Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературных источников 10
1.1. Роль микроэлементов в питании озимой пшеницы 10
1.2. Динамика и содержание микроэлементов в почве 12
1.3. Влияние микроудобрений на урожайность и качество зерна озимой пшеницы 28
2. Место, условия и методики проведения опытов 43
2.1. Почвенно-климатические условия 43
2.1.1 Агрохимическая характеристика почвенного покрова 43
2.1.2. Климат 44
2.2. Меето проведения и схема опыта 45
2.3. Методы, методики полевых и лабораторных исследований 48
2.4. Погодные условия в годы проведения исследований 49
2.5. Основные агротехнические приёмы при возделывании озимой пшеницы в опыте 3. 59
3. Динамика агрохимических свойств чернозема вьщелоченного в связи с применением макро- и микроудобрений 64
3.1. Динамика продуктивной влаги 64
3.2. Динамика нитратного азота 67
3.3. Динамика аммонийного азота 71
3.4. Динамика подвижного фосфора 74
3.5. Динамика обменного калия 76
3.6. Динамика микроэлементов 79
4 Влияние способов применения макро- и микроудобрений на рост и развитие растений озимой пшеницы 88
4.1. Динамика линейного роста 88
4.2. Динамика элементов питания в растениях озимой пшеницы 94
4.2.1. Содержание азота 94
4.2.2. Содержание фосфора 101
4.2.3. Содержание калия 104
4.2.4. Содержание микроэлементов 106
4.3. Продуктивность озимой пшеницы в связи с изучаемыми приёмами 114
4.3.1. Формирование структуры урожая 114
4.3.2. Урожайность зерна 122
4.3.3. Качество зерна 128
5. Экономическая эффективность производства зерна озимой пшеницы в зависимости от способов применения макро- и микроудобрений 136
Выводы 140
Предложения производству 144
Список литературы 145
Приложения 162
- Динамика и содержание микроэлементов в почве
- Погодные условия в годы проведения исследований
- Динамика микроэлементов
- Формирование структуры урожая
Динамика и содержание микроэлементов в почве
Практическая значимость исследований по микроэлементам связана с тем, что есть почвенные провинции, где остро недостает того или иного из них. Кроме того, часто в почве микроэлементы находятся в неусвояемом для растительного организма состоянии, поэтому внесение микроудобрений (удобрений, содержащих микроэлементы) в почву очень полезно (В.И. Панасин, В. И., 2000 В.Т. Куркаев; 2000; В.В. Агеев, 1996; А.И. Подколзин, 1997; В.М. Назарюк , 2002; П.С. Рогозин, 2007; А.Х. Шеуджен, 2010; АР. Сагдеев, 2010, Р.Gastal, 2002).
В полевых условиях недостаток микроэлементов трудно сразу обнаружить, однако, когда каждый гектар пашни получал 100-115 кг/га NPK, стало заметно влияние этого явления. До этого даже не очень плодородная почва при низкой урожайности, как правило, обеспечивает сельскохозяйственные культуры микроэлементами (В.В. Агеев, 2001; А.Х. Шеуджен, 2006).
При внесении навоза, который содержит все микроэлементы, входящие в состав кормов растительного происхождения, и подстилок на скотных дворах, нужда в этих веществах у растений в значительной степени или даже полностью удовлетворяется (Д.А. Кореньков, 1985; В.В. Агеев, 1991; В.М. Назарюк, 2002; А.Х. Шеуджен, 2003, 2006; Р.Г. Иванова, 2009).
Поглощение микроэлементов осуществляется в основном через корневую систему и частично через листья: марганец, медь, цинк - в виде катиона; молибден, бор - в виде аниона (И.М. Головко, 1992; Г.С. Посыпанов, 2006; И.Т. Таранов, 2011).
Бор - единственный неметалл в III группе Периодической системы Д. И. Менделеева. Отсюда и поведение его в почве. В земной коре распределен неравномерно. Содержание в магматических породах возрастает с их кислотностью. В осадочных породах элемент ассоциируется с глинистой фракцией. Бор концентрируется в основном в морских эвапоритах и глинистых морских осадках, поэтому содержание в них элемента может служить индикатором палеосолености (М.В. Каталымов, 1985; А.И. Подколзин, 2000; А.Х. Шеуджен, 2003).
Содержание бора в почве зависит не только от разных типов почвообразующих пород, но и пород одного вида, что связано с их различием по минералогическому составу, неодинаковыми условиями формирования и другим признакам (В.В.Агеев, 2005; А.И. Грабовец, 2007).
По обеспеченности почв подвижным бором приняты следующие группировки (мг/кг): низкое содержание - 0,34, среднее - 0,35-0,70, высокое - 0,70 (О.А. Соколов, 1999; А. И. Подколзин, 2000; В.В. Агеев, 2005; А.Р. Сагдеев,2010). Высокое же содержание бора в почве или высокие дозы борных удобрений могут вызывать у растений токсикоз. Избыток бора вызывает ожог нижних листьев, появляется краевой некроз, листья желтеют, отмирают и опадают. Содержание в почве подвижного бора более 30 мг/кг почвы является причиной заболевания растений и животных (Г.Н. Попов, 1987).
Различные культуры неодинаково реагируют на повышенный фон содержания бора в почве: зерновые страдают от избытка подвижного бора при содержании 0,7-8,8 мг/кг почвы, люцерна и свекла могут безболезненно переносить концентрацию доступного для растений бора порядка 30 мг/кг почвы и более. Оптимизация кальциевого и фосфорного питания повышает требовательность сельскохозяйственных культур к обеспеченности бором (В.Н. Гармашов, 1993; И.И. Гуреев, 2009).
Содержание бора в почве зависит не только от разных типов почвообразующих пород, но и пород одного вида, что связано с их различием по минералогическому составу, неодинаковыми условиями формирования и другим признакам. В настоящее время многими исследователями доказано, что в породах тяжелого механического состава бора гораздо больше по сравнению с легкими: в глине содержится 140-150 мг/кг, а в покровных суглинках - 18-22, в песках - 10-20 мг/кг (А.Н. Петров, 2003; А.И. Подколзин, 2003).
При химическом выветривании бор легко переходит в раствор, образуя различные анионы кислот и щелочи: ВО2", В407 , ВОзЧ Н3В0з, В(ОН)3. Наиболее распространенные формы бора в растворах представлены недиссоциированными молекулами Н3В03 и в меньшей степени -В(ОН)3. При рН почвенного раствора 7 вероятно присутствие других анионов - Н2В03-, В407-. В отличие от других анионов (СГ, N03-) бор сильно адсорбируется почвой. Тип сорбции элемента на поверхности і глин сходен больше с сорбцией катионов, нежели анионов (Н.В.Остапенко, 1993; В.И. Панасин, 2000).
Черноземы Юга России отличаются ничтожным содержанием бора, и При выносе с хорошим урожаем вышеназванных культур (30-150 г/га) растения не находят такого количества его в почвенном растворе. Они нормально растут при содержании бора 0,5-1,0 мг/кг почвы в водорастворимом состоянии. Высокая обеспеченность черноземов кальцием и фосфором повышает требовательность растений к бору (М.Т. Куприченков, 2005).
Содержание бора в черноземных и каштановых почвах достигает 0,0012%. По данным А.И. Подколзина (2002), в пахотном слое почв Ставропольского края валовое содержание бора колеблется в пределах 20-50 мг/кг. Как правило в пахотном слое, более гумусированном, элемента содержится больше, чем в подпахотном и более глубоких горизонтах почвенного профиля. В засоленных почвах, наоборот, содержание бора увеличивается с глубиной по сравнению с верхними горизонтами. Унавоженные почвы всегда содержат больше элемента, чем почвы, удобряемые минеральными туками.
Распространенные на Юге России культуры неодинаково реагируют на содержание бора в почве; зерновые страдают при содержании бора 0,7-8,8 мг/кг почвы (В. Н. Ефимов, 1984; Я.В. Губанов, 1998; ЕЛ. Дурынина, 1998).
Среди источников, пополняющих содержание бора в почве, можно назвать органические удобрения, печную золу, некоторые калийные удобрения, а также поступление вместе с атмосферными осадками, что характерно для приморских районов Юга России, и минерализацию пожнивно-корневых остатков. Если учесть весьма незначительную потребность растений в боре, то можно предположить, что известных источников окажется немало для удовлетворения потребности в этом элементе (Е.В. Агафонов, 1992; Н.В. Остапенко, 1993; А.Я. Чернов, 2005; С.А. Шафран, 2008; И.И. Гуреев, 2009).
Эффективность медьсодержащих препаратов зависит от содержания Си2+ в доступной для растений форме в почве, отзывчивости на них различных сельскохозяйственных культур, уровня агрохимического фона в связи с применением органических и минеральных удобрений. Потребность на фоне органических удобрений отпадает при насыщенности севооборота 5 и более т/га навоза. Доза навоза 20 т/га, внесенная в севообороте, обеспечивает сельскохозяйственные культуры Си2+ в течение 2-3 лет, внесение 40 т/га - в течение 3-4 лет (В.Н.Ефимов, 1984; В.В.Агеев, 1999).
Содержание Си2+ в почвообразующих породах зависит от гранулометрического состава: породы тяжелого механического состава (тяжелосуглинистые отложения, глины) содержат меди в 1,54-2,8 раза больше, чем покровные суглинки (9-26 мг/кг породы) и в 5,0-7,8 раза больше, чем пески (3,2-80 мг/кг) (А. Кабата-Пендиас, 1999).
По данным локального мониторинга (2000 г.), в основных материнских породах Ставропольского края на глубине (100-110)-(165-175) см зафиксировано следующее содержание меди (валовые/подвижные формы, мг/кг породы); лёссовидные суглинки - 14,1/0,21; засоленные лёссовидные суглинки - 10,9/0,34; элювий третичных глин - 14,3/0,27; элювиально-делювиальные отложения - 10,6/0,30; аллювиальные отложения - 12,0/0,26 (М.Т. Куприченков, 2005).
Черноземы и почвы каштанового комплекса Юга России не обеспечивают растения медью при содержании ее меньше тысячных долей процента, ибо растворимая часть ее не превышает 1-10% от общего наличия. Валовые запасы микроэлементов в почве (в т. ч. и меди) определяются содержанием их в материнских породах, а содержание доступной меди определяется типом почвы, характером растительности, а также микробиологической активностью почвы (Д.Д. Ангаев, 1997; В.В. Агеев, 1999; А.Х. Шеуджен, 2003).
Для оценки обеспеченности почв медью предлагается следующая градация в зависимости от методики получения вытяжки (мг/кг почвы): в лесостепной и степной биохимических зонах; очень бедная обеспеченность -1,4; бедная - 1,4-3,0; средняя - 3,0-4,4; богатая - 4,4-5,6; очень богатая - 5,6; соответственно в сухой и полусухой степной зонах: 1,0; 1,0- 1,8; 1,8-3,0; 3,0 17 6,0; 6,0. На черноземах Юга России растения испытывают недостаток меди при содержании менее 2,0-5,0 мг/кг почвы, на почвах каштанового комплекса - менее 1,5-4,0 мг/кг почвы (А.Я. Антыков, 1970; В.В. Агеев, А.И. Подколзин, 2005).
Погодные условия в годы проведения исследований
Сложившиеся в годы проведения опыта погодные условия отличались от среднемноголетних показателей и оказали неоднозначное влияние на продуктивность культуры (Рисунок 1 и 2).
Агрометеорологические условия для формирования урожая озимых культур в 2008-2009 сельскохозяйственном году сложились менее благоприятно, чем в предыдущем году, оказав существенное влияние на продуктивность озимой пшеницы. В целом, за период вегетации озимой пшеницы выпало 375 мм, что составило 95% от среднемноголетней нормы.
В сентябре 2008 годы выпало 71 мм осадков (165% нормы), а температурный режим соответствовал среднемноголетнему значению, что обеспечивало накопление достаточного количества влаги к моменту сева культуры в пахотном слое и позволило получить дружные всходы. Зимний период 2008-2009 года характеризовалась повышенным температурным режимом лишь в начале февраля отмечались значительные понижения температур, создавалась угроза повреждения. Минимальные температуры в воздухе понижались до -19, однако наличие 10-15 см снежного покрова в этот период не привели к существенному повреждению растений.
Максимальные температуры воздуха за зимний период повышались до 8-16 тепла, что способствовало снижению степени закалки растений. Снежный покров в течение зимних месяцев преимущественно отсутствовал, температура почвы на глубине залегания жизненно важных органов растений не понижалась ниже 0 и опасности для растений не представляли, почва в зимний период была талой. Повышенный температурный режим наблюдался также и на всем последующем протяжении вегетации озимой пшеницы, а в целом среднегодовая температура воздуха превышала норму на 1,64 С.
Осадки, сумма которых за зимний период составляла 85 % от нормы, преимущественно выпадали в виде дождя и мокрого снега.
В целом, мягкие осенне-зимние погодные условия 2008-2009 гг. благоприятствовал развитию озимой пщеницы, а достаточные запасы продуктивной влаги к моменту возобновления весенней вегетации, составивщие 135-140 мм в метровом слое почвы под озимой пшеницей, создавали предпосылки к прогнозированию получения урожая выше среднего уровня на 35-45%.
Однако сложившиеся погодные условия весенне-летнего сезона, характеризующиеся как неординарные, в отдельных случаях - аномальные для места проведения исследований, привели к существенному недобору урожая.
Устойчивый переход среднесуточной температуры через границу +5 С наблюдался 25-30 марта, что соответствовало средне-позднему возобновлению вегетации. Вслед за проведением ранневесенней подкормки были зафиксированы ночные заморозки необычной интенсивности - от минус 1 до - 8 С в воздухе и на поверхности почвы до - 11 С (9-Ю апреля), которые держались в течение недели. В то же время наблюдались низкие среднесуточные температуры воздуха (не выше +5 - +8С), сильный ветер и осадки, в том числе и снегового характера.
Начиная с 19.04.2009 г. наблюдалось повышение дневных температур воздуха, При этом ночные температуры не превышали 0 С. Однако в ночь с 22 на 23 апреля вновь были зафиксированы заморозки до -3 - -7С, а накануне прошли осадки в виде дождя и снега.
В целом отрицательные температуры в ночное время суток продержались более 20 дней, отмечалось перерастание сорняков, а растения озимой пшеницы уже начинали выходить в трубку.
Длительное воздействие отрицательных температур на растения озимой пшеницы привело к существенному повреждению последних. В условиях повторного посева это стало следствием интенсивного развития и повсеместной распространенности корневых гнилей. По сравнению с 2008 годом, степень развития болезней увеличилась в два раза.
Более того, апрель характеризовался существенным дефицитом атмосферных осадков, их сумма за месяц составляла не более четверти от среднемноголетней нормы. В связи с чем, в этот период озимые находились в сильном стрессовом состоянии, когда те питательные вещества, которые были внесены в подкормку, не могли быть в полной мере усвоены растениями, либо усваивались в недостаточном объеме и в более поздние сроки. Таким образом, холодная весна 2009 года, замедлив обменные процессы в растительных организмах, а значит и темпы их прироста, предопределила существенный дефицит азота в питании озимой пшеницы, а в итоге стала следствием невысокой отзывчивости культуры на проведение ранневесенней подкормки.
В последующие фазы развития, особенно в момент формирования зерна, условия увлажнения были крайне неравномерными. Так, в мае выпало 192 %, большая из которых пришлась на первую декаду месяца. При умеренном температурном режиме, уступающем среднемесячной норме на 1,4 С, создались благоприятные условия прохождения периодов колошения, цветения пшеницы и последующего формирования зерна. В следующем месяце выпало лишь 56 % от среднемноголетних норм осадков.
Высокие положительные температуры воздуха, которые установились с середины июня месяца, на фоне интенсивного ветрового режима способствовали существенному снижению запасов продуктивной влаги и ускорению процесса созревания зерна.
Таким образом, низкий коэффициент кущения и потеря части ассимиляционной поверхности из-за подмерзания привели к существенному недобору валового урожая озимой пщеницы. При этом сухая и жаркая погода во время налива зерна способствовала ускорению его созревания, а также получению щуплого, но с высоким содержанием клейковины, зерна.
Агрометеорологические условия 2009-2010 гг. (приложение 1 и 2) для роста и развития озимой пщеницы характеризовались как удовлетворительные (при избытке влаги в осеннетзимний период, а затем недостатке атмосферных осадков и в последующем повышенной температуре воздуха).
В целом за год выпало 625 мм осадков, что соответствовало среднемноголетней норме. Однако их распределение по вегетации культуры было неравномерным, а наблюдавщийся дефицит осадков чаще всего отмечался на фоне высоких температур воздуха и атмосферной засухи. При этом повыщенный температурный режим был отмечен на протяжении всей вегетации озимой пшеницы: среднегодовая температура превысила многолетние показатели на 1,3 С.
С момента уборки предшественника до посева озимой пшеницы выпало сравнительно большое количество осадков (129 % от среднемноголетней нормы), что способствовало формированию оптимального запаса продуктивной влаги в метровом слое почвы (152мм) перед посевом озимой пшеницы. Это позволило не только получить дружные всходы, но и успешно пройти фазу всходов, несмотря на то, что в октябре выпало всего треть от нормы осадков. При этом, в целом за осенний период вегетации сумма осадков соответствовала среднемноголетним данным, что при повышенном температурном фоне, способствовало нормальному развитию культуры. К моменту прекращения осенней вегетации растения озимой пщеницы находились в начале фазы кущения, имели 3 листа и образовали 1-2 побега. В таком состоянии озимая пшеница наиболее устойчива к неблагоприятным условиям зимнего периода и на уровне узла кущения выдерживает снижение температуры до минус 16 градусов.
Однако, условия перезимовки озимых в целом характеризовались как удовлетворительные (без экстремальных отклонений от нормы). Температура почвы на уровне узла кущения не опускалась ниже -5С, а минимальные ее значения, наблюдавшиеся в начале январе и в конце февраля, сопровождались наличием 10-см снежного покрова. Глубина промерзания почвы не превышала 7 см, осадки выпадали преимущественно в виде дождя и мокрого снега. Общая сумма осадков за зимний период составила ПО мм, превысив норму в 1,2 раза. Среднемесячная температура воздуха (рис. 2) в декабре и феврале была выше на 0,5 и 0,7 С соответственно по отношению к среднемноголетним показателям, а в январе - практически не отличалась от них. Это способствовало накоплению высокого запаса (более 180 мм) влаги в метровом слое почвы к моменту весеннего возобновления вегетации пшеницы.
В последующие периоды вегетации погодные условия для роста и развития озимой пшеницы складывались крайне неудовлетворительно. Распределение осадков по месяцам весенне-летнего периода имело скачкообразный характер, к примеру, в марте их сумма составляла 224 %, а апреле - лишь 53% от соответствующих среднемесячных норм. На фоне позднего возобновления вегетации происходило быстрое и активное нарастание температуры воздуха, что при наблюдающемся дефиците влаги в апреле месяце предопределило низкую отзывчивость растений озимой пшеницы на проведения азотной подкормки изучаемыми в опыте удобрениями.
Динамика микроэлементов
Сычев В.Г. (2009) считает, что специфическая роль микроорганизмов в жизнеобеспечении агробиоценозов состоит в том, что они являются активными центрами ферментов, улучшающих обмен веществ в растениях, повышают активность фотосинтеза, заметно влияют на процессы синтеза хлорофилла. Установлено также, что микроэлементы не могут заменять другие питательные вещества, а лишь дополняют их действие.
Для питания растений первостепенное значение имеют усвояемые формы элементов питания, что в значительной степени зависит от окульту-ренности почв, содержания в них органического вещества, кислотности (В.В. Агеев, 2005). Рассмотрим влияние форм и доз применения минеральных удобрений на динамику микроэлементов в почве в течение вегетации озимой пшеницы.
Цинк. На подвижность цинка в почве влияют проводимые агротехнические приемы. К таким приемам, приводящим к повышению подвижности этого элемента в почве, относятся: внесение физиологически кислых азотных удобрений, обогащение почвы органическим веществом и усиление микробиологической активности почвы. Уменьшение подвижности цинка в почве вызывают: известкование и одностороннее внесение фосфорных удобрений в повышенных дозах (А.Х. Шеуджен, 2010). В период проведения исследова-ний характер изменения подвижного цинка находился в тесной зависимости от условий увлажнения, так в оптимальном по увлажнению 2011 году содержание цинка оказалось выше, чем в 2009 и 2010 годах, независимо от фона питания и фазы развития озимой пшеницы.
Данные приведенные на рисунке 8 и в приложении 11 указывают, что в течение вегетации озимой пшеницы динамика содержания подвижного цинка В пахотном слое чернозема выщелоченного от фазы выхода в трубку имела единый ход - непрерывное снижение концентрации цинка с достижением минимальных величин в фазу полной спелости культуры и не зависела от применения минеральных удобрений.
Удобрения увеличивали содержание цинка в 0-20 см слое почвы, в зависимости от фона питания прибавка составляла 0,02-0,04 мг/кг почвы по отношению к контролю, но разница находилась в пределах ошибки опыта. Наибольшие показатели формировались на варианте с применением в качестве фона N7.5P3oK3o.
Внесённые азотные удобрения не оказали существенного влияния на содержание цинка в чернозёме выщелоченном, при этом доза минерального азота 60 кг/га способствовала незначительному увеличению его концентрации на 0,02 мг, как относительно контроля, так и одинарной дозы
Изучаемые фоны питания оказали положительное влияние на концентрацию цинка лишь в начале вегетации озимой пшеницы, когда разница с контролем составила от 0,03 до 0,06 мг/кг почвы. В тоже время, согласно результатам дисперсионного анализа средних данных по опыту, на фоне N30P30K30 в фазу выхода в трубку по отношению с контрольному фону увеличивалось содержание в почве подвижного цинка и разница по отношению к контролю составила 0,06 мг/кг почвы, это можно объяснить тем, что внесенные минеральные удобрения в подкормку озимой пшеницы приводили к подкислению почвенного раствора и повышали подвижность этого элемента в почве. Также это могло завесить от условий увлажнения, среднесуточной температуры воздуха и микробиологической деятельности микроорганизмов.
В следующий срок отбора - фазу колошения озимой пшеницы было установлено, что на фоне N7.5P30K30 фиксируется максимальное содержание элемента, и разница по отношению к контролю составила 0,08 мг/кг почвы. К фазе полной спелости отмечалось устойчивое снижение концентрации цинка, что связано как с условиями увлажнения, так и с особенностями потребления микроэлемента растениями озимой пшеницы.
Марганец. Содержание подвижного марганца в почвах достаточно динамично и может сравнительно легко изменяться в зависимости от ряда факторов, и прежде всего от окислительно-восстановительных реакций. В связи со значительным колебанием окислительно-восстановительных условий в почве, вызываемым изменением аэрации почвы, степени ее увлажнения, внесением удобрений и рядом других причин, изменяется и содержание подвижного марганца. Установлено также, что содержание подвижного марганца в почве сушественно меняется в течение вегетационного периода, и оно является наиболее высоким в ранневесенний, что связано с высоким содержанием влаги в почве в это время (В.Г. Сычев, 2009).
С учетом этого, интересно проследить динамику содержания марганца в почве, приведенную на рисунке 9 и в приложении 12.
Согласно приведённых данных содержание подвижных форм марганца на всех анализируемых фонах основного удобрения показывают тенденцию возрастания от периода перед посевом с достижением максимальных величин к фазе колошения, к фазе полной спелости наблюдается резкое снижение содержания элемента. Перед посевом в почве опытного участка содержание марганца на всех фонах было практически одинаковым, и колебалось в пределах 15,2-15,7 мг/кг почвы. В фазе выхода в трубку содержание марганца в почве иа всех фонах возросло, и находилось в пределах 17,6-18,2 мг/кг почвы.
Внесение основного удобрения в фазе N3ftP30K30 способствовало возрастанию содержания марганца в почве опытного участка по всем анализируемым фазам развития растений, относительно аналогичных значений на контрольном варианте. Так, в фазе выхода в трубку прибавка содержания элемента относительно контроля составила 0,4 мг/кг почвы, а в фазу колошения - 0,6 мг/кг почвы. Применение основной дозы удобрений N7,5Р3oK30 не оказывало существенного влияния на содержание микроэлемента в почве во все анализируемые фазы развития.
В фазе полной спелости содержание марганца находилось в пределах 16,3-16,4 мг/кг почвы в зависимости от фона питания.
Таким образом, проанализировав данные, приведенные в приложении 12, можно сделать вывод, что рассматриваемые фоны питания не оказывали существенного влияния на содержание марганца в почве. Разница содержания элемента на всех фонах питания находилась в пределах ошибки опыта, однако на фоне внесения N30P30K30 концентрация рассматриваемого показателя была наибольшей.
Если проанализировать тенденцию влияния азотных подкормок на содержание марганца в 0-20 см слое чернозема выщелоченного, можно сделать вывод, что двойная доза азота обеспечивала более значительные прибавки содержания марганца в почве на всех анализируемых фонах основного удобрения. Так, на естественном агрохимическом фоне существенная прибавка содержания элемента отмечена в фазу колошение, где прибавка относительно контроля составила 3,1 мг/кг почвы. На фоне внесения N30P30K30 двойная доза подкормки существенно увеличивала содержание элемента в фазы выхода в трубку и колошение, где разница с контролем составила 2 и 2,5 мг/кг почвы соответственно. На фоне внесения N7j5Р3oK30 азотная подкормка в дозе N 0 во все фазы развития обеспечивала существенное увеличение содержания марганца в почве. Так, в фазу выхода в трубку прибавка относительно контроля составила 2,9 мг/кг, в фазу колошения - 1,8 мг/га, а в фазу полной спелости -2,3 мг/кг почвы. Одинарная доза азотной подкормки не обеспечивала существенной прибавки содержания марганца в почве анализируемого участка.
Медь. Наряду с другими микроэлементами для питания и нормального развития растениям необходима медь. Если ее в почве недостаточно, то в растениях накапливается больше нитратов, а хлорофилл быстро разрушается. Растения сами сигналят о том, что им не хватает меди. Так, верхушки молодых листьев белеют и усыхают. Растение приобретает светло-зеленую окраску, его развитие задерживается. Если недостаток меди значителен, то усыхают даже стебли растений. Понятно, что урожай при этом резко снижается, иногда его можно и вовсе не дождаться (В.Г.Сычев, 2009).
По данным Я. В. Пейве (1980), факторами увеличивающими подвижность почвенной меди, являются: 1) повышение концентрации водородных ионов в почве, т.е. подкисление; 2) внесение физиологически кислых азотных и калийных минеральных удобрений; 3) минерализация органического вещества микроорганизмами; 4) накопление в почве нитратов и аммиака. На кислых песчаных почвах, обладающих малой емкостью поглощения, медь может вымываться, что ведет к уменьшению валовых запасов этого элемента в почве. К факторам, уменьшающим подвижность меди и поступление ее в растение, относят известкование почв и связывание меди в форме комплексных органических соединений в почве (А.Х. Шеуджен, 2010).
Формирование структуры урожая
В своих работах Ю.Е. Вередников (2009) указывает, что структура урожая - это состав слагающих его частей после созревания. Урожайность зерна определяется в основном пятью элементами структуры - количеством растений на единице площади, продуктивным стеблестоем, числом колосков в колосе, количеством зерен в колоске и массой 1000 зерен.
Климатические условия, распределение осадков по фазам вегетации и срокам уборки культуры, запасы продуктивной влаги, их использование, и уровень минерального питания оказывают существенное влияние на формирование структурных показателей урожайности озимой пшеницы (А.А. Куберниченко, 2009),
Условия увлажнения периода проведения исследований оказывают значительное влияние на формирование структуры урожая озимой пшеницы (А.И. Васильев, 2005).
Так, в 2009-2010 сельскохозяйственном году было зафиксировано максимальное количество осадков за период исследований. Однако распределение осадков по фазам развития растений озимой пшеницы в 2010-2011 сельскохозяйственном году было наиболее благоприятным, что способствовало получению максимальной урожайности за анализируемый период и наиболее высоких показателей элементов структуры урожая.
Результаты наших исследований свидетельствуют о том, чго применение обоих форм жидких комплексных удобрений Микромак и Микроэл на всех фонах питания и при всех дозах азотных подкормок оказывало положительное влияние на показатели структуры урожая озимой пшеницы (рис. 23, прил. 21,22). Однако необходимо отметить, что наибольшие значения показателей структуры урожая в опыте были зафиксированы при совместном применении Микромак и Микроэл, чем при отдельном использовании одного из этих удобрений (табл. 12).
На варианте с совместным применением Микромак и Микроэл на естественном агрохимическом фоне без проведения азотной подкормки наиболее сушественное влияние на структурные показатели относительно контрольного варианта без применения упомянутых микроудобрений было зафиксировано на следующих показателях структуры; количество растений на 1 м увеличено на 23 шт., количество стеблей - на 61 шт., продуктивных - на 38 шт. Увеличение массы 1000 семян составило 0,94 г.
Рассматриваемые удобрения оказывали положительное влияние на соотношение массы зерна и соломы. Так, на контроле это соотношение составляло 1:1,5, а на анализируемом варианте - оно составило 1: 1,3. Это объясняется тем, что биологический урожай зерна и соломы на рассматриваемом варианте выше показателей контроля на 6,7 и 1,1 ц/га соответственно. На остальные элементы структуры урожая совместное применение комплексов микроэлементов на естественном агрохимическом фоне не оказывали существенного влияния.
Применение комплексных микроудобрений на естественном агрохимическом фоне с совместным проведением азотных подкормок в дозе N30 и N60 оказало значительное влияние на показатели структуры урожая озимой пшеницы относительно контрольного варианта без применения макро и микроудобрений. Так количество растений на 1 м на этих вариантах было выше контроля на 25-35 шт., общее количество стеблей на 125-132 шт., стеблей с колосом - на 127-133 шт. Высота растений на вариантах с применением подкормок была выше контроля на 13,4-19,2 см. Показатели общей и продуктивной кустистости на вариантах с применением N30 4 N60 были выше контроля на 0,2-0,3 ед. Из элементов структуры колоса относительно показателей контрольного варианта рассматриваемые азотные подкормки существенное влияние оказывали на длину колоса (0,5-0,7 см) и число зерен в колосе (1,4-1,6 шт.). Массу 1000 семян азотные подкормки увеличивали на 1,43-2,35 г. Соотношение массы зерна и соломы при одинарной дозе подкормки составило 1:1,2, а при двойной дозе - 1:1,1. Прибавка биологической урожайности озимой пшеницы на вариантах с применением азотной подкормки относительно контроля составила 11,6-12,9 ц/га.
Отсюда можно сделать вывод, что на естественном агрохимическом фоне совместное применение Микромак и Микроэл в сочетании, как с одинарной, так и с двойной дозой азотной подкормки, значительно увеличивали значения элементов структуры урожая по отношению к аналогичным показателям на контрольном варианте без применения микроудобрений и азотных подкормок. Однако необходимо отметить, что существенной разницы между вариантами с одинарной и двойной дозами азотной подкормки не наблюдалось.
На фоне основного внесения N30P30K30 совместное применение жидких комплексных удобрений ММ+МЭ (2р.) относительно варианта без их применения на этом же фоне, не оказывало существенного влияния на большинство элементов структуры урожая озимой пшеницы. Наиболее существенные прибавки показателей на варианте 0РзоКзо+ММ+МЭ (2р.) относительно варианта без применения комплексных удобрений были отмечены на следующих структурных показателях озимой пшеницы: массы зерна с колоса на 0,13 г, общей биологической урожайности и урожая зерна на 10,9 и 7 ц/га соответственно. Соотношение массы зерна и соломы на контроле здесь составило 1;1,2, а на варианте с применением Микромак и Микроэл -1:1,1.
Совместное применение Микромак и Микроэл на фоне внесения N30P30K30 и азотных подкормок значительно повышало показатели практически всех элементов структуры урожая в опыте. Наиболее существенная прибавка значений элементов на обеих дозах подкормки (N30 и N60) относительно варианта без азотной подкорки была отмечена на показателях: количества стеблей на 1 м на 120-144 шт., стеблей с колосом - на 106-134 шт. Высота растений на варианте с подкормками была выше контроля на 10,9-15,5 см. Коэффициенты общей и продуктивной кустистости были увеличены на 0,4-0,5 и 0,4-0,3 ед. соответственно. Из элементов структуры колоса значительное превышение показателей по отношению к контролю было отмечено на размере колоса (0,4-0,7 см) и числе зерен в колосе (1,7-1,9 шт.). На варианте с внесением N60 существенное увеличение массы зерна с колоса относительно контроля без подкормки составило 0,13 г, массы 1000 зерен - на 0,92 г. Прибавка показателей общего биологического урожая и урожая зерна относительно контроля составила 14-14,4 и 10,5-13,6 ц/га соответственно. Отсюда, соотношение массы зерна и соломы на варианте без азотной подкормки составило 1:1,2, а на вариантах с одинарной и двойной дозами подкормки -1:1.
Проанализировав показатели элементов структуры урожая озимой пшеницы, полученные на фоне внесения N30P30K30, можно сделать вывод, что совместное применение комплексных удобрений микроэлементов Микромак и Микроэл оказывало незначительное влияние на формирование элементов структуры урожая относительно контрольного варианта. Тогда как, применение Микромак и Микроэл в сочетании с азотными подкормками в обеих дозах существенно повышало показатели элементов структуры урожая, по отношению к варианту без подкормок. Причем двойная доза подкормки способствовала формированию наилучших показателей структуры урожая относительно других вариантов на этом фоне.
На фоне основного внесения Ы РзоКзо совместное применение комплексных удобрений микроэлементов относительно контроля на этом же фоне способствовало увеличению общего количества стеблей и продуктивного стеблестоя на 1 м на 32 и 34 шт.; высота растений на рассматриваемом варианте была больше на 7,8 см, длина колоса на 0,6 см, число зерен в колосе на 1,5 шт., масса зерна с колоса выше на 0,06 г. Масса 1000 семян на этом варианте была выше контроля на 1,18 г. Биологическая урожайность анализируемого варианта выше урожайности на контроле на 7,2 ц/га. Отсюда, соотношение массы зерна и соломы на контрольном варианте составило 1:1,3, а на варианте ММ+МЭ (2р.) - 1:1,1. На остальные элементы структуры урожая культуры совместное применение Микромак и Микроэл не оказывало существенного влияния.
На фоне основного внесения N7,5Р3oK30 при применении рассматриваемых удобрений микроэлементов в сочетании с одинарной и двойной дозой азотных удобрений наблюдалось существенное увеличение показателей структуры урожая относительного контрольного варианта на этом фоне без подкормок. Так, количество растений на 1 м было увеличено на 21-23 шт., количество стеблей - на 121-123 шт., продуктивных стеблей - на 135-161 шт. Было так же отмечено увеличение высоты растений на 10,6-11,7 см. Коэффициенты общей и продуктивной кустистости были выше показателей контроля на 0,3 и 0,2 ед соответственно. Показатели структуры колоса и массы 1000 семян на вариантах с применением азотной подкормки находились на уровне аналогичных вариантов без подкормки. Применение азотной подкормки способствовало увеличению биологической урожайности зерна по отношению к контролю на 11,6-13,2 ц/га, соотношение массы зерна и соломы на контроле здесь составляло 1:1,3, на одинарной дозе подкормки это соотношение составило 1:1, однако на двойной дозе- 1:1,1.
