Содержание к диссертации
Введение
1 Диагностика потребности ярового рыжика в удобрениях (обзор литературы) 11
1.1 Народно-хозяйственное значение, происхождение, систематика, морфо-биологические особенности и урожайность ярового рыжика 11
1.2 Особенности минерального питания, влияние удобрений на урожайность и качество маслосемян ярового рыжика 16
1.3 Комплексный метод диагностики минерального питания растений 18
Библиографические ссылки 26
2 Объекты, методика и условия проведения исследований 33
2.1 Почвенно-климатическая характеристика степной зоны Омской области 33
2.2 Условия проведения исследований 35
2.3 Объекты и методика исследований 41
Библиографические ссылки 44
3 Диагностика потребности ярового рыжика в удобрениях на основе полевого опыта 45
3.1 Влияние минеральных удобрений на урожайность маслосемян ярового рыжика 46
3.2 Оценка доли участия каждого элемента питания (NPK) в формировании прибавки урожая маслосемян рыжика ярового 56
Библиографические ссылки 60
4 Почвенная диагностика минерального питания ярового рыжика 63
4.1 Урожайность ярового рыжика в зависимости от уровня содержания элементов минерального питания в почве 63
4.2 Содержание элементов питания в почве при внесении минеральных удобрений в посевах ярового рыжика 69
4.3 Моделирование связей и прогнозирование урожайности ярового рыжика в системе «почва-растение-удобрение» 74
4.4 Использование нормативных показателей системы почвенно-растительной оперативной диагностики (ПРОД) в практике удобрения ярового рыжика 79
4.5 Динамика накопления доступного азота почвы под растениями ярового рыжика и его практическое использование 89
Библиографические ссылки 96
5 Растительная диагностика минерального питания ярового рыжика 103
5.1 Содержание азота и фосфора в целых растениях и листьях ярового рыжика в связи с применением удобрений 104
5.2 Химический состав почвы, растений и величина урожайности 111
5.3 Оптимальные уровни и соотношения элементов питания в растениях ярового рыжика 117
Библиографические ссылки 122
6. Удобрение и показатели качества маслосемян ярового рыжика 126
Библиографические ссылки 131
7. Экономическая и биоэнергетическая оценка эффективности применения минеральных удобрений под яровой рыжик 133
7.1 Экономическая эффективность применения удобрений под яровой рыжик 133
7.2 Биоэнергетическая оценка эффективности применения минеральных удобрений в посевах ярового рыжика 136
Библиографические ссылки 138
Выводы 139
Рекомендации производству 141
Список литературы 142
Приложения 156
- Комплексный метод диагностики минерального питания растений
- Урожайность ярового рыжика в зависимости от уровня содержания элементов минерального питания в почве
- Содержание азота и фосфора в целых растениях и листьях ярового рыжика в связи с применением удобрений
- Экономическая эффективность применения удобрений под яровой рыжик
Введение к работе
Актуальность темы исследования. В решении вопроса самообеспечения Омской области сельскохозяйственными продуктами важное значение придаётся увеличению объёмов производства растительного масла для пищевых целей. Обоснованная медицинская норма потребления масла на душу населения – 13,2 кг в год. Следовательно, валовое производство растительных масел должно составить около 23 тыс. тонн. Фактически же в настоящее время производится примерно 6-10 тыс. тонн.
Среди масличных культур, жир которых пригоден для пищевых целей, большой интерес представляет яровой рыжик. Данная культура обладает коротким вегетационным периодом, созревает раньше подсолнечника и рапса, а также убирается до созревания зерновых культур, что позволяет наиболее эффективно использовать ресурсы сельскохозяйственных предприятий.
Степень разработанности темы. Значительный вклад отечественных ученых в разработку систем применения удобрений под сельскохозяйственные культуры был сделан В.В. Церлинг, Н.К. Болдыревым, Г.П. Гамзиковым, Д.А. Сабининым, К.П. Магницким, Э.С. Пробержем, Ю.И. Ермохиным и другими. Однако, исследований по нормированию минеральных удобрений и прогнозированию уровня урожайности ярового рыжика на основе интеграционной системы почвенно-растительной оперативной диагностики (ИСПРОД) и математического моделирования в конкретных почвенно-климатических условиях Западной Сибири ранее не проводились. Поэтому в настоящее время особенно актуальна разработка научно-обоснованной системы применения удобрений под яровой рыжик для получения высоких и качественных урожаев.
Цель исследований: разработка научно-обоснованной системы применения удобрений под яровой рыжик на обыкновенном чернозёме в Западной Сибири.
Задачи исследований:
– выявить влияние химического состава почвы, растений и доз применяемых минеральных удобрений на величину и качество урожая ярового рыжика;
– определить нормативные агрохимические и физиологические показатели для диагностики и оптимизации минерального питания ярового рыжика;
– на основе эмпирических данных, полученных в системе «почва – растение – удобрение», установить оптимальные, научно-обоснованные расчетные дозы и сочетания удобрений под яровой рыжик;
– определить экономическую и биоэнергетическую эффективность применения минеральных удобрений под яровой рыжик.
Научная новизна работы. Впервые в условиях степной зоны Западной Сибири, на обыкновенном чернозёме выявлены математические закономерности влияния химического состава почвы, доз применяемых минеральных удобрений на величину и качество урожая ярового рыжика. Определены нормативные агрохимические и физиологические показатели минерального питания ярового рыжика, позволяющие диагностировать и оптимизировать его на ранних этапах развития культуры и прогнозировать, используя концепции системы «ИСПРОД», величину и качество урожая.
Практическая значимость работы. На основе агрохимических исследований почв и растений получены математические модели взаимосвязи содержания N, P, K в системе «почва – растение – удобрение – урожай», позволяющие, на основе основных принципов «ИСПРОД», диагностировать и оптимизировать минеральное питание в онтогенезе ярового рыжика, а также разрабатывать гибкую систему применения удобрений, получая высокие урожаи маслосемян хорошего качества с минимальными затратами удобрений на единицу продукции.
Результаты исследований прошли производственную проверку в СПК «Полтавский» Полтавского района Омской области в 2011 и 2012 гг. на площади 56 га. Использование в производстве разработанной диагностики обеспечило получение урожая маслосемян ярового рыжика в среднем за два года 0,98 т/га, прибавка к контролю при этом составила 0,46 т/га (88,5%). Чистый доход составил 11638 руб./га, рентабельность производства 159%.
Методология и методы исследований. При выполнении исследований применяли полевой опыт, лабораторные исследования почвенных и растительных образцов, математический и статистический анализ полученных результатов, интерпретацию и их обобщение.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
– нормативные агрохимические и физиологические показатели почвы и растений ярового рыжика;
– математические модели питания и прогнозирования урожайности маслосемян ярового рыжика с использованием основных принципов «ИСПРОД»;
– оптимальные научно-обоснованные дозы и сочетания минеральных удобрений под яровой рыжик.
Достоверность результатов подтверждается достаточной повторностью выполняемых исследований, их статистической обработкой, и производственной проверкой.
Апробация работы. Основные положения диссертации были представлены докладами с обсуждениями на ежегодных научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава ОмГАУ (2007-20012 гг.)
Публикации. Материалы диссертационной работы опубликованы в четырёх работах общим объемом 1,25 п.л., в том числе две работы опубликованы в ведущем рецензируемом научном журнале.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 166 страницах. Состоит из введения, семи глав, выводов и предложений производству. Содержит 30 таблиц, 19 рисунков, 8 приложений. Библиографический список включает 154 наименований, в том числе 11 на иностранных языках.
Комплексный метод диагностики минерального питания растений
Большое значение приобретают определение потребности растений в питательных веществах при их относительной недостаточности, избыточности или несбалансированности в почве, правильное установление норм и соотношений удобрений, сроков и способов внесения под конкретную сельскохозяйственную культуру в данных почвенно-климатических условиях. Эти проблемы успешно могут решаться, по мнению многих ученых, только комплексными методами сельскохозяйственного, агрохимического и физиологического анализа [7, 8,9, 10, 11, 12].
Использование данных химического анализа почв для прогнозирования отзывчивости сельскохозяйственных культур на удобрения определяет сущность метода почвенной диагностики. Существующие разнообразные методы почвенного анализа позволили вскрыть ряд важных свойств почв, их значение в подвижности питательных элементов, а также закономерности в плодородии их в позональном разрезе [13].
На протяжении длительного времени исследовательская мысль была обращена на поиски быстрых, простых и достаточно точных методов определения количества и качества, доступных растению питательных веществ почвы. Под влиянием учения Ю. Либиха, начиная с сороковых годов прошлого столетия, центром внимания в агрохимии становится химический анализ почв и растений [14]. Химические анализы почв на первых порах ограничиваются валовым определением элементов, играющих роль в жизни растений и в классификации почв [15]. Первые попытки перехода от валового анализа к определению плодородия почв показали, что между этим анализом и урожайностью нет прямой связи.
Давно установлено, что определение в почве содержания наиболее важных элементов минерального питания растений не дает достаточно полезную информацию, и лишь в исключительных случаях она содержит скорее вероятные, а не точные данные [16]. В силу этого в конце пятидесятых годов наметился переход к исследованию химического состава водных вытяжек. Однако и этот метод из-за ряда недостатков не получил своего распространения.
Позднее ряд исследователей предложили изучать почвенный раствор. Впервые этим занялся во Франции Saussure, Шлезинг, Романи и другие [17, 18].
По мнению некоторых авторов, состав почвенного раствора - хороший диагностический показатель обеспеченности растений питательными элементами. Однако состав и концентрация их - функция многих переменных, и поэтому они очень разнообразны и изменчивы. Таким образом, ни с помощью водных вытяжек, ни с помощью почвенных растворов составить надежную характеристику плодородия почвы и потребности растения в удобрениях оказалось невозможным [5].
Следующим шагом на этом пути явились почвенные вытяжки слабыми растворами кислот. В этом направлении выдающуюся роль сыграли работы Д.Н. Прянишникова и его учеников, А.Т. Кирсанова, а также опытной станции Ротамстед [18, 19].
Обобщая итоги работ многих исследователей по определению потребности почв в минеральных удобрениях, А.Т. Кирсанов пришел к выводу, что факт ежегодного появления новых методов или их модификаций говорит о наличии недостатков во всех предыдущих методах. Главная причина неудовлетворительности методов состояла в том, что они в большинстве случаев отмечали экстремальные условия, то есть острую потребность или полную обеспечен 20 ность, и в то же время малоудовлетворительное совпадение при среднем содержании питательных веществ в почве [15].
В этот период во всех странах Западной Европы и США большой популярностью начинают пользоваться лабораторные методы определения потребности растений в удобрениях, основанные на определении запасов питательных веществ в почве. В Германии появились методы Митчерлиха и Нейбауэра, в Шве-царии - метод Аррениуса. В СССР А.Т. Кирсанов рекомендует применять методы Митчерлиха и свой химический, с использованием 0,2-ной соляной кислоты. Сущность метода Митчерлиха заключается в математической формулировке зависимости между величиной урожая и дозой удобрения, названной им «законом действия факторов» [18].
Заслуживает внимания работа Е. А. Митчерлиха, в которой он пытался подойти к практической оценке физиологического метода путем сравнения запасов азота, фосфора и калия в почве, вычисленных на основании полевого и вегетационного опытов с различными культурами. Из 117 опытов по калию совпали 109 (93%), по фосфору 108 (92%), по азоту только 68 (58%), на плохое совпадение азота влияет его подвижность. Несмотря на недостатки метода, заслуга Е.А. Митчерлиха перед агрохимией огромна. Им выявлены количественные закономерности формирования урожая, что является основой теоретических поисков и в настоящее время [20].
Химические методы определения потребности сельскохозяйственных культур в удобрениях с постановкой полевых и вегетационных опытов применяли советские агрохимики А.Т. Кирсанов, И.В. Тюрин, И.И. Соколов, М.М. Кононова, И.П. Антипов-Каратаев, Л.А. Маслова и другие. Все методы значительно различаются между собой и дают весьма разные результаты [15, 18, 19].
В СССР исследования были направлены на создание новых и совершенствование существующих методов определения потребности растений в питательных веществах, в первую очередь - в азоте. Из всех агрохимических показателей, определяемых при почвенной диагностике, наиболее неустойчивым и быстроменяющимся является содержание минеральных форм азота. В этом плане впечатляющих успехов добились ученые Сибири. Наиболее точный прогноз действия удобрений в условиях Сибири дают методы А.В. Кочергина, Г.П. Гамзикова, Ю.И. Ермохина [21, 22, 23].
Между тем методам почвенного анализа, используемым с диагностическими целями, свойственен целый ряд недостатков, отмеченных в работах Д.Н. Прянишникова, Д.А. Сабинина, Е.И. Ратнера и др. Основные недостатки заключаются в том, что анализы почвы не могут в полной мере отразить обеспеченность растений элементами питания, так как они не выявляют полностью взаимоотношений растений с почвой [24, 25, 26]. Н. К. Болдырев в своих работах отмечал, что никакая вытяжка из почвы не может учесть биологические и биохимические особенности каждой культуры и связанную с ними избирательную способность растений в поглощении питательных веществ в зависимости от фазы роста и развития [27].
Наличие антагонизма ионов в почвенном растворе и разная активность питательных ионов на адсорбирующей поверхности корневых систем растений не устанавливается почвенным анализом, в результате чего один элемент может присутствовать в почве в химически достаточной концентрации, но, тем не менее, быть малоподвижным или недоступным растениям [27].
Почвенный анализ не может предусмотреть влияния на поглощение растением питательных веществ и на его рост таких факторов, как климатические условия, агротехника и состояние посевов, реакция почвы и ее физические свойства, а также содержание в ней органического вещества, засоленность, микробиологические процессы и т.д. [5, 7, 28, 29].
Д.А. Сабинин, а затем В.В. Церлинг обращали внимание на то, что конечный урожай не может дать ясную картину потребления элементов минерального питания растениями в течение вегетации [25, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36]. Поэтому использование методов растительной диагностики для контроля питания растений по периодам развития является важной задачей, особенно применительно к программированию урожая [7, 4, 17, 28, 37, 38, 39, 40, 41]
Для характеристики условий минерального питания растений наряду с анализами почв целесообразно использовать анализы самих растений. Фактическое содержание питательных веществ в растениях часто является более точным критерием обеспеченности их элементами питания [23, 28, 42, 30].
Анализ растений, как средство установления обеспеченности культур элементами питания, издавна привлекал к себе внимание исследователей. Так, в 1804 году Соссюр отметил, что состав золы растений влияет на тип почвы, вид культуры, местоположение и возраст органа растений. В 1840 г. Либих выдвинул теорию минерального питания и считал необходимым возвращение в почву элементов, содержащихся в урожае, удаляемом с поля. Однако более поздние исследования, как отечественных, так и зарубежных ученых, выявили недостатки в этом методе расчета доз удобрений. Было установлено, что действительное количество питательных веществ, необходимых для получения определенного урожая может быть значительно выше тех количеств элементов питания, которые находятся в растениях в момент уборки. Это обусловлено тем, что имеется большая потеря питательных веществ из растений к моменту уборки за счет их оттока в корни, отсыхания листьев и вымывания из них элементов [43].
Урожайность ярового рыжика в зависимости от уровня содержания элементов минерального питания в почве
На содержание элементов питания в почве влияют многие факторы: ее свойства и морфологические особенности, тип и вид, предшествующая культура, сроки и способы обработки почвы, севооборот, сроки уборки урожая, температурный и водный режимы почвы, микрофлора и т.д. Внесение минеральных удобрений изменяет концентрацию и соотношение питательных элементов в почвенном растворе. Между растворёнными катионами и анионами в почвенном растворе наступает сложное взаимодействие, смещается уравновешенность раствора в положительную или отрицательную сторону. А содержание элементов питания в почве, их химический состав в свою очередь влияют на рост, развитие и урожайность культурных растений. Определению этих зависимостей и переложению их на язык математики посвящены работы А.В. Соколова, Н.С. Авдонина, А.В. Петербургского, Т.Н. Кулаковской, Ю.И. и других [12, 13, 14, 15, 16].
Существующие методы диагностики азотного питания растений по анализу почвы позволяют с известной степенью достоверности прогнозировать потребность в азотном удобрении [17]. Многими исследователями (А.Е. Кочерги-ным, Г.И. Челядиновым, П.С. Бугаковым, Я. И. Лубите, Л. М. Орловой) установлена высокая корреляция между содержанием нитратного азота в почве во время посева культур, урожаем и действием азотного удобрения [18, 19, 20, 21]. Имеются данные у В.Н. Кудеярова, И.Н. Рынкса, Э.М. Шконде, И.Э. Королевой, А.Е. Кочергина, Н.И. Болотиной, Г.П. Гамзикова, Ю.Д. Кушниренко, Ю.И. Ермохина свидетельствующие о хорошей корреляции величины нитрифицирующей способности почвы с уровнем урожая и прибавками от азота [22, 23, 24,25,26,27,28].
В условиях Омской области впервые зафиксировал тесную обратную зависимость между эффективностью азотных удобрений и весенним содержанием нитратов в почве с помощью почвенной диагностики А. Е. Кочергин [18]. В дальнейшем данный метод апробировался рядом исследователей в разных областях и зонах Сибири. На основе метода А.Е. Кочергина была разработана шкала потребности полевых культур в азотных удобрениях в зависимости от содержания N-NO3 в слое почвы 0-40 см осенью или весной с учетом обеспеченности растений почвенным фосфором. Схожие по показателям градации в разных регионах были разработаны В.А. Останиным, П.И. Крупкиным, А.П. Петербургским [29, 30].
В наших исследованиях мы изучали содержание подвижных форм элементов питания в почве в фазы стеблевание, цветение и полную спелость ярового рыжика с помощью 2-ной СН3СООН вытяжки по Ю.И. Ермохину [5]. Несмотря на сложную взаимосвязь величины урожая растений (У) с химическим составом почвы (X) можно констатировать, что урожайность является прямой функцией химического состава почвы и может быть выражена в общем виде следующим уравнением и графиком (рисунок 8):
В 2006-2008 годах проводимые полевые исследования, направленные на изучение влияния содержания элементов минерального питания в почве на урожайность ярового рыжика, основывались на методике прямого учета, с использованием микроплощадок, предложенной и апробированной академиком Т.Н. Кулаковской с соавторами в Белоруссии и Прибалтике [31].
Полученные в результате исследования материалы позволяют судить о наличии тесной связи между урожайностью ярового рыжика и содержанием элементов минерального питания в почве. В 2006 г. на черноземной почве урожайность ярового рыжика варьировала в широких пределах в зависимости от содержания в почве азота и фосфора. Максимальная урожайность в этот год составила 1,58 т/га, минимальная - 0,54 т/га. Экспериментальные исследования показали, что при увеличении содержания азота и фосфора в почве, урожайность увеличивалась.
В 2007 году количественное изменение урожайности ярового рыжика в зависимости от содержания элементов минерального питания было значительно меньше: максимальная урожайность составила 1,48 т/га, минимальная - 0,87 т/га. Из приложения Ж мы видим, что на более богатых азотом и фосфором участках, урожайность наиболее высокая. Все закономерности, установленные, в 2006 и 2007 гг. полностью подтверждаются исследованиями 2008 года.
По средним за три года эмпирическими исследованиями установлено, что для получения урожая ярового рыжика 1,11-1,58 т/га содержание в почве азота должно составлять 1,64-2,06 мг/100 г, фосфора 3,79-4,43 мг/100 г почвы. Оптимальное соотношение между P2O5/N-NO3 находится в интервале 2,2-2,3.
Используя статистический метод анализа экспериментальных материалов (средние данные за 2006-2008 гг.) нами получены эмпирические уравнения регрессионного типа зависимости формирования урожайности маслосемян ярового рыжика У и У2 (т/га) от содержания в слое почвы 0-30 см N-NO3 (Х), и Р205 (Х2) (уравнения 9-10, рисунки 9-10):
Полученные на основе средних данных уравнения (17; 18) свидетельствуют о том, что при увеличении содержания N-N03 и Р205 в почве на 1 мг/100 г, урожай маслосемян ярового рыжика в среднем увеличивается на 0,438 т/га и 0,287 т/га, а математические модели (17, 18 и 19) позволяют прогнозировать величину урожайности ярового рыжика в зависимости от содержания элементов питания в слое почвы 0-30 см (таблица 6).
Таким образом, наши исследования показали, что для хорошего роста и развития ярового рыжика и в целом формирования его высокого урожая на черноземной почве в слое 0-30 см должно содержаться определенное количество и в оптимальном соотношении нитратного азота, подвижного фосфора и обменного калия.
Содержание азота и фосфора в целых растениях и листьях ярового рыжика в связи с применением удобрений
Агрохимическая и физиологическая несбалансированность минерального питания растений является одной из главных причин ограничивающих уровень урожайности культуры. В связи с этим очень важна диагностика минерального питания растений, чтобы оперативно управлять урожаем путем точного и обоснованного применения удобрений [23].
Зная, как меняется концентрация минеральных элементов в тканях в зависимости от возраста и фазы развития растения, можно использовать данные химического анализа растений для диагностики минерального питания. Располагая такими сведениями, можно довольно точно определить какая именно концентрация соответствует недостатку, обеспеченности и избытку питательных веществ. Растения в процессе роста и развития предъявляют некоторые требования к обеспеченности элементами питания, поэтому для каждого вида растений характерны определённые соотношения этих веществ в разные периоды онтогенеза [16, 23].
К.А. Тимирязев отмечал, что в жизни листа отражается сущность растительной жизни, растение - это лист (цит. по Ю.И. Ермохину) [16].
Лист, как объект анализа имеет следующие преимущества:
- это физиологически наиболее активный орган;
- изменения в химическом составе в процессе его онтогенеза почти те же, что и в целом растении;
- характеризует определенный физиологический возраст растений;
- взятие проб не причиняет серьезного вреда растению.
В.В. Церлинг и М.А. Горшковой установлено, что наиболее четкая зависимость между урожаем и химическим составом растений наблюдается для вполне развитого, считая сверху, второго-третьего листа в фазу цветения растений [24]. Исследования, проведенные с различными сельскохозяйственными культурами, показали, что содержание питательных веществ в целом растении хорошо отражается на химическом составе определенного листа, а химический состав почвы и растения (листа) коррелирует с величиной и качеством урожая [6,7,12].
В наших исследованиях мы определяли содержание неорганических форм элементов питания в органе-индикаторе в фазу цветения, а так же в растении и семенах в фазу полного созревания. За орган индикатор брали второй -третий лист от верхушки растения.
По данным З.И. Журбицкого, Н.К. Болдырева Ю.И. Ермохина, Н.П. Шер-стова, и других ученых установлено, что у большинства культур содержание основных элементов питания в растениях снижается от ранних фаз роста к физиологической зрелости растений [9, 13, 15, 17].
Результаты нашего исследования показывают, что содержание азота и фосфора в листьях снижается по мере роста и развития ярового рыжика, что отмечали в своих работах и другие ученые [7, 14]. Полученные данные подтверждают выводы Н.К. Болдырева о том, что поступление элементов питания в растения, в том числе и ярового рыжика, в течение вегетации протекает неравномерно [12].
Минеральные удобрения оказывают существенное влияние на содержание элементов питания в листьях ярового рыжика. Как правило, улучшение условий питания способствует наибольшей концентрации азота, фосфора и калия в листьях растений.
На основании экспериментальных данных системы «азотные удобрения -растение» с помощью статистического метода анализа были построены математические модели действия минеральных удобрений на содержание азота в растениях ярового рыжика уравнения (59) и (60). Таким образом, полученные уравнения указывают на сопряженность этих величин: содержания общего азота в растении и доз вносимых азотных удобрений.
С увеличением запаса азота в почве, благодаря возрастающим дозам азотных удобрений, происходит повышение процентного содержания общего азота в листьях ярового рыжика.
Наибольший коэффициент интенсивности действия («Ь») одного килограмма внесенного азотного удобрения на содержание N в растениях ярового рыжика, отмечен в фазу цветения - «Ь» 0,016% (таблица 17). Полученные уравнения показывают, насколько изменяется содержание азота в ткани ярового рыжика при внесении 1 кг азотных удобрений.
Применение различных доз фосфорных удобрений под яровой рыжик так же способствовало изменению химического состава растений к периоду цветения и созревания (таблица 18).
Что не превышает ошибки прогноза по сравнению с фактическими данными (приложение 6).
В разделе 4.2 была установлена тесная корреляционная связь между содержанием нитратного азота и подвижного фосфора в почве и дозами вносимых азотных и фосфорных удобрений (таблица 5). Также установлены коэффициенты действия внесенных удобрений на химический состав органа-индикатора (таблица 17, 18). Следовательно, можно сделать вывод о наличии тесной взаимосвязи между химическим составом почвы и растений.
В таблице 20 представлены зависимости концентрации элементов питания в растениях ярового рыжика от уровня содержания в почве.
Следует отметить, что выявленные прямолинейные зависимости «почва-удобрение-растение» характеризуют химический состав растений лишь до определенного уровня содержания элементов минерального питания в почве. При достижении оптимального уровня содержания элементов минерального питания в почве увеличение концентрации в растениях их прекращается - либо находится на одном уровне, либо снижается. Для нитратного азота это содержа 109 ниє составляет в пределах от 1,62 до 1,72 мг/100 г почвы, для подвижного фосфора- 3,44-4,07 мг/100 г, что указывает на оптимальное содержание элементов минерального питания в почве.
Установленные коэффициенты регрессии между химическим составом почвы и растений показывают, насколько изменяется величина азота и фосфора в растениях в процентах при изменении содержания нитратного азота и подвижного фосфора в почве на 1 мг/100 г (коэффициент действия «Ь»).
Выявленные закономерности химического состава растений от содержания элементов питания в почве и доз применяемых минеральных удобрений позволяют при благоприятных условиях возделывания культур прогнозировать будущий состав растений ярового рыжика и, сравнивая с «нормальным» составом растения делать вывод об обеспеченности элементами питания и эффективности внесения удобрений. Анализ растений является вспомогательным средством при определении потребности растений в удобрениях и степени плодородия почвы. Внесение в почву какого-либо удобрения до сева или в период вегетации еще не гарантирует эффективного использования его растением.
С целью оперативного диагностирования условий минерального питания ярового рыжика в период роста и развития нами были проведены исследования химического состава растений ярового рыжика с системе «почва-удобрение-растение-урожайность» (таблица 21).
Экономическая эффективность применения удобрений под яровой рыжик
Применение удобрений в сельском хозяйстве должно быть экономически выгодным и энергетически целесообразным. Прогрессивная технология применения удобрений должна оцениваться с трех позиций: агрономической, экономической и энергетической.
Более широкое распространение получила оценка эффективности применения удобрений с агрономической позиции - окупаемость единицы внесенного удобрения дополнительной продукцией. Однако с переходом на полное самофинансирование, при учете многоукладности в сельском хозяйстве все большее распространение получает экономическая оценка эффективности применения удобрений. Вследствие интенсификации сельскохозяйственного производства, сопровождающейся увеличением затрат невозобновляемой энергии, в том числе и за счет возрастающего применения средств химизации, необходимо разрабатывать энергопротивозатратные технологии производства сельскохозяйственной продукции. Поэтому расчеты агрономической, экономической и энергетической эффективности применения средств химизации позволяют более объективно оценить мероприятия в прогрессивных технологиях, применяемых при выращивании сельскохозяйственных культур [1].
Основные масличные культуры в Российской Федерации - яровой рапс, подсолнечник, лён масличный и яровой рыжик. В последние годы намечена тенденция увеличение площади посевов масличных культур, однако, несмотря на это задача увеличения максимального сбора продукции с единицы пощади при наименьших затратах остается актуальной.
При расчете экономической эффективности сумма затрат на возделывание ярового рыжика включает расходы на подготовку парового поля, уход за посевами, уборку урожая, транспортировку и первичную подработку.
Эти затраты определялись путем расчета соответствующих технологических карт на:
подготовку парового поля, внесение удобрений и посев ярового рыжика;
уход за посевами;
уборку урожая и транспортировку.
Нормативы и расценки при расчете технологических карт брали действующие в производственной части Сибирского НИИ сельского хозяйства, цена вносимых удобрений по ценам торговых организаций. Стоимость ГСМ согласно ценам, сложившимся на рынке в последнее время.
Эффективность применения минеральных удобрений рассчитывали путем сопоставления стоимости дополнительной продукции, полученной от применения минеральных удобрений, с дополнительными затратами, связанными с ее получением.
Определение прибавки урожая с 1 га определялось по формуле (88): где Уф - фактический урожай в хозяйстве, ц /га; ДуЛ - доля участия удобрений во всем урожае, определенная по среднемноголетним данным полевых опытов с удобрениями, %.
Долю урожайности за счет удобрений (Дуд) определялась по формуле 89: где П - прибавка урожая от удобрений, ц/га; Ус - средний урожай в варианте с внесением удобрений, ц/га. В наших опытах затраты на получение прибавки урожая от применения удобрений рассчитывались по формуле (90): где Ауд - расходы на приобретение удобрений, руб; Авн - расходы на разгрузку, хранение, подготовку, перевозку в поле и внесение удобрений, руб;
АУб - расходы на уборку, перевозку прибавки урожая от удобрений с поля, ее доработку, руб;
Ар - расходы на реализацию прибавки урожая или закладку ее на хранение, руб;
Ан - общепроизводственные, общехозяйственные и другие расходы, руб.
Сопоставление стоимости дополнительной продукции и затрат, связанных с ее получением позволило нам определить такие показатели как чистый доход (Чд) возделывания ярового рыжика с применением удобрений по формуле (91):
Чд = (С + с) - Аобщ, (91)
где С, с - стоимость основной (С) и побочной (с) продукции, полученной в результате применения удобрений, руб./га;
Аобщ - общая сумма затрат, связанных с агротехникой возделывания рыжика и применением удобрений, руб./га.
Рентабельность (Р) производства определялась по формуле (92):
Стоимость используемых удобрений определяли по оптовым ценам промышленности с учетом наценок на транспортировку. Стоимость аммиачной селитры составила - 6180 руб.; двойного суперфосфата - 18370 руб.; хлористого калия - 6560 руб. (приложение Л).
Стоимость продукции определялась закупочной ценой. В 20012 г. средняя закупочная цена 1 т малосемян ярового рыжика в Омской области по данным портала www.IDK.ru составила 20 тыс. руб. Побочную продукцию (солому) не учитывали.
Все основные затраты, связанные с возделыванием ярового рыжика, уборкой дополнительной продукции от применения минеральных удобрений, транспортировкой, погрузкой - разгрузкой рассчитывали по нормативам затрат, применяемых в СИБНИИСХ.
Анализом экономических показателей установлено, что применение минеральных удобрений под яровой рыжик повышает его урожайность от 15 до 117 %, что дает возможность получать дополнительно урожая с одного га на сумму от 2400 до 14400 руб./га. Однако этот показатель не может служить уровнем эффективности, поскольку он не отражает затрат на его производство.
В наших опытах чистый доход от применения удобрений при возделывании ярового рыжика составил 8335,37-18507,19 руб. в зависимости от дозы вносимых удобрений (Приложение Л).
Рассчитанный нами уровень рентабельности показал, что применение минеральных удобрений под яровой рыжик экономически выгодно. Наивысший уровень рентабельности 228-229% был в вариантах с дозой внесения удобрений N90P30K30 и N60P60 Анализируя экономические показатели, рассчитанные нами, можно сделать вывод, что внесение минеральных удобрений с учетом разработанных параметров почвенной и растительной диагностики под яровой рыжик на черноземных почвах степи Западной Сибири экономически выгодно и оправдано.
Похожие диссертации на Диагностика потребности ярового рыжика в удобрениях на обыкновенном чернозёме Западной Сибири
