Введение к работе
Актуальность темы. Наличие относительно больших запасов почвенного калия и соответственно отсутствие заметного положительного эффекта от внесения калийных удобрений в проводимых, как правило, краткосрочных опытах объясняют тот факт, что в ряду основных элементов питания растений (азот, фосфор, калий) ему уделяется наименьшее внимание В этой связи установление потенциальных почвенных запасов доступного растениям калия, их оценка, определение влияния интенсивности калийного баланса на урожайность основных сельскохозяйственных культур и содержание в почве форм элемента имеют особо важное значение
Кормопроизводство в Ставропольском крае после длительного упадка, связанного с убыточностью животноводства, начинает активно развиваться Ведущее место среди сельскохозяйственных культур в этой отрасли, выращиваемых в рассматриваемом регионе, занимает кукуруза на силос, которая особенно требовательна к уровню минерального питания
Все вышеобозначенные проблемы явились основанием для изучения влияния наиболее распространенных систем удобрений на агрохимические свойства почвы, особенности изменения калийного фонда чернозема выщелоченного, рост и развитие кукурузы на силос Это свидетельствует об актуальности разработки норм, сочетаний и форм удобрений применительно к конкретным почвенно-климатическим условиям возделывания кукурузы.
Цель и задачи исследований. Цель исследований заключалась в изучении влияния систем удобрений на содержание форм калия в метровом профиле чернозема выщелоченного, пищевой режим в течение вегетации и продуктивность кукурузы на силос
Задачи исследований дать оценку влияния применяемых систем удобрений на динамику продуктивной влаги и основных агрохимических показателей, изучить содержание форм калия в метровом профиле чернозема выщелоченного в связи с систематическим применением удобрений, установить влияние систем удобрений на биометрические показатели, продуктивность и качество зеленой массы кукурузы, рассчитать экономическую эффективность производства кукурузы на силос в связи с системами удобрений
Научная новизна. Впервые в зоне умеренного увлажнения Ставропольской возвышенности на черноземе выщелоченном было изучено влияние различных систем удобрений на пищевой режим, содержание форм калия в почве и продуктивность кукурузы на силос
Практическая значимость и ценность работы. Проведенные исследования на черноземе выщелоченном Ставропольской возвышенности позволили рекомендовать производству наиболее эффективные дозы удобрений под кукурузу на силос в составе биологизированной и расчетной систем удоб-
рений севооборота Производству предложены в зависимости от фона питания дозы азотно-калийных удобрений при проведении первой междурядной культивации кукурузы на силос
Основные положения, выносимые на защиту:
динамика основных элементов питания в 0—20 см слое чернозема выщелоченного в течение вегетации кукурузы на силос,
содержание форм калия в метровом профиле почвы в связи с систематическим применением удобрений,
влияние систем удобрений на биометрические показатели, химический состав, продуктивность и качество зеленой массы кукурузы на силос;
агротехническая и экономическая эффективность применения различных доз азотно-калийного удобрения в качестве подкормки кукурузы на силос
Апробация работы. Рассмотренные в диссертационной работе исследования докладывались на ежегодных научных конференциях Ставропольского государственного аграрного университета (2005—2007), на региональной научно-практической конференции, посвященной 120-летию со дня рождения Н И Вавилова (Ставрополь, 2007), на международных научных конференциях аспирантов и молодых ученых (пос Персиановский, 2006, Краснодар, 2006, Москва, 2006, 2007).
Публикация результатов исследований. По материалам исследований опубликовано 11 научных работ, в том числе одна публикация в издании, рекомендованном ВАК РФ
Структура и объём работы. Диссертация изложена на 200 страницах машинописного текста и состоит из введения, 7 разделов, включающих 13 таблиц, 16 рисунков, выводов и предложений производству, списка литературы, содержащего 235 источников, в том числе 20 иностранных авторов, 25 приложений
Исследования были проведены на стационаре кафедр агрохимии и земледелия опытной станции Ставропольского государственного аграрного университета в типичном зернопропашном севообороте (пар занятой (горох + овес), озимая пшеница, озимый ячмень, кукуруза на силос, озимая пшеница, горох, озимая пшеница, яровой рапс). Стационар представляет собой длительный опыт «Теоретические и технологические основы биогеохимических потоков веществ в агроландшафтах», зарегистрированный в реестре аттестатов длительных опытов Геосети ВНИИА Российской Федерации.
Почва опытного участка — чернозем выщелоченный, мощный, ма-логумусный, тяжелосуглинистый Содержание гумуса в 0-20 см слое почвы опытного участка равно 5,2-5,9%. Содержание подвижного фосфора — среднее (18-28 мг/кг по Мачигину), обменного калия — повышенное
(240—290 мг/кг почьы), а реакция почвенного раствора — нейтральная (6,1-6,7)
Климат зоны проведения опьпов характеризуется как континентальный с умеренным увлажнением (ГТК 1,1—1,3) Многолетняя средняя сумма осадков составляет 623 мм Сумма активных температур — 2800-3200 С Среднегодовая температура воздуха составляет +9,2 С
Погодные условия в годы проведения опытов (2005-2007) отличались неблагоприятным увлажнением на фоне повышенного температурного режима, особенно в период вегетации растений кукурузы Так, по сравнению с многолетней нормой среднегодовая температура в 2005 г оказалась выше на 1 8 С, в 2006 г — на 2,9 С, в 2007 г-на 2,3 С. Годовое количество осадков в 2005 г составило 479 мм, в 2006 г — 530 мм, в 2007 г — 473 мм, что меньше многолетних значений на 23, 15 и 24% соответственно.
Опыт 1. Относительно контроля (без удобрений) в опыте изучались три системы удобрений
-
рекомендованная — с насыщенностью севооборота NPK 115 кг/га, в том числе N50P59K6 при соогношении N Р К = 1 1,18 0,13 + 5 т/га навоза,
-
биологизироваиная — с насыщенностью севооборота NPK 63 кг/га, в том числе Г^Р^ири сооть ошении N Р К = 1 0,47 0 + 8,2 т/га органических удобрений, из них '5 т/га навоза подстилочного,
-
расчетная — с насыщенностью 1 га — 167 кг/га NPK, в том числе N80P78K,npH соотношении N Р К = 1 0,98 0,12 + 5 т/га навоза
Непосредственно под кукурузу на фоне отвального способа обработки почвы на глубину 20—2? см относительно контроля были внесены следующие дозы удобрений в соответствии со схемой опыта. 1) навоз 20 т/га + ^зо-Р$о+ + N]DP]0 (при посеве); 2) навоз 20 т/га + 5,4 т/га органических удобрений + Nl0P10 (при посеве), 3) навоз 20 т/га + N52P70K30 f N10Pl0 (при посеве)
Размещение вариантов по метопу расщепленных делянок Общая площадь делянки — 108 м2, ширина — 7,2 м, длина — 15 м, учетная площадь — 50 м2. Повторность опыта — трехкратная, размещение делянок — двухъярусное, размещение повторений — сплошное
Полевые опыты сопровождались следующими анализами, j-четами и наблюдениями: фенологические наблюдения, накопление сухой биомассы и структура урожая по методике Г С И. (1971), содержание в рас гениях азота, фосфора и калия по Б А Ягодину (1987), учет урожая кормовых культур методом ручной уборки с последующим пересчетом на стандартную влажность и чистоту по методике Г.С.И (1971), анализ выхода кормовых единиц (ПустовойИ. В., 1995)
В почвенных образцах определяли влажность почвы — весовым методом (Доспехов Б А., 1987), рН почвы — в водной суспензии, ГОСТ 26423-85, гумус — по Тюрину в модификации ЦИНАО, ГОСТ 26213-91; нитратный азот — по Грандваль-Ляжу, ГОСТ 26488-91, подвижный фосфор и обмен-
ный калий — по Мачигину в модификации ЦИНАО, ГОСТ 26205-91, необменный калий — по К К Гедройцу, водорастворимый калий — в водной вытяжке при соотношении почвы и воды 1 5, валовый калий — разложением почвы фтористо-водородной кислотой (Минеев В. Г, 2001)
Экономическая эффективность систем удобрений рассчитана по технологическим картам с использованием действующих нормативных затрат и цен (2007).-Статистическая обработка экс териментальных данных корреляционно-регрессионным и дисперсионным методами (Доспехов Б А., 1985)
Опыт 2. Посвящен изучению влияния подкормки азотно-калийным удобрением на урожайность кукурузы на силос в умеренно влажной зоне Ставропольского края.
Исследования были проведены на экспериментальном севообороте СтГАУ, который расположен в умеренно влажной зоне Ставропольского края Опыт заложен в трех повторениях и а опытной станции СтГАУ на кукурузе на силос, возделываемой после предшественника озимый ячмень Делянки располагались на вариантах без удобрений и рекомендованной системе удобрений на фоне с отвальной обработкой почвы (ПЛН-4-35 на глубину 20-22 см) В первую междурядную культивацию была проведена подкормка азотно-калийным удобрением
Площадь делянки — 2 м2= (2,86 м 0/3 м), повторность опыта — шестикратная. В опыте исследовалось новое азотно-калийное удобрение в дозах N21K„ и NCK41
