Реакция ярового рапса галант на микроудобрения в среднем предуралье
На правах рукописи
Мерзлякова Анна Олеговна
РЕАКЦИЯ ЯРОВОГО РАПСА ГАЛАНТ НА МИКРОУДОБРЕНИЯ
В СРЕДНЕМ ПРЕДУРАЛЬЕ
Специальность 06.01.09 – растениеводство
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата сельскохозяйственных наук
Ижевск 2009
Работа выполнена на кафедре растениеводства ФГОУ ВПО «Ижевская государственная сельскохозяйственная академия» в 2007 - 2009 гг.
Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,
профессор Ильдус Шамилевич Фатыхов
Официальные оппоненты доктор сельскохозяйственных наук,
профессор Халил Масгутович Сафин
кандидат сельскохозяйственных наук
Герцен Петрович Дзюин
Ведущая организация: ФГОУ ВПО «Вятская государственная сельскохозяйственная академия»
Защита диссертации состоится 25 декабря 2009 г. в 9 00 на заседании диссертационного совета ДМ 220.030.02 при ФГОУ ВПО «Ижевская государственная сельскохозяйственная академия»: 426069, г. Ижевск, ул. Студенческая, 11.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Ижевская государственная сельскохозяйственная академия», с авторефератом – на официальном сайте www.izgsha.ru
Автореферат разослан 24 ноября 2009 года
Ученый секретарь диссертационного совета,
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Т. Ю. Бортник
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность. Рапс – ценная масличная высокобелковая культура, которая по кормовым достоинствам превосходит многие сельскохозяйственные растения (Артемов И. В., 1997; Зудилин С. Н., Ельчанинова Н. Н., 1997; Литвинович А. В., Павлова О. Ю. и др., 2006; Никонова Г. Н., 2006). В обеспечении высоких, устойчивых и качественных урожаев сельскохозяйственных культур ведущая роль принадлежит адаптивным технологиям их возделывания при хорошо сбалансированном питании растений. С этой точки зрения, наряду с азотными, фосфорными, калийными удобрениями, необходимым приемом при выращивании сельскохозяйственных культур, особенно технических, в условиях Нечерноземной зоны является применение микроудобрений, содержащих бор, молибден, медь, марганец и другие элементы (Кротких Т. А., 1962; Доронин С. В., 1988; Кузнецов М. Ф.,1994; Сафиоллин Ф. Н., 1997; Волкова Е. Н. 2001; Пицко М. Ф., 2001). В связи с резким повышением цен на средства химизации, падением производства, весьма актуальным как с экономической, так и с экологической точек зрения является научное обоснование приемов повышения урожайности полевых культур с применением различных способов предпосевной обработки семян и внекорневой подкормки растений микроэлементами (Чумаченко И. Н., 1995; Каримов И. З., 2006). Ограниченность исследований и отсутствие научно обоснованной оценки реакции ярового рапса Галант на микроудобрения на дерново-среднеподзолистых среднесуглинистых почвах Среднего Предуралья определило выбор темы данной работы.
Во все годы исследований по изучению предпосевной обработки семян и опрыскивание растений микроудобрениями входили в план научно-исследовательской работы ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА (номер государственной регистрации – 01.2.0030758).
Цель и задачи исследований. Цель исследований – изучить в условиях Среднего Предуралья реакцию ярового рапса Галант на различные микроудобрения при формировании урожайности сухого вещества не менее 3 т/га, семян – не менее 1,3 т/га. Для осуществления этой цели определены следующие задачи:
- Изучить реакцию растения рапса на минеральные соли и комплексные соединения (КС) микроэлементов;
- Определить влияние предпосевной обработки, опрыскивания растений микроудобрениями на формирование урожайности сухого вещества и семян, качество получаемой продукции;
- Сравнить реакцию рапса на способы применения различных микроудобрений;
- Научно обосновать результаты урожайности рапса по способам применения различных микроудобрений ее структурой, показателями фотосинтетической деятельности;
- Провести производственную проверку, дать экономическую и энергетическую оценки полученным результатам;
- Выдать рекомендации сельскохозяйственному производству.
Научная новизна. На дерново-среднеподзолист ой суглинистой почве Среднего Предуралья изучена реакция ярового рапса Галант на различные микроудобрения при предпосевной обработке семян, опрыскивания растений. Установлена эффективность применения микроудобрений в технологии возделывания рапса на корм и семена. Дано научное обоснование полученной урожайности ее структурой, показателями фотосинтетической деятельности, качеством семян и питательной ценностью надземной биомассы рапса, результатами экономической и энергетической эффективности.
Основные положения, выносимые на защиту.
- преимущество влияния предпосевной обработки семян комплексным соединением марганца (KC-Mn+L2+B) относительно минерального соединения данного элемента при возделывании рапса Галант на зеленый корм; предпосевной обработки семян комплексным соединением марганца (KC-Mn+L2+B) или цинка (KC-Zn+L2+B) или опрыскивания посевов комплексным соединением цинка (KC-Zn+L2+B) относительно минеральных соединений этих элементов при возделывании на семена;
- способы применения минеральных и комплексных соединений микроэлементов - предпосевная обработка семян, опрыскивание растений в фазе бутонизация – начало цветения, предпосевная обработка семян с последующим опрыскиванием растений в фазе бутонизация - начало цветения оказывают равноценное влияние на урожайность семян рапса Галант;
- научные, энергетические и экономические обоснования полученных результатов.
Практическая значимость. На основе экспериментальных трехлетних исследований установлена отзывчивость ярового рапса Галант на разные способы применения различных микроудобрений. Установлено, что комплексные соединения микроэлементов имеют существенное преимущество по своему влиянию на продуктивность рапса и обеспечивают стабильные прибавки урожайности сухого вещества и семян. Производственная проверка приема предпосевной обработки семян КС-Zn+L2+B и КС-Mn+L2+B при возделывании рапса на корм в СХПК-племзавод им. Мичурина Вавожского района выявила прибавку урожайности сухого вещества 0,45 - 0,75 т/га, чистый доход при этом составил 2289 - 4096 р./га. При возделывании рапса на семена эффективность предпосевной обработки семян и опрыскивания растений, как способов применения комплексных соединений микроэлементов, была на одном уровне: возрастание урожайности семян составило 0,09 т/га в обоих вариантах и 0,06 - 0,08 т/га соответственно, чистого дохода – на 703 и 425 - 585 р./га соответственно.
Апробация работы. Материалы диссертации были доложены на научно-практических конференциях ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА (2007 - 2009 гг.), ФГОУ ВПО Вятская ГСХА (2008 г.), ФГОУ ВПО Башкирский ГАУ (2009 г.). Ежегодно результаты исследований заслушивались на заседаниях кафедры растениеводства ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА (2007 - 2009 гг.). Результаты исследований по теме диссертации опубликованы в 6 печатных работах.
Объем работы. Диссертационная работа изложена на 133 страницах основного текста, состоит из 7 глав, выводов, рекомендаций производству, включает 53 таблицы, 4 рисунка, 73 приложения, список литературы имеет 298 источников, в том числе 17 на иностранном языке.
Объект, методика и условия проведения исследования
Объект исследования – рапс яровой (Brassica napus oliefera) сорт Галант.
Опыты проводили на опытном поле ФГУП УОХ «Июльское» ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА в течении трех вегетационных периодов (2007 - 2009 гг.), с последующей производственной проверкой в СХПК им. Мичурина Вавожского района Удмуртской Республики (2008 - 2009 гг.).
Опыт 1. Формирование урожайности надземной биомассы рапса при предпосевной обработке семян микроудобрениями (однофакторный, полевой). Схема опыта: 1) без обработки (контроль); 2) вода (10 л/т); 3) сульфат марганца (MnSO4); 4) сульфат кобальта (CoSO4); 5) сульфат цинка (ZnSO4); 6) сульфат меди (CuSO4); 7) смесь солей; 8) борная кислота (H3BO3); 9) комплексное соединение марганца + бор (КС-Mn+L2+B); 10) комплексное соединение кобальта + бор (КС-Co+L2+B); 11) комплексное соединение цинка + бор (КС-Zn+L2+B); 12) комплексное соединение меди + бор (КС-Cu+L2+B); 13) комплексное соединение марганца + бор (КС-Mn+L2+B); 14) комплексное соединение марганца (КС-Mn+L2); 15) комплексное соединение марганца (КС-Mn+L1); 16) лиганд (L1); 17) лиганд (L2).
Опыт 2. Формирование урожайности семян рапса при предпосевной обработке микроудобрениями (однофакторный, полевой). Схема опыта: 1) без обработки (контроль); 2) вода (10 л/т); 3) сульфат марганца (MnSO4); 4) сульфат кобальта (CoSO4); 5) сульфат цинка (ZnSO4); 6) сульфат меди (CuSO4); 7) смесь солей; 8) борная кислота (H3BO3); 9) комплексное соединение марганца + бор (КС-Mn+L2+B); 10) комплексное соединение кобальта + бор (КС-Co+L2+B); 11) комплексное соединение цинка + бор (КС-Zn+L2+B); 12) комплексное соединение меди + бор (КС-Cu+L2+B); 13) комплексное соединение марганца + бор (КС-Mn+L2+B); 14) комплексное соединение марганца (КС-Mn+L2); 15) комплексное соединение марганца (КС-Mn+L1); 16) лиганд (L1); 17) лиганд (L2). Минеральные и комплексные соединения микроэлементов, смесь солей, L2 и L1 представляют собой жидкости, норма расхода которых 3 л на 1 т семян. Норма расхода рабочего раствора в вариантах составляла 10 л на 1 т семян. Обработку семян микроэлементами проводили за 2 дня до посева.
Опыт 3. Формирование урожайности семян рапса при опрыскивании растений микроудобрениями (однофакторный, полевой). Схема опыта: 1) без обработки (контроль); 2) вода (300 л/га); 3) сульфат марганца (MnSO4); 4) сульфат кобальта (CoSO4); 5) сульфат цинка (ZnSO4); 6) сульфат меди (CuSO4); 7) смесь солей; 8) борная кислота (H3BO3); 9) комплексное соединение марганца + бор (КС-Mn+L2+B); 10) комплексное соединение кобальта + бор (КС-Co+L2+B); 11) комплексное соединение цинка + бор (КС-Zn+L2+B); 12) комплексное соединение меди + бор (КС-Cu+L2+B); 13) комплексное соединение марганца + бор (КС-Mn+L2+B); 14) комплексное соединение марганца (КС-Mn+L2); 15) комплексное соединение марганца (КС-Mn+L1); 16) лиганд (L1); 17) лиганд (L2). В опытах № 1, № 2 и № 3 варианты 9 - 15 – комплексные соединения на основе двух различных лигандов – L1 и L2, варианты 16 и 17 – применение лигандов при предпосевной обработки и опрыскивании растений. Общая площадь делянки в этих опытах составляет 30 м2, учетная – 25 м2. Расположение вариантов систематическое в 2 яруса со смещением, повторность четырехкратная. В качестве контроля эффективности приема опрыскивания растений микроэлементами использовали варианты без опрыскивания посевов и опрыскивание водой. Норма расхода комплексонатов 2 л/га. Норма расхода рабочего раствора во всех вариантах – 300 л/га. Опрыскивание растений рапса проводили в фазе бутонизация - начало цветения.
Опыт 4. Формирование урожайности семян рапса в зависимости от способов применения и различных микроудобрений (двухфакторный, микрополевой). Схема опыта: фактор А – способ обработки: А1 – предпосевная обработка семян; А2 - опрыскивание растений в фазе бутонизация - начало цветения; А3 – предпосевная обработка семян и последующее опрыскивание растений в фазе бутонизация – начало цветения. Фактор В – микроэлементы: В1 – вода (контроль); В2 – борная кислота (H3BO3); В3 – сульфат цинка (ZnSO4); 4) В4 – комплексное соединение цинка + бор (КС-Zn+L2+B). Повторность вариантов в опыте шестикратная со смещением, размещение – методом расщепленных делянок. Общая площадь делянки – 1,05 м2, учетная – 0,75 м2.
Посев в опытах № 1, № 2, № 3 проводили сеялкой СН-16 обычным рядовым способом, в опыте № 4 – вручную. Содержание микроэлементов в применяемых солях следующее: MnSO4 – 25 % Mn; CoSO4 – 38 % Co; ZnSO4 – 17 % Zn; CuSO4 – 25 % Cu; H3BO3 – 17 % B. Концентрация микроэлемента в солях, в смеси солей и в комплексных соединениях одинакова. Растворы различных микроудобрений, а также лигандов приготовлены профессором В. В. Сентемовым на кафедре химии ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА. Дозы применяемых микроудобрений - согласно рекомендациям ЦИНАО (Научные основы…, 2002).
Все опыты проводили согласно требованиям методик опытного дела (Методика государственного…, 1983, Доспехов Б.А., 1985, 1987, Методические указания…, 1997). Фактическая норма высева, фенологические наблюдения, структура урожайности, морфологический анализ растений согласно методике государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1983). Метод учета урожайности семян и зеленой массы - сплошной с каждой делянки и по пробным снопам для определения биологической урожайности (Методика государственного сортоиспытания…,1983). Существенность разницы в показаниях между вариантами – методом дисперсионного анализа, теснота и форма связи – методом корреляционного анализа (Доспехов Б. А., 1985). Энергетическую и экономическую оценки технологических приемов проводили на основании технологической карты возделывания рапса ярового (Методические указания…, 1997). Определения и термины по ГОСТ 16265-89.
Опыты закладывали на дерново-среднеподзолистой суглинистой почве со средней степенью окультуренности: содержание гумуса – от низкого до среднего (1,90 - 2,31 %); содержание подвижного фосфора повышенное - очень высокое – 147 - 188 мг/кг; содержание обменного калия повышенное – очень высокое – 163 - 229 мг/кг; реакция почвенного раствора – слабокислая. Содержание подвижных микроэлементов в почве (мг/кг почвы): Со – низкая (0,92 - 1,07); Zn – низкая - средняя (1,56 - 1,78); Cu – средняя (2,75 - 3,06); В – низкая - средняя (0,61 - 0,76). Погодные условия вегетационных периодов 2007 - 2009 гг. были относительно благоприятны для проведения сельскохозяйственных работ при возделывании ярового рапса на корм и семена. Продолжительность вегетационного периода ярового рапса, возделываемого на зеленую массу, в среднем за 2 года составила 53 дня. Продолжительность периода посев – уборка рапса на семена в среднем за три года – 103 дня при среднесуточной температуре – 18,9 °C, сумме активных температур - 1915 °C, осадков 190,1 мм, ГТК – 1,01. Яровой рапс размещали после яровых зерновых культур. Обработку почвы проводили в соответствии с зональными рекомендациями. Основная зяблевая обработка – поверхностная (БДТ-3). Минеральные удобрения вносили НРУ-0,5 под предпосевную культивацию. Расчет доз удобрений произведен балансовым методом на планируемую урожайность семян – 1,3 т/га, сухого вещества – 3 т/га (Научные основы…, 2002). Посев проводили репродукционными семенами.
Результаты исследований
Формирование урожайности надземной биомассы рапса при
предпосевной обработке семян микроудобрениями
В среднем за 2007 - 2009 гг. применение микроудобрений, кроме сернокислых солей меди, кобальта и различных лигандов L1, L2 при предпосевной обработке семян способствовало возрастанию урожайности на 0,34 - 0,68 т/га относительного аналогичного показателя в контрольном варианте без обработки – 2,50 т/га при НСР05 – 0,20 т/га (таблица 1).
Семена рапса имели полевую всхожесть 72 - 75 % в вариантах с применением комплексных соединений марганца, цинка, сульфата марганца и смеси солей. Предпосевная обработка семян микроудобрениями обеспечивала увеличение на 6 - 11 шт./м2 к уборке растений в вариантах с применением комплексных соединений цинка, марганца (KC-Mn+L2+B, KC-Mn+L1+B, KC-Mn+L1, KC-Mn+L2), меди, кобальта и минеральных солей марганца, меди, смеси солей по сравнению с аналогичным показателем в контрольном варианте – 130 шт./м2. В этих же вариантах за исключением минерального соединения марганца, смеси солей было выявлено возрастание массы растения на 0,6 - 1,4 г, что существенно превышало аналогичный показатель в контрольном варианте. Предпосевная обработка семян различными микроудобрениями способствовала увеличению облиственности растений до 34,5 - 36,8 % (в контроле 32,4 %). Высота растений по вариантам опыта существенно не изменялась.
Таблица 1 – Урожайность сухого вещества рапса при предпосевной обработке
семян микроудобрениями, т/га
| Микроудобрение | Год | Среднее | Отклонение | ||
| 2008 | 2009 | т/га | % | ||
| Без обработки (к) | 2,85 | 2,14 | 2,50 | - | - |
| Вода (к) | 2,72 | 2,16 | 2,44 | - 0,06 | - 2,4 |
| MnSO4 | 3,16 | 2,57 | 2,86 | 0,36 | 14,4 |
| CoSO4 | 2,97 | 2,25 | 2,61 | 0,11 | 4,4 |
| ZnSO4 | 3,26 | 2,56 | 2,91 | 0,41 | 16,4 |
| CuSO4 | 2,95 | 2,34 | 2,64 | 0,14 | 5,6 |
| Смесь солей | 3,18 | 2,52 | 2,85 | 0,35 | 14,0 |
| H3BO3 | 3,15 | 2,52 | 2,84 | 0,34 | 13,6 |
| KC-Mn+L2+B | 3,53 | 2,82 | 3,18 | 0,68 | 27,2 |
| KC-Zn+L2+B | 3,31 | 2,62 | 2,96 | 0,46 | 18,4 |
| KC-Cu+L2+B | 3,27 | 2,62 | 2,94 | 0,44 | 17,6 |
| KC-Co+L2+B | 3,29 | 2,51 | 2,90 | 0,40 | 16,0 |
| KC-Mn+L1+B | 3,23 | 2,63 | 2,93 | 0,43 | 17,2 |
| KC-Mn+L1 | 3,15 | 2,62 | 2,88 | 0,38 | 15,2 |
| KC-Mn+L2 | 3,18 | 2,62 | 2,90 | 0,40 | 16,0 |
| L1 | 2,87 | 2,24 | 2,56 | 0,06 | 2,4 |
| L2 | 2,85 | 2,25 | 2,55 | 0,05 | 2,0 |
| Среднее | 3,10 | 2,47 | 2,79 | - | - |
| НСР05 | 0,28 | 0,24 | 0,20 | - | - |
Фотосинтетический потенциал посевов рапса изменялся под влиянием изучаемых микроудобрений и в среднем составил 1268 тыс. м2сут./га. Корреляционная связь данного показателя с урожайностью сухого вещества – прямая сильная (r = 0,88). Увеличению урожайности сухого вещества способствовал больший сбор абсолютно сухого вещества растениями рапса по фазам вегетации под влиянием микроудобрений.
Положительное влияние на содержание обменной энергии (ОЭ) в абс. сух. веществе оказывали варианты с предпосевной обработкой семян комплексными соединениями меди, кобальта, марганца (KC-Mn+L1+B, KC-Mn+L1, KC-Mn+L2), а также сульфатом цинка и марганца по сравнению с данным показателем (9,31 МДж) в контрольном варианте обработка водой. Изменение содержания кормовых единиц в абс. сух. веществе рапса по варианта опыта было аналогично изменениям содержания обменной энергии и находилось в пределах 0,70…0,79.
Формирование урожайности семян рапса при предпосевной
обработке микроудобрениями
Установлено, что при использовании комплексного соединения цинка для предпосевной обработки семян урожайность в среднем за три года увеличивалась на 0,24 т/га в сравнении с данным показателем – 1,15 т/га в контрольном варианте, а минеральное соединение цинка способствовало повышению урожайности на 0,16 т/га. Предпосевная обработка семян остальными изучаемыми микроудобрениями, кроме сульфата меди и кобальта, обеспечивала урожайность семян 1,25 - 1,35 т/га, что существенно выше урожайности без применения микроудобрений (таблица 2).
Густота продуктивных растений к уборке в зависимости от применяемых соединений микроэлементов возрастала на 6 - 10 шт./м2 по сравнению с их количеством (100 шт./м2) в контрольном варианте обработка водой. Все варианты, кроме вариантов с предпосевной обработкой семян минеральными солями кобальта, меди и лигандами L1, L2, способствовали возрастанию на 3 - 8 шт. стручков и на 28 - 62 шт. семян на растении рапса, что в свою очередь обеспечило увеличение на 0,15 - 0,18 г продуктивности растения. Предпосевная обработка семян микроудобрениями не способствовала формированию дополнительных семян в стручке и существенному изменению массы 1000 семян.
Фотосинтетический потенциал рапса при предпосевной обработке семян различными микроудобрениями повышалась на 105 - 253 тыс. м2сут./га по сравнению с аналогичным показателем в контрольном варианте без обработки – 1814 тыс. м2сут./га. Под действием изучаемых микроудобрений наблюдали тенденцию большего накопления цинка, меди, кобальта, марганца и бора в семенах рапса. Независимо от применяемого соединения микроэлемента, аккумуляция изучаемых микроэлементов в семенах рапса не превышала установленных гигиенических норм (Баранников В. Д., Кириллов Н. К., 2005).
Таблица 2 – Урожайность семян рапса при предпосевной обработке семян
микроудобрениями, т/га
| Микроудобрение | Год | Среднее | Отклонение | |||
| 2007 | 2008 | 2009 | т/га | % | ||
| Без обработки (к) | 0,70 | 1,34 | 1,40 | 1,15 | - | - |
| Вода (к) | 0,73 | 1,31 | 1,43 | 1,16 | 0,01 | 0,9 |
| MnSO4 | 0,85 | 1,51 | 1,56 | 1,31 | 0,16 | 13,9 |
| CoSO4 | 0,73 | 1,30 | 1,45 | 1,16 | 0,01 | 0,9 |
| ZnSO4 | 0,86 | 1,50 | 1,58 | 1,31 | 0,16 | 13,9 |
| CuSO4 | 0,75 | 1,35 | 1,41 | 1,17 | 0,02 | 1,7 |
| Смесь солей | 0,82 | 1,49 | 1,54 | 1,28 | 0,13 | 11,3 |
| H3BO3 | 0,76 | 1,47 | 1,53 | 1,25 | 0,10 | 8,7 |
| KC-Mn+L2+B | 0,80 | 1,57 | 1,69 | 1,35 | 0,20 | 17,4 |
| KC-Zn+L2+B | 0,94 | 1,56 | 1,68 | 1,39 | 0,24 | 20,9 |
| KC-Cu+L2+B | 0,81 | 1,49 | 1,54 | 1,28 | 0,13 | 11,3 |
| KC-Co+L2+B | 0,79 | 1,47 | 1,56 | 1,27 | 0,12 | 10,4 |
| KC-Mn+L1+B | 0,85 | 1,48 | 1,55 | 1,29 | 0,14 | 12,2 |
| KC-Mn+L1 | 0,84 | 1,47 | 1,55 | 1,28 | 0,13 | 11,3 |
| KC-Mn+L2 | 0,83 | 1,50 | 1,57 | 1,30 | 0,15 | 13,0 |
| L1 | 0,75 | 1,30 | 1,41 | 1,15 | - | - |
| L2 | 0,74 | 1,32 | 1,44 | 1,16 | 0,01 | 0,9 |
| Среднее | 0,80 | 1,44 | 1,52 | 1,15 | - | - |
| НСР05 | 0,06 | 0,06 | 0,06 | 0,04 | - | - |
Наибольший сбор растительного масла - 532 кг/га – был выявлен в варианте с обработкой посевов комплексным соединением цинка. Использование минеральных и комплексных соединений марганца (KC-Mn+L2+B, KC-Mn+L2) обеспечило повышение валового сбора масла на 75 - 93 кг/га по сравнению с аналогичным показателем в контрольном варианте обработка водой при НСР05 – 10 кг/га.
Формирование урожайности семян рапса при опрыскивании
растений микроудобрениями
Опрыскивание вегетирующих растений рапса различными микроудобрениями обеспечило достоверную прибавку урожайности 0,06 - 0,11 т/га (5,3 - 9,8 %) при НСР05 – 0,03 т/га (таблица 3).
Таблица 3 – Урожайность семян рапса при опрыскивании растений
микроудобрениями, т/га
| Микроудобрение | Год | Среднее | Отклонение | |||
| 2007 | 2008 | 2009 | ц/га | % | ||
| Без обработки (к) | 0,66 | 1,31 | 1,39 | 1,12 | - | - |
| Вода (к) | 0,65 | 1,30 | 1,40 | 1,12 | - | - |
| MnSO4 | 0,68 | 1,34 | 1,52 | 1,18 | 0,06 | 5,3 |
| CoSO4 | 0,68 | 1,34 | 1,53 | 1,19 | 0,07 | 6,3 |
| ZnSO4 | 0,69 | 1,36 | 1,53 | 1,19 | 0,07 | 6,3 |
| CuSO4 | 0,68 | 1,36 | 1,54 | 1,19 | 0,07 | 6,3 |
| Смесь солей | 0,69 | 1,35 | 1,52 | 1,18 | 0,06 | 5,3 |
| H3BO3 | 0,68 | 1,34 | 1,53 | 1,18 | 0,06 | 5,3 |
| KC-Mn+L2+B | 0,67 | 1,36 | 1,54 | 1,19 | 0,07 | 6,3 |
| KC-Zn+L2+B | 0,71 | 1,39 | 1,59 | 1,23 | 0,11 | 9,8 |
| KC-Cu+L2+B | 0,69 | 1,36 | 1,54 | 1,20 | 0,08 | 7,1 |
| KC-Co+L2+B | 0,69 | 1,36 | 1,53 | 1,19 | 0,07 | 6,3 |
| KC-Mn+L1+B | 0,68 | 1,35 | 1,55 | 1,19 | 0,07 | 6,3 |
| KC-Mn+L1 | 0,69 | 1,36 | 1,55 | 1,20 | 0,08 | 7,1 |
| KC-Mn+L2 | 0,68 | 1,35 | 1,56 | 1,20 | 0,09 | 8,0 |
| L1 | 0,66 | 1,32 | 1,40 | 1,13 | 0,01 | 0,9 |
| L2 | 0,66 | 1,31 | 1,40 | 1,12 | - | - |
| Среднее | 0,68 | 1,35 | 1,51 | 1,18 | - | - |
| НСР05 | 0,02 | 0,03 | 0,05 | 0,03 | - | - |
Применение комплексного соединения цинка вызывало существенное увеличение урожайности семян на 0,04 т/га относительно урожайности 1,19 т/га в варианте с опрыскиванием посевов минеральным соединением цинка. Дополнительно сформировавшиеся стручки 3 - 7 шт. на каждом растении во всех вариантах, кроме опрыскивания растений различными лигандами L1, L2, при неизменяющемся количестве семян в стручке способствовали формированию большего числа семян (534…581 шт.) на растении. Опрыскивание вегетирующих растений рапса комплексным соединением цинка способствовало формированию наибольшей продуктивности растения (1,37 г) относительно аналогичного показателя в других вариантах. Применение комплексных и минеральных соединений микроэлементов для опрыскивания посевов способствовало большему накоплению их в семенах рапса и достигало оптимальных значений, за исключением кобальта (0,25 - 1,00 мг/кг), но не превышало уровня ПДК. Наибольший валовой сбор масла рапса – 436 - 449 кг/га – обеспечил вариант с опрыскиванием посевов сульфатом цинка, меди и комплексными соединениями данных микроэлементов.
Формирование урожайности семян рапса в зависимости от способов
применения и различных микроудобрений
Изучаемые способы применения микроэлементов способствовали формированию одинакового уровня урожайности семян рапса – 157 г/м2. Использование комплексного соединения цинка для предпосевной обработки семян и для опрыскивания растений, а также для предпосевной обработки семян с последующим опрыскиванием растений обеспечило наибольшую урожайность - 166, 164, 167 г/м2 соответственно (таблица 4). Независимо от применяемых микроудобрений наибольшую полевую всхожесть – 79 % – наблюдали в вариантах с предпосевной обработкой семян, а также обработки семян с последующим опрыскиванием растений. Густота продуктивных растений к уборке при предпосевной обработке семян, обработке семян с последующим опрыскиванием растений составила 134 шт./м2, при опрыскивании растений – 131 шт./м2.
Применение борной кислоты и сульфата цинка также достоверно увеличивало на 3 - 4 шт. стручков относительно аналогичного показателя 49 шт. в контрольном варианте. Применение H3BO3, ZnSO4, KC-Zn+L2+B обусловило формирование дополнительно 8 - 18 шт. семян на растении. Различные способы, а также применяемые соединения микроэлементов не влияли на количество семян в стручке, массу 1000 семян. Микроудобрения при опрыскивании посевов, а также при предпосевной обработке семян с последующим опрыскиванием растений способствовали возрастанию продуктивности одного растения на 0,10 - 0,21 г и 0,11 - 0,21 г соответственно, относительно аналогичного показателя в контрольном варианте.
Таблица 4 – Урожайность семян рапса в зависимости от способов применения и различных микроудобрений, г/м2
| Способ применения (А) | Микроудобрение (В) | Среднее (А) | ||||||||||
| Вода (к) | H3BO3 | ZnSO4 | KC-Zn | |||||||||
| 2007 г. | ||||||||||||
| Обработка семян | 127 | 131 | 136 | 141 | 134 | |||||||
| Опрыскивание растений | 127 | 134 | 135 | 140 | 134 | |||||||
| Обработка семян и растений | 126 | 130 | 137 | 145 | 133 | |||||||
| Среднее (В) | 127 | 132 | 136 | 148 | ||||||||
| 2008 г. | ||||||||||||
| Обработка семян | 155 | 169 | 171 | 184 | 170 | |||||||
| Опрыскивание растений | 158 | 170 | 169 | 181 | 170 | |||||||
| Обработка семян и растений | 158 | 169 | 171 | 182 | 170 | |||||||
| Среднее (В) | 157 | 169 | 170 | 182 | ||||||||
| 2009 г | ||||||||||||
| Обработка семян | 161 | 167 | 167 | 174 | 167 | |||||||
| Опрыскивание растений | 160 | 166 | 167 | 173 | 167 | |||||||
| Обработка семян и растений | 159 | 165 | 167 | 173 | 166 | |||||||
| Среднее (В) | 160 | 166 | 167 | 173 | ||||||||
| Среднее 2007 -2009 гг. | ||||||||||||
| Обработка семян | 147 | 156 | 158 | 166 | 157 | |||||||
| Опрыскивание растений | 148 | 157 | 157 | 164 | 157 | |||||||
| Обработка семян и растений | 148 | 154 | 159 | 167 | 157 | |||||||
| Среднее (В) | 148 | 156 | 158 | 166 | ||||||||
| НСР05 | 2007 г. | 2008 г. | 2009 г. | 2007 - 2009 гг. | ||||||||
| ч.р. | гл. эф. | ч.р. | гл. эф. | ч.р. | гл. эф. | ч.р | гл. эф. | |||||
| А - способ | Fф< Fт | |||||||||||
| В - микроэлемент | 4 | 3 | 3 | 2 | 4 | 2 | 2 | 1 | ||||
В среднем за 2007 - 2009 гг. исследований по способам применения микроудобрений не установлено различий по массе семян с растения.
Энергетическая и экономическая эффективность применения
микроудобрений
Предпосевная обработка семян H3BO3, ZnSO4, MnSO4, KC-Mn+L2+B и KC-Zn+L2+B при возделывании рапса на зеленый корм обеспечивала увеличение полных затрат на 90 - 97 МДж/га по сравнению с полными затратами – 6866 МДж/га в варианте с предпосевной обработкой семян водой. Коэффициент энергетической эффективности в данных вариантах повышался на 0,70 - 1,65 за счет возрастания выхода валовой биоэнергии на 5536 - 6401 МДж/га. Анализ энергетической эффективности по средней урожайности семян рапса по вариантам опыта показал, что предпосевная обработка комплексными соединениями цинка и марганца снижала энергетические затраты на 0,23 МДж/кг семян за счет увеличения валового выхода биоэнергии на 1638 МДж/га, чем аналогичный показатель – 26388 МДж/га в варианте с предпосевной обработкой водой. Использование комплексных соединений цинка и марганца при опрыскивании растений способствовало снижению полных затрат энергии на 0,13 - 0,20 МДж/кг и обеспечивало возрастание коэффициента энергетической эффективности (1,51, 1,48 соответственно) за счет увеличения выхода биоэнергии на 1092 - 1456 Дж/га относительно аналогичного показателя - 26572 МДж/га в варианте с опрыскиванием растений водой.
Себестоимость 1 корм. единицы продукции рапса при предпосевной обработке семян комплексным соединением марганца снижалась на 0,16 р. относительно аналогичного показателя – 3,00 р. в варианте с предпосевной обработкой сульфатом марганца. При предпосевной обработке этими соединениями себестоимость 1 т семян ниже на 310 р. Опрыскивание растений борной кислотой, минеральными и комплексными соединениями цинка и марганца обеспечивало получение чистого дохода 4083 - 4382 р./га за счет снижения на 120 - 250 р. себестоимости 1 т семян рапса относительно данного показателя 5420 р./т в контрольном варианте (опрыскивание водой).
Основные выводы
- Предпосевная обработка семян комплексными соединениями марганца, цинка, меди, кобальта способствовала повышению урожайности сухого вещества на 0,38 - 0,68 т/га (15,2 - 27,2 %); борная кислота, смесь солей, соли марганца, цинка – на 0,34 - 0,41 т/га (13,6 - 16,4 %) при НСР05 – 0,20 т/га. Комплексные соединения марганца (KC-Mn+L2+B), меди (KC-Cu+L2+B) и кобальта (KC-Co+L2+B) имели преимущество в сравнении с их минеральными солями по влиянию на урожайность сухого вещества.
- При предпосевной обработке семян различными микроудобрениями сформировалась урожайность сухого вещества 2,61 - 3,18 т/га, что на 0,11 - 0,68 т/га (4,4 - 27,2 %) больше, чем урожайность сухого вещества без применения микроудобрений, за счет существенного возрастания густоты растений к уборке на 6 - 14 шт./м2 (4,6 - 10,8 %), массы растения – на 0,6 - 1,4 г, (3,6 - 12,5 %), облиственности – на 2,0 - 4,4 %. Данный прием способствовал формированию большей площади листовой поверхности и увеличению фотосинтетического потенциала за вегетацию на 10,3 - 18,6 %. Предпосевная обработка семян микроэлементами обеспечивала выход 2156 - 2490 кормовых единиц, 27,5 - 31,2 ГДж ОЭ и 289 - 320 кг переваримого протеина с 1 га.
- Предпосевная обработка различными микроудобрениями способствовала возрастанию урожайности семян на 0,12 - 0,24 т/га (10,4 - 20,9 %) за счет увеличения густоты продуктивных растений на 6 - 10 шт./м2 (6 - 10 %), дополнительных стручков 3 - 8 шт. (8 - 20 %), семян – 28 - 62 шт. (5 - 11 %) и массы семян – на 0,13 - 0,30 г (НСР05 – 0,05 г) на одном растении.
- Предпосевная обработка семян микроудобрениями обеспечила возрастание площади листьев, ФП на 47 - 121 тыс. м2сут./га. Под действием изучаемых микроудобрений повышалось содержание цинка, меди, кобальта и марганца в семенах, но их концентрация не превышала ПДК. Наибольший сбор масла – 532 кг/га – был достигнут при предпосевной обработке семян комплексным соединением цинка.
- Опрыскивание растений микроудобрениями в фазе бутонизация - начало цветения рапса существенно увеличивает на 0,09 - 0,19 г, массу семян на 3 - 7 шт. стручков и на 24 - 47 шт. семян на одном растении, что обеспечило прибавку урожайности – 0,6 - 1,1 ц/га (5,3 - 9,8 %). Наибольшая урожайность семян – 1,23 т/га – сформировалась при опрыскивании комплексным соединением цинка.
- Микроудобрения, используемые для опрыскивания растений, увеличивали площадь листьев в фазе цветения и зеленого стручка и фотосинтетический потенциал за вегетацию. Опрыскивание посевов минеральной солью цинка, меди и комплексным соединением этих микроэлементов обеспечивала наибольший валовой сбор масла – 436 - 449 кг/га.
- Урожайность семян, сформированная при предпосевной обработке и последующим опрыскиванием растений минеральными и комплексными соединениями микроэлементов, не имела преимущества перед урожайностью при предпосевной обработке семян и урожайностью семян – 157 г/м2 при опрыскивании растений.
- Независимо от способа применения микроудобрений – H3BO3, ZnSO4, KC-Zn+L2+B обеспечивали увеличение урожайности семян на 8 - 18 г/м2 (5 – 12 %) за счет возрастания густоты продуктивных растений на 3 - 7 шт./м2 (2 – 5 %), количества стручков – на 3 - 5 шт. (6 - 10 %), семян – на 8 - 18 шт. (2 - 4 %) и массы семян на 0,11 - 0,22 г (9 - 17 %) на одном растении.
- В условиях производства урожайность сухого вещества – 3,78 т/га – обеспечена предпосевной обработкой семян KC-Zn+L2+B при полевой всхожести 71 % и облиственности растений 40,3 %; предпосевная обработка семян KC-Zn+L2+B и KC-Mn+L2+B и опрыскивание посевов KC-Zn+L2+B способствовали формированию урожайности семян 1,53 - 1,55 т/га при 386 - 387 шт. семян, 51 - 54 шт. стручков и массе семян 1,31 - 1,34 г с растения.
- Предпосевная обработка семян микроудобрениями – H3BO3, ZnSO4, MnSO4, KC-Zn+L2+B, KC-Mn+L2+B обеспечивала коэффициент энергетической эффективности 7,33 - 8,28 при возделывании рапса на зеленый корм, на семена – 1,52 - 1,56, при этом чистый доход составил 2407 - 4096 р./га и 3951 - 4342 р./га соответственно, уровень рентабельности 45 - 77 % и 50 - 54 %.
- Опрыскивание растений микроудобрениями H3BO3, ZnSO4, MnSO4, KC-Zn+L2+B, KC-Mn+L2+B способствовало повышению коэффициента энергетической эффективности на 0,02 - 0,07, чистого дохода – на 286 - 585 р./га, уровня рентабельности – до 51 - 53 %.
Рекомендации производству
В технологии возделывания ярового рапса Галант на дерново-подзолистых почвах Среднего Предуралья рекомендовать:
1. При возделывании на зеленую массу – предпосевную обработку семян комплексным соединением марганца (KC-Mn+L2+B) с нормой расхода 3 л на 1 т семян (10 л рабочего раствора);
2. При возделывании на семена – предпосевную обработку семян комплексным соединением марганца (KC-Mn+L2+B) или цинка (KC-Zn+L2+B) с нормой расхода 3 л на 1 т семян (10 л рабочего раствора) или опрыскивание посевов в фазе бутонизация – начало цветения комплексным соединением цинка (KC-Zn+L2+B) с нормой расхода 2 л на 1 га (300 л рабочего раствора).
Список опубликованных работ
- Хвошнянская А. О. Формирование урожайности семян ярового рапса при предпосевной обработке семян микроудобрениями / А О. Хвошнянская, Вафина Э. Ф. // Научный потенциал – аграрному производству : материалы Всерос. научн.-практ. конф. / ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА. – Ижевск: ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА, 2008. – С. 74-76.
- Хвошнянская А. О. Влияние предпосевной обработки семян микроэлементами на фотосинтетическую деятельность растений ярового рапса / А. О. Хвошнянская, Э. Ф. Вафина // Науке нового века – знания молодых : сборник статей 8-й научной конференции аспирантов и соискателей: В 2 ч. – Киров : Вятская ГСХА, 2008. – Ч. 1. – С. 82-85.
- Фатыхов И. Ш. Реакция ярового рапса Галант на обработку посевов различными соединениями микроэлементов / Фатыхов И. Ш., Вафина Э. Ф., Сетемов В. В., А. О. Хвошнянская // Научный потенциал – современному АПК : сборник статей Всерос. научн.-практ. конф. / ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА. – Ижевск : ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА, 2009. – С. 46-48.
- Хвошнянская А. О. Реакция ярового рапса Галант на предпосевную обработку семян различными соединениями микроэлементов / А. О. Хвошнянская, Вафина Э. Ф., Сентемов В. В. // Охрана природной среды и эколого-биологическое образование : материалы II Всерос. научн.-практ. конф. / Елабужский ГПУ. – Елабуга, 2009. – С. 23-25.
- Сентемов В. В. Эффективность предпосевной обработки семян различными соединениями микроэлементов. / В. В. Сентемов, Э. Ф. Вафина, А. О. Хвошнянская // Аграрный Вестник Урала. – 2009. – № 12. – С. 33-36.
- Вафина Э. Ф. Содержание макро- и микроэлементов в семенах ярового рапса Галант при предпосевной обработке минеральными и комплексными соединениями микроэлементами / Э.Ф. Вафина, А. О. Хвошнянская // Проблемы инновационного развития агропромышленного комплекса : материалы Всерос. научн.-практ. конф. молодых ученых и специалистов / ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА. – Ижевск : ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА, 2009. – С. 133-136.
Подписано в печать 24 ноября 2009 г.
Формат 6084/16. Усл. печ. л. 1,2. Уч. – изд. л. 0,9
Тираж 100 экз. Заказ № 9586 Гарнитура Times New Roman
ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА
426069, г. Ижевск, ул. Студенческая 11
