Регистрация / Вход
Прислать материал

Эффективность обработки семян микроэлементами (Zn, Cu, Mn) при возделывании озимой ржи на лугово-чернозёмной почве Западной Сибири

Общие сведения
Тематическое направление
Рациональное природопользование
Название доклада
Эффективность обработки семян микроэлементами (Zn, Cu, Mn) при возделывании озимой ржи на лугово-чернозёмной почве Западной Сибири
Название программы
Разработка научно-методической базы по осуществлению мониторинга плодородия земель сельскохозяйственного назначения
Исполнитель проекта
Омский государственный аграрный университет им. П.А. Столыпина
Название проекта
Оптимизация питания зерновых культур в Западной Сибири
Номер контракта
1415
Докладчик (участник)
Участник
Бобренко Игорь Александрович
Тезисы доклада
Цели и задачи исследования
Цель исследований – разработать агрохимические и физиолого-биохимические нормативные параметры для диагностирования минерального питания растений озимой ржи микроэлементами (Zn, Cu, Mn) и оптимизации применения микроудобрений на лугово-черноземных почвах лесостепи Западной Сибири.
Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:
- выявить действие микроудобрений на величину и качество урожая озимой ржи;
- установить оптимальные дозы цинковых удобрений в основное внесение с учетом содержания основных элементов питания в почве;
- установить оптимальные дозы микроудобрений при опудривании семян с учетом содержания основных элементов питания в почве;
- установить взаимосвязь между химическим составом почвы, растений озимой ржи, дозами применяемых удобрений, величиной и качеством урожая;
- установить для озимой пшеницы оптимальные уровни и соотношения основных элементов питания и микроэлементов в почве и растениях для диагностирования потребности ее в удобрениях;
- установить нормативные количественные показатели выноса макро- и микроэлементов урожаем озимой ржи, коэффициенты использования питательных веществ из почвы и удобрений и интенсивность действия удобрений на химический состав почвы и растений;
- дать оценку экономической и биоэнергетической эффективности применения микроудобрений под озимую рожь.
Актуальность и новизна исследования
Среди злаковых культур озимая рожь является менее требовательной культурой к почве и климатическим условиям. Учитывая, что рожь часто возделывается на бедных почвах, внесение удобрений имеет большое значение для повышения ее урожаев. Также озимые культуры нуждаются не только в применении минеральных удобрений содержащих азот, фосфор и калий, но и в микроудобрениях в первую очередь цинковых. По данным исследований химического состава почвы в первом минимуме в почве черноземного ряда находится цинк. Низкое содержание его в почве отмечено на 2878,5 тыс. га или 98,8% обследованной почвы .
Описание исследования

Полевые опыты с озимой рожью сорта Сибирь 3  проводили  на полях СибНИИСХ на лугово-чернозёмной почве , предшественник -  кулисный пар. В исследованиях изучалось влияние разных приемов внесения цинка (в виде основного внесения и опудривания семян в виде основного внесения и опудривания семян) на показатели структуры и величину урожайности озимой ржи.

Содержание в пахотном слое почвы опытного участка  нитратного азота среднее, подвижного фосфора среднее, обменного калия высокое, подвижного цинка низкое. Формы удобрений - сернокислый цинк, аммиачная селитра, суперфосфат двойной. Расположение делянок на опытном участке систематическое. Площадь делянок – 16 м2. Повторность вариантов трёхкратная. Агротехника - общепринятая для зоны. 

В течение вегетации по основным фазам развития озимой ржи   в полевых экспериментах  осуществляли  отбор почвенных и растительных образцов для определения содержания основных элементов минерального питания (NРК) и микроэлементов (Zn, Cu, Mn).  Химический анализ почвы проводили из одной вытяжки, полученной с применением 2%-ной уксусной кислоты. В почвенных образцах определяли:   нитратный азот, доступный фосфор и обменный калий - в 2%-ной вытяжке (по ме­тоду Ю.И.Ермохина, 1975).

Гигроскопическую влагу определяли методом высушивания в су­шильном шкафу при температуре 105±2ОС (ГОСТ 27548-97). Сжигание растительных наве­сок проводили методом мокрого озоления по Пиневичу (катализатор кислота хлорная); общий азот в получен­ном растворе определяли по Кьелъдалю (ГОСТ 13496.4-93); фосфор по Дениже; калий - на пламенном фотометре.

Аналитические работы  в течение вегетационного периода выполнены в лаборатории диагностики минерального питания растений ФГОУ ВПО ОмГАУ.

Проводили фенологический контроль за ростом и развитием растений по фазам.

Перед уборкой отбирали пробные снопы. По пробным снопам определяли структуру урожая: продуктивную кустистость, озернённость колоса, вес 1000 зёрен и т.д. Урожай зерна приводили к 100%-ной чистоте и 14%-ной влажности.

Определение качества зерна (содержание белка, стекловидности, натуры, ЧП) проводилось в лаборатории СибНИИСХ.

Результаты исследования

 

В исследованиях 2007 – 2011 гг. при изучении влияния различных приемов внесения цинковых удобрений на урожайность и качество зерна озимой ржи сорта Сибирь 3 в условиях лесостепи Западной Сибири, было установлено, что наиболее эффективным способом внесения цинковых удобрений является опудривание. Максимальная урожайность в среднем за годы исследования (4,79 т/га) получена при предпосевной обработке цинком в дозе 100 г/кг д.в. по азотно-фосфорному фону, прибавка урожайности составила 0,88 т/га.

На основе выявленной математической связи между урожайностью зерна озимой ржи и дозами вносимого цинка установлены количественные характеристики ( − 1,28 т/га) интенсивности действия единицы поступившего элемента на урожайность зерна озимой ржи и на основе этого предложена формула расчета для прогнозирования прибавок урожая зерна и дозы внесения цинка в почву: С = C1 + Д ∙ b1.

Выявлен нормативный показатель интенсивности действия единицы цинка, внесенного в почву (кг д.в./га), на изменение содержания подвижного цинка в почве ( = 0,171) мг/кг), что позволяет сделать ориентировочный прогноз накопления элемента в почве (мг/кг) по формуле.

Установлена наиболее эффективная доза микроэлементов для предпосевной обработки семян (опудривание) озимой ржи сорта Сибирь 3. Максимальная урожайность за четыре года исследований получена на варианте, где применялись в сочетании цинковые и марганцевые удобрения в дозе 50 г, она составила 4,92 т/га, что на 12,84 % выше контрольного.

Для выявления лучших расчётных методов определения доз удобрений в 2011-2012 гг. были проведены исследования. Расчётные дозы удобрений положительно повлияли на продуктивность озимой ржи, прибавки урожая зерна во всех вариантах получены достоверные. Наилучшим методом из изучаемых оказался расчёт доз удобрений на основе оптимальных уровней (ОУ). Определены таким образом дозы  Zn 3,4 и 3,6 кг д.в./га имели преимущество перед дозой Zn 11,3 кг д.в./га, полученной расчётом на основе полевых опытов (ПО). Увеличение урожайности составило 0,48, 0,33 и 0,14 соответственно при урожайности на фоне Zn30Р60 – 4,24 т/га.

Внесение различных доз и сочетаний микроудобрений положительно сказывается на накоплении белка в зерне.  Содержание белка составило в варианте N30Р60+Zn100 14,2 %, натура 688 г/л. В варианте Zn50Mn50 содержание белка составило 13,73%, число падения 160 сек.

Расчет биоэнергетической эффективности показал, что внесение микроудобрений в виде предпосевной обработки семян опудриванием и в основное внесение цинка на лугово-черноземной почве было эффективно. Биоэнергетический КПД при основном внесении цинка в дозе Zn8, по азотно-фосфорному фону, составил 7,13 ед. Биоэнергетический КПД при обработке семян Zn100 составил 3,72 ед., при опудривании Zn50  и Mn50 оказался одинаковым КПД 3,75 ед. соответственно, а в варианте с максимальной урожайностью Zn50 Mn50 – 3,89 ед.

Внесение микроэлементов под озимую рожь является  экономически эффективным. Себестоимость 1 ц. продукции в варианте N30P60K60 + Zn50Mn50 составила на 755 руб. Условный чистый доход составил 21087 руб. с 1 га. Рентабельность – 56,8 %.

Установленные параметры микроэлементного питания позволяют оптимизировать внесение удобрений при выращивании культуры и повысить урожайность и качество зерна. Результаты исследований апробированы в условиях Омской области.

Практическая значимость исследования
Выявленные закономерности в системе «почва – микроудобрение – растение» дают возможность оптимизировать поступление макро- (N, P, K) и микроэлементов (Zn, Cu, Mn) в растения озимой ржи, создавая уравновешенное питание с помощью использования разработанных нормативных параметров, и тем самым управлять процессом формирования величины и качества урожая зерна. Применение разработанных параметров позволяет оптимизировать применение удобрений под озимую рожь, повысить их агрономическую и экономическую эффективность.