Содержание к диссертации
Введение
I. Приемы регулирования плодородия почвы в рисовых севооборотах 15
1.1. Основные предшественники риса 16
1.2. Промежуточные культуры в рисовых севооборотах 24
1.3. Степень насыщения севооборотов рисом . 27
1.4. Эффективность минеральных азотных удобрений в рисовых севооборотах 35
1.4.1. Формы и дозы азотных минеральных удобрений 36
1.4.2. Сроки и способы внесения азотных минеральных удобрений ... 41
1.4.3. Перспективы использования отходов промышленности в качестве длительнодействующих азотных удобрений 44
II. Место, условия и методика исследований 46
2.1. Характеристика почвенно-климатических условий 46
2.2. Методика исследований 51
2.2.1. В опытах с севооборотами . 51
2.2.2. В опытах с удобрениями (лабораторные, вегетационные, полевые) 58
2.3. Особенности технологии выращивания риса в опытах 63
III. Основы построения рисовых севооборотов с учетом регулирования плодородия почвы 65
3.1. Влияние севооборотов и бессменной культуры риса на плодородие почвы 65
3.1.1. Накопление растительных остатков в почве севооборотов и бессменного посева риса 67
3.1.2. Содержание гумуса и азота в почве севооборотных полей 78
3.2. Роль севооборотов в борьбе с сорняками , 100
3.2.1. Засоренность посевов риса ежовниками и клубнекамышом 101
IV. Урожайность риса при различных схемах севооборотов 109
V. Биологические приемы регулирования плодородия почвы и повышения эффективности рисовых севооборотов 121
5.1. Использование многолетних трав и технология их выращивания .121
5.1.1. Приёмы, усиливающие влияние многолетних трав на плодородие почвы и продуктивность риса 124
5.2. Уплотнение севооборотов промежуточными культурами 130
5.2.1. Эффективность промежуточных культур в занятом пару 131
5.3. Промежуточные культуры в полях рисовых севооборотов. 137
5.3.1. Технология возделывания промежуточных культур и их эффективность 145
5.4. Другие виды органического вещества - навоз и его эффективность в регулировании почвенного плодородия 149
5.5. Эффективность звеньев «яровые на зерно - яровые на зерно-рис»... 152
VI. Совершенствование органо-минеральных систем удобрений в севообороте 157
6.1. Отходы гидролизной промышленности как удобрение для риса и их влияние на плодородие почвы 157
6.1.1. Снижение потерь азотных удобрений 159
6.1.2. Динамика аммиачного азота в почве при применении минеральных удобрений и отходов гидролизной промышленности под рис 162
6.2. Действие минеральных азотных удобрений и отходов гидролизной промышленности на содержание азота, фосфора и калия в растениях риса 168
6.2.1. Содержание азота в проростках риса при применении различных азотных удобрений 168
6.2.2. Накопление азота растениями риса в разные фазы вегетации..„169
6.2.3. Динамика фосфора и калия в растениях риса в зависимости от их обеспеченности азотом 178
6.2.4. Коэффициент использования азота растениями риса из различных форм азотных удобрений 185
VII. Урожайность и качество зерна при различных приемах регулирования плодородия почвы 188
7.1. Урожайность и качество зерна риса при применении новых форм и видов азотных удобрений 188
7.2. Качество зерна риса в севооборотах 201
VIII. Продуктивность севооборотов, экономическая и энергетическая оценка приемов, регулирующих почвенное плодородие .205
8.1. Экономическая эффективность севооборотов 208
8.2. Экономическая эффективность применения отходов гидролизной промышленности как средства регулирования плодородия почвы в севооборотах 210
8.3. Энергетическая оценка эффективности возделывания промежуточных и парозанимающих яровых культур в рисовых севооборотах 212
Выводы 216
Предложения производству 221
Литература 225
Приложения 275
- Сроки и способы внесения азотных минеральных удобрений
- В опытах с удобрениями (лабораторные, вегетационные, полевые)
- Засоренность посевов риса ежовниками и клубнекамышом
- Другие виды органического вещества - навоз и его эффективность в регулировании почвенного плодородия
Введение к работе
Краснодарский край наиболее крупный рисосеющий регион Российской Федерации. Здесь сосредоточено около 75% посевных площадей этой культуры. Расчеты свидетельствуют о возможности производства рисовой крупы к 2005 г. в этом регионе не менее 277ты'с. т в год.
В решении данной задачи важная роль принадлежит дальнейшему совершенствованию и специализации рисоводства, в том числе и рисовых севооборотов, составляющих основу орошаемого земледелия.
Специализация и необходимость повышения эффективности использования мелиорированной пашни требуют освоения севооборотов, обеспечивающих стабильную высокую урожайность качественного зерна риса, сохранение и повышение плодородия почвы, при достаточном производстве кормов.
Поэтому исследования по повышению эффективности рисовых севооборотов путем насыщения их рисом и уплотнения промежуточными культурами, в целях увеличения выхода зерна и кормовой продукции с единицы площади, приобретают проблемное значение.
Отдельные приемы повышения эффективности рисовых севооборотов в Краснодарском крае изучали Н.Б.Натальин [255, 256, 259, 261; 262]; К.С.Кириченко [166, 167, 169; 172]; АЛ.Джулай [100, 103]; И.Д.Берко [40, 41]; Ю.И.Ежов [116, 119, 120]; И.И.Чуриков [375, 377]; В.Ф. Шащенко [389, 391]; В.А. Масливец [234, 235] и др. Ими определено влияние многолетних трав, парозанимающих и промежуточных бобовых культур - предшественников риса на плодородие почвы, степень засоренности посевов и урожайность риса; составлены для производства примерные схемы рисовых севооборотов. Однако, до последнего времени комплекс мероприятий по повышению эффективности рисовых севооборотов в условиях Краснодарского края разработан недостаточно. Агроэкономические обоснования рекомендованных схем разрабатывались условно - расчетным методом, в большинстве случаев на основании кратковременных опытов с предшественниками.
(
До начала наших исследований не изучались или незначительно были изучены пути регулирования почвенного плодородия в существующих 5, 6 и 8-польных схемах рисовых севооборотов. Недостаточно изучены севообороты с уплотненным использованием пашни за счет возделывания в них промежуточных культур и многолетних трав, в комплексе с взаимосвязанными мероприятиями по применению различных видов и форм минеральных удобрений. Недостаточно были проработаны многие технологические элементы, обеспечивающие высокую продуктивность и эффективность в рисовых севооборотах многолетних трав, парозанимающих и промежуточных культур.
Отсутствие научных рекомендаций по названным позициям сдерживает стабилизацию урожайности риса на необходимом уровне - 5,0-6,0т/га, ограничивает возможность повышения продуктивности пашни и наиболее полного использования биоклиматического потенциала региона.
Разработка научных основ построения и ведения рисовых севооборотов уже немыслима без изучения взаимодействия таких факторов, как применение химических средств защиты, минеральных удобрений и уплотненного чередования культур. Этот основополагающий принцип и был положен нами в основу теоретического обоснования повышения эффективности рисовых севооборотов через регулирование почвенного плодородия.
Существенную роль в рисовых севооборотах играют новые формы минеральных и органических удобрений, - длительнодействующие и отходы гидролизной промышленности.
Больше внимания должно быть уделено производству высококонцентрированных минеральных удобрений и улучшению их ассортимента, за счет создания новых форм, более отвечающих биологическим особенностям сельскохозяйственных растений. Новым и перспективным в этом отношении является создание и применение длительнодействующих удобрений, таких как капсулированная мочевина и оксамид, питательные элементы которых не теряются из почвы, а постепенно, в течение вегетационного периода усваива-
ются растениями наиболее полно. Наряду с этим определенный интерес для рисосеяния представляют отходы гидролизной промышленности, в частности отходы при производстве кормовых дрожжей - последрожжевой остаток (ПДО). До последнего времени они не находили эффективных путей применения, а скапливались на территории заводов или прилегающих к ним районов, вызывая загрязнение окружающей среды.
Цель и задачи исследований. В настоящей работе поставлена цель -дать научное обоснование и разработать приемы регулирования почвенного плодородия в полях рисовых севооборотов для условий Кубани на основе комплексного использования таких важных факторов, как организационно-агротехнические мероприятия (чередование риса с сопутствующими и промежуточными культурами) и химизации (минеральные удобрения). Для решения этой проблемы ставились следующие задачи:
изучить эффективность совокупного действия основных предшественников, промежуточных культур и минеральных удобрений на плодородие почвы при обогащении ее свежим органическим веществом, обосновать целесообразность использования промежуточных культур для сохранения плодородия почв рисовых полей и улучшения плодосмена в севооборотах;
выяснить роль предшественников в севооборотах как агротехнического средства борьбы с сорняками рисовых полей и с этой точки зрения обосновать целесообразность и продолжительность повторных посевов риса;
установить влияние предшественников и промежуточных культур на продуктивность растений и урожайность риса при систематическом применении минеральных и органических удобрений. Обосновать роль промежуточных культур как составного элемента интенсивных рисовых севооборотов, а также возможность высокого насыщения рисом многопольных севооборотов;
дать сравнительную оценку различных схем севооборотов по сохранению ими почвенного плодородия;
разработать и изучить в ротации приемы регулирования плодородия почвы в различных схемах многопольных севооборотов с уплотненным использованием пашни, при выращивании в них многолетних трав, парозанимающих и промежуточных культур;
изучить и обосновать эффективность одногодичного и двухгодичного использования многолетних трав в рисовых севооборотах, разработать технологию их возделывания и способы использования пласта трав;
выявить наиболее пригодные и эффективные паразанимающие и промежуточные культуры для паровых и рисовых полей в севооборотах, влияние их на урожайность риса и повышение продуктивности пашни, разработать агротехнику их возделывания;
изучить эффективность применения капсулированной мочевины и оксамида в качестве длительнодействующих азотных удобрений;
установить возможность применения отходов гидролизной промышленности в качестве длительнодействующих азотных удобрений;
изучить динамику роста растений риса и их химического состава при применении длительнодействующих азотных удобрений и отходов гидролизной промышленности;
изучить азотный режим почвы в условиях применения длительно-действующих азотных удобрений и отходов гидролизной промышленности;
определить экономическую эффективность севооборотов и применения в них отходов гидролизной промышленности.
Научная новизна, В работе впервые:
- дано теоретическое обоснование путей регулирования почвенного
плодородия в рисовых севооборотах с уплотненным использованием орошаемой пашни при выращивании в них риса, многолетних трав, парозанимающих и промежуточных культур в сочетании с экологически целесообразным применением различных видов и форм минеральных удобрений;
установлено, что промежуточные культуры наряду с многолетними травами и занятым паром имеют важное значение как средство систематического поддержания почвенного плодородия на необходимом агротехническом уровне и являются элементом плодосмена в новых рисовых севооборотах;
теоретически обоснованы, изучены в ротации и рекомендованы для внедрения на Кубани приемы регулирования плодородия в 5, б и 8-польных севооборотах с различным насыщением их рисом и уплотненных промежуточными культурами, в целом достижения высокой общей продуктивности орошаемой пашни;
обоснованы пути сохранения запасов гумуса, улучшения биологической активности и агрофизических свойств пахотного слоя почвы в повторных посевах риса в севооборотах;
установлено положительное влияние промежуточных культур на засоренность посевов риса ежовниками и клубнекамышом, густоту стеблестоя и продуктивность растений риса, его урожайность;
определены оптимальные экологически обоснованные нормы азотных удобрений под рис на лугово-черноземовидных почвах при их совместном использовании с зеленой массой и поукосными остатками промежуточных культур, уточнены оптимальные нормы этих удобрений при применении после основных предшественников в рисовых севооборотах;
разработан комплекс агромелиоративных приемов возделывания летних посевов многолетних трав в условиях Краснодарского края.
Исследованы и обоснованы приемы, усиливающие положительное влияние многолетних трав после распашки их пласта на урожайность риса при двухгодичном, полуторагодичном хозяйственном использовании этих трав в севооборотах. Разработаны способы и уточнены сроки обработки пласта многолетних трав под рис, повышающие их агротехническую и хозяйственную эффективность;
обоснованы пути более полного, продуктивного использования пашни и агроклиматических ресурсов в течение всего периода вегетации, на основе правильного сочетания основных, сопутствующих и промежуточных культур. Для внедрения в производство в условиях Краснодарского края рекомендованы в качестве промежуточных такие культуры: озимая рожь и ее смеси с озимым рапсом или горохом зимующим, озимый рапс и его смеси с горохом зимующим, горчица» яровые рапс, горох и вика в чистом виде или в смеси с овсом. Разработаны приемы возделывания и использования этих культур в занятых паровых и рисовых полях севооборотов;
впервые на лугово-черноземовидных почвах изучена сравнительная эффективность внесения сульфата аммония, мочевины, капсулиро-ванной мочевины и оксамида под рис;
установлена целесообразность использования отходов гидролизной промышленности в качестве длительнодеиствующих азотных удобрений в рисовых севооборотах;
изучена динамика аммиачного азота на лугово-черноземовидных почвах рисовых полей Кубани при применении длительнодеиствующих азотных удобрений и отходов гидролизной промышленности;
получены данные по влиянию длительнодеиствующих азотных удобрений и отходов гидролизной промышленности на рост растений, их химический состав и продуктивность риса;
- установлен высокий экономический эффект внесения длительно-действующих удобрений и отходов гидролизной промышленности под рис.
Научная новизна работы подтверждена авторскими свидетельствами на изобретение № 2189128 «Способ определения выполненности семян зерновых культур» (опубл. в Б.И., 1982, №43) и №1171449. «Медленнодействующее азотное удобрение» (опубл. В Б.И., 1985, № 29).
Практическая ценность. .Решена важная задача - разработаны приемы повышения эффективности использования ирригированных земель, агроклиматических ресурсов, регулирование плодородия и улучшения биологической активности почв путем уплотнения рисовых севооборотов промежуточными, паразанимающими культурами при весенней поверхностной распашке многолетними травами. Для практического внедрения в хозяйствах Кубани разработаны приемы регулирования почвенного плодородия в 5, 6 и 8-ми польных севооборотах, соответствующие современному и перспективному уровням специализации.
Рекомендован комплекс агротехнических мероприятий по возделыванию основных и промежуточных кормовых культур в севооборотах, обеспечивающий, в совокупности с применением минеральных удобрений, увеличение производства зерна риса и кормовой продукции, повышение доходности и рентабельности отрасли.
Практическая ценность работы подтверждается документами о внедрении технологических элементов возделывания и использования многолетних трав, промежуточных культур, схем чередования их с рисом в интенсивных рисовых севооборотах Республики Адыгея и Краснодарского края.
Апробация работы и публикации. Результаты диссертационной работы докладывались на заседании Координационного совета ВАСХНИЛ по севооборотам (Тюмень, 1978), на конференции ВНИИсинтез белок (Краснодар 1979, 1980), на Всесоюзных семинарах по рису (Москва, ВДНХ, 1977,
1979), на Координационных советах ВНИИриса (Краснодар, ежегодно в период 1979-1992), на краевых и районных совещаниях по технологии возделывания риса 1978-2000). На Всесоюзном совещании по международной проблеме ЮНЕСКО «Человек и биосфера (Пущено-на-Оке, 1982).
В настоящей работе дано обоснование путей улучшения почвенного плодородия путем плодосмена в рисовых севооборотах с введением промежуточных культур, возделываемых на корм или сидераты и чередования с ними посевов риса при повторных его посевах. Показано, что промежуточные парозанимающие культуры наряду с многолетними травами и занятым паром являются элементом плодосмена, улучшающим биологические показатели плодородия почвы и ограничивающим отрицательные последствия посева риса по рису.
Обоснована необходимость систематического внесения оптимальных норм минеральных удобрений в различных сочетаниях с зеленой массой или поукосными остатками парозанимающих, промежуточных культур и многолетних трав.
Научно обоснованы многопольные рисовые севообороты в с уплотненным использованием пашни, при возделывании в них промежуточных и парозанимающих культур и весенней обработке пласта многолетних трав на третий год, а также сочетания чередования культур с факторами химизации (удобрений).
Разработан комплекс агромелиоративных приемов выращивания многолетних трав при летних и весенних посевах в рисовых севооборотах; показаны приемы усиления положительного действия пласта трав на урожайность риса, сроки и способы обработки, определяющие его высокую агротехническую эффективность.
Дано научное обоснование более полного использования пашни в течение календарного года в различных полях рисовых севооборотов при оптимальном сочетании основных и промежуточных культур; технологии воз-
делывания и использования промежуточных культур, включающей подбор их для паровых и рисовых полей, способов посева и норм различных азотных удобрений, сроков уборки зеленой массы этих культур и способы последующей обработки почвы под рис.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 283 компьютерного текста, состоит из введения, 8 глав, выводов, предложений производству и списка литературы. В тексте помещено 86 таблиц, 7 рисунков. Дополняющие работу табличные материалы представлены в приложениях. Список использованной литературы включает 463 наименования, в том числе 53 иностранных авторов. Деклорация конкретного личного вклада диссертанта: Участие в разработке программ НИР, проведении полевых, вегетационных и лабораторных опытов, обработке и обобщении научных результатов, расчет экономической и энергетической эффективности; формулировка выводов и предложений, написании отчетов и статей по теме диссертации. В работе обобщены результаты многолетних собственных исследований автора и сотрудников Всероссийского научно-исследовательского института риса: К.С.Кириченко (1966-1970), Щащенко В.Ф. (1966-1982), В.А.Масливец (1971-1976), И.В.Звягинцев (1971-1982), Р.С.Шарифуллин (1973-1977), В.Т.Нестеренко (1977-1980), С.Н.Морарь (1972-1974), НЛ.Чуль (1963-1973), Г.И.Рымарь (1968-1977), А.И.Гриценко (1973-1982), Н.А.Гриценко (1974-1982), А.Р.Равшанов (1972-1975), Н.А.Варварина (1978-1981); использованы материалы комплексных исследований, проведённых с ВНИИСХТ и ТСХА (Н.И. Коляда и О.Д. Сидоренко).
С,учетом полученных данных на,защиту выносятся следующие основные положения:
1. Повышение эффективности рисовых севооборотов путем насыщения их рисом, уплотнения промежуточными культурами с целью увеличения выхода зерна и кормовой продукции с единицы площади и сохранения плодородия почв на высоком уровне.
Обоснование технологических элементов по возделыванию многолетних трав и промежуточных культур, способствующих высокой их продуктивности и обеспечивающих экономически целесообразную урожайность основной культуры рисовых севооборотов.
Разработка научных основ рисовых севооборотов с учетом таких факторов, как применение химических средств и уплотненного чередования культур.
Разработка организационно-агротехнических мероприятий по повышению эффективности чередования риса с сопутствующими и промежуточными культурами (бессменная культура риса).
Применение новых форм азотных удобрений (длительнодействую-щих) под рис, использование свежего органического удобрения (навоза) и отходов гидролизной промышленности (ПДО).
Работа выполнена в соответствии с государственными проблемами: 0.51.175; 0.51.03; 02.01; целевой комплексной научно-технической программой О.Ц.035 и научно-технической программой О.СХ.27 с 1967 по 1985гг.
(Номера госрегистрации: 72047143; 76052268; 81070566)
Сроки и способы внесения азотных минеральных удобрений
В литературе встречается значительное число работ относительно влияния сроков внесения азотных удобрений под рис, однако этот вопрос и по сегодняшний день окончательно не изучен.
Так, В.А. Неунылов [271] рекомендует вносить азотные удобрения перед посевом риса. На необходимость разового внесения всей дозы азотных удобрений до посева риса указывает В.Н. и Осадчий [279].
Л.Г. Крапивенко [200] рекомендует разовое внесение азотных удобрений при формировании у риса «шилец». К подобному выводу пришли и кубинские исследователи [420], у которых лучшие результаты получены при внесении азотных удобрений в сочетании с РК через 10 и 30 дней после посева риса. Допосевное внесение удобрений не рекомендует Д. Утебаев [362]. Он предлагает 40% всей дозы азота вносить в период полных всходов и 60% в фазу кущения.
А.П. Джулай [105] считает, что основное азотное удобрение должно быть внесено перед посевом, а подкормку проводить не позже появления 4-5 листа, то есть в начале кущения риса. Подобные рекомендации дают А.И. Болдырев [48] и М. Айтбаев [11]. Такой же точки зрения придерживается З.Ф. Тулякова [349]. Эти же сроки внесения азотных удобрений предлагают ЕЛ. Алёшин и АЛ. Сметанин [17]. Однако последние называют более конкретные сроки их внесения - до посева 2/3 дозы и 1/3 дозы в возрасте 5 листьев [126] сроки внесения азотных удобрений приурочивает к водному режиму риса: по постоянном затоплении - допосевное внесение всей нормы азота, при укороченном - всей нормы по всходам.
Для рисосеющих районов Украины разные исследователи предлагают различные сроки внесения азотных удобрений. Так, Б.И. Лактионов и А.И. Козел [219] наиболее эффективным считают такую систему их внесения: Уг до посева и V-2. по всходам. Согласно других источников [167], наиболее целесообразным считается внесение азотных удобрений в три срока: 2/3 до посева, остальные ровными частями в две подкормки: первую по «шильцам», а вторую в возрасте двух листьев. Е.И. Столыпин [336] предлагает наиболее лучшими сроками внесения азотных удобрений — допосевное их внесение в сочетании с двумя подкормками в фазе полных всходов и в кущение. Для предпосевного внесения он рекомендует применять сульфат амония и цианамид кальция, а для подкормки - мочевину.
В.В. Пташкин [295] сроки внесения азотных подкормок дифференцирует по сортам. Наряду с внесением основного допосевного азотного удобрения в дозе 90-120кг/га, он считает, что необходимо вносить подкормку в дозе 30кг/га, у раннеспелых сортов с появлением 5-6 листьев, среднеспелых - 6-7 листьев и среднепозднеспелых - 7-8 листьев на главном побеге.
Австралийские исследователи [436] изучали эффективность азотного удобрения в зависимости от сроков его внесения. Мочевину (N50 кг/га) вносили при посеве риса (вариант 1), вразброс перед затоплением поля (вариант 2), после затопления (вариант 3) и в виде подкормки в начале фазы выметывания (вариант 4). Наибольший урожай риса был получен в варианте 2 и 4, соответственно, 6,4 и 6,0т/га.
Некоторые авторы указывают на эффективность проведения азотной подкормки в более поздние сроки - трубкование. Так, У. Тин У. [363, 364] из общей оптимальной нормы азотных удобрений рекомендует 2/3 вносить до посева и остальное равными частями, во время кущения и выхода растений в трубку. К. Некшулеску [267] считает наиболее целесообразным внесение азотных удобрений в четыре приема, в т.ч. в фазу выметывания. На эффективность применения азотной подкормки в фазу выметывания указывают и другие авторы [124, 233].
В опытах Е.П. Алешина и др. [26] внесение азотных удобрений в дозе 240кг/га в посевах риса сортов Краснодарский 424 и Старт изучали по схеме 25% - до посева, 50% - в начале кущения и 25% - в фазу трубкования. По данным авторов, от внедрения в производство разработанной технологии прибавка урожая зерна составила 0,8т/га, при урожае зерна на контроле 3,7т/га.
Наряду со сроками, немаловажную роль для эффективного использования минеральных удобрений играют и способы их внесения.
Допосевное внесение минеральных удобрений осуществляется самолётом или с помощью разбрасывателей РУМ-3 или РТТ-4,2 с последующей заделкой в почвы на глубину до 10-12 см [304, 305, 306, 308]. Подкормки в период вегетации риса проводятся обычно авиационной аппаратурой, для чего слой воды в чеках понижается или полностью сбрасывается.
Вместе с тем имеются работы, свидетельствующие об эффективности локального внесения удобрений под рис . Так В.Н. Кудеяров и др [212] для условий Краснодарского края считают целесообразным вносить всю дозу азота локально в рядки при посеве. По данным авторов коэффициент использования азота в этом случае повышается более чем втрое, по сравнению с разбросными способами, при этом отмечается значительная прибавка урожая риса.
А.П. Джулай [102] также приходит к выводу, что при культуре риса с периодическим увлажнением большая эффективность азотных удобрений достигается при локальном их внесении комбинированными сеялками, одновременно с посевом риса. С.И. Игнатенко и В.Т. Рымарь [148] изучали эффективность разбрасно-го, рядкового и ленточного (с заделкой туков в междурядья) внесения минеральных удобрений под рис в условиях лугово-черноземовидных почв Кубани. Авторы установили, что наиболее эффективным способом внесения минеральных удобрений является локальное их внесение.
Перечисленные выше и результаты других исследований явились основанием для создания рекомендаций по локальному внесению азотных удобрений на посевах риса [317].
Одним из эффективных способов применения удобрений, в частности азотных, является также некорневая подкормка вегетирующих растений. Так в некоторых опытах [365] обработка растений в фазе молочно-восковой спелости зерна 20%-ным раствором мочевины из расчета 150л/га повышала урожайность риса на 0,8т/га. Эффективность некорневой подкормки риса азотом подтверждается и исследованиями других авторов [459].
В опытах с удобрениями (лабораторные, вегетационные, полевые)
В лабораторных опытах изучали: 1) потери азота со сбросными и фильтрационными водами при применении различных форм азотных удобрений; 2) влияние азотных удобрений на всхожесть семян, а также на интенсивность роста проростков риса и их химический состав. В опыте использовали стеклянные узкогорлые сосуды емкостью 1 л с обрезанным дном. В горловину помещали дренаж из битого стекла, затем набивали почвой до объемной массы 1,2г/см3. Верхний 0-3 см слой почвы тщательно смешивали с расчетной дозой удобрений. На поверхности почвы создавали постоянный слой дистиллированной воды в Зсм. Скорость фильтрации (0,5см/сут/га) регулировали с помощью зажимов на водоотводных трубках.
Фильтрационные воды ежедневно собирали в мерные колбы. В накопленном за 7 суток фильтрате определяли содержание аммонийного азота. Продолжительность опыта 28 суток.
Для определения потерь азота со сбросными водами создавали непромывной режим в стеклянных цилиндрических сосудах емкостью 1л. В сосуды помещали по 0,8кг почвы и создавали постоянный слой воды в Зсм. Воду над почвой сливали один раз, через каждые 7 суток для определения содержания в ней азота, затем почву вновь заливали до заданной отметки. Удобрение вносили поверхностно и на глубину 0-2 и 2-5см.
С целью определения влияния различных форм азотных удобрений на всхожесть семян и интенсивность роста проростков риса брали навески воздушно-сухой лугово-черноземовидной почвы по 500г, тщательно смешивались с удобрениями и помещались в растильни. Высаживались 100шт. семян риса, почва насыщалась дистиллированной водой и в таком состоянии поддерживалась на протяжении всего опыта. Продолжительность опыта 26 дней. В качестве удобрений использовались сульфат аммония (20% N ); оксамид порошковидный CO(NH2)2 - диамид щавелевой кислоты (31,8% N); мочевина обычная (46% N); капсулированная мочевина радиационной полимеризации (37% N с периодом полураспада оболочки в 40 суток; двойной суперфосфат (46% Р2О5) и калийная соль (40% К20). Одна доза каждого элемента составляла 0,25г на ЮОг почвы при соотношении между элементами питания NiP Os : К2О равном 1,0 : 0,75 : 0,5. При изменении дозы указанное соотношение оставалось постоянным. Повторность вариантов опыта шестикратная.
Вегетационные опыты проводили в сосудах Митчерлиха, в которые набивали по 6кг лугово-черноземовидной почвы, отобранной с рисовых чеков и просеянной через сито с диаметром ячейки Змм по следующей схеме. Na - азот сульфата аммония; NM - азот мочевины; NMK - азот капсулиро-ванной мочевины. Повторность вариантов опыта девятикратная. С наступлением каждой фазы (всходы, кущение, трубкование, выметывание и полная спелость) отбирали по одному сосуду из каждого варианта для анализа. В качестве источников азотного удобрения использовали те же удобрения, что и для лабораторного опыта. В опыте применялась одна доза удобрений по д.в., равная 1г на 6кг почвы соответственно для азота, фосфора и калия [137]. Основное удобрение вносили путем перемешивания почвы с расчетной дозой туков. Подкормку проводили обычной мочевиной в возрасте растений риса 2,4 и 7 листьев. Полевые опыты с длительнодействующими азотными удобрениями закладывались в эксперементальном орошаемом участке (ЭОУ) ВНИИ риса (1980-1984 гг.) по схеме: І.Контроль без удобрений; 2. Фон РпоКад: 3. Мочевина Ni20; 4. Сульфат аммония N120; 5.0ксамид порошок Ni2o; б.Оксамид гранулированный N]2o; 7. Оксамид гранулированный N90 + N30; 8. Мочевина N90+ N30; 9. Сульфат аммония; N90+ N30 10. Оксамид порошок N90+ N30. Мочевина капсулированная Nno; 12. Мочевина капсулиро ванная N90+ N30 Опыты с последрожжевым остатком (ПДО) закладывались ЭСХ "Красное" (1979-1980) и ЭОУ ВНИИ риса (1981-1982 гг.) по схеме перечисленной ниже: I. Контроль; 2. N PnoKpo) - опытно-производственный контроль; 3. ПДО из расчета Ni5o(Pi2oK9o) доведён до этой дозы за счет добавления фосфора, калия из минеральных удобрений. 4.N120P120K90 + з(ь 5.ПДО из расчета Ni2o(P]2oKPo); 6. ПДО 2400кг; 7. ПДО 2400кг + N30; 8. ПДО 3000кг; 9. ПДО 3000кг + N30; Ю. ПДО 2400кг + К9о + N30; ПДО 2400кг + Pi20 + N30.B микро-деляночных и полевом опытах подкормку проводили обычной мочевиной по всходам растений риса. Во все годы исследований полевые опыты закладывались на участках, где рис по рису возделывался 2-3 года. Подготовка опытного поля, посев и уход за посевами осуществлялись по технологии ВНИИ риса. В опытах с ПДО высевался сорт риса Краснодарский 424, а при внесении длительнодей-ствующих азотных удобрений - сорт Спальчик. Норма высева семян - бмлн. всхожих зерен на 1га. Общая площадь делянок в опыте с ПДО - 180м, с дли-тельнодействугащими азотными удобрениями -1 Ом учетная соответственно -100 и 4м. Размещение делянок рендомизированное, повторность четырехкратная. В качестве фоновых удобрений применяли двойной суперфосфат (46% Р205) и калийную соль (40% К20). В течение вегетационного периода в полевых и вегетационных опытах проводились следующие учеты и анализы: - накопление сухого вещества и густота растений риса учитывались по методу Б. А. Доспехова [112]; -для биометрического анализа растений риса в фазе полной спелости зерна с каждой делянки отбирали модельный сноп [112]. При биометрическом анализе снопов определяли высоту растений, кустистость, длину метелок, число колосков на метелке и рассчитывали соотношение массы зерна к соломе. Для определения влияния длительнодействующих азотных удобрений ПДО на динамику подвижных форм питательных элементов в почве перед внесением удобрений, а затем по фазам вегетации растений (всходы, кущу-щение, трубкование, выметывание и полная спелость) в горизонте 0-20см определяли содержание аммиачного азота, подвижной фосфорной кислоты и обменного калия. Аммиачный азот анализировали с помощью реактива Несслера [31], подвижные формы фосфорной кислоты - по Чирикову [287], обменный калий в той же вытяжке на пламенном фотометре.
Засоренность посевов риса ежовниками и клубнекамышом
Динамика активности каталазы также свидетельствует о том, что накопление органического вещества в полях, выключаемых под люцерну, значительно усиливает почвенную ферментативную деятельность. При систематической запашке зеленой массы промежуточных культур на сидерацию, даже на бессменном посеве, удается значительно повысить активность данного фермента. Минеральные удобрения, вносимые в поля севооборота и бессменного посева риса, заметно усиливают активность каталазы.
Таким образом, обогащение почвы свежим органическим веществом и внесение минеральных удобрений, как в рисовом севообороте, так и в бессменном посеве обусловливает увеличение общей биологической активности и благоприятное окислительно-восстановительное состояние почвы.
Экологические условия на рисовом поле обусловливают произрастание здесь специфической сорной растительности, и поэтому рис относится к сильно засоряющимся зерновым культурам [179, 195, 197, 324]. Считается, что сильная засоренность полей влаголюбивыми и болотными сорняками является одной из главных причин, препятствующих получению высоких и устойчивых урожаев риса.
Сорняки, в первую очередь ежовники, обладая экологической пластичностью, видовым разнообразием, сравнительно мощной корневой системой и интенсивным ростом, оказывают значительное прямое и косвенное угнетающее действие на рис [4, 5, 7, 8, 206]. Они являются основными конкурентами за элементы минерального питания и света, что приводит к снижению продуктивности растений риса.
О вредоносности ежовников на Кубани можно судить по данным К.С. Кириченко и В.Д. Агаркова [177]. Наличие на 1м2 40-80 растений ежовников снижает урожайность риса на 0,бт/га, а при повышении засоренности - более чем наполовину. В условиях Приморского края при 100 растениях сорняка на 1м2 урожайность риса уменьшается на 15-20%, а при 200 растениях - почти наполовину. При равном стеблестое сорняка и риса урожай риса снижается на 70-80% [202].
Клубнекамыш компактный при формировании надземной массы 5,0-8,0т с 1га и клубней 8,0-12,0т/га выносит из почвы в 2-2,5 раза больше питательных элементов, чем рис [324].
Наиболее сильное отрицательное действие сорняков проявляется при длительных повторных и бессменных посевах [75, 76,195, 206]. А.Г.Есиповым установлено [132], что один развившийся клубень за лето может дать до 20 растений клубнекамьтша. Достаточно появиться всего лишь нескольким жизнеспособным клубням на рисовом чеке, как поле в течение 4-5 лет оказывается засоренным сплошным стеблестоем клубнекамы-ша, если с ним не ведется своевременная борьба [206]. Поэтому борьба с сорняками на рисовых полях была проблемной во все времена, остается она таковой и в настоящее время во всех зонах рисоводства мира [178]. В литературе довольно широко освещаются агротехнические (слой воды, многократные обработки почвы) способы борьбы с сорняками в отдельных полях рисовых севооборотов [76, 136, 173, 196], Обширна информация о химических спосбах борьбы с сорной растительностью в посевах риса [7, 12, 87, 177, 206, 209,227, 282, 339]. Однако дашгые о влиянии севооборотов на засоренность посевов, в литературе весьма малочисленны, а в условиях Краснодарского края их практически нет. Изучение этого вопроса крайне необходимо для теоретического научного обоснования преимущества эффективных рисовых севооборотов. О влиянии севооборотов на уменьшение засоренности посевов риса по сравнению с бессменными его посевами имеют две точки зрения. В первом случае утверждается, что выключение рисового поля под люцерну и ее двухлетнее возделывание вызывает гибель, а в некоторых зонах (Казахстан, Узбекистан) значительную, семян и вегетативных органов сорняков в почве [184, 202, 268]. Проросшие под пологом люцерны болотные (клубнекамыш, тростник и др.) и влаголюбивые (ежовники) сорняки испыты вают недостаток света и влаги, угнетаются густым травостоем люцерны. Практически они не обсеменяются из-за периодического скашивания и по этому не возобновляются запасы их семян в почве. Находившиеся в почве семена и клубни в течение 2-3 лет вегетации люцерны теряют жизнеспособ ность и гибнут. Вследствие чего посевы риса, следующие за люцерной, в ри совой зоне Казахстана практически свободны от сорняков [184]. Одновременно ряд авторов [115, 133, 323] придерживаются иной точки зрения, считая, что в условиях Приморья и Кубани в люцерновом поле не достаточно эффективно уничтожаются семена и клубни сорняков. В поле без орошения не хватает влаги для прорастания клубней и семян, а в то же время невозможно и иссушить клубни до воздушно сухого состояния. Поэтому и ь после двух лет пребывания люцерны, запасы жизнеспособных семян и клуб ней еще значительны и могут в сильной степени засорять посевы риса после распашки пласта [116]. Значительно лучше очищается почва от запасов семян и вегетативных органов сорняков в паровых (чистых или занятых) полях севооборота. Послойные интенсивные обработки почвы, с провокационными поливами и просушками, а также обработки по воде в «водном» пару позволяют очистить пахотный слой почвы от клубней на 60-70%, а семян ежовников на 80% и более [167,197]. Наблюдения и учеты степени засорения, проведенные нами в севооборотах, показывают, что по пласту люцерны в фазу всходов риса число ежов пиков не превышало 81,2, а после занятого пара 75,5 штук на 1м2. Это в 3-4 раза меньше, чем в последующих посевах риса после трав и занятого пара (табл. 20).
Другие виды органического вещества - навоз и его эффективность в регулировании почвенного плодородия
Как показали наши лабораторные и полевые исследования, кроме культур специально выращиваемых для пополнения почвы органическим веществом, роль последнего весьма эффективно выполняет навоз крупного рогатого скота [222].
Известно, что накопление аммиачного азота в почве является всегда динамичным, изменяющимся во времени и зависящим как от самой энергии образования NH3 в почве, так и от интенсивности процессов дальнейшего его использования растениями и микроорганизмами. Поэтому изучение динамики содержания аммонийного азота в почве за период вегетации риса при внесении минеральных удобрений и навоза, а также их сочетаний являлось основной задачей полевого эксперимента, результаты которого представлены в таблице 44.
Как видно, наибольшее содержание обменного аммония в почве на всех вариантах опыта отмечается в фазу всходов риса, а в период кущения -выметывания его количество уменьшается. Очевидно, это связано с высоким уровнем потребления минерального азота растениями в этот период. Удобрения не изменяли характера динамики азота, но положительно влияли на его содержание в почве. Неудобренные и удобренные варианты довольно существенно отличались по содержанию аммонийного азота в течение всей вегетации риса, особенно в начальные фазы. Если в фазу всходов на неудобренных вариантах оно составило 16,0-16,9мг/кг почвы, то на варианте навоз + NPK — 27,6-29,0мг/кг. В фазы кущения, выметывания эти величины соответственно составили 14,7-15,4 и 22,7-26,6; 11,6-13,4 и 23,6-24,0; 10,0-10,2 и 11,4-12,0мг/кг почвы. Неодинаковым было и влияние различных удобрений на динамику содержания аммонийного азота в почве. Наибольшее увеличение его наблюдалось при внесении азотных удобрений. Последнее существенно увеличивало содержание аммонийного азота в почве как в сочетании с навозом, так и без него. Внесение только фосфорно-калийных удобрений мало влияло на мобилизацию почвенных запасов азота. Не установлено различий в содержании обменнопоглощенного аммония в почве по сортам риса.
Таким образом, на основании результатов приведенных исследований можно сказать, что внесение минеральных удобрений на фоне навоза оказывает существенное влияние на азотный режим почвы - улучшает обеспеченность растений аммонийным азотом в период вегетации риса.
Минеральные удобрения, являясь активными химическими веществами, наряду с пополнением запасов в почве питательных веществ могут оказать влияние и на ее биологические показатели, в частности на аммонифицирующую и нитрифицирующую способности.
Нитрификацию рассматривают как критерий, характеризующий темп аэробных процессов, а интенсивность накопления нитратов считается надежным показателем обеспеченности растений азотом. Повышение нитрифицирующей активности почвы под рисом может привести к увеличению непроизводительных потерь азота удобрений, в связи с чем разработаны приемы, ограничивающие нитрификацию. В частности, интенсивная технология возделывания риса предусматривает широкое применение ингибиторов нитрификации. Результаты наших исследований по влиянию удобрений на аммо инфицирующую и нитрифицирующую активности лугово-черноземной поч вы представлены в таблице 45.
Как следует из приведенных данных, аммонифицирующая активность исследуемой почвы возросла с 38,6 до 52,6 ІЧНЦмг/кг за период проведения эксперимента, а нитрифицирующая активность, напротив уменьшилась с 8,3 до 2,7 Ж)з мг/кг. Значительное влияние на рассматриваемые показатели оказали удобрения и их совместное внесение с навозом. Так, на вариантах с NPK, навоз, навоз+ NPK аммонифицирующая активность почвы на 12 сутки была выше контроля на 26, 34, 46%, а 24 сутки - на 50, 53, 80%. При этом нитрифицирующая активность также не прекращалась.
Таким образом, экспериментально установлено, что внесение навоза самостоятельно или в сочетании с минеральными удобрениями обусловливает усиление в основном аммонифицирующих процессов в почве и, тем самым улучшает пищевой режим растений риса. Нами проведены исследования по установлению продуктивности ранних яровых культур (ячмень, овес, пшеница, горох), выращиваемых на зерно в рисовом севообороте и их влияние на урожайность риса. Ранние яровые культуры, высеваемые в первый год двухлетнего условного "парования" поля рисового севооборота, различались по продуктивности. Урожайность зерна ярового ячменя была 1,6т/га, овса -3,5т/га, пшеницы - 1,7т/га и гороха - 1,3т/га. Во второй год двухлетнего "парования" урожайность зерна была выше, чем в предыдущий. В зависимости от предшественника она составила от 1,6 до 3,7т/га (табл. 46).
