Введение к работе
Актуальность темы обоснована проблемой поиска научно-обоснованных путей повышения урожайности риса в рамках экологически безопасных технологий возделывания. Изучение почвенно-мелиоративных условий рисовых оросительных систем, а также общих закономерностей почвообразовательного процесса для разработки мероприятий, снижающих негативные последствия затопления также актуализируют эту проблему.
Направленное регулирование минерального питания растений посредством внесения удобрений и мелиорантов предполагает необходимость постоянной оценки последействий их применения. Влияние агрохимикатов на плодородие и биологические свойства почв многостороннее. Оно может быть прямым - это действие на пищевой режим почвы и косвенным – это воздействие на рост почвенных организмов, растений и продуцирование ими ферментов в почву. В связи с этим исследование совместного влияния фосфогипса и минеральных удобрений на плодородие почв весьма актуально в теоретическом и практическом отношениях.
Практика рисоводства свидетельствует о том, что используемые в рисоводстве сорта по-разному реагируют на изменение условий выращивания, что определяет необходимость разработки новых сортов максимально использующих агроклиматический потенциал для реализации потенциальной продуктивности в регионе. Выведение новых сортов является составляющей в разработке и совершенствовании энергоресурсосберегающей технологии возделывания риса, которая позволит без дополнительных затрат повысить и стабилизировать урожайность, валовые сборы и качество зерна.
Цели и задачи исследований. Целью работы явилось обоснование и усовершенствование агротехнологий возделывания риса для получения стабильных урожаев в условиях орошения, способствующих сохранению плодородия лугово-черноземных почв, оптимизации питания растений в системе земледелия Краснодарского края. Основанием для проведения настоящей работы послужила необходимость изучения следующих вопросов:
оценить реакцию новых сортов различных групп спелости (Кумир, Виктория, Ренар, Аметист и Жемчуг) по изменчивости основных хозяйственно –биологических и морфологических признаков на различные условия выращивания;
определить оптимальные дозы минеральных удобрений, нормы и сроки высева для получения максимального урожая зерна новых сортов риса;
оценить параметры и направленность количественных изменений агрофизических и химических свойств лугово-чернозёмной почвы в рисовых севооборотах в зависимости от длительности и интенсивности их использования;
исследовать динамику продуктивности рисовых севооборотов в условиях различной интенсивности применения агрохимических средств;
изучить эффективность различных доз минеральных удобрений на продуктивность и плодородие лугово-черноземных почв в рисовых севооборотах;
установить влияние известкования лугово-чернозёмных почв на потребление элементов минерального питания, рост, развитие, продуктивность растений риса и качество его зерна;
разработать и изучить в рисовых севооборотах приемы регулирования физико-химических и химических свойств лугово-черноземных почв, в том числе кальций -фосфорного режима в условиях применения фосфогипса нейтрализованного и минеральных удобрений с учетом экологической стабильности агроландшафтов;
изучить эффективность применения новой формы нитроаммофоски в качестве основного минерального удобрения пролонгированного действия на формирование питательного режима риса и его продуктивности;
дать агроэкологическую оценку применения нового вида микроудобрения «Мегамикс» в рисовых севооборотах;
Научная новизна. Дана оценка современного состояния развития рисоводства в крае, включая применение севооборотов, выявлены предпосылки разработки программы развития этой отрасли в Краснодарском крае, сформулированы принципиальные положения совершенствования технологии возделывания риса.
Созданы и включены в Государственный реестр пять новых сортов риса с высокими технологическими показателями, обладающие потенциальной возможностью формирования урожая зерна на уровне 8,5-11,0 т/га. Научная новизна созданных соискателем сортов подтверждена патентами на селекционное достижение: на сорт Рис Oryza sativa L. Жемчуг № 0686 от 2000 г., сорт риса Oryza sativa L. Аметист № 2326, 2004 г., сорт рис Oryza sativa L. № 4499, 2009 г., сорт риса Oryza sativa L. Виктория №5328, 2010 г., сорт риса Oryza sativa L. Ренар №6389, 2012 г.
Впервые за период 1986-2012 гг. (26 лет) изучены изменения основных показателей плодородия рисовой лугово-черноземной почвы при возделывании риса в севообороте. Получены новые данные о содержании гумуса, изменении азотного, фосфорного и калийного режимов почвы по полям севооборота. Дано теоретическое обоснование путей регулирования почвенного плодородия в рисовых 8-польных севооборотах с уплотненным использованием орошаемой пашни при выращивании в них риса, многолетних трав и парозанимающих культур в сочетании с экологически целесообразным применением различных видов и форм минеральных удобрений.
Определены оптимальные экологически обоснованные нормы минеральных удобрений под рис на лугово-черноземных почвах, обеспечивающие получение урожая зерна риса 7,0-8,0 т/га. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена возможность рентабельного выращивания риса и разработан комплекс агрохимических мероприятий для наиболее полной реализации потенциальной продуктивности риса.
Дана агроэкологическая оценка эффективности применения химических мелиорантов: известняковой муки и фосфогипса нейтрализованного на лугово-черноземных почвах при возделывании риса в условиях постоянного затопления полей.
Впервые на лугово-черноземных почвах изучена сравнительная эффективность внесения различных форм нитроаммофоски под рис, получены данные по влиянию нитроаммофоски с антислёживающими добавками на рост растений, их химический состав и продуктивность риса.
Впервые получены результаты по влиянию нового комплексного минерального удобрения «Мегамикс», содержащего микроэлементы, на рост, развитие, формирование продуктивности и качества зерна риса. Определены оптимальные сроки, способы его применения, обеспечивающие оптимизацию процессов роста, развития растений и получения максимального урожая риса. Экспериментально доказана целесообразность включения «Мегамикс» в систему минерального питания риса.
Практическая значимость работы. Решена важная народно-хозяйственная задача - разработаны приемы повышения плодородия лугово-черноземных почв и продуктивности риса. Проведенные исследования позволяют рекомендовать рисосеющим хозяйствам Краснодарского края возделывать рис в системе севооборотов с клином многолетних трав и паровыми полями, предложено наиболее рациональное использование лугово-черноземных почв Кубани. Разработанная и рекомендованная технология возделывания риса в условиях Краснодарского края соответствуют требованиям получения устойчивых урожаев зерна риса с наиболее полным использованием агроклиматических ресурсов. На основании проведенных исследований даны предложения рисосеющим хозяйствам по оптимизации системы земледелия, включающей применение новых форм удобрений и приемов регулирования почвенного плодородия в 8-ми польных севооборотах, соответствующие современному и перспективному уровням специализации, что обеспечит повышение доходности и рентабельности отрасли.
Впервые выведены сорта риса, обладающие отдельными ценными физико-химическими, анатомо-морфологическими и биохимическими признаками. Разработана система удобрений для наиболее полной реализации потенциальной продуктивности новых сортов риса. Выведенные в ходе селекционной работы среднеспелые, высокопродуктивные сорта риса, включены в Государственный реестр: сорт риса Oryza sativa L. Жемчуг, 2000, сорт риса Oryza sativa L. Аметист, 2004, сорт рис Oryza sativa L. Кумир, 2009, сорт рис Oryza sativa L. Виктория, 2010, сорт рис Oryza sativa L. Ренар, 2012.
Выполненная работа является теоретической и практической основой для обоснования доз внесения известковых удобрений и фосфогипса нейтрализованного на лугово-черноземных почвах, что снизит темпы их деградации при возделывании на них риса и обеспечит высокую продуктивность при экономии энергозатрат. Полученные результаты были использованы для разработки «Методического пособия по расчету баланса кальция в земледелии по данным длительных лизиметрических и полевых опытов» (2011) и «Научно-практических рекомендаций по применению фосфогипса в качестве химического мелиоранта и серного удобрения» (2012).
Расширен ассортимент минеральных удобрений, применяемых под рис за счет нитроаммофоски с антислеживающими агентами и микроэлементного минерального удобрения «Мегамикс». Даны научно-обоснованные рекомендации по эффективному использованию Нитроаммофоски и «Мегамикс» на посевах риса.
Внедрение результатов исследований способствует формированию в Краснодарском крае экологически устойчивой системы рисосеяния. Основные положения диссертации используются в процессе преподавания агрономических, агрохимических и мелиоративных дисциплин в сельскохозяйственных вузах (Кубанский ГАУ, РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева).
Научные разработки прошли производственную проверку и внедрение в элитно-семеноводческом предприятии «Красное» и «Красноармейский» Красноармейского района Краснодарского края на общей площади 1165,5 га.
Полученные экспериментальные данные дают возможность усовершенствовать систему питания растений риса и разработать научно обоснованные рекомендации по технологии применения новых форм минеральных удобрений и мелиорантов в рисовом севообороте в условиях Кубани.
Реализация результатов исследований. Разработанные агрохимические приемы и рекомендации по технологии возделывания риса использованы Комитетом по рисоводству при Администрации Краснодарского края при разработке «Программы развития рисоводства в Краснодарском крае на 2006-2012 гг.» и составления научно-обоснованных систем земледелия на орошаемых землях Краснодарского края.
На основе результатов исследований разработаны рекомендации по применению микроудобрений и воздушно-тепловому обогреву семян риса (Майкоп, 2006), научно-практические рекомендации по применению фосфогипса нейтрализованного в качестве химического мелиоранта и серного удобрения (Москва, 2012) и Сорта и комплекс работ на рисовой оросительной системе Краснодарского края под урожай риса (Краснодар, 2012). Производственная проверка результатов исследований и их внедрение проведены в хозяйстве ФГУП РПЗ «Красноармейский» имени Майстренко ГНУ ВНИИ риса Россельхозакадемии (2009, 2011) и ФГУП ЭСП «Красное» ВНИИ риса Россельхозакадемии (2006-2007), что позволило получить прибавку урожая зерна 4,5-9,7 ц/га. Результаты исследований использованы институтом ГНУ ВНИИ Агрохимии и ГНУ ВНИИ риса Россельхозакадемии для разработки системы земледелия при возделывании риса, оптимизации питательного режима лугово-черноземных почв и разработки ассортимента минеральных удобрений под рис.
Рисосеющим хозяйствам Краснодарского края рекомендовано вносить фосфогипс как фактор энергосберегающей технологии, коренным образом улучшающий мелиоративное состояние и фосфатный режим почв и обеспечивающий повышение урожая зерна риса при существенной экономии применения минеральных удобрений.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
-
-
-
Длительное использование почв РОС при возделывании культур рисового севооборота сопровождается изменением основных параметров плодородия рисовых лугово-черноземных почв.
-
Комплексная оценка новых сортов риса по морфологическим, физико-химическим, биохимическим признакам для внедрения в производство риса.
-
Урожайность риса при внесении различных доз минеральных удобрений, с учетом обеспеченности полей рисового севооборота основными элементами питания.
-
Известкование лугово-черноземных почв в дозах 3,0 т/га обеспечивает положительный баланс кальция, улучшает питательный режим почв, повышает эффективность применения удобрений и продуктивность риса.
-
Технологические приемы возделывания риса, позволяющие максимально реализовать уровень его потенциальной продуктивности.
-
Приемы оптимизации питания растений риса, позволяющие сохранять плодородие лугово-черноземной почвы при длительном применении удобрений в сочетании с систематическим орошением и рациональной структурой использования пашни.
-
Эффективность совместного внесения минеральных удобрений и мелиорантов в рисовых севооборотах.
-
Влияние микроэлементов на энергию прорастания, всхожесть семян, ассимиляционную поверхность листьев, пигментов, на рост и развитие риса и полевых культур.
Достоверность результатов исследований. Степень обоснованности результатов исследований подтверждается многолетним периодом исследований, корректностью принятых методик постановки опытов, большой базой полученного экспериментального материала, использованием методов статистики.
Апробация работы. Основные положения работы докладывались на заседаниях методической комиссии селекционного центра ГНУ ВНИИ риса (2004-2012 гг.); кафедре агрохимии Кубанского государственного аграрного университета (2001-2012 гг.); лаборатории координации региональных проблем рисоводства в Российской Федерации Всероссийского НИИ риса (2005–2012 гг.); научно-производственных совещаниях специалистов рисосеющих районов Республики Адыгея (п. Прикубанский, 2001-2008 гг.); на Международных научно-практических конференциях «Селекция сортов риса, устойчивых к абиотическим и биотическим стрессам для стран умеренного климата и Центральной Азии» (ГНУ ВНИИ риса РАСХН, 2008), «Устойчивое производство риса: настоящее и перспективы» (Краснодар, 2006); посвященных: 75-летию со дня рождения Н.З. Милащенко (Краснодар, 2007); 75-летию ВНИИ риса (Краснодар, 2007); 50-летию ГНУ Адыгейского НИИСХ Россельхозакадемии «Устойчивое развитие АПК в современных условиях юга России» (Майкоп, 2011); на Всероссийских конференциях: «Энтузиасты аграрной науки» (Краснодар, 2003–2008 гг.) и посвященной 100-летию со дня рождения А.П. Джулая (Краснодар, 2004), «Развитие инновационных процессов в рисоводстве - базовый принцип стабилизации отрасли» (Краснодар, 2005).
Публикации результатов исследований. По теме диссертации опубликовано 57 научных работ, из них 16 научных статей в журналах, рекомендованных ВАК РФ, 7 монографий, 5 методических указаний и рекомендаций, 5 патентов на селекционное достижение, общим объемом 69,8 печатных листов. Представленная диссертация является составной частью плана научно-исследовательских работ ГНУ ВНИИ Агрохимии им. Д.Н. Прянишникова и ГНУ ВНИИ риса Россельхозакадемии по федеральным целевым комплексным научно-техническим программам.
Структура и объем диссертации: Диссертация состоит из введения, девяти глав, рекомендаций производству, списка литературы из 351 наименования, в том числе 31 иностранного автора и изложена на 260 страницах компьютерного текста. Работа включает 61 таблицу, 34 рисунка и 7 приложений.
Похожие диссертации на Пути повышения эффективности агрохимических средств в рисоводстве
-
-
-
