Введение к работе
Актуальность темы. В Нечерноземной зоне, как и по всей стране, наблюдается острый дефицит белка (30…40% и более) не только в кормопроизводстве, но и в питании людей. В последние десятилетия в Чувашской Республике произошло резкое сокращение посевных площадей традиционных для зоны зерновых бобовых культур (гороха и вики): с 80…100 тыс. га в 1987…1990 гг. до 15…20 тыс. га в 2005…2010 гг. В результате возникли проблемы обеспечения отрасли животноводства качественными сбалансированными по элементам питания кормами. Проблему продовольственного белка также легче решать через дешевый растительный материал. Особое место в решении этой проблемы занимают соя и продукты ее переработки.
Важным фактором формирования высокой урожайности у зерновых бобовых культур является деятельность симбиотического аппарата. В Чувашской Республике соя – интродуцируемая культура. В связи с этим при ее возделывании приемы, повышающие активность симбиоза, должны быть обязательными. На эффективность работы симбиотического аппарата оказывает влияние целый ряд факторов – оптимальная обеспеченность макро- и микроэлементами, наличие специфичных, вирулентных, активных штаммов ризобий, оптимальная влагообеспеченность.
Известно, что предпосевная обработка семян микроэлементами и некорневая подкормка посевов вызывают активизацию метаболитических процессов в растительном организме, способных защищать его от стрессовых воздействий факторов внешней среды и патогенов, и это является важным средством оптимизации условий формирования урожая.
Среди множества выпускаемых производством микроэлементов и стимуляторов роста особое место занимают жидкие удобрительно-стимулирующие составы (ЖУСС) с содержанием меди и различных микроэлементов в хелатной форме, поскольку усвояемость хелатных микроудобрений в 4…5 раз выше, чем обычных, производимых из минеральных солей. Кроме того, хелатные микроудобрения обладают более высокими стимулирующими свойствами и, в отличие от традиционных микроэлементов, меньше переходят в труднодоступные растениям формы.
Диссертационная работа выполнена в соответствии с Программой фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития АПК Российской Федерации на 2001-2005 гг. (шифр задания 20.03.) и тематическим планом ГНУ Чувашский НИИСХ Россельхозакадемии (задание 20.03.03.).
Соответствие диссертации паспорту научной специальности. В соответствии с формулой специальности 06.01.04. –«Агрохимия» - область науки, занимающаяся исследованием круговорота веществ в земледелии в системе «почва-растение-удобрение» с целью разработки методов и средств рационального использования удобрений как основы получения высоких урожаев культурных растений и продукции хорошего качества, повышения плодородия почв при условиях, исключающих загрязнения окружающей среды.
Полученные заочным аспирантом научные результаты соответствуют пункту 9 паспорта специальности «Агрохимия» (сельскохозяйственные науки).
Цель исследований. Целью работы является научное обоснование и разработка практических приемов применения хелатных форм микроудобрений марки ЖУСС при возделывании сои в сочетании с фунгицидами, используемыми для протравливания семян, и некорневой подкормки в ходе вегетации, а также оценка значения сои как предшественника.
Задачи исследований:
1. Изучить влияние хелатных форм микроудобрений марки ЖУСС-2 на рост и развитие сои в условиях Чувашской Республики.
2. Определить оптимальную норму предпосевной обработки семян сои с микроудобрением ЖУСС-2 при снижении дозы химического фунгицида.
3. Выявить оптимальную норму некорневой подкормки и сроков применения микроудобрений ЖУСС-1 и ЖУСС-2 на продуктивность сои.
4. Изучить влияние ЖУСС на формирование клубеньков и другие основные факторы формирования урожая.
5. Определить действие ЖУСС-2 при предпосевной обработке семян на развитие основных патогенов.
6. Установить влияние последействия сои на формирование урожая яровых зерновых культур полевого севооборота.
7. Дать экономическую и энергетическую оценку изучаемым вариантам технологии возделывания сои на зерно.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Совместное применение при предпосевной обработке семян сои химического фунгицида Дерозал и микроудобрения ЖУСС-2 стимулирует рост и развитие этой культуры на начальных этапах развития и повышает семенную продуктивность объекта исследований.
2. Некорневая подкормка посевов сои препаратом ЖУСС с нормой расхода 1,5 л/га вызывает более интенсивное накопление биомассы, увеличивает количество продуктивных ветвей и бобов на растении, повышает массу 1000 семян и обеспечивает достоверную прибавку урожая.
3. Включение сои в севооборот обеспечивает повышение урожая последующей зерновой культуры от 10 до 32 процентов.
Научная новизна. Впервые для условий Чувашской Республики теоретически обоснованы и выявлены оптимальные дозы ЖУСС-2 при совместном применении с протравителем Дерозал для предпосевной обработки семян сои и установлено оптимальные сроки применения ЖУСС-1, ЖУСС-2 для некорневой подкормки растений. Определена возможность использования их для повышения урожайности и показателей качества зерна сои.
Прослежена динамика формирования клубеньков на корнях сои в зависимости от изучаемых вариантов опыта.
Практическая значимость. Предпосевная обработка семян Дерозалом в сочетании с микроэлементами обеспечивает высокую эффективность, низкую энергоемкость и экологическую безопасность, как и некорневая подкормка не требует специальной техники и затрат ручного труда.
Реализация результатов исследований. Основные результаты исследований используются при производстве сои в хозяйствах Чувашской Республики.
Апробация работы. Результаты исследований доложены на межрегиональной научно-практической конференции «Мосоловские чтения» (Йошкар-Ола, 2006), на координационном совещании СВ НМЦ Россельхозакадемии (Н. Новгород, 2005), научных конференциях молодых ученых в Чувашской ГСХА (2004, 2005), на заседаниях ученого совета ГНУ ЧНИИСХ (2004-2006).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 научных работ, в том числе 1 статья в журнале рекомендованном ВАК РФ.
Объем работы. Диссертационная работа изложена на 257 страницах компьютерного текста, состоит из введения, шести глав, выводов, предложений производству, списка литературы, содержит 51 таблицу, 3 рисунка, 26 приложений. Список литературы включает 164 источника, в том числе 24 на иностранных языках.
Почва опытного участка. Полевые опыты проводились с 2003 по 2005 годы в Чувашском НИИ сельского хозяйства Цивильского района Чувашской Республики в экспериментальном севообороте отдела кормопроизводства. Почва - темно-серая лесная, по гранулометрическому составу среднесуглинистая.
Пахотный слой опытного участка имеет реакцию почвенной среды близкую к нейтральной (рН 5,6), содержание гумуса среднее (4,9-5,0), подвижного фосфора–высокое (210-216 мг/кг почвы), обменного калия повышенное (129-134 мг/кг почвы), содержание меди — 0,21, бора — менее 0,30, молибдена - 0,15...0,25 мг/кг.
Предшественник озимая пшеница, агротехника общепринятая в республике. В первом опыте изучали влияние Дерозала на продуктивность сои при предпосевной обработке семян. Схема опыта включает 9 вариантов, размещение делянок последовательное со смещением, приведена в таблице 1.
Во втором опыте изучали два фактора: А–сроки и кратность проведения некорневых подкормок, Б–дозы некорневой подкормки водным раствором ЖУСС-1 и ЖУСС-2. ЖУСС-1 содержит Сu–38 г/кг, В–5,7 г/кг; ЖУСС-2– Сu–40 г/кг, Мо–22 г/кг. Схема опыта включала 9 вариантов, повторность также 4-х кратная. Размещение делянок последовательное. Площадь делянки 72 м2 (12х6).
Некорневые подкормки проводились ранцевым опрыскивателем, расход рабочего раствора из расчета 300 л/га.
В третьем (производственном) опыте изучали влияние сои на урожайность яровой пшеницы, овса и ячменя при повторном посеве.
Вегетационные периоды в годы проведения опытов по количеству осадков и температуре были разными и значительно отличались от средних многолетних. 2003 г характеризовался как малоблагоприятный для роста и развития сои, похолодание и выпавшие в конце апреля - в начале мая дожди затянули начало посевных работ. Затем из-за избыточного выпадения осадков условия для налива и созревания зерна сои значительно ухудшились. Обильное выпадение осадков в первой половине вегетационного периода 2004 г привело к переуплотнению пахотного слоя, ухудшению водно-воздушного режима. Последний год исследований характеризовался как неблагоприятный по влагообеспеченности (избыток влаги в начале лета, недостаток – в конце вегетационного периода).
В опытах проведены следующие анализы, учеты и наблюдения:
1. Содержание гумуса в почве по Тюрину (ГОСТ 26213-91).
2. Содержание подвижного фосфора и обменного калия по Кирсанову (ГОСТ 26207-91).
3. Определение обменной кислотности рН потенциометрическим методом (ГОСТ 26207-91).
4. Фенологические наблюдения (методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур, М., 1989).
5. Учет количества и массы клубеньков.
6. Учет густоты стояния растений в период полных всходов и перед уборкой на фиксированных площадках (методические указания по проведению научных исследований в земледелии, растениеводстве и агрохимии, М., 1976).
7. Биометрический анализ растительных проб (методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур, М., 1989).
8. Учет урожая – сплошной (поделяночный обмолот с пересчетом на 14% влажность и 100% чистоту).
9. Масса 1000 семян на весах ВЛТК-500 (ГОСТ 12012-80).
10. Содержание белка в зерне (ГОСТ 10346-74).
11. Сухую массу растений определяли высушиванием навесок в алюминиевых стаканчиках в сушильном шкафу при температуре 105оС.
12. Величину ассимиляционной поверхности определяли методом, предложенным Аникеевым В.В. и Кутузовым Ф. Ф. (1961).
13. Экономическую эффективность изучаемых приемов рассчитывали на основе технологических карт по действующим нормативам и расценкам по методике, предложенной Моисеенковым И. П. и др. (1995).
14. Энергетическую эффективность рассчитывали по методике Кащенко А. С. (1979).
15. Математическую обработку проводили по Доспехову Б. А. (1979).
Уборку урожая проводили в фазе полной спелости комбайном Сампо–500.
