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

Эколого-агрохимические аспекты возделывания донника желтого в Прихоперье Седова Наталья Петровна

Эколого-агрохимические аспекты возделывания донника желтого в Прихоперье
<
Эколого-агрохимические аспекты возделывания донника желтого в Прихоперье Эколого-агрохимические аспекты возделывания донника желтого в Прихоперье Эколого-агрохимические аспекты возделывания донника желтого в Прихоперье Эколого-агрохимические аспекты возделывания донника желтого в Прихоперье Эколого-агрохимические аспекты возделывания донника желтого в Прихоперье Эколого-агрохимические аспекты возделывания донника желтого в Прихоперье Эколого-агрохимические аспекты возделывания донника желтого в Прихоперье Эколого-агрохимические аспекты возделывания донника желтого в Прихоперье Эколого-агрохимические аспекты возделывания донника желтого в Прихоперье Эколого-агрохимические аспекты возделывания донника желтого в Прихоперье Эколого-агрохимические аспекты возделывания донника желтого в Прихоперье Эколого-агрохимические аспекты возделывания донника желтого в Прихоперье
>

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

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

Седова Наталья Петровна. Эколого-агрохимические аспекты возделывания донника желтого в Прихоперье : диссертация ... кандидата сельскохозяйственных наук : 06.01.04 / Седова Наталья Петровна; [Место защиты: Воронеж. гос. аграр. ун-т им. К.Д. Глинки].- Воронеж, 2008.- 158 с.: ил. РГБ ОД, 61 08-6/333

Содержание к диссертации

Введение

1 Биологичекий азот в сельском хозяйстве

1.1 История введения в культуру донника желтого 8

1.2 Азотный баланс почв 10

1.3 Биологический азот в проблеме белка 17

1.4 Эколого-биологические особенности донника желтого 21

1.5 Технологии и опыт возделывания донника желтого 26

2 Условия и методика проведения исследований 31

2.1 Почвенно-климатические условия района исследования 33

2.2 Методика проведения исследований 42

3 Эколого-агрохимическая характеристика факторов продуктивности донника желтого

3.1 Динамика микробиологических процессов в почве 47

3.2 Особенности формирования симбиотического аппарата 51

3.3 Жизнедеятельность корневой системы 58

3.4 Размер биологической фиксации молекулярного азота 61

3.5 Фотосинтетическая продуктивность посевов 65

3.6 Химический состав растений и качество урожая 70

3.7 Урожайность донника 77

4 Донник, плодородие почв и урожайность яровой пшеницы

4.1 Влияние запашки корневых и пожнивных остатков донника на агрохимические свойства почвы

4.2 Продуктивность яровой пшеницы 86

5 Агро-экологический мониторинг почв и посевов 102

5.1 Радиоэкологическое значение Cs и уровни его поглощения 110 почвами и растениями

5.2 Влияние удобрений на медопродуктивность донника желтого 118

5.3 Биоэнергетическая и экономическая эффективность технологии возделывания донника на корм

Выводы 127

Предложения производству 130

Список литературы 131

Приложение 152

Введение к работе

Актуальность темы. Одной из основных проблем развития животноводства является производство кормового белка. Несбалансированность кормовых рационов по протеину отрицательно сказывается на продуктивности животных, приводит к перерасходу кормов и увеличению себестоимости животноводческой продукции. Видовой ассортимент многолетних бобовых трав, использующихся в сельском хозяйстве достаточно широк. Многие представители семейства с полным основанием относятся к числу важнейших кормовых культур, на которых основывается система земледелия. Вмести с тем должный удельный вес они занимают далеко не всегда, динамизм их оценки в роли предшественника почти отсутствует, тогда как практика сегодняшнего дня требует корректировки сложившихся мнений и заключений.

Наиболее полно требованиям производства сбалансированных дешевых кормов в зоне Правобережья отвечает выращивание люцерны, которая заслуженно занимает самые прочные позиции. Практика последних лет внесла существенные коррективы в оценку качеств этой культуры. В условиях массового распространения заболеваний люцерны особую теоретическую и практическую значимость приобретает поиск альтернативных ей многолетних бобовых трав, способных в агроклиматических условиях Саратовского Правобережья формировать на богаре такие же урожаи, получать не уступающие люцерне по энергетической и протеиновой ценности корма, оказывать подобно люцерне положительное влияние на плодородие почв.

Применительно к условиям Саратовского Правобережья на черноземах обыкновенных важным резервом кормопроизводства может стать культура двулетнего донника желтого.

Преимущество донника в его высокой экологической пластичности, нетребовательности к плодородию и условиям произрастания. Он обладает устойчивой семенной и кормовой продуктивностью, зимостойкостью, скороспе лостью, ценен как медоносное растение. По качеству корма донник не уступает люцерне и однолетним бобовым, а его малое долголетие не создает никаких сложностей при составлении схем севооборота.

Целесообразность расширения посевов донника в Правобережье обуславливается следующими основными факторами: высокими и устойчивыми урожаями раннего корма, высокой зимостойкостью, засухоустойчивостью и солевыносливостью, легкостью семеноводства, несложностью агротехники, слабой подверженностью болезням и повреждению вредителями, выраженной санитарной способностью.

До настоящего времени донник не получил должного распространения в хозяйствах Саратовской области в результате недооценки производственниками и учеными, и по причине недостаточной изученности биологических особенностей и технологий возделывания. Это определило выбор темы, формулировку целей и задач данного исследования.

Цели и задачи исследований. Цель исследования - изучить условия возделывания и разработать эколого-агрохимические приемы повышения продуктивности донника желтого в зоне Окско-Донской низменности.

В задачи исследований входило:

- выявить влияние предпосевной обработки семян донника желтого микроэлементами на фоне органических и минеральных удобрений на состав и численность почвенной микрофлоры и динамику питательных веществ в почве;

- изучить развитие симбиотического аппарата и определить размеры биологической фиксации молекулярного азота донником желтым;

- установить действие предпосевной обработки семян микроэлементами на урожайности и количество сена донника желтого;

- установить действие запашки корневых и пожнивных остатков донника желтого на продуктивность яровой пшеницы;

- провести эколого-агрохимический мониторинг почв и посевов; - дать энергетическую и экономическую оценку изученных агроприемов.

Научная новизна. Впервые предметом исследования в условиях Окско-Донской низменности стало возделывание двулетнего донника желтого. Впервые изучено влияние запашки корневых и пожнивных остатков донника желтого на продуктивность яровой пшеницы, а также проведен эколого-агрохимический мониторинг почв и посевов, установлены размеры поглощения цезия-137 растениями и установлена возможность заблаговременного определения загрязненности им урожая донника желтого.

Практическая значимость. Установлена высокая хозяйственная и экономическая ценности возделывания донника желтого на черноземе обыкновенном Окско-Донской низменности. Экономически обосновано возделывание этой культуры на черноземе обыкновенном. Внедрение их в производство позволит успешно решать проблему белка в кормопроизводстве и биоло-гизации земледелия в условиях Правобережья Саратовской области.

Основные положения выносимые на защиту

1 Влияние донника желтого на плодородие чернозема обыкновенного.

2 Взаимосвязь развития симбиотического аппарата у донника желтого с размерами биологической фиксации молекулярного азота.

3 Влияние фона удобренности и предпосевной обработки семян на урожайность, качество, химический состав донника желтого.

4 Зависимость поглощения растениями 137Cs от плодородия почв, вида и возраста растений.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на научной конференции молодых ученых в 2005 году: «Актуальные проблемы науки и образования» (Балашов, 2005), на Международных научно-практических конференциях «Экологическая и экономическая безопасность: проблемы и пути решения» (Краснодар, 2007) и «Экология и жизнь» (Пенза, 2007), на Всероссийской научно-практической конференции «Приоритетные направления развития науки и технологий» (Тула, 2007). Публикации результатов исследований. Результаты исследований опубликованы в 11 статьях.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 151 странице машинописного текста и состоит из введения, 5 глав, выводов, предложений производству, списка литературы, включающего 208 наименований (из них 20 - иностранных), приложения. Работа содержит 33 таблицы, 10 приложений, 3 рисунка. 

Азотный баланс почв

Увеличение урожайности сельскохозяйственных культур во многом зависит от обеспеченности их элементами минерального питания. В большинстве почв в первом минимуме находятся минеральные азотные соединения, доступные растениям. Поэтому вопрос о поднятии плодородия почв, прежде всего, связывается с обеспечением их азотом. В практике земледелия источниками азота для почв являются: а) почвенные запасы азотфиксирующих соединений; б) минеральные азотные удобрения; в) органические удобрения; г) «биологический» азот, накапливаемый в почве симбиотически и сво бодноживущими микроорганизмами. До последнего времени не сложилось достаточно четкого представления о стратегии использования отмеченных источников. Как показали экспериментальные данные (Найдин, 1962; Мишустин, 1971) при благоприятных условиях естественное плодородие почв может обеспечить довольно высокие урожаи (на черноземах до 18-25 ц/га зерновых).

Азот, необходимый растениям, минерализуется из почвенного перегноя, причем до 20 % его теряется в результате денитрификации. Поэтому не удобряемые почвы постепенно снижают уровень плодородия, так как процесс азотфикации, вызываемый свободноживущими микроорганизмами, не компенсирует отмеченных потерь азота. Лучше дело обстоит при наличии в севообороте бобовых растений, являющийся мощными азотонакопителями (Мишустин, 1981).

Со времен В.В. Докучаева черноземы потеряли существенное количество гумуса, а ведь он не только резерв питательных веществ, но и регулятор водного режима и материал, из которого продуцируется СОг Улучшение азотного баланса почв весьма эффективно достигается внесением минеральных удобрений.

Обобщение большого количества опытов позволяет заключить, что растения редко используют больше 40 % внесенных удобрений. До 20 % внесенных удобрений восстанавливается денитрифицирующими бактериями до N2 и N2O, остальная часть закрепляется в почвах химически и биологически, а также подвергается вымыванию.

При высоких дозах азотных удобрений загрязняется питьевая вода, при потреблении которой нитраты трансформируются в желудочно - кишечном тракте в канцерогенные нитрозамины. Статистика США показала, что рак желудка наиболее широко распространен в районах, использующих высокие дозы минеральных азотных соединений (Мишустин, Лебедев, Черенков, 1981). Положительным свойством минеральных удобрений является их быстрое эффективное действие. Они существенно повышают урожай культуры, под которую вносятся. Уже давно основатель отечественной агрохимии Д.Н. Прянишников (1945) отметил, что по мере возрастания доз минеральных удобрений их относительная эффективность и экономическая рентабельность снижаются. Весьма существенен вопрос о влиянии азотных минеральных удобрений на запас гумуса. Так как минеральные удобрения активизируют деятельность почвенной микрофлоры и минерализацию гумуса, возникло опасение, что их использование приведет к обеднению почв гумусом. Исследованиями многих ученых установлено, что минеральные удобрения, в том числе и азотные, стабилизируют содержание гумуса в почве, иногда даже наблюдается повышение его содержания, за счет увеличения удобрениями количества корневых и пожнивных остатков.

Плодородный, высококультурный фон, богатый гумусом обусловливает хороший воздушно-водный режим почв. Это достигается применением органических удобрений и, прежде всего, навоза. До 15 % внесенной органической массы переходит в гумус, а остальная постепенно, в течении трех лет минерализуется (Мишустин, 1985). Для поддержания высокого плодородия почв в зависимости от их типа и используемого севооборота рекомендуется ежегодно вносить от 3 до 15 т/га навоза.

Внимание ученых многих стран в настоящее время привлечено к биологическому азоту. В значительной степени интерес к биологической фиксации связан с тем, что техническое получение азотных минеральных удобрений является энергоемким и дорогим процессом. Связывать азот могут микроорганизмы, симбиотически живущие с растениями и свободноживущие в почве. В сельском хозяйстве широко используются бобовые культуры, на корневой системе которых обитают бактерии рода Rizobium, образующие клубеньки. За год на 1 га многолетние бобовые фиксируют 150-300 кг (до 500-600) азота, из которых с корневыми и пожнивными остатками 75-100 кг (до 200) остаются в почве. Однолетние зернобобовые связывают на 1 га 50-100 кг азота, примерно половина которых остается в почве. Бобовые культуры не только обогащают почву азотом, но и дают корм, богатый белками. С корневыми и пожнивными остатками бобовых культур в почве остается около 1,5 млн т азота, и с урожаем выносится около 1,4 млн т азота в форме 8 млн т белка.

Растительные осадки бобовых культур постепенно разлагаются после их запашки в почву, и часть их (около 15%) подвергается гумификации. Многолетние бобовые, имеющие мощную корневую систему, существенно увеличивают содержание перегноя в почве.

В первый год после запашки остатков бобовых используется не более 30% заключенного в них азота, т.е. 0,5 - 0,6 млн т. В общем балансе азота почв эта величина не столь значительна, но она может быть существенно увеличена как отведением большей площади под бобовые культуры, так и повышением их урожайности. В принципе при доведении посевов бобовых до 25%) от площади пашни и увеличении их урожайности в 1,5 раза бобовые культуры могли бы вносить в почву до 4,0 - 4,5 млн т. азота. Для этого должны быть обеспечены семенные фонды бобовых, в том числе опыление их цветков пчелами и система машин для бобовых растений.

Методика проведения исследований

Опыты проводились в 2004-2007 гг. Схема опыта состояла из вариантов: 1 Контроль без удобрений 2 Навоз 40 т/га - фон 1 3 РюоКбо - фон 2 + предпосевная обработка семян по фону 1 4 Бор Молибден 6 Кобальт + предпосевная обработка семян по фону 2 7 Бор 8 Молибден 9 Кобальт Учетная площадь делянок - 200 м , повторность четырехкратная, расположение делянок систематическое. Формы вносимых удобрений: суперфосфат двойной гранулированный; хлористый калий; навоз - полуперепревший. Для предпосевной обработки семян использовались: - борная кислота из расчета 1 г на 1 л воды; - молибденовокислый аммоний — 50 г на 0,5 л воды; - сернокислый кобальт - 0,5 г на 1 л воды при смачивании 1 ц семян.

Агротехника в опыте была общепринятой и не являлась объектом исследований. Скарификация семян донника проводилась за 20 дней до посева на скарификаторе СКС - 30. Использовались семена I класса посевного стандарта районированного сорта - донник Калдыбанский. Семена донника подсевались под ячмень. Исследования проводились в звене севооборота ячмень + донник - донник - яровая пшеница. Сорт яровой пшеницы Саратовская 58. Основные удобрения вносились под зябь. Применялись двойной суперфосфат (48 % Р2О5), хлористый калий - (60 % К20), навоз (No,sPo,25Ko,6) Предпосевную обработку семян микроэлементами применяли накануне сева, проводилось смачивание, затем семена тщательно перелопачивались и просушивались.

Проводились следующие исследования и наблюдения: Фенологические наблюдения за ростом и развитием растений. У донника первого года жизни отмечались следующие фазы: всходы, первый настоящий лист, третий настоящий лист, ветвление (образование боковых побегов), бутонизация, цветение, прекращение вегетации. У донника второго года отмечались следующие фазы: начало весеннего отрастания (появление новых побегов и листьев), стеблевание, бутонизация, цветение.

У яровой пшеницы - всходы, кущение, колошение, полная спелость. Фотосинтетическая деятельность растений в посевах донника изучалась по методике лаборатории фотосинтеза Института физиологии растений (Ничипо-рович, Строганова, Власова, 1961): а) прирост сырой и сухой массы определялся по основным фазам (бутониза ция, цветение) путем отбора и взвешивания растительной массы с площади 0,25 м и разделением ее на листья и стебли; б) определение площади листьев проводили весовым методом, используя для этого образцы, отобранные для учета динамики нарастания надземной массы. в) процент сухого вещества в биомассе определяется путем высушивания растительных образцов в сушильном шкафу сначала при температуре 70 С, а затем при 100 С до постоянного веса; г) фотосинтетический потенциал определялся суммированием средней пло щади листьев за весь период и умножением на число дней; д) чистую продуктивность фотосинтеза определяли по уравнению, предло женному L. Briggs, F. Kidd, С. West: Фч.пр. = В2-В1/1/2х(81 + 82), где: Ф ч. „р. - чистая продуктивность, фотосинтеза, г/м в сутки. Si и S2 - фотосинтезирующая поверхность посева в начале и в конце учетного периода, тыс. м2/га.

Путем деления конечного урожая сухой биомассы на фотосинтетический потенциал посева находили показатель чистой продуктивности фотосинтеза за вегетационный период. Наблюдения за динамикой формирования симбиотического аппарата проводили по методике ВНИИ бакпрепаратов (Березова, Доросинского, 1961). Размеры потребления биологического азота донником, коэффициент азот-фиксации определяли методом сравнения: с не бобовой культурой - кострецом безостым. Вынос азота с урожаем надземной массы, корней и пожнивных остатков по методике Е.П. Трепачева (1979). Учет и наблюдения за развитием корневой системы по горизонтам почвог-рунта проводили методом дробного монолита по Н.В. Станкову (1964). Для оценки питательной характеристики зеленой массы и сена донника определяли выход кормовых единиц и перевариваемого протеина. Учет урожая зеленой массы донника проводили путем скашивания с учетной площади 50 м", зерна яровой пшеницы - методом прямого комбайнирования. Агрохимическая характеристика почвы проводилась отбором образцов по слоям: 0-20, 30—40, 60-70, 90-100, 125-135 см; определение гумуса проводили по методу Тюрина и модификации ЦИНАО. - рН (КС1) по методу ЦИНАО; - гидролитической кислотности по методу Каппена в модификации ЦИНАО; - подвижных форм фосфора и калия по методу Чирикова в модификации ЦИНАО; - легкогидролизуемого азота по Тюрину и Кононовой; - нитратного азота — дисульфофеноловым методом по Грандваль - Ляжу; -микробиологические исследования проводились по Звягинцеву Д.Г. (1991).

Особенности формирования симбиотического аппарата

Среди процессов, от которых зависит биологическая продуктивность, одним из важнейших является фиксация микроорганизмами азота атмосферы. Проблема биотической азотфиксации относится к числу основных проблем сельскохозяйственной и биологической науки. Биологический азот может служить существенным дополнением азотного фонда почвы, способствуя повышению её плодородия и обеспечивая тем самым более экономное расходование технического азота - азота удобрений. Содержание доступного азота в темно-каштановых почвах обычно невелико. Поэтому повышение урожайности сельскохозяйственных культур на почвах зоны, проведения исследований, связано в первую очередь с улучшением их азотного питания.

Проблема биологического азота возникла с развитием земледельческой культуры. Первое научное объяснение способности бобовых растений накапливать азот принадлежит французскому агрохимику Дж. Буссенго (1838). Он установил, что люцерна и клевер обогащают почву азотом, зерновые же и корнеплоды истощают. Эти факты он связал со способностью бобовых растений фиксировать азот из воздуха.

Огромный опыт, накопившийся в настоящее время, свидетельствует о большой роли бобовых растений в повышении плодородия почв. Анализ литературных данных показывает, что все виды бобовых растений не в равной степени обогащают почву. Так, по обобщенным данным (Красильников Н.А., 1958), общее увеличение количества азота в надземной массе и пожнивных остатках при культивировании люпина составляет 150-200 кг, клевере красного - 180 кг, люцерны 300 кг, донника 150 кг, зерновых бобовых 50-60 кг азота в год на 1 га почвы. При этом прибыль азота в почве для всех перечисленных видов, за исключением зерновых бобовых, составляет примерно SOTO кг на 1 га.

В настоящее время по данным многих исследований азотфиксирующая способность бобовых растений может значительно превышать указанные величины (Мишустин, 1972; Масалимов, 1974; Черенков, 1979). Эффективность симбиотической азотфиксации зависит от специфичности, вирулентности, конкурентной способности и активности клубеньковых бактерий.

Специфичность характеризует способность бактерий образовывать клубеньки у определенной группы бобовых растений, или только у отдельных видов бобовых. Специфичность клубеньковых бактерий возникла в результате их длительного приспособления к одному растению или к группе их, и генетической передачи этого свойства. В связи с этим различная приспособ ленность клубеньковых бактерий к растениям имеется и в пределах группы перекрестного заражения. Так, клубеньковые бактерии люцерны могут образовывать клубеньки у донника. Но тем не менее они более приспособлены к люцерне, а бактерии донника к доннику.

В процессе инфекции корневой системы бобовых клубеньковыми бактериями, большое значение имеет вирулентность, что характеризует способность клубеньковых бактерий проникать в ткань корня, размножаться, там и вызывать образование клубеньков. В почве, в присутствии других штаммов не всегда более вирулентный штамм будет инфицировать растение первым.

Важным свойством клубеньковых бактерий является их активность (эффективность), т.е. способность в симбиозе с бобовыми растениями ассимилировать молекулярный азот и удовлетворять потребность растения. Клубеньки, образованные культурами бактерий, к моменту проявления оптимальной активности становятся розовыми. Розовая окраска определяется наличием в клубеньках пигмента, по химическому составу близкому к гемоглобину крови, леггемоглобин. Клубеньки, возникшие при инфекции неактивными культурами бактерий, изменяют зеленоватую окраску.

Сроки появления первых видимых клубеньков на корнях большинства бобовых культур различны. Их образование у большинства культур может отмечаться во время появления первых настоящих листьев, а на 7-8 день этот процесс происходит у большинства культур (Федоров, 1952).

Для симбиоза, обеспечивающего хорошее развитие растений, необходим определенный комплекс условий среды. Если условия окружающей среды будут неблагоприятными, то даже, несмотря на высокую вирулентность, конкурентную способность и активность микросимбиоза, эффективность симбиоза будет низкой. Наблюдения за развитием клубеньков на корнях донника показали, что развитие клубеньков лучше происходит при влажности не менее 60 % НВ. При более низкой влажности образование клубеньков обычно сильно замедляется, недостаток влаги приводит и к отмиранию даже сформировавшихся клубеньков.

На образование клубеньков влияет и недостаточная аэрация, клубеньки лучше размножаются при доступе кислорода в зону корней. Важную роль во взаимоотношениях клубеньковых бактерий играет температурный фактор. По мнению Е.Н. Мишустина (1970), максимальная азот-фиксация у большинства бобовых растений наблюдается при 20-25 С. Температура выше 30 С отрицательно влияет на процесс азотонакопления. По данным В.Н. Чурзина (1990), экологическая адаптация к температурному фактору у клубеньковых бактерий рода Rhizobium meliloti довольно высокая. Так, инфицирование корневой системы отмечалось при температуре почвы на глубине 5-15 см от 25,1 до 27,8 С.

Большое влияние на жизнедеятельность клубеньковых бактерий и образование клубеньков оказывает реакция почвы, и, прежде всего на активность и вирулентность клубеньковых бактерий. Так, например, клубеньковые бактерии клевера более устойчивы к низким значениям рН, чем клубеньковые бактерии люцерны и донника (Красильников, Уранов, 1974).

Размеры симбиотической азотфиксации определяются в значительной степени условиями питания растения - хозяина, а не клубеньковыми бактериями. Так, степень обеспеченности бобовых растений доступными формами фосфора, калия и азота определяет эффективность симбиоза. При симбиоти-ческом способе существования потребность бобовых растений в фосфоре выше. При низком содержании фосфора в почве образование клубеньков замедляется. Положительное действие калия на образование клубеньков и интенсивность азотфиксации связано в значительной степени с физиологической ролью калия в углеводном обмене растения.

Продуктивность яровой пшеницы

На черноземе обыкновенном Правобережья Саратовской области исследований по изучению продуктивности яровой пшеницы, выращиваемой по пласту донника, не проводилось. В настоящее время преобладающим является мнение, что вся зеленая масса донника ценна как удобрение. Но, выращивая донник по типу занятого пара, мы получаем ценное сено и запахиваем корневые и пожнивные остатки, что является весомым вкладом в баланс гумуса и азота. Молодая надземная масса в почве быстро разлагается и ее целесообразно использовать в качестве корма.

Разлагаясь, корневые и пожнивные остатки вызывают бурное развитие и разложение микрофлоры, которая участвует в минерализации других органических остатков в почве. Последействие навоза и минеральных удобрений на фоне запашки донника по-разному влияло на прирост биомассы, содержание питательных веществ, урожайность яровой пшеницы. Далеко неодинаковой была и масса корневых и пожнивных остатков (таблица 21). Несмотря на это, накопление сухой массы и питательных веществ во всех вариантах имело общие черты, которые отражают биологию культуры.

Основной прирост сухого вещества наблюдается в период от кущения до фазы колошения. В среднем за три года, независимо от удобренности вариантов, формируется от 59 до 84% конечного урожая. Положительное влияние донника проявляется уже в фазу кущения, где на удобренных вариантах растения накапливали сухой массы на 17 - 42% больше контрольных, а урожай сухой биомассы колебался от 2,95 на контроле до 3,93 т/га на варианте с запашкой донника и последействия минеральных удобрений (таблица 21). Азот - один из важнейших факторов получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур в Поволжье. По выражению Д. Н. Прянишникова: «вся история земледелия свидетельствует о том, что главным условием, определяющим среднюю высоту урожая в разные эпохи, была степень обеспеченности сельскохозяйственных растений азотом». На современном этапе при снижении производства азотных удобрений большее внимание заслуживает улучшение азотного питания растений за счет применения органических удобрений - соломы, сидератов, навоза и т.д.

Наибольшее содержание питательных веществ в яровой пшенице отмечено в фазу кущения. К фазе колошения содержание азота, фосфора и калия уменьшалось на всех вариантах. Однако и здесь сохранилось преимущество удобренных вариантов. Так, по средним данным за три года, в растении в фазу кущения содержалось азота в 1,8-2,1 раза больше, чем в колошение и в 1,3 - 1,4 раза больше по сравнению с фазой полной спелости. Наибольшее влияние на содержание азота оказали варианты с запашкой донника по фону навоза и минеральных удобрений в последействии (таблица 22). Фосфор играет большую роль в питании растений, поэтому от его содержания в значительной мере зависит величина урожайности культуры и качества урожая. Наибольшее количество фосфора отмечалось на варианте с запашкой донника, выращенного по фону минеральных удобрений - 0,89 % против 0,81 на контроле. По фону навоза этот показатель составил 0,86 %. На варианте с запашкой корневых и пожнивных остатков донника, выращенного без удобрений, количество фосфора составило 0,85 %, т.е. близкое к предыдущему варианту.

Содержание калия в зерне в 2,2 раза ниже, чем в вегетативной массе яровой пшеницы, прослеживалось во все годы исследований. Причем, если в фазу кущения и колошение по вариантам опыта этот показатель варьировал от 1,25 до 1,47 и от 1,23 до 1,35 соответственно, то в фазу полной спелости по вариантам, он был практически одинаковым от 0,57 % на контроле до 0,64 % на варианте с минеральными удобрениями, внесенными под донник и запашкой корневых и пожнивных остатков.

Таким образом, содержание азота, фосфора и калия в биомассе яровой пшеницы по фазам развития снижается, что объясняется нарастанием биомассы, потреблением и оттоком питательных веществ в репродуктивные органы. Такая зависимость отмечена на всех вариантах.

Вынос питательных веществ яровой пшеницей Для экологически обоснованного применения того или иного агроприема необходимо знать, в каком количестве растения яровой пшеницы потребляют важнейшие элементы питания (азот, фосфор, калий). Наша работа ставит своей целью внести некоторое уточнение в этот вопрос, поскольку исследований с запашкой донника на черноземе обыкновенном Правобережья Саратовской области не проводилось. Наибольший вынос азота яровой пшеницей наблюдался на варианте с запашкой корневых и пожнивных остатков донника, выращенного на фоне минеральных удобрений (РюоКбо) — 118 кг/га. Аналогичную закономерность мы наблюдаем и с выносом фосфора и калия (таблица 23) - 37,6 и 49,8 кг/га соответственно против 28,4 и 41,1 кг/га на контроле.

Похожие диссертации на Эколого-агрохимические аспекты возделывания донника желтого в Прихоперье