Введение к работе
Актуальность проблемы. По данным крупномасштабного агрохимического обследования почв нашей страны на содержание подвижных форм микроэлементов во внесении цинковых удобрений нуждается 83 % пахотных земель (Аристархов и др., 1988). Площадь пашни в степной части Кузнецкой котловины составляет 274 тыс. га (около 20 %) и на 82 % площади пашни установлена низкая обеспеченность цинком, наиболее отрицательно сказывающаяся на продуктивности сельскохозяйственных культур.
Исследование пахотных почв степной части Кузнецкой котловины на содержание цинка крайне важно для производства зерна в Кемеровской области. Производство зерна яровой пшеницы в округе составляет 166,3 тыс. тонн, или 19,3 % от общего валового сбора Кемеровской области (860,4 тыс. тонн), и в современных экономических условиях требует поиска новых ресурсосберегающих технологий с целью получения более высоких и качественных урожаев.
Применение микроудобрений является неразрывной составной частью мероприятий по повышению урожайности и качества сельскохозяйственных культур, поскольку многими исследованиями установлена необходимость цинка для высших растений, в том числе и для яровой пшеницы (Каталымов, 1965; Диброва, 1966; Ильин, 1973, 1985; Школьник, 1974; Ягодин, 1978; Алексеев, 1978, 1987, 2008; Пейве, 1961, 1980; Гамзиков, 1982; Анспок, 1990; Назарюк, 2002; Орлова, 2007; Минеев, 2004).
Удобрения с содержанием цинка повышают засухо-, жаро- и холодоустойчивость растений (Анспок, 1990; Каталымов, 1965; Ниловская, Осипова, 2009). В условиях степного ядра Кузнецкой котловины с недостаточной водообеспеченностью (360 мм) и низким содержанием цинка в почвах применение цинковых удобрений является актуальным.
Выявление влияния цинковых удобрений на урожайность и качество зерна яровой пшеницы – важная и актуальная задача, решение которой будет способствовать повышению урожая и качества возделывания яровой пшеницы в условиях степного ядра Кузнецкой котловины.
Цель исследований: изучить особенности пространственного распределения цинка в пахотных почвах степной части Кузнецкой котловины, влияние сульфата цинка на урожайность и качество зерна яровой пшеницы.
Задачи исследований:
1. Создать базу данных по кислотности (рНс), содержанию гумуса, подвижного фосфора, обменного калия и цинка в пахотных почвах степной части Кузнецкой котловины и провести картографирование.
2. Определить уровни содержания и оценить обеспеченность цинком зональных пахотных почв, в т.ч. черноземов выщелоченных степной части Кузнецкой котловины.
3. Выявить особенности пространственного распределения цинка и проследить временную динамику подвижных форм цинка в пахотных почвах.
4. Изучить влияние агрохимических параметров черноземов выщело-ченных на содержание подвижных форм цинка.
5. Выявить действие сульфата цинка на структуру, урожайность, качество зерна яровой пшеницы на черноземах выщелоченных, изучить баланс цинка в полевом опыте и земледелии степной части Кузнецкой котловины.
6. Определить биоэнергетическую и экономическую эффективность при-менения сульфата цинка.
Научная новизна: впервые проведено картографирование пахотных почв по валовому содержанию цинка и его подвижных форм степной части Кузнецкой котловины. Выявлены особенности пространственного распределения цинка в пахотных почвах, проведена оценка их обеспеченности цинком. Впервые в условиях степной части Кузнецкой котловины в полевом опыте установлено влияние предпосевной обработки семян и некорневой подкормки яровой пшеницы сульфатом цинка на урожайность и качество зерна. Доказано, что применение сульфата цинка при производстве зерна яровой пшеницы повышает агрономическую, биоэнергетическую и экономическую эффективность.
Практическая ценность работы. Атрибутивная информация и картографическое представление микроэлементного состава почв являются основой агрохимического районирования пахотных почв. Количественные параметры содержания и распределения цинка в почвах могут быть использованы для агрохимической оценки и являются базой для проведения периодического мониторинга, оценки и прогноза загрязнения черноземных почв. Проведенные исследования позволяют рекомендовать применение 80 г сульфата цинка для предпосевной обработки 1 т семян и 100 г на га для некорневой подкормки посевов яровой пшеницы с учетом высокой экономической эффективности этих вариантов. Полученные данные использованы для подготовки методических рекомендаций по применению микроэлементов с целью увеличения урожайности и качества зерна яровой пшеницы в условиях степной части Кузнецкой котловины и учебных пособий по дисциплинам «Агрохимия», «Земледелие с основами почвоведения и агрохимии».
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на научных семинарах кафедры почвоведения и агрохимии, а также научно-практических конференциях молодых ученых, студентов и специалистов: «Алтай: экология и природопользование» (Бийск, 2010), на международной научно-практической конференции «Агроэкологические проблемы техногенного региона» (Кемерово, 2009), на VIII Международной научно-практической конференции «Инновации – приоритетный путь развития агропромышленного комплекса» (Кемерово, 2009). Основные положения работы докладывались и обсуждались на областных и районных агроно-мических совещаниях 2011 и 2012 гг.
Защищаемые положения:
1. Выявлена особенность пространственного распределения цинка в пахот-ных почвах степной части Кузнецкой котловины.
2. Предпосевная обработка семян и некорневая подкормка сульфатом цин-ка яровой пшеницы по фону N30 способствует лучшему формированию элементов продуктивности яровой пшеницы и увеличению урожайности зерна.
3. Использование сульфата цинка для предпосевной обработки семян и не-корневой подкормки яровой пшеницы по фону N30 способствует улучшению качества зерна яровой пшеницы.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 176 стра-ницах машинописного текста, состоит из введения, шести глав, выводов, предложений производству и приложений. Экспериментальный материал представлен в 52 таблицах, 47 рисунках и 16 приложениях. Список литературы включает 174 источника, в том числе 5 зарубежных авторов.
