Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 11
1.1 Значение макро и микроэлементов для озимой пшеницы 11
1.2 Природа происхождения биологических и синтетических активаторов роста 20
1.3 Роль регуляторов роста и микробиоудобрений при возделывании озимой пшеницы 21
2 Условия и методика проведения исследований 33
2.1 Почвенно-климатические условия 33
2.2 Метеорологические условия в годы проведения исследований 36
2.3 Методика, схема и агротехника проведения опыта 39
2.3.1 Методика и схема исследований 39
2.3.2 Агротехника проведения опыта 43
2.4 Характеристика объекта исследований 44
2.5 Характеристика применяемых препаратов 45
3 Посевные качества семян, рост и развитие озимой пшеницы в зависимости от применения регуляторов роста Вигор Форте, Эдагум СМ и микробиоудобрения МЭРС марки Б 48
3.1 Энергия прорастания и всхожесть семян озимой пшеницы 48
3.2 Корневая система озимой пшеницы при обработке их исследуемыми препаратами 55
3.3 Изменение количества побегов озимой пшеницы 57
3.4 Влияние исследуемых препаратов на высоту озимой пшеницы 60
3.5 Формирование листового аппарата в ценозе озимой пшеницы 62
4 Содержание питательных веществ в почве в зависимости от дозы азотной подкормки и применения препаратов Вигор Форте, Эдагум СМ и МЭРС марки Б 70
5 Влияние микробиоудобрения МЭРС марки Б и регуляторов роста Вигор Форте, Эдагум СМ на общую биологическую активность почвы 74
6 Влияние изучаемых регуляторов роста растений и водорастворимого микробиоудобрения на структуру урожая и урожайность озимой пшеницы 82
6.1 Действие регуляторов роста Вигор Форте, Эдагум СМ и микробиоудобрения МЭРС марки Б на формирование элементов структуры урожая 82
6.2 Урожайность озимой пшеницы в зависимости от применения регуляторов роста и водорастворимого микробиоудобрения 87
7 Экономическая эффективность применения микробиоудобрения МЭРС марки Б и регуляторов роста Вигор Форте, Эдагум СМ при возделывании озимой пшеницы 100
8 Результаты внедрений в производство 105
Заключение 112
Предложение производству 115
Список литературы 116
Приложения 135
- Роль регуляторов роста и микробиоудобрений при возделывании озимой пшеницы
- Формирование листового аппарата в ценозе озимой пшеницы
- Влияние микробиоудобрения МЭРС марки Б и регуляторов роста Вигор Форте, Эдагум СМ на общую биологическую активность почвы
- Экономическая эффективность применения микробиоудобрения МЭРС марки Б и регуляторов роста Вигор Форте, Эдагум СМ при возделывании озимой пшеницы
Введение к работе
Актуальность исследований. Озимая пшеница – одна из наиболее ценных и важных продовольственных культур. В Краснодарском крае ее доля в структуре посевных площадей составляет 35%, валовой сбор зерна – 8,1 млн./т при средней урожайности по краю 6,0 т/га. Приоритетным направлением считается получение высокой урожайности и качества при условии сохранения и улучшения почвенного плодородия и общей экологической ситуации.
В последние годы сельскохозяйственное производство принимает все более специализированный характер. Условия внутреннего и внешнего рынка сельскохозяйственной продукции способствуют углублению этого процесса, не требующего возделывания широкого набора сельскохозяйственных культур. Внимание сельхозпроизводителей сконцентрировано в основном на выращивании озимой пшеницы, кукурузы на зерно, подсолнечника, сахарной свеклы, сои.
Оценивая предшественники озимой пшеницы и их роль в формировании урожая, академик П.П. Лукьяненко особо отмечал подсолнечник, который «…. сильно иссушает почву, вследствие чего по этому предшественнику влаги и усвояемых форм пищи, главным образом азота, в осенний и ранневесенний периоды для озимой пшеницы бывает недостаточным. Особенно резко это проявляется в годы с засушливой осенью и холодной зимой».
Исходя из этого актуальным становится вопрос: возможно ли за счет агротехнологических приемов, а именно регуляторов роста различной природы происхождения и ранневесенних азотных подкормок сгладить негативный эффект предшественника – подсолнечник?
Применение ростостимулирующих препаратов оказывает направленное действие на растительный организм, мобилизуя его генетические возможности. Использование регуляторов роста и микробиоудобрений способствует активации жизнедеятельности почвенной микрофлоры и не создает угрозы нарушения экологического равновесия в биосфере, играет существенную роль в антикризисной стратегии, повышая эффективность производства зерна озимой пшеницы.
В настоящее время ассортимент ростостимулирующих препаратов возрос. Синтезированы сотни агрохимикатов различной природы происхождения, обладающие широким спектром действия. Исследования по изысканию их рационального использования в различных почвенно-климатических условиях, направленные на повышение эффективности производства озимой пшеницы по предшественнику подсолнечник и сохранению плодородия почвы легли в основу
данной работы, что являются весьма актуальными.
Цель исследований - совершенствование технологии возделывания озимой пшеницы за счет применения микробиоудобрения МЭРС марки Б и регуляторов роста Вигор Форте, Эдагум СМ по предшественнику подсолнечник, обеспечивающее максимальную реализацию потенциальной урожайности данной культуры, при различном уровне содержания азота в почве в начале возобновления весенней вегетации.
Задачи исследований
изучить влияние микробиоудобрения МЭРС марки Б и регуляторов роста Вигор Форте, Эдагум СМ на посевные качества семян озимой пшеницы;
определить особенности роста и развития озимой пшеницы в зависимости от применения испытуемых препаратов;
выявить зависимость содержания питательных веществ в почве от дозы азотной подкормки и применения изучаемых препаратов;
определить влияние микробиоудобрения и регуляторов роста растений на общую биологическую активность почвы;
- установить влияние изучаемых регуляторов роста растений и
микробиоудобрения на урожай и урожайность озимой пшеницы;
- дать экономическую оценку применения микробиоудобрения МЭРС
марки Б и регуляторов роста Вигор Форте, Эдагум СМ при возделывании озимой
пшеницы.
Научная новизна. В условиях Краснодарского края получены и обоснованы
новые данные, по влиянию микробиоудобрения МЭРС марки Б и регуляторов
роста Вигор Форте, Эдагум СМ на агрохимические и биологические свойства
почв, рост и развитие озимой пшеницы, доказана высокая экономическая
эффективность исследуемых препаратов при применении их в технологии
возделывания этой культуры, по предшественнику подсолнечник. Получены
новые данные, свидетельствующие о положительном влиянии изучаемых
препаратов на активность целлюлозоразлагающих микроорганизмов,
способствующие сохранению почвенного плодородия.
Практическая значимость работы. На основе результатов лабораторных, полевых исследований и экономических расчетов производству рекомендованы способы применения микробиоудобрения МЭРС марки Б и регуляторов роста Вигор Форте, Эдагум СМ в технологии возделывания озимой пшеницы.
Методология и методы диссертационных исследований. Исследования проводились лабораторным и полевым методами. Наблюдения и измерения осуществлялись по общепринятым для озимой пшеницы методикам. Экономическую эффективность изучаемых факторов рассчитывали в соответствии с рекомендациями по определению экономической эффективности использования научных разработок в земледелии. Деятельность целлюлозоразрушающих микроорганизмов определяли согласно методике Е. Н. Мишустина.
Статистическую обработку урожайных данных проводили в программе STATISTIC, дисперсионный анализ - по методике, изложенной Б. А. Доспеховым.
Основные положения, выносимые на защиту:
влияние микробиоудобрения МЭРС марки Б и регуляторов роста Вигор Форте, Эдагум СМ на посевные качества семян озимой пшеницы;
особенности роста и развития озимой пшеницы в зависимости от применения исследуемых препаратов;
изменение содержания питательных веществ в почве при внесении азотных подкормок и изучаемых препаратов;
влияние микробиоудобрения и регуляторов роста растений на общую биологическую активность почвы;
урожайность озимой пшеницы и показатели структуры урожая в зависимости от применения изучаемых регуляторов роста растений и микробиоудобрения;
экономическая оценка применения микробиоудобрения МЭРС марки Б и регуляторов роста Вигор Форте, Эдагум СМ при возделывании озимой пшеницы.
Достоверность полученных результатов подтверждена достаточным объемом экспериментальных данных полученных с применением современных методик, критериями статистической обработки результатов исследований и положительными результатами внедрения их в производство.
Место проведения работы. Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательской деятельности Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Национальный центр зерна имени П.П. Лукьяненко», полевые опыты проводились на базе агротехнологического отдела, внедрение в производство - на полях ФГУП им. Калинина, Павловского района и Учебно-опытного хозяйства «Кубань»,
Кубанского ГАУ г. Краснодара.
Апробация результатов исследований. Материалы диссертации
достаточно широко апробированы, были представлены и обсуждены на ежегодных заседаниях агротехнологического отдела и методической комиссии ученого совета ФГБНУ «Национальный центр зерна имени П. П. Лукьяненко» (2013–2016 гг.), а также на международных и всероссийских научно-практических конференциях молодых ученых и специалистов в ФГБОУ ВО «Кубанский государственный аграрный университет имени И. Т. Трубилина», Краснодар 2013 - 2015гг.; ФГБНУ «ВНИИБЗР», Краснодар 2015 г.; «ВНИИА им. Прянишникова», Анапа, 2014 г.; ФГБНУ «ВНИИА им. Прянишникова», Москва 2016 г.; ФГБНУ «НИИСХ Крыма», Республика Крым 2015 г. (награжден дипломом II степени), 2017 г. (награжден диплом за лучшую презентацию); ФГБНУ «ВНИИЗБК», Орел 2014 г., 2016 г.; «БелНИИ почвоведения и агрохимии», Минск 2015 г. В 2016 году премирован стипендией администрации Краснодарского края, общий рейтинг 102 балла.
Личный вклад соискателя. Результаты исследований получены автором лично и совместно с сотрудниками агротехнологического отдела ФГБНУ «НЦЗ им. П. П. Лукьяненко». Автору принадлежит девяносто процентов выполненной работы. Автор принимал непосредственное участие в составлении программы исследований, в проведении лабораторных и полевых опытов, в проведении всех учетов, наблюдений и анализов, обобщил полученные данные, подверг их математическому анализу и теоретическому обоснованию. Доля личного участия в публикациях, выполненных в соавторстве, пропорциональна числу соавторов. Автор выражает огромную благодарность научному руководителю, д.с.-х.н., профессору Васюкову П. П.; кандидату с.-х. наук Чуварлеевой Г. В.; признательность коллективу агротехнологического отдела за поддержку и помощь в проведении исследований; главному агроному хозяйства ФГУП им. Калинина Симеренко И. Г. и Гачегову В. М - главному агроному УчХОЗ «Кубань».
Публикации. Основные результаты и положения диссертационной работы опубликованы в 16 научных статьях, в том числе 4 статей – в изданиях, рекомендованных перечнем ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 153 страницах машинописного текста, состоит из введения, восьми глав, заключения, предложения производству, списка использованной литературы, включающего 189 наименований, в том числе 19 иностранных. Диссертация включает 2 рисунка,
26 таблиц и приложения состоящего из 9 таблиц и 6 рисунков.
Роль регуляторов роста и микробиоудобрений при возделывании озимой пшеницы
Одной из задач при создании регуляторов роста в настоящее время является развитие работ по направленному поиску новых высокоэффективных физиологически активных соединений, благотворно влияющих на растительный организм и улучшающих почвенную среду. При этом необходимо учитывать экономичность технологий применения и экологичность полученных продуктов [150, 182, 183].
Ведущей отраслью сельского хозяйства является растениеводство, производство зерна во всех странах мира определяет экономическую базу развития сельского хозяйства. Увеличение урожайности возделываемых культур при сохранении или улучшении качества полученной продукции является основной задачей в агропромышленном комплексе Российской Федерации. Для решения поставленной задачи необходимо осваивать наукоемкие и энергоресурсосберегающие технологии при возделывании сельскохозяйственных растений, неотъемлемой частью которых является применение водорастворимых микробиоудобрений и регуляторов роста растений [14, 18, 19, 67, 151, 181, 185, 188].
Под ростовыми веществами подразумеваются природные или синтетические физиологически активные соединения, которые в малых дозах влияют на процессы, протекающие в клетках растений.
Широкое применение в сельском хозяйстве имеют стимулирующие препараты повышающие урожайность возделываемых культур, и активность почвенных микроорганизмов [51, 52, 178, 180].
Физиологическая природа действия регуляторов роста и микробиоудобрений во многом зависит от доз их внесения, при завышении которых можно вызвать у растений необратимый эффект или даже их гибель. Для получения максимального эффекта от вносимых препаратов необходимо также знать фазы развития растений, при которых их следует применять. Необходимо отметить, что применяемые стимулирующие препараты различной природы происхождения, не замещают основные макроэлементы, а всего лишь дополняют их [23, 49].
В сущности, современная растениеводческая отрасль не мыслима без применения в технологии возделывания сельскохозяйственных культур препаратов, различной природы происхождения, влияющих на изменение процессов роста и развития растений в течение ее вегетации для повышения урожаев и качества полученной продукции. К таким препаратам относятся регуляторы роста, микроудобрения и микробиоудобрения, удобрения торфяные и на основе гуминовых кислот и т.д.
В работах О.А. Шаповал установлено влияние препаратов различной природы происхождения на ростовые процессы сельскохозяйственных культур, в том числе и зерновых колосовых в зависимости от экспозиции, уровня минерального питания и кратности обработок регуляторами роста. Влияние гуминовых удобрений на изменение урожайности и качества зерна озимой пшеницы и овса описаны в работах Муромцевой О.С. [157, 158, 159, 160, 161].
В работах Капранова В.Н. отмечено влияние кремнесодержащего биогенного вещества (диатомита) на урожайность зерновых культур. Учеными Амитовым Н.С., Горячкиным Н.В., Низмиевым Х.З. и др. установлено достоверное повышение урожайности яровой пшеницы при внесении минеральных удобрений и обработке биопрепаратом флавобактерин. Турсовым В.И., Гармошевым В.М. Корниловым И.М., Нужной Н.А. и др. проведены исследования в условиях юго-востока Центрально-Черноземной зоны, в которых изучалось влияние регуляторов роста на фоне различных обработок почвы на урожайность озимой пшеницы. Было установлено, что применение средств химизации (регуляторов роста, минеральных удобрений и гербицидов) на посевах озимой пшеницы благоприятно влияет на развитие растений и способствует повышению урожайности на фоне разноглубинной отвальной и комбинированной обработках почвы. Исследования с микробиологическими удобрениями на посевах озимой пшеницы, проведенными в Нижнем Поволжье Г.И. Резановым и Т.В. Иванченко выявили положительное действие препаратов на изменение элементов структуры урожая растений [6, 9, 10, 18, 171].
В мировой практике они успешно применяются в следующих направлениях.
1. Активации ферментативной и гормональной системы растений. В работе авторов Гладун Г.О., Драговоз I.В. Яворська и др. в 2011 году установлено влияние регуляторов роста (Биовитрекс-экстра, Аверком, Эпин-экстра) на повышение активности фенилаланинаммиаклиазы в первом междоузлии, под колосом озимой пшеницы. Исследования проводились на разных сортах, максимальная активность ими отмечена в фазы колошение и цветение [46, 47, 48, 189].
2. Повышение сопротивляемости к фитопатогенам, болезням и неблагоприятным факторам окружающей среды. В институте химии твердого тела и механохимии (ИХТТМ СО РАН) исследователями Скрябиным В.А., Сухаревой В.П., Орловой Е.А и др. учеными был создан и запатентован препарат на основе смешанной калийно-аммонийной формы цитрата висмута, предназначенный для обработки семян и некорневой обработки растений. Проведенные исследования установили эффективность действия препарата на ростовые процессы растений, а также отмечено подавление возбудителей болезней. В исследованиях А.И. Осипова, Д.Ф. Суворова, Е.С. Шкрабак выявлено действие микроудобрения на распространенность септориоза и бурой ржавчины, препарат оказал стимулирующее влияние на повышение качества зерна и содержание сырой клейковины [121, 138, 149].
В работах В.В. Котлярова, Д.В. Котлярова, Д.Ю. Донченко, Е.К. Яблонской, Ю.П. Федулова проведенных на базе КубГАУ, установлено, что применение экзогенных регуляторов роста обеспечивает защиту зерновых культур от бактериальной и фузариозной корневых гнилей, благотворно влияет на растение в течение вегетации и усиливает продуктивность агробиоценоза. В работах Карпова Г.А. и Зюзина Е.Н. отмечено действие бактериальных препаратов и регуляторов роста на защитные свойства яровой пшеницы. Учеными Т.И. Бурмистровой, С.Н. Удинцевым, Н.Н. Терещенко, Т.П. Жиляковым, Л.Н. Сысоевой, Н.М. Труновой проведены исследования препарата на основе хелатов Со, Zn, Cu, Mo на культуре гриба Fusаrium oxysporum, в результате которых выявлено снижение зараженности корневыми гнилями, повышение качества и урожайности яровой пшеницы [68, 85].
3. Предотвращение полегания зерновых культур и стекания зерна. Исследования В.М. Пахомовой и А.И. Доминовой, направленные на изучение изменений устойчивости к полеганию и повышению продуктивности яровой пшеницы при применении препарата Эмистим показали благоприятное влияние данного препарата. Так, трехкратная некорневая обработка посевов препаратом, способствовала повышению ряда физиологических показателей. Одним из них является устойчивость растений к полеганию, в результате чего увеличилась урожайность возделываемой культуры [124].
4. Восстановление поврежденных растений после перенесенных стрессов. Исследованиями А.Н. Ореховой и Н.В. Дуденко установлено положительное влияние препарата Эпин-Экстар на урожайность различных сортов озимой пшеницы в засушливых условиях Ставрополья. Отмечено, что препарат повышает содержание хлорофилла в листьях, стебле и колосе, в результате чего достоверно повышается урожайность. В работах Е.В Тюкина, Д.В. Бочкарева, А.С. Савельева, И.А. Федерова описано влияние регуляторов роста на снижение абиотического стресса, в результате отмечен рост урожайности [114].
5. Уменьшение содержания тяжелых металлов. Применение регуляторов роста различной природы происхождения снижает поступление в продукцию растениеводства ионов тяжелых металлов и радионуклидов, усиливает адаптивные возможности сельскохозяйственных культур в зоне рискованного земледелии. В работах З.М. Курамшиной, Ю.В. Смирновой, Р.М. Хайруллина установлено благоприятное влияние бактерий Васillus subtilis на устойчивость пшеницы к действию тяжелых металлов (кадмий, свинец). В исследованиях В.А. Исачева, Н.Н. Андреева, А.В. Каспировского отмечено снижение содержания тяжелых металлов в зерне яровой пшеницы в условиях Среднего Поволжья при включении в технологию возделывания пшеницы регуляторов роста [66, 169].
6. Ускорение процесса деструкции пожнивных остатков. При внесении смеси препаратов на основе микроорганизмов влияет ускорение процессов разложения пожнивных остатков, что описано в работах Костина О.В., Шаповал О.А., Acad A., Curtis B. [77, 78, 160, 161, 171, 173].
Формирование листового аппарата в ценозе озимой пшеницы
Рост и развитие листового аппарата у озимой пшеницы отмечается продолжительный период времени. Одно растение при обильном кущении за период вегетации может иметь до ста и более листьев. Листообразующая способность озимой пшеницы изменяется в зависимости от сортовых особенностей и условий произрастания, при этом на 1 га формирует от 1,5 до 3,0 га листовой поверхности [44, 45, 65, 123].
В фазы всходы, кущение и начало выхода в трубку строение вновь образовавшихся листьев схоже с первым и вторым листом, лишь в отдельных случаях величина и структура их могут изменяться.
На изменение количества листьев влияют изучаемые регуляторы роста и водорастворимое микробиоудобрение и дозы азотных подкормок (приложение 7). Более подробно рассмотрим влияние этих препаратов при внесении азотной подкормки в дозе N50 (таблица 10).
В наших исследованиях, где в фазу осеннее кущение существенных отличий по количеству листьев на растение между исследуемыми вариантами опыта не выявлено, в среднем по опыту оно равно 5,4 шт. на растение.
Максимальное количество листьев на растение отмечено в фазу весеннего кущения, когда среднее их значение по опыту составило 9,2 штук. На контроле данный показатель составил 7,4 шт., а при обработке исследуемыми препаратами варьировал от 8,3 до 11,1 шт. на растение. Количество листьев озимой пшеницы при обработке микробиоудобрением МЭРС марки Б в среднем равен 10,0 шт., что превышает контроль на 2,6 шт. или 35,1%, и препарат Эдагум СМ на 19,0%.
При обработке препаратом Вигор Форте отмечено максимальное количество листьев на растение - 11,0 штук, превышая контроль на 48,6%, а исследуемые препараты на 20,2%.
На варианте с использованием регулятора роста Эдагум СМ данный показатель изменялся от 8,3 до 8,6 шт. на растение, превышая контроль на 0,9 и 1,2 шт. в зависимости от кратности обработок.
В фазу выход в трубку происходит отмирание листьев нижних ярусов, и переход пластических веществ в листья верхних ярусов. В нашем опыте количество листьев варьировало от 6,7 до 7,9 шт. на растение и в среднем по опыту равнялось 7,0 штук. При внесении микробиоудобрения МЭРС марки Б среднее количество листьев составило 7,4 шт. на растение и изменялось от 7,3 до 7,5 шт. в зависимости от кратности обработок препаратом. Повышение данного показателя по отношению к контролю составило 0,7 штук на растение.
Снижение количества листьев на 0,3 шт. на растение по отношению к контролю отмечено при обработке семян препаратом Вигор Форте, при обработке семян и вегетирующих растений, отмечено повышение их количества на 0,4 штук. В среднем, при применении на озимой пшенице препарата Вигор Форте, количество листьев в эту фазу составило 6,9 штук, достоверно превышая контроль на 0,2 штуки.
При использовании препарата Эдагум СМ в среднем по опыту количество листьев равно 7,1 шт. на растение, что выше контроля и варианта с Вигор Форте на 0,2 и 0,5 шт., соответственно. Обработка семян данным препаратом не повлияла на этот показатель по отношению к контролю. Двукратная обработка им увеличила количество листьев на 0,4 штуки, в сравнении с вариантом с обработкой семян и 0,5 шт. на растение, по отношению к контролю.
В фазу колошение идет дальнейшее редуцирование листьев, на контроле их количество на растение равно 4,1 штуки. Посевы обработанные микробиоудобрением МЭРС марки Б имели 4,4 листа на растение, что выше контроля на 9,8% и 12,8% исследуемых в опыте препаратов. Обработка семян представленным препаратом не влияет на изменение данного показателя.
При применении в технологии возделывания озимой пшеницы регулятора роста Эдагум СМ, количество листьев в фазу колошение варьировало от 3,6-4,3 шт. на растение. Обработка семян снижает их на 0,5 шт., а при двукратном применении препарата количество листьев на растение не превышает их количество на контроле.
Несколько иначе оказывал влияние на сохранность листьев препарат Вигор Форте. К фазе колошение количество листьев на растение составило в среднем по варианту опыта 3,7 штук, что на 0,4 шт. или 10,8% ниже по отношению к контролю.
В фазу молочная спелость озимой пшеницы количество листьев в среднем по опыту составило 2,4 шт. на растение. Применяемые препараты не оказывают существенного влияния на изменение данного показателя в этот период.
Лист – основной орган, создающий в процессе вегетации органические вещества, которые составляют основную часть массы урожая сельскохозяйственных культур. Продуктивность посевов зависит в значительной мере от размеров ассимиляционной поверхности. Взаимосвязь между площадью листьев и урожайностью отмечена многими учеными в их работах [188].
Наукой и практикой установлено влияние азотных подкормок на изменение площади листовой поверхности озимой пшеницы [61, 62, 63, 65].
Однако не изучено влияние изучаемых регуляторов роста и водорастворимого микробиоудобрения при внесении азотных подкормок N0, N50, N70, N50+20 на формировании ее ассимиляционной поверхности (приложение 8). Более подробно рассмотрим изменение площади листьев озимой пшеницы, в зависимости от применения исследуемых препаратов при внесении азотной подкормки в дозе N50 (таблица 11).
В начальный период развития растений, а именно в фазу осеннее кущение при обработке семян микробиоудобрением МЭРС марки Б отмечено увеличение площади листового аппарата на 0,5 тыс. м2/га, по сравнению с контролем. Применение регуляторов роста Вигор Форте и Эдагум СМ в эту фазу снижает площадь листьев на 10,2% от контроля и на 18,1% от препарата МЭРС марки Б. В среднем по вариантам опыта в фазу осеннее кущение площадь ассимиляционной поверхности листьев равна 6,8 тыс. м2/га.
В фазу весеннее кущение, у озимой пшеницы идет активное образование новых листьев и нарастание листовой поверхности. В наших исследованиях средняя площадь листьев составила 14,6 тыс. м2/га, а на контроле этот показатель был равен 11,4 тыс. м2/га. При применении микробиоудобрения МЭРС марки Б площадь листьев растений озимой пшеницы составила 16,5 тыс. м2/га, что превышает контроль на 5,1 тыс. м2/га. Растения, обработанные препаратом Вигор Форте в эту фазу имели площадь ассимиляционного аппарата 17,0 тыс. м2/га, выше чем площадь контрольных растений на 5,6 тыс. м2/га или 49,1%. По отношению к микробиоудобрению МЭРС марки Б существенных различий не выявлено.
На варианте при обработке регулятором роста Эдагум СМ площадь листьев растений на 19,3% выше чем на контроле но на 25,0% ниже вариантов при применении препарата МЭРС марки Б и Вигор Форте.
В фазу выход в трубку средняя по опыту площадь ассимиляционного аппарата растений возросла на 18,3 тыс. м2/га, в сравнении с предыдущим отбором и составила 32,9 тыс. м2/га. Обработка семян препаратом МЭРС марки Б не привела к существенному росту площади листьев в то время как дополнительное его внесения в фазу кущение увеличило ее на 3,5 тыс. м2/га или на 11,7% по отношению к контролю.
На варианте при обработке семян регулятором роста Вигор Форте растения озимой пшеницы к фазе выход в трубку сформировали площадь листьев 33,4 тыс. м2/га, что выше контроля на 3,4 тыс. м2/га, дополнительная обработка по вегетации увеличила показатель на 20,7%, в сравнении с контролем и 8,4% по отношению к обработке семенного материала. Сравнивая с препаратом МЭРС марки Б нарастание листовой поверхности составило в среднем по вариантам 7,3% или 2,4 тыс. м2/га.
При внесении регулятора роста Эдагум СМ площадь листьев озимой пшеницы составила 33,8 тыс. м2/га, что выше контроля на 3,8 тыс. м2/га или 12,7%.
Нарастание листового аппарата озимой пшеницы отмечено и в фазу колошение. При применение активаторов роста полученные данные колебались от 42,1 до 44,4 тыс. м2/га в зависимости от кратности обработок ими, в то время как на контроле данный показатель составил 39,9 тыс. м2/га.
В фазу молочная спелость идет отмирание листьев и отток питательных элементов от флагового листа к колосу. Сохранение верхнего листа - залог урожайности зерновых колосовых культур. Максимальная площадь листьев в наших исследованиях наблюдалась на варианте с применением в технологии возделывания озимой пшеницы регулятора роста Вигор Форте, которая составила 15,5 тыс. м2/га, превышая контроль на 16,5% и исследуемые препараты на 3,3%. Следует отметить благоприятное влияние на ассимиляционную поверхность листьев применение препаратов МЭРС марки Б и Эдагум СМ. Их применение позволило получить увеличение площади листьев по отношению к контрольным вариантам на 2,0 тыс. м2/га и 1,3 тыс. м2/га, соответственно. В фазу молочной спелости кратность обработок не играла существенной роли.
Влияние микробиоудобрения МЭРС марки Б и регуляторов роста Вигор Форте, Эдагум СМ на общую биологическую активность почвы
Основная часть экологической функции почвы осуществляется при непосредственном участии почвенных микроорганизмов, которые участвуют в непрерывных и циклических процессах деструкции и синтеза: расщепляют поступающие в почву органические вещества, переводят их в более простые соединения, которые в последующем вовлекаются в общий цикл почвообразования [94, 101, 125].
Биологическая активность почвы оказывает огромное влияние на условия роста и развития культурных растений. Такие агротехнические мероприятия как обработка почвы, внесение удобрений и агрохимикатов решающим образом определяют жизнедеятельность микроорганизмов в почве, а тем самым и ее биологическую активность.
Заботясь о повышении плодородия почвы, необходимо заботиться о питании микроорганизмов, которые выполняют важную роль в очистке биосферы от загрязнений пестицидами, удобрениями, разлагают пожнивные остатки сельскохозяйственных культур [56].
По выражению В.И. Вернадского, «почва пропитана жизнью». Основная масса микроорганизмов сосредоточена в верхней части почвы, в слое 0-30 см. Максимально высокая микробиологическая деятельность наблюдается при температуре 20-25С и влажности 60%. Вся почвенная микрофлора более активна при реакции среды близкой к нейтральной [56].
Показателем общей биологической активности непосредственно в природе является деятельность целлюлозоразрушающих микроорганизмов, определяемая степенью распада и убыли массы льняной ткани, выдержанной в почве определенный период времени. Чем выше в почве содержание азота и других элементов питания, тем активнее идет разрушение целлюлозы. Целлюлозоразрушающие микроорганизмы, разлагая клетчатку, синтезируют и частично выделяют в почвенную среду аминокислоты. Интенсивность разрушения клетчатки, выраженная в процентах, за вегетационный сезон определяют по шкале [99]:
Очень слабая 10
Слабая 10 - 30
Средняя 30 - 50
Сильная 50 - 80
Очень сильная 80
В первой декаде апреля, на фоне азотной подкормки N0, с 2014 по 2016 годы, закладывался опыт по определению биологической активности почвы, в котором рассматривалось влияние микробиоудобрения и регуляторов роста на активность почвенных микроорганизмов путем интенсивности разложения льняных полотен.
На активность микроорганизмов влияет температура почвы и влажность. Анализ метеорологических данных показал, что в 2014 году, в момент закладки опыта, а именно в начале апреля и в течение первых 30 дней исследований температура воздуха изменялась от 9,2 до 15,3C, средняя температура за месяц составила 13,2C. Осадков за этот период выпало 19,0 мм, что ниже на 36 мм среднемноголетней нормы (приложение 1, 2, 3). В весенний период почва прогревается медленнее, разница между воздушной и почвенной температурой достигает 3-4C. Соответственно на момент закладки опытов микробиологическая активность почвенных микроорганизмов – низкая. Однако, несмотря на эти факторы, исследуемые препараты в той или иной степени повлияли на данный показатель, что обосновывается степенью разложения льняных полотен на 30 день исследований (таблица 15). Так, убыль полотна на контроле составила 3,6%, на варианте с применение химического регулятора роста Вигор Форте повысилась на 2,2% по отношению к контролю и составила 5,8%.
На вариантах исследований с применением биологических препаратов уровень распада льняной ткани значительно выше контроля и варианта с применением химического регулятора роста. При обработке препаратом Эдагум СМ убыль полотна равна 7,0%, что выше контроля на 3,4% и на 1,2% выше препарата Вигор Форте. Максимальная интенсивность разложения льняного полотна отмечена на варианте при внесении микробиоудобрения МЭРС марки Б – 9,8%, что на 6,2% выше чем на контроле и на 4,0 и 2,8% по отношению к регулятору роста Вигор Форте и Эдагум СМ, соответственно.
Май характеризовался активным нарастанием температуры воздуха: в I и II декадах, она повысилась с 17,2 до 20,9C, сумма осадков за этот период составило 37,3 мм. Активность микроорганизмов на 45 день опыта возросла в среднем на 14%. Минимальная убыль полотен на этот день учета отмечена на контроле - 16,5%. При применении препарата Вигор Форте она составила 17,2%. Биологические препараты Эдагум СМ и МЭРС марки Б более интенсивнее повышают активность целлюлозоразлагающих микроорганизмов, о чем свидетельствует распад полотен, убыль которых составила 21,0 и 27,4%, соответственно.
На 60-й день учета на контроле и на варианте при применении препарата МЭРС марки Б интенсивность разложения полотен возросла по отношению к предыдущему учету на 12%, в то время как при обработке регулятором роста Вигор Форте и микробиоудобрения МЭРС марки Б - на 16%. При этом убыль полотна на контроле составила 28,5%, на варианте при применении препарата Вигор Форте – 33,6%, что выше контроля на 5,1%. При обработке препаратом Эдагум СМ данный показатель увеличился на 7,8% по отношению к контролю и 2,7% в сравнении с регулятором роста Вигор Форте. Следует отметить, что наибольшая интенсивность разложения льняного полотна сохранилась на варианте при использовании препарата МЭРС марки Б и составила 39,3%.
Разложение полотен на исследуемых вариантах опыта продолжалось и в последующие дни. На 75-й день наблюдений на контроле интенсивность разложения составила 39,7%, на варианте при применении химического регулятора роста Вигор Форте убыль льняного полотна равна 49,4%, что на 9,7% выше контроля. При применении препарата Эдагум СМ разница убыли льняных полотен по отношению к контролю составила 15,7%, с микробиоудобрением МЭРС марки Б - 18,9%.
Завершающий отбор, состоявшийся на 90-й день с момента закладки опыта, провели после уборки озимой пшеницы.
Температура воздуха в 2014 году в этот период была около 21,0C, сумма осадков составила 77,4 мм. Интенсивность разложения полотен, наблюдаемая ранее, сохранилась и варьировала от 19,8 до 22,8%, в зависимости от вариантов исследований. На контроле степень распада полотен составила 62,6%. При применении изучаемых препаратов убыль полотна увеличилась по отношению к контролю, на варианте при применении химического регулятора роста Вигор Форте она была равна 69,4%, при обработке биологическими препаратами Эдагум СМ - 75,3% и МЭРС марки Б - 79,5%. Интенсивность разрушения клетчатки на вариантах опыта характеризуется как сильная.
Погодные условия 2015 года сложились несколько иначе. Средняя температура воздуха в мае составила 10,8C, что ниже 2014 года на 2,4C. Сумма осадков – 73,7 мм, что выше среднемноголетней на 18,7 мм, и на 54,7 мм выше данных прошлого года. Низкая температура воздуха с момента закладки опыта и до первого изъятия полотен, отрицательно сказалась на целлюлозоразрушающей активности почвенных микроорганизмов. Средняя убыль полотна на 30 день учета составила 4,7%, что на 1,8% выше, чем в 2014 году. На контроле данный показатель минимальный - 2,4%. Применение препарата Вигор Форте увеличило целлюлозоразрушающую активность почвенных микроорганизмов на 0,7%, препарат Эдагум СМ на 2,4% и препарат МЭРС марки Б на 6,2%, по сравнению с контролем. Следует отметить, что в 2015 году в этот период влияние биологического регулятора роста Эдагум СМ на активность микроорганизмов ниже, чем в 2014 году.
Аналогично в 2014 году сохранилось действие регуляторов роста и микробиоудобрения на целлюлозоразрушающую активность микроорганизмов в последующие отборы на 45-й, 60-й, 75-й день учета.
Экономическая эффективность применения микробиоудобрения МЭРС марки Б и регуляторов роста Вигор Форте, Эдагум СМ при возделывании озимой пшеницы
В современных условиях ведения сельского хозяйства основным в развитии отрасли растениеводства приобретает направление технологического обновления сельскохозяйственного производства и повышения его эффективности путем применения в технологии возделывания культур регуляторов роста и микробиоудобрений. Для повышения конкурентоспособности продукции каждая прибавка должна давать рост экономической эффективности производства. Если издержки растут быстрее, чем увеличивается урожайность, это дает избыток затрат. Такая прибавка урожая себя экономически не оправдывает [100].
Эффективность представляет собой сложную многоплановую экономическую категорию, тесно связанную с многообразием результатов производства, а именно с валовой продукцией, производственными затратами, чистым доходом, а также факторами влияющими на нее. Повышение урожайности и качества сельскохозяйственных культур при уменьшении затрат, позволяет удовлетворить потребности в продуктах питания, а промышленность снабдить сельскохозяйственным сырьем, также влияет на снижение цен на продукты и товары народного потребления.
Определяя агрономическую эффективность исследуемых препаратов, необходимо указывать экономическую эффективность для того чтобы установить насколько оправданы затраты при их внесении.
В задачу наших исследований входило изучение влияния регуляторов роста и водорастворимого микробиоудобрения на продуктивность озимой пшеницы и расчет экономической эффективности изучаемых приемов возделывания.
Только на основании критерия экономической эффективности сельскохозяйственного производства, такую оценку делать нельзя.
Необходимы конкретные показатели, отражающие влияние различных факторов на процесс производства. Система таких показателей позволяет провести комплексный анализ и сделать достоверные выводы об основных направлениях повышения экономической эффективности сельскохозяйственного производства.
Для определения экономической эффективности рассмотрим влияние регуляторов роста и водорастворимого микробиоудобрения при возделывании озимой пшеницы на фоне ранневесенней азотной подкорки в дозе N50, (таблица 21). Чистый доход в зависимости от исследуемых факторов представлен в приложении 13.
Производственные затраты на 1 га по каждому варианту состоят из прямых затрат, относящихся к производству данной продукции и косвенно связанных с организацией и управлением производства. В затраты входят оплата труда с начислениями, стоимость семян, расходы на содержание основных средств, сырье и материалы, работы и услуги, затраты на организацию производства, защиту растений и внесение удобрений. В наших исследованиях производственные затраты в том числе и дополнительные затраты на внесение регуляторов роста, микробиоудобрения и уборку дополнительного урожая на 1 га варьировала от 37853 до 40375 рублей, в зависимости от применяемых препаратов.
Чистый доход является важным показателем эффективности производства. Предприятия, которые в результате своей деятельности из стоимости валовой продукции обеспечивают возмещение затрат на производство и реализацию продукции и сверх этого получают чистый доход, являются рентабельными.
При обработке микробиоудобрением МЭРС марки Б прибавка урожая к контролю составила 0,27-0,47 т/га, при этом дополнительные затраты возросли от 329,9 до 2792,2 руб./га, а себестоимость продукции уменьшилась до 6128,9 руб./т.
Соответственно чистый доход увеличился и дополнительная прибыль возросла от 1438,0 руб./га (трехкратная обработка) до 2897 руб./га (двукратная обработка), по отношению к контролю.
При применении в технологии возделывания озимой пшеницы регулятора роста Вигор Форте, максимальная прибавка составила 0,81 т/га. Дополнительные затраты по внесению препарата возросли на 296,8-1343,3 руб./га. Себестоимость одной тонны зерна варьировала от 5694,3 до 5896,4 рублей и была минимальной по опыту. Чистый доход по отношению к контролю вырос и варьировал от 4563 до 7117 рублей за тонну. Рентабельность применения препарата Вигор Форте увеличилась: при обработке посевного материала она составила 52,6%, при двух и трехкратном применении препарата 58,1 и 57,7%, соответственно.
При включении в технологию возделывания озимой пшеницы регулятора роста Эдагум СМ получена прибавка урожайности - 0,76 т/га. При этом затраты на внесение препарата и уборку дополнительного урожая возросли и колебались от 177,7 до 365,5 руб./га, в зависимости от варианта исследований. Себестоимость зерна на тонну продукции, в среднем по препарату, снизилась на 557,8 руб. по отношению к контролю. Чистый доход в зависимости от кратности обработок препаратом Эдагум СМ колебался от 19894 до 22801 руб. с га, что выше контроля на 3927-6834 рублей с га. Окупаемость затрат максимальная по опыту и составила 14,50-22,10 руб.
Снижение себестоимости зерна указывает на то, что темпы роста стоимости продукции были выше, чем производственные затраты. Установлено, что при учете чистого дохода и рентабельности экономически выгодно применять регуляторы роста Вигор Форте, Эдагум СМ и микробиоудобрение МЭРС марки Б в технологии возделывания озимой пшеницы. Наиболее эффективный прием применения препаратов - это обработка семян + растений в фазу кущение.
Таким образом, включение регуляторов роста Эдагум СМ, Вигор Форте и водорастворимого микробиоудобрения МЭРС марки Б в технологии возделывания озимой пшеницы экономически обосновано и является выгодным. Наибольшая прибыль при минимальных затратах получена при использовании препарата Эдагум СМ.