Агроекологічна оцінка застосування комплексного біопрепарату і полімінерального добрива при вирощуванні ячменю з підсівом еспарцету

Визначення впливу передпосівної обробки насіння й позакореневого підживлення на динаміку наростання біомаси, надходження азоту, фосфору і калію рослинами ячменю та еспарцету. Аналіз еколого-економічної ефективності застосування полімінерального добрива.

Рубрика Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Вид автореферат
Язык украинский
Дата добавления 05.08.2014
Размер файла 44,9 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО АГРАРНОЇ ПОЛІТИКИ УКРАЇНИ

ДЕРЖАВНИЙ АГРОЕКОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Пісковий Микола Борисович

УДК 504:63:631.89:633.1/2.

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидат сільськогосподарських наук

АГРОЕКОЛОГІЧНА ОЦІНКА ЗАСТОСУВАННЯ КОМПЛЕКСНОГО БІОПРЕПАРАТУ І ПОЛІМІНЕРАЛЬНОГО ДОБРИВА ПРИ ВИРОЩУВАННІ ЯЧМЕНЮ З ПІДСІВОМ ЕСПАРЦЕТУ

Спеціальність: 03.00.16 -- екологія

Житомир -- 2005

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Інституті агроекології та біотехнології (ІАБ) УААН

Науковий керівник: Тараріко Олександр Григорович, академік УААН, доктор сільськогосподарських наук, професор, проректор з наукової роботи Державного екологічного інституту Мінприроди України.

Офіційні опоненти:

Дегодюк Едуард Григорович, доктор сільськогосподарських наук, професор, головний науковий співробітник відділу агрохімії та фізіології рослин Інституту землеробства УААН;

Мислива Тамара Миколаївна, кандидат сільськогосподарських наук, доцент кафедри охорони природних ресурсів Державного агроекологічного університету.

Провідна установа: Національний аграрний університет, Інститут охорони природи і біотехнології.

Захист відбудеться “28вересня 2005 р. о 1000 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 14.083.01 у Державному агроекологічному університеті за адресою: 10008, м. Житомир, Старий бульвар, 7.

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Державного агроекологічного університету за адресою: 10008, м. Житомир, Старий бульвар, 7.

Автореферат розісланий “ 23серпня 2005 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, кандидат біологічних наук М.М. Побірський.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми дисертаційної роботи полягає в удосконаленні й створенні нових екологобезпечних агротехнологій, відпрацюванні оптимальних схем управління процесами обміну речовин та енергії в агрофітоценозах з метою підвищення їхньої стійкості й продуктивності та агроекологічній оцінці комплексного біопрепарату і полімінерального добрива при вирощуванні зернових культур і багаторічних трав. Такі технології характеризуються низькою енергоємністю, відповідають вимогам біологічного землеробства, що дає змогу вирощувати екологічно чисту продукцію при високій урожайності польових культур.

Десятки років учені різних країн досліджують біологічне землеробство, яке базується на використанні законів природи і забезпечує відтворення родючості ґрунтів (Lal R. Environ. Pollut, 2002). Розв'язанню цих проблем присвячено багато праць, на яких ґрунтувалися наші дослідження, а саме: А.М. Дульгерова, Є.М. Мішустіна, Г.Ф. Наумова, М.М. Городнього, В.І.Кисіля, В.П. Патики, Б.С. Носка, Е.Г. Дегодюка. Але якщо ефективність окремих біопрепаратів різного функціонального призначення при обробці насіння вивчено досить повно, то комплексне їх застосування, на нашу думку, досліджено недостатньо. Актуальним також є вивчення ефективності добрив для передпосівної обробки насіння і позакореневого підживлення посівів. У світовій практиці застосовуються різні марки таких добрив. Крім основних елементів живлення, вони містять комплекс мікроелементів у доступній для рослин формі. В Україні такі добрива застосовуються в обмеженій кількості, що пов'язано з їх високою вартістю. Тому важливим є екологічна оцінка та дослідження ефективності аналогічних добрив, створених в Україні на основі вітчизняної сировини, що за-безпечує їх невисоку вартість. Актуальність теми роботи визначається ресурсозбереженням, екологічною безпечністю заходів та біологізацією елементів технологій вирощування колосових культур.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження проведені в Інституті агроекології та біотехнології УААН відповідно до науково-технічних програм Української академії аграрних наук -- “Теоретично обґрунтувати і розробити практичні заходи щодо екологобезпечного використання природно-ресурсного потенціалу агроландшафтів з метою забезпечення сталого розвитку аграрного виробництва і покращання якості умов життя людини” (державна реєстрація № 0101U003298) і за договором з Міністерством аграрної політики України “Розробка системи застосування біопрепаратів комплексної дії як основи сталого розвитку сільськогосподарського виробництва в умовах обмеженого ресурсозабезпечення” (державна реєстрація № 0100U006722).

Мета і завдання досліджень. Метою роботи є агроекологічна оцінка роздільного та сумісного застосування комплексного біопрепарату (КБП), полімінерального добрива (ПМД) і карбаміду (N30) при передпосівній обробці насіння й позакореневому підживленні, а також їх вплив на поживний режим, біологічну активність ґрунту, динаміку росту, продуктивність і якість урожаю ячменю з підсівом еспарцету та пшениці озимої.

Відповідно до мети вирішувались такі завдання:

- дослідити вплив КБП і ПМД при різних способах їх застосування на поживний режим і біологічні процеси у ґрунті;

- визначити вплив передпосівної обробки насіння й позакореневого підживлення на динаміку наростання біомаси, надходження та винос азоту, фосфору і калію рослинами ячменю та еспарцету;

- встановити дію КБП і ПМД на ураженість посівів ячменю ярого хворобами;

- вивчити вплив КБП і ПМД за різних способів їхнього застосування на урожайність ячменю ярого, еспарцету, пшениці озимої та якість продукції;

- визначити еколого-економічну та енергетичну ефективність різних способів застосування КБП і ПМД.

Об'єктом дослідження були екологобезпечні елементи технології поліпшення поживного режиму ґрунту та підвищення урожайності і якості ячменю ярого, еспарцету та пшениці озимої.

Предмет дослідження -- комплексний біопрепарат і полімінеральне добриво та способи їх застосування.

Методи дослідження -- польовий та лабораторний досліди, аналітичні за загальноприйнятими методиками та статистичні методи обробки експериментальних даних.

Наукова новизна отриманих результатів.

1 Уперше проведено агроекологічну оцінку впливу КБП і ПМД на поживний режим, біологічні процеси в ґрунті, накопичення біомаси та врожайність культур короткоротаційної зерно-трав'яної сівозміни.

2 Науково обґрунтовано й експериментально доведено, що роздільна та сумісна передпосівна обробка насіння КБП і ПМД поліпшує поживний режим ґрунту, істотно впливає на активність біологічних процесів та трансформацію органічної речовини рослинних решток у ґрунті.

3. Доведено доцільність доповнення технології вирощування

ячменю ярого й еспарцету застосуванням КБП і ПМД з метою покращання забезпеченості рослин азотом, фосфором і калієм, фітосанітарного стану посівів, підвищення урожайності та поліпшення якості продукції.

4. Показано, що застосування маловитратних прийомів підвищення продуктивності зернових культур і еспарцету супроводжується достовірним зростанням еколого-економічної та енергетичної ефективності їх вирощування.

Практичне значення одержаних результатів полягає в удосконаленні технології вирощування ячменю ярого, еспарцету й пшениці озимої шляхом включення у технологічний процес передпосівної обробки насіння КБП і ПМД та позакореневого підживлення посівів ПМД з карбамідом. За результатами досліджень розроблено рекомендації для виробництва, затверджені Науково-технічною радою Міністерства аграрної політики України (протокол № 7 від 17 серпня 2004 р.). Виробнича перевірка ефективності рекомендованих технологічних елементів здійснювалася у 2003-2004 рр. і впроваджена в сільгосппідприємствах Вінницької, Дніпропетровської та Київської областей на площі 1533 га.

Особистий внесок здобувача полягає у безпосередній участі при визначенні мети й завдань досліджень, проведенні польових та лабораторних дослідів, узагальненні і математичній обробці отриманих результатів, написанні роботи, формуванні наукових висновків та розробці рекомендацій виробництву.

Апробація результатів дисертації. Основні положення і результати досліджень у 2002-2005 рр. апробовані на наукових семінарах і представлені на конференціях, зокрема: Всеукраїнській конференції молодих учених “Засади сталого розвитку аграрної галузі” (Київ, 2002), Міжнародній конференції “Фосфор у землеробстві. Проблеми мікробіологічної мобілізації” (Чернігів, 2004), Науково-практичному семінарі Міністерства аграрної політики “Екологобезпечні технології вирощування кормів” (Львів, 2004), а також щорічно обговорювались на засіданнях відділення агроекології та методичної комісії Інституту агроекології та біотехнології УААН.

Публікації. Основні положення та результати досліджень дисертаційної роботи опубліковано в 6 наукових працях, у тому числі у 3 фахових виданнях.

Структура та обсяг роботи. Дисертаційна робота складається із вступу, 5 розділів основної частини, висновків, рекомендацій виробництву, списку використаних джерел (249 робіт, у т. ч. 9 іноземними мовами) і додатків. Загальний обсяг дисертації -- 152 сторінки, 29 таблиць, 10 рисунків, 14 додатків.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Перехід на екологобезпечні технології вирощування культур неможливий без активного використання біологічних відновлюваних ресурсів, у тому числі симбіотичної і несимбіотичної азотфіксації та мобілізації фосфорних сполук ґрунту. Численними дослідженнями у різних ґрунтово-кліматичних умовах установлено позитивний вплив окремих біологічних препаратів і добрив при обробці насіння і по-закореневому підживленні посівів на біоту ґрунту, його родючість та врожайність культур. Однак проблеми вивчення ефективності сумісного застосування біопрепаратів азотфіксуючих і фосформобілізуючих бактерій та біопрепаратів, які пригнічують патогенну мікрофлору в ризосфері рослин, потребують більш глибокого дослідження. Це саме стосується і використання вітчизняних полімінеральних добрив для передпосівної обробки насіння, їх застосування сумісно з біопрепаратами та позакореневим підживленням. На основі аналітичного огляду літератури обґрунтовано напрями і завдання досліджень.

Умови, методика і основні методи досліджень. Польові дослідження проводили на чорноземі типовому в умовах правобережного Лісостепу впродовж 2002-2005 рр. у короткоротаційній 4-пільній зерно-трав'яній сівозміні Київського обласного державного підприємства з племінної справи у тваринництві (м. Біла Церква), лабораторно-аналітичні дослідження -- в Інституті агроекології та біотехнології УААН, мікробіологічні -- в Інституті сільськогосподарської мікробіології УААН.

Польові дослідження виконували за двома основними напрямами:

* Досліджували вплив КБП і ПМД на трансформацію біомаси рослинних решток, біологічну активність та поживний режим ґрунту. Дослідження проводили на одному полі, де послі-довно за роками розміщували ячмінь ярий з підсівом еспарцету, еспарцет, пшеницю озиму.

* Дію екологобезпечних елементів технологій на ріст, розвиток і врожайність досліджували на трьох полях і трьох культурах: на ячмені ярому і еспарцеті за 2002-2005 рр. отримано трирічні, а по пшениці озимої -- однорічні урожайні дані.

Для уточнення експериментальних даних, отриманих у польових умовах, проведено лабораторний дослід із вивчення впливу КБП і ПМД на стартовий ріст рослин ячменю згідно з методикою лабораторно-вегетаційного досліду. ячмінь еспарцет екологічний добриво

Сорт ячменю ярого -- “Пеяс”, еспарцету -- “Піщаний-1251”, пшениці озимої - “Поліська-90”.

Ґрунт дослідної ділянки -- чорнозем типовий малогумусний слабо вилугований легкосуглинковий з такими агрохімічними характеристиками 0-20 см шару: вміст гумусу (за Тюріним) -- 2,67, рН (KCl) -- 5,83, N (за Корнфільдом) -- 128, Р2О5 (за Чириковим) -- 108, К2О (на полум'яному фотометрі) -- 85 мг/кг ґрунту. Агротехніка вирощування культур -- загальноприйнята для зони Лісостепу. Роки досліджень відрізнялись за погодними умовами. Найбільша кількість опадів за вегетацію -- 431,6 мм випала в 2004 р., найменша -- 240,7мм -- у 2003 р.

Польовий дослід закладено в триразовому повторенні, площа посівної ділянки становила 216 м2, облікової -- 173,6 м2. Схема досліду наведена в табл. 1.

Закладання дослідів та проведення фенологічних спостережень і відбір рослинних зразків здійснювали за методикою Б.А. Доспєхова (1985). Використано державні стандарти: “Методи визначення маси 1000 насінин” (ГОСТ 12042-80), якість зерна - згідно з ДСТУ 4138-2002 за А.В. Петербурзьким. Метод обробки насіння препаратами -- повне зволоження. Внесення мінеральних добрив -- під передпосівну культивацію. У досліді використано такі добрива: аміачна селітра -- 34%, суперфосфат простий -- 19,5, калійна сіль -- 60% д.р. Відбір зразків ризосферного ґрунту проводили у фази кущення (I), стеблування (II), колосіння (III), повної стиглості (IV). Рослинні зразки відбирали у ці самі фази відповідно до ДСТУ ІSО 11464-2001. Агрохімічні показники визначали в ризосферному ґрунті за А.П. Лісовалом (1984) і А.В. Петербурзьким (1973).

Вуглець органічний (Сорг) визначали за методом Тюріна, але без ретельного відбору рослинних решток (Александрова, 1986). Азот, що легко гідролізується, -- за Корнфілдом, Р2О5 та К2О -- за Чириковим. Гідролітичну кислотність -- за Каппеном, рН (KCl) -- потенціометричним методом Крістенсена (1980). Целюлозолітичну активність -- аплікаційним методом Є.М. Мішустіна та А.М. Петрової. Чисельність основних таксономічних груп мікроорганізмів -- за Д.Г. Звягінцевим.

Таблиця 1. Схема польового досліду

Добрива, препарати або їх комбінації

Доза препарату за культурами на 1 га

ячмінь ярий, еспарцет, пшениця озима

ячмінь ярий, пшениця озима

при передпосівній обробці насіння, мл/га

при позакоревому підживленні, л; кг

Без добрив (контроль)

--

--

N30P30K40 (передпосівне внесення в ґрунт) -- Фон

--

--

Обробка насіння (о.н.)

Фон + комплексний біопрепарат

(Фон + КБП)

330

--

Фон + полімінеральне добриво

(Фон + ПМД)

250

--

Фон + сумісно комплексний

біопрепарат і полі мінеральне добриво

(Фон + КБП і ПМД)

330+250

--

Обробка насіння (о.н) + позакореневе підживлення (п.п.)

Фон + сумісно комплексний біопрепарат

і полімінеральне добриво + полімінеральне добриво в підживлення (Фон + КБП і ПМД + ПМД)

330+250

2,5 л

Фон + сумісно комплексний біопрепарат і полімінеральне добриво + полімінеральне добриво і карбамід в підживлення

(Фон + КБП і ПМД + ПМД + N30)

330+250

2,5 л + 30 кг

Нітрифікаційну здатність -- за Кравковим, інтенсивність “дихання” -- за активністю виділення СО2 методом Штатнова, облік кореневих і пожнивних решток - за Н.З. Станковим (1964), збір урожаю зернових -- поділяночно прямим комбайнуванням (комбайн “Сампо”), еспарцету -- шляхом підкошування і зважування біомаси з кожної дослідної ділянки. Еколого-економічну ефективність технологічного прийому “інокуляція насіння перед сівбою” визначали за методикою С.О. Трибеля (2001). Енергетичну оцінку -- за методичними рекомендаціями Ю.О. Тараріко та ін. (2001). Математичний аналіз експериментальних даних проводили шляхом дисперсійного, кореляційного і регресійного аналізів за допомогою інтегрованого пакета для статистичного аналізу Statistica v. 5.5A.

Для передпосівної обробки насіння та позакореневого підживлення посівів використано комплексний біопрепарат (КБП), що складається з 110 мл/га діазофіту -- препарату азотфіксуючих бактерій Agrobacterium radiobacter 204, 110 мл/га поліміксобактерину -- препарату фосформобілізуючих бактерій Bacillus polym KB і 110 мл/га препарату фунгіцидної дії БСП, а також полімінеральне добриво (Патент України № 72534 від 15.03.2005 р.) у дозі 250 мл/га, створене на основі розчину мінералу бішофіту бром-йод-хлормагнієвого типу, до складу якого входить хлористий магній, солі Cu, Zn, Fe, Co, Mg, B та інші мікроелементи. Насіння обробляли розчином полімінерального добрива, яке містить азоту -- 7%, Р2О5 -- 3, К2О -- 5%, а також хелатоутворюючі сполуки і фізіологічно активні речовини.

Агроекологічний вплив комплексного біопрепарату і полімінерального добрива на трансформацію органічної речовини та поживний режим ґрунту. Темпи росту і розвитку рослин ячменю ярого й еспарцету та накопичення кореневої біомаси за варіантами досліду помітно відрізнялися. Сумарне накопичення біомаси коренів культур сівозміни становило на контролі 12,4 т/га, при застосуванні комплексного біопрепарату і полімінерального добрива коливалося у межах 14,4-15,2 т/га. При цьому на контролі, фоні і при застосуванні КБП сумарно за ротацію сівозміни від вихідної кількості рослинних решток наприкінці вегетаційного періоду залишалося відповідно 39, 36 та 41% Сорг рослинних решток. При застосуванні ПМД цей показник був вищим -- 44-52%. До початку вегетації наступної культури проміжні органічні речовини, що утворилися восени з рослинних решток попередника, на всіх варіантах досліду повністю мінералізувалися, а запаси Сорг стабілізувалися на рівні 71 т/га. При цьому відмічена висока кореляція між запасами Сорг і врожайністю ячменю ярого та пшениці озимої (r=0,69-0,95). Це свідчить про істотний вплив рослинних і особливо кореневих решток попередника на врожай наступної культури через поліпшення поживного режиму ґрунту в результаті мінералізації всієї накопиченої органічної речовини і вивільнення азоту та інших біогенних елементів.

Під впливом мінеральних добрив (N30P30K40) значною мірою, порівняно з контролем, підвищувалася біологічна активність ґрунту. Кількість мікроорганізмів, особливо тих, що мобілізують мінеральні форми азоту та спороутворювальних бактерій, наявність яких пов'язана з умістом азоту в ґрунті, значно зросла. При цьому невисокі дози мінеральних добрив не сприяли підвищенню коефіцієнта мінералізації, розрахованого за відношенням груп мікроорганізмів, що мобілізують мінеральні форми азоту, до мікроорганізмів, які для живлення використовують органічні азотовмісні сполуки (КАА/МПА). Інокуляція насіння комплексним біопрепаратом підвищувала активність азотфіксуючих і фосформобілізуючих бактерій при одночасному зменшенні кількості бактерій, що асимілюють мінеральні сполуки азоту та спороутворювальних мікроорганізмів (табл. 2). Передпосівна обробка насіння ПМД позитивно впливала на підвищення активності мікроміцетів та азотфіксуючу і фосформобілізуючу мікрофлору. Інокуляція посівного матеріалу КБП у 1,7 раза зменшувала кількість бактерій, що асимілюють мінеральний азот, і, як наслідок, знижувався коефіцієнт мінералізації біомаси рослинних решток порівняно з фоном. Максимальна активність мобілізації азоту ґрунту і азотфіксуюча активність відмічені при сумісному застосуванні КБП і ПМД -- 37,4 та 35,7% відповідно порівняно з контролем та фоном. Позитивно вплинуло на підвищення азотфіксуючої активності ґрунту позакореневе підживлення рослин ПМД + N30. Кількість азотфіксаторів при цьому додатково підвищилась на 11%, а кількість мікроміцетів зменшилась.

Таблиця 2. Вплив КБП і ПМД на стан мікробного ценозу в ризосфері ячменю, 2002-2004 рр.

Добрива

Амоніфікуючібактерії (МПА)

Бактерії, що засвоюють мінеральні форми азоту (КАА)

Км (КАА/МПА)

Азотфіксуючібактерії млн./г ґрунту

Спороутворюючі бактерії

Фосформобілізу-ючі

Мікроміцети

Стрептоміцети

тис./г

Без добрив (контроль)

0,8

4,8

6,0

4,3

114,0

5,6

71,1

0,6

N30P30К40 -- Фон

1,0

5,8

5,8

5,4

121,2

6,4

87,4

0,5

Обробка насіння (о. н.)

Фон + КБП (о.н.)

1,1

3,7

3,4

5,9

98,3

6,7

78,9

0,6

Фон + ПМД (о.н.)

1,0

4,2

4,2

5,4

96,1

7,9

93,7

0,6

Фон + ПМД + КБП (о.н.)

1,2

4,7

3,9

5,8

91,8

7,6

82,7

0,4

Обробка насіння (о. н.) + позакореневе підживлення (п. п.)

Фон + ПМД + КБП (о.н.)

+ ПМД (п.п.)

1,1

5,3

4,8

5,6

101,1

7,3

93,7

0,7

Фон + ПМД + КБП (о.н.)

+ ПМД і N30 (п. п)

1,2

5,0

4,2

5,7

107,0

7,8

87,5

0,6

НІР 0,95

--

0,5

0,6

0,4

6,6

0,7

5,2

--

Азотний режим, уміст рухомого фосфору та обмінного калію в ґрунті. Ґрунт, де був закладений дослід, характеризується дуже низьким вмістом азоту, що легко гідролізується (Nг), та підвищеною забезпеченістю рухомим фосфором й обмінним калієм. Тобто азотне живлення рослин можна вважати одним з основних лімітуючих урожай факторів (r=0,68-0,86). КБП і ПМД позитивно впливали на накопичення у ризосферному ґрунті легкогідролізованого азоту. Найбільше на підвищення вмісту Nг у ґрунті впливала сумісна передпосівна обробка насіння КБП і ПМД з позакореневим підживленням посівів ПМД у поєднанні з карбамідом, що забезпечила зростання його запасу з 115 на контролі -- до 124 кг/га.

За наявності на контролі у ризосферному ґрунті мінерального азоту (N--NO3+N--NH4) 19 кг/га під впливом добрив у середньому за вегетацію культур ланки сівозміни його кількість підвищувалася на 16%.

Засвоєння з ґрунту рухомих сполук фосфору рослинами ячменю ярого підвищувалося від 101 на фоні до 122 кг/га за умов сумісної обробки насіння КБП і ПМД з підживленням. На пшениці озимій цей показник відповідно становив 146 та 179 кг/га. З урожаєм ячменю ярого винос калію збільшувався від 252 на фоні до 300-307 кг/га при додатковій обробці насіння і позакореневому підживленні, на пшениці озимій відповідно -- до 419 і 447 кг/га. Врожай еспарцету формувався під впливом покривної культури, винос елементів живлення за варіантами досліду із зеленою масою відрізнявся неістотно.

Вплив комплексного біопрепарату і полімінерального добрива на динаміку накопичення біомаси та поживних елементів у рослинах. За допомогою лабораторного досліду встановлено позитивний вплив КБП і ПМД на початковий розвиток рослин. Визначалась динаміка накопичення надземної і підземної біомаси рослин та об'єму кореневої системи. Встановлено, що під впливом КБП приріст кореневої біомаси був на 12, а за об'ємом -- на 9% більшим порівняно з контролем (без обробки насіння). За умов обробки насіння ПМД маса коренів зростала на 15, а їх об'єм збільшувався на 12%. Максимальний приріст об'єму та загальної адсорбційної поверхні кореневої системи порівняно з контролем відзначено при поєднанні КБП і ПМД -- 28%.

Визначено позитивний вплив КБП і ПМД на зменшення ураженості рослин ячменю ярого хворобами. Загальний ступінь ураження посівів ячменю септоріозом і кореневими гнилями був невисоким. Однак на контролі протягом вегетації простежується поступове збільшення ураження хворобами понад 9% рослин. Позитивна дія КБП спостерігалася з фази стеблування і до повної стиглості зернових. Зменшенню ураження хворобами сприяла також передпосівна обробка насіння ПМД, що пояснюється інтенсивнішим стартовим розвитком рослин, поліпшенням умов живлення культур, а також, можливо, дезінфікуючою дією хлору і йоду, які є в складі добрив. При поєднанні КБП і ПМД для обробки посівного матеріалу з подальшим позакореневим підживленням зафіксовано зменшення ураженості посівів хворобами (менше 2% рослин ячменю). Це дає змогу стверджувати, що впровадження таких елементів технології у виробництво допомагає зменшити негативний вплив хімічних препаратів на агроекосистеми.

Вплив комплексного біопрепарату і полімінерального добрива на формування урожаю ячменю ярого й еспарцету. Передпосівна обробка насіння КБП та ПМД істотно впливала на формування урожаю ячменю ярого та еспарцету (табл. 3).

Ячмінь ярий. У середньому за 3 роки передпосівна інокуляція на-сіння КБП забезпечила прибавку врожаю на 0,19 т/га щодо контролю та на 0,16 т/га відносно фону. Врожайність ячменю за передпосівної обробки насіння ПМД становила 4,05 т/га, що перевищує контроль на 0,33 т/га. Додаткове підживлення посівів ПМД з карбамідом забезпечило приріст урожайності ячменю до 0,4 т/га щодо фону.

Таблиця 3. Вплив комплексного біопрепарату і полімінерального добрива на врожайність культур за роками, т/га

Добрива

Ячмінь ярий

Еспарцет

2002

2003

2004

середня

± до контролю

2003

2004

2005

середня

± до контролю

Без добрив (контроль)

3,87

3,51

3,78

3,72

--

28,8

25,6

26,9

27,1

--

N30P30K40 -- Фон

3,92

3,53

0,03

3,80

3,75

32,4

29,8

33,5

31,9

4,8

Обробка насіння (о. н.)

Фон + КБП (о. н.)

3,98

3,69

4,06

3,91

0,19

34,1

31,2

34,9

33,4

6,3

Фон + ПМД (о.н.)

4,31

3,74

4,10

4,05

0,33

34,4

31,9

33,6

33,3

6,2

Фон + КБП + ПМД (о.н.)

4,42

3,95

4,01

4,06

0,34

34,7

32,2

34,2

33,7

6,6

Обробка насіння + позакореневе підживлення (п. п.)

Фон + КБП + ПМД (о.н)

+ ПМД (п. п.)

4,37

3,88

4,02

4,09

0,37

34,4

32,0

35,0

33,8

6,7

Фон + КБП + ПМД (о.н.) + ПМД + N30 (п.п.)

4,45

3,97

4, 03

4,15

0,43

35,3

32,5

34,2

34,0

6,9

НІР 0,95, т/га

0,15

0,09

0,08

0,09

--

1,53

1,86

1,65

1,73

--

Еспарцет. Облік урожаю зеленої маси підсіяного еспарцету підтверджує високу ефективність передпосівної обробки насіння КБП і ПМД на посівах ячменю з підсівом еспарцету. За сумісної обробки насіння КБП та ПМД урожайність зеленої маси збільшилася щодо фону на 1,8, а щодо контролю -- на 6,6 т/га. Найвищу його продуктивність було одержано при сумісній передпосівній обробці насіння ячменю КБП і ПМД з позакореневим підживленням посівів ПМД + N30. Прибавка врожаю порівняно з контролем і фоном у середньому за 3 роки відповідно становить -- 6,9 і 2,1 т/га.

Передпосівна обробка насіння КБП та ПМД змінювала якісні показники врожаю. Зокрема, під впливом інокуляції насіння КБП уміст білка в зерні ячменю зростав з 11,34 на контролі до 11,42%, або до 0,45 т/га білка, що на 0,3 т/га перевищує контроль. Обробка насіння ПМД забезпечила збір білка 0,47 т/га. За сумісного застосування КБП і ПМД збір білка становив 0,48 т/га. Максимальний показник зафіксовано при позакореневому підживленні посівів ПМД + N30 -- 0,50 т/га білка. Під впливом КБП і ПМД уміст протеїну та крохмалю в зерні ячменю також помітно підвищувався.

Відхилення від звичайного перебігу процесів трансформації органічної речовини та біогенних елементів під дією КБП і ПМД позитивно вплинули на екологічний стан довкілля і врожайність культур, а саме на продуктивність культур короткоротаційної сівозміни: ячменю ярого, еспарцету і пшениці озимої (табл. 4). Середня продуктивність ланки сівозміни при внесенні мінеральних добрив зросла майже на 0,5 т к.од./га. Окреме застосування комплексного біопрепарату для обробки насіння було малоефективним, але його поєднання з ПМД забезпечило прибавку продуктивності 0,4 т к.од./га порівняно з фоном. Позакореневе підживлення забезпечувало прибавку до фону 0,46 -- 0,61 т к.од./га.

Еколого-економічна та енергетична ефективність застосування комплексного біорпепарату і полімінерального добрива. Найефективнішим екологічним чинником на посівах ячменю ярого є сумісна передпосівна обробка насіння КБП і ПМД з позакореневим підживленням посівів ПМД з карбамідом, де поряд з високою врожайністю (4,15 т/га) умовно чистий прибуток становив 285,8 грн/га за рівнем рентабельності -- 22,9%, що істотно перевищує показники на контролі та фоні.

Енергетична оцінка свідчить про те, що передпосівний обробіток насіння ячменю сумісно КБП і ПМД дає змогу підвищити коефіцієнт енергетичної ефективності технологій з 5,92 на фоні до

Таблиця 4. Вплив добрив і препаратів на продуктивність ланки сівозміни, 2002-2005 рр., т к.од./га

Добрива

Ячмінь

Еспарцет

Пшениця

Середнє

1

2

1

2

1

2

1

2

Без добрив (контроль)

4,5

-0,04

4,88

-0,87

5,94

-0,52

5,11

-0,47

N30P30К40 -- Фон

4,54

--

5,75

--

6,46

--

5,58

--

Обробка насіння (о. н.)

Фон + КБП (о.н.)

4,73

0,19

6,01

0,26

6,55

0,09

5,76

0,18

Фон + ПМД (о.н.)

4,98

0,44

5,99

0,24

6,68

0,22

5,88

0,3

Фон + ПМД + КБП (о.н.)

5,11

0,57

6,07

0,32

6,76

0,3

5,98

0,4

Обробка насіння (о.н.) + позакореневе підживлення (п.п.)

Фон + ПМД + КБП (о.н.) + ПМД (п.п.)

5,23

0,69

6,09

0,34

6,8

0,34

6,04

0,46

Фон + ПМД + КБП (о.н.)

+ ПМД і N30 (п.п.)

5,58

1,04

6,11

0,36

6,89

0,43

6,19

0,61

НІР 0,95, т/га

0,22

--

0,52

--

0,16

--

0,3

--

ВИСНОВКИ

У дисертації теоретично обґрунтовано і практично вирішено наукове завдання, що полягає в агроекологічній оцінці комплексного біопрепарату та полімінерального добрива, різних способах їхнього застосування, удосконаленні екологобезпечних елементів технології вирощування ячменю з підсівом еспарцету з метою значного зниження хіміко-техногенного тиску на довкілля з одночасним отриманням високоякісної продукції, що досягається за рахунок поліпшення поживного режиму ґрунту, фітосанітарного стану рослин, посилення їхнього початкового росту і розвитку за мінімальних витрат антропогенних ресурсів.

1. Експериментально встановлено, що на накопичення і трансформацію свіжої органічної речовини рослинних решток істотно впливає передпосівна обробка насіння як роздільно КБП і ПМД, так і їхнім сумісним застосуванням. Сумарне накопичення біомаси коренів за ланку сівозміни зросло з 12,4 на контролі до 13,6 т/га на фоні, або на 9,6%, а при сумісному застосуванні КБП і ПМД -- до 15,2 т/га, тобто на 22,6%.

2. Передпосівна обробка насіння КБП і ПМД підсилює загальну біологічну активність ґрунту, особливо азотфіксацію та фосформобілізацію. Кількість азотфіксуючих бактерій в ризосфері ячменю збільшилась із 4,3 млн/ґ ґрунту на контролі до 5,7, а фосформобілізуючих бактерій -- з 5,6 до 7,8 млн/г ґрунту. При цьому нітрифікаційна здатність підвищувалась у 1,3 раза, інтенсивність виділення СО2 -- на 17,2%. Позакореневе підживлення посівів ПМД з карбамідом також стимулювало зростання чисельності азотфіксуючих бактерій на 38,3, нітрифікаційної здатності -- на 37% та целюлозолітичної актив-ності -- в 1,5 раза.

3. Збереження запасів доступних для рослин елементів живлення при зростанні їхнього виносу в процесі формування урожаю забезпечили інокуляція насіння КБП, передпосівна обробка насіння ПМД, а особливо сумісне їх застосування. Зокрема, кількість мінеральних форм азоту зросла на 19,4%, Р2О5 -- на 13,2 і К2О -- на 20,2%. Позакореневе підживлення посівів ПМД сприяло підвищенню вмісту Nг з 115 до 124, N-NО3 - з 19 до 25 мг/кг ґрунту. Вміст рухомого фосфору зростав з 103 на контролі до 119, обмінного калію -- з 79 до 101 мг/кг ґрунту.

4. Встановлено зменшення кількості рослин ячменю, уражених септоріозом та кореневими гнилями, під впливом передпосівної обробки насіння КБП і ПМД. Водночас, коли на контролі пошкодження рослин ячменю становило 9%, при інокуляції насіння КБП їхня кількість була на 6% меншою, а сумісне застосування КБП і ПМД з позакореневим підживленням посівів ПМД і N30 забезпечило зниження цього показника до 2%.

5. Експериментально доведено, що урожайність ячменю під дією КБП порівняно з контролем зросла на 0,19 та еспарцету на 6,3 т/га. Обробка посівного матеріалу полімінеральним добривом стимулювала підвищення урожайності ячменю на 0,33 т/га порівняно з контролем, еспарцету -- на 6,2, а щодо фону -- на 0,3 та 1,4 т/га. Найвищу продуктивність ячменю ярого, що в середньому становила 4,15 т/га, було отримано при сумісній передпосівній обробці насіння ПМД і КБП та поєднанням його з позакореневим підживленням посівів ПМД з N30. Прибавка врожайності порівняно з контролем становила відповідно -- 0,34 та 0,43т/га. Максимальний урожай еспарцету отримано за умов передпосівної сумісної обробки насіння ячменю КБП і ПМД з позакореневим підживленням ПМД + N30 -- 34 т/га зеленої маси, тобто приріст до контролю становив 6,9 т/га або 25,4%.

6. Економічно і екологічно ефективним є вирощування зерна ячменю ярого із сумісною передпосівною обробкою насіння КБП і ПМД та позакореневим підживленням посівів ПМД з карбамідом, що забезпечує собівартість продукції ячменю 347,3 грн/т і дає змогу одержати умовно чистий прибуток -- 285,8 грн/га за рівня рентабельності виробництва -- 22,9%. На контролі ці показники становили відповідно -- 254,3 грн/га та 21,1%.

7. Показано, що під дією передпосівної обробки насіння КБП і ПМД та позакореневого підживлення посівів ПМД + N30 відбулося збільшення коефіцієнта енергетичної ефективності відповідно на 8,2 та 15%. Вихід енергії з урожаєм збільшився з 168454 на фоні до 175693 МДж/га, тобто цей захід дає можливість більш раціонально використовувати енергоресурси в агроекосистемах.

Рекомендації виробництву

На чорноземі типовому малогумусному в короткоротаційній зерно-трав'яній сівозміні технологію вирощування ячменю ярого з підсівом еспарцету доцільно доповнювати таким екологобезпечним елементом, як передпосівна обробка насіння комплексним біопрепаратом або полімінеральним добривом, що забезпечує підвищення врожаю ячменю ярого на 5,1-8,9%, а врожаю зеленої маси еспарцету -- на 22,9%. Найвищий ефект досягається при сумісному застосуванні КБП і ПМД. Приріст урожаю зерна ячменю ярого становить 0,34 т/га, або -- 9,2%, урожаю зеленої маси еспарцету -- 6,6 т/га, або -- 24,3%.

Додаткове позакореневе підживлення посівів полімінеральним добривом з карбамідом забезпечує збільшення врожайності ячменю ярого порівняно з сумісною передпосівною обробкою насіння на 0,9 т/га та підвищує вміст протеїну в зерні ячменю ярого з 10,52 до 11,24%, а у зеленій масі еспарцету -- з 3,82 до 4,18%.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ РОБІТ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1 Пісковий М.Б. Агротехнічна роль біологічного азоту в ланці зернової сівозміни центрального Лісостепу України // Засади сталого розвитку аграрної галузі: Матеріали Всеукр. конф. мол. вчених. -- К., 2002. -- С. 40-41.

2 Пісковий М.Б. Вплив передпосівної обробки насіння на стартовий розвиток ярого ячменю та озимої пшениці // Вісник аграрної науки. -- 2004. -- № 9. -- С. 81-82.

3 Тараріко Ю.О., Пісковий М.Б. Вплив бактеріальних і полімінеральних добрив на врожай зернових культур // 40 років: від агрохімічної служби до служби охорони родючості ґрунтів: Матеріали міжнар. наук.-пр. конф. -- К.: Аграрна наука, 2004. -- Вип. 1. -- С. 114-121. (Дослідження, обґрунтування).

4 Тараріко Ю.О., Пісковий М.Б. Застосування комплексного бактеріального препарату і полімінерального добрива при вирощуванні сільськогосподарських культур: Рекомендації. -- К.: ІГіМ, 2004. -- 25 с. (Дослідження, обґрунтування).

5 Пісковий М.Б., Барановська Н.А. Вплив комплексного біопрепарату та полімінерального добрива на розвиток хвороб озимої пшениці та ячменю // Вісник аграрної науки. -- 2005. -- № 2. -- С. 71-73.

6 Тараріко Ю.О., Пісковий М.Б. Вплив біопрепаратів і полімінеральних добрив на трансформацію органічної речовини і поживний режим чорнозему типового // Там само. -- № 5. -- С. 17-22. (Дослідження, обґрунтування).

АНОТАЦІЇ

Пісковий М.Б. Агроекологічна оцінка застосування комплексного біопрепарату і полімінерального добрива при вирощуванні ячменю з підсівом еспарцету. -- Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 03.00.16 -- екологія. -- Державний агроекологічний університет, Житомир, 2005 р.

Здійснено агроекологічну оцінку комплексного біопрепарату і полімінерального добрива за різних способів застосування та їхній вплив на біосистему чорнозему типового малогумусного, його поживний режим, трансформацію біомаси кореневих решток, розвиток і формування урожаю ячменю, еспарцету і пшениці озимої. Доведено, що передпосівна обробка насіння ячменю ярого і еспарцету комплексним біопрепаратом (КБП) і полімінеральним добривом (ПМД) позитивно впливають на біологічну активність ґрунту і стимулюють початковий розвиток рослин, а також забезпечують біологічний захист рослин від хвороб та поліпшують режим їхнього мінерального живлення. При сумісному застосуванні КБП і ПМД приріст урожаю порівняно з контролем становив у ячменю ярого -- 0,34, еспарцету -- 6,6 т/га.

Ключові слова: комплексний біопрепарат, полімінеральне добриво, біологічна активність, ґрунт, сівозміна, ячмінь, еспарцет, пшениця озима, агроекологічна оцінка.

Писковой Н.Б. Агроэкологическая оценка применения комплексного биопрепарата и полиминерального удобрения при выращивании ячменя с подсевом эспарцета. -- Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 03.00.16 -- экология. -- Государственный агроэкологический университет, Житомир, 2005 г.

Осуществлена агроэкологическая оценка комплексного биопрепарата (КБП) и полиминерального удобрения (ПМУ) при разных способах их применения, изучено их влияние на биосистему чернозема типичного малогумусного, питательный режим почвы, трансформацию биомассы корневых остатков, развитие и формирование урожая ячменя, эспарцета и пшеницы озимой. Доказано, что предпосевная обработка семян ячменя и эспарцета КБП и ПМУ положительно влияют на начальное развитие растений и биологическую активность почвы, особенно на азотфиксирующую и фосформобилизирующую микрофлору. Количество азотфиксирующих бактерий в ризосфере ячменя увеличилось с 4,3 на контроле до 5,7 млн/г почвы, а фосформобилизирующих -- с 5,6 до 7,8 млн/г почвы. Внекорневая подкормка посевов ПМУ + N30 стимулировала увеличение численности азотфиксирующих бактерий на 38,3, нитрификационной способности -- на 37% и целлюлозолитической активности -- в 1,5 раза.

Применение изучаемого агроприема обеспечивает биологическую защиту растений от болезней и улучшает режим их минерального питания. При совместном применении КБП и ПМУ прибавка урожайности в сравнении с контролем составила у ячменя ярового -- 9,1, у эспарцета -- 24,2%.

В среднем за 3 года предпосевная инокуляция семян КБП обеспечила прибавку урожая ячменя 0,19 относительно контроля и на 0,16 т/га относительно фона. Урожайность ячменя 4,05 т/га достигнута при предпосевной обработке семян ПМУ, что превышает контроль по этому показателю на 0,33 т/га. Дополнительная подкормка посевов ПМУ с карбамидом обеспечила прирост урожая ячменя до 0,4 т/га относительно фона.

Учет урожая зеленой массы подсеянного эспарцета подтверждает высокую эффективность предпосевной обработки семян КБП и ПМУ на посевах ячменя с подсевом эспарцета. При совместной обработке семян КБП и ПМУ урожайность зеленой массы увеличивалась относительно фона на 1,8, а относительно контроля -- на 6,6 т/га. Самую высокую его продуктивность было получено при совместной предпосевной обработке семян ячменя КБП и ПМУ с внекорневой подкормкой посевов ПМУ + N30. Прибавка урожайности в сравнении с контролем и фоном в среднем за 3 года соответственно составляет -- 6,9 и 2,1 т/га.

Под влиянием предпосевной обработки семян КБП и ПМУ изме-нялись и качественные показатели урожая. В частности, под влиянием КБП содержание белка в зерне ячменя возросло с 11,34 на контроле до 11,42%. Обработка семян ПМУ обеспечила содержание белка 11,65%. При совместном применении КБП и ПМУ содержание белка увеличилось до 11,68%. Максимальный показатель получен при внекорневой подкормке посевов ПМУ + N30 -- 11,96%. Под влиянием КБП и ПМУ содержание протеина и крахмала в зерне ячменя также заметно повысилось.

Установлено, что экономически эффективным является выращивание зерна ячменя ярового с применением совместной предпосевной обработки семян КБП и ПМУ, а также внекорневой подкормки посевов ПМУ с карбамидом. При себестоимости выращивания ячменя 347,3 грн/т условно чистая прибыль составляет 285,8 грн/га при уровне рентабельности 22,9%. На контроле эти показатели составили соответственно -- 254,3 грн/га или 21,1%. При выращивании эспарцета также получено на 19,5% большую прибыль в сравнении с контролем при уровне рентабельности 13,8%.

Производству рекомендовано применение совместной предпосевной обработки семян КБП и ПМУ как экологически безопасного и экономически выгодного элемента технологии для обеспечения высокой продуктивности посевов без дополнительных затрат техногенных ресурсов. Внекорневая подкормка ПМУ вместе с N30 в форме карбамида, кроме повышения продуктивности посевов, обеспечивает высокое качество зерна ячменя ярового.

Ключевые слова: комплексный биопрепарат, полиминеральное удобрение, биологическая активность, почва, ячмень, эспарцет, пшеница озимая, агроэкологическая оценка.

Piskovy M. Agroecological estimation of a complex biopreparate and polymineral fertilizer for barley growing with esparzet addition (combination). -- Manuscript.

The dissertation on the competition of scientific degree of the candidate of agricultural sciences by speciality 03.00.16 -- Ecology. State Agroecologi-cal University, Zhitomir, 2005.

The agroecological estimation of complex biosubstance and polyfer-tilizer in varions applications and their influence on biosystem of typical low-humus black soil, feeding mode of ground, root remnants biomass transformation, development and formation of barley and esparzet crop was done. It was shown that presowing treatment of barley seeds KBP and PMD and inoculation of esparzet seeds with risobofit affected positively ground biological activity, stimulated start development of plants and also provided biological protection of plants against diseases and improved their mineral feeding supply.

Combined fertilization with KBP and PMD provided crop increase-ment of barley up to 9,1%, and of esparzet -- 24,2% in comparison with control crop.

Key words: biological activity, restoration of function of ground, ef-ficiency, quality of production.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.