Влияние гуматов и минеральных удобрений на продуктивность яровой пшеницы в степном Поволжье тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 06.01.04, кандидат сельскохозяйственных наук Гатаулин, Тарих Сарсенгалиевич

• Гатаулин, Тарих Сарсенгалиевич
• кандидат сельскохозяйственных наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат сельскохозяйственных наук Гатаулин, Тарих Сарсенгалиевич

Введение.

Глава 1 История вопроса.

Глава 2 Условия и методика проведения опытов.

2.1. Климат и погодные условия.

2.2. Характеристика почвенного покрова.

2.3. Методика постановки опытов и проведения наблюдений и исследований.

2.4. Агротехника на опытном участке.

Глава 3 Влияние гуминовых удобрений на агрохимические свойства чернозема южного.

3.1. Минеральный азот.

3.2. Подвижный фосфор.

3.3. Обменный калий.

Глава 4 Влияние гуминовых удобрений на рост и развитие яровой пшеницы.

4.1. Лабораторная и полевая всхожесть семян яровой 67 пшеницы.'.

4.2. Прохождение фенологических фаз.

4.3. Содержание хлорофилла в листьях яровой пшеницы.

4.4. Скорость водоотдачи листьями яровой пшеницы.

4.5. Прирост сухой надземной массы.

Глава 5 Потребление и вынос питательных веществ яровой пшеницей.

5.1. Химический состав растений.

5.2. Потребление элементов питания по фазам роста и 106 развития растений и вынос их с урожаем.

Глава 6 Влияние гуминовых удобрений на продуктивность яровой пшеницы.

6.1. Урожай зерна яровой пшеницы.

6.2. Структура биологического урожая.

6.3. Химический состав и качество зерна яровой пшеницы

Глава 7 Экономическая эффективность применения гуминовых удобрений на яровой пшенице

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Влияние гуматов и минеральных удобрений на продуктивность яровой пшеницы в степном Поволжье»

Актуальность темы. Резкое снижение потребления минеральных удобрений за годы экономической реформы отрицательно сказалось на урожае сельскохозяйственных культур и его качестве. В этих условиях актуальным стал поиск новых удобрительных средств, обладающих относительной дешевизной и высокой эффективностью.

В середине 50-х годов 20-го века работами С.С. Драгунова (1955), М.М. Кононовой (1962), И.В. Александровой (1964), JI.A. Христевой (1967), И.Д. Комиссаровым (1971) и др. была обоснована возможность применения слабоконцентрированных вытяжек солей гуминовых кислот в качестве удобрительного и росторегулирующего средства. В последние годы появились препараты на основе гуминовых кислот, к которым добавляются соли микроэлементов, органические кислоты, витамины, антибиотики и т.п. Опытами Ю.А. Шамардиной (2006), А.С. Пушкина (2005), К.В. Корсакова доказано, что гуминовые удобрения способны давать существенные прибавки урожая. Однако, перечень работ по данному направлению крайне ограничен, а в Поволжье они практически не проводились. Малоизученной остается также возможность совместного применения солей гуминовых кислот и минеральных удобрений.

Слабая изученность данного вопроса, несмотря на его бесспорную значимость, послужила основанием для выбора темы настоящей работы.

Цель исследований: изучить в условиях черноземной степи Поволжья влияние гумата калия-натрия с микроэлементами и его сочетания с минеральными удобрениями на урожай и качество зерна яровой пшеницы.

Задачи исследований:

- изучить динамику элементов питания в посевах яровой пшеницы;

- определить влияние гумата калия-натрия с микроэлементами и его сочетаний с минеральными удобрениями на рос и развитие растений яровой пшеницы;

- установить величину потребления и выноса питательных веществ растениями яровой пшеницы;

- выявить влияние гуминовых удобрений на урожай и качество зерна яровой пшеницы;

- дать экономическую оценку изучаемым вариантам применения гуматов и минеральных удобрений.

Научная новизна. Впервые на южных черноземах Поволжья изучено влияние сроков и способов применения гуматов, а также их сочетаний с минеральными удобрениями на рост, развитие, урожай и качество зерна яровой пшеницы. Выявлено равноценное влияние намачивание семян и обработки вегетирующих растений на продуктивность яровой пшеницы. Определены размеры выноса и потребления на единицу урожая азота, фосфора и калия яровой пшеницей при использовании гуминовых удобрений. Установлено положительное влияние гумата калия-натрия с микроэлементами на выход растительного белка с единицы площади.

Практическая значимость. Использование в зоне южных черноземов Поволжья гумата калия-натрия с микроэлементами для предпосевной обработки семян яровой пшеницы повышает ее урожай на 0,34 т/га. Однократное опрыскивание вегетирующих растений в фазу кущения увеличивает сбор зерна на 0,30 т/га. В денежном выражении (в ценах 2008г.) это составляет соответственно 1651 и 1380 руб./га условно-чистого дохода.

Основные положения, выносимые на защиту.

- на южных черноземах Поволжья гуминовые удобрения способствуют лучшему росту растений и повышают урожай зерна яровой пшеницы;

- внесение гумата калия-натрия с микроэлементами обеспечивает такие же прибавки урожая зерна яровой пшеницы как и рекомендуемые дозы азотно-фосфорных удобрений.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на ежегодных научных научных конференциях профессорско-преподавательского состава СГАУ им. Н.И. Вавилова (Саратов, 2008), Международной научно-практической конференции «Вавиловские чтения-2008» и «Вавиловские чтения-2009» (Саратов, 2008, 2009), всероссийской научно-практической конференции, посвященной 80-летию В.Т. Куркаева (Краснодар, 2009), ежегодных научно-практических семинарах и совещаниях специалистов сельского хозяйства Саратовской области (Саратов, 2007, 2008).

В 2007 и 2008гг. результаты испытания гумата калия-натрия с микроэлементами демонстрировались на выставке «Золотая осень» и были удостоены серебряной (2007г.) и золотой (2008г.) медалей ВВЦ.

Реализация результатов исследований. Испытания гумата калия-натрия с микроэлементами проходили в производственных условиях в 2007-2009гг. и внедрены в ООО «Ак-Барс» Петровского района Саратовской области на площади 842 га и в ООО «Ягодная поляна» Татищевского района на площади 495 га. Применение гумата калия-натрия с микроэлементами при обработке семян и для опрыскивания яровой пшеницы позволило получить прибавку урожая зерна в среднем за три года соответственно 0,32 и 0,28 т/га. Условно-чистый доход составил при этом 960 руб./га и 820 руб./га.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 8 печатных работ, в т.ч. 3 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Степень личного участия. Закладка полевых опытов, проведение наблюдений и исследований, обработка и анализ экспериментального материала проводились лично соискателем. Агрохимические анализы почвы и растений выполнялись в лаборатории массовых анализов ГНУ НИИСХ Юго-Востока и на станции агрохимической службы «Саратовская».

Заключение диссертации по теме «Агрохимия», Гатаулин, Тарих Сарсенгалиевич

ВЫВОДЫ

1. В среднем за три года исследований обработка семян раствором гумата калия-натрия с микроэлементами, а также однократное и двукратное опрыскивания вегетирующих растений на урожай зерна яровой пшеницы Саратовская 42 повлияли одинаково. Применение этих приемов на южных черноземах Поволжья обеспечивало получение такой же прибавки урожая зерна как и при внесении N40P20 под основную обработку почвы. В опытах с яровой пшеницей Саратовская 70 установлено, что обработка семян гуматами дает такой же эффект, как и внесение N40P40 под вспашку.

2. Максимальная урожайность яровой пшеницы в условиях наших экспериментов получена от троекратного использования гумата калия-натрия с микроэлементами: обработка семян перед посевом и последующие опрыскивания вегетирующих растений в фазы кущения и по флаговому листу. Этот прием позволил получить дополнительно 0,45 т/га зерна.

3. Условно-чистый доход (в ценах 2008 г.) и уровень рентабельности максимальных значений достигали при трехкратном использовании гумата калия-натрия с микроэлементами. Использование минеральных удобрений резко увеличивало затраты и снижало массу условно-чистого дохода.

4. На содержание в зерне яровой пшеницы сырой клейковины и ее качество (упругость, ИДК) применение гумата калия-натрия с микроэлементами существенного влияния не оказало. Полученное зерно по качеству относилось к третьему классу. Белка в зерне удобренные растения накапливали больше, чем контрольные (на 0,8-1,3%). Выход белка с единицы площади на удобренных вариантах достигал 268-277 кг/га (на контроле - 184 кг/га).

5. При лабораторном проращивании энергия роста семян, обработанных раствором гумата калия-натрия с микроэлементами, была на 8-11% выше, чем на контроле. Полевая всхожесть обработанных семян яровой пшеницы оказалась в среднем за три года на 6,5% выше, чем контрольных. . '

6. Применение гуминовых удобрений не оказало заметного влияния на содержание в слое почвы (0-40 см) нитратного азота, обменного аммония, доступного фосфора и обменного калия. Не сказалось их применение и на характере сезонной динамики доступных для растений форм питательных веществ. По всем вариантам опытов с минеральными удобрениями яровая пшеница имела лучшую обеспеченность азотом и фосфором.

7. Внесение азотно-фосфорных удобрений под вспашку, обработка семян и опрыскивание вегетирующих растений раствором гумата калия-натрия с микроэлементами практически одинаково повышали содержание хлорофилла в листьях растений.

Применение гуминовых удобрений снижало скорость водоотдачи листьев яровой пшеницы в среднем на 8%.

8. Использование гумата калия-натрия с микроэлементами способствовало формированию растениями яровой пшеницы более высокой (по сравнению с контролем) биомассы, начиная с фазы кущения. К уборке различия в массе сухого вещества между контрольными и удобренными растениями в отдельные годы достигали 30%. Применение гуминовых удобрений способствовало незначительному расширению соотношения между зерном и соломой.

9. Под влиянием гуминовых удобрений в растениях яровой пшеницы в начальные стадии ее развития отмечалось более высокое (по сравнению с контролем) содержание азота. Каких-либо существенных изменений в количестве фосфора и калия после применения гумата калия-натрия с микроэлементами обнаружить не удалось.

10. Обработка семян и последующее двукратное опрыскивание I вегетирующих растений гуматом калия-натрия с микроэлементами привели к увеличению выноса из почвы всех трех элементов питания. На яровой пшенице Саратовская 42 вынос азота увеличился до 60,3 кг/га (на контроле -40,1 кг/га), а его расход на 1 т зерна и соответствующее количество побочной продукции составил соответственно 29,4 и 26,7 кг/т.

Вынос фосфора после применения гуминовых удобрений составил 29,4 кг/га (на контроле - 21,0 кг/га). Расход этого элемента на единицу урожая составил соответственно 14,3 и 14,0 кг/т. Вынос калия составил 60,5 кг/га (на контроле - 40,9 кг/га), а расход на единицу продукции соответственно 28,9 и 27,3 кг/т. Аналогичные результаты были отмечены при сочетании гуматов и минеральных удобрений.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

При возделывании яровой пшеницы на южных черноземах Поволжья для получения урожая зерна 1,37-1,47 т/га, рекомендуется.:

- . перед посевом обрабатывать семена гуматом калия-натрия с микроэлементами из расчета 0,2 л препарата и 10 л воды на 1 т семян;

- по вегетирующим растениям производить двукратную обработку в фазы кущения и флагового листа из расчета 0,5 л препарата на гектарную норму расхода воды. I

Список литературы диссертационного исследования кандидат сельскохозяйственных наук Гатаулин, Тарих Сарсенгалиевич, 2009 год

1. Абросимов А. А. Влияние предшественников, жидких удобрительно-стимулирующих составов и уровня минерального питания на урожайность чечевицы //Автореф. дисс. канд. с. - х. наук - Саранск, 2003. - 17 с.

2. Авдонин Н.С. Научные основы применения удобрений / Н.С.Авдонин. М.: Колос, 1972.-320 с.

3. Агроклиматический справочник по Саратовской области. JL: Гидрометеоиздат, 1958. — 227 с.

4. Агрохимические методы исследования почв. М.: Наука, 1975. - 656 с.,

5. Акентьева Л.И. Влияние запасов влаги на использование азота почвы, эффективность азотных удобрений и качество урожая / Л.И.Акентьева // Агрохимия. 1982. - №7. С. 22-28.

6. Александрова И.В. О физиологической активности гумусовых веществ и продуктов метаболизма микроорганизмов / Органическое вещество целинных и освоенных почв. М.: Наука, 1972. - С.34 - 41.

7. Алексеев A.M. Влияние минерального питания на водный режим растений / A.M. Алексеев, Н.А. Гусев. М.: Изд-во АН СССР, 1957. - 224 с.

8. Алексеева А.Н. Сравнительная агрономическая характеристика черноземных и каштановых почв Саратовской области и изменение их свойств при сельскохозяйственном использовании: автореф. дисс.канд.с.-х. наук / А.Н.Алексеева. Саратов, 1975. -165 с.

9. Алмазов А.Б. Влияние предпосевной обработки семян яровой пшеницы группой препаратов по различным фонам, на урожайность качество зерна и семян в Заринском районе Алтайского края. ОАО «Алтай-Кокс». - Заринск, 2004 г.

10. Алов А.С. Факторы эффективности удобрений. 4.1. Биологические факторы эффективности удобрений / А.С. Алов. М., 1966. - 188 с.

11. Альтергот В.Ф. Действие повышенных температур и физиологически активных соединений на растения. Новосибирск, 1965. - 178 с.I

12. Андронова Т.М., Замяткина Л.Е., Астафьева В.П. Нормы и сроки внесения удобрений под яровую пшеницу. Химия в сельском хозяйстве, 1977. - №4. — 14-15 с.

13. Аникст Д.М. Влияние удобрений на урожай и качество зерна яровой пшеницы разных сортов / Д.М. Аникст // Удобрение яровой пшеницы — М.: Россельхозиздат, 1986. 127-140 с.

14. Аникст Д.М. Удобрение яровой пшеницы / Д.М. Аникст. М.: Россельхозиздат, 1986. - 14 с.

15. Анисимов А.А. Механизм и движущие силы передвижения органических веществ у растений. Горький, 1972. - С. 68-77.

16. Анспок П.И. Микроудобрения. JL: Агропромиздат, 1990. - 272 с.

17. Аристархов А.Н., Толстоусов В.П. Экологически безопасные микроудобрения // Агрохимический .вестник. 1997. - №5. - С. 41 - 42.

18. Атабаева Х.Н. Органоминеральные удобрения и урожайность озимой пшеницы / Х.Н. Атабаева // Агр. Наука 2005. - №5. - С. 12-14.

19. Бабенко В.И., Инкина А.Г. Особенности углеводного обмена у яровой пшеницы в период формирования органов плодоношения//Докл. ВАСХНИЛ, 1969. -№3. С. 9-11.

20. Байрамурадов А. Формирование фонов повышенного содержания повышенных форм микроэлементов почв // Тез. докл. Всесоюзн. науч. конф. -Ташкент, 1990.-С. 131.

21. Баранов Н.Н. Экономические исследования по эффективности удобрений / Н.Н. Баранов // Удобрения и основные условия их эффективного применения. -М., 1970.-С. 441-467.

22. Белозеров В.П. Влияние агротехнических приемов на урожай яровой пшеницы и его структуру / В.П. Белозеров, Е.А. Гайнутдинова // Пробл. селекции полевых культур в Сев. Казахстане. Целиноград, 1982. — С. 63 — 67.

23. Беляев Г.Н. Влияние доз хлористого калия при совместном применении с цинком па урожайность и элементный состав кукурузы // Агрохимия. 1993. -№8.-С. 32-39.

24. Берхин Ю.И., Яковлева J1.B. Содержание подвижного фосфора в почвах юга Западной Сибири. Сибирский вестник сельскохозяйственной науки, 1982.- №2.

25. Благовещенский А.В., Рахманов Р. Р. Биохимическая природа повышения урожайности с помощью янтарной кислоты. М.: Изд. Моск. Ун-та, 1970. -23 с.

26. Богданов П.Н. Корневая система яровой пшеницы Юго — Востока и методы ее изучения / П.Н. Богданов // Тр. науч.-метод, конф. с.-х. опыт, учреждений Юго-Востока. Саратов, 1947. - С. 42 - 48.

27. Богданова Е.Д. Влияние никотиновой кислоты на рост, развитие, урожайность и посевные качества семян пшеницы//Физиология растений, 1965,. т. 12. -вып. 2. - С. 459-472.1

28. Бондаренко Н.Ф. Моделирование продуктивности агроэкосистем / Н.Ф. Бондаренко, Е.Е. Жуковский, И.Г. Мушкин. Л.: Гидрометеоиздат, 1982. -264 с.

29. Бубнова О.В. Предпосевная обработка семян твердой пшеницы // Материалы 1 Республиканской научно-практической конференции «Молодые ученные — агропромышленному комплексу». Казань: Изд-во АН РТ. 1998. - С. 72 - 74.

30. Бурлакова Е.Д., Бойков П.Я., Папина Р.Н. Биомодульный эффект производных пиколиновой кислоты на скорость прорастания пшеницы и гороха//Изд. РАН. сер. биол., 1996. - № 1. - С. 39-45.

31. Буссенго Ж.Б. Избранные произведения по физиологии растений и агрохимии. Вводные статьи К.А. Тимирязева, Д.Н. Прянишникрва и А.Н. Лебедянцева / Ж.Б. Бусенго. М.: Сельхозгиз, 1957. - 544 с.

32. Вакар А.Б. Динамика образования белковых веществ при созревании/Тр. ВНИИЗ, 1950. вып. 24. - С. 18-28.

33. Верзилов В.Ф. Регуляторы роста и их применение в растениеводстве. М., Наука, 1971.-С. 81-82.

34. Власюк П.А. физиологическая роль микроэлементов и их значение врастениеводстве / Микроэлементы в сельском хозяйстве и медицине. Улан-Удэ, 1968.-С. 49-56.

35. Влияние микроэлементов па урожай и обмен веществ сельскохозяйственных культур. (Сборник статей. Ред. коллегия: Д.А. Кореньков и др.). М., 1972. -С. 56-74.

36. Возбуцкая А.Е. Химия почвы / А.Е. Возбуцкая. М.: Высшая, школа., 1968. -427 с.

37. Востоков В.И. Минеральные удобрения на южном и обыкновенном черноземе/ В.И. Востоков // В кн. Итоги по опыт, работе ВИЗХ, 1935.

38. Востоков В.И. Соотношение азота и фосфора в удобрениях и урожай яровой пшеницы в засушливых условиях / В.И. Востоков // Соц. зерн. хоз-во. 1936. - №3. - С. 83-89.

39. Временные методики энергетической оценки в сельском хозяйстве. Минск, 1991.- 126 с.

40. Гайнутдинова Е.А'. Коэффициент использования питательных веществ из почвы и удобрений яровой пшеницей / Е.А. Гайнутдинова // Удобрение и урожай. Целиноград, 1987. - С. 48 -52.I

41. Гамзиков Г.П. Азот в земледелии Западной Сибири / Г.П. Гамзиков. М.: Наука, 1981.-225 с.

42. Генкель П.А. Физиолого-биохимические основы предпосевного воздействия на семена с целью повышения устойчивости растений к неблагоприятным условиям среды/биол. Основы повышения качества семян с. х. растений М., 1964.-С. 3-29.

43. Герман Р.Я. Водоудерживающая способность и содержание хлорофилла в листьях яровой пшеницы в условиях Кустанайской области/Пути увеличения производства продукции растениеводства в Кустанайской области -Целиноград, 1973. С. 77-88.

44. Гидразид малеиновой кислоты как регулятор роста растений. (Сб. ст. отв. ред. чл.-кор. АН СССР Ю.В. Ракитин). М.: Наука, 1973. - 17 с.

45. Головина Л.П., Рыбалкина А.В. Баланс микроэлементов в системе почва -удобрение растение в условиях дерново - подзолистых почв // Агрохимия. -1985. - №2.-С. 82.

46. Голубев А.В. Экономико-экологические основы химизации земледелия / А.В. Голубев. Саратов, 1994. - 172 с.

47. Голубев В. Д. Применение удобрений: принципы, системы. Особенности использования удобрений в Поволжье. Саратов: Приволж. кн. изд-во, 1969. -С. 166- 172.

48. Голубев В.Д. Применение удобрений: принципы, системы / В.Д. Голубев.t

49. Саратов: Приволж. кн. изд-во, 1969. —224 с.

50. Гридасов И.И. Удобрение яровой пшеницы в Оренбургской области / И.И. Гридасов, В.М. Андреева. Челябинск: Юж.-Урал. кн. изд-во, 1977. - 137 с.51.