Введение к работе
доктор с.-х наук, профессор Фетюхин И.В.
1
Актуальность темы. Одним из основных резервов увеличения урожайности культур рисового севооборота является повышение эффективности использования удобрений. В комплексе мероприятий и приемов рационального их применения в рисоводстве первостепенное значение имеет определение количества каждого вида, обеспечивающее максимальную реализацию потенциальной продуктивности районированных сортов и сохранение почвенного плодородия. При существующих объемах применения удобрений в рисоводстве каждый центнер неправильно использованных туков оборачивается для рисоводов потерями, исчисляемые тысячами рублей. Это определяет необходимость совершенствования системы удобрения культуры с учетом плодородия почв рисовых полей.
Коренной недостаток существующей системы удобрения риса – их несбалансированность по элементам питания. Как правило, вносят только азот, фосфор и калий, в то время как для роста и развития растений помимо указанных макроэлементов необходимы и микроэлементы – бор, кобальт, марганец, медь, молибден, цинк. В результате этого не обеспечивается должный уровень минерального питания, сбалансированного по всем элементам, необходимым для жизнедеятельности растений. Поэтому агрохимическая концепция развития рисоводства для обеспечения экологической стабильности в регионах рисосеяния при производстве экономически обоснованной и биологически полноценной продукции предусматривает включение микроэлементов в систему удобрения.
Правильно разработанная система удобрения риса и сопутствующих культур рисового севооборота обеспечивает увеличение урожайности, улучшение качества продукции, сохранение и воспроизводство плодородия почв и ограничение агрогенного загрязнения окружающей среды.
Цель и задачи исследований. Целью исследований являлось теоретическое обоснование и разработка технологии применения микроудобрений, обеспечивающая получение высоких урожаев культур рисового севооборота, установление их влияния на содержание элементов минерального питания в растениях и в почве, качество сельскохозяйственной продукции.
В задачу исследований входило:
– оценка обеспеченности почв зоны рисосеяния Кубани подвижными формами микроэлементов;
– исследование пищевого режима почвы под культурами рисового севооборота при внесении микроудобрений;
– определение влияния микроудобрений на содержание элементов питания, рост и фотосинтетическую деятельность растений риса и люцерны;
– установление закономерностей изменения под воздействием микроэлементов коэффициентов использования растениями азота, фосфора и калия из удобрений.
– установление оптимальных доз, сроков и способов внесения микроудобрений, обеспечивающих высокую продуктивность культур рисового севооборота;
– выявление действия микроудобрений на формирование элементов структуры урожая и качество продукции культур рисового севооборота.
Получение экспериментальных данных по вышеуказанным вопросам дает возможность усовершенствовать теорию питания растений риса микроэлементами и разработать научно обоснованные рекомендации по технологии применения микроудобрений в рисовом севообороте в условиях Кубани, а также определить экономическую эффективность и экологическую целесообразность включения микроэлементов в систему удобрения риса в севообороте.
Для решения поставленных задач были проведены лабораторные, полевые и производственные опыты.
Научная новизна. Впервые проведены комплексные исследования по динамике микроэлементов в почвах рисовых полей Кубани. Определены валовое содержание и формы соединений микроэлементов в почвах. Установлено, влияние культуры риса и микроудобрений на содержание подвижных форм микроэлементов в почвах. Выявлен характер изменений агрохимических показателей плодородия почв при внесении микроудобрений под люцерну в условиях рисового севооборота. Получены данные по содержанию микроэлементов в природных водах, используемых для орошения риса. Изучены закономерности поступления микроэлементов и их влияние на рост и развитие растений. Показано положительное влияние микроудобрений на динамику содержания азота, фосфора и калия в различных органах культур рисового севооборота. Рассчитан вынос элементов питания урожаем и коэффицент использования их растениями из удобрений. Получены данные по действию микроудобрений на площадь ассимиляционной поверхности и фотосинтетическую активность растений. Для культур рисового севооборота установлены оптимальные дозы и сроки внесения микроудобрений и дана их сравнительная агроэкологическая и экономическая оценка. Показано влияние микроудобрений на количество и качество урожая.
Результаты исследований послужили основой для использования теоретических и практических знаний в области применения микроудобрений в соответствии с биологическими особенностями культур рисового севооборота и содержания микроэлементов в почве.
Практическая ценность. Результаты исследований расширяют знания о роли микроэлементов в жизнедеятельности и продуктивности растений. Доказана необходимость включения микроэлементов в систему удобрения риса и люцерны. Разработаны рекомендации, обеспечивающие оптимальные условия минерального питания культур рисового севооборота и экологическую стабильность агроландшафта при производстве экономически обоснованной, биологически полезной растениеводческой продукции. Благодаря оптимизации системы удобрения урожайность риса в Республике Адыгея повысилась почти в два раза. Так, урожайность зерна в Адыгейском научно-техническом центре риса в 2005 г. составила 5,3 т/га. 2006 г. – 6,1 т/га, 2007 г. – 6,7 т/га, тогда как за всю историю рисосеяния она не превышала 3,5 т/га. Это вызвало научный интерес со стороны ведущих ученых страны. Адыгейский научно-технический центр риса посетили академики В.Г. Минеев, В.И. Кирюшин и Е.М. Харитонов.
Положения, выносимые на защиту:
1. Теоретическое и экспериментальное обоснование микроэлементного режима почв рисовых полей Кубани в рисово-люцерновом севообороте.
2. Агроэкологическая и агрохимическая необходимость выращивания люцерны в рисовом севообороте и включения микроэлементов в систему удобрения риса и люцерны.
3. Теоретические основы применения микроудобрений на посевах риса и люцерны, связанные с их влиянием на прорастание семян, рост, минеральное питание и фотосинтетическую деятельность растений.
4. Оптимизация системы макро- и микроудобрений в рисово-люцерновом севообороте обеспечивающей повышение количества и качества урожая.
Апробация работы. Результаты исследований неоднократно докладывались на научно-производственных совещаниях специалистов рисосеющих районов Республики Адыгея (п. Прикубанский, 2001–2008); на кафедре агрохимии Кубанского государственного аграрного университета (2005–2008), в лаборатории координации региональных проблем рисоводства в Российской Федерации Всероссийского НИИ риса (2005–2008), на региональных совещаниях Географической сети опытов с удобрениями (Персиановка, Ростовская область, 2005; Москва, 2006; Ставрополь, 2007), на Всероссийских конференциях "Энтузиасты аграрной науки" (Краснодар, 2003–2008), на Международной научно-практической конференции "Устойчивое производство риса: настоящее и перспективы" (Краснодар, 2006).
По материалам диссертации опубликовано 52 печатных работ общим объемом 51 п.л.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 407 страницах компьютерного текста и состоит из введения, 8 глав, выводов и предложений производству. Она включает 36 рисунков, 110 таблиц, 30 приложений. Список использованной литературы насчитывает –292 наименования, в т. ч. 40 на иностранных языках.
