Введение к работе
Актуальность темы. Поволжье является крупнейшим зернопроизводящим регионом страны, в том числе фуражного и пивоваренного ячменя. В структуре посевов Ульяновской области ячмень занимает 18 – 21 % от площади зерновых культур. Однако, средняя урожайность его за последнее десятилетие не превышает 1,6 – 1,8 т/га. Имеются острые проблемы с качеством зерна (особенно пивоваренного), которое, помимо комплекса почвенно-климатических условий в значительной степени определяется агротехникой возделывания.
Одним из наиболее перспективных экологически безопасных приемов повышения урожайности и качества сельскохозяйственной продукции в настоящее время признается использование бактериальных препаратов и высококремнистых пород как для внесения в почву, так и для предпосевной обработки ими семян культурных растений. Однако, применение их требует научного обоснования для каждой культуры в конкретных почвенно-климатических условиях.
Исследования являются составной частью плана научной работы ФГОУ ВПО «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия» (рег. № 01.200.203529).
Цель работы. Целью исследований являлось изучение эффективности предпосевной обработки семян ячменя микробиологическими препаратами (Байкал ЭМ-1, Ризоагрин) и диатомитовым порошком в условиях Среднего Поволжья при применении как отдельно, так и на фоне средних доз минеральных удобрений.
Задачи исследований:
- установить влияние биопрепаратов и их сочетаний с диатомитовым порошком на свойства чернозема выщелоченного (микробиологическая активность, агрохимические показатели);
- изучить действие биопрепаратов и диатомитового порошка на формирование посевов ячменя;
- установить влияние биопрепаратов и диатомитового порошка на урожайность и качество зерна ячменя;
- определить баланс элементов питания при возделывании ячменя с использованием для предпосевной обработки семян биопрепаратов и диатомитового порошка;
- дать экологическую, экономическую и биоэнергетическую оценку технологии возделывания ячменя с использованием биопрепаратов и диатомитового порошка.
Научная новизна. В условиях Среднего Поволжья впервые проведены комплексные исследования по изучению эффективности применения биологических препаратов и диатомитового порошка как в чистом виде, так и совместно с минеральными удобрениями при возделывании ячменя. Установлено, что препараты на основе высокоэффективных штаммов микроорганизмов способствуют повышению биологической активности почвы и улучшению обеспеченности растений элементами питания. Совместное применение их с диатомитовым порошком и средними дозами минеральных удобрений (N40P40K40) положительно влияет на урожайность и качество зерна ячменя. Дана экологическая, экономическая и биоэнергетическая оценка технологии возделывания ячменя с использованием данных препаратов и диатомитового порошка при применении как в чистом виде, так и на фоне минеральных удобрений.
Практическая значимость. Результаты исследований позволяют в почвенно-климатических условиях лесостепи Поволжья рекомендовать использование биологических препаратов Байкал ЭМ-1, Ризоагрин и диатомитового порошка в технологии возделывания ячменя на черноземах выщелоченных Среднего Поволжья. Инокуляция семян биопрепаратами в сочетании с опудриванием диатомитовым порошком позволит повысить урожайность ячменя в среднем на 0,3 т/га (12 %), совместно с N40P40K40 – на 0,8 т/га (33 %).
Защищаемые положения:
– биопрепараты Байкал ЭМ-1, Ризоагрин и диатомитовый порошок способствуют повышению общей биологической активности на 5 – 10 % и улучшению питательного режима чернозема выщелоченного. При этом содержание элементов питания в течение всей вегетации поддерживалось выше контрольного варианта: подвижного фосфора на 3 – 7 %, обменного калия на 6 – 19 %, минерального азота на 17 – 47 %;
– применение биопрепаратов и диатомитового порошка способствует повышению фотосинтетической деятельности посевов ячменя: площадь листовой поверхности в среднем за вегетацию возрастала в 1,1 – 1,2, накопление сухого вещества в 1,2 – 1,4 раза и чистая продуктивность фотосинтеза на 9 – 28 %;
– совместное применение биопрепаратов и диатомитового порошка для предпосевной обработки семян обеспечивает повышение урожайности ячменя в среднем на 11 – 13 %. Для формирования более высокой урожайности ячменя необходимо использование биопрепаратов совместно с диатомитовым порошком и минеральными удобрениями;
– предпосевная обработка семян ячменя биологическими препаратами и диатомитовым порошком экологически безопасна, экономически и энергетически эффективна.
Личный вклад соискателя. Соискателем лично разработана программа исследований, проведены полевые и лабораторные эксперименты, сделаны анализ и обобщение полученного материала, а также выводы и рекомендации производству.
Апробация работы и публикации. Результаты исследований по теме диссертации докладывались и обсуждались на внутривузовских научных конференциях Ульяновской ГСХА (2007 – 2009 гг.), на Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «Молодежь и наука XXI века» (Ульяновск, 2007 г.); на Международной научно-практической конференции «Агрохимия и экология: история и современность» (Нижний Новгород, 2008 г.); на научно-практической конференции «Проблемы биоэкологии и пути их решения» (Саранск, 2008 г.); на Международной научной конференции «Агрохимические технологии, приемы и способы увеличения объемов производства высококачественной сельскохозяйственной продукции» (Москва, 2008 г.); на Международной научно-практической конференции «Инновации сегодня: образование, наука, производство» (Ульяновск: Ульяновская ГСХА, 2009 г.).
Публикации. По результатам исследований опубликовано 7 работ, в том числе 1 статья в издании, рекомендованном ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 131 страницах компьютерного текста, состоит из введения, 7 глав, выводов и предложений производству, включает 20 таблиц, 8 рисунков, 15 таблиц в приложении. Список литературы включает 270 источников отечественных и зарубежных авторов.
Автор выражает искреннюю признательность и благодарность научному руководителю, доктору с.-х. наук, профессору Куликовой Алевтине Христофоровне за всестороннюю поддержку и помощь при выполнении работы; кандидату с.-х. наук, доценту Яшину Е.А., кандидату с.-х. наук, доценту Захарову Н.Г. и всему коллективу кафедры почвоведения, агрохимии и агроэкологии, а также студентам-дипломникам, принимавшим активное участие в проведении полевых опытов.
