Содержание к диссертации
Введение
Обзор специальной научной литературы по изучаемым вопросам агрономической химии
Направление и степень отзывчивости овса на одностороннее внесение макроудобрений 7-15
Эффективность комплексных макроудобрений при возделывании овса 16-21
Применение удобрений и качество зерна овса 22-27
Условия и методика проведения исследований
Гидротермические условия периодов вегетации и влагообеспеченность посевов овса 28-34
Методика и методы исследований 35-40
Результаты исследований
Агрохимические показатели пахотного слоя почвы, подстилающих ее горизонтов и активность в ней целлюлозоразрушающих бактерий 41 -45
Действие удобрений на рост, развитие и фотосинтетическую деятельность растений овса
1 Всхожесть семян, развитие проростков и корневой системы взрослых растений овса (лабораторный и вегетационный опыты) 46-49
2 Линейные размеры и скорости роста растений 50-52
3 Динамика накопления сухого вещества и изменения листовой поверхности растений овса 53-56
4 Фотосинтетический потенциал, чистая продуктивность фотосинтеза и выход хозяйственно-ценной части урожая. 57-60
5 Содержание хлорофилла, активность каталазы, интенсивность транспирации листьев и водоудерживающая способность растений овса 61 -67
Действие удобрений на урожайность основной продукции овса
1 Действие простых и комплексных удобрений на урожайность зерна овса в условиях вегетационного и полевого методов исследований 68-73
2 Эффект взаимодействия азота и фосфора удобрений 74-77
3 Изменчивость ведущих элементов структуры урожая овса под воздействием удобрений 78-79
Вынос макроэлементов из почвы и степень их усвоения из удобрений
3.4.1 Накопление, общий вынос макроэлементов биологической надземной массой овса и их рассредоточение по основной и побочной его продукции 80-84
3.4.2 Относительная и абсолютная степень усвоения азота и фосфора при одностороннем и совместном их допосевном внесении под овес 85-87
3.5. Химический состав и качество основной и побочной продукции овса при его возделывании на различных фонах минерального питания
3.5.1 Содержание макроэлементов в вегетирующих и зрелых растениях овса 88-92
3.5.2 Действие азота и фосфора удобрений на белковость зерна овса при одностороннем и совместном их внесении в различных дозах и соотношениях 93-94
3.5.3 Содержание экотоксикантов (нитраты, тяжелые металлы) в зерне и соломе овса 95-100
3.5.4 Вынос и общее биологическое поглощение тяжелых металлов, степень их рассредоточения по различным органам растений овса 101-103
4. Экономическая и энергетическая оценка степени эффективности простых и комплексных удобрений при возделывании овса 104-108
Выводыи предложения производству 109-111
Список изученной литературы 112-131
Приложения
- Эффективность комплексных макроудобрений при возделывании овса
- Методика и методы исследований
- Всхожесть семян, развитие проростков и корневой системы взрослых растений овса (лабораторный и вегетационный опыты)
- Действие простых и комплексных удобрений на урожайность зерна овса в условиях вегетационного и полевого методов исследований
Введение к работе
1. Актуальность выбранного направления исследований обусловлена следующими объективными обстоятельствами: необходимостью повышения продуктивности овса, культуры, занимающей небольшую, но стабильную площадь посевов в структуре пахотных угодий степных районов Южного Урала; первоочередностью внесения в почву азота и фосфора минеральных удобрений по причине дефицита соответственно их доступных и подвижных соединений в почве; - отсутствием достаточных сведений о направлении и степени отзывчивости овса на допосевное внесение азота и фосфора минеральных удобрений, в различных дозах и соотношениях между собой; - отсутствием достаточных сведений о влиянии азота и фосфора минеральных удобрений на урожайность и белковость зерна овса; - отсутствием информации по относительной и абсолютной степени усвоения овсом азота и фосфора удобрений, о направлении и величине их эффекта взаимодействия; - необходимостью оценки качества основной и побочной продукции овса с агроэкологической точки зрения. Определением размеров выноса и степени рассредоточения химических элементов по различным органам изучаемой культуры.
2. Цель исследований заключается в определении методом полевых изысканий наиболее оптимальных параметров допосевного внесения под овес азота и фосфора минеральных удобрений, при использовании полной факториальнои схемы опытов на южных черноземах степных районов Южного Урала.
3. Задачи исследований: изучить направление и степень воздействия азота карбамида, и фосфора двойного суперфосфата на всхожесть семян овса, развитие его молодых проростков и корневой системы взрослых растений; определить в динамике развития накопление растениями овса сухой массы, изменения площади их листовой поверхности, величины фотосинтетического потенциала и чистой продуктивности фотосинтеза, накопления химических элементов, как в абсолютном, так и относительном исчислении; определить вынос из почвы и степень рассредоточения по различным частям растений овса трех макроэлементов и восьми металлов из группы экотоксикантов на различных фонах минерального питания; установить степень полезного действия азота и фосфора минеральных удобрений, при их различных дозах и соотношениях между собой, на урожайность зерна и содержание в нем белковых веществ; разностным методом определить относительную и абсолютную степень усвоения азота и фосфора из состава вносимых удобрений, а также установить взаимосвязь полученных данных с уровнем урожайности зерна овса; осуществить оценку степени эффективности наиболее оптимальных фонов дополнительного минерального питания овса с экономической точки зрения для условий изучаемой почвенно-климатической зоны.
4. Научная новизна проведенных агрохимических изысканий заключается в следующем: впервые, для условий степных районов Оренбургской области, в зоне расположения черноземов южных, установлена необходимость первоочередного допосевного внесения под овес азота и неэффективность фосфора простых минеральных удобрений; определена наиболее благоприятная общая доза макроэлементов в составе смешанных удобрений на уровне 90 кг/га, при соотношении N^Os = 1:0,5; выявлена положительная взаимосвязь между продуктивностью овса и степенью усвоения им азота и фосфора из состава минеральных удобрений; определено направление и степень воздействия изучаемых макроэлементов, при одностороннем и совместном их использовании, на белковость зерна овса; рассчитаны величины общего и относительного накопления, а также общего выноса макроэлементов и степени их сосредоточения в зерне, соломе и корневой системе овса.
Практическая ценность исследований: Одностороннее допосевное внесение азота в дозе 30 кг/га обеспечивает увеличение урожайности зерна овса на 10-15 % по сравнению с естественным (неудобренным) фоном минерального питания, а его смеси с фосфором, при общей дозе 90 кг/га и соотношении N:P205 = 1:0,5 - на 13 - 22 %.
Основные положения, выносимые на защиту; действие азота карбамида и фосфора двойного суперфосфата на всхожесть семян овса, массу его проростков и корневой системы; урожайность зерна овса в зависимости от доз и соотношения азота и фосфора в составе допосевного удобрения; относительная и абсолютная степень усвоения овсом азота и фосфора из состава удобрений; динамика накопления и степень сосредоточения химических элементов в различных частях растений овса; экономическая и биоэнергетическая оценка степени эффективности допосевного внесения под овес азота и фосфора минеральных удобрений.
7. Апробация работы и публикации в печати: Основные результаты по изучаемым вопросам агрохимии докладывались и обсуждались на заседаниях кафедры агрохимии, почвоведения и экологии ОГАУ, агрохимцентра «Оренбургский» (2001-2002), опубликованы в пяти научных статьях.
8. Объем и структура работы: Диссертационная работа включает в себя 184 страницы текста в компьютерном исполнении, состоит из 4 глав, выводов и предложений производству, списка специальной научной с.-х. литературы из 223 источников, в числе которых 34 - иностранные. Работа содержит 38 таблиц и 35 приложений.
Диссертационная работа выполнена в соответствии с тематикой научных исследований Оренбургского ГАУ и является частью темы: «Разработка биологических и агрофизических методов восстановления плодородия почв и управление продуктивностью агроэкосистем в условиях Южного Уральского региона» (номер государственной регистрации 01960006778).
Эффективность комплексных макроудобрений при возделывании овса
При внесении удобрений важно установить не только их оптимальные дозы, но и их соотношения, обеспечивающие получение наиболее высокой урожайности зерна и высокую окупаемость искусственных туков.
Во Владимирской области внесение полного минерального удобрения: (суперфосфат 2,0 - 3,0, калийная соль - 1,0 - 1,5, аммиачная селитра - 0,5 - 1,0 ц/га) повышало урожайность зерна овса на 70% по сравнению с контролем (Чухрай, 1951).
Н.П.Ярош, А.Е.Артемьева, А.Б.Ясинский (1979) указывают, что на дерново-подзолистых супесчаных почвах наилучший урожай зерна овса получен при внесении удобрений в дозах Ы60РбоКбо- На дерново-подзолистой супесчаной почве европейской территории внесение полного минерального удобрения в дозе по 40 - 70 кг д.в. на 1 га увеличивает урожай овса на 5,1 - 9,3 у/га, а на дерново-подзолистой суглинистой почве - 6,6 - 7,6 ц/га.
В Горьковской области на дерново-подзолистых почвах наибольшая прибавка урожая зерна овса в размере 7,8 ц/га получена от NgoPsoKso (Трусов, 1978).
Доза N 90- 120 на фоне РбоКбо оказалась оптимальной в условиях Пермской области (Пегущин, 1978). В условиях Эстонской с.-х. академии оптимальной дозой азота для овса оказалась N40 на фоне РбоКод. Прибавка урожая зерна овса по отношению к неудобренному варианту составила 5,3 ц/га.
Оптимальная доза удобрений под овес на высокоокультуренных дерново-подзолистых легкосуглинистых почвах установлена В.В.Лапа, В.Н.Босак (2001). По мнению авторов, это доза N60P50K90 и она обеспечивает урожайность зерна на уровне 40,2 ц/га. На Долгопрудной опытной агрохимической станции применение полного минерального удобрения под овес повысило его урожайность на 80% (Карцева, 1965).
Как отмечает А.Е.Осин (1978), при размещении в севообороте овса после озимой ржи на песчаной почве наибольший урожай овса "Надежный" получен на фоне N60P6oK7o, увеличение дозы удобрений до N30P70K140 не приводило к повышению продуктивности этого сорта, тогда как урожайность сорта "Кондор" повышалась на 2 ц/га. В опытах кафедры растениеводства Ленинградского СХИ на дерново-подзолистой суглинистой почве, при внесении полного удобрения в дозе N90P50K140, на планируемый урожай в 40 ц/га прибавка урожая сортов овса "Пшебуй И" и "Хадмерсленбенер АГ" составила 14,0 и 12,4 ц/га. При урожае на контроле 34,8 и 36,5 ц/га, сорт овса «Золотой дождь» слабо реагировал на удобрение, повысив урожайность только на 2,8 ц/га (Цупак и др., 1980).
На Дмитровском сортоучастке Московской области (Крутиховский,1953; Митрофанов, Митрофанова, 1972) использование полного удобрения (NPK) обеспечило увеличение урожая на 76% по сравнению с контролем. На этом же сортоучастке в 1971 году овес сорта "Орел" при внесении удобрений в дозе N6oP4oK-6o дал урожай 34,2 ц/га, а сорт "Геркулес" - 48,4 ц/га, при урожае без удобрений соответственно 24,4 и 36,4 ц/га (Кореньков, 1975). На дерново-подзолистых слабоокультуренных почвах внесение азота обеспечило прибавку зерна овса 8,1 ц/га, а полное удобрение - 13,1 ц/га в сравнении с урожаем на контроле без удобрений (Цанава, 1965).
На дерново-подзолистых легко - суглинистых почвах Брянской области при комплексном применении удобрений наиболее высокая урожайность зерна овса, в зависимости от погодных условий, колебалась от 21,3 до 47,8 ц. Общая прибавка ее в среднем составляла 18,6 ц/га, и получена при внесении N40P180K.80 (Андрианов, 2000). Е.М.Краснова и др. (1969) отмечают, что на дерново-среднеоподзоленных почвах фосфорно-калийные удобрения не повышают урожай зерна овса, а в некоторых случаях даже снижают его, в то время как азотные увеличивают урожайность почти вдвое, а полное (NPK) - в 2,3 раза.
В условиях Кировской области (дерново-подзолистые почвы) самая высокая прибавка урожая овса (10,5 ц/га) получена от N60P40K40 (Пономарева, 1973). На дерново-подзолистых почвах Могилевской области внесение N45P45 обеспечило дополнительный сбор урожая зерна овса сорта "Надежный", "Льговский" и "Советский" в размерах 0,26, 0,44 и 0,13 т/га (Слепенкова, 1971). На таких же почвах в условиях Пермской области В.А.Бугреев (1974) наблюдал повышение урожайности зерна овса от внесения РбоКбо на 0,03, а при внесении ЫбоРбоКбо- 0,7 т/га.
На дерново-слабоподзолистой рыхлопесчаной почве при внесении под овес комплексных удобрений наибольший сбор зерна обеспечивало применение калия, действие же азота и фосфора было не столь существенным. Максимальное увеличение урожайности дало применение NK и NPK - 26,2 ц/га (Тулина, Ставрова, 1999).
В длительных опытах на Долгопрудной агрохимической опытной станции НИУИФ на дерново-подзолистой почве прибавка урожая зерна овса от внесения N45P60K60 в среднем за 16 лет по сравнению с контрольным фоном составляла 0,49 т/га, в условиях Люберецкого опытного поля, на подзолистой почве, в среднем за 15 лет - 0,56 т/га (Кореньков,1975).
По данным Долгопрудной агрохимической опытной станции, урожайность зерна овса в среднем за 19 лет возросла от внесения N30P38K45 на 0,85, N60P75K90 - на 1,36, N90P112K-135 на 1,38 т/га.
В условиях НИИ сельского хозяйства Северного Зауралья на темно- серой лесной почве внесение N30P45K30 и N6oP9oK6o сопровождалось увеличением урожайности овса "Астор" на 0,8 и 1,67 т/га по сравнению с неудобренным фоном (Тропина, 1983).
На серых почвах применение минеральных удобрений также ведет к достоверному увеличению урожая. На этом типе почв наиболее эффективно внесение азотного и полного минерального удобрения. Так, по данным А. И. Крыловой (1980) фон ]ЧЇ6оРбоКбо обеспечивает прибавку урожая овса до 11,6 ц/га.
Методика и методы исследований
Исследования по выбранной теме осуществлялись в полевых, вегетационных и лабораторных опытах. Основой для закладки полевых опытов послужили рекомендации П.Г.Найдина (1965), Б.А.Доспехова (1968), Т.И.Ивановой (1975), В.Н.Перегудова (1978), Б.А.Ягодина (1982), а для лабораторного и вегетационного - А.И.Ахромейко, А.В.Соколова и В.Н.Панфилова (1938), Н.А. Майсуряна (1970), А.В.Ряховского и др. (2002). Для того, чтобы выявить действие как отдельных видов удобрений так и их сочетаний друг с другом в различных соотношениях, в полевых опытах применялась полная факториальная схема при четырех градациях азота и фосфора (0,1,2,3), которая позволяет определить не только действие, но и эффект взаимодействия между изучаемыми элементами питания.
Каждая единица градации в допосевном удобрении соответствовала 30 кг/га д.в. В лабораторном опыте дозы азота и фосфора составляли 0,15; 0,30 и 0,45г на 1кг песка, количество повторений - 4.
С целью более полного охвата пестроты плодородия почвы опытного участка при закладке полевых опытов использовался метод рендомизированных блоков (повторений), а для доз удобрений в факториальной схеме были выбраны определенные "шаги". Наличие в полевом опыте 3-4 доз макроэлементов вполне достаточно, однако интервалы между ними должны быть достаточно велики, с тем, чтобы прибавки от соседних доз отличались на величину большую, чем ошибка опыта (Методика полевых и вегетационных опытов с удобрениями и гербицидами, 1967). В вегетационном опыте доза азота и фосфора была равновеликой и составляла 0,2г на 1 кг почвы, количество повторений - 3. Повторность в полевых опытах была трехкратной, их размещение осуществлялось в три яруса (блока), размещение вариантов -рендомизированное. В каждом повторении полевого опыта контрольный вариант (без удобрений) размещался через 7-8 испытуемых фонов питания, с целью снижения ошибки варьирования, обусловленного пестротой плодородия почв.
Учетная площадь делянок в микрополевом опыте составляла 3,24м2 (1,8x1,8). Выбор такой площади делянок обусловлен объективной причиной-сокращением поставок минеральных удобрений в Оренбургскую область. Схема опытов и дозы удобрений представлены в таблице 2.2.1.
Методическое обоснование правильности выбора небольшой площади делянок базируется на рекомендациях Б.А. Доспехова (1968), Б.А. Ягодина (1982), из которых ясно, что строгих нормативов относительно размера делянок для полевого опыта нет, а потому следует рационально использовать минимальные площади, которые в конкретных условиях обеспечивают получение достоверных данных, а также высокую точность опытов. Б.А. Доспехов указывает, что размер делянок - вопрос непринципиальный и ему уделяют слишком большое внимание. На пестрых по плодородию почвах и участках целесообразно применять более мелкие делянки.
Для снижения влияния "краевого эффекта" смежных вариантов использовалась квадратная форма делянок, посевная площадь которых равна 4 м2 (2x2) на основе рекомендаций Б.А.Ягодина (1982). Внесение карбамида (N=46%) и двойного суперфосфата (Р205=47%) осуществлялось вразброс, под отвальную обработку почвы. Фактическая норма всхожих зерен в среднем за четыре года исследований составляла 3,5 млн. шт. на 1 га. Объект исследований: овес сорт «Астор». Исследования в полевых опытах с овсом были приурочены к наступлению следующих основных фаз: кущение, трубкование, выметывание, молочная и полная спелость. В вегетационных опытах действие изучаемых видов удобрений на урожайность, качество зерна овса и развитие корневой системы проводились при влажности почвы на уровне 70% от полной ее влагоемкости. При этом использовались сосуды на 10 кг почвы, в которых выращивалось по 25 растений. Методика исследований: Влажность почвы определялась весовым методом (высушивание при температуре 100 - 105 С) в метровом ее слое, в образцах взятых через каждые 10 см. (С.А.Воробьев и др., 1967). Содержание доступных элементов питания изучалось в слое 0 - 30 см, другие показатели - до глубины 100 см. Агрохимические анализы почвы проводились следующими методами: гидролитическая кислотность - по ГОСТ 26212 - 91, сумма поглощенных оснований - по ГОСТ 27821 - 88, емкость поглощения по методу Пфеффера в модификации Беляева, гумус - по Тюрину с колориметрическим окончанием (ГОСТ 26213 - 91), щелочногидролизуемый азот - по Корнфильду, азот нитратов - потенциометрическим методом, подвижный фосфор и обменный калий - по Мачигину (ГОСТ 26205 - 91), рН водной вытяжки - по ГОСТ 26483 - 85, тяжелые металлы (Си, Со - по ГОСТ 50683-94, Мп - по ГОСТ 50685 - 94, Zn - по ГОСТ 50686 - 94, Pb, Ni, Сг - по РД 52.18.289-90. Пробы почвы отбирались на двух несмежных повторениях, в трех точках.
Для определения содержания химических элементов в растениях овса их образцы подвергались рекомендуемым методам анализа, а именно: - общий азот - по Къельдалю (ГОСТ Р 51417 - 99), калий - пламенно - фотометрическим методом (ГОСТ 30504 - 97), фосфор - после сухого озоления навески фотоколориметрическим методом (ГОСТ 26657 - 97), содержание нитратов -потенциометрическим методом на иономере ЭВ - 74. Определение тяжелых металлов в кормах, растениях и их подвижных соединений в почвах по ГОСТ 26929-94.
Определение линейного роста растений овса проводилось промером 25 «меченных» растений избранных вариантов полевого опыта. Учет густоты стояния растений овса проводился на четырех пробных площадках по 0,25 м2, в которые входили два смежных рядка длиной 83,3 см. Подсчет осуществлялся по основным вариантам опыта в два срока: - полные всходы и полная спелость растений.
Всхожесть семян, развитие проростков и корневой системы взрослых растений овса (лабораторный и вегетационный опыты)
Действие азота и фосфора удобрений на первоначальное развитие растений изучалось не только в полевых условиях, но и в песчаном субстрате, в условиях лабораторного, а также в вегетационном опытах. Действие удобрений на всхожесть семян овса и развитие его проростков показано в таблице 3.2.1.1.
В лабораторных условиях установлено, что одностороннее внесение азота снижает всхожесть семян овса на 3 - 6 %, фосфора - на 2 - 3 %. Необходимо отметить, что эти данные относятся к вариантам со средним и высоким количеством азота и фосфора. Всхожесть на фоне Ni и Р] практически оставалась на уровне контрольного варианта. В парных вариантах также отмечено снижение всхожести семян, причем даже более сильным, чем при одностороннем применении удобрений. Наиболее значительным оно было на варианте N3P3 и составило 8%. В зависимости от доз и сочетаний удобрений снижение всхожести семян происходило на 3 - 8% и только на варианте NiPt оно было на уровне контроля. Тенденция к снижению всхожести семян сельскохозяйственных культур при внесении минеральных удобрений уже не один раз отмечалась в специальной литературе. Негативное влияние удобрений на всхожесть - это результат травмированности семян, вследствии этого ионы химических соединений легко могут проникать внутрь зародыша, а особенно опасными при этом являются одновалентные ионы азота (Ижик, 1976).
Наряду с этим негативным явлением следует отметить и положительные факты: масса ростков в десяти случаях повышается на 8 - 17 %. Особенно заметным это положительное влияние отмечено на вариантах со смешанными удобрениями. Масса же корешков в относительном исчислении изменялась по разному: в зависимости от вида и доз вносимых удобрений, в десяти случаях, она снижалась по сравнению с неудобренным вариантом на 2- 78 %. Повышение отмечено только на вариантах Pi и Р2 . Относительная масса корешков на удобренных вариантах была в основном ниже контрольного варианта (лабораторный опыт).
Итак, воздействие минеральных удобрений на массу ростков было в основном положительным, за исключением повышенных доз азота (N2,N3) и его сочетаний с фосфором (блок N3Pj - N3P3). Вполне понятно, что это приводило к более быстрому появлению на поверхности почвы сильных и здоровых всходов. Этот факт убедительно свидетельствует об определенной компенсации потерь от удобрений, связанных со снижением всхожести семян овса. Масса же зародышевых корешков на удобренных фонах в основном снижалась, но это негативное воздействие, отмеченное на начальном этапе развития растений овса, устранялась по мере их развития и при полной спелости отмечен существенный положительный эффект, в особенности при использовании фосфора и его сочетаний с азотом.
Необходимо отметить и то обстоятельство, что положительное действие смесей удобрений было наиболее высоким на развитие надземных органов овса, увеличение их массы в вегетационном опыте произошло в 4 раза, увеличение же массы корневой системы - в 2 раза (табл. 3.2.1.2). Впервые определена массовая доля корней овса при полной его спелости, которая в относительном исчислении составляла, в зависимости от условий, 7,2 - 22,2 % от массы надземной части растений. Определение линейных размеров главных побегов овса в динамике их развития осуществлялось в группе неизменных в течение всего периода вегетации, так называемых "меченных" растений. Результаты исследований по данному показателю приведены в таблицах 3.2.2.1-3.2.2.2 и приложениях 3 и 4. Независимо от вариантов опыта высота растений овса, в среднем, происходила только в нарастающем направлении от фазы кущения до молочной спелости зерна, соответственно с 19 - 24,9 до 80,5 - 95,9 см. Максимальные значения по этому показателю отмечены в 2000 г.: 93 - 122,1 см. Твердо установлен факт, что в наиболее благоприятный период вегетации 1999 г. высота растений была наименьшей (63,5 - 64,9 см), тогда как при худших условиях влагообеспеченности она достигала значений 93 - 122,1 см в 2000 г., и 66,6 -74,5 см в 2001 г. Лучшие показатели отмечены на варианте ИбоРзо Из числа удобренных вариантов наименьшие размеры растений овса отмечены на фоне Рзо- На основе данных линейного размера расчетным методом были определены и скорости роста растений овса - абсолютная и относительная, соответственно в см сутки и в % к предварительным показателям. Установлено, что значения абсолютной скорости максимальных своих значений достигали в среднем в межфазный период выход в трубку - налив зерна (2,04 - 2,57 см сутки), причем лучшие показатели отмечены на фоне N3o и ЫэдРзо- Эти расчетные показатели являются практически однозначными: пик значений приходится на период трубкование - выметывание.
Действие простых и комплексных удобрений на урожайность зерна овса в условиях вегетационного и полевого методов исследований
Урожайность зерна овса представлена в биологическом исчислении, что необходимо для проведения особо точных расчетов степени выноса из почвы и усвоения макроэлементов из состава вносимых удобрений. Биологическая урожайность обеспечивает также наиболее полное представление о размерах абсолютного и относительного отклонения продуктивности овса от контроля под воздействием удобрений.
Из этих данных видно, что неблагоприятные гидротермические условия значительно снижают продуктивность изучаемой культуры, существенно ограничивают полезное действие удобрений, а в ряде случаев оказывают даже негативное влияние на урожайность зерна овса, снижая этот показатель в относительном исчислении на 3-5 % (табл. 3.3.1.2) Повышающее же действие удобрений в благоприятные годы находилось в пределах 11-24 %.
Так, в 1999г. одностороннее внесение фосфора в дозе 60 кг/га не изменяет, а при дозах 30 и 90 кг/га даже снижает урожайность зерна овса по сравнению с контрольным вариантом на 0,3 - 1,8 %. В парных вариантах отрицательный результат показали фоны N3oP3(b N3oP60 N3oP9Cb относительное снижение урожайности зерна на них произошло на 0,3 - 3,7 %. В благоприятном 2000 г. отрицательное воздействие макроудобрений на урожайность зерна овса было отмечено лишь на варианте N30P30 и составляло 0,2 ц/га.
В засушливом 2001г., при использовании повышенных общих норм азота и фосфора (N6oP9o, N9oP9o) снижение урожайности находилось в пределах от 1 до 2 %. Подобные негативные факты могли произойти лишь по причине превышения фактической концентрации почвенного раствора над величиной предельно допустимых значений этого показателя в условиях дефицита влагообеспеченности посевов овса.
Одностороннее внесение азота, при всех его дозировках, в среднем за все периоды вегетации дает только положительный эффект и прибавку урожая зерна в размере от 10 до 15 %. Наибольшие прибавки урожая зерна обеспечивает парные варианты. В среднем за четыре года исследований урожай на них был выше по сравнению с контролем на 0,3 - 6,8 ц/га (3 - 24 %). Размеры прибавок существенные, о чем свидетельствуют данные таблицы 3.3.1.2.
Большинство отклонений урожайности зерна овса оказались существенными. Вариация продуктивности на 46 - 94 % обусловлена изменением условий минерального питания, в том числе на 59 - 68 % - за счет азота, на 2,5 - 1,3 % - фосфора и за счет взаимодействия этих макроэлементов -на 12-23 %. Другие же вариации результативного признака относятся к неоднородности условий полевого опыта 0,2 - 0,6 % и ошибкам измерений 5 - 16 % (приложение 30-35).
Фосфор же двойного суперфосфата был неэффективен, независимо от гидротермических условий периодов вегетации, что подтверждает его «беспомощность» при дефиците азота нитратов в слое почвы 0-40 см (менее 10 мг/кг), обусловленного значительным удалением большинства зерновых культур от парового поля. Косвенное положительное действие фосфора возможно только в силу эффекта его синергизма, либо антагонизма с ионами азота (NH/, NO3" ), а последнее происходит при высокой степени насыщенности почвы этими формами доступного азота (после ее парования, либо при дополнительном внесении азотных удобрений).
В годы исследований наиболее эффективными были варианты с парными сочетаниями азота и фосфора (их смеси) в следующих дозах и соотношениях: 1999-2001 г. - N60P3o (1:0,5), 2002 г. - N30P3o (1:1) и общих их нормах соответственно 90 и 60 кг/га. Обеспечение наибольшего эффекта на фоне N30P30 то есть при минимальной общей норме азота и фосфора, в 2002 г. обусловлено практически полным отсутствием осадков в июле и августе.
Размеры повышающего действия фона ИбоРзо за первые три года исследований находились в пределах 21-25 %, а фона N30P30 в 2002 г. - 7,5 %. Необходимо отметить, что в 1999-2001 г. эффективность фона N30P30 была невысокой - 3,4 - 8 % по сравнению с контролем. Учитывая это обстоятельство, наиболее благоприятным в среднем за четыре года исследований следует признать вариант N60P3o , который обеспечивает повышение урожайности зерна в абсолютном исчислении на 5,3 ц/га, в относительном - на 18 %.
Повышенные общие нормы азота и фосфора (120 - 180 кг/га) в блоке трех вариантов (N90P30, N9oP6(b N90P90) при засухе (2001-2002 г.) снижали продуктивность овса на 1 - 4,2 %, что несомненно является следствием чрезмерно высокой концентрации почвенного раствора (более 0,2 %) при дефиците общей влагообеспеченности посевов изучаемой культуры.
Результаты вегетационного опыта представлены в таблице 3.3.1.3. Как и в полевом опыте, по положительному действию на продуктивность овса наиболее высокоэффективным был фон с совместным внесением азота и фосфора, обеспечившим увеличение урожайности зерна в 3,6 раза по сравнению с контролем. При одностороннем внесении, явное преимущество имел азот карбамида, эффективность которого была почти в два раза выше фосфора двойного суперфосфата. Это стало возможным благодаря существенному увеличению озерненности метелки в 2,62 раза и массы зерна в 2,70 раза. При сочетании этих двух макроэлементов, наивысшая урожайность обеспечена благоприятным сочетанием трех показателей структуры - энергии продуктивного кущения, озерненности метелки и массы зерна в ней.
Сходимость направления воздействия удобрений на продуктивность овса в полевом и вегетационном опытах, дает основание для твердой убежденности выявленных закономерностей о неэффективности использования суперфосфата под овес, сравнительно высокой его отзывчивости его на азот карбамида и формирования наивысшей урожайности зерна при сочетаниях двух ведущих макроэлементов.
