Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Эффективность применения удобрений, биопрепаратов и диатомита в лесостепи Среднего Поволжья Никитин Сергей Николаевич

Эффективность применения удобрений, биопрепаратов и диатомита в лесостепи Среднего Поволжья
<
Эффективность применения удобрений, биопрепаратов и диатомита в лесостепи Среднего Поволжья Эффективность применения удобрений, биопрепаратов и диатомита в лесостепи Среднего Поволжья Эффективность применения удобрений, биопрепаратов и диатомита в лесостепи Среднего Поволжья Эффективность применения удобрений, биопрепаратов и диатомита в лесостепи Среднего Поволжья Эффективность применения удобрений, биопрепаратов и диатомита в лесостепи Среднего Поволжья Эффективность применения удобрений, биопрепаратов и диатомита в лесостепи Среднего Поволжья Эффективность применения удобрений, биопрепаратов и диатомита в лесостепи Среднего Поволжья Эффективность применения удобрений, биопрепаратов и диатомита в лесостепи Среднего Поволжья Эффективность применения удобрений, биопрепаратов и диатомита в лесостепи Среднего Поволжья Эффективность применения удобрений, биопрепаратов и диатомита в лесостепи Среднего Поволжья Эффективность применения удобрений, биопрепаратов и диатомита в лесостепи Среднего Поволжья Эффективность применения удобрений, биопрепаратов и диатомита в лесостепи Среднего Поволжья Эффективность применения удобрений, биопрепаратов и диатомита в лесостепи Среднего Поволжья Эффективность применения удобрений, биопрепаратов и диатомита в лесостепи Среднего Поволжья Эффективность применения удобрений, биопрепаратов и диатомита в лесостепи Среднего Поволжья
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Никитин Сергей Николаевич. Эффективность применения удобрений, биопрепаратов и диатомита в лесостепи Среднего Поволжья: диссертация ... доктора сельскохозяйственных наук: 06.01.04 / Никитин Сергей Николаевич;[Место защиты: Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева http://www.mrsu.ru/ru/diss/diss.php?ELEMENT_ID=32494].- Саранск, 2015.- 419 с.

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Роль различных видов органических удобрений, биопрепаратов и местных агроруд в регулировании плодородия почвы и формировании продуктивности сельскохозяйственных культур (обзор литературы)

1.1. Влияние различных видов органических удобрений на плодородие почвы и продуктивность сельскохозяйственных культур

1.2. Роль биологических препаратов в повышении продуктивности сельскохозяйственных культур

1.3. Диатомит как источник доступного кремния для питания растений

Глава 2. Условия и методика проведения исследования 39

2.1. Агроклиматические условия 39

2.2. Почвенно-климатические условия 44

2.3. Схемы полевых опытов 45

2.4. Объекты исследований 50

2.5. Методы и методики проведения исследований 53

Глава 3. Урожайность культур и продуктивность севооборота при использовании средств химизации и биологизации

3.1. Урожайность основной продукции 56

3.2. Изменение массы побочной продукции 81

3.3. Окупаемость удобрений прибавкой урожая 87

Глава 4. Изменения показателей качества зерна при использовании в севообороте средств химизации и биологизации

4.1. Технологические качества зерна 98

4.2. Содержание тяжелых металлов в зерне 117

4.3. Прогнозирование показателей качества зерна культур севооборота 131

Глава 5. Химический состав растений и накопление в урожае азота, фосфора и калия

5.1. Содержание в зерне и соломе элементов минерального питания 143

5.2. Накопление в урожае культур севооборота азота, фосфора и калия

5.3. Коэффициенты использования растениями элементов минерального питания из удобрений

5.4. Затраты элементов питания на получение 1 т зерна с соответствующим количеством соломы

Глава 6. Баланс основных элементов питания и гумуса в севообороте 193

6.1. Баланс азота, фосфора и калия 193

6.2. Баланс гумуса в почве при использовании различных удобрений в семипольном зернопаровом севообороте

Глава 7. Влияние систематического применения в севообороте средств химизации и биологизации на свойства чернозема выщелоченного тяжелосуглинистого

7.1. Содержание гумуса в почве 216

7.2. Содержание подвижных форм фосфора и калия в пахотном слоепочвы

7.3. Кислотно-основные свойства чернозема выщелоченного тяжелосуглинистого

7.4. Содержание тяжелых металлов в почве 233

Глава 8. Эффективность применения биопрепаратов и минеральных удобрений на сельскохозяйственных культурах

Глава 9. Экономическая эффективность применения различных ви- 262

дов органических удобрений, диатомита и биопрепаратов

Выводы 269

Практические предложения 272

Список литературы

Роль биологических препаратов в повышении продуктивности сельскохозяйственных культур

Многочисленными исследованиями установлено, что систематическое применение органических удобрений способствует существенному улучшению плодородия и свойств почвы. Высокое содержание в навозе макро- и микроэлементов и выделение диоксида углерода, положительно влияющего на подвижность фосфатов, улучшают корневое питание растений (Шагаев, Михайлина, 1977; Лыков и др., 1978; Лыков, 1984, 1985, 1989, 1991, 2006: Минеев, Шевцова, 1978; Гринчен-ко и др., 1979; Шевченко, Щербаков 1979; Носко и др., 1981; Носко, 1989; Шевцова, Дробков, 1981; Сдобников, 1982, 1983; Музычкин и др., 1983; Щетинина, До-донов, 1984; Дьякова, 1988; Минеев, 1988, 1989; Продуктивность интенсивных севооборотов..., 1989; Продуктивность агроценозов и... 1996; Куликова, 1997; Куликова и др., 2008; Печенкина и др., 2003; Криштапоните, Майкштенене, 2005; Башков, Капеев, 2008; Подвижные формы органического..., 2010; Оптимизация содержания лабильного..., 2010; Корчагин и др., 2010; Никитин, 2012; Russel, 1977; Lucas al, 1977; Davidson 1986).

В почве от применения органических удобрений накапливается, прежде всего, водорастворимый гумус (подвижные органические вещества), находящиеся на ранних стадиях гумификации, которые способствуют повышению содержания доступных соединений, в первую очередь азота (Лыков, 1988; Минеев и др., 1993; К вопросу о..., 2008; Изменение продуктивности культур..., 2013). В. Д. Панников (1981) отмечал, что подстилочный навоз способствует сохранению гумуса в почве на исходном или близком к нему уровне, а при внесении высоких доз ведет к увеличению его. Б. С. Носко, В. В. Медведев, А. А. Бацула, Г. Я. Чесняк (1987) указывали, что за счет посева многолетних трав и сидератов, внесения минеральных и органических удобрений, оставления высокой стерни и соломы зерновых, применения мелиорантов и ряда других агротехнических мероприятий обеспечивается сохранение и повышение гумуса в почвах. М. А. Цуркан, Е. П. Серженту (1987) показали, что содержание гумуса в черноземах возрастает под влиянием подстилочного навоза, компостов на основе твердой фракции бесподстилочного навоза и птичьего помета. Подтверждение этих положений находим в работах А. И. Жукова, В. В. Мосалевой (1987); М. П. Чуб с соавт. (1987) и других.

Система применения удобрений должна предусматривать получение требуемого уровня урожайности сельскохозяйственных культур высокого качества, сохранение и повышение плодородия почв, охрану окружающей среды от загрязнения. Необходимой предпосылкой этого является изучение закономерностей действия удобрений на величину и качество урожая, баланс органического вещества и элементов минерального питания; оптимизация применения удобрений в зависимости от почвенных, климатических условий, вида удобрений, структуры севооборотов (Ахметов, 1996; Лукин, 2009; Соловиченко, 2006; Пронько и др., 2006; Асеева, Суняйкин, 2009; Яппаров, Алиев, 2009).

Влияние агротехнологий на плодородие почвы определяется, прежде всего, количеством и качеством поступающего в почву органического вещества, которые могут варьировать в широких пределах в зависимости от используемых приемов возделывания, культуры, почвенных и климатических условий и др.

В настоящее время в земледельческой науке накоплен большой экспериментальный материал о влиянии удобрений на плодородие почвы и продуктивность растений. Данные, полученные в длительных опытах, служат основой для формирования новых научно-теоретических положений и, что не менее важно, позволяют давать практические рекомендации, способствующие повышению эффективности производства в растениеводческой отрасли.

Прямое действие и последействие органических удобрений, внесенных в почву, на урожайность культур растянуто на несколько лет. Часть питательных веществ, поступивших в почву, переходит обратимо или необратимо в недоступные для растений соединения, часть теряется с поверхностным смывом или с нисходящим током воды, улетучиваясь в виде газообразных соединений (Лабынцев, Целуйко, 2012; Ходжаева, Шустикова, 2012; Пронько и др., 2013).

Изначально недоступные для растений питательные элементы органических удобрений, минерализуясь, переходят в доступные формы или в результате более сложной трансформации пополняют запасы в почве. Кроме того, взаимодействие удобрений с почвой приводит к смещению равновесия во множестве химических, физических, физико-химических, биологических и механических процессах в почве. До определенной степени за счет буферности почва противостоит действию удобрений, но при длительном применении удобрений обязательно происходит изменение агрохимических и физико-химических свойств почвы (Ивойлов, 1997; Устойчивость агроценозов при..., 2005; Савич и др., 2007; Середа и др., 2009; Титова и др., 2013).

Одна из важнейших задач агрохимической науки - создание таких систем удобрения полевых культур, которые, обеспечивая высокую продуктивность растений, обуславливают устойчивость почвенного плодородия. Содержание гумуса в почве поддерживается обычно на исходном уровне при применении достаточных доз навоза, а внесение высоких доз способствует его увеличению. При систематическом внесении навоза быстрые темпы накопления гумуса происходят только в первые годы, потом наступает равновесное состояние (сколько гумуса образуется, примерно столько же минерализуется). На уровень содержания гумуса влияют множество факторов: доза и качество применяемого навоза, тип почвы, агротехника, севооборот, климатические условия и др. При оптимальных условиях около 20, а иногда до 30 % углерода из органического вещества навоза переходит в почвенный гумус. Интенсивность этого процесса в значительной мере зависит от содержания в навозе азота и от отношения в нем углерода к азоту (Ломако, Алиев, 2003; Шакиров и др., 2006; Федоров, Воронцов 2009; Футкарадзе, 2010).

Результаты многочисленных исследований свидетельствуют, что при длительном применении органических удобрений существенно повышаются реальное и потенциальное плодородие почвы за счет изменения агрохимических и физико-химических свойств почвы, увеличения суммы поглощенных оснований и степени насыщенности основаниями, снижения обменной и гидролитической кислотность почвы, увеличения запасов питательных веществ, поглотительной способности и буферности (Андреев и др., 1990; Скрыльник и др., 2002; Карабу-тов, Уваров 2011; Зинчук, Бойцова 2012; Воронкова, 2013).

Почвенно-климатические условия

Навоз подстилочный полуперепревший крупного рогатого скота и осадок сточных вод г. Ульяновска. Для определения удобрительной ценности и экологической безопасности внесения осадка сточных вод (ОСВ) и навоза был проведен их полный химический анализ.

Анализ показал, что в ОСВ содержится больше основных элементов питания по сравнению с навозом КРС, что может определять особую ценность их как удобрения. В осадках органического вещества содержалось 54,2 %, общего азота -1,15 %, Р205 - 1,5 %, К20 - 0,6 %, реакция среды рН - 6,6. Содержание тяжелых металлов (ТМ) в осадках сточных вод выше, чем в навозе. Однако валовое содержание их значительно ниже предельно допустимых концентраций. В соответствии с ГОСТ Р 17.4.3.07-2001 и СанПиН 2.1.7.573-96 осадки могут применяться в качестве органических удобрений в сельском хозяйстве (табл. 1).

Диатомит. В исследованиях применяли диатомит (Инзенское месторожде-ниие), измельченный до порошкообразного состояния. Содержание диоксида кремния в нем составляло 82,5 % (из них 42 % в аморфной форме (табл. 2). Таблица 1 - Химический состав навоза и ОСВ (на сухое вещество)

С агрохимической точки зрения весьма важно содержание в составе диатомита более 1 % К20, а также фосфора, серы, магния и других элементов питания растений. Пористость диатомита высокая и достигает 70-75 %, объемная масса 0,5-0,7 т/м , достаточно высокая растворимость (больше 0,001 %). С агрохимиче 52 ской точки зрения весьма важно содержание в составе диатомита 1 % К20, а также фосфора, серы, магния и других элементов питания растений. Биологические препараты (Завалин, 2005; Биопрепараты в сельском хозяйстве..., 2005):

Ризоагрин создан на основе штамма, относящегося к роду Agrobacterium (A. radiobacter, штамм 204). В 1 г препарата содержится 5-10 млрд клеток бактерий. Представляет собой порошковидный торфяной субстрат с влажностью 45-50 %. Штамм хорошо приживается в ризосфере пшеницы, риса, ряда кормовых злаков и других сельскохозяйственных растений.

Флавобактерин создан на основе штамма, относящегося к роду Flavobacterium sp. (штамм JT 30). Представляет собой порошковидный торфяной субстрат, обогащенный питательными веществами, с влажностью 45-50 %. В 1 г торфяного бактериального препарата содержится 5-Ю млрд клеток бактерий данного штамма. Бактерии, содержащиеся в препарате способны продуцировать фитогармоны, фиксировать атмосферный азот, улучшать минеральное питание и водный обмен, стимулировать рост и активизировать другие физиологические процессы растений. Препарат обладает сильным защитным действием против болезней растений.

Ризоторфин - основу препарата составляют клубеньковые бактерии, которые способны вступать в симбиоз с горохом. В результате на корнях растений образуются клубеньки, обладающие способностью фиксировать атмосферный азот и переводить его в доступную для растений форму. В 1 г препарата содержится не менее 2,5 млрд клеток бактерий.

Азоризин - бактериальный препарат, созданный на основе штаммов, относящихся к роду Azospirillum. Повышает урожайность, улучшает качество продукции и защищает от болезней зерновые и овощные культуры. Бактерии, являющиеся основой Азоризина, активно фиксируют азот атмосферы и снабжают им растения. Наиболее эффективны против возбудителей болезней мучнистой росы, корневых гнилей на зерновых культурах.

Мизорин - бактериальный препарат, созданный на основе штамма Arthrobacter mysorens, рекомендуется для повышения урожайности и улучшения качества продукции. Препарат обладает наиболее широким спектром действия практически на все группы сельскохозяйственных культур; оказывает мощное стимулирующее действие на растения, ускоряет созревание на 12-15 дней; повышает устойчивость к засухе, заморозкам и другим неблагоприятным для растений условиям. Мизорин обладает широким спектром воздействия на фитопатогенные микроорганизмы (практически на всех сельскохозяйственных культурах), подавляя развитие корневых гнилей.

Агрофил - бактериальный препарат, созданный на основе штамма Agrobacterium radiobacter-10. Агробактерии, способны растворять труднодоступные для растений минеральные соединения почвы (это в первую очередь относится к фосфатам), выделять ростостимулирующие вещества (природные аналоги ауксинов и гетероауксинов) и витамины, ускоряя созревание урожая. Агробактерии вырабатывают антибиотики, подавляющие развитие фитопато-генных грибов и бактерий. Агрофил показывает ингибирующую активность по отношению к фитопатогенам, возбудителям таких болезней зерновых культур, как мучнистая роса, бурая ржавчина, гельминтоспориоз, корневые гнили ячменя и пшеницы.

Экстрасол - бактериальный препарат, созданный на основе штаммов: Arthrobacter mysorens 7, Bacillus subtilis 4-13, Flavobacterium sp.L-30, Pseudomonas fluorescens 2137, Agrobacterium radiobacter 10, Azospirillum lipoferum 137, Agrobacterium radiobacter 204, Azomonas agilis 12. Препарат ризосферных азот-фиксирующих бактерий, предназначенный для улучшения питания овощных, зерновых и технических культур, а также повышения их урожайности.

Изменение массы побочной продукции

В зерне яровой пшеницы П содержание кадмия было относительно близким по различным системам применения средств химизации и биологизации. Вместе с тем по последействию ОСВ на всех фонах концентрация кадмия в зерне достигала 0,07-0,08 мг/кг, что не превышало допустимого уровня (0,1 мг/кг) для продовольственного зерна.

Ячмень, завершающая культура севооборота, характеризовался минимальной урожайностью зерна, а также генетические особенности культуры, вероятно, послужили причиной (Кузнецов, 2011; Черников и др., 2013) более высокого накопления в зерне кадмия по сравнению с другими культурами севооборота. Минимальное (0,04-0,07 мг/кг), соответствующее допустимому уровню, накопление кадмия в зерне ячменя получено по сидерату, а максимальное (0,12 мг/кг) - по последействию навоза и осадка сточных вод в двойных дозах по нулевому фону. По фону с диатомитом на контроле, при внесении полного минерального удобрения и применении в обеих дозах ОСВ зерно по содержанию кадмия не соответствовало продовольственному. При использовании биопрепарата практически по всем вариантам, за исключением контроля и сидерата, содержание кадмия не превышало норматив для продовольственного зерна.

Таким образом, накопление кадмия в зерне определяется видом культуры: горох и ячмень содержат его больше по сравнению с озимой и яровой пшеницей. Практически во всех случаях по последействию навоза и ОСВ в зерне всех культур повышается содержание кадмия. Однако при всех сочетаниях видов удобрений в зерне озимой и яровой пшеницы не накапливается кадмия выше допустимого уровня для продовольственного зерна. У гороха на всех фонах возможно накопление кадмия выше допустимого уровня для продовольственного зерна. По последействию навоза и ОСВ на нулевом фоне, полному минеральному удобрению, обеим дозам ОСВ на фоне с диатомитом, а также при инокуляции семян при внесении полного минерального удобрения и по последействию навоза и ОСВ в обеих дозах зерно ячменя пригодно только для фуражных целей. В этой связи при заготовке зерна на продовольственные цели необходим контроль содержания кадмия в ячмене, в технологии выращивания которого применяли вышеуказанные средства.

Содержание никеля в зерне регламентируется максимальным допустимым уровнем, составляющем 1,0 мг/кг для кормовых целей (см. табл. 23). Анализы зерна озимой и яровой пшеницы, гороха и ячменя при выращивании в севообороте показал, что накопление никеля было в пределах 0,11-0,41 мг/кг, что в 9-2,4 раза меньше установленного норматива (табл. 28). Содержание в зерне никеля определялось видом возделываемых культур в севообороте, их последовательностью в севообороте и применяемым удобрениям.

Максимальная концентрация никеля в зерне была при выращивании озимой пшеницы I, под которую в начале севооборота применяли различные средства химизации и биологизации. На нулевом фоне среднее содержание никеля в зерне составляло 0,29 мг/кг, существенного увеличения от применяемых удобрений не происходило. Внесение фоном диатомита снизило накопление никеля в зерне озимой пшеницы на контроле без удобрений, но слабо его увеличило при использовании навоза и осадка сточных вод в обеих дозах. Посев инокулированных семян не обеспечил существенного изменения содержания никеля в зерне, хотя при использовании навоза и ОСВ имела место слабая тенденция повышения.

В зерне яровой пшеницы I, содержание никеля было в целом по опыту в 1,25 раза меньше по сравнению с озимой пшеницей I и составляло 0,22-0,27 мг/кг. Более значимое накопление никеля в зерне получено при выращивании на нулевом фоне (0,27 мг/кг), использование диатомита и биопрепарата снизило ее до 0,22-0,23 мг/кг.

Особенно четко проявилось положительное влияние диатомита и биопрепарата на горохе, в результате чего концентрация никеля в зерне снизилось с 0,31 до 0,22 мг/кг, или в 1,4 раза. Положительно действовал биопрепарат на варианте без удобрений, где содержание тяжелого металла снизилось с 0,28 до 0,19 мг/кг, или в 1,47 раза. Этот факт связан с блокированием микроорганизмами тяжелых металлов (Белимов, Тихонович, 2011).

Содержание никеля в зерне озимой пшеницы II, возделываемой после гороха, было минимальным - 0,05-0,21 мг/кг, или в 20-4,8 раз меньше временно макси 130 мального допустимого уровня. По последействию навоза в дозе 50 т/га и осадка сточных вод в дозе 25 т/га на нулевом фоне и по фону с диатомитом, а также при инокуляции семян биопрепаратом происходило возрастание накопления в зерне никеля с 0,05-0,06 до 0,14-0,21 мг/кг.

При выращивании яровой пшеницы II накопление в зерне никеля было идентичным яровой пшеницы I и составляло в среднем 0,23-0,24 мг/кг. Существенных различий по вариантам применяемых средств химизации и биологизации в содержании никеля не установлено, однако на всех фонах от последействия навоза и осадка сточных вод имело место тенденция его возрастания.

В зерне ячменя, завершающей культуры севооборота, содержание никеля практически соответствовало зерну озимой пшеницы I, и составляло в среднем 0,30-0,34 мг/кг. Максимальное содержание никеля в зерне ячменя было при выращивании на нулевом фоне, при использовании диатомита его содержание в зерне слабо снизилось.

Итак, накопление в зерне никеля определяется видом культуры, ее местом в севообороте и применяемыми средствами химизации и биологизации. Больше его содержится в зерне первой культуры севооборота - озимой пшенице I, снижается в зерне озимой пшеницы II и возрастает в ячмене. По последействию навоза и осадка сточных вод в двойных дозах имеет место тенденция повышения концентрации никеля в зерне. Фоновое использование диатомита и биопрепаратов способствует слабому снижению накопления никеля в зерне культур севооборота. Вместе с тем, во всех случаях накопление никеля в зерне озимой и яровой пшеницы, гороха и ячменя в 20-5 раз ниже временно максимального допустимого уровня.

Прогнозирование показателей качества зерна культур севооборота

Содержание азота в зерне на фоне без удобрений, за исключением варианта с ризоторфином, соответствовало контролю, а на фоне с внесением N30P30K30 - за исключением агрофила и экстрасола. В соломе яровой пшеницы концентрация азота изменялась от биопрепаратов в пределах 0,29-0,45 % на фоне без удобрений и 0,36-0,46 % на фоне с внесением их, или в целом была примерно равноценной по всем биопрепаратам.

Концентрация фосфора в зерне яровой пшеницы при использовании биопрепаратов на обоих фонах изменялась в пределах 0,75-0,85 %, в соломе - 0,26-0,35 %. Содержание калия не зависимо от использования удобрений и биопрепаратов составляло в зерне 0,49-0,52 %, в соломе 0,84-0,94 % без существенных различий по вариантам.

Следовательно, концентрация фосфора и калия в зерне и соломе яровой пшеницы от использования биопрепаратов практически не изменяется.

Накопление элементов питания в урожае зависит от массы зерна и соломы и концентрации в них азота, фосфора и калия (табл. 84).

В результате применения биопрепаратов без использования удобрений вынос азота в среднем увеличился на 8,6 кг/га (11 %), фосфора - на 3,0 (10 %) и калия -на 4,8 кг/га (10 %). На фоне с внесением полного минерального удобрения общий вынос элементов питания был больше по сравнению с фоном без удобрений, а увеличение от использования биопрепаратов составило по азоту 11,0 %, фосфору 6,5 % и калию 7,0 %.

Следовательно, вынос элементов питания с урожаем зерна и соломы за счет применения биопрепаратов на яровой пшенице увеличивается на фоне без внесения NPK на 7-11 %, большее увеличение получено по азоту. Основное количество потребленного азота урожаем (80-85 %) и фосфора (64-71 %) локализуется в зерне, а калия (67-70 %) - в соломе.

Применение биопрепаратов отразилось на значении коэффициента использования яровой пшеницей азота, фосфора и калия из удобрений (табл. 85).

При внесении N30P30K30 коэффициент использования азота составлял 32 %, фосфора и калия - 23 %. При применении ризоагрина, флавобактерина и азорози-на коэффициент использования азота увеличился до 41-51 %. При расчете коэффициентов использования элементов питания из удобрений по отношению к варианту без их внесения значение коэффициента возрасло, достигая 70-75 % по азоту, 25-36 % - по фосфору и 30-39 % - по калию.

Следовательно, при применении биопрепаратов для инокуляции семян яровой пшеницы возрастает коэффициент использования азота, фосфора и калия, при этом более значимо его увеличение по азоту от ризоагрина, флавобактерина, ми-зорина и азорозина, по фосфору от ризоагрина, флавобактерина и агрофила.

Применение биопрепаратов слабо отразилось на показателях затрат азота, фосфора и калия для получения 1 т зерна с соответствующим количеством побочной продукции (табл. 86). В среднем на обоих фонах для получения 1 т зерна яровой пшеницы затраты азота составляют 28,4-28,7 кг, фосфора - 11,7-11,8 кг и калия- 16,5-16,7 кг.

Зерно ячменя преимущественно используется для фуражных целей, а также для пивоварения, поэтому к его качеству предъявляются различные требования (Жученко, 2004). Если для первого требуется повышенное содержание белка, то для второго оно должно быть не более 12 %.

В результате благоприятных погодных условий, складывающихся в период вегетации ячменя в годы проведения полевого опыта, урожайность зерна получена более 3 т/га, а в отдельные годы она превышала 5 т/га (табл. 87). В среднем за три года от внесения под ячмень N30P30K30 получено дополнительно 0,44 т/га при окупаемости 1 кг NPK 4,5 кг зерна. Использование под ячмень биопрепаратов флавобактерина и экстрасола обеспечило получение прибавки урожая зерна равноценное внесению полного минерального удобрения. На фоне N30P30K30 эффекта от экстрасола не получено, тогда как от всех других биопрепаратов собрано дополнительно от 0,39 до 0,97 т/га зерна ячменя.

Таблица 87 - Эффективность применения биопрепаратов и удобрений под ячмень

Практически по всем биопрепаратам, за исключением флавобактерина, на фоне внесения минеральных удобрений от инокуляции семян ячменя азорозином, агрофилом и мизорином прибавка урожайности зерна ячменя превышала аналогичный показатель, полученный на фоне без удобрений. При использовании биопрепаратов возрастает с 4,5 до 9,2-15,7 кг окупаемость 1 кг NPK минеральных удобрений. Объясняется это положительным влиянием на растения микроорганизмов, входящих в состав биопрепаратов, на процессы обмена веществ в расте 251 ниях, дополнительное потребление ими элементов питания, что приводит к повышению зерновой продуктивности посевов (Тихонович и др., 2005; Завалин, 2005). Максимальная окупаемость 1 кг NPK удобрений (12,1-15,7 кг/га) получена при инокуляции семян азорозином, агрофилом и мизорином.

Наряду с увеличением сбора зерна возрастала и масса соломы ячменя. На фоне с внесением полного минерального удобрения сбор соломы получен в среднем в 1,1 раза больше по сравнению с нулевым фоном. Применение биопрепаратов на обоих фонах способствовало повышению массы соломы. Вместе с тем, доля соломы в общебиологическом урожае по вариантам опыта изменялась незначительно, о чем свидетельствует значение хозяйственного коэффициента, равного 0,43-0,47. На фоне с внесением минеральных удобрений и использования для инокуляции семян биопрепаратов отмечается слабая тенденция повышения в общебиологическом урожае доли зерна (Кхоз = 0,46-0,47).

При выращивании ячменя без внесения минеральных удобрений в зерне от применения биопрепаратов, за исключением флавобактерина и экстрасола, содержание сырого белка (и азота общего) не изменялось по сравнению с контролем без биопрепаратов, а использование флавобактерина и экстрасола снижало белковость зерна ячменя (табл. 88). На фоне N30P30K30 содержание белка в зерне было ниже по сравнению с фоном без удобрений, поскольку на первом фоне в результате увеличения урожайности зерна и массы соломы происходило ростовое разбавление из за недостаточного количества доступных для растений форм азота (Павлов, 1984).

Таким образом, без внесения минеральных удобрений изучаемые биопрепараты практически не влияют на содержание сырого белка в зерне ячменя, которое соответствовало фуражному зерну. При выращивании ячменя с внесением N30P30K30 и использовании биопрепаратов, за исключением азорозина, в результате увеличения урожайности зерна содержание в нем сырого белка соответствовало требованиям пивоваренного.

Инокуляция семян ризоагрином, азорозином и агрофилом на фоне без удобрений и азорозином, агрофилом и экстрасолом на фоне с их внесением способствовала повышению концентрации фосфора в зерне, что сказалось положительно на увеличении урожайности зерна. Использование отдельных биопрепаратов повышало содержание калия в зерне ячменя. Увеличение концентрации фосфора и калия в зерне при использовании биопрепаратов свидетельствует об улучшении условий минерального питания растений.

В соломе ячменя содержание азота, фосфора и калия при использовании биопрепаратов было таким же, как на фонах или имело слабую тенденцию к повышению, последнее указывает на их положительную роль в улучшении минерального питания растений (Завалин, 2011).

Похожие диссертации на Эффективность применения удобрений, биопрепаратов и диатомита в лесостепи Среднего Поволжья