактическую засоренность посевов проводили путем учета количества растущей сорной растительности на постоянных учетных площадках размером 0,25 м2, учет основной продукции - поделяночно, прямым комбайнированием с определением влажности и засоренности зерна, содержание белка в зерне определяли по Кьельдалю (ГОСТ 10846-91), клейковины – методом отмывки вручную (ГОСТ 13586. 1-68), оценка качества зерна и муки по реологическим свойствам теста на приборе Миксолаб Профайлер, расчет экономической эффективности по существующим в регионе ценам на затраты и готовую продукцию (Организационно-технологические нормативы, г. Белгород, Белгородская ГСХА, 2006), расчет энергетической эффективности агротехнических приемов по рекомендациям ГНУ ВНИИЗиЗПЭ РАСХН (Володин и др., 1999 и др.), математическую обработку результатов исследований методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову (1985). Метеорологические условия. Характерной особенностью погодных условий в годы проведения исследований является повышенная температура воздуха и пониженное количество атмосферных осадков в периоды активной вегетации озимой пшеницы. Более благоприятные погодные условия сложились в 2008, 2009, частично, 2012 году и менее благоприятные в 2009, 2010 годах. ГТК (по Селянинову) за годы исследований составлял: 2009 г – 0,5; 2010 г – 0,7; а в 2012 г – 0,9. В целом условия погоды были весьма контрастными, что характерно для последних лет территории юго-западной части ЦЧР. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 3. Роль предшественников в сочетании с приемами обработки и удобрениями в регулировании водно-физических свойств почвы и засоренности посевов 3.1. Плотность почвы по нашим данным в слое 0-40 см перед уборкой изменялась в среднем за годы исследований от 1,00 до 1,28 г/см3. На контрольном варианте (без удобрений) по вспашке плотность почвы возрастала в последовательности: многолетние травы – горох – чистый пар. Плотность сложения по чистому пару и гороху в слое 0-40 см на фоне двойных доз минеральных удобрений была выше, чем под многолетними травами на 0,05 г/см3 (рисунок 1). Увеличение плотности сложения почвы на 0,05 г/см3 в посевах озимой пшеницы по таким предшественникам как чистый пар и горох связано с насыщением севооборотов пропашными культурами. Следует отметить и роль удобрений в регулировании плотности почвы, которая существенно (на 0,06 г/см3) возрастала при внесении двойной дозы минеральных удобрений. 3.2. Структура почвы. Коэффициент структурности чернозёма типичного в среднем по всем вариантам обработок почвы и предшественникам без удобрений перед уборкой пшеницы в слое 0-40 см составил 3,7. По предшественнику многолетние травы он достиг величины 4,2 ед., по гороху - 3,9, а по чистому пару 3,6 ед. при НСР05=0,1. Следовательно, многолетние травы улучшают структуру почвы по сравнению с чистым паром. Структурное состояние почвы под горохом занимает промежуточное положение между чистым паром и многолетними травами.  Рисунок 1. Плотность почвы в зависимости от предшественников и удобрений в среднем за 2010 и 2012 гг., слой 0-40 см, г/см3 Применение минеральных удобрений (NPK) с навозом улучшает структуру почвы. По мере увеличения доз минеральных удобрений и совместного внесения их с навозом по многолетним травам в почве наблюдается увеличение количества агрономически ценных агрегатов. Коэффициент структурности в этом случае по отношению к контролю по многолетним травам повысился на 0,9 ед., по гороху на 0,8, а по чистому пару всего лишь на 0,4 ед. 3.3. Запасы продуктивной влаги в почве и водопотребление пшеницы. Определение продуктивных запасов влаги, как перед посевом пшеницы, так и перед уборкой свидетельствует о дополнительном влагонакоплении на вариантах, где предшественниками являются горох и чистый пар. На абсолютном контроле преимущество в накоплении продуктивной влаги остается за горохом и чистым паром. Так, запасы влаги перед посевом в слое почвы 0-100 см по сравнению с предшественником многолетние травы были больше по гороху на 21,8, а по чистому пару на 29,3 мм. К уборке эти различия выравнивались и составили 8,9-7,3 мм соответственно (рисунок 2). Суммарное водопотребление озимой пшеницы, рассчитанное для слоя почвы 0-100 см, увеличилось по сравнению с предшественником многолетние травы по гороху и чистому пару. Причем по гороху оно было больше, чем по многолетним травам на 98 т/га, а по чистому пару на 178 т/га. Водопотребление растений пшеницы по чистому пару было выше, чем по гороху в 1,8 раза.  Рисунок 2. Действие предшественников и удобрений на запасы продуктивной влаги в слое почвы 0-100 см перед посевом озимой пшеницы в среднем за 2010 и 2012 гг, мм Удобрения способствовали увеличению суммарного водопотребления пшеницы. Чистый пар способствовал снижению коэффициента водопотребления по сравнению с многолетними травами и горохом на 13% (таблица 1). Удобрения и безотвальные приемы обработки создают условия для экономного расходования влаги растениями пшеницы. |
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Влияние предшественников на урожайность сортов озимой пшеницы, технологические... | | Влияние систем защиты растений и уровня азотного питания на урожайность... Специальности: 05. 18. 01. – технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной... |
| Влияние азотных удобрений, регуляторов роста и приемов обработки... | | Влияние основной обработки почвы и удобрений на урожайность и качество... Работа выполнена на гну “Алексеевская опытная станция” гну вниимк россельхозакадемии и на кафедре земледелия и агрохимии фгоу впо... |
| Отчет Тема Заволжья и урожаев озимой пшеницы до 50-55 ц, яровой – 35-40 ц, кукурузы – 65-70 ц зерна, 600-650 ц зеленой массы, люцерны 80-100... | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Цель: Познакомить с процессом образования почвы. Показать значение почвы для растений и живых организмов. Выделить основное свойство... |
| Тема: Почвы Ставропольского края и их плодородие Учение о почве как о самостоятельном природном теле возникло в России в результате творческой работы Докучаева, Симбирцева, Вильямса.... | | Влияние залужения и сидерации почвы перед закладкой сада на урожайность... Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт садоводства имени И. В. Мичурина |
| 1. Свойства почвы. Гранулометрический состав, влажность, кислотность... Печатается по решению Центрального координационно-методического совета Казанского государственного медицинского университета |  | Конкурса молодых ученых 2014 г. Молодые ученые до 27 лет Новый экологически безопасный биопрепарат для защиты озимой пшеницы от экономически значимых возбудителей болезней |
| Эффективность применения азотных и фосфорных удобрений на озимой... Работа выполнена в гну донской научно-исследовательский институт сельского хозяйства Россельхозакадемии | | Российской федерации Культиватор кпс-4 предназначен для предпосевной, сплошной обработки почвы и обработки паров с рабочей скоростью до 12 км/ч |
| Разработка современных показателей качества муки из мягкой пшеницы... Гну всероссийский научно-исследовательский институт зерна и продуктов его переработки Россельхозакадемии, г. Москва | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Расширять и углублять знания детей о разных видах зерна (пшеницы, ржи, овса, какао, кофе) и получаемых из них продуктов |
| Отчет о научно-исследовательской работе по теме: «Влияние No-till... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования | | Продуктивность яровой пшеницы и плодородие чернозема южного при длительном... Конкурсная документация на проведение открытого публичного конкурса на получение грантов Правительства Российской Федерации для государственной... |
