Введение к работе
Актуальность проблемы. В условиях бедности почв Нечерноземной зоны РФ подвижными фосфатами, ограниченности ресурсов высококонцентрированного фосфатного сырья для получения удобрений, дороговизны и ограниченных объемов их использования в земледелии, актуальным является поиск альтернативного фосфатного сырья и технологических схем его переработки, позволяющих получать эффективные и более дешевые, чем традиционные, фосфорные удобрения. Таким сырьем могут быть фосфориты малых месторождений, а технологической схемой переработки - энерго- и ресурсосберегающее неполное кислотное разложение с получением сложных азотно-фосфорных удобрений.
В районах с достаточной обеспеченностью почв потенциально доступными растениям формами фосфатов актуальным является поиск путей их мобилизации, среди которых перспективным является использование соединений кремния.
Цели и задачи исследований. Целью настоящей работы было изучение эффективности комплексных азотно-фосфорных удобрений, полученных на основе фосфоритного сырья, и различных способов применения кремнийсодержащих соединений неорганической (аэросил, силикат натрия, кремниевая кислота, силикат натрия) и органической природы (Мив&і-Агро) при возделывании сельскохозяйственных культур в условиях дерново-подзолистых почв Смоленской области.
В задачи исследований входило:
выяснить возможность использования конкреционных фосфоритов для получения комплексных азотно-фосфорных удобрений с пониженной растворимостью фосфатного компонента, изучить их состав;
установить эффективность фосфорных удобрений разной растворимости, полученных на основе неполного кислотного разложения фосфоритов и смешивания с физиологически кислыми солями, при выращивании сельскохозяйственных культур в условиях дерново-подзолистых почв;
изучить способы использования соединений кремния и определить их роль в формировании урожайности сельскохозяйственных культур;
выявить влияние соединений кремния на химический состав урожая, размеры реутилизации питательных элементов, вынос и усвоение их из удобрений;
дать агрономическую и экономическую оценку использования Мивала-Агро и комплексного азотно-фосфорного удобрения в технологии выращивания зерновых культур.
Научная новизна. Предложен энерго- и ресурсосберегающий метод получения комплексных азотно-фосфорных удобрений с пониженной растворимостью фосфатного компонента с использованием в качестве сырья конкреционных фосфоритов местных месторождений, изучен их состав, характер влияния на формирование урожаев, качество сельскохозяйственных культур с оценкой экономических параметров их использования.
Дано агрохимическое обоснование эффективности кремнийсодержащих соединений при раздельном и совместном использовании с фосфорными удобрениями. Выяснена эффективность предпосевной обработки семян кремнийсодержащими соединениями при выращивании растений на разных фонах минерального питания.
Определен характер воздействия фосфатов пониженной растворимости и кремния на реутилизацию сухих веществ, азота и фосфора в растениях.
Получены новые данные об эффективности борофоски в условиях дерново-подзолистых почв.
Практическая значимость. Получение фосфорных удобрений из местных фосфоритов путем неполного кислотного разложения (комплексное азотно-фосфорное удобрение) и смешивания фосфоритов с физиологически кислыми удобрениями позволит снизить напряженность фосфатно-сырьевой проблемы за счет экономии сырьевых ресурсов (апатитовый концентрат, серная, азотная, фосфорная кислота), а также стоимость удобрений (на 20-30% и более), объемы отходов производства, расширить ассортимент фосфорных удобрений.
Применение кремнийсодержащих соединений дает возможность активизировать метаболические процессы в растениях, увеличить рост урожаев, ускорить формирование качества продукции, повысить усвоение питательных элементов из удобрений, что приведет к сокращению объемов используемых минеральных удобрений.
Положения, выносимые на защиту.
-
Возможность получения эффективных комплексных азотно-фосфорных удобрений с пониженной растворимостью фосфатного компонента на основе неполного кислотного разложения местных фосфоритов.
-
Зависимость эффективности кремнийсодержащих соединений от способов и условий их использования.
-
Мобилизующее действие кремния на усвоение питательных элементов растениями.
-
Агрохимическая и экономическая эффективность фосфатов пониженной растворимости и соединений кремния.
Реализация результатов исследований. Рекомендуемые фосфорные удобрения и кремнийсодержащее соединение Мивал-Агро прошли производственные испытания на дерново-подзолистых почвах Смоленской области на общей площади 50 га. По результатам исследований опубликовано 12 научных работ, в том числе одна - в рекомендованном ВАК издании.
Апробация работы. Результаты исследований докладывались на международных научно-практических конференциях «Современные проблемы повышения плодородия почв и защиты их от деградации» (г. Минск, Институт почвоведения и агрохимии НАН Беларуси, 2006 г.), «Проблемы и перспективы развития аграрного производства» (г. Смоленск, СГСХА, 2007 г.), «Агрохимия и экология: история и современность» (г. Н.Новгород, НГСХА, 2008 г.), «Активизация роли молодых ученых - путь к формированию инновационного потенциала АПК» (г. Смоленск, СГСХА, 2009 г.), «Почва, удобрение, урожай» (г. Горки, БГСХА, 2009, 2010, 2011 гг.), «Научное обеспечение аграрного производства в современных условиях» (г. Смоленск, СГСХА, 2010 г.).
Объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов и предложений производству, изложена на 16) страницах машинописного текста, содержит 29 таблиц, 12 рисунков и 45 приложений. Список использованной литературы включает 193 наименований, в том числе 18 иностранных авторов.
Исследования проводились в соответствии с программой фундаментальных и прикладных исследований по научному обеспечению развития АПК Российской Федерации на 2006-2010 гг.:02.03.02 «Разработать приемы управления продукционным процессом сельскохозяйственных культур агрохимическими средствами в системе почва - растение с целью повышения окупаемости удобрений и увеличения продуктивности сельскохозяйственных культур».
Автор выражает искреннюю признательность научному руководителю доктору сельскохозяйственных наук, профессору Н.Е. Самсоновой за всестороннюю помощь и поддержку в процессе проведения исследований и написания диссертации; доктору сельскохозяйственных наук, профессору кафедры физиологии, биотехнологии растений и кормопроизводства ФГОУ ВПО «ОрелГАУ» Н.Е. Новиковой за помощь в постановке и решении вопросов, касающихся физиологии растений; доктору сельскохозяйственных наук, профессору кафедры агрономии и экологии ФГБОУ ВПО «Смоленская ГСХА» В.А. Шаманаеву, кандидатам сельскохозяйственных наук В.В. Рассохиной, СИ. Паукштис и Ю.В. Козлову, а также лаборантам и студентам участвовавшим в закладке опытов и проведении наблюдений.
