Размещено на http://www.allbest.ru/

Эффективность кобальтовых удобрений при возделывании ярового ячменя на разных уровнях обеспеченности супесчаной почвы кобальтом

Введение

Содержание кобальта в почве обуславливает количество этого элемента в растениях и уровни поступления его в организм животных. Кобальт поступает в растения в форме катиона, хелатных соединений и витамина В12. Этот микроэлемент может влиять на процессы, проходящие в растениях в период формирования и налива зерна, поскольку он улучшает углеводный обмен, синтез хлорофилла, содержание аскорбиновой кислоты, повышает активность ферментов и количество нуклеиновых кислот в растениях [1-2]. Наиболее объективным показателем содержания кобальта в почве является наличие его подвижной формы, что зависит в первую очередь от гранулометрического состава почвы, кислотности и содержания гумуса. Содержание подвижного кобальта в пахотных почвах республики низкое и составляет 0,48-0,65 мг/кг [3-5].

Низкое содержание подвижного кобальта в почве обуславливает недостаточное его содержание в растениеводческой продукции, которое достигает лишь нижних границ оптимальных значений и составляет 0,11-0,40 мг/кг сухой массы [5-7]. Научно обоснованное применение микроудобрений позволяет регулировать процессы обогащения продукции микроэлементами. При этом в последние годы большое внимание уделяется хелатным формам микроэлементов [8-9].

Закономерности распределения в почвах кобальта и потребления растениями в зависимости от уровней обеспеченности им почвы в республике изучены слабо. В связи с этим разработка количественных критериев для оптимизации питания и обогащения растениеводческой продукции кобальтом является актуальным направлением и будет способствовать повышению эффективности применения кобальтовых удобрений в технологиях возделывания сельскохозяйственных культур.

1.Методика и объекты исследований

Исследования проводились в полевом опыте с яровым ячменем в ГП «Экспериментальная база им. Суворова» Узденского района на дерновоподзолистой супесчаной почве, развивающейся на рыхлых водно-ледниковых супесях, сменяемых с глубины около 0,5 м связной супесью. Агрохимическая характеристика пахотного слоя почвы при возделывании ячменя: рН в КСl - 6,6, содержание гумуса - 2,3%, Р2О5 и К2О - 210 и 310 мг/кг почвы. Исходное содержание подвижного кобальта в пахотном горизонте почвы составляло 0,87 мг/кг почвы.

Исследования с яровым ячменем Стратус проводились на фоне минеральных удобрений (N70Р60К90), которые вносились в форме КАС, суперфосфата аммонизированного и хлористого калия. Норма высева 4,5 млн всхожих зерен на гектар.

Предшественник - озимая пшеница.

Схема полевого опыта включала 7 вариантов; 6 вариантов некорневых подкормок растений ячменя кобальтовыми удобрениями развернуты на 4 уровнях насыщения дерново-подзолистой супесчаной почвы кобальтом, созданных перед закладкой опыта. Уровни насыщения пахотного слоя почвы кобальтом в полевом опыте с ячменем были созданы внесением сернокислого кобальта в виде водного раствора. Площадь делянки - 12 м2 , повторность в опыте - 3-кратная.

Некорневая подкормка растений ячменя возрастающими дозами кобальта и бора (0,025, 0,05, 0,075 кг/га д.в.) проводилась в стадию первого узла. В качестве микроудобрений применялось жидкое удобрение МикроСтим-Кобальт, содержащее 125 г/л кобальта в ор, и 50 г/л бора в органоминеральной форме. Расход рабочего раствора 200 л/га.

В соответствии с программой исследований отбирались растительные и почвенные образцы. Отбор растительных образцов осуществлялся в вариантах 1-8 на 4 уровнях насыщения дерново-подзолистой супесчаной почвы кобальтом. Почвенные образцы отбирали по генетическим горизонтам (Апах - 0-25 см, А1А2 - 25-55, А2В1 - 55-80, В2D - 80-100 см) на 4 уровнях насыщения.

Уборка и учет урожая ячменя проводилась поделяночно.

2.Результаты исследований и их обсуждение

Результаты исследований по содержанию и миграции валового и подвижного кобальта по генетическим горизонтам дерново-подзолистой супесчаной почвы при возделывании ячменя показали, что основное количество элемента накапливается преимущественно в верхнем перегнойно-аккумулятивном слое почвы.

Концентрация валового кобальта в пахотном горизонте увеличивается по уровням насыщения. Максимальная концентрация валового кобальта наблюдается в верхнем пахотном горизонте почвы и с глубиной происходит уменьшение концентрации валового кобальта (рис. 1).

Рис. 1. Распределение валового кобальта по генетическим горизонтам дерново-подзолистой супесчаной почвы на 4 уровнях насыщения

Распределение подвижного кобальта по генетическим горизонтам почвы с глубиной снижалась. Установлено, что наибольшая концентрация подвижного кобальта наблюдается в верхнем перегнойно-аккумулятивном слое почвы, а в горизонте А1А2 происходит значительное уменьшение его концентрации. Отмечается плавное снижение концентрации подвижного кобальта в нижних горизонтах почвенного профиля (рис. 2).

За двухлетний период исследований после внесения сернокислого кобальта в почву содержание подвижного кобальта в пахотном горизонте повысилось от 1,77 (2 уровень) до 2,5 мг/кг (4 уровень) (табл. 1). Содержание валового кобальта находилось в пределах от 6,7 мг/кг (2 уровень) до 8,5 мг/кг (4 уровень). К концу вегетационного периода содержание подвижного кобальта в почве по уровням насыщения было ниже и колебалось от 0,9 мг/кг (1 уровень) до 2,1 мг/кг (4 уровень), валового кобальта - от 5,7 до 8,5 мг/кг соответственно. Вниз по профилю дерново-подзолистой супесчаной почвы количественное содержание подвижного кобальта снижалось. Так, в гумусово-элювиальном горизонте содержание кобальта колебалось от 0,51 мг/кг (1 уровень) до 1,40 мг/кг (4 уровень), а в элювиально-иллювиальном горизонте - от 0,65 до 0,61 мг/кг соответственно.

Рис. 2. Распределение подвижного кобальта по генетическим горизонтам дерново-подзолистой супесчаной почвы на 4 уровнях насыщения

Таблица 1 Динамика содержания подвижного и валового кобальта в супесчаной почве при возделывании ячменя, мг/кг (среднее за 2013-2014 гг.)

кобальт почва ячмень

Соотношение содержания подвижной формы микроэлемента к его валовому количеству в почве свидетельствует о его подвижности. Как видно из результатов исследований наиболее подвижен кобальт в пахотном горизонте почвы.

Таким образом, при насыщении дерново-подзолистой супесчаной почвы кобальтом происходит его аккумуляция в гумусовом горизонте почвы с последующей миграцией по почвенному профилю. При этом концентрация валового кобальта снижается менее значительно, чем подвижного. По мере обеспеченности почвы элементом, его подвижность возрастает с выраженным максимумом в пахотном горизонте.

Анализ экспериментальных данных по урожайности ярового ячменя показал, что увеличение содержания кобальта в дерново-подзолистой супесчаной почве от низкого до избыточного уровня сопровождалось снижением урожайности зерна. Наибольшая урожайность зерна ячменя (51,4 ц/га) отмечается при средней концентрации кобальта в супесчаной почве (табл. 2).

Таблица 2 Влияние кобальтовых удобрений на урожайность ярового ячменя при различной обеспеченности почвы кобальтом

Эффективность применения некорневой подкормки кобальтовыми удобрениями определялась уровнем обеспеченности почвы кобальтом. Наибольшие прибавки урожайности зерна ярового ячменя от применения некорневой подкормки кобальтовыми удобрениями отмечались при низкой обеспеченности почвы кобальтом. При низком уровне содержания кобальта в почве, некорневая подкормка микроудобрением МикроСтим-Кобальт, Бор способствовала повышению урожайности зерна ячменя с 48,3 до 52,5 ц/га (прибавка - 4,2 ц/га), микроудобрением МикроСтим-Кобальт - с 48,3 до 53,9 ц/га. Наиболее эффективно внесение в некорневую подкормку ячменя микроудобрения МикроСтим-Кобальт в дозе 0,025 кг/га д.в. (прибавка - 5,6 ц/га).

При повышении содержания в почве кобальта до среднего уровня, применение в некорневую подкормку кобальтовых удобрений способствовало повышению урожайности с 51,5 до 54,9 ц/га. Внесение МикроСтим-Кобальт обеспечило прибавку урожайности 2,1-3,5 ц/га в зависимости от дозы внесения, а МикроСтим-Кобальт, Бор - 2,1-2,9 ц/га.

При высоком и избыточном уровне содержания кобальта в почве некорневые подкормки ярового ячменя кобальтовыми удобрениями неэффективны.

Отмечается повышение содержания кобальта в зерне ячменя по мере увеличения обеспеченности почвы элементом (от низкого до высокого). Некорневые подкормки ярового ячменя микроудобрением МикроСтим-Кобальт в дозе 0,025 кг/га д.в. увеличивали накопление кобальта в зерне до 0,21 на низком уровне и до 0,51 мг/кг сухой массы на высоком уровне обеспеченности подвижным кобальтом супесчаной почвы (табл. 3).

Таблица 3 Влияние некорневых подкормок ярового ячменя кобальтовыми удобрениями на содержание кобальта в зерне при различной обеспеченности почвы кобальтом, мг/кг сухой массы

Экономическая эффективность некорневой подкормки ячменя кобальтовыми удобрениями МикроСтим-Кобальт и МикроСтим-Кобальт, Бор рассчитана на основании полученных в опыте прибавок зерна и нормативных данных затрат и цен [10]. При низком содержании в почве подвижного кобальта экономически эффективно использование обоих видов микроудобрений. Рентабельность от разных доз и видов удобрений в некорневую подкормку колебалась от 24 до 67% (табл. 4). Уровень рентабельности выше в вариантах с применением удобрения МикроСтим-Кобальт по сравнению с удобрением МикроСтим-Кобальт, Бор. Наибольший экономический эффект был получен в варианте с применением удобрения МикроСтим-Кобальт в дозе 0,025 кг/га д.в.

Таблица 4 Экономическая эффективность некорневых подкормок ячменя кобальтовыми удобрениями на почве с низким уровнем содержания кобальта

кобальт почва ячмень

Таблица 5 Параметры оптимизации питания ярового ячменя кобальтом при разной обеспеченности дерново-подзолистой супесчаной почвы этим микроэлементом

На основании полученного экспериментального материала установлены параметры питания ячменя кобальтом в зависимости от обеспеченности супесчаной почвы этим элементом, содержания кобальта в растениях, доз кобальтовых удобрений и величины урожая (табл. 5). За оптимум принимался показатель соответствующий оптимальному варианту опыта. При низком содержании подвижного кобальта в почве для повышения урожайности ячменя и увеличения содержания этого элемента в зерне целесообразно проведение некорневой подкормки в стадию первого узла ячменя микроудобрениями, содержащими кобальт в хелатной форме в дозе 0,025 кг/га д.в. При содержании подвижного кобальта в почве 2,0 мг/кг и более некорневая подкормка кобальтовыми удобрениями нецелесообразна.

Выводы

кобальт почва ячмень

1.При насыщении дерново-подзолистой супесчаной почвы возрастающими дозами кобальта аккумуляция элемента происходит в гумусовом горизонте с последующей миграцией по почвенному профилю. По мере повышения обеспеченности почвы кобальтом, его подвижность возрастает с выраженным максимумом в пахотном горизонте.

2.Эффективность некорневых подкормок ячменя микроудобрением МикроСтим отмечается только при низкой и средней обеспеченности супесчаной почвы подвижным кобальтом. При низкой обеспеченности почвы кобальтом некорневая подкормка ячменя в стадию первого узла микроудобрением МикроСтим-Кобальт в дозе 0,025 кг/га д.в. повышала урожайность зерна на 5,6 ц/га.

3.Отмечается повышение содержания кобальта в зерне ячменя по мере увеличения обеспеченности почвы элементом (от низкого до высокого). Некорневые подкормки ячменя микроудобрением МикроСтим-Кобальт в дозе 0,025 кг/га д.в. увеличивали накопление кобальта в зерне с 0,03-0,20 до 0,21-0,51 мг/кг сухой массы.

Список литературы

1.Ягодин, Б.А. Физиологическая роль кобальта и факторы влияющие на его поступление в растения / Б.А. Ягодин, Г.А. Ступакова // Агрохимия. - 1989. - № 12. - С. 111-120.

2.Кабата-Пендиас, А. Микроэлементы в почвах и растениях / А. Кабата- Пендиас, Х. Пендиас; пер. с анг. Д.В. Гричука, Е.П. Янина. - М.: Мир, 1989. - 438 с.

3.Деньгуб, И.М. Подвижность кобальта и цинка в почвах Нижегородской области / И.М. Деньгуб, В.И. Деньгуб // Пути повышения урожайности сельскохозяйственных культур: сб. науч. тр. / Нижегор. гос.с.-х. акад.; под ред. Л.С. Никитенко. - Н. Новгород, 2001. - С. 184-188.

4.Почвы Белорусской ССР / Белор. НИИ почвоведения и агрохимии; под ред. Т.Н. Кулаковской, Н.И. Смеяна. - Минск: Ураджай, 1974. - 328 с.

5.Рак, М.В. Микроэлементы в почвах Беларуси и применение микроудобрений в технологиях возделывания сельскохозяйственных культур / Биогеохимия и биохимия микроэлементов в условиях техногенеза биосферы: Материалы VIIІ международной Биогеохимической Школы, посвященной 150- летию со дня рождения академика В.И. Вернадского - М.: ГЕОХИ РАН, 2013. - С. 339-342.

Размещено на Allbest.ru