Влияние вертикальной зональности и применения минеральных удобрений на продуктивность и качество озимой пшеницы тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 06.01.09, кандидат сельскохозяйственных наук Карданова, Инна Борисовна

• Карданова, Инна Борисовна
• кандидат сельскохозяйственных наук
• 2005

Оглавление диссертации кандидат сельскохозяйственных наук Карданова, Инна Борисовна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОСОБЕННОСТИ ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ КАЧЕСТВА ЗЕРНА ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ (ОБЗОР

ЛИТЕРАТУРЫ)

ГЛАВА 2. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Агрохимическая характеристика почвы опытных участков

2.2. Метеорологические условия в годы проведения опытов

2.3. Схема опытов и методика проведения исследований

2.4. Краткая характеристика изучаемых сортов озимой пшеницы

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДО-* ВАНИЙ

3.1. Особенности онтогенеза растений озимой пшеницы в разных экологических зонах

3.2. Особенности потребления минерального питания растениями озимой пшеницы

3.3. Фотосинтетическая деятельность озимой пшеницы в зависимости от уровня минерального питания

3.4. Влияние агроклиматических условий и уровня минерального питания на структуру урожая, продуктивность и качество зерна сортов озимой пшеницы

3.5. Экономическая эффективность возделывания озимой пшеницы в зависимости от минеральных удобрений, сортов и экологических зон

ВЫВОДЫ

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Влияние вертикальной зональности и применения минеральных удобрений на продуктивность и качество озимой пшеницы»

В условиях ограниченного роста посевных площадей в Кабардино-Балкарии основной путь увеличения производства зерна — повышение урожайности зерновых культур за счет внедрения научно-обоснованных и энергосберегающих технологий.

В зерновом хозяйстве КБР большой удельный вес занимает озимая пшеница. Пшеница одна из важнейших продовольственных культур. Около одной трети суточной потребности в энергетических ресурсах и около одной четверти всех белковых веществ человек получает за счет высококачественных хлебобулочных, макаронных и кондитерских изделий из пшеничной муки.

До последнего времени основное внимание ученых и практиков сельского хозяйства было направлено на изыскание путей увеличения производства зерна. Между тем успешное разрешение зерновой проблемы предполагает не только увеличение валового сбора зерна, но и повышение его качества.

В Кабардино-Балкарии урожайность озимой пшеницы достигает уровня в среднем 30-35, а в передовых хозяйствах 40-50 ц/га. Однако в целом по республике урожайность этой культуры остается все еще низкой и резко колеблется по годам. Недостаточная продуктивность этой культуры заключается в том, что в республике до настоящего времени неразработано достаточно четкой научно-обоснованной технологии производства озимой пшеницы рекомендуемых к внедрению новых сортов.

К тому же в благоприятных условиях Кабардино-Балкарской Республики в период между уборкой лучших предшественников какими являются зернобобовые и силосные культуры, и посевом озимой пшеницы имеется возможность в течение 2-3 месяцев содержание почвы в виде полупара, где происходит процесс накопления питательных веществ за счет корневых и пожнивных остатков.

Кроме того курс на получение максимального количества продукции с единицы площади вызван необходимостью размещения озимой пшеницы по непаровым предшественникам. Этот фактор приводит к интенсивному ис-W пользованию естественного плодородия почвы. Однако, этого недостаточно для получения высоких урожаев зерна. Поэтому озимые повсеместно испытывают недостаток питательных веществ, особенно азота. Новая парадигма в своем стратегическом направлении предусматривает значительный рост урожайности и качества зерна озимой пшеницы за счет оптимального внесения доз удобрений применительно в конкретных почвенно-климатических зонах. Создать оптимальные условия питания озимой пшеницы в этом случае можно, прежде всего путем внесения органических и минеральных удобре-^ ний. А эффективность использования удобрений озимой пшеницы будет зависеть от всего технологического процесса.

Принято считать, что азотные удобрения лучше всего действуют в районах с низким потенциальным плодородием почв и достаточным увлажнением, где осадки не лимитируют уровень урожая. Однако следует учесть, что азот и повышенное увлажнение действуют на озимую пшеницу в одностороннем направлении. Избыточное увлажнение и одностороннее повышение азотного питания приводят к перерастанию растений. Они буйно растут и накапливают большую вегетативную массу в ущерб продуктивной части ^ урожая, часто полегают. Поэтому в годы избыточного увлажнения важно соблюдать правильное соотношение питательных веществ в удобрении и не увлекаться повышенными дозами азота.

Фосфорные удобрения оказывают иное влияние на урожай озимой пшеницы.

В степной зоне - недостаточного увлажнения, наблюдается высокая эффективность фосфорных удобрений. Это объясняется тем, что карбонатные черноземы отличаются низким содержанием доступных фосфатов.

В этих условиях, даже при недостаточном увлажнении, фосфорные удобрения способствуют интенсивному развитию корневой системы озимых хлебов, благодаря чему формируется более высокий урожай пшеницы и лучшее соотношение между зерном и соломой.

Калийные удобрения лучше всего проявляются на легких и торфяно-болотных почвах. Слабее отзываются озимые хлеба на калийные удобрения на обыкновенных и южных черноземах. Однако калийные удобрения в небольших дозах рекомендуют вносить под озимую пшеницу во всех зонах, так как способствуют повышению зимостойкости растений.

Определение оптимальных доз и соотношений удобрений, сроков и способов их внесения под озимые хлеба зависит от прогнозируемого урожая, биологических особенностей питания культур, условий агротехники.

Важнейшим приемом удобрения озимой пшеницы следует считать основное внесение. Этот прием обеспечивает пшеницу питательными веществами в процессе всей её вегетации, припосевное внесение - в начальный период вегетации и при подготовке её к зиме. Подкормка дополняет основное удобрение и способствует созданию оптимальных условий роста и развития растений после перезимовки.

Оптимальные дозы и соотношения минеральных удобрений под озимые хлеба зависят и от предшественников. В черном пару, например, накапливается избыточное количество минеральных форм азота. Это может привести к ряду неблагоприятных явлений, как при перезимовке растений, так и при дальнейшей вегетации.

Вполне понятно, что внесение азотных удобрений до посева пшеницы по чистым парам часто оказывается даже вредным, так как приводит к снижению защитной роли Сахаров и в конечном итоге к частичному или полному выпадению растений во время перезимовки. Чтобы смягчить отрицательное действие избыточного одностороннего питания пшеницы азотом и получать высокие урожаи но черным парам, рекомендуется до посева ограничиться внесением только фосфорных или фосфорно-калийных удобрений.

При посеве же по занятым парам наблюдается потребность пшеницы во всех питательных веществах, в том числе и в азоте. Это связано с усвоением их предшествующей культурой и слабой мобилизацией естественного плодородия почвы за период ее подготовки к посеву озимой пшеницы.

В этом случае считают эффективным внесение полного минерального удобрения. Получить хороший урожай озимой пшеницы по непаровым предшественникам без азотных удобрений не представляется возможным.

Следовательно, правильное применение удобрений в комплексе с другими агроприемами способствует получению высоких и устойчивых урожаев озимой пшеницы.

Эта культура требовательна к плодородию почвы. При урожае в 40 ц зерна и 60 ц соломы с 1 га она выносит из почвы примерно 153 кг азота, 56 кг - фосфора и 96 кг - калия. Но поскольку большая часть питательных веществ в почве находится в недоступной для растений форме, без внесения удобрений, на которые озимая пшеница весьма отзывчива, нельзя рассчитывать на повышение урожайности.

Особую роль приобретают удобрения при внедрении в производство новых интенсивных сортов озимой пшеницы (Ника Кубани, Купава, Княжна, Половчанка, Азау, Терчанка, Мурат, Русса, Дельта, Эхо и др.), потенциальные возможности которых могут проявиться только при полном обеспечении их повышенными дозами элементов питания.

Как известно, озимая пшеница в начале роста развивается за счет эндосперма семени, с появлением 2-3-х листьев необходимо усиленное фосфорное и умеренное азотное питание. Хорошо обеспеченные фосфором на ранних этапах жизни, растения быстрее развивают корневую систему. В фазу кущения усиливается потребность в азоте. Особенно усиленно пшеница потребляет элементы пищи в период выхода в трубку и колошения, когда в растение поступает основное количество азота, фосфора и калия. При недостатке в почве азота уменьшается число продуктивных стеблей, размер колоса и количество в нем колосков и цветков. Фосфор способствует успешному формированию генеративных органов растений, улучшает озерненность колоса, а недостаток его приводит к череззернице. Оптимальные дозы калия повышают устойчивость растений к грибным заболеваниям.

Хорошая обеспеченность элементами питания способствует лучшей перезимовке пшеницы и позволяет растениям более экономно использовать почвенную влагу и тем самым являются мощным средством в борьбе с засухой. Удобрения повышают устойчивость пшеницы к вредителям и болезням, улучшают качество продукции, в частности, увеличивают содержание белка в зерне. Однако неумелое применение удобрений может дать и отрицательные результаты.

Знание особенностей питания сельскохозяйственных культур, которые предопределяются биологией растений, внутренними и внешними условиями питания в конкретных условиях окружающей среды, а также метаболизмом поглощенных элементов, позволяет разрабатывать научно-обоснованные системы удобрений, направленные на получение оптимальных урожаев высокого качества.

К настоящему времени имеется значительный аналитический материал по содержанию элементов питания в растениях по основным фазам развития культур. Нередко встречаются материалы, отражающие содержание питательных веществ по органам растений.

Исключительное значение представляет вопрос о потреблении элементов питания по фазам развития, увязанный с периодичностью питания растений и приемами регулирования поступления элементов питания.

Очень сложен вопрос также о реакции сельскохозяйственных культур на элементы питания и их соотношения в применяемых удобрениях. Разнообразие климатических и почвенных условий, свойств почвы требует дифференцированного подхода.

Например, мощные предгорные черноземы, содержащие до 8% гумуса, не обеспечивают минеральным азотом ни одну из возделываемых культур и очень нуждаются в применении азотных удобрений, т.е. азот в черноземе является лимитирующим элементом. С другой стороны, в карбонатных почвах степной зоны подвижного фосфора иногда больше, чем в выщелоченных черноземных почвах. Отсюда понятно, что урожайность в степной зоне при других благоприятных условиях иногда выше.

Так, например, КСХП «Котляревский» Майского района, расположенный в зоне обыкновенных черноземов и при минимальном расходе минеральных удобрений получает урожай порядка 45-50 ц/га.

С учетом вышеизложенного постановка вопроса о разработке научно-обоснованной системы удобрений под озимую пшеницу считается актуальным. Существующие рекомендации в рыночных условиях в связи с новыми формами организации хозяйств нуждаются в уточнениях и серьезной их корректировке. Особое место в этом плане отводится разработке доз удобрений и распределению их по периодам регулирования питания растений.

Научно-обоснованное оптимальное питание растений позволяет получать высокий урожай с хорошими потребительскими качествами. Но в условиях рыночной экономики Кабардино-Балкария не только снизила валовое производство озимой пшеницы, но и производит продукцию по качеству, не удовлетворяющему требованиям потребителя.

В связи с этим, разработка систем удобрений под интенсивные сорта озимой пшеницы в условиях различных почвенно-климатических зон приобретает большой теоретический и практический интерес.

Заключение диссертации по теме «Растениеводство», Карданова, Инна Борисовна

ВЫВОДЫ

1. Экспериментально доказано, что резко различное положение над уровнем моря основных природных зонах Кабардино-Балкарии в значительной степени влияет на рост, развитие, урожайность, качество зерна озимой пшеницы. С увеличением высоты местности над уровнем моря, т.е. при переходе от степной к предгорной и горной зонам вегетационный период озимой пшеницы увеличивается.

2. Установлено, что по мере продвижения озимой пшеницы у растений с большей высотой над уровнем моря уменьшается высота стебля, длина и ширина листа, длина и продуктивность колоса. В степной зоне растения озимой пшеницы развивают большую листовую поверхность, чем в горной зоне. Однако, в степи листовой стебель раньше усыхает вследствие более высокой температуры и меньшей относительной влажности воздуха и почвы. Поэтому в степной зоне физиологическая зрелость семян наступает в начале восковой спелости, а в горной созревание семян происходит позже и завершается в конце восковой и начале полной спелости. Эти же особенности роста и развития растений озимой пшеницы в условиях вертикальной зональности должны учитываться при разработке программ по получению запланированных урожаев, а также при установлении сроков уборки.

3. В разных агроклиматических условиях действие минеральных удобрений проявляется по - разному. На обыкновенных черноземах степной зоны применение удобрений на посевах озимой пшеницы изучаемых новых сортов обеспечивает прибавку урожая до 15,0 ц/га. В предгорной зоне на выщелоченных черноземах более эффективно оказывает влияние применение азотных удобрений. Однако и здесь наибольшая прибавка урожая зерна получена от внесения полного минерального удобрения в дозе

N60P90K30. В горной зоне на горно-луговых черноземах лучшей дозой удобрения является N60P90K30.

Внесение азотных удобрений в виде подкормки рано весной на карбонатных, выщелоченных и горно-луговых черноземах во всех зонах является высокоэффективным приемом и повышает урожайность у сорта Купава на 5,5-8,2 ц/га и у сорта Половчанка на 1,8-8,9 ц/га.

Реакция сортов на дозы удобрений по зонам республики была различной. Наиболее высокий урожай получен по сорту «Половчанка». На низко обеспеченной подвижным фосфором почве (степная зона) прибавка урожайности у этого сорта возрастает почти пропорционально дозе внесения фосфорных удобрений.

Большее накопление белка и сырой клейковины в зерне пшеницы наблюдается на карбонатных черноземах степной зоны, и в предгорной (выщелоченные черноземы), чем в горной (горно-луговые почвы) зонах. От степной к горной зоне повышается содержание таких незаменимых аминокислот как лизин, аргинин, валин, метионин, лейцин. Лучшую экономическую эффективность обеспечивает применение минеральных удобрений в дозах N60P9oK3o кг/га д.в. Условно чистый доход при этом составил по обоим сортам свыше 5 тыс. руб., что превышает контроль соответственно по зонам: в степной в 1,9; в предгорной в 2 и в горной в 2,2 раза.

Предложения производству

Учитывая реакцию сортов на различные почвенные и климатические условия КБР, необходимо применять такую технологию, которая позволит наиболее полно реализовать потенциальные возможности интенсивных сортов озимой пшеницы Купава и Половчанка.

2. На карбонатных и выщелоченных черноземах (степная и предгорная зоны) рекомендуем вносить полные минеральные удобрения в дозе НЛКзо кг/га д.в. и в подкормке N30P30.

3. На горно-луговых почвах (горная зона) следует несколько увеличить дозу фосфорного удобрения и довести до N60P90K30 в д.в.

Ц) 4. Для увеличения качества продукции и особенно сырой клейковины целесообразно расширить посевы озимой пшеницы в степной и предгорной зонах. k

Список литературы диссертационного исследования кандидат сельскохозяйственных наук Карданова, Инна Борисовна, 2005 год

1. Авдонин И.С. Научные основы применения удобрений. М.: Колос, 1972.

2. Агеев В.В. Особенности питания и удобрения сельскохозяйственных культур на юге России. Ставрополь, 1999. Агроклиматический справочник по КБАССР. Л., Гидрометиздат, 1960.

3. Адиньяев Э.Д., Зинковский В.Н. Влияние удобрений на урожай и качество зерна озимой пшеницы в условиях орошения на лугово-черноземных почвах КБАССР и предкавказских карбонатных черноземах СОАССР. КБГУ, Нальчик, 1971.

4. Алексеев Ю.В., Качество растениеводческой продукции. Л.: Колос, 1978.

5. Алыбеков Л. Влияние почвенно-климатических зон и фонов на урожайные свойства семян озимой пшеницы в условиях Чуйской долины Киргизской ССР. Автореферат дисс. на соискание ученой степени кандидата с/х наук. Фрунзе, 1975.

6. Артюхов Н.К. Изучение приемов повышения эффективности удобрений под зерновые культуры в степной зоне УССР. Сб.: Удобрение полей органоминеральными смесями. М., 1958.

7. Афедулов К.П., Лантухова А.И. Удобрения под планируемый урожай. М.: Колос, 1973.

8. Ацц Дж. Сельскохозяйственная экология. М., 1959.

9. Баюнц С.А. Влияние минеральных удобрений на урожай и качество зерна озимой пшеницы на горных выщелоченных черноземах Артик-ского района Армянской ССР. Автореферат на соискание ученой степени кандидата с/х наук. Ереван, 1975.

10. Белинский В.А. и др. Прямая Уф. Радиация в некоторых пунктах СССР. Сб. «Актинометрия и оптика атмосферы». М., 1964.

11. Бондаренко В.И., Собко А.А., Годулян и.С. и др. Озимая пшеница в степи. В кн.: Пшеница - Киев, Урожай, 1977.

12. Будков А.Ф.Озимая пшеница в Кабардинской АССР. Кн. Изд. Нальчик, 1956.

13. Буткевич В.В. Условия возделывания пшеницы и ее белковитость. «Агробиология», №3, 1954.

14. Быстриков Ф.В. Эффективность минеральных удобрений в нечерноземной зоне. Москва. ВИУА, вып. 18, 1970.

15. Волков В.А. и др. Влияние удобрений на урожай и качество зерна озимой пшеницы на выщелоченном и карбонатном черноземах Краснодарского края. «Химия в сельском хозяйстве», №1, 1971.

16. Воллейдт Л.П. Качество зерна пшеницы в связи с применением минеральных удобрений. В кн.: Действие удобрений на урожай и его качество. М.: Колос, 1965.

17. Волочкова З.Ф. Эффективность удобрений на основных типах почв. В & кн.: Агрохимическая характеристика почв СССР. Районы Северного1./

18. Кавказа. М., АН СССР, 1965.

19. Газданов А.В. Удобрение озимой пшеницы в степной и предлесной зонах Северной Осетии. Труды ГСХИ. Т. 25. Орджоникидзе, 1965.

20. Гвозденко Д.В. Действие малых доз органических и минеральных удобрений на урожай озимой пшеницы. «Агробиология», №2, 1959.