Введение к работе
Актуальность темы. Проблемы дефицита растительного белка и масла, а также сохранения и воспроизводства плодородия почв в Российской Федерации становятся все более актуальными и требуют решения. Их возможно решить за счет расширения посевных площадей и увеличения продуктивности зернобобовых культур в севообороте. Среди них первое место в мире по валовому производству занимает соя.
Соя – белково-масличная культура, способная при соблюдении системы удобрения не только давать качественные семена, но и оставлять в почве значительное количество элементов питания. В среднем на одном гектаре она накапливает после себя в почве азота – 60-80 кг, фосфора – 20-25 и калия – 30-40 кг, что равноценно внесению 10-15 т органических удобрений ().
Посевы сои в Российской Федерации сосредоточены на Дальнем Востоке и в Южном Федеральном округе. В Краснодарском крае площадь этой культуры за последние годы составляла в среднем 130 тыс. га, а урожайность – 1,42 т/га. Что значительно ниже потенциальных возможностей культуры. Поэтому усовершенствование системы удобрения сои с целью увеличения ее урожайности является весьма актуальным для современного сельскохозяйственного производства.
Повышение продуктивности посевов сои невозможно без научно обоснованного применения минеральных удобрений. Большой вклад в решение этой проблемы внесли В.Б. Енкен, В.Т. Куркаев, Ю.П. Мякушко, В.Ф. Баранов, Н.М. Тишков, А.В. Кочеруга, В.М. Пенчуков, В.С. Петибская и многие другие. На основе их исследований была разработана система удобрения сои. Однако вопросы рационального использования минеральных удобрений до конца не выяснены. Не изучено влияние систематического применения удобрений в севообороте на урожай и качество зерна сои, агрохимические и физико-химические показатели плодородия и биологическую активность почвы, динамику содержания элементов питания в растениях, а также их баланс в системе почва – удобрение – растение. Отсутствуют данные по реакции сои сорта Вилана на возрастающие нормы традиционных азотно-фосфорно-калийных туков и их сочетаний с новым комплексным удобрением Нутривант плюс.
Необходимостью решения этих проблем вызвано проведение исследований по оптимизации системы удобрения сои при возделывании ее на черноземе выщелоченном Западного Предкавказья. Актуальность исследований подтверждается включением темы в план НИР КубГАУ (№ гос. регистрации 2.00606825; 01201153630).
Цель и задачи исследований. Цель исследований – определить оптимальные параметры допосевного внесения минеральных удобрений под сою и эколого-агрохимически обосновать перспективность включения Нутриванта плюс в систему удобрения этой культуры, выращиваемой на черноземе выщелоченном Западного Предкавказья.
В задачи исследований входило:
– анализ существующих результатов исследований по влиянию минеральных удобрений на показатели плодородия почвы, урожайность и качество зерна сои;
– определить действие видов и норм минеральных удобрений на физико-химические свойства чернозема выщелоченного;
– изучить особенности динамики содержания подвижных форм азота, фосфора, калия в почве на посевах сои и рассчитать их баланс в системе почва – удобрение – растение;
– выявить влияние видов и норм минеральных удобрений на биологическую активность почвы;
– установить влияния видов, норм минеральных удобрений на содержание элементов питания в растениях сои и рассчитать вынос их с урожаем;
– оценить эффективность совместного применения комплексного удобрения Нутривант плюс и норм минеральных удобрений на посевах сои;
– определить урожайность и качество семян сои в зависимости от видов, норм и соотношения минеральных удобрений;
– экономическая, экологическая и биоэнергетическая оценка применения минеральных удобрений при выращивании сои.
Научная новизна работы. В результате исследований выявлены основные закономерности изменения физико-химических (подкисление почвы), агрохимических (увеличение содержания элементов питания в почве), биологических (повышение микробиологической активности и интенсивности «дыхания» почвы) показателей плодородия чернозема выщелоченного под воздействием вносимых на посевах сои минеральных удобрений. Экспериментально установлено и теоретически обоснованы нормы и виды удобрения, а также применение комплексного удобрения Нутривант плюс для некорневой подкормки, обеспечивающие повышение количества и качества урожая сои и дана их сравнительная экологическая и экономическая оценка.
Практическая значимость. В ходе исследований экспериментально установлена и теоритически обоснована эффективность совместного применения допосевного удобрения в сочетании с некорневой подкормкой Нутривант плюс, обеспечивающее получение высокой, экономически обоснованной урожайности и качества зерна, а также сохранение плодородия чернозема выщелоченного. Результаты исследований могут быть внедрены в сельскохозяйственных предприятиях различных форм собственности, расположенных на черноземах выщелоченных Западного Предкавказья. Информация о результатах исследований может быть использована в учебном процессе по агрономическим и экологическим специальностям.
Основные положения, выносимую на защиту:
1. Сочетание допосевного удобрения в норме N40P80K40 с некорневой подкормкой комплексным водорастворимым удобрением Нутривант плюс вегетирующих растений сои позволяет повысить ее урожайность и качество зерна.
2. Применением минеральных удобрений на посевах сои, выращиваемой на черноземе выщелоченном, повышает содержание доступных форм элементов питания в почве и способствует ее подкислению.
3. Включение Нутриванта плюс в систему удобрения сои экономически эффективно и экологически обосновано.
Апробация работы. Результаты исследований ежегодно докладывались и получили одобрение на: заседаниях кафедры агрономической химии Кубанского госагроуниверситета (2010-2013 гг.); конференциях сотрудников факультета агрохимии и почвоведения (2010-2013 гг.); Всероссийских научно-практических конференциях молодых ученых (2010-2012 гг., Краснодар); 6-м съезде общества почвоведов им. В.В. Докучаева (Петрозаводск – Москва, 2012 г.); 46-й и 47-й Международной научной конференции ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова (Москва, 2012-2013 гг.); Всероссийской конференции учреждений – участников Географической сети опытов с удобрениями 26-27 июня 2012 г. (Москва); 7-й международной конференции молодых ученых и специалистов, посвященной 100-летию со дня основания ВНИИМК 19-21 февраля 2013 г. (Краснодар); международной научно-практической конференции, посвященной 125-летию со дня рождения академика Н.И. Вавилова (Саратов, 2012 г.); международной научно-практической конференции «Перспективы развития растениеводческой отрасли в современных экономических условиях (Украина, Скадовск, 6-8 августа 2013 г.).
Результаты исследований по использованию поликомпонентных удобрений с целью усовершенствования системы удобрения сои в зернотравяно-пропашном севообороте апробированы и внедрены в хозяйствах Краснодарского края в 2012 г.
Публикации результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 11 печатных работ, в которых отражено содержание диссертации, в том числе две – в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 7 глав, выводов, 70 приложений, списка использованной литературы. Работа изложена на 175 страницах текста в компьютерном исполнении, содержит 17 таблиц, 15 рисунков. Список литературы включает 165 наименований, в том числе 144 – отечественных авторов.
