WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

 

На правах рукописи

Хурум Хазрет Довлетович

ЭФФЕКТИВНОСТЬ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В СИСТЕМЕ УДОБРЕНИЯ РИСОВОго СЕВООБОРОТа в условиях Кубани

Специальность 06.01.04 – агрохимия

Автореферат
диссертации на соискание ученой степени доктора
сельскохозяйственных наук

  п. Персиановский , 2009

Работа выполнена в ФГОУ ВПО "Кубанский государственный аграрный университет"

  Научный консультант: Заслуженный  деятель науки Российской

Федерации, доктор биологических наук,

  профессор Шеуджен Асхад Хазретович 

       доктор биологических наук

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Степовой Владимир Иванович

доктор сельскохозяйственных  наук, профессор Тишков Николай Михайлович

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Есаулко Александра Николаевича.

Ведущее предприятие:        Московский государственный университет  им. М.В. Ломоносова 

Защита состоится "_25_" _сентября_ 2009 г. в 10 часов на заседании диссертационного Совета Д.220.028.02 при Донском государственном аграрном университете  по адресу: 3464493, РФ, Ростовская область, Октябрьский район, п. Персиановский, тел., факс 8-86360-3-61-50., официальный сайт сети Интернет: www.dongau.ru

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Донского государственного аграрного университета 

Автореферат разослан "____" ___________2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор с.-х наук, профессор Фетюхин И.В.        

1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Одним из основных резервов увеличения урожайности культур рисового севооборота является повышение эффективности использования удобрений. В комплексе мероприятий и приемов рационального их применения в рисоводстве первостепенное значение имеет определение количества каждого вида, обеспечивающее максимальную реализацию потенциальной продуктивности районированных сортов и сохранение почвенного плодородия. При существующих объемах применения удобрений в рисоводстве каждый центнер неправильно использованных туков оборачивается для рисоводов потерями, исчисляемые тысячами рублей. Это определяет необходимость совершенствования системы удобрения культуры с учетом плодородия почв рисовых полей.

Коренной недостаток существующей системы удобрения риса – их несбалансированность по элементам питания. Как правило, вносят только азот, фосфор и калий, в то время как для роста и развития растений помимо указанных макроэлементов необходимы и микроэлементы – бор, кобальт, марганец, медь, молибден, цинк. В результате этого не обеспечивается должный уровень минерального питания, сбалансированного по всем элементам, необходимым для жизнедеятельности растений. 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.

Цель и задачи исследований. Целью исследований являлось теоретическое обоснование и разработка технологии применения микроудобрений, обеспечивающая получение высоких урожаев культур рисового севооборота, установление их влияния на содержание элементов минерального питания в растениях и в почве, качество сельскохозяйственной продукции.

В задачу исследований входило:

– оценка обеспеченности почв зоны рисосеяния Кубани подвижными формами микроэлементов;

– исследование пищевого режима почвы под культурами рисового севооборота при внесении микроудобрений;

– определение влияния микроудобрений на содержание элементов питания, рост и фотосинтетическую деятельность растений риса и люцерны;

– установление закономерностей изменения под воздействием микроэлементов коэффициентов использования растениями азота, фосфора и калия из удобрений.

– установление оптимальных доз, сроков и способов внесения микроудобрений, обеспечивающих высокую продуктивность культур рисового севооборота;

– выявление действия микроудобрений на формирование элементов структуры урожая и качество продукции культур рисового севооборота.

Получение экспериментальных данных по вышеуказанным вопросам дает возможность усовершенствовать теорию питания растений риса микроэлементами и разработать научно обоснованные рекомендации по технологии применения микроудобрений в рисовом севообороте в условиях Кубани, а также определить экономическую эффективность и экологическую целесообразность включения микроэлементов в систему удобрения риса в севообороте.

Для решения поставленных задач были проведены лабораторные, полевые и производственные опыты.

Научная новизна. Впервые проведены комплексные исследования по динамике микроэлементов в почвах 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. Выявлен 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 коэффицент использования их растениями из удобрений. Получены данные по действию микроудобрений на площадь ассимиляционной поверхности и фотосинтетическую активность растений. Для культур рисового севооборота установлены оптимальные дозы и сроки внесения микроудобрений и дана их сравнительная агроэкологическая и экономическая оценка. Показано влияние микроудобрений на количество и качество урожая.

Результаты исследований послужили основой для использования теоретических и практических знаний в области применения микроудобрений в соответствии с биологическими особенностями культур рисового севооборота и содержания  микроэлементов в почве.

Практическая ценность. Результаты исследований расширяют 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. 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, 2007 г. – 6,7 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 макро- и микроудобрений в рисово-люцерно­вом севообороте обеспечивающей повышение количества и качества урожая.

Апробация работы.  Результаты исследований неоднократно докладывались на научно-производственных совещаниях специалистов рисосеющих районов Республики Адыгея (п. Прикубанский, 2001–2008); на кафедре агрохимии Кубанского государственного аграрного университета  (2005–2008), в лаборатории координации региональных проблем рисоводства в Российской Федерации Всероссийского НИИ риса (2005–2008), на региональных совещаниях Географической сети опытов с удобрениями (Персиановка, Ростовская область, 2005; Москва, 2006; Ставрополь, 2007), на Всероссийских конференциях "Энтузиасты аграрной науки" (Краснодар, 2003–2008), на Международной научно-практической конференции "Устойчивое производство риса: настоящее и перспективы" (Краснодар, 2006).

По материалам диссертации опубликовано 52 печатных работ общим объемом 51 п.л.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 407  страницах компьютерного текста и состоит из введения, 8 глав, выводов и предложений производству. Она включает 36 рисунков, 110 таблиц, 30 приложений. Список использованной литературы насчитывает –292 наименования, в т. ч. 40 на иностранных языках.

2 условия и методика исследований

Исследования проводились на рисовой оросительной системе Государственного элитно-семеноводческого предприятия «Красное» (ГЭСП «Красное») и Адыгейского научно-техни­ческого центра риса (АНТЦ рис). ГЭСП «Красное» расположено в Красноармейском районе Краснодарского края в 60 км юго-западнее г. Краснодара. АНТЦ рис находится в северо-восточной части Тахтамукайского района Республики Адыгея. Объектами исследования служили районированные сорта риса Лиман, Регул, Рапан и Хазар; люцерна: Славянская местная.

Погодные условия в годы проведения исследований были близки к средним многолетним и обеспечивали получение высоких урожаев риса.

Исследования проводились на рисовой лугово-черноземной и аллювиальной луговой почвах. Гумуса в пахотном слое рисовых лугово-черноземных почв содержалось 3–4 %, валового азота, фосфора и калия соответственно 0,14–0,26, 0,13–0,20 и 1,10–1,70 %. Обеспеченность подвижными формами элементов минерального питания достаточно высокая, реакция почвенного раствора близка к нейтральной. Мощность гумусового горизонта аллювиальной луговой почвы достигает 40–50 см, при наличии гумуса в верхнем горизонте 2,4–3,2 %. Валового азота, фосфора и калия содержится – 0,140,16, 0,170,19 и 1,10–1,40 % соответственно. Содержание подвижных форм элементов минерального питания в почвах среднее, реакция среды изменяется от нейтральной до слабощелочной.

Во всех опытах с рисом, за исключением специально оговоренных, исследования проводились при общепринятой агротехнике, на оптимальном азотно-фосфорно-калийном фоне. Предшественник – оборот пласта многолетних трав. Посев проводили элитными семенами в оптимальные сроки, норма высева – 7 млн./га всхожих зерен, глубина заделки – 1,52,0 см. Площадь делянок составляла 100 м2 и 4 м2. Повторность – 4х кратная. В почву микроудобрения вносили в два срока: до посева вместе с азотно-фосфорно-калийными и в виде корневой подкормки в фазу всходов растений. Предпосевную обработку семян проводили двумя способами: смачиванием (полусухим) из расчета 10 л рабочего раствора на 1 т и замачиванием путем погружения посевного материала в растворы микроэлементов на 24 ч. Контролем служили семена, обработанные водой. Некорневую подкормку растений осуществляли водными растворами микроэлементов из расчета 300 л/га рабочего раствора. Уборку урожая проводили в фазу полной спелости зерна. Полученные данные подвергались математической обработке методом дисперсионного анализа.

Минеральные удобрения под люцерну вносились в почву из расчета N60Р90К90 . Половину их вносили под предпосевную обработку почвы, остальные в конце 1-го года жизни люцерны. Микроудобрения всей дозой вносили под предпосевную обработку почвы. Норма высева семян – 25 кг/га, способ посева – рядовой, глубина заделки семян – 2,0–2,5 см.

3. Содержание микроэлементов в почве – агроэкологическая основа эффективного применения микроудобрений в рисовом севообороте

Бор. Кларк бора в рисовых почвах равен 39,9 мг/кг. Валовое его содержание в пахотном 0-20 см слое этих почв колеблется от 35,1 до 45,4 мг/кг, в подпахотном – от 32,4 до 40,7 мг/кг. Больше его содержит лугово-черноземная и луговая почвы, меньше – аллювиальная луговая и аллювиальная лугово-болотная. Для валового бора характерно относительное его увеличение в пахотном слое почвы. В кислотную (20 % HCl) вытяжку переходит незначительное количество элемента, в среднем 5,71 мг/кг, что примерно составляет 15 % от валового запаса бора в почве. Кислоторастворимый бор довольно равномерно распределен по почвенному профилю. В пахотном слое почвы он связан с органическим веществом, в подпахотном – преимущественно с гидратированными гидроокисями железа и алюминия, поэтому менее доступен для питания растений. В водную вытяжку бора переходит в 6–7 раз меньше, чем извлекается 20 % раствором HCl. Это свидетельствует о недоступности растениям риса и сопутствующим культурам рисового севооборота основных запасов этого элемента в почве. Особенно бедны водорастворимым бором аллювиальная луговая и луговая почвы. Несколько лучше обеспеченны им аллювиальная лугово-болотная и лугово-черноземная почвы.

Кобальт. Содержание  кобальта в почвах рисовых полей колеблются от 16,22 до 17,58 мг/кг, что несколько выше кларка этого элемента в почвах (10 мг/кг). Наиболее обеспечена им лугово-черноземная почва, причем это наблюдается как по общему содержанию элемента, так и по легкоподвижным его формам. Наименее обеспечена кобальтом аллювиальная луговая почва. Луговая и аллювиальная лугово-болотная почвы занимают промежуточное положение по этим показателям. Кобальт в рисовых почвах преимущественно входит в состав полуторных окислов, на долю этой группы соединений приходится более половины от валового содержания. В первичных и вторичных минералах его 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 обменных и легкорастворимых формах – 0,68–1,08 %.

Медь. Кларк меди в почвах рисовых полей равен 20,7 мг/кг. Содержание валовой меди изменяется от 19,0 в аллювиальной лугово-болотной почве до 21,8 мг/кг в лугово-черноземной. Доля водорастворимой меди в изученных почвах в среднем составляет около 1,0 % от ее валового содержания. Обменной меди в почвах содержится в среднем 0,46 мг/кг. Ее доля составляет 2,2 % от среднего значения. Наибольшее содержание обменной меди отмечено в лугово-черноземной почве – 0,54 мг/кг, наименьшее – в аллювиальной лугово-болотной – 0,37 мг/кг. В данных почвах содержание необменной меди в среднем составляет 5,15 мг/кг, или 24,9 % от ее валового содержания. Больше необменной меди содержат лугово-черноземная и аллювиальная луговая почвы, меньше – луговая и аллювиальная лугово-болотная. Среднее содержание меди, связанной с несиликатными формами алюминия, железа и других металлов, в почвах рисовых полей составляет 6,24 мг/кг, или 30,1 % от валового ее запаса. Количество этой формы меди подвержено значительным колебаниям: от 7,02 мг/кг в лугово-черноземной до 5,40 мг/кг в аллювиальной лугово-болотной почве. Кларк меди, связанной с аморфными полуторными оксидами и гидроксидами, в изученных почвах составляет 6,1 мг/кг, или 29,6 % от ее валового содержания. Наибольшее абсолютное содержание меди, связанной с несиликатными и аморфными соединениями алюминия, железа и других металлов, отмечено в лугово-черноземной и луговой почвах, наименьшее – в аллювиальной луговой и аллювиальной лугово-болотной. В пахотном слое содержится 2,2 мг/кг меди, связанной с органическим веществом, или 10,6 % от ее общего количества.

Марганец. 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 почва), в большую – 41,5 мг/кг (лугово-черноземная почва). Содержание водорастворимого марганца в изученных почвах в среднем составляет 5,70 мг/кг или около 1,2 % от его валового запаса. Количество обменного марганца колеблется от 27,0 до 29,8 мг/кг и в среднем составляет 28,6 мг/кг от валового содержания. На обменный марганец в почвах приходится около 6 % от его валового запаса. На долю прочносвязанных соединений приходится основная часть общего содержания марганца в почвах – свыше 90 %. К ним относится марганец в составе первичных минералов и вторичных минералов силикатной (глинистые минералы) и несиликатной (оксиды, гидроксиды марганца, соли) природы. Марганец, прочносвязанный в составе органических остатков и продуктов их трансформации (в т.ч. гумусовых веществ), оказывает меньшее влияние на уровень общего содержания марганца в почве из-за относительно невысокой доли и значительно меньшей устойчивости по сравнению с минеральными носителями марганца.

Молибден. Кларк молибдена в рисовых почвах равен 1,8 мг/кг. Лучше обеспечены этим элементом лугово-черноземная и луговая почвы, обеднены им аллювиальная луговая и аллювиальная лугово-болотная. Содержание водорастворимого молибдена в 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 (MoO42-), адсорбированного глинистыми минералами варьирует от 0,17 до 0,26 мг/кг, а в среднем оно равно 0,21 мг/кг. При несущественном различии в содержании обменного молибдена в различных почвах все же можно отметить тенденцию к его увеличению от аллювиальных лугово-болотных до лугово-черноземных. Доля обменного молибдена в рисовых почвах в среднем составляет 11,7 % от его валового содержания. Прочносвязанный молибден находится в кристаллической решетке минералов и входит в состав органического вещества почвы. Эта форма соединений микроэлемента является недоступной для питания растений, а входящий в состав органического вещества становится доступным после его минерализации. Около 85 % общих запасов молибдена рисовых почв находится в прочносвязанном состоянии, т. е. в кристаллической решетке минералов и в составе органического вещества.

Цинк. Рисовые почвы различаются по обеспеченности цинком. Аллювиальная луговая и аллювиальная лугово-болотная почвы характеризуются низким содержанием этого элемента (46,2–47,7 мг/кг), в луговой и лугово-черноземной почвах его несколько больше (48,450,6 мг/кг). Кларк цинка в рисовых почвах составляет 48,2 мг/кг. Водорастворимого цинка в почвах очень мало – от 0,98 до 1,24 мг/кг и в среднем составляет 1,11 мг/кг. Доля его в изученных нами почвах в среднем составляет всего лишь 2,3 % от валового. Обменного цинка в почвах содержится в среднем 5,0 мг/кг. Доля обменного цинка по всем почвенным разностям составляет примерно 10 % от его валового запаса. Преобладающая часть цинка в почве находится в прочносвязанном состоянии и входит в состав оксидов железа, глинистых минералов, первичных минералов и органического вещества почвы. Количество прочносвязанного цинка в почвах колеблется от 40,2 до 44,2 мг/кг и в среднем составляет 42,1 мг/кг или около 85 % от его валового запаса.

Содержание в почве подвижных форм микроэлементов, наряду с обеспеченностью макроэлементами и другими агрохимическими, физическими и гидромелиоративными параметрами, обусловливает ее эффективное плодородие. За последние 20 лет наблюдается снижение содержания подвижных форм цинка, марганца и молибдена, причем наиболее четко эта тенденция прослеживается в аллювиальной лугово-болотной почве (табл. 1).

Таблица 1 – Содержание подвижных форм микроэлементов в почвах рисовых полей Кубани, мг/кг

Элемент

Слой почвы, см

Лугово-черноземная

Луговая

Аллювиальная лугово-болотная

1987 г.

2006 г.

1987 г.

2006 г.

1987 г.

2006 г.

Mn

0-20

48,6

46,8

60,6

59,0

56,6

53,4

20-40

50,4

49,5

63,4

62,7

58,2

56,4

Zn

0-20

0,84

0,80

0,86

0,83

0,90

0,84

20-40

0,82

0,80

0,86

0,85

0,89

0,85

Cu

0-20

4,24

3,82

5,16

4,86

4,11

3,80

20-40

4,22

3,80

5,15

4,86

4,98

4,64

Mo

0-20

0,21

0,19

0,20

0,19

0,22

0,19

20-40

0,20

0,18

0,20

0,19

0,21

0,18

Co

0-20

0,89

0,84

0,92

0,88

0,62

0,55

20-40

0,92

0,89

1,02

1,00

0,86

0,82

B

0-20

0,92

0,86

0,81

0,77

0,96

0,89

20-40

1,26

1,23

0,93

0,92

1,04

1,00

Количество подвижных форм бора и кобальта в почвах с 1987 по 2006 гг. существенно не изменилась и находится в пределах 95 % доверительной вероятности. Наблюдается существенная тенденция к снижению содержания подвижных форм меди, однако она пока не превысила доверительную вероятность (р = 0,05). Необходимо отметить, что практически все почвы зоны рисосеяния Кубани низко- и среднеобеспечены подвижными формами микроэлементов. Богарные почвы той же исходной генетической принадлежности отличаются лучшей обеспеченностью ими (табл. 2).

Таблица 2 – Влияние культуры риса на содержание подвижных форм микроэлементов в почве, мг/кг

Микроэлемент

Слой, см.

Лугово-черноземная

Луговая

Аллювиальная лугово- болотная

орошаемая

неорошаемая

орошаемая

неорошаемая

орошаемая

неорошаемая

Х

V, %

Х

V, %

Х

V, %

Х

V, %

Х

V, %

Х

V,%

В

0-20

0,92

37

1,28

25

0,81

49

1,20

40

0,96

50

1,32

36

20-40

1,26

40

1,32

28

0,93

37

1,24

36

1,04

23

1,44

21

Со

0-20

0,89

38

1,12

23

0,92

23

1,14

12

0,62

44

0,82

32

20-40

0,92

36

1,16

20

1,02

33

1,17

20

0,86

40

0,88

26

Mn

0-20

48,6

45

49,7

33

60,6

38

68,1

31

56,6

40

66,8

38

20-40

50,4

50

51,2

40

63,4

29

70,3

26

58,2

36

67,4

30

Cu

0-20

4,24

27

5,36

18

5,16

26

5,44

18

4,11

22

5,18

18

20-40

4,22

30

5,31

20

5,15

29

5,30

22

4,98

39

5,20

20

Mo

0-20

0,21

13

0,26

8

0,20

20

0,24

18

0,22

26

0,26

18

20-40

0,20

29

0,24

12

0,20

30

0,22

22

0,21

23

0,24

16

Zn

0-20

0,84

56

0,98

34

0,86

86

0,99

38

0,90

30

1,02

24

20-40

0,82

42

0,94

28

0,86

86

0,97

40

0,89

20

1,04

22

Содержание подвижных форм микроэлементов в рисовых почвах значительно колеблется. Следовательно, эффективное применение микроудобрений возможно только после обследования каждого поля на содержание подвижных форм микроэлементов.

На основании результатов многочисленных полевых и производственных опытов, а также агрохимических обследований рисовых полей предлагается следующая шкала обеспеченности рисовых почв доступными растениям формами микроэлементов (табл. 3).

Длительное возделывание риса приводит к изменению содержания в почве подвижных форм микроэлементов. В частности, сопоставление наличия микроэлементов в рисовой почве и целинного участка указывает на значительные потери из пахотного слоя подвижных форм марганца. Они особенно заметны на поле 50-летней монокультуры риса с применением только минеральных удобрений.

Таблица 3 – Группировка рисовых почв Кубани по содержанию подвижных форм микроэлементов

Обеспеченность

Содержание микроэлементов, мг/кг

В

Mo

Mn

Cu

Zn

Co

водная вытяжка

оксалатная вытяжка

1

2

1

2

1

2

1

2

Низкая

<0,5

<0,15

<20

<35

<0,3

<4,5

<3

<1

<0,15

<0,5

Средняя

0,5-1,0

0,15-0,25

20-30

35-75

0,3-0,6

4,5-6,5

3-6

1-2

0,15-0,30

0,5-1,5

Высокая

>1,0

>0,25

>30

>75

>0,6

>6,5

>6

>0

>0,30

>1,5

1 – ацетатно-аммонийный буфер PH 4,8; 2 – по Пейве-Ринькису

Наибольшее количество водорастворимых форм бора, кобальта, молибдена, цинка и меди в почве отмечается в период всходов риса. Это происходит за счет разрушения их окристаллизованных форм в почве под воздействием оросительной воды. Микроудобрения способствовали возрастанию количества подвижных форм микроэлементов в почве во все фазы вегетации риса и позволяли сохранить ее на исходном уровне после уборки. Из изученной группы микроэлементов в почве больше всего содержится марганца. При этом имеет свои особенности и динамика его содержания. В отличие от других микроэлементов, количество подвижного марганца в почве увеличивается вплоть до фазы выметывания растений и снижается только к полной спелости зерна риса.

Помимо почвы, источником микроэлементов для питания растений риса служит оросительная вода. В ней, в той или иной степени, содержатся практиче­ски все известные химические элементы. Поэтому анализ оросительной воды на содержание микроэлементов – необходимое условие при расчете доз применения микроудобрений в рисоводстве. Реки и водохранилища Краснодарского края, являющиеся водоисточниками для орошения риса, различаются по содержанию микроэлементов (табл. 4).

Анализ воды на содержание микроэлементов показал, что в ней много бора, марганца, несколько меньше меди, цинка и совсем в незначи­тельных количествах присутствуют кобальт и молибден. При оросительной норме воды 14 тыс. м3/га на рисовые поля может посту­пать 960 г/га бора, 21 – кобальта, 28 – молибдена, 200 – цинка, 300 – мар­ганца и 70 г/га меди, что превышает вынос этих элементов урожаем риса. Однако основные количества микроэлементов в воде находятся в комплексных соединениях с органическим веществом и неорганическими ионами, что делает их в большинстве случаев практически недоступными для питания растений риса.

Таблица 4 – Содержание микроэлементов в природных водах, используемых для орошения риса, мкг/л

Источник орошения

Mn

Zn

Cu

Mo

Co

B

Река Кубань

17

10

4,2

0,9

1,1

54

Река Протока

13

12

3,5

0,7

1,2

48

Краснодарское

водохранилище

23

16

5,2

3,0

1,6

74

Шапсугское

водохранилище

26

15

6,0

2,8

1,6

72

Крюковское

водохранилище

24

17

5,8

2,2

1,5

86

Варнавинское

водохранилище

25

16

6,2

2,6

1,9

77

Среднее содержание

21,3

14,3

5,15

2,03

1,5

68,5

Кларк речных вод

24

20

7,0

3,0

2,0

40

Кларк Мирового океана

0,4

5

0,9

10,0

0,03

4450

4 Физиолого-агрохимическое обоснование эффективности микроэлементов в системе удобрения рисового севооборота

Всхожесть семян и густота стояния растений. Микроэлементы оказывают положительное влияние на прорастание и всхожесть семян риса. Обогащение ими посевного материала ускоряет поглощение воды  и активность гидролитических ферментов в период их прорастания. Все это способствует повышению энергии, скорости и дружности прорастания семян.

Обогащение семян риса микроэлементами  существенно увеличивает их полевую всхожесть. Величина этого показателя у риса редко превышает 25-30 % от количества высеянных семян, поэтому выявленная возможность увеличения под воздействием микроэлементов весьма важно. Причем положительное влияние микроэлементов на полевую всхожесть  семян риса проявляется не только при обогащении ими посевного материала, но и в некоторой степени при внесении микроудобрений в почву. Так, в 1997 г. полевая всхожесть семян риса на контроле составила 25,5 %, при внесении в почву марганцевого удобрения она возросла до 31,0 %, в 1998 г. величина этого показателя под действием микроудобрения увеличилась с 28,3 до 32,5 % и в 1999 г. – с 31,3 до 36,0 %. Обогащение посевного материала марганцем еще в большей степени повышала всхожесть семян, чем внесение марганцевого удобрения в почву.

Создание благоприятных условий для повышения полевой всхожести семян является одним из немаловажных факторов формирования посевов риса с оптимальной густотой стояния растений, определяющей уровень продуктивности посевов. Оптимизация питания риса микроэлементами, в данном случае – внесение марганцевого удобрения, способствовало увеличению густоты растений как в фазу всходов, так и в период уборки урожая (табл. 5). При этом повышалась доля растений, сохранившихся за время от всходов до полной спелости зерна с 86,5 до 91,0 %.

Таблица 5 – Густота стояния и выживаемость растений риса при различных способах применения марганцевого удобрения

Вариант

Густота стояния растений, шт./м2

Выживаниемость растений,  %

в фазу всходов

при уборке

Внесение в почву

N120P80K60 – фон

170

147

86,5

Mn2

179

161

89,9

Mn4

191

173

90,6

Mn6

199

181

91,0

НСР05

6,8

6,1

-

Предпосевная обработка семян

N120P80K60 – фон

167

151

90,4

Mn, 0,5 %

182

167

91,8

Mn, 1,0 %

203

192

94,6

Mn, 1,5 %

199

186

93,5

НСР05

7,0

6,5

-

Предпосевное обогащение семян риса марганцем также оказывает заметное положительное влияние на густоту стояния растений. На всех вариантах опыта с применением марганцевого удобрения количество растений на единице площади посева в оба срока наблюдений было выше, чем на контроле. При этом максимальное значение этого показателя достигалось на варианте Mn 1,0%. Превышение плотности посева на этом варианте опыта по сравнению с контролем было максимальным во все годы проведения полевых опытов и составило 18-24 %. Обработка семян марганцем благоприятно повлияла и на выживаемость растений риса. Так, если на контроле из числа взошедших растений ко времени уборки сохранилось 90,4-90,5 %, то на вариантах с предпосевной обработкой семян этим микроэлементом доля их возросла до 91,1-95,8 %.

Оптимизация питания риса микроэлементами смягчает остроту конкурентных взаимоотношений между отдельными растениями в агроценозе. Последнее и определяет формирование более высокой густоты стояния растений и лучшую их выживаемость.

Рост и развитие растений. Включение микроэлементов в систему удобрения риса создает благоприятные условия для роста и развития растений. Микроэлементы стимулируют рост корней в длину, их объем, общую адсорбционную и активно-поглощающую поверхности. Так при предпосевном обогащении семян марганцем длина корней в фазу созревания возрастала до 29,1 см, объем – до 9,8 см2, их сухая масса – до 0,97 г. при величине соответствующих показателей на контроле 27,6 см; 7,2 см2 и 0,63 г.

Марганцевое удобрение способствовало повышению высоты растений в фазы кущения, выметывания и полной спелости зерна соответственно на 6,0–8,1, 1,8–4,4 и 2,3–5,1 см. Под его влиянием сухая масса надземных органов возрастала: в фазу кущения на 28 %, выметывания – 37 % и полной спелости зерна – 25 %.

Во всех вариантах с внесением марганцевого удобрения площадь листьев растений была выше, чем на контроле. В фазу кущения эта разница составляла 36 %, выметывания – 30 %, созревания – 14 %.

Фотосинтетическая активность растений. Микроэлементы обеспечивают более интенсивное накопление фотосинтетических пигментов в период вегетативного роста растений, и предотвращает их преждевременное разрушение в конце вегетации риса. Так, оптимизация питания растений марганцем путем предпосевного обогащения семян способствовала увеличению содержания хлорофиллов в листьях в фазе кущения риса на 1,0 мг/г сырого вещества, выметывания – 1,1, полной спелости зерна – 1,1 мг/г; каротиноидов соответственно на 0,5; 1,0 и 0,8 мг/г сырой массы.

Наблюдается хорошо выраженная связь между повышением содержания пластидных пигментов в листьях и чистой продуктивности фотосинтеза (ЧПФ). Так, оптимизация питания растений марганцем в зависимости от способа применения одноименного микроудобрения повышало ЧПФ в период кущение-выметывание на 0,9–1,2 г/м2сут.

Динамика содержания микроэлементов в растениях. В сухой массе надземных вегетативных органов растений, произрастающих на фоне естественной обеспеченности почв микроэлементами в фазы кущения, выметывания и полной спелости зерна риса содержалось бора 2,3, 1,8 и 1,6 мг/кг; кобальта 0,87, 0,64 и 0,41, марганца 259,2; 241,9 и 159,6, меди 4,6, 3,4 и 3,0; молибдена 0,47, 031 0,28; цинка 19,3, 15,9 и 14,3 мг/кг; в зерне – соответственно 1,8, 0,26, 23,5, 3,2, 0,3, 18,0 мг/кг. При внесении борного, кобальтового, марганцевого, молибденового и цинкового микроудобрений содержание одноименных микроэлементов в вегетативных органах растений риса возрастало в фазу кущения на 0,8–2,2, 0,09–0,17, 5,1–13,1, 0,7–3,7, 0,02–0,09 и 0,3–2,9 мг/кг; выметывания – 0,7–1,9, 0,05–0,13, 5,2–12,8 0,2–1,5, 0,02–0,14 и 1,7–2,9 мг/кг; созревания – 0,4–1,4, 0,05–0,13, 5,2–12,8, 0,4–1,5, 0,02–0,14 и 2,5–3,7 мг/кг; в зерне – 0,4–0,9, 0,02–0,08, 0,5–1,6, 1,2–2,0, –-0,14 и 0,9–1,3 мг/кг соответственно.

Вынос и затраты микроэлементов на формирование урожая зерна. Хозяйственный вынос урожаем риса бора, кобальта, марганца, меди, молибдена и цинка при внесении одноименных микроудобрений возрастала на 4,2–8,9, 0,4–1,1, 35,6–84,7, 14,8–24,8, 0,3–2,3 и 1,1–14,6 кг/га (табл. 6).

Большая часть цинка отчуждаемого с поля с урожаем риса, приходится на основную продукцию, марганца – побочную. Внесение борного, кобальтового, медного и молибденового удобрения сопровождается увеличением выноса одноименных микроэлементов в равной степени с основной и побочной продукцией урожая риса. Применение микроудобрения не приводило к чрезмерному увеличению затрат одноименного микроэлемента на формирование единицы урожая зерна.

Динамика содержания азота, фосфора, и калия в растениях. Микроэлементы играют важную роль в поглощении и использовании растениями риса азота. Применение борного, кобальтового, марганцевого, медного, молибденового и цинкового удобрения благоприятствовало увеличению содержания этого элемента в надземных органах в фазу кущения на 0,05–0,15, 0,29–0,51, 0,08–0,12, 0,11–0,49, 0,18–-0,46 и 0,02–0,18 %; выметывания – 0,12–0,16, 0,08–0,26, 0,03–0,09, 0,04–0,28, 0,13–0,31 и 0,06–0,16 % сухой массы. Под воздействием этих микроэлементов количество азота в зерне повышалось соответственно на 0,04–0,08 %, 0,05–0,10 %, 0,02–0,05 %, 0,03–0,10, 0,04–0,14 и 0,02–0,07 %.

Таблица 6 – Вынос микроэлементов урожаем риса и затраты их на формирование 1т зерна при предпосевном внесении микроудобрений удобрения в почву

Вариант

Вынос, г/га

Затраты на 1 т зерна, г

зерно

солома

хозяйственный

Бор

N120Р80К60 фон

7,1

6,4

13,5

3,41

В1

9,3

8,4

17,7

4,17

В2

11,8

10,6

22,4

5,11

В3

11,7

10,3

22,0

5,07

Марганец

N120Р80К60 фон

86,0

507,1

593,1

168,0

Мn2

87,6

541,1

628,7

172,2

Мn4

92,5

579,9

672,4

177,4

Мn6

94,4

583,4

677,8

180,3

Цинк

N120Р80К60 фон

94,9

91,5

186,4

35,4

Zn 2

104,1

83,3

187,5

34,0

Zn4

200,0

89,6

199,4

34,7

Zn6

110,8

93,0

203,8

35,5

Zn8

110,5

90,4

201,0

36,0

Молибден

N120Р80К60 фон

1,8

1,5

3,3

0,54

Мо1

1,9

1,7

3,6

0,56

Мо2

2,7

2,3

5,0

0,76

Мо3

3,2

2,5

5,7

0,85

Мо4

2,8

2,8

5,6

0,85

Медь

N120Р80К60 фон

16,1

13,6

29,7

5,89

Сu2

23,4

21,1

44,5

8,36

Сu4

28,0

25,2

53,2

9,50

Сu6

28,7

25,8

54,5

9,89

Кобальт

N120Р80К60 фон

1,0

1,4

2,4

0,68

Со1

1,1

1,7

2,8

0,68

Со2

1,3

1,9

3,2

0,78

Со3

1,3

2,0

3,3

0,81

Со4

1,4

2,1

3,5

0,86

Микроудобрения способствовали и большему потреблению растениями риса фосфора. При включении в систему удобрения бора, кобальта, марганца, меди, молибдена, цинка увеличивалось содержание в надземных вегетативных органах фосфора в фазу кущения растений соответственно на 0,05–0,12, 0,02–0,06,0,07–0,12, 0,06–0,16, 0,01–0,05 и 0,02–0,07 %, выметывания – 0,02–0,06, 0,02–0,08, 0,04–0,07, 0,05–0,14, 0,01–0,04 и 0,01–0,09 % сухой массы. Содержание фосфора в зерне возрастало при внесении борного удобрения на 0,05–0,11 %, кобальтового – 0,02–0,08 %, марганцевого – 0,05–0,08 %, медного – 0,02–0,05 %, молибденового – 0,06–0,12 % и цинкового – 0,01–0,05 %.

Борное, кобальтовое, марганцевое, медное, молибденовое и цинковое удобрения способствовали более интенсивному потреблению растениями калия. Так, в фазу кущения в надземных органах риса содержание калия превышало контроль соответственно на 0.04–0,10, 0,02–0,05, 0,07–0,12, 0,02–0,07, 0,06–0,14 и 0,02–0,07 %; выметывания – 0,02–0,06, 0,03–0,06, 0,04–0,06, 0,04–0,08, 0,03–0,10 и 0,06–0,11 %; созревания – 0,01–0,05, 0,03–0,07, 0.02–0,04; 0,01–0,04, 0,06–0,12 и 0,03–0,10 % сухой массы. Количество калия в зерне возрастало под воздействием бора на 0,05–0,08 %, меди – 0,02–0,05 %, молибдена – 0,01–0,04 и цинка – 0,01–0,02 %

Влияние микроэлементов на вынос и коэффициенты использования азота, фосфора и калия из удобрений растениями. Оптимизация питания риса микроэлементами способствовала возрастанию выноса урожаем азота, фосфора и калия и повышению коэффициента их использования растениями из удобрений. При внесении борного удобрения хозяйственный вынос азота возрастал на 8,5–15,3 кг/га, а коэффициент его использования из удобрений – на 7,0–13,0 %. Кобальтовое, марганцевое, медное, молибденовое и цинковое повышали вынос и  коэффициент использования азота удобрений соответственно на 8,8–11,4 кг/га и 7,8–9,8 %, 6,7–7,9 кг/га и 5,9–6,9 %, 5,7–15,4 кг/га и 4,8–9,9 %, 7,2–22,8 кг/га и 6,1–16,1 %, 4,5–14,3 кг/га и 3,0–11,2 %. Борное, кобальтовое, марганцевое, медное, молибденовое и цинковое удобрение увеличивали хозяйственный вынос и коэффициент использования фосфора из удобрений на 3,9–5,9 кг/га и 4,8–7,7 %, 2,7–7,8  кг/га и 3,4–10,1 %, 3,4–6,4 кг/га и 2,4–6,1 %, 3,4–6,4 кг/га и 2,4–6,1 %, 3,2–5,3 кг/га и 4,0–6,6 %,  5,7–13,2 кг/га и 4,9–9,9 %, 0,3–4,7 кг/га и 0,4–5,9 %. Под воздействием названных удобрений возрастает вынос и коэффициент использования калия из удобрений соответственно на 9,3–13,7 кг/га и 15,5–22,8 %, 14,0– 16,5 кг/га и 23,3–26,2 %, 7,9–8,8 кг/га и 13,2–14,7 %, 10,1–14,5 кг/га и 16,9–25,4 %, 6,2–17,3 кг/га и 10,3–28,8 %, 8,2–15,8 кг/га и 25,3–26,7 %.

5 УРОЖАЙНОСТЬ ЗЕРНА РИСА ПРИ ВНЕСЕНИИ МИКРОУДОБРЕНИЙ

5.1 Борное удобрение

Внесение в почву. Внесение борного удобрения под рис из расчета 1 кг/га не удовлетворяет потребность в нем растений на аллювиальной луговой почве, вследствие чего не наблюдалось роста урожайности зерна (рис. 1). При внесении В2 отмечен положительный эффект от действия микроэлемента. Дальнейшее увеличение дозы удобрения не привело к повышению продуктивности растений, но и не было отмечено угнетающего действия бора. Отсутствие прибавки урожайности зерна риса по сравнению с предыдущим вариантом позволяет считать В2 оптимальной дозой.

Рис. 1. Урожайность зерна риса при различных сроках внесения борного удобрения в алювиальную лугово-болтную почву

Предпосевная обработка семян. Положительное влияние бора на урожайность зерна риса отмечено при использовании для обработки  водного раствора содержащего 0,5 % микроэлемента независимо от продолжительности периода от обработки до посева. При посеве семенами обработанными бором непосредственно перед посевом, за 30 и 60 дней прибавка урожайности составила соответственно 3,0, 4,5 и 3,4 ц/га. При использовании для предпосевной обработки семян более концентрированных растворов микроэлемента наблюдалось снижение урожайности, что обусловлено, по всей вероятности, ингибирующим действием его избыточного количества.

Некорневая подкормка растений. Проведение некорневой подкормки растений борным удобрением в фазу всходов риса была не эффективной. По своему действию на продуктивность растений изучаемые варианты достоверно не отличались от контроля. Некорневая подкормка риса в фазу кущения растений повышала урожайность зерна на 4,1–5,2 ц/га. Наибольшая прибавка была получена на варианте В 0,10 %. Проведение некорневой подкормки в фазу трубкования растений оказалась слабо эффективной. Полученные прибавки не превышали наименьшей существенной разности. Видимо растения риса в эту фазу не нуждаются в дополнительных количествах бора. Некорневая подкормка борным удобрением в фазу выметывания растений была эффективной. При обработке растений  раствором, содержащим 0,05 % микроэлемента, урожайность зерна риса повысилась на 4,2 ц/га, при 0,10 % – на 4,6 при 0,5 % – на 4,0 ц/га. Наибольший эффект наблюдается при опрыскивании растений  раствором содержащим 0,1 % бора. В фазе молочно-восковой спелости зерна риса некорневая подкормка растений борным удобрением была неэффективной.

Независимо от срока проведения некорневой подкормки посевов риса борным удобрением наибольшая урожайность формировалась при обработке растений в утренние и вечерние часы. При опрыскивании растений в период между 12-14 ч урожайность зерна была на 0,8–0,9 ц/га меньше.

5.2 Кобальтовое удобрение

Внесение в почву. Предпосевное внесение в почву кобальтового микроудобрения способствовало повышению урожайности риса на 5,2–5,6 ц/га (рис. 2). Прибавки урожайности зерна к контролю на вариантах Со1, Со2, Со3 и Со4 практически не различались. Исходя из эколого-экономических соображений дозу Со2 при предпосевном внесении под рис можно считать оптимальной.

Рис. 2. Урожайность зерна риса при внесении кобальтового удобрения в аллювиальную лугово-болотную почву

Положительное воздействие кобальтового удобрения на урожайность проявлялось и при его внесении в фазу всходов риса. Прибавка урожайности зерна от их внесения в это время колебалась от 2,7 до 3.0 ц/га

Предпосевная обработка семян. При обработке семян риса кобальтом полусухим способом (смачивание) урожайность зерна повысилась в зависимости от использованной концентрации рабочего раствора микроэлемента на 4,2–16,5 %. Смачивание семян  раствором, содержащим 0,1 % кобальта, хотя и сопровождалось ростом продуктивности, но полученная при этом прибавка не была математически достоверной. Максимальная урожайность зерна формировалась при обработке семян раствором, содержащим 0,5 %  микроэлемента, которая увеличилась на 6,0 ц/га, или 17,4 %. Повышение содержания кобальта в рабочем растворе до 1 % сопровождалось снижением количества зерна по сравнению с вариантом применения 0,5 % раствора.

При замачивании семян риса в водных растворах, содержащих кобальт, урожайность зерна увеличивалась в зависимости от концентрации раствора на 1,5–9,3 ц/га. Практически во всех вариантах, за исключением Со 0,5 %, зафиксировано существенное увеличение зерновой продуктивности риса. Максимальная урожайность зерна – на 27 % выше, чем в контроле, отмечена при замачивании посевного материала в  растворе, содержащем 0,05 % кобальта.

Некорневая подкормка растений. Некорневая подкормка кобальтовым удобрением посевов риса, проведенная в фазу кущения растений, положительно влияет на их урожайность. Во всех вариантах с обработкой посевов водными растворами сульфата кобальта получены математически достоверные прибавки урожайности зерна риса. Их величина колебалась от 2,0 до 5,3 ц/га. Максимальная урожайность зерна риса получена при использовании для некорневой подкормки растений раствором, содержащим 0,1 % микроэлемента. Повышение концентрации кобальта до 0,5 % приводит к существенному снижению количества получаемой продукции. В этом варианте было получено зерна на 1,4 ц/га меньше по сравнению с оптимальным. Некорневая подкормка посевов риса кобальтовым удобрением в фазу выметывания растений способствовала росту урожайности зерна на 1,3–3,2 ц/га. Однако достоверная прибавка урожайности получена только при использовании 0,05 % раствора микроэлемента.

5.3 Марганцевое удобрение

Внесение в почву. При предпосевном внесении в почву под рис марганцевого удобрения лишь при дозе 2 кг/га марганца не установлено существенной разницы в урожайности зерна по сравнению с контролем. При других дозах удобрения прибавка была математически достоверной и составляла 6,2–7,4 % (рис. 3).

Рис. 3. Урожайность зерна риса при различных сроках внесения в аллювиальную лугово-болотную почву марганцевого удобрения

Оптимальной для предпосевного внесения в почву была Mn4. При корневой подкормке посевов риса в фазу всходов марганцевым удобрением урожайность увеличивалась на 3,1–5,1 %. Хотя во всех вариантах, где выполнена подкормка, установили рост урожайности, однако, математически достоверным он был лишь при минимальной дозе микроудобрения (Mn2).

Предпосевная обработка семян. Максимальная урожайность зерна риса при обработке семян марганцем была получена при использовании  рабочего раствора, содержащего 1,0 % микроэлемента. Она составила 36,5 ц/га, что было выше контроля на 5,8 %.

Замачивание семян в водном растворе сульфата марганца способствовало увеличению урожайности зерна риса относительно контроля на 3,5–20,9 %. Лучшие результаты были получены при использовании для обработки семян раствором, содержащего 0,10 % марганца. Урожайность зерна риса при этом возросла по сравнению с контролем на 7,2 ц/га. При замачивании семян в менее концентрированных растворах – 0,01 и 0,05 % – продуктивность риса была достоверно выше, чем в контрольном варианте, но ниже, чем в оптимальном. Минимальное количество зерна получено при обработке посевного материала раствором, содержащим 0,50 % марганца. Оно, хотя и превышало таковое в контроле, но величина прибавки урожайности составила всего 1,2 ц/га и была математически недостоверной.

Некорневые подкормки посевов риса. Некорневая подкормка марганцевым удобрением посевов риса, проведенная в фазу кущения растений, положительно повлияла на его урожайность, которая увеличивалась на 1,8–3,6 ц/га. При этом достоверные прибавки получены при использовании  растворов, содержащих 0,10 и 0,50 % микроэлемента; меньшее количество действующего вещества – 0,01 и 0,05 % растворы, не обеспечивали существенной разницы с контролем.

Некорневая подкормка марганцевым удобрением в фазу выметывания растений также положительно повлияла на продуктивность риса. Она обеспечила увеличение урожайности зерна на 2,1–3,3 ц/га. Следует отметить, что математически достоверные прибавки были получены при обработке посевов риса растворами, содержащими 0,01 и 0,05 % марганца. Получение максимальной урожайности обусловила подкормка  водным раствором, содержащим 0,05 % микроэлемента. Повышение концентрации рабочего раствора марганца до 0,10 % сопровождалось снижением урожайности зерна риса по сравнению с оптимальной концентрацией, а до 0,50 % – не только относительно других вариантов с применением микроэлемента, но и по сравнению с контролем

5.4 Медное удобрение

Внесение в почву. При внесении медного удобрения в почву как до посева, так и по всходам из расчета 2, 4 и 6 кг/га меди наблюдалось увеличение урожайности зерна риса (рис. 5). Величина прибавки зависела от дозы и срока применения удобрения. При предпосевном применении медного удобрения она колебалась от 2,8 до 5,6 ц/га, что составило 5,6–11,1 % относительно контроля. При этом достоверная прибавка урожайности наблюдалась лишь при внесении Cu4. Снижение дозы микроудобрения относительно оптимальной в большей степени отражается на продуктивности риса, чем увеличение ее на ту же величину.

Рис. 5. Урожайность зерна риса при различных дозах и сроках внесения медного удобрения в лугово-черноземную почву

При корневой подкормке посевов риса в фазу всходов столь резких различий в урожайности между удобренными вариантами не наблюдалось. Прибавка урожайности к контролю составила 3,9–5,0 ц/га, или 7,7–9,9 %. Продуктивность риса достоверно возросла при внесении Cu2 и Cu4. Наибольшей она была при минимальной в опыте дозе, с ее повышением урожайность постепенно уменьшалась. При предпосевном внесении микроудобрения эффективнее более высокие дозы – 4 кг/га, а подкормке в фазу всходов предпочтительнее доза в 2 кг/га.

Предпосевная обработка семян. При замачивании семян риса в водных растворах сернокислой меди в интервале концентраций микроэлемента от 0,01 до 0,5 % наблюдалось повышение его урожайности. Величина прибавки колебалась от 2,2 до 7,1 ц/га, что составило 4,2–13,5 % относительно контрольного варианта. Математически достоверный прирост урожайности отмечался при относительно низких концентрациях рабочего раствора микроэлемента 0,01, 0,05 и 0,1 %. С ее повышением до 0,5 % положительное влияние меди снижалось, а при замачивании семян в 1 % растворе микроэлемента наблюдалась депрессия урожайности риса даже по сравнению с контролем. Максимальное количество зерна – 59,7 ц/га, было получено при замачивании посевного материала в 0,05 % водном растворе меди.

При смачивании семян риса перед посевом водным раствором сернокислой меди урожайность зерна повышалась на 2,3–6,4 ц/га. Однако достоверные прибавки урожайности были получены при концентрации растворов микроэлемента выше 0,01 %. В этих вариантах они составили 9,9–12,7 % относительно контроля. Обработки семян деци- и однопроцентным водными растворами меди показали в опыте практически равную эффективность; максимальное же количество продукции было получено при смачивании посевного материала  раствором, содержащим 0,5 % микроэлемента. Сравнение предпосевной обработки семян риса путем их замачивания и смачивания показывает, что в первом случае более благоприятное влияние на продуктивность оказывает обработка растворами пониженных концентраций, а во втором, напротив, более высоких.

Некорневая подкормка растений. Максимальные прибавки урожайности зерна были получены при проведении некорневой подкормки в фазу кущения, а минимальные – в фазу молочно-восковой спелости зерна риса. В первом случае прирост урожайности составил 5,8–11,2 %, а во втором – 2,2 % и был математически недостоверным. Несущественным было изменение урожайности и при применении некорневой подкормки в фазу всходов. Осуществление этого агроприема в фазу выметывания также способствует повышению урожайности зерна, однако, менее эффективно, чем в кущение.

Помимо различий эффективности некорневых подкормок растений медью, сопряженных со сроками их проведения, установлена также ее зависимость от концентрации рабочего раствора. Наибольшие прибавки получены при некорневой подкормке в фазу выметывания и молочно-восковой спелости зерна на вариантах Cu 0,05 %, в фазу кущения – Cu 0,1 %.

5.5 Молибденовое удобрение

Внесение в почву. При предпосевном внесении молибденового удобрения урожайность риса повысилась на 2,9–5,8 ц/га, или на 4,7–9,5 % (рис. 6). Прирост количества зерна в удобренных вариантах по сравнению с контролем зависел от дозы микроудобрения. Максимального значения он достигал при использовании 3 кг/га молибдена.

Осуществление корневой подкормки растений молибденом в фазу всходов риса также способствовало повышению его продуктивности. Прирост урожайности несущественно отличался от проанализированного ранее срока и составил 3,2–5,6 ц/га или 5,2–9,1 %. Он зависел от дозы микроудобрения и был наибольшим при внесении его в количестве 2 кг/га.

Рис. 6. Урожайность зерна риса при различных дозах и сроках внесения молибденового удобрения в лугово-черноземную почву

Предпосевная обработка семян. Эффективность данного агроприема зависела от способа обработки и концентрации рабочего раствора микроэлемента. При посеве замоченными в растворах, содержащих молибден, семенами отмечено увеличение урожайности зерна риса. Оно составило по сравнению с контролем 2,5–7,3 ц/га, или 4,0–11,8 %. При этом существенных различий между вариантами с обработкой семян не наблюдалось, а математически достоверные прибавки получены при замачивании посевного материала в растворах с концентрацией молибдена 0,05 и 0,10 % при максимальной урожайности в первом случае. Как увеличение, так и снижение содержания молибдена в рабочих растворах снижает эффективность данного агроприема.

Предпосевное смачивание семян раствором молибдата аммония сопровождалось ростом урожайности зерна риса по сравнению с контролем на 2,1–6,2 ц/га, что составило 3,5–10,2 %. При этом максимальное количество продукции было получено при обработке посевного материала раствором, содержащим 0,50 % молибдена, а достоверные прибавки отмечены в интервале концентраций от 0,10 до 1,00 %.

Некорневая подкормка растений. Некорневая подкормка растений молибденовым удобрением способствовала повышению урожайности зерна риса. Степень воздействия определялась концентрацией рабочих растворов микроэлемента и сроками проведения некорневой подкормки. При выполнении этого агроприема в фазу кущения величина прибавки составила 2,5–6,0 ц/га или 4,0–9,3 %. Максимальная урожайность риса была получена при обработке посевов раствором, содержащим 0,1 % молибдена. При иных концентрациях рабочих растворов прибавки были ниже и являлись математически недостоверными. Проведение некорневой подкормки посевов риса молибденовым удобрением в фазу выметывания сопровождалось повышением урожайности зерна на 1,0–4,2 ц/га, что составило 1,6–6,7 %. Наибольшая продуктивность риса была достигнута при обработке растений раствором, содержащем 0,05 %  микроэлемента.

5.6 Цинковое удобрение

Внесение в почву. Положительное действие цинкового удобрения при его внесении до посева начинает проявляется при дозе 4 кг/га (рис. 6).

Урожайность зерна в этом варианте составляет 57,5 ц/га, что на 4,8 ц/га (9,1 %) больше, чем на контроле. Не возросла прибавка урожайности при увеличении дозы цинка до 6 кг/га. Дальнейшее повышение дозы удобрения (Zn8) явно не целесообразно, т. к. налицо тенденция к снижению урожайности зерна по сравнению с вариантами, где удобрения вносились в меньших количествах. При внесении цинкового удобрения в фазу всходов риса были эффективны те же дозы, что и при предпосевном внесении. Наибольшие прибавки получены при дозах 4 и 6 кг/га цинка. Цинковое удобрение, внесенное в фазу всходов из расчета Zn8, было не эффективно, полученная прибавка 3,3 ц/га не достоверна.

Рис. 6. Урожайность зерна риса при разных сроках внесения цинкового удобрения в лугово-черноземную почву

Сравнивая сроки применения цинкового удобрения в почву, можно отметить несколько большую урожайность при его допосевном внесении.

Предпосевная обработка семян. Обработка семян  растворами, содержащими 0,05 и 0,1 % цинка, не дала желаемых результатов, хотя и имелась тенденция к некоторому увеличению урожайности зерна. Достоверные прибавки получены при обработке семян водными растворами, содержащими 0,5 % и 1,0 % микроэлемента. При обработке семян растворами с такими концентрациями цинка получены прибавки, равные 4,3 и 5,0 ц/га, т. е. урожайность зерна риса увеличилась на 8,4 и 9,8 % соответственно. Повышение концентрации раствора цинка до 1,5 % оказалось неэффективным, т.к. урожайность зерна снижалась по сравнению с вариантами обработки семян Zn 0,5 и Zn 1,0 % и составляла 52,6 ц/га, что достоверно не превышает контрольный вариант.

Некорневая подкормка растений. При проведении некорневой подкормки в фазу кущения растений достоверные прибавки урожайности 3,9 и 4,8 ц/га получены соответственно при обработке посевов риса растворами, содержащими 0,05 и 0,1 % цинка. Опрыскивание раствором, содержащим 0,1 % цинка эффективнее, чем 0,05 %. При повышении концентрации раствора до 0,5 % не наблюдается увеличения урожайности, а наоборот, снижается. Проведение некорневой подкормки в фазу выметывания растений также положительно влияет на урожайность зерна. Наибольшая урожайность, 55,7 ц/га, получена при опрыскивании растений раствором, содержащим 0,05 % цинка.

Действие оптимальных доз борного, кобальтового, марганцевого, медного, молибденового и цинкового удобрений на биометрические характеристики растений и элементы структуры урожая риса зависело от способа их применения. Урожайность зерна при посеве обогащенными микроэлементами семенами и при внесении микроудобрений в почву повышалась за счет увеличения густоты стояния и в меньшей степени продуктивности растений; при некорневых подкормках растений – в большей степени за счет снижения пустозерности и лучшей выполненности зерновок

6 МИКРОУдобрения и качество зерна риса

При предпосевной обработке семян бором, марганцем, цинком и медью в зерне увеличивается количество крахмала на 0,90, 1,24, 0,92 и 0,32 % соответственно. Медь, молибден и кобальт повышают белковость зерна на 0,48, 0,54 и 0,36 %. Все микроэлементы способствуют снижению пленчатости зерна, повышению его стекловидности и выхода крупы. При обработке семян кобальтом, молибденом и цинком пленчатость зерна уменьшается на 0,9–1,0 %, а стекловидность повышается на 1,5–3,0 %. Общий выход крупы при этом увеличивается на 1,0–1,5 %.

Микроудобрения, внесенные в почву перед посевом, также в целом положительно влияют на качество зерна риса. Борное, кобальтовое, молибденовое и медное удобрения повышают белковость зерна соответственно на 0,24, 0,36, 0,48 и 0,43 %. Содержание крахмала в зерне риса увеличивается при внесении в почву борного, медного, цинкового и марганцевого удобрений на 0,72, 0,32, 0,75 и 0,62 %. Все микроэлементы при внесении в почву в различной степени снижают пленчатость зерна. Цинк и медь увеличивают общий выход крупы на 1,5 %, а бор, кобальт, медь, молибден и цинк повышают стекловидность соответственно на 1,0, 1,5, 2,5, 3,5 и 0,5 %.

Проведение некорневых подкормок растений в течение вегетационного периода способствует улучшению качества зерна риса. В частности, под действием молибдена, меди и кобальта заметно повышается содержание белка в зерне соответственно на 0,60, 0,48 и 0,42 %. Применение бора, цинка и марганца благоприятствует накоплению в нем крахмала. Молибден, цинк и марганец снижают пленчатость зерна на 1,0–1,2 %. Все микроэлементы при некорневой подкормке растений повышают стекловидность зерна и выход крупы.

7 Значение люцерны в повышении эффективности макро- и микроудобрений в рисовом севообороте

Пищевой режим почвы при внесении удобрений. Выращивание люцерны в рисовом севообороте способствует увеличению содержания гумуса и подвижных форм азота в лугово-чернозем­ной почве (табл. 7).

Таблица 7 – Агрохимические показатели лугово-черноземной почвы при возделывании люцерны в рисовом севообороте

Удобрение

До посева

После распашки люцерны 3го года жизни

гумус, %

Nподв., мг/кг

Р2O5, мг/кг

K2O, мг/кг

гумус, %

Nподв., мг/кг

Р2O5, мг/кг

K2O, мг/кг

N0P0K0

3,23

26,8

51,6

228

3,25

31,0

52,7

218

N60P90K90 – фон

3,25

33,4

52,0

226

3,29

41,9

53,6

218

B3

3,25

33,4

52,1

224

3,32

42,0

53,9

208

Co3

3,25

34,8

52,2

228

3,34

43,8

52,1

214

Mn3

3,20

33,2

52,2

225

3,25

41,7

53,1

211

Cu3

3,24

36,2

52,1

226

3,34

45,6

51,9

214

Mo3

3,22

38.0

52,4

227

3,38

47,9

54,8

213

Zn3

3,20

33,0

52,4

225

3,28

41,6

52,0

212

НСР05

0,11

6,70

2,32

14,0

0,12

8,30

4,31

12,1

Существенное изменение агрохимических показателей почвы при возделывании этой культуры происходит при внесении микроудобрений. На гумусовое состояние почвы положительное влияние оказали борное, кобальтовое и медное удобрения, но наиболее благоприятное – молибденовое. Молибденовое и медное удобрения играли определяющую роль в увеличении содержания подвижного азота в почве (N–NH4+N–NO3). Кроме того, молибденовое удобрение способствовало улучшению обеспеченности почвы подвижным фосфором. Применение кобальтового и цинкового удобрений, напротив, сопровождалось некоторым снижением его содержания в почве. Внесение макро– и микроудобрений не компенсировало вынос калия растениями люцерны. После распашки люцерны 3го года жизни наблюдалось снижение содержания обменного калия в почве.

Густота стояния растений. Внесение микроудобрений является одним из приемов повышения полевой всхожести семян люцерны. Степень их воздействия на этот показатель различна.Применение борного удобрения практически не сказывается на количестве растений на единице площади. Вместе с тем, введение в систему удобрения культуры марганца (Mn3), цинка (Zn3), меди (Cu3), кобальта (Со3) и молибдена (Мо3) позволяет повысить густоту стояния растений соответственно на 8, 12, 15, 17 и 20 шт./м2 (табл. 8).

Таблица 8 – Густота стояния растений люцерны при внесении микроудобрений, шт./м2

Вариант

1й год жизни

2й год жизни

3й год жизни

1*

2**

1*

2**

1*

2**

N0P0K0

248

222

210

135

118

116

N60P90K90 – фон

250

248

242

176

136

122

В3

251

249

248

181

140

128

Со3

265

260

254

193

151

136

Мn3

256

254

250

186

142

131

Cu3

263

261

256

196

158

138

Mo3

268

262

258

199

156

140

Zn3

260

258

253

191

144

134

НСР05

5

4

7

6

6

5

* в начале вегетации ** в конце вегетации

Микроудобрения оказывают положительное влияние на выживаемость растений люцерны в течение 1го года жизни. В вариантах, где они применялись, густота стояния растений была на 1–14 шт./м2 выше, чем при внесении только N60P90K60. В наибольшей степени выживаемости растений способствовали молибденовое (+14 шт./м2), медное (+13) и цинковое (+10 шт./м2) удобрения. Выявлено положительное воздействие на перезимовку растений микроэлементов. При внесении борного удобрения на 1 м2 посева растений было больше на 6 шт., кобальтового – 12, марганцевого – 8, меднного – 14, молибденового – 16 и цинкового – на 11 шт. больше, чем при применении только N60P90K60. Во 2й год жизни люцерны вследствие интенсивных укосов, посевы значительно изреживаются. К концу вегетации число растений на 1 м2 сокращается на 59–75 шт. Наибольшее изреживание (–75 шт./м2) наблюдается на посевах контрольного варианта, наименьшее – при внесении на N60P90K60 фоне молибденового (–59 шт./м2), медного (–60 шт./м2) и кобальтового (–61 шт./м2) удобрений. При применении только N60P90K60, а также в сочетании с борным, марганцевым и цинковым удобрениями за вегетацию во 2й год жизни густота стояния растений сокращалась соответственно на 66, 67, 64 и 62 раст./м2. На посевах с применением N60P90K60 к концу 2го года жизни растений люцерны произрастает на 41 шт./м2 больше, чем при выращивании без удобрений, а применение микроудобрений позволяет повысить их число еще на 5–23 шт. Наиболее благоприятные условия для предотвращения изреживаемости посева складываются при внесении медного и молибденового удобрений.

В начале вегетации в 3й год жизни люцерны на удобренных вариантах на 1 м2 произрастало на 18–40 растений больше, чем в неудобренном посеве. Наибольшая густота стояния растений наблюдалась при внесении на фоне N60P90K60 кобальтового, марганцевого или молибденового удобрений. Положительное влияние удобрений на выживаемость растений наблюдалось и в последний год жизни люцерны, о чем свидетельствует более высокая их густота стояния в конце вегетации.

Продолжительность фаз вегетации. Наблюдения за продолжительностью фаз вегетации люцерны показали, что при внесении медного и марганцевого удобрений всходы появляются на 2 дня раньше по сравнению с фоном. Под воздействием микроудобрений заметно ускоряются органообразовательные процессы. Так, фаза ветвления при внесении борного, кобальтового и цинкового удобрений наступает через 40 дней после посева, тогда как в неудобренном варианте – через 45 дней. Разница в наступлении фенофаз между удобренными вариантами и контролем, сохраняется и в последующие фазы развития люцерны – бутонизации и цветения.

Рост и развитие растений. Надземные органы. Борное и марганцевое удобрения обеспечивали увеличение длины стебля соответственно на 2 и 3 см, что не превышает наименьшее существенное различие, однако, оно фиксировалось ежегодно за время проведения эксперимента. Более существенно влияние кобальтового и медного (+5–6 см) удобрений. Самые высокие растения люцерны вырастали при внесении молибденового и цинкового удобрений. В первом варианте высота растений превышала выращенные на фоне N60P90K90 на 13,8 %, во втором – на 24,1 % .

Измерения высоты растений люцерны перед 2-м укосом выявили аналогичное воздействие удобрений на их рост. При этом воздействие Mn3 практически исчезало, а Mo3 и Zn3 несколько увеличивалась – высота у растений, получивших Mo3 и Zn3, была на 15,9 и 29,5 % выше.

Во 2й год жизни люцерны в вариантах с внесением перед посевом удобрений складывались лучшие условия для роста и развития растений, чем без их внесения. Так, последействие N60P90K90 выражалось в увеличении высоты стебля на 11 см, его сочетания с В3 – на 11 см, Со3 – 16, Mn3 – 13, Cu3 – 17 см, Mo3 – 19 см и Zn3 – 25 см.

Высота растений перед 3м укосом была на 5–7 см меньше, чем перед 2м. Последействие N60P90K90 выражалось в увеличении высоты растений на 12 см по сравнению с выращиванием без удобрений, а при их применении в сочетании с микроудобрениями – на 16–29 см. И в последнем укосе (4ом) отмечены аналогичные закономерности.

Внесение на фоне N60P90K90, микроудобрений способствует интенсивному накоплению биомассы. В период отрастания растений после 1го укоса (учет 20 и 25 мая) наибольшее воздействие на рост люцерны оказывали бор и цинк, а затем до самого укоса – медь и молибден.

Биомасса растений при включении в систему удобрения бора на 20 мая превышает выращенные на фоне N60P90K90 на 17,0 %, цинка – 51,7 %, марганца, меди, молибдена – 22,6–25,0 %, кобальта – на 16,9 %. В следующую пятидневку также наибольшее воздействие оказывали цинковое (21,7 %) и борное (19,7 %) удобрения, хотя степень их влияния на накопление биомассы люцерны ослабевала, как, впрочем, и других удобрений. В последующий период в большей степени синтезу сухого вещества способствовали медное, молибденовое и кобальтовое удобрения, а в целом эффективность азотно-фосфорно-калийных туков повышается при внесении молибденового на 8,3 %, медного – 7,8 %, кобальтового – 4,9 %, цинкового – 3,8 %, борного – 3,6 %, марганцевого удобрений – на 3,4 %.

Корневая система. При улучшении обеспеченности растений люцерны микроэлементами возрастает физиологическая активность корневой системы (табл. 9). На удельную поглощающую способность в наибольшей степени воздействуют молибден и медь. Внесение одноименных удобрений обеспечивает ее увеличение на 0,35 и 0,27г/ м2 сухой массы (соответственно 43,2 и 33,3 %).

При внесении микроудобрений на 46,63–92,64 % повышается ионообменная емкость корней. При этом на анионообменную емкость в большей степени воздействуют бор (+67,4 % к N60P90K90) и молибден (+81,4 %), а на катионообменную емкость – кобальт (+41,6 %), марганец (+39,7) и медь (+60,7 %). Микроэлементы способствуют повышению водоудерживающей способности корней. Их применение на фоне N60P90K90 позволяет повысить оводненность корней на 1,5–4,9 %.

Таблица 9 – Физиологическая активность корневой системы люцерны
2-го года жизни в фазе бутонизации растений

Вариант

Удельная поглощающая поверхность корней, г/м2 сухой массы

Ионообменная емкость корней, мгэкв./100 г сухой массы

Оводненность корней, % сухой массы

Интенсивность дыхания, мкл О2/100 г сырой массы

Сухая масса корней, г/м2

АОЕ

КОЕ

N0P0K0

0,76

4,50

3,26

70,5

164,0

326,5

N60P90K90 – фон

0,81

6,02

4,18

72,1

192,0

384,8

В3

0,86

10,08

3,31

73,6

201,4

391,4

Со3

0,99

7,18

5,92

76,1

209,2

428,1

Мn3

0,91

7,24

5,84

74,2

238,6

398,5

Cu3

1.08

7,08

6,72

76,5

230,1

432,8

Mo3

1,16

10,92

4,65

77,0

208,0

461,0

Zn3

0,94

7,20

5,32

75,0

224,5

400,3

НСР05

0,05

0,11

0,16

1,24

5,66

5,25

Микроудобрения повышают на 4,9–24,3 % интенсивность дыхания корней растений. Наибольшей интенсивностью дыхания характеризуются корни растений люцерны из вариантов Mn3, Cu3 и Zn3. Высвобождающаяся в процессе дыхания энергия используется растениями на синтез органических веществ, о чем свидетельствует увеличение на 6,6–76,2 г/м2 сухой массы корней. В наибольшей степени по сравнению с N60P90K90 она возрастает при внесении молибденового (+19,8 %), медного (+12,5 %) и кобальтового (+11,3 %) удобрений; в наименьшей – цинкового (+4,0 %), марганцевого (+3,6 %) и борного (+1,7 %).

Фотосинтетическая деятельность растений. Площадь листьев. Внесение микроудобрений способствует увеличению площади листьев. В наибольшей степени на этот показатель влияет молибденовое удобрение. При улучшении обеспеченности люцерны молибденом площадь листьев посева возрастает по сравнению с фоном в фазу отрастания на 0,9 м2/м2, стеблевания – 1,4, бутонизации – 1,6, цветения – на 2,1 м2/м2, что соответственно составляет 60,0, 43,8, 28,6 и 35,0 %. По степени влияния на формирование листовой поверхности микроэлементы располагаются в следующем убывающем порядке: медь, кобальт, цинк, марганец, бор.

Степень воздействия микроэлементов на нарастание листовой поверхности люцерны зависит от фазы развития растений. Наибольшие различия по этому показателю посевов на различных системах удобрения наблюдаются в период отрастания, затем в фазы стеблевания и бутонизации они несколько сокращаются и к фазе цветения площадь листьев этих посевов по сравнению с N60P90K90 больше на 35,0 % при внесении еще и Мо3, 30,0 % – Cu3, 8,3 % – Со3, 6,7 % – Zn3, 5,0 % – Mn3 и 3,3 % – В3.

Обеспеченность листьев фотосинтетическими пигментами. Динамика содержания хлорофиллов а+б не зависит от обеспеченности микроэлементами. Внесение микроудобрений на фоне N60P90K60 позволяет увеличить содержание хлорофиллов а+б в период отрастания, на 7,1–18,0 %, стеблевания - 4,4–14,4 %, бутонизации - 3,6–11,0 %, цветения - 4,5–17,4 % в зависимости от их вида. В наибольшей степени синтезу хлорофиллов способствуют медь и молибден, в наименьшей – бор.

Применение микроудобрений обеспечивает более интенсивное образование каротиноидов в листьях. В большей мере это проявляется в период отрастания растений после укоса, когда количество каротиноидов в них больше, чем у растений, произрастающих на фоне N60P90K90, на 7,7–18,0 %. В этой фазе в большей мере синтезу каротиноидов способствуют медь (+18,0 %), цинк (+18,0 %) и молибден (+15,4 %); в период стеблевания – молибден (+14,0 %), медь (+11,4 %) и цинк (+11,4 %); в фазу бутонизации – молибден и медь (по +10,8 %), в цветение – медь (+17,1 %) и молибден (+15,0 %). Наименьшее влияние, также как и на образование хлорофилла, оказывает бор.

Интенсивность фотосинтеза. Применение микроудобрений способствует повышению интенсивности фотосинтеза (ИФ) в фазу отрастания на 21,4–64,3 %, стеблевания - 29,7–59,4, бутонизации - 47,2–77,9 % и в фазу цветения на 58,0–66,0 % в зависимости от вида микроудобрения. Воздействие отдельных микроэлементов изменяется по фазам вегетации, что обусловлено их различной ролью в жизнедеятельности растений. В наименьшей степени на ИФ отражается применение борного удобрения. Наибольшее увеличение ИФ отмечается под воздействием молибдена: в фазу отрастания она увеличивается по сравнению с растениями, получившими лишь N60P90K90, на 43,8 %, стеблевания – 24,4, бутонизации – 24,3 %, а в цветение – уменьшается на 10,3 %. Следующим по степени воздействия на ИФ является медь, затем цинк и марганец.

Чистая продуктивность фотосинтеза. Как и интенсивность фотосинтеза, его чистая продуктивность (ЧПФ) в значительной мере обусловлена уровнем минерального питания растений. В большей степени ЧПФ повышается под воздействием удобрений в период отрастание-бутонизация – на 1,3–3,8 г/м2⋅сут. или 30,2–88,4 % относительно неудобренных посевов. При этом наибольший вклад в рост ЧПФ вносят молибден (+44,6 % по отношению к N60P90K90), медь (+39,3 %), NPK (+30,2 % по сравнению с неудобренным посевом), несколько меньший – цинк и марганец. Достоверного влияния бора на чистую продуктивность фотосинтеза посева не установлено.

В период бутонизация-цветение чистая продуктивность удобренных вариантах также как и в предыдущий период была выше, чем на неудобренных. При этом влияние N60P90K90 несколько снижалось по сравнению с предшествующим периодом: ЧПФ в этом варианте лишь на 11,1 % выше, чем на неудобренном посеве. Степень влияния микроудобрений, наоборот, несколько возросла. Так, по сравнению с неудобренным посевом ЧПФ посевов, на которых наряду с N60P90K90 вносились микроэлементы, повышалась на 18,5–85,2 %. При этом включение в систему удобрения молибдена обеспечивает ее увеличение по сравнению с внесением только N60P90K90 на 66,7 %, меди –40,0 %, кобальта –30,0 %, цинка – 23,3 %, марганца – на 20,0 %. Влияние бора оценивается в 6,7 % и оно недостоверно.

Значение микроудобрений в оптимизации минерального питания люцерны. Азот. В силу различной физиологической роли микроэлементы различаются по степени воздействия на поглощение и накопление азота (табл. 10).

Бор и марганец не оказывают существенного влияния на эти процессы, хотя тенденция к увеличению содержания азота, белкового в особенности, наблюдается как в корнях, так и надземных вегетативных органах на протяжении всей жизни растений люцерны. Наиболее значительное воздействие на поглощение азота оказывают молибден и медь. Если при внесении N60P90K90 содержание белкового азота в надземных органах растений по сравнению с не удобренными увеличивается в период отрастания на 0,34 %, стеблевания – 0,13, бутонизации – 0,11, цветение – 0,25 %, то при совместном их применении с медными удобрениями прирост составляет 0,16, 0,30, 0,31 и 0,25 %, молибденовых – 0,24, 0,37, 0,36 и 0,31 % соответственно. Несколько слабее влияние кобальтовых удобрений. При их внесении содержание белкового азота в надземных органах увеличивается по сравнению с фоном на 0,12, 0,21, 0,24 и 0,17 % соответственно в периоды отрастания, стеблевания, бутонизации и цветения.

Таблица 10 – Содержания азота в растениях люцерны, % сухой массы

Вариант

Отрастание

Стеблевание

Бутонизация

Цветение

Nбел.

Nнебел.

Nбел.

Nнебел.

Nбел.

Nнебел.

Nбел.

Nнебел.

Надземная часть

N0P0K0

3,12

1,12

2,78

1,06

2,64

1,02

2,42

0,96

N60P90K90 – фон

3,46

1,26

2,91

1,18

2,75

1,16

2,67

1,10

В3

3,49

1,27

2,94

1,20

2,78

1,17

2,69

1,15

Со3

3,58

1,26

3,12

1,17

2,99

1,14

2,84

1,09

Мn3

3,51

1,28

2,97

1,22

2,82

1,14

2,71

1,17

Cu3

3,62

1,25

3,21

1,16

3,06

1,13

2,92

1,06

Mo3

3,70

1,20

3,28

1,06

3,11

1,04

2,98

1,03

Zn3

3,53

1,30

3,00

1,26

2,94

1,18

2,79

1,18

НСР05

0,10

0,09

0,12

0,12

0,11

0,12

0,12

0,12

Корни

N0P0K0

2,25

1,32

2,02

1,30

1,84

1,27

1,70

1,25

N60P90K90 – фон

2,36

1,35

2,24

1,33

2,09

1,29

2,02

1,26

В3

2,39

1,36

2,28

1,34

2,10

1,30

2,06

1,28

Со3

2,47

1,30

2,41

1,40

2,29

1,32

2,25

1,32

Мn3

2,42

1,38

2,32

1,36

2,12

1,34

2,08

1,30

Cu3

2,56

1,34

2,56

1,41

2,38

1,36

2,35

1,35

Mo3

2,67

1,37

2,70

1,44

2,44

1,39

2,42

1,34

Zn3

2,45

1,40

2,36

1,36

2,14

1,35

2,10

1,30

НСР05

0,10

011

0,12

0,12

0,15

0,11

0,12

0,13

Аналогичные закономерности при включении в систему удобрения микроэлементов отмечены и в накоплении белкового азота в корнях растений люцерны.

Фосфор. Микроудобрения способствуют повышению содержания фосфора в растениях люцерны. Наиболее существенно во все фазы вегетации содержание фосфора в надземных органах возрастает при внесении борного, марганцевого и кобальтового удобрений, в корнях – цинкового и медного. При включении микроэлементов в систему удобрения люцерны содержание фосфора в растениях повышается по сравнению с произрастающими на фоне N60P90K90 в фазу отрастания на 0,01–0,08 % в надземных органах и 0,04–0,08 % в корнях, в фазу стеблевания – 0,01–0,07 и 0,05–0,08 %, бутонизации – 0,01–0,06 % и 0,03–0,09, цветения – на 0,01–0,05 и 0,05–0,10 % соответственно. В наибольшей степени содержание фосфора в надземных органах люцерны возрастает под влиянием борного и марганцевого удобрений, в корнях – цинкового и медного.

Калий. Применение микроудобрений обеспечивает увеличение содержания калия как в надземных органах, так и корнях люцерны. Количество его зависит как от фазы развития, так и вида микроудобрения. Борное, кобальтовое, марганцевое, медное, молибденовое и цинковое удобрения повышали содержание в надземных органах и корнях люцерны в фазу отрастания на 0,01 и 0,02, 0,02 и 0,06, 0,04 и 0,10, 0,04 и 0,08, 0,12 и 0,04, 0,06 и 0,02 %, стеблевания – 0,03 и 0,01, 0,01 и 0,07, 0,04 и 0,09, 0,03 и 0,11, 0,12 и 0,03, 0,10 и 0,01 %, бутонизации – 0,02 и 0,06, 0,04 и 0,18, 0,03 и 0,12, 0,10 и 0,04, 0,03 и 0,04, 0,06 и 0,12 % сухой массы соответственно. В фазу цветения различия растений, произрастающих при внесении N60P90K90 самостоятельно и совместно с микроудобрениями, наименее существенны.

8 Урожайность и питательная ценность зеленой массы люцерны при внесении микроудобрений

За счет естественного плодородия лугово-черноземной почвы было получено 73,26 т/га зеленой массы люцерны, что соответствует 21,75 т/га сена (табл. 11, 12). Микроудобрения значительно повышают продуктивность посевов люцерны.

Таблица 11 – Урожайность зеленой массы люцерны при внесении микроудобрений, т/га

Удобрение

1-й год жизни

2-й год жизни

3-й год жизни

За 3 года (7 укосов)

1-й укос

2-й укос

за 2 укоса

1-й укос

2-й укос

3-й укос

4-й укос

за 4 укоса

1-й укос

N0P0K0

3,08

5,18

8,26

17,31

15,05

10,38

9,06

51,80

13,20

73,26

N60P90K90–фон

5,34

6,83

12,17

22,14

17,85

13,10

10,08

63,17

19,34

94,68

B3

5,70

6,95

12,65

22,96

18,96

13,32

10,65

65,89

19,72

98,26

Co3

5,84

7,20

13,04

23,25

19,16

14,00

11,08

67,49

20,08

100,60

Mn3

5,68

6,88

12,56

22,88

18,02

13,24

10,60

64,74

19,60

96,90

Cu3

5,90

7,32

12,22

23,96

19,82

14,60

11,26

69,64

20,20

103,06

Mo3

5,96

8,35

14,31

24,02

19,98

15,00

11,28

70,28

21,06

105,65

Zn3

5,77

7,02

12,79

23,00

18,98

13,50

10,67

66,15

19,82

98,76

НСР05

0,62

3,75

0,68

5,79

Таблица 12 – Урожайность сена люцерны при внесении микроудобрений, т/га

Удобрение

1-й год жизни

2-й год жизни

3-й год жизни

За 3 года
(7 укосов)

1-й укос

2-й укос

за 2 укоса

1-й укос

2-й укос

3-й укос

4-й укос

за 4 укоса

1 укос

N0P0K0

0,91

1,54

2,45

5,14

4,47

3,08

2,69

15,38

3,92

21,75

N60P90K90– фон

1,58

2,03

3,61

6,58

5,30

3,89

2,99

18,76

5,74

28,11

B3

1,69

2,06

3,75

6,82

5,63

3,96

3,16

19,57

5,86

29,18

Co3

1,73

2,14

3,87

6,90

5,69

4,16

3,29

20,04

5,96

29,87

Mn3

1,69

2,04

3,73

6,80

5,35

3,93

3,15

19,23

5,82

28,78

Cu3

1,75

2,17

3,92

7,10

5,89

4,34

3,34

20,67

6,00

30,59

Mo3

1,77

2,48

4,25

7,13

5,95

4,46

3,35

20,87

6,25

31,37

Zn3

1,71

2,08

3,79

6,83

5,64

4,01

3,17

19,65

5,89

29,33

НСР05



0,26





1,23

0,21

1,72

Наиболее существенным было влияние кобальтового и молибденового удобрений. Их положительное воздействие на продуктивность люцерны наблюдалось в течение всех 3х лет выращивания. Цинковое удобрение способствовало получению большего количества зеленой массы лишь в 1й год жизни люцерны, тогда как медное – во 2й и 3й годы. В сумме за 7 укосов урожайность зеленой массы люцерны вследствие применения кобальтового удобрения повышалась на 5,92 т/га, медного – 8,38 и молибденового – на 10,97 т/га.

На урожайность сена люцерны вносимые микроудобрения также оказали позитивное воздействие. Наиболее значительно влияние молибденового, медного и кобальтового удобрений, под воздействием которых за весь период выращивания урожайность сена повышалась соответственно на 3,26, 2,48 и 1,76 т/га.

При включении микроэлементов в систему удобрения люцерны сбор кормовых единиц, переваримого протеина, БЭВ, клетчатки, жира и зольных элементов увеличиваются (табл. 13). Наибольшее положительное влияние оказывают молибденовые, медные и кобальтовые удобрения. Сбор кормовых единиц при их внесении повышается соответственно на 5,45, 4,21 и 2,99 ц/га, БЭВ – на 3,88, 2,95 и 1,79, жира – на 0,26, 0,20 и 0,14 ц/га. Незначительное увеличение содержания золы в зеленой массе люцерны свидетельствует об отсутствии избыточного поступления микроэлементов в корма.

Таблица 13 – Питательная ценность зеленой массы люцерны при внесении удобрений

Удобрение

Получено, ц/га

кормовых единиц

переваримого протеина

БЭВ

клетчатки

жира

золы

N0P0K0

36,98

12,18

25,88

18,27

1,74

6,52

N60P90K90 – фон

47,79

15,74

33,45

23,61

2,25

8,43

B3

49,61

16,34

34,72

24,51

2,33

8,75

Co3

50,78

16,73

35,54

25,09

2,39

8,96

Mn3

48,93

16,12

34,25

24,18

2,30

8,63

Cu3

52,00

17,13

36,40

25,70

2,45

9,18

Mo3

53,33

17,67

37,33

26,35

2,51

9,41

Zn3

49,86

16,42

34,90

24,64

2,35

8,80

НСР05

2,02

0,98

1,58

1,52

0,13

0,97

9 Биоэнергетическая оценка и экономическая эффективность применения микроудобрений в рисовом севообороте

Максимальная прибавка урожайности риса в натуральном (6,4 ц/га) и стоимостном (4160 руб./га) выражении получена при обработке семян медью. Этот способ применения микроэлемента обеспечил получение наиболее высокого чистого дохода (2726 руб./га), окупаемости затрат (2,9 руб.) и рентабельности (190 %). При предпосевном внесении микроудобрений в почву под рис самые высокие экономические показатели были получены на варианте с молибденом.

На контрольном варианте затраты труда на 1 га посевов не превышали 70,8 чел./ч. На вариантах с обработкой семян риса растворами, содержащими 0,5, 1,0 и 1,0 % марганца величина этого показателя возрастала до 80,1–82,2 чел./ч. Затраты ручного труда на всех этих вариантах опыта были одинаковыми и не превышали 43,1 чел./ч. Общие затраты горючего и электроэнергии на контрольном варианте составляли 226,9 кВт, при обработке семян микроудобрением они возрастали до 256,5-263,4 кВт. В итоге энергоемкость затрат в расчете на 1 га возросла с 47,1 до 53,1-54,6 ГДж. Урожай зерна в энергети­ческом эквиваленте составил: на контроле – 91,8ГДж/га, на вариантах с предпосевной обработкой семян растворами марганца -103,7-106,5 ГДж/га. Максимальное величина этого показателя по­лучена в случае обработки семян 1,0 %-м раствором марганцевого удобрения.

Одним из определяющих показателей энергетической эф­фективности рисоводства является величина прироста энергии с 1 га посева. Этот показатель был выше на вариантах с обогащением семян микроэлементами (50,6–51,9 ГДж/га), чем на кон­троле (44,7 ГДж/га). Аналогичным образом изменялись значения коэффициентов соотношения полученной и затраченной энергии и чистой биоэнергетической эффективности. В первом случае величина этих показателей составляла соответственно 1,946–1,953 и 0,950–0,953, во втором случае – 1,919 и 0,949.

Лучшими по экономической эффективности можно считать варианты с внесением под люцерну молибденового и медного удобрения. На этих вариантах условно чистый доход составил 748–524 руб./га, окупаемость 1руб. затрат – 2,2 и 2,0 руб., норма рентабельности 120 и 100 % соответственно.

ВЫВОДЫ

1. Аллювиальная луговая, аллювиальная лугово-болотная, луговая и лугово-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 % НСl) вытяжку переходит в среднем 5,71 мг/кг элемента, что составляет 15 % от его запаса в почве. В водную вытяжку бора переходит в 6–7 раз меньше, чем извлекается 20 % раствором НСl. 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 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 (МоО42-), 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 слое почв 0–20 см уменьшилось на 4,9–7,3 %, подвижных форм кобальта – 4,3–11,7, марганца – 2,6–5,6, меди – 5,8–9,9, молибдена – 5,0–13,6, 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 хотя и 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. Микроудобрения не оказали влияние на общую характеристику 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 (N60P90K60) 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 органообразовательные процессы. Так, фаза ветвления при внесении борного, кобальтового и цинкового микроудобрений наступает через 40 дней после посева, тогда как на 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: Mn, Со, Zn, В, Мо; фосфора – Zn, Mn, Сu, В, Со, Мо. Этот ряд по отношению к калию изменяется следующим образом: Mn, В, Со, Zn, Cu, Мо. Способствуя более полному усвоению растениями азота, фосфора 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 в зависимости от способа применения повышает урожайность зерна риса на 3,0–5,2 ц/га, кобальтовое – 1,8–9,3, магганцевые -1,2-6,3, медное – 5,0–7,1, молибденовое – 5,8–7,3, цинковое – на 2,4–5,0 ц/га. В сумме за 7 укосов урожайность зеленой массы люцерны вследствие применения борного микроудобрения повысилась на 3,58 т/га, кобальтового – 5,92, марганцевого – 2,2, медного – 8,38, молибденового – 10,97, цинкового на 4.08 т/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 микроудобрений 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 1,5–2,2 руб.; условно чистый доход – 390–2726 и 93–748 руб./га; норма рентабельности соответственно составляет – 30–170 и 50–120 %. Энергетическая оценка также подтверждает высокую эффективность применения микроудобрений в рисоводстве.

Предложения и рекомендации для внедрения в производство

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. Микроудобрения 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.

Обработку посевного материала следует проводить одним, наиболее дефицитным в семенах микроэлементом, что эффективнее смеси микроэлементов, использование которой оправдано лишь при низком обеспечении семян одновременно несколькими микроэлементами. Обработку семян риса проводят 0,5 % водным раствором бора, кобальта, молибдена, меди и 1,0 % – марганца, цинка; полусухим способом – 10 л водного раствора микроэлементов на 1т посевного материала.

Для обработки семян расчетную дозу микроэлемента, растворенную в небольшом объеме воды, вливают в резервуар протравителя, из которого подается рабочая жидкость в смесительную камеру, и доводят водой до заданного объема. В течение 2-3 минут компоненты перемешиваются и затем приступают к обработке семян. Все водорастворимые формы микроудобрений обеспечивают примерно одинаковую прибавку урожая и пригодны для обработки семян независимо от сорта риса. Экономически наиболее оправдано проведение обработки семян микроэлементами в единой технологии с протравливанием их ядохимикатами, что не снижает полезного действия микроэлементов и токсичности ядохимиката. Семена риса, обработанные микроэлементами, можно хранить в течение двух месяцев, если их влажность не превышает нормы, допустимой для посевного материала, при этом эффект от данного агроприема не снижается. При посеве свежеобработанными семенами возможен их недосев из-за снижения сыпучести, поэтому специалистам необходимо следить за нормой высева при посеве риса такими семенами.

3. Необходимость некорневой подкормки посевов риса микроэлементами устанавливается по их содержанию в надземных вегетативных органах в фазу кущения растений. Проведению некорневой подкормки посевов риса микроудобрениями должна предшествовать растительная диагностика. Некорневую подкормку проводят в фазе кущения растений при содержании в листостебельной массе бора меньше 3,48 мг/кг, кобальта – 1,10, молибдена – 0,66, цинка – 36,0, марганца – 270,0, меди меньше 8,1 мг/кг сухой массы.

Для некорневой подкормки растений используют 0,1 % водные растворы микроэлементов из расчета 400 л/га при использовании наземной аппаратуры. Лучшее время для проведения некорневой подкормки утренние и вечерние часы. В пасмурную и прохладную погоду можно работать в течение всего дня. Некорневую подкормку посевов риса целесообразно проводить при пониженном слое воды в чеках – 5–7 см. При возможности следует совмещать этот агроприем с обработкой посева риса пестицидами и регуляторами роста растений, смешивая рабочий раствор пестицидов или регуляторов роста с раствором микроэлементов непосредственно перед началом работы. Для некорневой подкормки посевов риса пригодны как комплексонаты, так и водорастворимые соли микроэлементов, но эффективность последних несколько ниже.

4. Для сохранения и воспроизводства плодородия почв базовым фитоэлементом должна быть люцерна. Свои экологические функции она наиболее полно реализует при включении микроэлементов в систему удобрения. Микроэлементы из расчета 3 кг/га вносят в единой технологии с минеральными удобрениями перед посевом люцерны.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

I. Публикации в изданиях, определенных ВАК Минобразования и науки РФ

  1. Хурум Х.Д. Некорневая подкормка марганцем и урожай риса / Х.Д Хурум., В.А. Масливец, В.К. Бугаевский, В.В. Андрусенко // Агро XXI. – 2000. – Вып. 11. – С. 22.
  2. Хурум  Х.Д. Некорневая подкормка марганцем и урожай риса  / Х.Д Хурум., В.А. Масливец, В.К. Бугаевский, В.В. Андрусенко // Агро XXI. – 2000. – Вып. . – С. 22.
  3. Хурум Х.Д. Плодородие почвы и продуктивность люцерны при внесении микроудобрений / А.Х. Шеуджен, Л.М. Онищенко, Х.Д. Хурум // Плодородие. – 2006. – № 1(28). – С. 18–19.
  4. Хурум Х.Д. Особенности микроэлементного режима почв рисовых полей / А.Х. Шеуджен, Х.Д. Хурум // Агрохимия. – 2006. – № 1.  – С. 16–22.
  5. Хурум Х.Д.Продуктивность люцерны при внесении микроудобрений / А.Х. Шеуджен, Л.М. Онищенко, Х.Д. Хурум //Тр. КубГАУ.  – 2007. – Вып.3 (7). – С. 112-115.
  6. Хурум Х.Д. Система удобрения люцерны / А.Х. Шеуджен, Л.М. Онищенко, Т.Н. Бондарева, Х.Д. Хурум // «Вестник Казанского государственого аграрного университета». -2009, -№1(11),  -С. 80-83._
  7. Хурум Х.Д. Агроэкологическая и агрохимическая эффективность применения микроудобрений в рисовом севообороте  / А.Х. Шеуджен, Л.М. Онищенко, Т.Н. Бондарева, Х.Д. Хурум // «Аграрный вестник Урала». – 2009. – № 2(56). – С. 72-75.
  8. Хурум Х.Д. Эффективность марганцевых удобрений при различных способах их применения / А.Х. Шеуджен, Л.М. Онищенко, Т.Н. Бондарева, Х.Д. Хурум  // «Аграрный вестник Урала». – 2009. – № 3(57). – С. 60-61.
  9. Хурум Х.Д.Удобрение и способы их применения / Х.Д. Хурум А.Х. Шеуджен, Л.М. Онищенко, Т.Н. Бондарева  //Тр. КубГАУ.  – 2009. – Вып.1 (16). – С. 129-139.

  II. Монографии

  1. Хурум Х.Д. Микроэлементы в рисоводстве / Х.Д. Хурум – М.: Изд-во МГУ, 2005. – 171 с.
  2. Хурум Х.Д. Удобрение люцерны / А.Х. Шеуджен, Л.М. Онищенко, Х.Д. Хурум – Майкоп: ГУРИПП "Адыгея", 2005. – 43 с.
  3. Хурум Х.Д. Агрохимия микроэлементов в рисоводстве  / А.Х. Шеуджен, Е.М. Харитонов, Х.Д. Хурум, Т.Н. Бондарева – Майкоп: "Афиша", 2006. – 248 с.
  4. Хурум Х.Д. Флагман рисоводства России / А.Х. Шеуджен, Е.М. Харитонов, Т.Н. Бондарева, Г.А. Галкин, В.Ф. Руденко, Г.Г. Фанян, Х.Д. Хурум – Майкоп: "Афиша", 2006. – 379 с.
  5. Хурум Х.Д. Люцерна / А.Х. Шеуджен, Л.М. Онищенко, Х.Д. Хурум – Майкоп: «Афиша» 2007. - 225с.
  6. Хурум Х.Д. Рисоводство России / А.Х. Шеуджен, Е.М. Харитонов, Т.Н. Бондарева, Г.А. Галкин, С.В. Кизинек., Х.Д. Хурум – Майкоп: «Полиграфиздат «Адыгея», 2008. – 796 с.
  7. Хурум Х.Д. Микроэлементы и формы их соединений в почвах Кубани  / Шеуджен А.Х , Хурум Х.Д. , Лебедовский И.А. – Майкоп: ОАО «Полиграфиздат». 2008. – 56 с.

III. Публикации в других изданиях

  1. Хурум Х.Д. Содержание микроэлементов и формы их соединений в почвах рисовых полей Кубани / А.Х. Шеуджен, Х.Д. Хурум, Ю.Н. Ашинов, Э.Е. Чехович, Т.А. Зубкова // Тр. КубГАУ. – 2004.  – Вып. 3. – С. 206–214.
  2. Хурум Х.Д. Отзывчивость люцерны на молибденовые удобрения  / М.А. Оси­пов, Л.М. Онищенко, Х.Д. Хурум // Тр. КубГАУ. – 2005. – Вып.4. – С. 312-315.
  3. Хурум Х.Д. Биоэнергетическая оценка эффективности предпосевной обработки семян риса марганцем / Х.Д. Хурум // Тр. КубГАУ. – 2005. – Вып.4. – С. 328-330.
  4. Хурум Х.Д. Рост и развитие растений риса при внесении марганцевых микроудобрений / Х.Д. Хурум // Тр. КубГАУ. – 2005. – Вып.4. – С. 331-335.
  5. Хурум Х.Д. Фотосинтетическая активность растений риса при внесении марганцевых удобрений / Х.Д. Хурум, Н.Н. Дмитренко, М.Х. Кемечева, В.В. Аношенков // Тр. КубГАУ. – 2005. – Вып.4.  – С. 336-340.
  6. Хурум Х.Д. Влияние макро и микроудобрений на густоту стояния растений люцерны / А.Х. Шеуджен, Л.М. Онищенко, Х.Д. Хурум  // Тр. Куб ГАУ. – 2005. – Вып.4. – С. 345-347.
  7. Хурум Х.Д. Густота стояния и продолжительность фаз вегетации / Х.Д. Хурум // Тр. Куб.ГАУ. – Вып.5. – 2006. – С. 97-100.
  8. Хурум Х.Д. Эффективность применения микроудобрений на посевах риса / Х.Д. Хурум, И.А. Лебедовский, Н.Н. Дмитренко // Тр. КубГАУ. – 2007. – Вып.6. – С. 127-140.
  9. Хурум Х.Д. О значении марганцевых удобрений в онтогенезе риса в условиях Западного Предкавказья / Х.Д. Хурум, И.А. Лебедовский, Д.Ф. Неволов // Тр. КубГАУ. – 2007. – Вып.6. – С. 257-268.
  10. Хурум Х.Д. Питания и удобрения риса и люцерны / Т.Н Бондарева, А.Х. Шеуджен, Л.М. Онищенко, Х.Д. Хурум //Тр. КубГАУ.  – 2008. – Вып 7
  11. Хурум Х.Д. Признаки качества зерна и методы его определения / А.Т. Казарцева, Х.Д. Хурум / Шеуджен А.Х. Агрохимия и физиология питания риса. Майкоп: ГУРИПП "Адыгея", 2005. С.660–662.
  12. Хурум Х.Д. Содержание микроэлементов в почвах рисовых полей и влияние микроудобрений на их плодородие / Х.Д. Хурум / Шеуджен А.Х. Агрохимия и физиология питания риса. Майкоп: ГУРИПП "Адыгея", 2005. С. 485–496.
  13. Хурум Х.Д. Микроудобрения и их применение при возделывании риса / М.И. Корсунова, Х.Д Хурум // Удобрения и урожай. – Майкоп: ГУРИПП "Адыгея", 2005. – С. 417–422.
  14. Хурум Х.Д. Рост развитие и продуктивность риса под действием марганцевых микроудобрений / М.И. Корсунова, Х.Д Хурум // Удобрения и урожай. – Майкоп: ГУРИПП "Адыгея", 2005. – С. 177–182.
  15. Хурум Х.Д. Агроэкологическая эффективность цинковых и молибденовых удобрений в рисоводстве / М.И. Корсунова, Х.Д Хурум  // Удобрения и урожай. – Майкоп: ГУРИПП "Адыгея", 2005. – С. 390–401.
  16. Хурум Х.Д. Питание и удобрение люцерны / Л.М.Онищенко, Х.Д Хурум, А.Х. Шеуджен // Удобрения и урожай. – Майкоп: ГУРИПП "Адыгея", 2005. – С.131–159.
  17. Хурум Х.Д. Микроэлементы и применение их в рисоводстве / Х.Д Хурум // Удобрения и урожай. – Майкоп: ГУРИПП "Адыгея", 2005. – С. 300–302.
  18. Хурум Х.Д. Влияние микроудобрений на агрохимические показатели плодородия почвы и продуктивность люцерны в рисовом севообороте / Х.Д Хурум, Л.М.Онищенко, А.Х. Шеуджен  // Удобрения и урожай. – Майкоп: ГУРИПП "Адыгея", 2005. – С.283–292.
  19. Хурум Х.Д. Содержание микроэлементов в почвах и доступность их растениям / А.Х. Шеуджен, Х.Д Хурум // Удобрения и урожай. – Майкоп: ГУРИПП "Адыгея", 2005. – С.238–269.
  20. Хурум Х.Д. Функции  микроэлементов в организме животных и человека  / Трубилин И.Т.,  А.Х. Шеуджен, Х.Д Хурум // Удобрения и урожай. – Майкоп: ГУРИПП "Адыгея", 2005. – С.3-25.
  21. Хурум Х.Д. Физиологическая роль микроэлементов в растениях / А.Х. Шеуджен, Х.Д Хурум, Т.Н. Бондарева // Удобрения и урожай. – Майкоп: ГУРИПП "Адыгея", 2005. – С.30-64.
  22. Хурум Х.Д. Изменение продуктивности люцерны при внесении молибденовых удобрений / А.Х. Шеуджен, Л.М.Онищенко, Х.Д Хурум, М.А. Осипов // Агроэкологические проблемы в сельском хозяйстве. Сб. научн. трудов Воронежского ГАУ им. К.Д. Глинки. Ч. 1. Воронеж: «Истоки», 2005. – С. 24–27.
  23. Хурум Х.Д. Содержание микроэлементов в почвах рисовых полей Кубани / А.Х. Шеуджен, Х.Д Хурум // Экологические и социально-экономические аспекты развития предгорной зоны Северного Кавказа: Сб. матер. межрегион. науч.-практ. конф. – Белореченск, 2005. – С.367–375.
  24. Хурум Х.Д. Функции микроэлементов в растениях /А.Х. Шеуджен, Х.Д Хурум, Н.Н. Дмитренко // Экологические и социально-экономические аспекты развития предгорной зоны Северного Кавказа: Сб. матер. межрегион. науч.-практ. конф. "  – Белореченск, 2005. – С.375–381.
  25. Хурум Х.Д. Воздушно-тепловой обогрев и обработка семян риса микроэлементами / Т.Н. Бондарева, Н.Н. Дмитренко, А.Х. Шеуджен, Х.Д Хурум // Устойчивое производство риса: настоящее и перспективы. Междун. науч. конф. (5-9 сентября 2006 г. Краснодар). – Краснодар: ВНИИ риса, 2006. – С. 241.
  26. Хурум Х.Д. Влияние марганца на посевные качества и выход семян риса и озимой пшеницы / Х.Д Хурум // Агрохимические приемы повышения плодородия почв и продуктивности сельскохозяйственных культур в адаптивно-ландшафтных системах земледелия (19-20 апреля 2006г.). Матер. 40-ой Междун. науч. конф.  – М.: ВНИИА, 2006. – С. 104-105.
  27. Хурум Х.Д. Эффективность некорневой подкормки марганцем риса и озимой пшеницы / Х.Д Хурум, С.В. Жиленко, О.В. Клишина // Агрохимические приемы повышения плодородия почв и продуктивности сельскохозяйственных культур в адаптивно-ландшафтных системах земледелия (19-20 апреля 2006г.). Матер. 40-ой Междун. науч. конф. – М.: ВНИИА, 2006. – С. 106-107.
  28. Хурум Х.Д. Микроудобрения на посевах люцерны /А.Х. Шеуджен, Л.М. Онищенко, Х.Д Хурум // Совершенствование организации и методологии Агрохимических исследований в географической сети опытов с удобрениями. Матер. науч.-метод. конф. Географической сети опытов с удобрениями (17-20 октября 2005 г.). – М.: ВНИИА, 2006. – С.41-42.
  29. Хурум Х.Д. Агрохимические показатели почвы и продуктивность культур при внесении удобрений / А.Х. Шеуджен, Л.М.Онищенко, Х.Д Хурум, С.В. Жиленко // Почва как связующее звено функционирования природных и антропогенно-преобразованных систем. Матер. II Междун. науч.-прак. конф., посвященной 75 летию кафедры почвоведения Иркутского гос. ун-та. Иркутск, 4-7 сентября 2006. – Иркутск: Изд-во Иркутского гос. ун-та, 2006. – С. 531- 533.
  30. Хурум Х.Д. Микроэлементный режим почв рисовых полей  / А.Х. Шеуджен, Х.Д Хурум, Т.Н. Бондарева // Экология и почвы. Лекции и доклады XIII-й Всероссийской школы. Т. V. – Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН, 2006. – С. 309–319.
  31. Хурум Х.Д. Эффективность удобрений в Краснодарском крае / А.Х. Шеуджен, Л.М.Онищенко, С.В. Жиленко., Х.Д Хурум // Рисоводство, 2007. – №11. – С.34-41.
  32. Хурум Х.Д. Микроудобрения и продуктивность люцерны  / А.Х. Шеуджен, Л.М. Онищенко, Х.Д Хурум // «Средства защиты растений, регуляторы роста, агрохимикаты и их применение при возделывании сельскохозяйственных культур» тезисы докладов участников 4-го семинара – совещания (Анапа – 2005). – М.:  ВНИИА, 2005. – С.150-152.
  33. Хурум Х.Д. Изменение агрохимических показателей почвы при внесении удобрений под люцерну / Х.Д. Хурум, Л.М.Онищенко Агротехнический метод защиты растений от вредных организмов // Материалы третей Всеросийской научно-практической конференции. – Краснодар, Изд-во КубГАУ. – 2005. – С. 203-204
  34. Хурум Х.Д.  Эффективность применения эпина – экстра на посевах риса / А.Х. Шеуджен, Т.Н. Бондарева,  Л.М.Онищенко, Х.Д Хурум – М.: ННПП «НЭСТ М». 2007. –  С. 224-231.
  35. Хурум Х.Д. Агрохимия и урожайность сельскохозяйственных культур на Кубани / А.Х. Шеуджен, Л.М.Онищенко, С.В. Жиленко, Х.Д Хурум // Матер. науч.-метод. совещ. ученых-агрохимиков Географической сети опытов с удобрениями Северного Кавказа (г. Ставрополь, 14-15 сентября 2006 г.). – М.: ВНИИА, 2007. – С.102-115.
  36. Хурум Х.Д. Теория и практика воздушно-теплового обогрева обогащенных микроэлементами семян риса / А.Х. Шеуджен, Т.Н. Бондарева, Н.Н. Дмитренко, Х.Д Хурум // Матер. науч.-метод. совещ. ученых-агрохимиков Географической сети опытов с удобрениями Северного Кавказа (г. Ставрополь, 14-15 сентября 2006г.). – М.: ВНИИА, 2007. – С. 223-232.



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.