Введение к работе
Актуальность темы исследований. Вика посевная одна из основных бобовых культур Нечерноземной зоны. Однако неустойчивость семеноводства сдержизает расширение площадей под этой важной кормовой культурой, способной создавать урожай без затрат азотных удобрений благодаря симбиотической азотфиксации. Главной причиной низких урожаев семян и слабой азотфнксиругощей активности вики посевной является несбалансированность элементов минерального питания, неудовлетворительные условия для бобово-ризобиального симбиоза, неоправданное применение азотных удобрений, несоответствие сорта агроклиматическим условиям зоны, полегание одновидовых посевов и угнетение вики в смешанных посевах. Разработка технологических приемов, обеспечивающих получение высоких и устойчивых урожаев семян и зеленой массы вики посевной за счет биологической фиксации азота воздуха при минимальных затратах макро- и микроудобрений является важной народнохозяйственной задачей.
Целью наших исследований было обосновать параметры основных факторов среды, при которых реализуется потенциальная симбиотическая активность и урожайность вики посевной, и влияние азотных удобрений .ча эти показатели; выявить сортовую специфичность вики по формированию симбиотического аппарата и продуктивности; определить влияние различных способов посева вики с овсом на развитие растений и их продуктивность.
В задачи исследований входило:
проанализировать влияние количества осадков и их распределения в течение вегетационного периода вики посевной на показатели симбиотической деятечьности растений, урожайность и белковую продуктивность;
определить оптимальные параметры реакции почвенного раствора, при которых реализуется максимальная активность симбиотической азот-фиксации и продуктивность вики в чистом виде и в смеси с овсом;
выявить нижнюю границу оптимальной обеспеченности фосфором и калием для наибольшгч активности симбиотической азотфиксации и продуктивности;
изучить влияние борных и молибденовых удобрений на показатели, снмбиотнческой и фотосннтетнческой деятельности вики в чистом виде и в смеси с овсом на дерново-подзолистой известкованной почве с низким содержанием этих элементов;
уточнить влияние низких и средних норм азотных удобрений на формирование симбиотического апгарата, усвоение азота воздуха, урожайность и белковую продуктивность;
определить влияние средних и высоких норм азотных удобрений на активность снмбиотической азотфиксации, урожайность и белковую продуктивность вики в смеси с овсом;
изучить формирование симбиотического аппарата, накопление биомассы, семенную и белковую продуктивность различных по скороспелости сортотипов ь условиях Центрального района Нечерноземной зоны;
выявить влияние различных способов посева вики с рвсом на рост И развитие растений, формирование симбиотического аппарата, накопление биомассы, семенную продуктивность;
определить динамику потребления элементов минерального питания растениями в течение вегетации и вынос их в расчете на 1т семян в зависимости от обеспеченности макро- и микроэлементами и норм азотных удобрений;
определить долю участия биологического азота в питании растений в зависимости от условий выращивания;
провести энергетическую оценку агротехнических приемов по созданию оптимальных услгвий для активной снмбиотической азотфиксации и применению азотных удобрений;
- провести производственную проверку рекомендуемых приемов
реализации потенциальной азотфиксирующей активности и продуктивно
сти вики посевной.
Научные положения, вынесенные на защиту:
-
Симбнотическая деятельность, урожайность и белковая продуктивность вики посевной в зависимости от количества осадков и их распре-депения в течение вегетационного периода.
-
Обоснование оптимальных параметров реакции почвенного раствора для реализации. потенциальной активности снмбиотической азотфиксации и урожайности вики.
-
Обоснование нижней границы оптимальной обеспеченности дерново-подзолистой почвы фосфором и калием для наибольшей снмбиотической активности и продуктивности вики посевной.
4. Эффективность применения бора и молибдена на дерново-
подзолистой известкованной почве.
5. Обоснование нецелесообразности применения азотных удобрений
под вику посевную при возделывании на семена.
-
Симбиотическая деятельность, урожайность и белковая продуктивность различных сортотипов вики посевной в условиях Центрального района Нечерноземной зоны.
-
Узкополосный способ посева вики с овсом при возделывании на семена.
Научная новизна. Впервые в условиях Нечерноземной зоны определены диапазон оптимальной реакции почвенного раствора и нижний порог оптимальной обеспеченности фосфором и калием для реализации потенциальной азотфиксирующей активности и продуктивности вики посевной, проведена оценка разных по скороспелости сортов вики по формированию симбиоза с ризобиями, выявлена эффективность борных и молибденовых удобрений на дерново-подзолистой известкованной почве. Установлено, что низкие и средние нормы азотных удобрений (30 и 90 кг/га) снижают усвоение азота воздуха и не повышают семенную продуктивность вики, а норма минерального азота более 160 кг/га практически полностью подавляет усвоение азота воздуха. Определена зависимость азотфиксирующей активности и продуктивности вики посевной на дерново-подзолистой супесчаной почве от количества осадков и их распределения з течение вегетационного периода. Впервые разработана и обоснована технология узкополосных посевов вики с овсом по схеме 1 рядок вики + 2 рядка овса и 1 рядок вики + 3 рядка овса.
Практическая значимость. Оптимизация реакции почвенного раствора и уровня обеспеченности элементами минерального питания - фосфором, калием, бором и молибденом позволяет на дерново-подзолистой супесчаной почве увеличить биологическую азотфиксацию посевами вики на 35...71 кг/га и повысить семенную продуктивность с 1,1 т/га до 1,9 т/га. Применение технологии узкополосных посевов вики с овсом обеспечивает получение слабополегающих посевов и уменьшение затрат семян вики по сравнению с вико-овсяной смесью на 25...30% без снижения ее семенной продуктивности, благодаря чему коэффициент размножения вики возрастает с 12 до 19. Использование в Центральном районе Нечерноземной зоны среднеспелых сортов зики позволяет повысить ее семенную продуктивность в 1,2 раза.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на научных конференциях ТСХА (1981,1982); первой и второй всесоюзных и третьей и четвертой международных конференциях СОИСАФ
(Калуга, 1989, 1991, 1993; Москва, 1996); на областных научно, практических конференциях (1992...! 997); на межвузовских и Енутриву-зовских научных конференциях (1989...1997).
Публикация результатов исследований. Автором опубликовано 36 научных работ, в том числе 32 - по теме диссертации во всесоюзных, республиканских и ведомственных изданиях.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 253 страницах машинописного текста, состоит из введения, 10 глав, выводов и рекомендаций производству; содержит 72 таблицы, 10 рисунков, 68 приложений. Список цитируемой литературы включает 292 наименования, в том числе 46 иностранных авторов.
В решении отдельных вопросов в разные годы принимали участие сотрудники Лаборатории биологической фиксации азота воздуха Кф ТСХА - Кузнецоп В.В., Петровская Е.Л., Ермаков СИ., Рахимова О.В,, Кривцов И.И., а также 17 студентоз-дипломников Калужского филиала МСХА. Всем выражаю искреннюю благодарность за активную помощь.
Особенно благодарю моего научного консультанта Заслуженного деятеля науки Российской Федерации, академика Академии Аграрного Образования, Международной Академии Информатизации, Международной Славянской Академии, доктора сельскохозяйственных Наук, профессора Георгия Сергеевича Посыпанова за помощь в разработке программы исследований, методические консультации в процессе ее выполнения и в завершении работы над диссертацией.