Эффективность микроэлементов в системе удобрения рисового севооборота в условиях Кубани тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 06.01.04, доктор сельскохозяйственных наук Хурум, Хазрет Довлетович

• Хурум, Хазрет Довлетович
• доктор сельскохозяйственных наук
• 2009

Оглавление диссертации доктор сельскохозяйственных наук Хурум, Хазрет Довлетович

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ МИКРОУДОБРЕНИЙ В РИСОВОМ СЕВООБОРОТЕ, ЦЕЛЬ, ЗАДАЧИ

И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1 Биолого-экологические особенности роста и развития риса и люцерны в севообороте.

1.2 Микроэлементы в питании и жизнедеятельности растений.

1.3 Содержание и формы соединений-микроэлементов в почвах.

1.4 Применение и эффективность микроудобрений в рисовом севообороте

1.5 Цель, задачи и условия проведения исследований.

2 СОДЕРЖАНИЕ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В ПОЧВЕ -АГРОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОСНОВА ЭФФЕКТИВНОГО ПРИМЕНЕНИЯ МИКРОУДОБРЕНИЙ В РИСОВОМ

СЕВООБОРОТЕ.

3 ФИЗИОЛОГО-АГРОХИМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В СИСТЕМЕ УДОБРЕНИЯ

РИСОВОГО СЕВООБОРОТА.

3.1 Всхожесть семян и густота стояния растений.

3.2 Рост и развитие растений риса.

3.3 Фотосинтетическая активность растений риса.

3.4 Динамика содержания, вынос и коэффициенты использования элементов минерального питания из удобрений растениями риса.

3.4.1 Микроэлементы.

3.4.2 Макроэлементы.

4 УРОЖАЙНОСТЬ ЗЕРНА РИСА ПРИ ВНЕСЕНИИ МИКРОУДОБРЕНИЙ.

4.1 Борные удобрения.

4.2 Кобальтовые удобрения.

4.3 Марганцевые удобрения.

4.4 Медные удобрения.

4.5 Молибденовые удобрения.

4.6 Цинковые удобрения.

5 МИКРОУДОБРЕНИЯ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА РИСА.

6 ЗНАЧЕНИЕ ЛЮЦЕРНЫ В ПОВЫШЕНИИ ЭФФЕКТИВНОСТИ

МАКРО- И МИКРОУДОБРЕНИЙ В РИСОВОМ СЕВООБОРОТЕ.

6.1 Пищевой режим почвы при внесении удобрений.

6.2 Густота стояния растений.

6.3 Продолжительность фаз вегетации.

6.4 Рост и развитие растений.

6.5 Фотосинтетическая деятельность растений.

6.6 Значение микроудобрений в оптимизации минерального питания люцерны.

7 УРОЖАЙНОСТЬ И ПИТАТЕЛЬНАЯ ЦЕННОСТЬ ЗЕЛЕНОЙ МАССЫ ЛЮЦЕРНЫ ПРИ ВНЕСЕНИИ МИКРОУДОБРЕНИЙ.

8 БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ МИКРОУДОБРЕНИЙ В РИСОВОМ СЕВООБОРОТЕ.

ВЫВОДЫ.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ И РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ВНЕДРЕНИЯ В

ПРОИЗВОДСТВО.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Эффективность микроэлементов в системе удобрения рисового севооборота в условиях Кубани»

Биологические особенности риса позволяют в производственных условиях получать урожайность 10 т/га. Теоретически же можно рассчитывать на 15 т/га, тогда как фактически она составляет лишь 5 т/га

Н.С. Тур, 1990

Рис - наиболее распространенная крупяная культура нашей планеты. Им питается практически половина человечества и обеспечивается более 30 % потребляемых ими калорий. Использование риса разнообразно. Наибольшую ценность представляет зерно, идущее на продовольственные и технические цели. В нем содержится 73-81 % углеводов, 6-9 — белка, 0,6—2,6 - жира, 0,8-2,0 — золы, 0,2—1,0 % клетчатки, витамины. Белок риса богат лизином, валином, метионином и другими незаменимыми аминокислотами. Крупа риса — ценный диетический продукт, обладает высокими питательными свойствами. Сечка и лом, получающиеся при переработке риса-сырца, используются для выработки спирта, особых сортов водки (саке), пива и крахмала, который употребляется в косметической промышленности для выработки рисовой пудры. Из рисовой лузги изготавливают до 30 видов различных продуктов и материалов: кормовые дрожжи; фурфурол - исходный материал для производства пластмасс; прочные и красивые строительные плиты; обугленная лузга — равноценный заменитель костного угля при рафинировании сахара. Рисовые отруби по питательной ценности следует считать лучшим кормовым средством. Они отличаются высоким содержанием фосфорных соединений, среди которых особую ценность представляют фитин и лецитин, необходимые для питания молодняка животных. Из рисовых отрубей экстрагируют высококачественное пищевое и техническое масло, причем рисовое масло особо рекомендуется для людей, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями. Благодаря антикоррозионным свойствам, техническое масло используют также для приготовления краски, идущей на покрытие металлических корпусов морских судов. Рисовая солома — довольно ценный корм для скота, особенно при силосовании в смеси с зеленой массой люцерны или гороха. Из рисовой соломы вырабатывают высшие сорта бумаги, строительный картон, прочные и дешевые веревки, канаты и мешки. Из нее изготавливают также шляпы, легкую обувь, циновки, сумки и другие предметы домашнего обихода.

Культура риса играет важную роль и в земледелии. Широко известна ее мелиорирующая роль при освоении засоленных и болотистых почв, а также способность обеззараживать почвы от возбудителей болезней и вредителей корневой системы суходольных культур. Так, возделывание риса при постоянном затоплении в течение одного сезона очищает поле на несколько лет от возбудителя вертициллезного увядания - самого вредоносного заболевания хлопчатника. Кроме того, возделывание риса в севообороте резко снижает численность суходольных сорняков (Шеуджен А.Х., 2005).

В настоящее время посевы риса размещены в 112 странах на площади около 150 млн. га, годовое производство зерна в мире превышает 500 млн. т. По урожайности эта культура занимает первое место среди зерновых культур, а по посевным площадям и валовому сбору - второе место в мире. Возделывание риса связано со значительными затратами труда и средств. В этой отрасли занято более 50 % трудовых ресурсов аграрного сектора планеты. Потребность населения в рисовой крупе ежегодно возрастает, и по прогнозу ФАО к 2020 г. она составит 781 млн. т, превысив примерно на 3 % спрос на пшеницу. Ожидаемое к 2020 г. производство риса — 750 млн. т - не сможет полностью удовлетворить спрос на него. В продовольственном балансе Российской Федерации рису отводится значительное место. В начале третьего тысячелетия в нашей стране он возделывается на площади 175,0 тыс. га. Средняя его урожайность - 33,4 ц/га, а это значит, что на каждого россиянина приходится лишь 1,6 кг рисовой крупы при норме ее потребления 4-5 кг.

Сбалансированное сельское хозяйство, наряду с использованием в земледелии известных, апробированных агротехнических приемов в сочетании с внедрением современных высокопродуктивных сортов, машин и технологий, эффективных систем организации и оплаты труда, как правильно отметил Н.Г. Малюга (2005), предусматривает решение трех глобальных задач. К ним автор относит:

1) получение конкурентоспособной продукции, т. е. обеспечение высокой продуктивности пашни в сочетании с применением энергосберегающих технологий;

2) сохранение и воспроизводство плодородия почвы; 3) охрана окружающей среды, т.е. внедряя современные технологии, необходимо одновременно уделять внимание решению экологических проблем. Реализация этих задач требует внедрение научно-обоснованных экологизированных севооборотов, базовым элементом которых служат фитомелиоранты и, прежде всего, люцерна.

Люцерна (Medicago L.) - одна из древнейших и наиболее ценных кормовых культур из семейства бобовых растений. Она дает высокобелковый* корм, богатый всеми необходимыми для животных витаминами, углеводами и микроэлементами. В 100 кг зеленой массы люцерны содержится 4,8 кг переваримого протеина, 0,8 - кальция, 0,8 кг фосфора и 6,5 г каротина, питательность их равна 21 кормовой единице. За прекрасные кормовые качества древние народы называли эту культуру "царицей трав" и "даром богов". При соблюдении технологии выращивания люцерна за 2-3 укоса дает без орошения 44-80 ц/га и с орошением - 110-175 ц/га сена. По данным В.И. Жаринова и B.C. Клюя (1983), выход перевариваемого протеина с 1 га составляет: кормовых корнеплодов -2,52 ц; кукурузы на силос и зеленый корм - 2,7; однолетних злаковых трав -2,2; люцерны - 8,6 ц. Следовательно, обеспечение животных кормами из люцерны позволяет экономить и более рационально использовать другие виды кормов, избегая их перерасхода.

Вследствие развития мощной корневой системы, способной проникать в почву на несколько метров, люцерна усиливает биологическую активность, улучшает физические и физико-химические свойства почвы, повышает ее плодородие и тем самым способствует увеличению урожая последующих культур. По подсчетам Н.Г. Малюги (2005), люцерна оставляет после себя пожнивно-корневых остатков в 5-10 раз больше, чем горох, пшеница, ячмень, в 2—3 раза больше, чем кукуруза или подсолнечник, и в 20 раз больше, чем свекла. По данным М.И. Тарковского (1964), в корнях и пожнивных остатках люцерны накапливается 150-200 кг/га азота. "Люцерна, после того как росла два года, -пишет Н.Г. Малюга (2005), - оставляет после себя тонну селитры. Бесплатно. Напомним, что стоимость тонны селитры на сегодняшний день — почти 5 тысяч рублей". Если к сказанному добавить, что в настоящее время сельское ^хозяйство стало остро испытывать нужду в азотных удобрениях, то нельзя недооценивать значение люцерны в обогащении почвы азотом за счет биологического извлечения его из атмосферы. На целесообразность посева люцерны и клевера как обогатителей почвы азотом неоднократно указывал основоположник отечественной агрохимической научной школы Д.Н. Прянишников (1965). Он отмечал, что каждый миллион гектаров, занятый клевером или люцерной, обогащает почву таким количеством доступного растениям азота, для производства которого нужно было бы построить несколько мощных азотнотуковых заводов.

Люцерне принадлежит важнейшая роль в предотвращении засоления орошаемых земель. Своими корнями она извлекает влагу из глубоких слоев почвы, снижая тем самым уровень грунтовых вод и прерывая восходящий ток воды из нижних горизонтов почвы.

Люцерна является дезинфикатором почв. Основатель травопольной системы земледелия В.Р. Вильяме (1930) обратил внимание, что после трехлетней культуры бобовых и злаковых многолетних трав в почве совершенно исчезает вредная микрофлора и начинает усиленно развиваться полезная, что повышает плодородие почвы. Как известно, все вредные организмы принадлежат к аэробам, и пребывание их в анаэробных условиях приводит к полному уничтожению.

Люцерна, как и другие многолетние травы, является важным и необходимым средством в комплексе мероприятий по борьбе с водной и ветровой эрозией почв. При освоении почвозащитных севооборотов предусматривается многолетнее выращивание люцерны. В условиях Северного Кавказа люцерна в севообороте должна занимать 15-20 % площади посевов, на орошении — 25-30 % (Девяткин A.M., 2004).

Способность люцерны улучшать водно-физические свойства, снижать засоленность почв делает ее незаменимым компонентом рисовых севооборотов. По данным А.Ч. Уджуху и В.Ф. Шащенко (2003), люцерна в рисовых севооборотах Кубани может обеспечить получение 80-100 ц/га сена, оставляя при этом в 0-50 см слое почвы 47-61 ц/га воздушно-сухих корней. Всего, с учетом пожнивных остатков, эта культура оставляет в среднем 120-160 ц/га сухой биомассы, в которой содержится 180-250 кг белкового азота.

В современных сложных экономических и экологических условиях одним из основных резервов увеличения урожайности культур рисового севооборота является повышение эффективности использования минеральных и оргаV нических удобрений. В комплексе мероприятий и приемов рационального их применения в рисоводстве первостепенное значение имеет определение колин чества каждого вида, обеспечивающее максимальную реализацию потенциальной продуктивности районированных сортов и сохранение почвенного плодородия. Каждый центнер неправильно использованных удобрений оборачивается для народного хозяйства потерями, исчисляемые миллионами рублей. Это определяет необходимость совершенствовать систему удобрения культуры с учетом плодородия почв рисовых полей. Установлено, что внесение N45 повышает урожай на 17—46 %, то же количество фосфора - на 3-20 %, калия - 2— 15 % (Шеуджен А.Х., Кизинек С.В., 2004).

Коренной недостаток существующих систем удобрений в рисоводстве — их несбалансированность по элементам питания. Как правило, вносят только азот, фосфор и калий, в то время как для роста и развития растений риса помимо указанных трех макроэлементов необходимы и микроэлементы - бор, кобальт, марганец, медь, молибден, цинк. В результате этого не обеспечивается должный уровень рационального минерального питания, сбалансированного по всем элементам, необходимым для жизнедеятельности растений. Следует отметить, что проблема недостатка микроэлементов в рисоводстве с каждым годом приобретает все большую актуальность, т.к. ежегодно все большее их количество отчуждается из почвы рисового поля с урожаем, а также со сбросными и фильтрационными водами. Положение усугубляется еще и применением высококонцентрированных безбалластных минеральных удобрений вместо простых туков, с которыми раньше в почву вносилось определенное количество микроэлементов. По указанным причинам культуры рисового севооборота практически всегда положительно отзываются на внесение микроудобрений. Необходимость их применения вызвано также снижением подвижности большинства микроэлементов за счет образования в затопленной почве недоступных растениям соединений - гидрокарбонатов, сульфидов, фосфидов. По данным А.Х. Шеуджена (2005), за последние 15 лет в почвах рисовых оросительных систем Краснодарского края сократилось содержание подвижных форм бора на 10 %, кобальта - 14 %, марганца - 10 %, меди - 7 %, молибдена - 15 %, цинка -6 %. Такое снижение содержания подвижных форм микроэлементов в почвах рисовых полей, а также районирование высокоурожайных интенсивных сортов, требующих повышенного обеспечения всеми макро- и микроэлементами, в последние годы обусловили необходимость включения микроэлементов в систему удобрения риса и сопутствующих культур рисового севооборота. Поэтому агрохимическая концепция развития рисоводства для обеспечения экологической стабильности в регионах рисосеяния при производстве экономически обоснованной и биологически полноценной продукции предусматривает включение микроэлементов в систему удобрения. Правильно разработанная система удобрения риса и сопутствующих культур рисового севооборота обеспечивает увеличение урожайности, улучшение качества продукции, сохранение и воспроизводство плодородия почв, и ограничение агрогенного загрязнения окружающей среды.

Еще в 1907 г. Д.Н. Прянишников подчеркивал, что, зная потребности растения и свойства среды его обитания, мы можем найти приемы для такого воздействия на эту среду, а иногда на само растение, чтобы согласовать свойства среды с потребностями растений. Н.И. Вавилов (1934) писал, что химизация земледелия ставит на очередь вопрос о селекции на отзывчивость к удобрениям. Данное положение, выдвинутое великим ученым, является актуальным и по сей день.

Несмотря на многочисленные публикации по микроудобрениям, для почвен-но-климатических условий Кубани слабо разработаны теоретические основы их применения под рис и сопутствующих культур рисового севооборота. Как известно, научной основой эффективного использования микроудобрений является система их применения, базирующаяся на объективных данных о наличии, формах, подвижности, миграций микроэлементов в почве и потребности в них растений. Однако в литературе практически не рассматривается микроэлементный режим почв рисовых полей. Нет данных по валовому содержанию и формам соединений микроэлементов в почвах. Не изучено влияние микроудобрения на агрохимические показатели плодородия почв при возделывании люцерны в рисовом севообороте. Слабо изучено влияние микроудобрений на прорастание семян, рост и развитие растений культур рисового севооборота.

Нет убедительных экспериментальных данных по влиянию микроудобрений на минеральное питание и фотосинтетическую деятельность растений. Не решен вопрос о зависимости действия микроудобрений от доз, сроков и способов их внесения. Не установлена реакция новых районированных сортов на микроудобрения. Мало исследований по влиянию микроудобрений на качество урожая.

Учитывая актуальность рассматриваемой проблемы и отсутствие рекомендаций по применению микроудобрений в рисоводстве Кубани, нами в период 1997-2007 гг. были проведены специальные исследования, результаты которых представлены в данной работе и публикациях в периодической печати и специальных научных сборниках.

Научная новизна. Впервые проведены комплексные исследования микроэлементного режима почв рисовых полей Кубани. Определены валовое содержание и формы соединений микроэлементов в почвах. Установлено, влияние культуры риса и микроудобрений на содержание подвижных форм микроэлементов в почвах. Определен характер изменений агрохимических показателей плодородия почв при внесении микроудобрений под люцерну в условиях рисового севооборота. Получены данные по содержанию микроэлементов в природных водах, используемых для орошения риса. Изучены закономерности поступления микроэлементов и их влияние на рост и развитие растений. Показано положительное влияние микроудобрений на динамику содержания азота, фосфора и калия в различных органах культур рисового севооборота. Рассчитан вынос элементов питания урожаем и коэффициентов использования их растениями из удобрений. Получены оригинальные данные по действию микроудобрений на площадь ассимиляционной поверхности и фотосинтетическую активность растений. Для культур рисового севооборота установлены оптимальные дозы и дана сравнительная агроэкологическая и экономическая оценка способов внесения микроудобрений. Показано влияние микроудобрений на количество и качество урожая.

Результаты исследований послужили, основой для совершенствования теории и практики применения микроудобрений в соответствии с биологическими особенностями культур рисового севооборота и микроэлементного режима почв.

Практическая ценность. Результаты исследований расширяют наши знания о роли микроэлементов в жизнедеятельности и продуктивности растений. Доказана необходимость включения микроэлементов в систему удобрения риса и люцерны. Разработаны рекомендации, обеспечивающие оптимальные условия минерального питания культур рисового севооборота и экологическую стабильность агроландшафта при производстве экономически обоснованной, биологически полезной растениеводческой продукции. Разработанные рекомендации, вытекающие из результатов исследований, внедрены в рисосеющих хозяйствах Краснодарского края и Республики Адыгея. Для возрождения и развития рисоводства в Республике Адыгея автором создан ООО «Адыгейский научно-технический центр риса», который стал своеобразным экологическим полигоном испытания разработанной системы удобрения. Благодаря оптимизации системы удобрения урожайность риса в Республике Адыгея повысилась почти в-два раза. Так, урожайность зерна в Адыгейском научно-техническом центре риса в 2005 г. составила 5,3 т/га, 2006 г. - 6,1 т/га, в 2007 г. - 61,7 т/га, тогда как за всю историю рисосеяния она не превышала 3,5 т/га. Это вызвало научный интерес со стороны ведущих ученых страны. Адыгейский научно-технический центр риса посетили академики В.Г. Минеев, В.И. Кирюшин и Е.М. Харитонов.

Положения, выносимые на защиту:

1. Теоретическое и экспериментальное обоснование микроэлементного режима почв рисовых полей Кубани в рисово-люцерновом севообороте.

2. Агроэкологическая и агрохимическая необходимость выращивания люцерны в рисовом севообороте и включения микроэлементов в систему удобрения риса и люцерны.

3. Теоретические основы применения микроудобрений на посевах риса и люцерны, связанные с их влиянием на прорастание семян, рост, минеральное питание и фотосинтетическую деятельность растений.

4. Оптимизация системы удобрения в рисово-люцерновом севообороте' обеспечивающая повышение количества и качества урожая.

Пользуясь случаем, хотелось бы выразить благодарность научному консультанту, Заслуженному деятелю науки Российской Федерации доктору биологических наук профессору А.Х. Шеуджену за постоянное внимание к работе, ценные указания и советы на всех этапах моей научной деятельности. Автор искренно признателен Заслуженному деятелю науки Российской Федерации, лауреату государственной Премии Российской Федерации в области науки и техники, доктору сельскохозяйственных наук, академику Россельхозакадемии, профессору В.Г. Минееву, чья постоянная поддержка, консультации и методическая помощь сыграли неоценимую роль при подготовке настоящей работы. В проведении отдельных экспериментов и обобщений, полученных совместно данных, принимали участие доктор сельскохозяйственных наук М.И. Корсунова, кандидаты сельскохозяйственных наук Т.Н. Бондарева, Л.М.Онищенко и аспирант И.А. Лебедов-ский, за это выражаю им глубокую признательность.

Заключение диссертации по теме «Агрохимия», Хурум, Хазрет Довлетович

выводы

1. Аллювиальная луговая, аллювиальная лугово-болотная, луговая и лу-гово-черноземная почвы-зоны рисосеяния Кубани по содержанию» микроэлементов значительно разнятся между собой.

2. Валовое содержание бора в пахотном-0-20 см слое этих почв колеблется от 35; 1 до 45 мг/кг, в подпахотном 20-40 см горизонте - от 32,4 до 40,7 мг/кг. Больше его содержит луговая* и лугово-черноземная, почвы,, меньше - аллювиальная луговая, аллювиальная лугово-болотная. В кислотную (20 % НС1) вытяжку переходит в среднем 5,71 мг/кг элемента, что составляет 15 % от его запаса в почве.1 Взводную вытяжку бора переходит в 6-7 раз.меньше, чем извлекается 20 % раствором НС1. Это свидетельствует о недоступности растениям риса и сопутствующим культурам рисового севооборота этого элемента в почве.

3. Запасы валового кобальта в< почвах рисовых полей колеблются от 16,2 до 17,6 мг/кг. Наиболее-обеспечены им лугово-черноземная почва, наименее -аллювиальная, луговая. Луговая) и аллювиальная лугово-болотная почвы, занимают промежуточное положение по содержанию валового кобальта. В" почвах этот элемент входит преимущественно в состав полуторных оксидов, на- долю этой группы соединений приходится более половины от валового содержания: В первичных и глинных минералах содержится 23,1-24,9%, в органическом веществе - 15,8-16,6; в карбонатах — 6;4-7,1 % от валового запаса кобальта в почвах. Наименьшая доля^ элемента содержится в обменной и легкорастворимой формах - 0,68-1,08 %.

4. Кларк меди в почвах рисовых полей Кубани равен 20,7 мг/кг. Содержание-валовой меди изменяется от 19,0 мг/кг в аллювиальной лугово-болотной почве до 21,8 мг/кг лугово-черноземной. Доля обменной и водорастворимой меди в почвах в среднем составляет 2,2 и 1,0 % соответственно от ее валового содержания. Наибольшее содержание обменной меди отмечено в лугово-черноземной почве - 0,54 мг/кг, наименьшее - в аллювиальной лугово-болотной почве - 0,37 мг/кг.

5. Среднее содержание валового марганца в рисовых почвах - 479,5 мг/кг. Отклонение от этой величины в меньшую сторону составляет 27,5 мг/кг (аллювиальная луговая), в большую - 41,5 мг/кг почвы (лугово-черноземная). Содержание водорастворимого марганца в почвах в среднем составляет 28,6 мг/кг или 1,2 % от его запаса. Содержание обменного марганца колеблется от 27,0 до 29;8 мг/кг и в среднем составляет 28,6 мг/кг и составляет 6 % от валового его количества.

6. Кларк молибдена в рисовых почвах равен 1,8 мг/кг. Лучше обеспечены этим элементом лугово-черноземная (2,0 мг/кг) и луговая (1,8 мг/кг) почвы, бедны им аллювиальная луговая (1,6 мг/кг) и аллювиальная лугово-болотная (1,7 мг/кг). Содержание водорастворимого молибдена в рисовых почвах колеблется от 0,08 до 0,10 мг/кг и в среднем составляет 0,09 мг/кг, или 5 % от его валового запаса. Количество обменного молибдена (МоОд "), адсорбированного глинными минералами, варьирует от 0,17 до 0,26 мг/кг, а в среднем оно равно 0,21 мг/кг, или 11,7 % от его валового содержания. 7. Кларк цинка в рисовых почвах составляет 48,2 мг/кг. Аллювиальная луговая и аллювиальная лугово-болотная почвы характеризуются низким содержанием этого элемента (46,2-47,7 мг/кг), в луговой и лугово-черноземной его несколько больше (48,4-50,6 мг/кг). Водорастворимого цинка- в почвах очень мало — от 0,98 до 1,24 мг/кг и в среднем составляет 1,11 мг/кг или 2,3 % от его валового запаса. Обменного цинка в почвах содержится в среднем 5 мг/кг, что составляет примерно-10 % от его валового количества.

8. Длительное возделывание риса приводит к снижению содержания в почве подвижных форм микроэлементов. За 20 лет количество водорастворимого бора в пахотном 0-20 см слое почв уменьшилось на 4,9-7,3 %, подвижных форм кобальта - 4,3-11,7, марганца - 2,6-5,6, меди - 5,8-9,9, молибдена - 5,013,6, цинка - 3,5-6,7 %. Тенденция снижения содержания в почве микроэлементов наиболее четко проявляется при возделывании риса в монокультуре. Запашка сидератов в условиях монокультуры существенно замедлила, но не устранила эти негативные процессы в почве. При возделывании риса в севообороте с многолетними травами темпы обеднения почвы микроэлементами хотяи проявляются, но значительно слабее.

9. Содержание подвижных форм микроэлементов в рисовых почвах подвержено сезонным колебаниям. Наибольшее их количество отмечается в фазе всходов растений риса. Этому способствуют усиление минерализации органического вещества и разрушение окристаллизованных форм микроэлементов в почве под воздействием оросительной воды. Снижение окислительно-восстановительного потенциала почвы в результате длительного затопления в последующий период вегетации риса благоприятствует дальнейшему накоплению в ней подвижных форм марганца, но отрицательно^ влияет на содержание кобальта, меди, молибдена и цинка. Орошение риса приводит к интенсивному вымыванию водорастворимых форм бора. Сезонные колебания содержания в почвах бора находились в пределах 0,71-1,00 мг/кг, кобальта 0,76-0,92, марганца - 48,8-52",0, меди - 4,52-4,96, молибдена - 0,17-0,21, цинка - 0,770,84 мг/кг. Микроудобрения не сказались на общем характере динамики содержания подвижных форм микроэлементов в почве, а влияли лишь на их количественные значения.

10. Выращивание люцерны в рисовом севообороте позволяет существенно ограничить деградационные процессы, улучшить гумусовое состояние и азотный режим почвы. Эта культура после себя оставляет пожнивно-корневых остатков в 8-10 раз больше чем рис, в которых накапливается 100-150 кг/га азота. После распашки люцерны 3-го года, выращенной без применения удобрений, содержание гумуса в пахотном 0-20 см слое почвы увеличивается на 0,02 %, минерального азота (NO3 + NH4) - на 15,7 %, подвижного фосфора - на 2,1 %. Минеральные удобрения (ЫбоРэдКбо) усилили положительное влияние люцерны на агрохимические показатели плодородия почвы. Содержание общего гумуса, минерального азота и подвижного фосфора в почве возросли соответственно на 0,04, 25,5 и 3;0 %. Наибольший эколого-агрохимический эффект от возделывания люцерны в рисовом севообороте получен при включении микроэлементов в систему удобрения. Бор и молибден увеличили содержание в почве общего гумуса, минерального азота и подвижного фосфора. Кобальт, медь и цинк не повышали количество подвижного фосфора, но положительно влияли на гумусированность почвы и содержание минерального азота. Марганец в этом отношении мало реактивен.

11. Включение микроэлементов в систему удобрения риса и сопутствующих культур рисового севооборота способствует усилению фотосинтетической деятельности растений: увеличивается площадь листьев и продолжительность активного их функционирования,,повышается обеспеченность фотосинтетического аппарата пластидными пигментами, интенсивность, и чистая продуктивность фотосинтеза. Наибольший стимулирующий эффект наблюдается от молибдена, меди и цинка, эффективность бора, кобальта и марганца несколько ниже. »

12. Оптимизация, минерального питания риса и люцерны микроэлементами способствует формированию мощной и физиологически активной корневой системы, увеличению массы сухого вещества корней и надземных органов, а также положительно влияет на высоту растений. При внесении микроудобрений всходы люцерны появляются на 1-2 дня раньше, ускоряются органообра-зовательные процессы. Так, фаза ветвления при внесении борного, кобальтового и цинкового микроудобрений наступает через 40 дней после посева, тогда как неудобренном варианте - через 45 дней. Разница в наступлении фенофаз между удобренными вариантами и контролем сохраняется и в последующие фазы развития люцерны - бутонизации и цветения.

13. Предпосевное обогащение семян микроэлементами и изменение пищевого режима почвы за счет использования микроудобрений оказывают положительное влияние на содержание в органах растений риса и люцерны одноименных микроэлементов, азота, фосфора и калия. При этом затраты макро- и микроэлементов на формирование 1 т урожая зерна риса или биомассы люцерны существенно не возрастают.

14. Расчет величин выноса макро- и микроэлементов основной и побочной продукции на 1 га площади посева риса показал, что применение микроудобрений значительно повышает эти показатели. При внесении борного, кобальтового, марганцевого, медного, молибденового и цинкового удобрений увеличивается хозяйственный вынос одноименных микроэлементов соответственно на 4,2-8,9, 0,4-1,1, 35,6-84,7, 14,8-24,8, 0,3-2,4 и 1,1-17,4 ц/га; азота.- 8,5-15,5, 10,5-11,4, 7,5-7,9, 5,7-15,4, 7,2-22,8. и 4,5-14,7 кг/га; фосфора - 3,9-5,9, 2,7-7,8, 3,4-6,4, 3,2-5,3, 5,7-13,2 и 0,9-4,7 кг/га; калия - 9,3-5,9, 2,7-7,8, 3,4-6,4, 3,2-5,3, 5,7-13,2 и 0,9-4,7 кг/га.

15. Обеспеченность растений, риса микроэлементами; играет важную роль. в эффективном использовании удобрений. Микроэлементы. способствуют повышению коэффициента использования азота удобрений на 6,9-13,1 %, фосфора - 5.9— 17,0?%, калия-на 14,7-28,8 %. По влиянию на потребление растениями риса-азота, удобрений микроэлементы образуют следующий возрастающий ряд: Мп,, Со, Zn, В; Мо; фосфора - Zn, Мп, Си, В; Со, Мо. Этот ряд по отношению к калию изменяется : следующим образом: Мп, В; Со, Zn, Си, Мо. Способствуя более. полному усвоению растениями азота,. фосфора1 и калия удобрений, микроэлементы; в рисовом агроценозе выполняют экологические. функции, ограничивая в значительной степени поступление в окружающую среду остаточных количеств удобрений.

16. Микроудобрения создают благоприятные условия для. корневого питания риса и люцерны и тем самым смягчают остроту конкурентных взаимоотношений между отдельными растениями в агроценозе. Последнее и определяет формирование более высокой густоты стояния, растений и лучшую их выживаемость. В-зависимости от способа применения, микроудобрений,, они повышают полевую всхожесть семян риса на 4,0-5,5 %, выживаемость растений на 4,2-4,5 %., Марганцевое, цинковое, медное, кобальтовое,! борное, и молибденовое микроудобрения повышают густоту стояния люцерны в 1 год жизни растений соответственно на 6, 10, 13, 12, 1 и 14 шт./м2, 2-год жизни - на 10, 15, 20, 17, 5 и 23 шт./м2, 3 год жизни - на 9, 12, 16,14, 6 и 18= шт./м2.

17. Микроудобрения повышают продуктивность риса и сопутствующих культур рисового севооборота. Борное микроудобрение вг зависимости от способа применения повышает урожайность зерна риса на 3,3—5,7 ц/га, кобальтовое - 1,8-6,3, медное - 5,0-7,1, молибденовое — 5,6-7,3, цинковое - на 3,4—6,7. В сумме за 7 укосов урожайность зеленой массы люцерны вследствие применения борного микроудобрения повысилась на 10,7 ц/га, кобальтового — 17,6, марганцевого - 6,7, медного - 24,8, молибденового - 32,6, цинкового на 12,2 ц/га.

18. Оптимизация питания растений микроэлементами оказывает существенное влияние на качество сельскохозяйственной продукции. Кобальтовое, медное и молибденовое микроудобрения повышают белковость зерна, риса, борное, марганцевое и цинковое - содержание-крахмала. Все виды микроудобрений1 в определенной степени снижают пленчатость зерна и увеличивают общий выход крупы.

Включение микроэлементов в систему удобрения люцерны повышает питательную ценность зеленой массы, оцениваемую сбором корневых* единиц, перевариваемого протеина, безазотных экстрактивных веществ (БЭВ); клетчатки, жира и зольных элементов.

19. Совокупность экономических и энергетических показателей подтверждает целесообразность применения микроудобрений в рисовом севообороте. В зависимости от вида и способа применения микроудобрений окупаемость 1 руб. затрат на посевах риса и люцерны составляет соответственно 1,3-2,9 и 1,52,2 руб.; условно чистый доход - 390-2726 и 93-748 руб./га; норма рентабельности - 30-170 и 50-120 %. Энергетическая оценка также подтверждает высокую эффективность применения микроудобрений в рисоводстве.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ И РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ВНЕДРЕНИЯ В ПРОИЗВ ОД € ТВО

При планировании и осуществлении внесения микроудобрений под рис и культуры рисового севооборота на рисовых почвах Кубани предлагается придерживаться следующих принципов:.

1. Оценку необходимости, и. выбор дозы микроудобрения проводить с учетом группировки почв по уровню обеспеченности их подвижными формами микроэлементов.

Внесение микроудобрений? в- почву наиболее целесообразно при; низкой обеспеченности ее подвижными формами; микроэлементов: бора; меньше 0,5 мг/кг, кобальта - 0,5, молибдена;— 0,15, цинка - 1,0, марганца - 35,0, меди меньше 4,5 мг/кг. При этом бор; кобальт и молибден вносятся-, в дозах 2 кг/га, медь - 3, марганец; и цинк 4 кг/га. На среднеобеспеченных микроэлементами почвах эти дозы уменьшаются;на 50%.

Обязательным условием:достижения? высокой эффективности микроудобрений; в рисоводстве является высокий' агрофон. Микроудобрення. вносятся в почву перед посевом;риса: Если для: предпосевного внесения в почву используются чистые соли микроэлементов, их непосредственно перед применением необходимо тщательно перемешать с калийно-фосфорными туками для равномерного распределения по площади посева или вносить, отдельно в виде водного раствора наземной техникой.

2. Целесообразность проведения предпосевной обработки семян микроэлементами определять по результатам их химического анализа. Предпосевную обработку посевного материала микроэлементами проводят при пониженном их содержании в самих семенах риса: бора меньше 2,6 мг/кг, кобальта — 0,3, молибдена - 0,5, цинка - 28,0, марганца - 42,0, меди - 5,6 мг/кг (табл. 109).

Список литературы диссертационного исследования доктор сельскохозяйственных наук Хурум, Хазрет Довлетович, 2009 год

1. Алексеева Х.А. Влияние борной недостаточности на содержание фосфоли-пидов и ультраструктур клетки. Автореф. дис. . канд. биол. наук. Л.: Бо-тан. инст. им В.Л. Комарова, АН СССР, 1971. - 24 с.

2. Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и растениях. Л.: Агром-ромиздат, 1987. 142 с.

3. Алешин Е.П., Сметанин А.П. Минеральное питание риса. Краснодар, 1965. 208 с.

4. Алешин Е.П., Порохня А.Д. Влияние микроэлементов на продуктивность риса // Бюл. НТИ ВНИИ риса. 1970. Вып. 3. С. 29-32.5; Алешин Е.П., Порохня А.Д., Данилова Т.А., Демкина Е.Н. Отзывчивость риса на микроэлементы // Тр. ВИУА. 1972. Вып. 53. С. 203-208.

5. Алешин Е.П., Конохова В.П. Краткий справочник рисовода. М.: Агро-промиздат, 1986.-253 с.

6. Алешин-Е.И., Шеуджен А.Х., Досеева О.А., Рымарь В.Т. Интенсивность фотосинтеза и дыхания листьев риса'в зависимости от обеспеченности рас-тений-кобальтом // Докл. ВАСХНИЛ. 1987. № 11. С. 15-17.

7. Алешин Е.П., Шеуджен А.Х. Влияние меди на содержание хлорофилла и каротиноидов в листьях риса // Бюл. ВНИИ риса. 1988. Вып. 37. С. 16-18.

8. Алешин.Е.П., Шеуджен А.Х., Рымарь В.Т. Медь в минеральном питании риса // Вестн. с.-х. науки. 1989. № 7. С. 107-111.

9. Алешин Е.П., Алибердов P.M., Шеуджен А.Х., и др. Культура риса в Адыгее. Майкоп, 1989. 168 с.

10. Алешин Е.П., Алешин Н.Е. Рис. М.: Изд-во «Заводская правда» 1993. 504 с.

11. Афендулов К.П., Лантухова А.И. Удобрения-под планируемый урожай. М.: Колос, 1973.-240 с.

12. Аниканова З.Ф., Тарасова Л.Е. Рис: сорт, урожай, качество. М.: Агропром-издат, 1988.- 112 с.

13. Ашинов Ю.Н., Хурум Х.Д., Кизенек СВ., Шхапацев А.К. Труженик науки. Майкоп: «Афиша» 2007. — 233 с.

14. Багдасаров А.Г., Местер И.М. Влияние микроудобрений на качество риса // Тез. докл. Всес. науч. методич. совещ. участников Госсети опытов с удобрениями. М., 1976: С. 196.

15. Багдасаров А.Г., Местер И.М. Прорастание семя^и рост риса при выращивании в растворах микроэлементов // Совершенствование технологии возделывания зерновых и кормовых культур в Узбекской ССР. Ташкент, 1988. С. 16-20.

16. Багдасаров А.Г., Местер И.М. Рекомендации по применению'удобрений под рис. Самарканд, изд-во Самарканд. СХИ, 1988. 44 с.

17. Багдасаров А.Г. Приемы и условия1 эффективного, применения микроудобрений под рис в Узбекистане. Автореф. дис. . докт. с.-х. наук. М.: ТСХА, 1991.-31 с.

18. Беляев В.П. Эффективность применения минеральных удобрений на посевах люцерны и клевера, возделываемых на корм / Возделывание кормовых культур на слитых черноземах Адыгеи. Майкоп, 1981. С. 81-86.

19. Бенц В.А., Демарчук Г.А., Закладная А.Г., Калюк Г.Н. Интенсификация полевого травостояния в Сибири / Интенсивные технологии возделывания кормовых культур: теория и практика. М.: ВО Агропромиздат, 1990. С. 13.

20. Блажний Е.С. Почвы дельты, реки Кубани и прилегающих пространств. Краснодар, 1971.

21. Бойченко Е.А., Саенко Г. Н. Ферментативное восстановление углекислоты // Физиология растений. 1959. Вып. 6. № 6. С. 719.

22. Бойченко Е.А., Саенко Г. Н. Ферментативная фоторедукция углекислоты // Докл. АН СССР. 1961. Вып. 138. № 6. С. 1453.

23. Бойченко Е.А., Саенко Г.Н. и др. Образование^ органических веществ биосферы фотосинтезом // Проблемы геохимии. М., 1965. Вып. 4. С. 589.

24. Бойченко Е.А. Значение металлов в окислительно-восстановительных реакциях // Успехи современной биологии. 1966. Вып. 62. № 1. С. 23.

25. Варьдя П.Н. Роль меди в обмене веществ ячменя / Микроэлементы в сельском хозяйстве И' медицине. Киев: Изд-во Сельхозиздат Укр.ССР 1963. С. 154-157.

26. Буркин И.А. Физиологическая роль и сельскохозяйственное значение молибдена. -М., 1968. 286 с.

27. Власюк П.А. Марганец в системе питания растений. Киев: Изд-во АН Укр. ССР, 1948.- 109 с.

28. Власюк П.А. Биологические элементы в жизнедеятельности растений. Киев: Наукова думка, 1969. 516 с.

29. Войтович Н.В., Чумаченко И.Н., Сушеница Б.А., и др. Применение макро-и микроудобрений в современных технологиях возделывания зерновых культур. М., 2003. - 92 с.

30. Воскресенская Н.П. Фотосинтез и спектральный состав света. М.: Наука, 1965.-382 с.35.