Содержание к диссертации
Введение
I. Сущность и значение биологических процессов, происходящих при использовании приёмов биологизации, в формировании плодородия чернозёмных почв (обзор литературы) 7
П. Почвенно-климатические условия и методика проведения исследований 34
2.1. Почвенные условия 34
2.2. Агротехнические условия проведения исследований 38
2.3. Методика проведения исследований 41
2.4. Метеорологические условия 42
Результаты исследований
III. Влияние приёмов повышения плодородия почвы на численность и структуру комплекса почвенных микроорганизмов 48
3.1. В почве под озимой пшеницей 49
3.2. В почве под сахарной свёклой 60
.IV Динамика биологической активности и фитотоксичности почвы при внесении соломы, навоза, дефеката и минеральных удобрений по занятому пару 73
4.1. Динамика биологической активности почвы под озимой пшеницей 73
4.2. Динамика биологической активности почвы под сахарной свёклой 75
4.3. Динамика токсичности почвы под озимой пшеницей 77
4.4. Динамика токсичности почвы под сахарной свёклой 79
V. Содержание и динамика питательных веществ под культурами севооборота при использовании комплекса приемов биологизации 81
5.1. Содержание и динамика аммиачного азота в почве 81
5.2. Динамика нитратного азота в почве 83
5.3. Содержание и динамика подвижных форм фосфора 85
5.4. Содержание и динамика обменного калия 89
VI. Количество и качество урожая культур при различных способах повышения плодородия черноземов 92
6.1. Урожайность озимой пшеницы и сахарной свеклы при использовании комплекса приемов повышения плодородия 92
6.2. Влияние комплекса приемов повышения плодородия почвы на качество зерна озимой пшеницы и корнеплодов сахарной свеклы 94
6.2.1. Комплексы приемов повышения плодородия почвы и каче -ство зерна озимой пшеницы 94
6.2.2. Комплексы приемов повышения плодородия почвы и качество корнеплодов сахарной свеклы 91
VII. Энергетическая эффективность использования комплекса приемов повышения плодородия почвы при возделывании озимой пшеницы и сахарной свеклы 102
Основные выводы 106
Предложения производству 109
Список литературы по
- Агротехнические условия проведения исследований
- В почве под сахарной свёклой
- Динамика биологической активности почвы под сахарной свёклой
- Динамика нитратного азота в почве
Введение к работе
Актуальность темы. Длительная эксплуатация черноземов при недостаточной культуре земледелия привела к снижению их плодородия. Сохранение и поддержание запасов органического вещества в пахотных черноземах - одна из наиболее актуальных проблем современного земледелия.
Для предотвращения дальнейшей деградации и повышения плодородия черноземов необходимо обеспечить бездефицитный баланс органического вещества. Это можно экономично сделать на основе биологизации земледелия (использования сидератов и соломы на удобрение, возделывания промежуточных культур на зеленый корм и сидерацию). В этом убеждают результаты полевых стационарных опытов кафедры земледелия и отдела плодородия опытной станции Воронежского госагроуниверситета (Трунова В.А., 1995; Рябчикова В.В., 1993; Свистова И.Д., 1990; Лобков В.Т., 1994; Дедов А.В. 1999; Верзилин В.В., 2004; Коржов СИ., 2006; Тарабрина Г.Г., 2005; и др.). Разрабатываемые на кафедре земледелия Воронежского ГАУ комплексы приемов биологизации при сочетании их с минеральными удобрениями обеспечивают повышение плодородия черноземов (Зезюков Н.И. 1990; Дедов А.В. 1999; Придворев Н.И. 2003), но при этом могут проявиться и негативные явления - токсичность, иммобилизация питательных веществ, низкая биологическая активность почвы и так далее (Верзилин В.В., 2004, Коржов СИ., 2006). Сложность и новизна решения задачи воспроизводства органического вещества заключается в недостаточной изученности комплекса приемов биологизации черноземов, их слабой проработанности.
Знание закономерностей динамики биологических компонентов органического вещества является необходимым условием для управления плодородием почвы.
Цель исследований - определить влияние комплекса приемов биологизации на показатели плодородия чернозема выщелоченного, на количество и качество урожая культур севооборота.
5 Задачи исследований:
Исследовать влияние комплекса приемов биологизации на численность и динамику почвенных микроорганизмов.
Определить влияние комплекса приемов биологизации на питательный режим чернозема выщелоченного в пахотном слое под озимой пшеницей и сахарной свеклой.
Выявить влияние комплекса приемов биологизации на биологическую активность и токсичность почвы.
Установить влияние комплекса приемов биологизации на количество и качество урожая зерна озимой пшеницы и корнеплодов сахарной свеклы.
Провести расчет энергетической эффективности использования комплекса приемов биологизации.
Научная новизна:
1 .Исследовано влияние комплекса приёмов биологизации на численность и динамику почвенных микроорганизмов.
2. Рекомендованы оптимальные приёмов повышения плодородия чернозёма выщелоченного, обеспечивающие благоприятный питательный режим в пахотном слое почвы под озимой пшеницей и сахарной свёклой, получение планируемой урожайности хорошего качества при снижении затрат техногенной энергии.
3.Экспериментально определены оптимальные комплексы приёмов биологизации, обеспечивающие благоприятные биологические показатели плодородия чернозёма выщелоченного.
Практическая ценность. Изученные автором комплексы приемов повышения плодородия позволяют контролировать количество и качество урожая культур, диагностировать состояние биологических показателей плодородия чернозема выщелоченного. Результаты исследований могут быть использованы в учебном процессе при изучении курсов земледелия студентами агрономических специальностей и хозяйствами при проектировании севооборотов.
Реализация результатов исследований. Комплексы приёмов повышения плодородия почвы внедрены в колхозе «Россия» Грибановского района на площади 600 га, хозяйствах Семилукского района Воронежской области на общей площади 600 га, также результаты исследований рекомендованы для использования учебном процессе Воронежского ГАУ в курсе земледелия студентами агрономических специальностей.
Объект исследования. Чернозём выщелоченный, тяжелосуглинистый, среднемощный с содержанием гумуса 4,0-4,4 %. Растения озимой пшеницы и сахарной свёклы. Исследования были проведены на базе стационарного опыта кафедры земледелия и отдела плодородия Воронежского ГАУ.
Апробация работы. Основные положения, изложенные в диссертации, были доложены и получили одобрение на международных и межрегиональных конференциях в Липецке (2004), Воронеже (2005,2006), Москве (2005), на конференции профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов Воронежского ГАУ в 2004-2006 гг., журнале «Сахарная свёкла» в 2007 году. Материалы диссертации опубликованы в 6 научных статьях.
Структура и объем диссертации. Диссертация написана на русском языке, изложена на 149 страницах машинописного текста, содержит 22 таблицы, 8 рисунков. Состоит из введения, 7 разделов, основных выводов и предложений производству, списка литературы, который включает 235 наименований, в т.ч. иностранных- 19, приложений -17.
Защищаемые положения:
запашка навоза, соломы с оптимальными дозами минеральных удобрений и дефеката в севооборотах с занятым паром обеспечивают улучшение биологических свойств чернозема выщелоченного.
различные комплексы приемов повышения плодородия чернозема выщелоченного позволяют управлять количеством и качеством урожая возделываемых культур севооборота.
Агротехнические условия проведения исследований
Опыт «Определение оптимального сочетания биологических, экологических и техногенных приёмов повышения плодородия чернозёмных почв», спланирован и т заложен в 1985 году профессором Сидоровым М.И., и продолжен в 1995 г. доктором сельскохозяйственных наук, профессором Зезю-ковым Н.И.
Ниже приведена схема стационарного опыта кафедры земледелия, которая включает различные нормы и сочетания минеральных и органических удобрений в 4-х польном севообороте: пар (занятый и сидеральный) - озимая пшеница - сахарная свёкла - ячмень.
І.Пар занятый (ЗП) - озимая рожь + озимая вика (контроль - минеральные удобрения вносились в подкормку под озимые N3o кг/га д.в.): (ЗП + N30);
2.3П + внесение минеральных удобрений под озимую пшеницу NiooPiooKioo под пропашные культуры, NiooPiooKioo + навоз в дозе 40 т/га (Н) + пожнивный посев горчицы сарептской (Brassica juncea) на зелёный корм после озимой пшеницы (Ск) + биологический урожай соломы озимой пшеницы - 5-7 т/га (Соп): (ЗП + N200P200K200 + Н + Ск + Соп);
З.ЗП + внесение минеральных удобрений под озимую пшеницу NIOOPIOOKIOO , под пропашные культуры N,o0PiooKioo + Н + Ск: (ЗП + N200P200K200 + H + CK);
4.3П + N50P50K50, под озимую пшеницу NiooPiooKioo, пропашные культуры N200P200K200 + Ск + двойная доза соломы озимой пшеницы (2 Соп): (ЗП + N35oP35oK35o + CK + 2Con);
5.3П + внесение минеральных удобрений под озимую пшеницу N50P50K50, пропашные культуры N50P50K50 + Ск + Соп: (ЗП + NiooPiooKioo + Ск + Соп); внесение минеральных удобрений под озимую пшеницу
NiooPiooK-ioo, пропашные культуры NiooPiooKioo + Ск + Соп: (ЗП + N200P200K200 + Ск + Соп);
7.Внесение минеральных удобрений в занятый пар N50P50K50, под озимую пшеницу NiooPiooKioo, пропашные культуры Ni5oPi5oKi5o + Ск + Соп: (ЗП + N300P300K300 + Ск + Соп);
8.Внесение минеральных удобрений в занятый пар N50P50K50, под озимую пшеницу NiooPiooKioo, пропашные культуры N200P200K200 + Ск + Соп: (ЗП + N300P300K300 + Ск + Соп);
9.Внесение минеральных удобрений в занятый пар N50P50K50, под озимую пшеницу NiooPiooKioo, пропашные культуры N150P150I450 + Ск + Соп, ячмень N5oP5oK5o,: (3n + N350P35oK35o + CK + Con);
10.Внесение минеральных удобрений в занятый пар NsoPsoKso, под озимую пшеницу NiooPiooKioo» пропашные культуры N150P150K150 и дефеката 10 т/га (Д) + Ск + Соп: (ЗП + N350P350K350 + Ск + Д + Соп).
Размещение вариантов в стационарном опыте рендомизированное, по-вторность трёхкратная. Севообороты представлены всеми полями в про-странстве. Всего в опыте 240 делянок. Общий размер делянки - 240 м , в том числе уборочная (учётная) площадь -120 м2.
Для проведения исследований нами были взяты варианты 1,2,5 - по озимой пшенице и 1,2,3,9,10 - по сахарной свёкле на фоне занятого пара.
В севооборотах возделывали следующие сорта культур: озимая пшеница - Дон 95; Сахарная свёкла - Рамонская.
Под культуры севооборота применялась следующая обработка почвы:
После уборки ячменя проводили двукратное дисковое лущение на 6-8 и 8-Ю см. Через 2-3 недели (по мере отрастания сорняков) проводилась вспашка на глубину 20 - 22 см. Перед посевом парозанимающих культур (озимых ржи и вики) проводили культивацию на глубину посева (6-8 см).
Перед запашкой сидеральной культуры проводили двукратное дискование. Запахивание зеленой массы на глубину 18-20 см проводилось за 2 -2,5 месяца до посева озимой пшеницы. Аналогичные операции проводились после уборки занятого пара.
За период парования почвы проводили боронование после выпадения осадков и культивации с боронованием при массовом появлении сорных растений.
Перед посевом озимой пшеницы почву культивировали с одновременным боронованием на 6 - 8 см плоскорежущими рабочими органами
Посев озимой пшеницы проводили сеялкой для рядового посева семян зерновых культур. Ранней весной проводили боронование посевов.
Сахарная свёкла в севообороте размещалась после озимой пшеницы. Основная обработка почвы включала следующие приемы: 1. Дисковое лущение стерни на глубину 6-8 см. 2. Посев пожнивного сидерата. 3. Дискование перекрестное на 6-8 и 8-Ю см 4.Глубокая вспашка на глубину 25 - 27 см. Предпосевная обработка: 1. Боронование 2. Культивация на 8-Ю см. 3. Предпосевная культивация с боронованием на глубину 5-6 см. Послепосевная обработка: 1. Прикатывание посевов кольчато-шпоровым катком. 2. Рыхление почвы в междурядьях культуры на глубину 6-8 см.
Агротехника возделывания культур в полевых опытах общепринятая для лесостепной зоны Воронежской области. Учёт урожая сахарной свёклы проводился вручную, поделяночно. Анализ почвы и растений проводился по общепринятым методикам:
1. Анализ основных физиологических групп почвенных микроорганизмов по методике Всероссийского научно - исследовательского института сельскохозяйственной микробиологии путём высева почвенной суспензии определённых разведений на элективные питательные среды [193]; определение проводилось в свежих образцах почвы в слоях 0-20, 20-30 см по сахарной свёкле 2 раза за вегетационный период (всходы, уборка), и в слоях 0-10, 10-20 см по озимой пшенице 2 раза за вегетационный период (отрастание, посев) в трёхкратной повторности. Учитывалось количество аммонификато-ров на мясопептонном агаре (МПА), бактерий, ассимилирующих минеральные формы азота и актиномицетов на крахмало - аммиачном агаре (КАА), численность микромицетов-сахаролитиков - на двух средах Чапека (подкисленных молочной кислотой) с различным содержанием Сахаров; целлюлозо-разрушающие микроорганизмы (общая численность, состав отдельных групп) изучалась на агаризованной среде Гетчинсона с бумажными фильтрами, количество минерализаторов гумуса определялось на среде Виноградского (нитритном агаре), нитрификаторы выявлялись на гелевых пластинах, пропитанных питательной средой Виноградского, азотобактер - на среде Эшби.
2. Токсичность определялась по методике А. М. Гродзинского [43].
3. Нитратный и аммиачный азот определяли в слоях 0-10, 10-20, 20-30 см по сахарной свёкле 3 раза за вегетационный период (всходы, смыкание рядков, уборка), и в слоях 0-10,10-20 см по озимой пшенице 3 раза за вегетационный период (посев, отрастание, уборка) в трёхкратной повторности. Нитратный азот — ионометрическим методом в модификации ЦИНАО, аммиачный - фотоколориметрическим методом в модификации ЦИНАО. Подвижный фосфор и обменный калий - по Чирикову (1968) [152].
В почве под сахарной свёклой
Динамика численности микроорганизмов в почве под сахарной свеклой за три года исследований была неоднозначной. Она зависела от вносимых удобрений, гидротермических условий среды, фазы вегетации культуры, а также от глубины взятия образца.
Работами многих исследователей [224, 233, 229, 124, 205] установлено, что численность почвенных микроорганизмов подвергается большим сезонным колебаниям. Основными факторами сезонности развития микроорга низмов одни считают температуру и влагу [124, 169, 160] другие связывают её с факторами питания [160, 9], а третьи - с токсичностью почв [205,93]. В исследованиях некоторых ученых [58] в результате проведения специальных исследований с исключением влияния пространственного фактора было показано, что достоверные кратковременные изменения числа микроорганизмов все же происходят, но только в летний период.
В наших исследованиях численность микроорганизмов, усваивающих минеральные формы азота (табл. 14) в почве под сахарной свеклой за все три года исследований достоверно уменьшалась от начала к уборке. Исключение составили лишь микроорганизмы на КАА на варианте (NPK)IOO + 40 т/га навоза с внесением соломы в 2004 г. в слоях почвы 0-20 и 20-30 см, а также в 2006 г. при тех же условиях. Стимулирование микроорганизмов, усваивающих минеральные формы азота происходило при внесении соломы, совместно с навозом и минеральными удобрениями по занятому пару.
С глубиной почвенного профиля отмечалось снижение количества микроорганизмов на МПА (табл. 15) и КАА к слою 20-30 см. Однако, во все годы и фазы вегетации на вариантах (NPK)i5o и (NPK)150 + 10 т/га дефеката отчетливо наблюдается повышение количества микроорганизмов, усваивающих минеральные и органические формы азота к нижнему исследуемому слою почвы. Это может свидетельствовать о том, что внесение повышенных доз минеральных удобрений по занятому пару, а также повышенных доз минеральных удобрений с внесением кальцийсодержащих органических удобрений позволяет улучшить условия для проникновения микроорганизмов по МПА и КАА в более глубокие слои почвы, этому также могли способствовать оптимальная влажность и температура почвы.
Нельзя не отметить снижение численности микроорганизмов, усваивающих и минеральные и органические формы азота в 2006 г. Это можно объяснить с тем, что в 2006 г. среднемесячная температура весенних месяцев была ниже среднемноголетней нормы. И почва, а соответственно и микроорганизмы позже возобновили свои функциональные режимы.
Стимулировали развитие микрофлоры на МПА варианты (NPK)150 и (NPK)150 + 10 т/га дефеката. Это может быть связано с хорошей отзывчивостью почвы под сахарной свеклой на калий и кальцийсодержащие формы удобрений, остальные варианты с внесением соломы и навоза по занятому ь пару вызывали угнетение микрофлоры, учитываемой на мясо-пептонном ага ре в 1,1-1,5 раза.
Таким образом, исследования показали, что угнетение одних микроорганизмов подталкивало развитие других, таких как грибы, актиномицеты и минерализаторы гумуса, т.е. зимогенной части микрофлоры, вступающей во взаимодействие с поступившим в почву свежими органическими остатками.
В динамике группового состава микрофлоры выщелоченного чернозема под сахарной свеклой отмечается низкая численность актиномицетов, содержание которых по вариантам опыта под влиянием внешней легкогидро-лизуемой органики снижалась с 6,20 млн клеток на 1 г. абсолютно сухой почвы в 2005 г. на контроле в слое 0-20 см до 1,72 млн клеток на 1 г. абсолютно сухой почвы в 2006 г. на варианте (NPK)150 + 10 т/га дефеката в слое 0-20 см в первый срок отбора образцов (табл. 16.).
Это свидетельствует о том, что актиномицеты не первыми начинают разлагать легкогидролизуемую органику. Сезонная динамика на численности актиномицетов в слоях 0-20 и 20-30 см в почве под сахарной свеклой харак теризовалась плавным переходом от весны к осени. Лишь фон занятого пара с внесением (NPK)150 и (NPK)150 + 10 т/га дефеката в небольшой степени стимулировали развитие актиномицетов. За все три года исследований, коли чество актиномицетов оставалось наибольшим на контрольных вариантах, без внесения минеральных и органических удобрений.
Группа актиномицетов является биологически важным продуцентом фитотоксических веществ в силу своих физиолого-биохимических особенностей взаимоотношений с другими видами почвенной микрофлоры, а это может означать меньшую фитотоксичность для сахарной свеклы на всех остальных вариантах, кроме контрольного.
Динамика биологической активности почвы под сахарной свёклой
Сахарная свекла - пропашная культура, в наших исследованиях выращиваемая на фоне занятого пара после озимой пшеницы и испытывающая воздействие навоза, соломы и дефеката.
Измерение выделений почвой углекислого газа в течение трех лет исследований (приложение 7, рис. 2) выявило в среднем наибольшие значения этого показателя на вариантах ЗП + (NPK)i5o - 332.6 мг/м х час. , ЗП + (NPK)i5o + Ю т/га дефеката и ЗП + (NPK)10o + 40 т/га навоза без соломы в 2004, 2005 и 2006 гг. соответственно.
Наименьшими эти показатели были в 2004-2005 годах на варианте ЗП + (NPK)50 + 10 т/га дефеката, а в 2006 году на варианте ЗП + (NPK) юо + 40 т/га навоза. В целом можно связать интенсивность «дыхания» почвы с внесением в неё соломы. При попадании в почву этого трудноразлагаемого вещества, вступает в процесс разложения зимогенная часть микрофлоры и ход сукцессии микроорганизмов изменяется, резко повышается численность целлюло-зоразлагающих грибов, что стимулирует выработку углекислоты. Также в литературных источниках отмечается, что внесение дополнительной дозы органического вещества (навоза, соломы, дефеката, сидеральных культур) значительно повышают выделение СОг из почвы [83]
В целом по фазам вегетации запашка соломы, внесение дефеката и навоза по фону минеральных удобрений в начале вегетации культуры мало влияли на выделение СОг из почвы. К середине вегетации выделение углекислоты из почвы возрастало на вариантах ЗП + (NPK)i5o, что по нашему мнению может быть связано с тем, что высокие дозы минеральных удобрений могли оказывать токсичное действие на микроорганизмы, интенсивно разлагающие органику, и тем самым «дыхание» почвы уменьшилось. К уборке культуры преимущественно снижалось выделение СОг из почвы. Это могло быть связано с иссушением пахотного слоя почвы в период активной деятельности микрофлоры и сложившимися климатическими условиями. Средняя скорость выделения углекислого газа из почвы под сахарной свёк-лой (рис. 2) в зависимости от уровня её удобренности, мг/м х час в среднем 1.3ПК 2.3П+(ЫРК)100+40т/г навоза за 2004-2006 гг. По итогам проведенных исследований можно выделить, что повышенные дозы минеральных удобрений в количестве (NPK)i5o, а также (NPK)i5o на фоне внесения дефеката и навоза в 2005 и 2006 гг. снижали выделение почвой СОг, а следовательно увеличивали токсичность почвы, приводившую к снижению деятельности зимогенной части почвенной микрофлоры. Это было взаимосвязано с метеорологическими условиями в период вегетации. Токсичности почвы в разное время уделяли внимание многие ученые [42,25,83,108,225,84].
Многие исследователи рассматривают токсичность почвы, как явление аллелопатическое, потому что биологически активные вещества, выделяемые микрофлорой почвы могут, как подавлять, так и стимулировать развитие сельскохозяйственных культур [6, 179]. Токсические вещества могут образовываться в почве в процессе почвообразования [146] Мишустин Е.Н. [122] установил, что нижние горизонты почвы более токсичны к высшим растениям, чем верхние. Как показано исследователями И.Н. Ромейко и Л.Б. Битю-ковой [162], одна из основных причин токсикоза почвы нижних генетических горизонтов - это сильное ингибирующее действие бактерий.
По данным Труновой и Лобкова (1986) [194], токсичность почвы повышается при бессменном возделывании, чередовании однородных по биологии культур и при высоком насыщении сельхозугодий зерновыми колосковыми культурами.
В наших исследованиях токсичности почвы под озимой пшеницей (приложение 8, рис. 3) была выявлена зависимость данного показателя от варианта удобренности, слоя почвы, гидротермических условий года. Более засушливые условия часто обуславливают более высокую токсичность почвы [83,109,131]. У По слоям токсичность почвы снижалась вниз по профилю почвы в 2004
г., увеличивалась в 2005 г. и оставалась неустойчивой в 2006 г. Увеличение к слою 10-20 см в 2005 г. можно связать с влажным периодом начала вегетации, возможно при этом произошло вымывание фитотоксичных веществ в нижние слои почвы. Это отмечали и другие исследователи [70,171].
Токсичность почвы под озимой пшеницей в целом увеличивалась к уборке пшеницы. Это может быть связано с увеличением к концу лета различных форм патогенных грибов, которые могут поселяться на неразложив-шихся послеуборочных остатках сельскохозяйственных культур. А так как пшеница была посеяна по занятому пару, в период с отрастания к уборке, а затем к посеву пшеницы климатические условия позволили патогенным формам микроорганизмов интенсивно разлагать органику, тем самым выделяя фитотоксичные соединения в почву и увеличивая их концентрацию к концу лета. Это также было выявлено в опытах О.А.Берестецкого [18].
Наибольшая токсичность в условных кумариновых единицах была отмечена в слое почвы 10-20 см на варианте ЗП + (NPK)ioo в 2006 г. - 32 УКЕ, наименьшая - в слоях почвы 0-10 и 10-20 см на варианте ЗП К +N30 - по 3 УКЕ в 2005 г.
Динамика нитратного азота в почве
Во многих научных учреждениях проводились исследования по влиянию приемов повышения плодородия на урожайность культур севооборотов [66, 180, 55, 56, 73]. Однако для повышения плодородия черноземов приме-няли один или два фактора (минеральные удобрения, навоз, солому и т.д.). Исследований по использованию комплекса приемов повышения плодородия проведено мало, поэтому наши исследования восполняют этот пробел. Урожайность культур, полученная в стационарном опыте, показана в таблице 19. Потенциальное плодородие чернозема выщелоченного обеспечивало урожайность озимой пшеницы - 2,13 т/га, сахарной свеклы - 31,2 т/га.
Различные комплексы приемов повышения плодородия почвы увеличивали урожай зерна озимой пшеницы на 0,43-0,47 т/га, сахарной свеклы на 5,0-9,2 т/га, что свидетельствует об их различной эффективности.
Метеорологические условия в 2004-2006 году, представленные в главе 2.4., были неблагоприятными для изучаемых культур. В годы исследований (2004-2006 гг.) отмечалась ранневесенняя (майская) засуха и продолжительная - летняя, а 2004 год был избыточно влажным при недостатке тепла, что негативно отразилось на урожайности озимой пшеницы.
За три года исследований низкий урожай зерна озимой пшеницы был получен в 2005 и 2006 годах (табл. 19.). В эти годы зимой выпало мало снега, а частые оттепели стали причиной гибели и изреживания посевов. Необходимая густота стеблестоя не была восстановлена и за счет весеннего кущения, из-за ранневесенней (майской) засухи.
В сочетании с продолжительной летней засухой, это оказало негативное влияние на формирование урожая зерна озимой пшеницы. Несмотря на то, что после этого погода была благоприятной, урожайность озимой пшеницы в 2005 и 2006 годах была на 2,0-3,2 т/га ниже, чем в 2004 году.
Выше урожайность сахарной свеклы была в 2006 году на всех вариантах опыта, ниже - в 2005 году, а самой низкой - в 2004 году.
Высокая прибавка урожая корнеплодов сахарной свеклы (9,2) была получена во все годы исследований при использовании комплекса приемов биологизации - соломы с пожнивным посевом, дефекатом и минеральными удобрениями в дозе (NPK)i5o кг/га д.в.
Все остальные комплексы приемов повышения плодородия по прибавкам урожая можно разместить в следующем убывающем порядке: (NPK)ioo +Н+ ПП (вар.З) - (NPK),50 + ПП + С (вар.4) - (NPK)100+ Н +С+ ПП (вар.2), где прибавка урожая корнеплодов сахарной свеклы была соответственно 6,7; 6,55 и 5,0 т/га по сравнению с контролем.
Таким образом, эффективное плодородие чернозема выщелоченного обеспечивало получение 2,13 т/га зерна озимой пшеницы, и 31,2 т/га корнеплодов сахарной свеклы. Использование комплекса приемов повышения плодородия чернозема выщелоченного обеспечило увеличение урожая зерна озимой пшеницы на 0,43-0,47 т/га, а корнеплодов сахарной свеклы - на 5,0-9,2 т/га.
Наибольшая прибавка урожая зерна озимой пшеницы, по сравнению с контролем, была получена во все годы исследований при внесении минеральных удобрений при норме 100 кг/га д.в. - на 0,47 т/га, а сахарной свеклы - соломы с пожнивным посевом, дефекатом и минеральными удобрениями в дозе (NPK)i5o кг/га д.в. - 9,7 т/га.
Аналогичные данные были получены ранее в этом стационарном опыте другими исследователями [48, 49, 185, 83, 65, 189, 131], поэтому наши исследования подтвердили эту закономерность.
Озимая пшеница относится к культурам, предъявляющим повышенные требования к почвенному плодородию, уровню минерального питания, низкое плодородие почвы, нехватка удобрений, плохие предшественники становятся причиной снижения качества зерна озимой пшеницы во многих регионах России.
Располагая наибольшими в мире генетическими ресурсами, позволяющими почти во всех регионах получать зерно высокого качества, страна производит зерна пшеницы 1-го и 2-го классов менее 1% от общего объема. Крайне мало выращивается мягкой пшеницы 3-го класса с содержанием клейковины 25% и более. Зерно пшеницы 4-го класса устойчиво составляет около 40%.
Повышая урожай зерна озимой пшеницы, мы должны заботиться о его качестве. Этой проблемой, в разное время, занимались многие ученые [31, 106,110,131,23].
Под качеством клейковины понимают совокупность ее физических свойств: растяжимость, упругость, эластичность, вязкость, связность.
Известно, что переход простых азотистых веществ в ходе созревания зерна в клейковинные белки глиадины и глютенины (клейковина на 80 - 85 % состоит из этих белков), происходит, в основном начиная с фазы молочной спелости.
