Эффективность способов азотных подкормок ярового ячменя в условиях предкамья республики татарстан
Сведения о предстоящей защите диссертации
АХМЕТГАРАЕВ Рамиль Нурисламович
«Эффективность способов азотных подкормок ярового ячменя в условиях Предкамья Республики Татарстан».
06.01.04
сельскохозяйственные науки
Д 006.049.01
Московский научно-исследовательский институт сельского хозяйства «Немчиновка»
143026, Московская область, Одинцовский район, пос. Немчиновка-1, ул. Калинина, дом 1, Московский НИИСХ «Немчиновка»
Тел. 591-83-91 и 591-87-54.
Адрес электронной почты диссертационного совета –
Email: [email protected]
Дата защиты диссертации – 26 апреля 2011 года, в 13 часов 30 минут.
На правах рукописи
АХМЕТГАРАЕВ
Рамиль Нурисламович
ЭФФЕКТИВНОСТЬ СПОСОБОВ АЗОТНЫХ ПОДКОРМОК
ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ В УСЛОВИЯХ ПРЕДКАМЬЯ
РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН
Специальность 06.01.04 – «Агрохимия»
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата сельскохозяйственных наук
Москва – 2011
Работа выполнена на кафедре землеустройства и агроэкологии
Казанского государственного аграрного университета
| Научный руководитель – | доктор сельскохозяйственных наук, профессор Каримов Ханиф Закиевич | |
| Официальные оппоненты: | доктор сельскохозяйственных наук, профессор Лобода Борис Павлович; | |
| кандидат сельскохозяйственных наук Сергеев Анатолий Васильевич. | ||
| Ведущее учреждение - | Татарский научно-исследовательский институт агрохимии и почвоведения | |
Защита диссертации состоится «___» _________ 2011 года в ___ часов 30 минут на заседании диссертационного совета Д 006.049.01 при Московском научно-исследовательском институте сельского хозяйства «Немчиновка».
Адрес: 143026, Московская область, Одинцовский район, п/о Немчиновка-1, улица Калинина, дом 1.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.
Автореферат разослан « ____ » _________ 2011 года.
Учёный секретарь
диссертационного совета Мерзликин А.С.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Яровой ячмень является основной фуражной культурой в Республике Татарстан, под посевами которого занято более 411 тыс. га. Наряду с повышением его урожайности большое значение имеет улучшение качественных показателей его зерна: содержание переваримого протеина, жира, крахмала и др.
Решение вопросов качества зерна требует от работников сельского хозяйства всестороннего знания возможностей растений формировать высококачественное зерно на всех этапах его роста и развития. Минеральное питание является одним из основных регулируемых факторов для целенаправленного управления ростом и развитием растений ячменя с целью получения высокого урожая с хорошим качеством зерна.
Большинство серых лесных почв Республики Татарстан, используемых в сельскохозяйственном производстве, относится к малогумусным. На этих почвах внесение азотных удобрений в значительной мере влияет на формирование урожайности и качества зерна.
В современных условиях хозяйствования внесение азотных удобрений в качестве основного удобрения недоступно для многих хозяйств из-за слабого финансового положения и дороговизны минеральных удобрений. В данном случае возможным для большинства сельскохозяйственных предприятий является проведение подкормок азотными минеральными удобрениями вегетирующих растений.
Цель и задачи исследований – разработать научно-обоснованные приемы проведения азотных подкормок на вегетирующем ячмене для повышения урожайности и кормовых качеств зерна.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
- изучить влияние различных способов и доз азотной подкормки растений на рост, развитие и фотосинтетическую деятельность ярового ячменя сорта Раушан;
- оценить действие изучаемых приемов на водный и пищевой режимы серой лесной почвы;
- определить эффективность различных способов проведения азотных подкормок ячменя;
- дать энергетическую и экономическую оценку изучаемым приемам.
Научная новизна. В условиях Предкамской зоны Республики Татарстан оценено действие азотных подкормок на кормовые качества ячменя, определена эффективность корневой и некорневой подкормки минеральным азотом. Установлено положительное влияние обоих способов подкормки минеральным азотом на формирование продуктивного стеблестоя, фотосинтетическую деятельность, урожайность и кормовые качества зерна ярового ячменя. Выявлены эффективные дозы подкормок для сорта Раушан.
Практическая значимость работы заключается в разработке научно-обоснованных элементов ресурсосберегающих технологий, позволяющих повысить количество белка в фуражном зерне ячменя и его сбор с единицы площади при значительном сокращении дозы азотных минеральных удобрений.
Реализация результатов исследований. Результаты исследований прошли производственную проверку в хозяйствах Лаишевского и Сабинского муниципальных районов Республики Татарстан и внедряются в сельскохозяйственное производство республики.
Апробация работы. Результаты исследований доложены на III Межвузовской студенческой научно-практической конференции (Чистополь, 2008), Всероссийских научно-практических конференциях молодых учёных ГНУ ТатНИИСХ (Казань, 2009; 2010), «Инновационное развитие АПК» (Казань, 2009); «Модернизация АПК на основе инновационных достижений науки и техники» (Казань, 2010); Международной научно-практической конференции «Научное обеспечение устойчивого ведения сельскохозяйственного производства в условиях глобального изменения климата», посвящённой 90-летию Татарского НИИСХ (Казань, 2010), Международной научно-практической конференции «Удобрения, плодородие почв и продуктивность современного земледелия», посвященной 90-летию основания кафедры агрохимии и почвоведения Казанского ГАУ (Казань, 2010).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ, в том числе 2 статьи в изданиях рекомендуемых ВАК РФ для публикации результатов исследований.
Объём и структура диссертации. Работа изложена на страницах компьютерного текста, содержит 40 таблиц, 9 рисунков. Состоит из введения, 4-х глав, выводов и рекомендации производству, 6 приложений. Список литературы включает 184 наименования, из них 6 на иностранных языках.
УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
Опыты проводили в 2008-2010 гг. на полях ООО «Хаерби» Лаишевского района, расположенного в 35 км от г. Казани. Почва опытных участков – серая лесная, тяжёлосуглинистая. Агрохимическая характеристика почв до закладки опытов была следующей: содержание гумуса – 3,2…3,3 %; рН солевой вытяжки – 5,8…6,1; количество легкогидролизуемого азота – …мг/кг; подвижного фосфора – 144…152 мг; обменного калия – 102…106 мг на 1 кг почвы; сумма поглощённых оснований – 25,8…27,9 мг. экв. на 100 г почвы.
Погодные условия в годы проведения опытов были неоднозначными. 2008 г. характеризовался благоприятными метеорологическими условиями для роста, развития и формирования урожайности зерна ярового ячменя. Среднесуточная температура воздуха и сумма осадков за вегетационный период ярового ячменя были близкими к норме.
Метеорологические условия 2009 г. несколько отличались от условий 2008 г. и средних многолетних данных. Засушливые условия в начале вегетационного периода в 2009 г. оказали некоторое отрицательное влияние на формирование урожая зерна ячменя.
Особенно сильно отличались погодные условия 2010 года. В июне, июле и августе среднесуточная температура воздуха была выше уровня средних многолетних данных на 23,4…32,4 процента. Во время вегетационного периода не было ни одного существенного дождя, который мог бы повлиять на развитие ярового ячменя. В этом году урожайность зерна ярового ячменя формировалась исключительно только за счет запаса влаги в почве.
Для выполнения запланированных исследований были заложены два полевых опыта по следующей схеме:
Опыт 1. «Влияние корневой подкормки растений ярового ячменя минеральным азотом на урожайность и кормовые качества зерна»
1. Контроль без подкормки; 2. Корневая подкормка N20;
3. Корневая подкормка N30; 4. Корневая подкормка N60;
5. Корневая подкормка N90;
Опыт 2. «Влияние некорневой подкормки растений ярового ячменя минеральным азотом на урожайность и кормовые качества зерна»
1. Контроль без удобрений; 2. Некорневая подкормка N10;
3. Некорневая подкормка N20; 4. Некорневая подкормка N30;
5. Некорневая подкормка N40;
На опытах высевали включённый в Государственный реестр по 7-му региону сорт ярового ячменя Раушан. Норма высева – рекомендованная в регионе 5 млн. шт. всхожих семян на 1 га.
Размещение делянок в опыте рендомизированное, повторность – четырехкратная. Площадь делянок – 40 м2, учетная – 30 м2.
Корневую подкормку аммиачной селитрой проводили в фазе кущения растений ярового ячменя сеялкой СЗ-3,6. (Здесь скажите на какую глубину вносили и поперёк посевов или вдоль?).
Некорневую подкормку минеральным азотом проводили в фазе колошения, используя ранцевый опрыскиватель. Раствор для опрыскивания готовили из расчета 300 л воды на 1 га. На контроле без удобрений делянки опрыскивали водой.
В 2009 г. на полях ООО «Урта Саба» Сабинского муниципального района проводили производственное испытание результатов исследований по следующей схеме:
1. Контроль без удобрений; 2. Корневая подкормка азотом 30 кг/га; 3. Корневая подкормка азотом 60 кг/га; 4. Некорневая подкормка азотом 30 кг/га;
Наблюдения, учёты и анализы проводили согласно следующим методикам и ГОСТ: фенологические наблюдения за ростом и развитием растений – по методике Государственной комиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур (1989); определение содержания гумуса, легкогидролизуемого азота, фосфора, калия, гидрологической кислотности по Каппену, суммы поглощенных оснований, рН солевой вытяжки проводили по существующим ГОСТам (ГОСТ 26213-91; ГОСТ 26207-91; ГОСТ 21821-88; ГОСТ 26483-91); полноту всходов подсчитывали с начала их появления с интервалом в три дня после каждого подсчета в 4-х площадках по 0,25 м2. Посевные качества семян определяли по ГОСТам 12038-84, 135863, 1234-82, а полевую всхожесть – путем подсчета взошедших растений на учетных площадках; запасы продуктивной влаги весовым методом; площадь листьев определяли методом высечек (Ничипорович, 1961; учет урожайности зерна проводили методом сплошной уборки с учетных площадей делянок в пересчете на 100%-ую чистоту и 15 %-ую влажность; содержание белка в зерне – по ГОСТу 10846-74; массу 1000 семян – по ГОСТу 12042-80.
Вынос основных элементов питания (N, Р2О5, К2О) с урожаем ярового ячменя определяли расчетным методом по сбору основной и побочной продукции с учётом содержания в них основных элементов питания. Определение коэффициентов использования элементов питания из удобрений рассчитывали разностным методом (Михайлов, Книппер, 1971).
Статистическую обработку данных по урожайности зерна проводили методом дисперсионного анализа (Доспехов, 1985) с использованием компьютерных статистических программ.
Все технологические приемы в опытах проводились согласно разработанным в Татарском научно-исследовательском институте сельского хозяйства для Предкамья технологиям по выращиванию ярового ячменя.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Рост и развитие растений ячменя в зависимости от корневой
подкормки азотными минеральными удобрениями
Наблюдения за наступлением фенологических фаз развития растений ярового ячменя проводили в течение всего вегетационного периода. Общая длина вегетационного периода ячменя, которая слагается из продолжительности отдельных межфазных периодов, зависела в большей степени от метеорологических условий года, чем от применения прикорневых подкормок азотными удобрениями.
Вегетационный период ярового ячменя в 2010 г. был короче на 7-9 дней, чем в 2008 и 2009 гг., что связано с повышенной температурой во время вегетации. Вегетационные периоды развития ячменя в 2008 и 2009 гг. были примерно одинаковыми.
Варианты опыта корневой подкормки на межфазные периоды и в целом на вегетационный период сильного влияния не оказали. Тем не менее, корневая подкормка азотным удобрением в дозе 90 кг на 1 га способствовала удлинению вегетационного периода ячменя на 2 дня по сравнению с контролем и другими вариантами опыта. Это наблюдается во все годы исследований.
Учет густоты стояния растений показал, что количество взошедших растений и полевая всхожесть семян по вариантам опыта были примерно одинаковыми.
Опыты показали, что корневой подкормка ячменя оказала влияние на сохранность растений к уборке. Например, в 2008 г. на контрольном варианте к уборке сохранилось 79,0 % растений, а при проведении некорневой подкормки N60 и N90 – 83,7 и 83,3 процента. Аналогичная тенденция в пользу некорневой подкормки N60 и N90 сохранилась и в другие годы проведения опытов.
Для получения хороших урожаев растений ячменя необходимо иметь высокий уровень фотосинтетической деятельности растений. На формирование листовой поверхности растений влияют многие факторы, среди которых большое значение имеет обеспечение растений питательными веществами и метеорологические условия года.
Рис.1. Площадь листьев растений ячменя в зависимости от корневой подкормки азотом, тыс. м2/га (в среднем за 2008-2010 гг.)
Данные рис.1 наглядно подтверждают, что площадь листовой поверхности растений ячменя зависела от применения корневой подкормки азотными минеральными удобрениями. В среднем за 2008-2010 гг. в фазе кущение-молочная спелость при использовании корневой подкормки азотом в дозе 60 и 90 кг/га площадь листовой поверхности составила 23,5…23,8 тыс. м2/га. Вариант без корневой подкормки имел показатель на уровне 41,5 тыс. м2/га. Корреляционная зависимость была положительной (r – 0,796).
Метеорологические условия года также оказали влияние на образование листовой поверхности растений ячменя. В фазе выхода в трубку в 2010 г. по вариантам опыта площадь листовой поверхности была на уровне 22,6…25,3 м2/га, тогда как в 2008 и 2009 гг. она составляла 31,0…35,9 м2/га.
Определяющим фактором мощности ассимиляционного аппарата обычно служит листовой фотосинтетический потенциал, который равняется произведению площади листьев на число дней их работы.
Во все годы исследований суммарный фотосинтетический потенциал за период всходы-молочная спелость при проведении корневой подкормки минеральным азотом был больше по сравнению с контролем. Суммарный фотосинтетический потенциал в 2008 г. при применении корневой подкормки азотом составил 1354…1559 тыс. м2 дней/га, тогда как на контроле без удобрений – 1335 тыс. м2 дней/га. Аналогичная тенденция в пользу корневой подкормки растений ярового ячменя наблюдалась в другие годы исследований.
Влагообеспеченность посевов и питательный режим почвы
Расход воды на 1 т зерна ярового ячменя (табл. 1) по годам исследований различен. Если в 2008 г. на 1 т зерна растения израсходовали 84,9…96,7 мм продуктивной влаги, то в условиях 2010 г. этот показатель равнялся 123,5…152,5 мм/т. В то же время отмечено снижение расхода влаги на формирование зерна ярового ячменя при проведении корневой подкормки растений минеральным азотом. В вариантах корневой подкормки растений азотом в дозе 60 и 90 кг/га в среднем за 3 года расход продуктивной влаги на 1 т зерна составил лишь 99,9 и 100 мм/т против 119,6 мм/т на контроле без удобрений.
Таблица 1. Расход воды яровым ячменем
| Вариант, подкормка азотом | 2008 г. | 2009 г. | 2010 г. | В среднем | ||||
| расход воды за вегетацию, мм/га | на 1 т зерна, мм | расход воды за вегетацию, мм/га | на 1 т зерна, мм | расход воды за вегетацию, мм/га | на 1 т зерна, мм | расход воды за вегетацию, мм/га | на 1 т зерна, мм | |
| Контроль (без удобрений) | 358 | 96,7 | 292 | 109,8 | 183 | 152,5 | 277,7 | 119,6 |
| Корневая N20 | 360 | 90,4 | 303 | 110,2 | 180 | 147,5 | 281,0 | 116,0 |
| Корневая N30 | 362 | 88,9 | 301 | 106,7 | 184 | 140,4 | 281,7 | 112,0 |
| Корневая N60 | 366 | 85,1 | 306 | 91,1 | 184 | 123,5 | 285,3 | 99,9 |
| Корневая N90 | 368 | 84,8 | 304 | 87,1 | 192 | 128,0 | 288,0 | 100,0 |
Наблюдения за динамикой питательного режима серой лесной почвы показали, что содержание легкогидролизуемого азота в почве было высокое до фазы кущения и по мере развития растений содержание его снизилось. Если в фазе кущения содержание легкогидролизуемого азота в пахотном слое почвы в среднем за 2008…2010 гг. было на уровне 83,6…87,8 мг/кг, то в фазе молочной спелости оно снижалось до уровня 16,0…22,4 мг/кг. При этом необходимо отметить, что, начиная с фазы выхода в трубку количество легкогидролизуемого азота в почве было больше на вариантах корневой подкормки минеральным азотом по сравнению с контролем без удобрений (в фазе выхода в трубку 58,2…69,9 мг/кг против 56,1 мг/кг на контроле).
Потребление и вынос азота растениями
Во все годы исследований содержание общего азота в растениях ярового ячменя на вариантах корневой подкормки азотными удобрениями было больше. Например, в 2008 г. на контроле без удобрений общего азота было в зерне ячменя – 1,56 % в соломе – 0,32 %. На вариантах корневой подкормки в зерне – 1,69…1,78 %, в соломе – 0,35…0,40 процентов.
Суммарный (хозяйственный) вынос азота надземной массой ярового ячменя на контрольном варианте по годам колебался в пределах от 30,0 до 69,6 кг/га и тесно коррелировал с урожайностью. Азот в основном выносится в составе зерна, особенно в благоприятные для роста и развития ярового ячменя в 2008 и 2009 гг. Например, если в 2008 г. зерном было вынесено 57,7…89,6 кг азота на 1 га, то в 2010 г.- 24,6…39,5 кг/га. Проведение корневой подкормки растений ярового ячменя минеральным азотом привели к значительному увеличению хозяйственного выноса азота. В зависимости от дозы азота при корневой подкормке вынос азота зерном по отношению к контролю в 2008 году вырос на 23…55 %, а с соломой – на 17…47 %. При этом азот больше накапливался в основной продукции (зерне).
Из рис. 2 видно, что проведение корневой подкормки минеральным азотом увеличивает потребление азота растениями ячменя. Суточное потребление азота растениями на вариантах корневой подкормки в период выхода в трубку-колошение было 2,14…2,38 кг/га, против 2,05 кг/га на контроле. Наибольшее потребление наблюдалось при корневой подкормке азотом 90 кг/га. Увеличение потребления азота растениями было в основном обусловлено ростом биомассы.
Максимальная интенсивность поступления азота в растения (2,32…2,82 кг/га в сутки) была характерна для периода выхода в фазу кущение-выход в трубку, что примерно в 2,7…3,3 раза больше аналогичного показателя в начале вегетации (всходы-кущение).
Рис. 2. Интенсивность потребления азота растениями ярового ячменя (2008 - 2010 гг.)
Одним из важнейших показателей определения эффективности применения удобрений является оплата удобрений зерном, которая выражается количеством прибавки урожайности зерна на единицу д.в. В опытах относительно высокая оплата удобрений зерном (4,8…11,7 кг на 1 кг д.в. удобрений) была на вариантах корневой подкормки 60 кг д.в. на 1 га.
Урожайность зерна, структура урожая
Результаты трехлетних (2008-2010 гг.) исследований показали, что урожайность ячменя зависела от погодных условий и изученных факторов (табл. 2).
Неблагоприятные метеорологические условия вегетационного периода ярового ячменя 2010 г., характеризующиеся аномально жаркой и сухой погодой в течение 58 дней стали причиной низкого урожая зерна – 1,22…1,50 т/га. Наиболее благоприятными для роста и развития ярового ячменя оказались погодные условия 2008 г., что способствовало получению урожайности зерна по вариантам опыта в пределах 3,98…4,34 т/га.
Применение корневой подкормки растений ярового ячменя способствовало увеличению сбора зерна ярового ячменя. Средняя урожайность зерна ярового ячменя за 2008-2010 гг. на контроле была 2,65 т/га, а при применении корневой подкормки растений – 2,73…3,11 т/га. Однако существенная прибавка урожайности к контролю (0,53 и 0,59 т/га при НСР05 – 0,28 т/га) была только на вариантах опыта N60 и N90. При этом нет существенной разницы между вариантами N60 и N90 (0,06 т/га при НСР05 – 0,28 т/га). Следовательно, по уровню урожайности оптимальным вариантом является корневая подкормка азотом в дозе 60 кг/га.
Таблица 2. Урожайность ярового ячменя при проведении
корневой подкормки
| Вариант, подкормка азотом | 2008 г. | 2009 г. | 2010 г. | В среднем | ||||
| т/га | прибавка к контролю, т/га | т/га | прибавка к контролю, т/га | т/га | прибавка к контролю, т/га | т/га | прибавка к контролю, т/га | |
| Контроль (без удобрений) | 3,7 | 0 | 2,66 | 0 | 1,20 | 0 | 2,52 | 0 |
| Корневая N20 | 3,98 | 0,28 | 2,75 | 0,09 | 1,22 | 0,02 | 2,65 | 0,13 |
| Корневая N30 | 4,07 | 0,37 | 2,82 | 0,16 | 1,31 | 0,11 | 2,73 | 0,21 |
| Корневая N60 | 4,30 | 0,60 | 3,36 | 0,70 | 1,49 | 0,29 | 3,05 | 0,53 |
| Корневая N90 | 4,34 | 0,64 | 3,49 | 0,83 | 1,50 | 0,30 | 3,11 | 0,59 |
| НСР05 | 0,33 | 0,25 | 0,17 | 0,28 | ||||
На увеличение урожайности зерна при проведении корневой подкормки минеральным азом оказали влияние число зёрен в колосе, масса зерна с 1 колоса и масса 1000 семян. В 2008 г. число зерен на главном колосе ячменя на контроле было 16,4 шт., а на вариантах корневой подкормки - 17,1…17,5 шт., масса зерен с 1 колоса – 0,86 г, а при проведении корневой обработки азотом – 0,91…0,97 г. В то же время дозы азота при этом оказали влияние на показатели структуры урожая по-разному. Относительно лучшие показатели были на вариантах корневой подкормки азотом в дозе 60 и 90 кг на 1 га.
Качество зерна ярового ячменя в зависимости от корневой
подкормки растений минеральным азотом
Из таблицы 3 видно, что количество сырого протеина в зерне ярового ячменя в среднем за 2008-2010 гг. изменялось в зависимости от дозы азота при проведении корневой подкормки азотом. На контроле без удобрений его было 12,9 %, а при проведении корневой подкормки растений азотом в дозе 20 кг/га – 13,2 %; 30 кг/га – 14,5 %; 60 кг/га – 15,8 %; 90 кг/га – 15,9 процента. При этом отмечается, что сырой протеин в зерне ячменя увеличивается при повышении дозы азота до 60 кг/га. А дальнейшее повышение дозы азота не сопровождается увеличением сырого протеина в зерне ячменя.
Таблица 3. Химический состав зерна ярового ячменя,
в % на сухое вещество (в среднем за 2008-2010 гг.)
| Вариант, подкормка азотом | Клетчатка | Жир | Сырой протеин | Зола | Кальций | Фосфор | Сумма сахаров |
| Контроль (без удобрений) | 4,64 | 1,99 | 12,9 | 2,97 | 0,09 | 0,51 | 5,20 |
| Корневая N20 | 4,62 | 2,05 | 13,2 | 2,95 | 0,10 | 0,52 | 5,31 |
| Корневая N30 | 4,46 | 1,87 | 14,5 | 3,02 | 0,11 | 0,55 | 5,36 |
| Корневая N60 | 4,52 | 1,91 | 15,8 | 3,05 | 0,11 | 0,53 | 5,57 |
| Корневая N90 | 4,58 | 1,95 | 15,9 | 3,08 | 0,12 | 0,56 | 5,56 |
Одновременно с увеличением содержания сырого протеина в зерне ячменя при корневой подкормке растений минеральным азотом уменьшается процентное содержание клетчатки в зерне. Процентное содержание минеральных солей в зерне ячменя при проведении корневой подкормки азотом оставалось на уровне контроля.
Сумма сахаров повышается при использовании корневой подкормки растений ярового ячменя минеральным азотом. Если на контроле сумма сахаров, на воздушно сухое вещество зерна ячменя, была на уровне 5,20 %, то на вариантах корневой подкормки азотом она достигла уровня 5,31…5,56 процентов.
По вариантам опыта относительно большой условный чистый доход получен на вариантах опыта корневой подкормки азотным удобрением в дозе 60 кг д.в. на 1 га. При этом этот показатель составляет 1490 рублей на 1 га, тогда как остальные варианты опыта обеспечили получение условного чистого дохода лишь на уровне 157…874 руб./га.
Влияние некорневой подкормки минеральным азотом
ярового ячменя на урожайность и качество зерна
Наблюдения и учеты, проведенные на полевом опыте по изучению некорневой подкормки растений ярового ячменя показали относительно меньшее влияние на рост и развитие растений некорневой подкормки по сравнению с прикорневой. По срокам поступления растений фенологических фаз развития по вариантам опыта не было никаких изменений. Также как на 1-ом опыте была только разница в зависимости от погодных условий года. Сокращение вегетационного периода по сравнению с 2008 и 2009 гг. наблюдалось в 2010 году, что происходило за счет изменений сроков наступления фаз молочной, восковой и полной спелости. Межфазный период в эти годы сократился в значительной степени.
По вариантам некорневой подкормки математически доказуемые изменения высоты растений были лишь на вариантах N30 и N40. На этих вариантах превышение высоты растений над контролем составило 2,1 и 3,9 см при НСР05 1,9 см.
Одновременно с увеличением высоты растений при проведении некорневой подкормки ярового ячменя отмечено повышение общей биомассы растений. Однако существенное повышение биомассы по сравнению с контролем было лишь на вариантах N30 и N40. При проведении некорневой подкормки азотом в дозе 30 кг/га в условиях 2008 г. в фазе полной спелости прибавка составила 1,0 т/га (НСР05 – 0,3 т/га). Увеличение дозы азота до 40 кг/га д.в. на 1 га не сопровождалось дальнейшим существенным повышением надземной массы (прибавка к варианту N30 – 0,12 т/га). Применение технологического приёма некорневой подкормки растений ярового ячменя минеральным азотом оказало положительное влияние на урожайность зерна этой культуры (табл.4).
Таблица 4. Урожайность ячменя при некорневой подкормке
| Вариант | 2008 г. | 2009 г. | 2010 г. | В среднем | ||||
| т/га | ± | т/га | ± | т/га | ± | т/га | ± | |
| Контроль | 3,65 | 0 | 2,60 | 1,17 | 2,47 | |||
| Подкормка N10 | 3,71 | 0,06 | 2,66 | 0,06 | 1,25 | 0,07 | 2,55 | 0,07 |
| Подкормка N20 | 3,76 | 0,11 | 2,71 | 0,11 | 1,28 | 0,11 | 2,58 | 0,11 |
| Подкормка N30 | 3,97 | 0,32 | 2,98 | 0,38 | 1,35 | 0,18 | 2,76 | 0,29 |
| Подкормка N40 | 4,08 | 0,43 | 3,05 | 0,45 | 1,37 | 0,20 | 2,83 | 0,36 |
| НСР05 | 0,29 | 0,21 | 0,10 | 0,15 | ||||
На вариантах некорневой подкормки азотными удобрениями урожайность зерна в среднем за 3 года составила 2,55…2,83 т/га. Однако существенная прибавка урожайности зерна - 0,29 и 0,37 т/га (НСР05 – 0,15 т/га) была на вариантах некорневой подкормки азотом в дозе 30 и 40 кг д.в. на 1 га. В то же время необходимо отметить, что между вариантами N30 и N40 разница меньше, чем НСР05 (0,12 т/га при НСР05 – 0,15 т/га). Следовательно, повышение дозы азота до 40 кг д.в. на 1 га не даёт существенного увеличения урожайности зерна ярового ячменя.
Анализ структуры урожая показал, что урожайность зерна ярового ячменя изменялась за счет увеличения озернённости колоса, большой массой зерна с 1 колоса и массы 1000 семян. Если в 2008 г. на контроле 1 колос имел 17,1 шт. зерен с массой 0,84 г и масса 1000 семян составила 51,7 г., то при применении некорневой подкормки растений азотными удобрениями эти показатели соответственно составляли 17,3…18,6 шт.; 0,85…0,99; 52,0…54,4 г.
Ячмень является основной фуражной культурой в зоне проведения исследований. Следовательно, кормовые качества зерна имеют большое значение при производстве продукции животноводства.
Как ожидалось, некорневая подкормка азотными удобрениями способствовала повышению сырого протеина в зерне. В среднем за годы исследований на контрольном варианте получено зерна с содержанием сырого протеина 13,0 %, а при проведении некорневой подкормки минеральным азотом его было 13,8…15,0 процентов. На вариантах некорневой подкормки азотом в дозе 20, 30, 40 кг д.в. на 1 га сырого протеина содержалось выше 14 % (14,6, 14,9, 15,0). Увеличение доли сырого протеина в общей массе зерна ярового ячменя сопровождалось некоторым снижением доли клетчатки (на 0,08 …0,52 % по сравнению с контролем без подкормки). В зерне ярового ячменя отмечалось увеличение содержания кальция и суммы сахаров. Если повышение уровня кальция наблюдается на вариантах N20, N30, N40, увеличение суммы сахаров произошло лишь на вариантах некорневой подкормки азотом в дозе 30 и 40 кг д.в. на 1 га.
Проведение некорневой подкормки растений ячменя минеральным азотом способствовало увеличению выхода белка с единицы посевных площадей ярового ячменя. Увеличение сборов белка с 1 га посевов ярового ячменя по сравнению с контролем без подкормки в 2008 г. в зависимости от дозы подкормки составило 9,5…179,6 кг/га, в 2009 г. соответственно – 18,9…133,8 кг/га, а в 2010 году - 12,3…43,7 кг/га.
ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ПРОВЕРКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
Производственный опыт был заложен на полях ООО «Урта Саба» Сабинского муниципального района Республики Татарстан. Почва под опытами – серая лесная, тяжелосуглинистого гранулометрического состава. Агрохимические показатели пахотного слоя почвы были следующими: содержание гумуса – 2,9 %, легкогидролизуемого азота - 103,4; мг/кг; подвижного фосфора - 260 мг/кг; обменного калия - 96 мг/кг; рН солевой вытяжки - 4,8.
Проведение корневой подкормки способствовало повышению урожайности зерна ярового ячменя (табл. 5). Прибавка к контролю на варианте корневой подкормки азотом в дозе 30 кг д.в. на 1 га составила 0,23 т/га, а в дозе 60 кг д.в./га - 0,68 т/га. Некорневая подкормка растений ярового ячменя также способствовала повышению урожайности зерна. Прибавка урожайности к контролю составила 0,19 т/га.
Таблица 5. Урожайность и кормовые качества ярового ячменя в 2009 г.
| Вариант, подкормка азотом | Урожайность, т/га | Прибавка, т/га | Содержание на сухое вещество, % | |||
| клетчатка | жир | сырой протеин | сумма сахаров | |||
| Контроль (без удобрений) | 3,04 | 0 | 5,01 | 2,02 | 13,6 | 5,31 |
| Корневая N30 | 3,27 | 0,23 | 4,93 | 2,04 | 14,7 | 5,36 |
| Корневая N60 | 3,72 | 0,68 | 4,67 | 1,98 | 16,3 | 5,62 |
| Некорневая N90 | 3,23 | 0,19 | 4,83 | 2,05 | 15,0 | 5,45 |
Как видно из таблицы 5, при проведении подкормок ярового ячменя азотными минеральными удобрениями химический состав зерна изменился. Происходило увеличение доли сырого протеина по сравнению с контролем с 13,6 до 14,7 процентов. При этом относительно большой процент (16,3) был на варианте корневой подкормки минеральным азотом в дозе 60 кг д.в. на 1 га. Остальные варианты производственного опыта имели показатели значительно ниже (14,7 и 15,0).
В целом производство зерна ячменя в хозяйстве экономически выгодно (табл. 6). Уровень рентабельности составляет 54,5…63,0 процента. В то же время при использовании технологических приёмов корневой подкормки минеральным азотом в дозе 30 кг д.в. на 1 га и некорневой подкормки с такой же дозой наблюдается снижение уровня рентабельности в сравнении с контролем на 3,7 и 3,8 процента. Это связано с высокой ценой на минеральные азотные удобрения.
Корневая подкормка растений ярового ячменя минеральным азотом в дозе 60 кг д.в. на 1 га обеспечила получение с каждого гектара посевов 5033 руб. условного чистого дохода. Уровень рентабельности составил 63,0 процента. Это означает, что каждый затраченный на этот агротехнический приём рубль приносит хозяйству 63 копейки чистого дохода.
Таблица 6. Энергетическая и экономическая эффективность подкормок растений ярового ячменя
| Вариант, подкормка азотом | Стоимость продукции, тыс. руб./га | Затраты на производство, тыс. руб./га | Чистый доход, тыс. руб./га | Уровень рентабельности, % | Затраты совокупной энергии, ГДж/га | Выход чистой энергии, ГДж/га |
| Контроль (без удобрений) | 10,6 | 6,7 | 3,9 | 58,3 | 20,13 | 11,79 |
| Корневая N30 | 11,4 | 7,4 | 4,0 | 54,5 | 22,73 | 11,60 |
| Корневая N60 | 13,0 | 8,0 | 5,0 | 63,0 | 25,33 | 13,73 |
| Некорневая N30 | 11,3 | 7,3 | 4,0 | 54,6 | 22,73 | 11,18 |
Энергетическая оценка вариантов опыта показала, что для увеличения содержания энергии в продукции потребуется увеличение энергетических затрат (табл. 6). Если на контроле затраты совокупной энергии составили 20,13 ГДж на 1 га, то при подкормках растений минеральным азотом этот показатель увеличился до 22,73…25,33 ГДж/га. По выходу чистой энергии с 1 га посевов увеличение над контролем было лишь на варианте прикорневой подкормки минеральным азотом в дозе 60 кг/га (13,73 ГДж/га против 11,79 ГДж/га на контроле).
ВЫВОДЫ
1. При проведении подкормок растений на посевах ярового ячменя формируется большая ассимилирующая поверхность растений, повышается фотосинтетическая поверхность и растет чистая продуктивность фотосинтеза. Наибольшую чистую продуктивность фотосинтеза ярового ячменя обеспечили корневая подкормка минеральным азотом в дозе 60 кг/га и некорневая подкормка в дозе 30 кг/га.
2. Использование корневой подкормки ярового ячменя минеральным азотом снизило удельный расход влаги на формирование зерна ярового ячменя по отношению к контролю на 6,4-17,5 процента.
3. Максимальная интенсивность поступления азота в растения яровой пшеницы (2,32…2,82 кг/га в сутки) наблюдалась в периоде развития кущение-выход в трубку.
4. Вынос азота растениями ярового ячменя зависит от погодных условий года и подкормок растений минеральным азотом. При проведении корневой и некорневой подкормок вынос азота увеличился на 8 - 17 %.
5. Вынос азота яровым ячменем на формирование 1 т зерна и соответствующего количества соломы в зависимости от погодных условий и применения подкормок минеральным азотом составил 18,0…32,5 кг. Корневая и некорневая подкормка растений ярового ячменя способствовало увеличению выноса азота продукцией на 24,4…32,7 процентов.
6. Коэффициенты использования легкогидролизуемого азота на серой лесной почве в среднем за 3 года яровым ячменем равнялся 27,2…43,6 %; коэффициенты использования азота минеральных удобрений корневой подкормки в дозах 30 и 60 кг д.в./га соответственно составили 60,9 и 48,2 процентов. С увеличением дозы азота с 20 до 90 кг д.в./га отмечено уменьшение коэффициента использования азота с 62,1 % до 34,1 %.
7. Оплата азотного удобрения зерном при корневой подкормке растений ярового ячменя N60 составила 4,8…11,7 кг на 1 кг азота, при некорневой подкормке N30 - 6,0…12,6 кг/кг.
8. На серой лесной почве проведение подкормок растений ярового ячменя минеральным азотом является эффективным приёмом. В среднем за 2008-2010 гг. относительно большая прибавка урожайности 0,53 т/га получена при проведении корневой подкормки N60, а некорневая подкормка N30 обеспечила получение прибавки урожайности зерна ярового ячменя на уровне 0,36 т/га.
9. Повышение урожайности зерна ярового ячменя от подкормок азотными удобрениями происходило за счет увеличения озернённости колоса, большей массы зерна с 1 колоса и массы 1000 семян.
10. На кормовые качества зерна ярового ячменя положительное влияние оказало проведение корневой и некорневой подкормок. При этом увеличился сырой протеин и сумма сахаров, а количество клетчатки в зерне уменьшилось.
11. Проведение подкормок растений ярового ячменя способствовало повышению содержания белка в зерне на 8 %, что в свою очередь сопровождалось увеличением сбора белка с единицы площади на 30 %.
12. Технологические приёмы корневой и некорневой подкормок ярового ячменя минеральным азотом экономически выгодны, получено 157…1490 руб. условного чистого дохода на 1 га. По окупаемости затрат наиболее эффективной оказалась корневая подкормка N60, где на 1 руб. затрат получено 1,34 руб. условного чистого дохода. Некорневая подкормка N30 обеспечила получение 1,27 руб. условного чистого дохода на 1 руб. затрат.
13. Оба способа подкормки растений ярового ячменя минеральным азотом энергетически оправданы. Коэффициенты энергетической эффективности составили 1,3…1,44.
ПРЕДЛОЖЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВУ
На слабогумусированных серых лесных почвах Предкамья Республики Татарстан для увеличения урожайности и кормовых качеств зерна ярового ячменя экономически выгодны корневая подкормка растений минеральным азотом в дозе 60 кг д.в. на 1 га в фазе кущения. Если по какой-то причине не была проведена корневая подкормка, её можно заменить некорневой подкормкой азотом в фазе колошения в дозе 30 кг/га.
СПИСОК
опубликованных работ по теме диссертации
1. Ахметгараев Р.Н., Каримов Х.З. «Эффективные приемы повышения кормовых качеств ярового ячменя». Проблемы, идеи, инновации: сборник материалов. Чистополь, 2008, с. 71-73.
2. Ахметгараев Р.Н., Каримов Х.З. «Эффективные приемы повышение кормовых качеств ярового ячменя». Актуальные проблемы сельскохозяйственной науки и практики в современных условиях и пути их решения (25-27 февраля 2009 г.). Казань, 2009, с. 168-170.
3. Ахметгараев Р.Н., Каримов Х.З. «Влияние подкормок на кормовые качества ярового ячменя». Инновационное развитие агропромышленного комплекса. Казань, 2009, с. 7-9.
4. Ахметгараев Р.Н. «Минеральные удобрения и кормовые качества зерна ячменя». Инновационные разработки молодых ученых – АПК России (18-19 марта 2010 г.). Казань, 2010, с. 332-334.
5. Ахметгараев Р.Н. «Формирование урожая ярового ячменя с высокими кормовыми качествами зерна в зависимости от применения биологических препаратов». Модернизация АПК на основе инновационных достижений науки и техники (19 мая 2010 г.). Казань, 2010.
6. Ахметгараев Р.Н., Каримов Х.З. «Урожайность ярового ячменя при различных подкормках минеральным азотом». Материалы Международной научно – практической конференции «Удобрения, плодородия почв и продуктивность современного земледелия», посвященной 90–летию основания кафедры агрохимии и почвоведения Казанского ГАУ, (28 – 30 сентября 2010 г.). Казань, 2010, с.
7. Ахметгараев Р.Н., Каримов Х.З. «Эффективные приемы повышения кормовых качеств ярового ячменя». Научное обеспечение устойчивого ведения сельскохозяйственного производства в условиях глобального изменения климата», (1-3 декабря 2010г.). Казань, 2010, с. 25-27.
8. Ахметгараев Р.Н., Каримов Х.З. «Эффективность подкормки растений азотом в повышении белка в зерне ячменя» / Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2010, № 4 (18), с. 129-131.
9. Ахметгараев Р.Н. «Использование прикорневой подкормки растений ярового ячменя минеральным азотом для повышения кормовых качеств зерна». Агрохимический вестник. 2011, № 1, с. 31-33.
Замечания, что нужно учесть.
1. На странице 4. Поставить количество страниц в диссертации.
2. На странице 5. Количество легкогидролизуемого азота – мг/кг поставить.
3. На странице 6. Подкормка поперёк или вдоль? Глубина. Я выделил, что надо сделать.
Добавить в список литературы:
Войтович Н.В., Лобода Б.П. «Оптимизация минерального питания в агроценозах Центрального Нечерноземья». М., НИИСХ ЦРНЗ, 2005, 194 с.
