Агрохимическая эффективность форм фосфорных удобрений при известковании с применением биопрепаратов

Размещено на http://www.allbest.ru/

17

Размещено на http://www.allbest.ru/

На правах рукописи

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата сельскохозяйственных наук

«Агрохимическая эффективность форм фосфорных удобрений при известковании с применением биопрепаратов»

Специальность 06.01.04 - Агрохимия

Волков Александр Анатольевич

Москва 2012

Работа выполнена в ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии имени Д. Н. Прянишникова Россельхозакадемии.

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук Кирпичников Николай Алексеевич

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук Шафран Станислав Аронович, ВНИИ агрохимии имени Д.Н. Прянишникова, главный научный сотрудник, заведующий лабораторией

доктор сельскохозяйственных наук Капранов Владимир Николаевич, Московский НИИСХ «Немчиновка», ведущий научный сотрудник

Ведущее учреждение:

ФГОУ ВПО Российский Государственный Аграрный Университет - МСХА имени К.А. Тимирязева

Защита диссертации состоится «___» _________ 2012 г. _14⁰⁰ часов

на заседании диссертационного совета Д 006.029.01 при ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии имени Д.Н. Прянишникова

Адрес: 127550, Москва, ул. Прянишникова, 31а, ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии имени Д.Н. Прянишникова

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии имени Д.Н. Прянишникова

Автореферат разослан «___» ________2012 г., размещен на сайте института www.vniia-pr.ru и направлен на сайт Министерства образования и науки РФ по адресу: referat_vak@mon.gov.ru

Ученый секретарь

диссертационного совета Никитина Л.В.

удобрение биопрепарат урожайность ячмень

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Проблема обеспеченности растений фосфором в современном земледелии из-за низкого уровня применения фосфорных удобрений остается острой. Дефицитный его баланс приводит к снижению содержания подвижных фосфатов в почве и урожайности сельскохозяйственных культур. Особенно это относится к дерново - подзолистым почвам, которые имеют, в основном, низкий запас элементов питания и повышенную кислотность. Природные фосфаты на таких почвах малодоступны растениям. Обеспеченность растений фосфором на дерново-подзолистых почвах может быть улучшена не только внесением удобрений, но и с помощью биопрепаратов, изготовленных на основе арбускулярно-микоризных (АМ) грибов. (АМ) обеспечивает поступление из почвы в растения всего комплекса макро- и микроэлементов, в первую очередь фосфора и способствует усилению взаимодействия с азотфиксирующими микроорганизмами (Муромцев, 1985; Тихонович и др. 2005; Smiht. Read, 2008). В последние годы созданы фосфатмобилизующие и азотфиксирующие биопрепараты и разрабатываются приемы эффективного их применения (Завалин, 2005; Тихонович и др. 2011). Однако результаты противоречивы и получены, в основном, в кратковременных опытах.

Экспериментальных данных по этому вопросу, полученных в результате длительного применения фосфорных удобрений в конкретных условиях недостаточно. Имеет значение при этом кислотность почвы, формы фосфорных удобрений и др.

Цель исследований: изучить эффективность фосфорных и известковых удобрений в сочетании с биопрепаратами на дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве в смешанных посевах ячменя и клевера.

Задачи исследований:

- Изучить влияние фосфорных и известковых удобрений при использовании биопрепаратов на динамику роста и формирование урожайности ячменя и клевера.

- Выявить действие удобрений и биопрепаратов на содержание и потребление азота, фосфора и калия растениями ячменя и клевера в связи с применением удобрений

- Определить качество урожая ячменя и клевера в зависимости от применения удобрений и биопрепаратов.

- Изучить влияние фосфорных и известковых удобрений при применении биопрепаратов на биологическую активность и фосфатный режим дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почвы.

Научная новизна работы.

Впервые в условиях полевого опыта на слабоокультуренной дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве Центрального Нечерноземья изучены закономерности действия биопрепаратов на фоне применения разных форм фосфорных удобрений в сочетании с известкованием в смешанном фитоценозе ячменя и клевера. Разработаны оптимальные варианты, позволяющие получать высокую урожайность ярового ячменя и сена клевера лугового.

Установлено, что биопрепараты проявляют высокую эффективность на фоне фосфорных и известковых удобрений, а также при их сочетании.

Наибольший эффект от биопрепаратов получен на фоне применения фосфоритной муки, как при одностороннем ее применении, так и при сочетании ее с известкованием. Установлено положительное влияние биопрепаратов на качество продукции и биологическую активность почвы.

Практическая ценность работы. Полученные в опыте экспериментальные данные по изучению эффективности фосфорных и известковых удобрений в сочетании с биопрепаратами могут найти широкое применение на практике сельского хозяйства Центрального Нечерноземья России в сложившихся экономических условиях, когда применение низких доз удобрений не обеспечивает получения запланированной урожайность ячменя и клевера

При использовании дешевого и энергосберегающего, но труднорастворимого фосфорного удобрения, как фосфоритная мука, применение биопрепаратов обеспечивает повышение ее эффективности на ячмене до 23%, на клевере до 14,7%, в связи с этим экономятся удобрения.

Апробация работы и публикации.

Материалы диссертации доложены и одобрены на 45-й международной научной конференции молодых ученых и специалистов «Применение средств химизации для повышения урожайности и качества сельскохозяйственных культур». Москва (ВНИИА, 2011).

По материалам диссертации опубликовано 4 работы, в том числе из них 3 работы в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ для публикаций результатов исследований соискателями ученых степеней.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, методического раздела, пяти глав экспериментальной части, выводов и предложений производству, приложения. Список литературы включает 151 наименование, в том числе 44 на иностранном языке. Материал диссертации изложен на 110 стр. машинописного текста, включает 35 таблиц и 3 рисунка, 13 таблиц в приложении.

Условия и методы исследований. Изучение эффективности фосфорных удобрений с использованием биопрепаратов проводили на базе длительного полевого опыта, заложенном в 1966г. на Центральной опытной станции ВНИИА (Московская обл.). Почва дерново-подзолистая тяжелосуглинистая на покровном суглинке, слабоокультуренная: рH_KCl 3,9 - 4,2; содержание гумуса (по Тюрину) 1,65%, гидролитическая кислотность (гк) 4,9 - 5,2, обменная кислотность 0,55 - 0,70, сумма поглощенных оснований 7,2 - 8,2 мг-экв/100г почвы, содержание подвижного фосфора (по Кирсанову) 3,0 - 5,7 мг/100г и обменного калия (по Масловой) 11,2 - 11,5 мг/ 100г почвы.

В результате применения извести в виде известняковой муки тонкого помола по 2,5 гк (по 1,0 гк в первой и третьей и по 0,5 гк - в восьмой ротациях) изменились физико-химические свойства почвы (табл. 1).

Таблица 1 Схема опыта и агрохимическая характеристика почвы по вариантам (данные 2010г.)

Вариант	рН сол.	Нг	Н обм	S	Р205	К2О
		мг-экв/ 100 г.	мг/100г
1.Контроль	4,0	5,20	1,12	7,3	3,1	11,5
2.NK- фон	3,9	6,00	1,40	6,2	3,0	15,3
3.NK+Рф	4,1	5,00	0,90	8,0,	8,0	15,3
4.NK+Рс	4,1	5,45	1,35	8,2	7,6	14,0
5.NK+известь	5, 1	2,80	0,22	9,1	2,5	14,4
6.NK+известь+Рф	5,2	2,75	0,22	9,6	7,8	14,8
7.NK+известь+Рс	5,1	2,80	0,22	9,8	7,2	14,2

Примечание: Рф - фосфоритная мука, Рс - суперфосфат

К концу девятой ротации (2010г.) значение рН известкованной почвы по сравнению с третьей, снизилось с 6,0 до 5,2, существенно повысились гидролитическая и обменная кислотность. Это связано с тем, что в 4 - 7-ой ротациях известкование не проводили. Однако по сравнению с контролем и фоном NK эти показатели в вариантах с внесением извести существенно отличались.

При систематическом применении фосфорных удобрений (кроме 7-ой ротации) содержание подвижного фосфора повысилось с 3,0 до 7,6 - 8,0 мг/100г почвы. Также отмечено повышение подвижного калия в почве с 11,5 до 15,5 мг/100г, содержание гумуса составляло 1,65 - 1,75% и по вариантам опыта существенно не изменялось.

В опыте (2009 - 2011 гг) применяли фосфатмобилизующий АМ-инокулят и биопрепарат на основе клубеньковых бактерий - ризоторфин.

Действующим началом АМ-инокулята является гриб АМ рода Glomus штамм №8 Данный штамм был выделен в 1980-е годы из дерново-подзолистой почвы Ленинградской области и является высокоэффективным штаммом гриба АМ.. Определяли встречаемость АМ (F, %), интенсивность микоризации (m, %) и обилие арбускул и везикул в расчете на микоризованные части корня клевера (a и b, соответственно).

Действующим началом ризоторфина являются клубеньковые бактерии рода Rhizobium, производственный штамм 348а АМ-инокулят применен на ячмене и клевере, ризоторфин - на клевере. Семена этих культур инокулировали непосредственно перед посевом. Затем каждую делянку в 4-кратной повторности размером 100м² делили пополам для посева обработанными биопрепаратами семенами этих культур и без обработки.

Севооборот: озимая пшеница (сорт Московская - 39), яровой ячмень (сорт Нур) с подсевом клевера лугового (сорт Вик-7), клевер двух лет пользования.

Фосфорные удобрения применяли в форме двойного суперфосфата и фосфоритной муки Егорьевского месторождения при дозе внесения под ячмень 30 кг Р₂0₅/га. Общий фон N₃₀K₆₀ в виде аммиачной селитры и хлористого калия.

Агротехника обычная для условий Московской области. Учет урожая проводили сплошным поделяночным способом: ячменя - комбайном «Сампо», клевера - сенокосилкой «E-311».

Анализ почвы и растений проводили согласно ГОСТам, биологическую активность почвы методом льняных полотен, статистический анализ данных - дисперсионным методом при помощи программы Straz .

Метеоусловия вегетационного периода (по данным метеопоста ЦОС ВНИИА) в годы проведения опыта были различными. Наиболее благоприятные условия сложились в 2009 г., однако в мае осадков выпало всего лишь 16мм при среднемноголетней норме 49мм. Резкий недостаток влаги наблюдался в конце июня и июле 2010г., но выпавшие осадки в мае и первой половине июня, в количестве близком к средней норме, благоприятно сказались на росте и развитии ячменя и клевера. Весной и летом 2011 г. осадков выпало также меньше среднемноголетнего количества

Результаты исследований:

Влияние фосфорных и известковых удобрений с использованием биопрепаратов на формирование урожайности ячменя и потребление элементов минерального питания растениями

При изучении роста и развития ячменя отмечается резкая необеспеченность растений фосфором в вариантах контроля без удобрений и фона NK в результате низкого содержания подвижного фосфора в почве (3,0 мг/100г). Наблюдалась относительно высокая эффективность фосфорных удобрений, особенно суперфосфата. В фазу наибольшего накопления (колошение) сухая биомасса достигала в 2010 г. 516 г/м²при уровне на контроле 260 г/м². При систематическом применении фосфорных удобрений на известкованной почве формировалась наибольшая биомасса ячменя и составила 610 г/м².

Инокуляция семян ячменя АМ-грибом приводила к дальнейшему повышению сухой массы и достигала 686 г/м². В первые сроки наблюдения (фаза 3-4-х листьев и кущение) эффекта от его применения не наблюдалось. Наибольший прирост биомассы ячменя от инокуляции семян отмечался в фазу колошения в вариантах с применением фосфоритной муки, а также извести и составил в среднем соответственно 76 и 90 г/м² (рис.1)



Рис1. Прирост биомассы ячменя от применения АМ-инокулята в фазу колошения, г/м²(среднее за 2009 - 2011гг)

В вариантах контроля и NK действие АМ было очень слабым - почва этих вариантов отличается не только низкой обеспеченностью фосфатами, но и повышенной кислотностью, особенно обменной. Так, содержание подвижного алюминия в почве варианта NK при систематическом применении азотных и калийных удобрений составляло 10-12 мг/100г. Такая концентрация алюминия в почве сказывается отрицательно на многих растениях.

В связи с этим урожайность ячменя на фоне NK и контроле была очень низкой и не превышала 10,0 - 14,4 ц/га (табл.2)

Фосфорные удобрения на слабоокультуренной почве проявили высокую эффективность. Так в условиях 2009 г. (наиболее благоприятного) урожайность ячменя при внесении суперфосфата повышалась в 2,7 раза по сравнению с фоном NK, а при внесении фосфоритной муки в 2,0 раза.

Относительно высокое действие на урожайность ячменя оказало известкование, эффект от этого приема был практически равный применению фосфоритной муки.

Таблица 2. Влияние фосфорных и известковых удобрений при использовании АМ - инокулята на урожайность ячменя (среднее за 2009 - 2011гг.)

Вариант	Урожайность, ц/га	Прибавка от Р-удобрений к фону NK, ц/га	Прибавка от инокуляции	Взаимо-действие
	1	2		ц/га.	%
1.Контроль	12,9	14,4	-	1,5	11,6	-
2. N30K60- фон	12,5	14,2	-	1,7	13,5	-
3 N30K60+Рф30	21,8	26,8	9,3	5,0	23,0	3,3
4. N30K60+Рс30	27,1	32,7	14,6	5,6	20,8	3,9
5. N30K60 N30K60+известь	22,7	27,9	-	5,2	22,8	3,5
6. N30K60+известь+Рф30	32,9	39,0	20,4	6,4	18,0	4,4
7. N30K60+известь+Рс30	36,8	41,6	24,3	4,8	13,2	3,1
НСР 0,5 удобрения биопрепарат взаимодействие	1,5 1,8 1,5

Примечание: цифра 1 - без инокуляции, цифра 2 - с инокуляцией. Далее во всех таблицах также.

Эффективность АМ-инокулята в годы исследований была различна и зависела также от метеоусловий и удобрений. В 2009г. при сравнительно большем количестве осадков в вегетационный период прибавки урожайности от инокуляции семян в зависимости от варианта достигали 35%. В условиях данного года получена небольшая прибавка даже в вариантах контроля и фона NK. При меньшем количестве осадков в 2010-2011гг. инокуляция семян биопрепаратом повышала урожайность до 22% в вариантах с применением удобрений и не оказала существенного влияния на ее уровень в вариантах контроля и NK. В среднем за 3 года применение АМ-инокулята в вариантах с применением фосфорных удобрений обеспечивала существенные прибавки урожая (4,8-6,4 ц/га). Наибольший эффект составлял в вариантах с применением фосфоритной муки (23%) и извести (22,8%).

При наилучшей обеспеченности растений фосфором в варианте с применением суперфосфата в сочетании с известкованием, когда формировалась наибольшая урожайность ячменя, действие биопрепарата снижалось - средняя прибавка составила 13,3%. АМ повышала эффективность фосфорных удобрений - наблюдался эффект их взаимодействия. Так, если прибавка урожайности от внесения суперфосфата составляла без использования АМ-инокулята - 14,6 ц/га, то с его использованием - 18,5 ц/га. Такая же закономерность отмечается и в вариантах с применением фосфоритной муки и извести.

При рассмотрении структуры урожая ячменя следует отметить, что она изменялась в соответствии с урожайностью (табл. 3). Хозяйственный коэффициент в урожае ячменя (отношения массы зерна к общей массе урожая) изменялся от 0,48 до 0,60.

Удобрения, особенно суперфосфат, оказали заметное влияние на этот показатель, наиболее высокий коэффициент (0,59) отмечался в урожае при систематическом применении суперфосфата на известкованной почве. Действие биопрепарата в сторону некоторого повышения наблюдалось в варианте с применением фосфорных удобрений.

Масса 1000 зерен изменялась от 39,0 г. до 45,0 г. и она также повышалась от применения фосфорных удобрений. Наблюдалось значительное повышение этого показателя при инокуляции семян ячменя в вариантах совместного применения фосфорных и известковых удобрений. При внесении фосфорных удобрений существенно повышалось количество зерен в колосе (с 15 до 23 шт.). От применения АМ-инокулята оно также заметно увеличилось. Максимальное количество зерен в колосе ячменя (23,7 - 24,5 шт.) формировалось при внесении фосфорных и известковых удобрений с использованием биопрепарата.

Удобрения, а также АМ-инокулят оказали положительное влияние на минеральное питание растений ячменя. Так, содержание азота в зерне ячменя от указаных факторов в среднем за 2009-2011гг. изменялось от 1,73% до 2,05% (табл. 4).

Таблица 3. Действие удобрений и АМ-инокулята на элементы структуры урожая ячменя, среднее за 2009 - 2011гг.

Вариант	К-хоз.	Масса 1000 зерен, г.	Число зерен в колосе, шт.
	1	2	1	2	1	2
1.Контроль	0,48	0,48	38,9	39,6	15,0	15,2
2. N30K60- фон	0,48	0,48	39,0	39,4	15,2	15,0
3. N30K60+Рф30	0,52	0,54	40,1	41,2	19,2	21,0
4. N30K60+Рс30	0,56	0,58	41,3	42,6	21,0	22,3
5 N30K60+известь	0,55	0,56	40,5	41,8	19,6	20,5
6. N30K60+известь+Рф30	0,58	0,60	44,1	45,4	22,0	23,7
7. N30K60+известь+Рс30	0,59	0,60	45,0	45,9	23,0	24,5
НСР0,5 удобрения биопрепарат взаимодействие	0,02 0,01 0,03	1.1 0.8 0.9	1,5 0,5 1,7

Наибольшее содержание азота наблюдалось в варианте с применением суперфосфата и АМ-инокулята на известкованной почве. В условиях 2009 г. положительное действие удобрений и биопрепарата было более заметным, чем в 2010 и 2011гг.

Наблюдалось некоторое положительное влияние фосфорных удобрений и АМ биопрепарата на содержание фосфора, особенно в 2009г.. Что касается содержания калия в зерне, то оно по вариантам опыта не изменялось, и составляло около 0,54-0,60%.

Таблица 4. Содержание азота, фосфора и калия в зерне ячменя, % на сухое в-во.(среднее за 2009-2011гг.)

Вариант	N	Р2О5	К2О
	1	2	1	2	1	2
1.Контроль	1,73	1,85	0,66	0,72	0,59	0,57
2. N30K60- фон	1,86	1,96	0,64	0,65	0,60	0,59
3. N30K60+Рф30	1,87	1,96	0,67	0,75	0,58	0,60
4. N30K60+Рс30	1,81	1,97	0,72	0,74	0,57	0,59
5. N30K60+известь	1,86	1,98	0,69	0,72	0,54	0,57
6. N30K60+известь+Рф30	1,94	2,02	0,71	0,81	0,58	0,59
7. N30K60+известь+Рс30	2,04	2,05	0,70	0,80	0,59	0,55
НСР0,5 удобрения биопрепарат взаимодействие	0,11 0,13 0,04	0,08 0,03 0,05	0,06 0,05 0,08

Вынос эллементов питания урожаем ячменя в большей мере зависел от урожайности и в меньшей от их концентрации (табл. 5).

Фосфорные и известковые удобрения в сочетании с АМ-инокулятом в 2009г обеспечили пятикратное повышение выноса азота и фосфора, по сравнению с контролем и фоном NK, а в среднем за 2009-2011гг - четырех кратное. Эти данные свидетельствуют о высоком действии сочетания фосфорных и известковых удобрений с АМ-инокулятом на обеспеченность растения ячменя фосфором и другими элементами питания. Дополнительный вынос урожаем ячменя за счет инокуляции семян достигал: азота - 37%, фосфора - 40% и калия - 20%.

Таблица 5. Вынос элементов питания урожаем ячменя (зерно+солома), кг/га (среднее за 2009 - 2011гг.)

Вариант	N	Р2О5	К2О
	1	2	1	2	1	2
1.Контроль	29,5	36,0	12,5	14,9	37,7	39,6
2. N30K60- фон	30,8	36,9	11,7	13,8	39,6	41,9
3. N30K60+Рф30	50,4	67,7	20,8	28,7	66,1	71,6
4. N30K60+Рс30	66,4	85,7	27,6	35,1	74,7	90,5
5. N30K60+известь	53,7	69,3	22,2	25,8	59,6	72,6
6. N30K60+известь+Рф30	75,9	104,0	36,3	47,3	101,0	122,0
7. N30K60+известь+Рс30	102,0	115,0	41,6	51,8	121,0	137,0
НСР0,5 удобрения биопрепарат взаимодействие	0,9 1,2 1,1	1,8 1,5 1,6	1,2 1,1 1,5

Влияние фосфорных и известковых удобрений с использованием биопрепаратов на урожайность клевера и потребление элементов минерального питания растениями

Клевер выращивали под покровом ячменя в 2009г и использовали его в течение 2-х лет - в 2010 и 2011гг. Накопление биомассы клевера из-за неблагоприятных условий 2010г проходила лишь в мае и первой декаде июня, когда выпало осадков - 60 - 70% от многолетней нормы. В этих условиях фазы бутонизации и цветения наступали преждевременно. Однако во все фазы роста растений клевера наблюдалась определенная закономерность в действии удобрений и биопрепарата ризоторфин. В фазу начала стеблевания сухая биомасса клевера, с зависимостью от варианта составляла 64-115 г/м², а в фазу цветения - 476 - 488 г/м².

Применение фосфорных удобрений в форме суперфосфата, а также при сочетании их с известкованием обеспечивало наибольшую массу клевера (608 и 712 г/м², соответственно), при уровне на фоне NK 476 г/м². Прирост биомассы от применения биопрепарата ризоторфин в фазу цветения составлял от 30 г/м² в варианте NK до 92 г/м² в варианте с внесением фосфоритной муки на известкованной почве (рис. 2).

Рис2. Прирост биомассы клевера от применения ризоторфина в фазу цветения, г/м² (данные 2010г.)

Микроскопический анализ корней клевера показал значительную микоризацию растений при инокуляции высокоэффективным грибом АМ штаммом №8 рода Glomus (табл. 7). Так, встречаемость микоризной инфекции (F) в корнях растений клевера инокулированного шт. №8 была высокой и составила более 60% по всем анализируемым вариантам. Во всех вариантах, инокулированных АМ-грибом наблюдалось развитие симбиотических структур, причем обилие арбускул (a) и везикул (b) было средним. В вариантах без инокуляции шт. №8 местные грибы АМ сформировали полноценную АМ с арбускулами и везикулами, которая отличалась по форме и размерам симбиотических структур от АМ, формируемой шт. №8. Примечателен тот факт, что интенсивность развития АМ (m) была наиболее высокой в варианте с внесением NK и извести при отсутствии инокуляции шт. №8 (72,8%), а с инокуляцией шт. №8 составила только 54,4% (табл. 6). Аналогичное соотношение даже более выраженное прослеживается в том же варианте по обилию арбускул и везикул, которые почти в 2 раза выше в варианте без инокуляции шт. №8. Эти данные свидетельствуют о высокой активности местных штаммов АМ-грибов, особенно в условиях внесения NK с известью.

Тем не менее инокуляция семян клевера привела к существенному приросту биомассы растений в фазу их цветения во всех анализируемых вариантах (рис2). В варианте внесения NK с известью, например, прирост в 88г/м² соответствовал прибавке урожая равной 16,7% в сравнении с вариантом без инокуляции шт. №8. Таким образом, инокуляция семян клевера грибом АМ была эффективной, что свидетельствует о высокой конкурентоспособности шт. №8 с местными грибами АМ, имеющимися на полях ЦОС ВНИИА (Московская обл.).

Таблица 6 Показатели микоризации растений клевера (данные 2010г.)

Вариант	F, %	m, %	a, %	b, %
	1	2	1	2	1	2	1	2
1.Контроль	69,0	79,8	47,9	54,8	13,4	37,1	19,9	10,0
2. N30K60 - фон	н/д	н/д	н/д	н/д	н/д	н/д	н/д	н/д
3. N30K60 +Рф30	н/д	н/д	н/д	н/д	н/д	н/д	н/д	н/д
4. N30K60+Рс30	70,8	66,2	37,2	60,0	41,5	29,2	25,4	12,9
5. N30K60+известь	83,3	84,1	72,8	54,4	21,6	12,6	34,5	18,0
6.N30K60+известь+Рф30	н/д	н/д	н/д	н/д	н/д	н/д	н/д	н/д
7.N30K60+известь+Рс30	н/д	н/д	н/д	н/д	н/д	н/д	н/д	н/д

Примечание: н/д - нет данных.

Урожайность сена клевера лугового за 1 укос в годы исследований существенно повышалась при внесении фосфорных удобрений, особенно суперфосфата и составила в среднем за два года 51,4 ц/га на неизвесткованной почве и 55,7 ц/га -на известкованной при уровне на фоне NK 35,1 ц/га (табл. 7)

Эффективность ризоторфина зависела от фона удобрения. На контроле и фоне NK, когда почва отличалась высокой кислотностью и слабой обеспеченностью фосфатами, инокуляция семян клевера не приводила к существенному росту урожайности сена - прибавки урожая были не достоверными и составило 2 ц/га.

На фоне применения фосфорных удобрений получены существенные прибавки (5,7 - 7,6ц/га). Эффект от использования биопрепарата составлял от 11,2% до 14,7% к фону при небольшом преимуществе вариантов с применением фосфоритной муки и извести, а также при их сочетании. Эффективность фосфорных удобрений повышалась не только от известкования, но и от использования ризоторфина.

Так внесение суперфосфата обеспечило прибавки урожая сена клевера без применения ризоторфина 16,3 ц/га, а с применением - 19,7ц/га.

Таблица 7. Урожайность сена клевера в зависимости от применения удобрений и биопрепарата ризоторфин, ц/га. (среднее за 2010, 2011гг.)

Вариант	Урожайность, ц/га	Прибавка, от Р-удобрений к фону NK, ц/га	Прибавка от инокуляции	Взаимо-действие
	1	2		ц/га.	%
1.Контроль	35,2	37,2	-	2,0	0,6	-
2.N30K60- фон	35,1	37,4	-	2,3	0,7	-
3. N30K60+Рф30	44,6	50,6	9,4	6,0	13,5	3,7
4. N30K60+Рс30	51,4	57,1	16,2	5,7	11,2	3,4
5. N30K60+известь	46,5	52,8	-	6,3	14.0	4
6. N30K60+известь+Рф30	52,0	59,6	16,8	7,6	14,7	5,3
7. N30K60+известь+Рс30	55,7	62,8	20,5	7,1	13,0	4,8
НСР 0,5 удобрения биопрепарат взаимодействие	3,6 2,9 3,0

Количество клубеньков на корнях растений клевера существенно повышалась при внесении фосфорных удобрений, особенно суперфосфата и достигало в среднем 54 штук на одном растении на неизвесткованной почве и 62 на известкованной при уровне на фоне NK 28 штук. Эти данные свидетельствуют о существенном влиянии фосфорных и известковых удобрений на азотфиксирующую способность растений клевера.

На фоне применения фосфорных удобрений эффект от использования биопрепарата повышался и составлял от 37% до 40% при небольшом преимуществе вариантов с применением суперфосфата и извести, а также при их сочетании. Так, внесение суперфосфата на известкованном фоне обеспечивало увеличение количества клубеньков на 55% без применения ризоторфина, а с применением его -76%.

Растения клевера, отличаясь по своим биологическим особенностям от ячменя, потребляли значительное количество азота - от 63,6 кг/га на контроле до 162,3 кг/га в варианте с использованием всех изучаемых приемов (табл. 8).

Таблица 8. Вынос азота, фосфора и калия растениями клевера в зависимости от применения удобрений и биопрепарата, кг/га (среднее за 2010, 2011гг.)

Вариант	N	Р2О5	К2О
	1	2	1	2	1	2
1.Контроль	63,6	67,6	20,2	22,2	71,8	77,4
2.N30K60- фон	65,5	70,3	19,4	21,2	75,8	83,0
3.N30K60+Рф30	91,9	105,0	29,0	35,1	101,8	117,2
4.N30K60+Рс30	114,1	128,1	33,6	41,6	110,3	129,0
5.N30K60+известь	115,0	133,6	26,4	31,2	99,9	116,3
6.N30K60+известь+Рф30	123,5	150,3	32,9	37,7	111,2	128,6
7.N30K60+известь+Рс30	144,2	162,3	37,3	42,6	119,8	132,5
НСР0,5 удобрения биопрепарат взаимодействие	1.8 1,0 2,2	1,1 0,9 1,6	2,3 1,5 2,6

Увеличение выноса азота растениями клевера связано не только с повышением урожайности, но и содержанием азота. Так в 2010г. оно изменялось от 1,88% на контроле до 2,90% , в 2011г. соответственно от 1,70% до 2,20%.

Внесение суперфосфата обеспечило вынос азота 114,1 кг/га, такое же количество этого элемента (115,0 кг/га) потребляли растения клевера, выращенные на известкованной почве. Заметное влиние на этот показатель оказало применение ризоторфина во всех вариантах, кроме вариантов NK и контроля. При использовании ризоторфина наибольший (22%) дополнительный вынос азота за счет азотфиксации достигал в варианте с применением фосфоритной муки на известкованной почве. Под влиянием биопрепаратов растения клевера увеличиввают также и потребление фосфора на 20% - 22%

Влияние фосфорных и известковых удобрений на качество урожая ячменя и клевера в связи с использованием биопрепаратов.

Фосфорные удобрения и биопрепараты оказали положительное влияние на качество зерна ячменя и сена клевера (табл. 9)

Таблица 9. Влияние фосфорных и известковых удобрений с использованием биопрепаратов на качество зерна ячменя и сена клевера.

Вариант	Ячмень (ср. за 2009 -2011гг.)	Сено клевера (ср. за 2010, 2011гг.)
	сырой белок, %	сбор сырого белка, кг/га	протеин, %	сбор протеина, кг/га
	1	2	1	2	1	2	1	2
1.Контроль	9,6	10,4	124	149	11,3	11,3	397	400
2.N30K60- фон	10,5	11,1	131	157	11,6	11,8	399	405
3.N30K60+Рф30	10,7	11,2	230	298	12,8	12,9	535	652
4.N30K60+Рс30	10,0	10,7	270	350	14,0	14,1	719	799
5.N30K60+известь	10,9	11,5	274	320	15,5	16,0	720	844
6.N30K60+известь+Рф30	10,8	11,7	356	456	15,6	15,7	811	936
7.N30K60+известь+Рс30	11,2	12,0	401	499	15,7	16,0	877	994
НСР 0,5 удобрения 0,3 0,3 биопрепарат 0,3 0,2 взаимодействие 0,5 0,1

Содержание сырого белка в зерне ячменя и протеина в сене клевера было самое низкое на контроле без удобрений. Повышение их в продукции в большей мере наблюдалось при выращивании этих культур, особенно клевера (с 11,3-15,7%) на известкованной почве. Инокуляция семян биопрепаратами повышала белковость зерна ячменя до 0,9% и содержание протеина в клевере до 0,5%. Максмальная белковость зерна ячменя (12%) и наибольшее содержание протеина в клевере (16%) отмечались при выращивании этих культур на известкованной почве внесением фосфорных удобрений с использованием биопрепаратов.

Сбор сырого белка и протеина с единицы площади значительно возрастал при внесении удобрений и от применения биопрепаратов. За счет инокуляции семян биоперпаратами сбор белка ячменя увеличился от 20 до 29%, а протеина клевера - от 10 до 23%.

Биологическая активность и фосфатный режим дерново - подзолистой тяжелосуглинистой почвы в зависимости от применения удобрений и биопрепаратов.

Высокая кислотность почвы и низкий уровень фосфатов в вариантах контроля и NK негативно сказалась на биологической активности почвы (Рис.3)

Степень разложения льняного полотна в этих условиях была относительно низкой (на уровне 25%). Фосфорные и известковые удобрения оказали благоприятное воздействие на этот показатель и повысили его до 37 - 39%. В вариантах с применением суперфосфата на известкованной почве она была наивысшей (59%). Биопрепараты оказали существенное влияние на этот показатель во всех вариантах с применением фосфорных и известковых удобрений, а при сочетании степень разложения полотен достигала 79% при уровне на фоне NK 34%.

Рис.3 Степень разложения льняного полотна за три месяца 2011г. %.

Фосфатное состояние почвы зависило прежде всего от применения фосфорных удобрений.

В почве этих вариантов содержание подвижного сосфора составляло около 6,0-7,0 мг/100г при уровне на контроле и фоне NK 1,7 - 2,9 мг/100г и по срокам отбора образцов существенно не менялось.

Что касается степени подвижности фосфатов, то она изменялась в период вегетации, а также от изучаемых факторов. В период потребления фосфора растениями концентрация P₂O₅ в солевой вытяжке несколько снижалось

Отмечается некоторое снижение ее в вариантах с применением биопрепаратов, что очевидно связано с усилением поглощения фосфора растениями. Наибольшая концентрация P₂O₅ в солевой вытяжке отмечалась в вариантах с применением фосфорных удобрений на известкованной почве, где она составляла 0,112 мг/л при уровне на фоне NK - 0,014 мг/л.

При отборе образцов почвы, через месяц после уборки урожая, подвижность фосфатов в почве в вариантах с применением биопрепаратов имела тенденцию к повышению.

Расчет экономической эффективности применения биопрепарата на ячмене показал, что условный чистый доход от его применения в зависимости от варианта опыта составил 1400 -2200 руб/га, при окупаемости затрат от 1,4 до 2,2 руб/руб. Наибольший экономический эффект от биопрепарата (2200 и 2,2 соответственно) получен в варианте с применением фосфоритной муки на известкованной почве.

Выводы

1. В полевом опыте, заложенном на слабоокультуренной дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве, установлены закономерности действия и взаимодействия фосфорных, известковых удобрений и биопрепаратов на растения в смешанном фитоценозе ячменя и клевера.

2. В вариантах абсолютного контроля и фона азотных и калийных удобрений (NK) при содержании подвижного фосфора в почве 30 мг/кг и рН ксl - 4,0 растения ярового ячменя и клевера лугового испытывали резкий недостаток в фосфорном питании. При внесении фосфорных удобрений, особенно на известкованной почве формировалась урожайность ячменя 36,8ц/га, сена клевера лугового (за 1 укос) - 55,7ц/га при уровне на фоне NK 12,5 ц/га и 37,4 ц/га соответственно.

3. Действие биопрепаратов было существенным на фоне применения фосфорных и известковых удобрений - прибавки урожайности ячменя составили 4,6 - 6,4 ц/га, сена клевера - 5,7-7,6 ц/га. Наибольший эффект от их применения отмечался в вариантах с внесением фосфоритной муки и при известковании и достигал на ячмене 23%, на клевере 14,7%.

4. Эффективность фосфорных и известковых удобрений на урожайность изучаемых культур существенно повышалась при использовании биопрепаратов. Без инокуляции биопрепаратом увеличение урожайности ячменя, на фоне NK составило: при внесении фосфоритной муки-74%, суперфосфата-116%, извести -82%, а с инокуляцией соответственно: 90%, 130% и 97%. Наибольшая средняя урожайность ячменя (41,6 ц/га) и сена клевера (62,8 ц/га) достигалось при сочетании фосфорных, известковых удобрений и биопрепаратов.

5. Применение удобрений и биопрепаратов улучшало минеральное питание растений: содержание азота и фосфора в зерне ячменя изменялось соответственно с 1,73% до 2,05% и с 0,64% до 0,80%. Дополнительный вынос урожаем ячменя за счет инокуляции семян достигал: азота 37%, фосфора 40%, и калия 20%, а вынос азота и фосфора растениями клевера повышался до 22 и 21% соответственно.

6. Качество продукции улучшалось при внесении удобрений и биопрепаратов. Содержание сырого белка в зерне ячменя в зависимости от их применения повышалось с 9,6% до 12%, наблюдалось заметное его повышение при использовании биопрепаратов. Содержание протеина в сене клевера изменялось с 11,3% до 16%, наибольшее влияние на этот показатель оказало известкование с 11,6 до 15,5%. За счет инокуляции семян ячменя сбор сырого белка с гектара увеличивался на 20 -29%, а сбор протеина клевера на 10 -23%.

7. Биологическая активность и фосфатный режим дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почвы зависели от применения удобрений и биопрепаратов. Они повышали степень разложения льняного полотна с 25% на контроле до 79% при сочетании фосфорных, известковых удобрений с биопрепаратами. В среднем по вариантам опыта биопрепараты повышали этот показатель с 39 до 52%. В вариантах с применением фосфорных удобрений при использовании биопрепаратов наблюдалась тенденция к повышению степени подвижности фосфатов почвы в период после уборки урожая.

Предложения производству. На слабообеспеченных подвижными фосфатами дерново-подзолистых суглинистых почвах при низком уровне применения удобрений, рекомендуется в качестве дополнительного приема использовать биопрепараты: фосфатмобилизующий (на основе микоризного гриба Glomus, штамм 8) и азотфиксирующий (ризоторфин, штамм 348), которые при инокуляции семян в смешанном фитоценозе клевера и ячменя, повышают их урожайность в среднем на 20%.

Список опубликованных работ

1. Кирпичников Н.А., Волков А.А Влияние биопрепаратов на урожайность и качество ячменя и клевера в зависимости от применения фосфорных и известковых удобрений. // Достижения науки и техники АПК, 2011 №8 . -С. 15-17.

2. Кирпичников Н.А., Волков А.А Действие биопрепарата (АМ) Микофил на растения ячменя при применении фосфорных и известковых удобрений в полевом севообороте. // Плодородие 2010 №6. (57) -С. 18-19.

3. Волков А.А Обеспеченность растений ячменя и клевера азотом и фосфором в зависимости от применения фосфорных удобрений и биопрепаратов. // Агрохимический вестник. 2011 №3. -С. 38-40.

4. Волков А.А Влияние биопрепаратов на формирование урожайности ячменя и клевера в зависимости от удобрений. // Материалы 45-й международной научной конференции молодых ученых и специалистов. « Применение средств химизации для повышения урожайности и качества сельскохозяйственных культур.» М.: ВНИИА. 2011. С. 24-27

Размещено на Allbest.ru

...