Продуктивность сахарного сорго в зависимости от азотно-фосфорного удобрения и стимуляторов роста на светло-каштановых почвах Калмыкии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 06.01.01, кандидат наук Евчук Максим Викторович

• Евчук Максим Викторович
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Евчук Максим Викторович

ВВЕДЕНИЕ

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ ПО ВЛИЯНИЮ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ И СТИМУЛЯТОРОВ РОСТА НА РОСТ И РАЗВИТИЕ СОРГО

2 МЕТОДИКА И СХЕМА ПРОВЕДЕНИЯ ПОЛЕВЫХ

ОПЫТОВ

2.1 Методика проведения

2.2 Описание почвенных условий

2.3 Климатические особенности в годы исследований

2.4 Характеристика изучаемых сортов сахарного сорго

3 АГРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ САХАРНОГО СОРГО В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ФОНА УДОБРЕНИЙ И СТИМУЛЯТОРОВ РОСТА

3.1 Первоначальные запасы почвенной влаги и водопотребление сахарного сорго

3.2 Комплексное воздействие удобрений и стимуляторов роста на полевую всхожесть и сохранность сахарного сорго

3.3 Фенофазы развития сахарного сорго в зависимости от совместного применения удобрений и стимуляторов роста

3.4 Фотосинтетическая продуктивность Кинельское 3» и «Сажень» в зависимости от удобрений и стимуляторов роста

4 ПРОДУКТИВНОСТЬ САХАРНОГО СОРГО В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УДОБРЕНИЙ И СТИМУЛЯТОРОВ РОСТА

4.1 Зависимость урожая надземной массы от применения азотно-фосфорных удобрений и стимуляторов роста

4.2 Качественный состав зеленой массы в зависимости от удобрений и стимуляторов роста

5 ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТЕХНОЛОГИЙ ВЫРАЩИВАНИЯ САХАРНОГО СОРГО

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ПЕРСПЕКТИВА РАЗРАБОТКИ ТЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Продуктивность сахарного сорго в зависимости от азотно-фосфорного удобрения и стимуляторов роста на светло-каштановых почвах Калмыкии»

ВВЕДЕНИЕ

Территория Республики Калмыкия является самой засушливой в юго-восточной части Российской Федерации. При этом территория Республики Калмыкия располагает значительными земельными ресурсами, где сельскохозяйственные угодья составляют - 5334 тыс. га, из них 726 тыс. га пашня, 76 тыс. га сенокосы и 4332 тыс. га пастбища. Основная отрасль экономики региона - животноводство. Динамика роста поголовья скота в республики показывает, что за 2009...2014 гг. во всех категориях хозяйств, произошло заметное увеличение всех видов сельскохозяйственных животных. В то же время в растениеводстве произошло существенное уменьшение посевных площадей кормовых культур в угоду более рентабельным зерновым и техническим.

Прежде всего, надо отметить, что одним из главных условий развития сельского хозяйства на современном этапе является наиболее полная информация обеспеченности отечественных сельхозтоваропроизводителей сведениями о современных тенденциях в науке и передовой практике, внедрению инновационных исследований. Повышение и восстановление природно-экономического потенциала сельскохозяйственных угодий в богарных условиях возможно на основе комплексных мелиораций с использованием биологических методов, способных обеспечивать сохранность плодородия почв, а так же обеспечивать высокую устойчивость агробиоценозов и благоприятно влиять на экологическую обстановку в агроланшафтах.

В целях устойчивого роста урожайности сельскохозяйственных культур, повышения плодородия почвы, экологического оздоровления, необходимо уже в ближайшие годы осуществить широкий комплекс мелиоративных и агротехнических мероприятий. Одновременно с увеличением урожайности кормовых культур в основных и промежуточных посевах необходимо повысить протеиновую и энергетическую питательность кормов за счет максимальной биологизации севооборотов, обосновать набор наиболее ценных и перспективных культур [126].

Сахарное сорго - является хорошим высокопитательным и концентрированным кормом для всех видов птицы и животных, его используют в комбикормовой, пивоваренной, а так же в крахмалопаточной промышленности для получения этанола и сахара. В 100 кг сорго содержится 117...129 к.ед. Сахарное сорго содержит водорастворимые витамины, дубильные вещества, а так же протеин 11.14%, лизин 3,3...4,5%, жир 70...80%, БЭВ 2,3...4,7%, клетчатку, 1,1...3,2% золы и 11. 14% сахара [35,36,103,122,129].

Достоинства сорго, прежде всего в высокой засухоустойчивости и продуктивности, благодаря чему сорго стоит в ряду наиболее высокорентабельных кормовых культур в аридных зонах Российской Федерации.

Актуальность исследований. Интенсификация животноводческой деятельности на территории Калмыкии при производстве мясомолочной продукции, как одного из важных продуктов данного региона определяет актуальность данных исследований, направленных, прежде всего, на оптимизацию технологии возделывания кормовых культур, благодаря чему стало возможным получение более стабильных урожаев зеленой массы сахарного сорго при минимальных ресурса затратах.

Степень разработанности темы. Технологии выращивания сорговых культур в основных и промежуточных посевах изучались и ранее в различных климатических и почвенных условиях. Сорговые культуры в зоне Нижнего Поволжья были хорошо изучены в разные годы и нашли отражение в трудах И.П. Кружи-лина, Т.Н. Дроновой, Л.В. Рудневой, В.И. Филина, Ю.П. Даниленко, П.П. Бегуче-ва, В.Н. Чурзина, А.А. Артемьева, Д.С. Кадралиева, М.М. Оконова, В.И. Янова, Э.Б. Дедовой, А.З. Большакова, Б.А. Гольдварга и др. В тоже время исследования по изучению совместного влияния удобрений и стимуляторов роста на урожайность сахарного сорго ранее не проводились.

Цель и задачи исследований заключалась в обосновании дифференцированного применения азотно-фосфорных удобрений и стимуляторов роста при возделывании сахарного сорго на зеленый корм при оптимальном использовании ресурсов.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие основные задачи:

- изучить влияния азотно-фосфорных удобрений и стимуляторов роста на агробиологические особенности сахарного сорго;

- определить наиболее рациональные дозы применения азотно-фосфорных удобрений и стимуляторов роста на светло-каштановой почве, установить зависимость урожая от фона минерального питания и применения стимуляторов роста;

- изучить сравнительную продуктивность сортов сахарного сорго при различных сочетаниях удобрений и стимуляторов роста, а так же дать качественную оценку зеленой массы.

- дать экономическую и энергетическую оценку технологическому приему возделывания сахарного сорго.

Научная новизна исследований заключается в том, что впервые на светло-каштановых почвах Калмыкии проведены исследования по разработке комплексного использования азотно-фосфорных удобрений и стимуляторов роста, определены дозы внесения минеральных удобрений, а так же схемы и сорта, обеспечивающие значительную урожайность зеленой массы.

В результате проведенных научно-полевых опытов была разработана адаптивная технология выращивания сахарного сорго для условий сухостепной центральной зоны Калмыкии.

Теоретическая и практическая значимость заключается в научном подтверждении комплексного использования азотно-фосфорных удобрений и стимуляторов роста, как ресурсосберегающих элементов при производстве сахарного сорго. Благодаря чему, стало возможным получение от 18.20 т/га зеленой массы сахарного сорго, где экономическая рентабельность производства от применения ресурсосберегающей технологии составила от 101...106%.

Методология и методы исследований. При проведении полевых экспериментов использовались современные научно - технические методы проведения и планирования полевых и лабораторных опытов, выполнялись все необходимые

наблюдения и учеты по общепринятым методикам (Б.А. Доспехова (1985), А.А. Ничипоровича (1980) и др.).

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

- особенности изменения агробиологических свойств сахарного сорго в зависимости от азотно-фосфорных удобрений и стимуляторов роста;

- закономерности развития посевов сахарного сорго, динамика формирования основных показателей в зависимости от фона минерального питания и стимуляторов роста;

- сравнительная оценка сахарного сорго «Кинельское 3» и «Сажень» в зависимости от минерального питания и стимуляторов роста на светло-каштановой почве;

- энергетическая и экономическая оценка использования изучаемых факторов возделывания сахарного сорго.

Степень достоверности результатов исследований подтверждается экспериментальными данными, полученными в результате полевого опыта с использованием методов корреляционного и дисперсионного анализа результатов полевых опытов и положительными результатами внедрения в производственные условия.

Апробация работы научных исследований. Основные диссертационные положения работы были одобрены и доложены на международных научно-практических конференциях ФГБОУ ВО «Калмыцкий государственный университет им. Б.Б. Городовикова» (2010, 2013 гг.), ФГБОУ ВО Ставропольский ГАУ (2011 г.), ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ (2012 г.), ФГБОУ ВО Новосибирский ГАУ (2012 г.), ФГБОУ ВО Краснодарский ГАУ (2014 г.), ФГБОУ ВО Саратовский ГАУ (2016 г.).

Личный вклад автора заключается в постановке целей и задач исследований, выборе методик проведения полевых опытов, разработке схем, обработке и анализе результатов исследований, подготовке диссертационной рукописи и автореферата, выводов и предложений производству.

Реализация научных исследований. Производственная проверка и внедрение результатов исследования проводилась в производственных условиях в 2012.2013 годах в СПК «Первомайское» Приютненского района на площади 38 га, подтвердила комплексность использования азотно-фосфорных удобрений и стимуляторов роста, как ресурсосберегающего элемента при производстве сахарного сорго с величиной чистой прибыли 3,4.4,2 тыс. рублей с одного гектара.

Публикация результатов исследований. По теме диссертационной работы опубликовано 11 научных работ, в том числе 4 статьи в рецензируемых изданиях ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и предложений производству, библиографического списка и приложений. Содержание работы изложено на 157 страницах машинописного текста, включает 31 таблицу, 22 рисунка и 27 приложений, а так же акт о внедрении результатов научно-исследовательской работы. Список использованной литературы содержит 190 источника, в том числе 8 иностранных авторов.

Автор выражает благодарность доктору сельскохозяйственных наук В.И. Янову, преподавателям и сотрудникам кафедры агрономии ФГБОУ ВО «КалмГУ имени Б.Б. Городовикова» за ценные предложения и советы в работе.

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ ПО ВЛИЯНИЮ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ И СТИМУЛЯТОРОВ РОСТА НА РОСТ И РАЗВИТИЕ СОРГО

В настоящее время основной проблемой земледелия является повышение урожайности сельхозкультур, а так же повышение качества продукции и уменьшение ее себестоимости без отрицательного воздействия на экологию и человека.

Внесение удобрений и внедрение продуктивных технологий в производство, позволяют увеличить уровень урожайности сельхозкультур во многих регионах Российской Федерации. Однако с ростом урожайности происходит увеличение уровня выноса макро и микроэлементов, а именно увеличивается хозяйственный и биологический вынос, нарушается баланс питательной среды культурных растений. Превышение допустимой концентрации или недостаток в трофической среде необходимых макро или микроэлементов питания может резко отразится как на увеличение или уменьшение урожая, так и на его качественные характеристики.

Согласно исследованиям А.З. Большакова [36]; А.И. Галичкина [53]; В.В. Захарова [91]; М.М. Оконова [144]; В.И. Янова [182] и др., доказывали немаловажный фактор, как использование минеральных удобрений, которые существенным образом влияют на урожайность сахарного сорго.

Многочисленные исследования доказывали, что макро и микроэлементы между собой взаимодействуют и определяют конечную урожайность сельскохозяйственных культур. Благодаря чему, первостепенным фактором обусловливающим получение качественного и полноценного урожая, является оптимизация уровня питания растений за счет сбалансированного применения доз минеральных веществ. По результатам российских и зарубежных ученых, использование микроэлементов и стимуляторов роста при посевной обработке, обеспечивает полноценную полевую всхожесть, развитие корневой системы и листовой поверхности, повышает стрессоустойчивость растений, увеличивает урожайность и качество возделываемых культур в более сжатые сроки, чем в обычных условиях.

Микроэлементы играют первостепенную роль в физиологобиохимических процессах, протекающих непосредственно внутри растений. Их участие не только в регулировании процессов синтеза, но и в передвижении углеводов, белковов и жиров, напрямую влияющие на повышение засухоустойчивости и жароустойчивости, а так же устойчивость к инфекционным и не инфекционным заболеваниям. Сорговые культуры, как и многие растения чувствительны к недостатку меди, магния, марганца, а также цинка и молибдена. Недостаток микроэлементов вызывает множественные нарушения азотного и углеводного обмена, а так же синтеза белковых веществ, в результате чего снижается стрессоустойчивость растений, тем самым повышает риски заболевания: сухой пятнистости, различным видам головни, фузариозу и т.д.

При недостатке азота сорго формируют неполноценный листовой аппарат, как и большинство культурных растений, что соответственно отражается на свойстве и содержании необходимых веществ. Множественные исследования подтверждают первостепенную роль питания азотом в повышении продуктивности и снижении его негативного действия при дробном внесении на растения в виде подкормки в периоды закладки, а так же в формировании элементов урожая [17, 48, 161,176].

Для получения содержания белка 14% и более растения должны получать азота больше, чем 3,4...3,7 кг/ц, т.е. требуется больше для формирования необходимого урожая.

Так же как и азот, фосфор играет важную роль, он является составной частью белковых соединений - нуклеопротеидов, которые в свою очередь являются частью клеточных ядер. Его роль так же неоценима, благодаря фосфору в растениях в результате физиологических процессов, происходит оплодотворение, превращения и множество химических процессов происходящих внутри растения.

Предпосевное одноразовое внесение фосфора обеспечивает прибавку к контролю (1,24т/га) соответственно дозам - 11,0.22,3%. При разбросном внесении фосфора от 60.90 кг/д.в. повышается урожайность в течение всего периода

проведения полевых исследований. Потребление растениями фосфора пропорционально увеличивалось с повышением доз удобрений.

В почвенных горизонтах содержание фосфора находиться в недоступных или труднодоступных для растений формах, в особенности его основная часть -валовая. Однако большее количество продуктивного или же легкодоступного фосфора, т.е. подвижного, находится в пахотном слое, где находиться длительное время без перемещения в глубину почвенного горизонта.

Калий преимущественно находится в больших концентрациях в молодых вегетативных и генеративных органах растений. В больших количествах в водорастворимой форме, калий содержиться в органах размножения, в листьях, в плазме, в клеточном соке. В растении калий легко передвигается из старых органов в более молодые, так как находится только в составе минеральных соединений. В течение всей жизни растений он участвует в развитии, прежде всего калий способствует передвижению и образованию углеводов. При оптимальном содержании калия в растениях повышается засухоустойчивость и холодостойкость, а так же резистентность к патогеннам. При усиленной транспирации и отсутствии калия в почве растения очень быстро завядают и теряю тургор, происходит нарушение всего азотного обмена, так как приостанавливается синтез белка в растениях, и как следствие снижение урожайности.

Содержание в почве больше всего калия и меньше всего фосфора и азота. Большое количество калия содержится в тяжелых почвах, он так же входит в состав многих минералов. Основная часть калия находится в почве в малоусвояемой и нерастворимой для растений форме. Больше всего калия содержится в алюмосиликатах, а так же в полевом шпате, этот минеральный калий практически не усвояем растениями. Надо отметить, что валовое содержания калия в супесчаных и суглинистых почвах составляет - 0,7.1,4% . При этом обменный калий играет первостепенную роль в питании и развитии растений.

Растворимые формы в воде составляют 1/4...1/9 часть от обменных или же на 100 г почвы 0,1 мг-экв калия. Они являются результатом гидролиза минералов, которые образуются благодаря процессу нитрификации, а так же в результате

разрушения выделениями корневыми растений, азотной кислотой, присутствующей в почве, высвобождением обменного калия.

Большое содержание перегноя и извести ускоряют переход в необменную форму калия, а при разрушение гумуса и подкисление снижается связывание калия с почвой. Периодически удобрявшиеся калием почвы, при повторном его внесении связывают слабее.

В изучаемых почвах избыточное содержание калия, дополнительное внесение в каштановую почву минеральных удобрений в виде подкормок неимеет смысла. Калийные соли попадают в растения совместно с атмосферными осадками.

Оптимизация условий питания минеральными веществами ведет, прежде всего, к увеличению размеров суммарного поверхностного фотосинтетического потенциала, т.е. площади листьев, благодаря чему увеличивается оптическая и геометрическая плотность посевов, а, следовательно, более максимальному использованию приходящей энергии солнца.

Повышенная скорость фотосинтеза будет лишь только в том случае, когда оптимальная концентрации элементов питания позволяет осуществлять все жизненно необходимые обменные процессы. Поэтому малое содержание или отсутствие одного или нескольких элементов трофики в малой или большей степени способно снижать интенсивность, как фотосинтеза, так и дыхания в целом.

Процесс фотосинтеза непосредственно связан с обменными процессами в растениях, и сбалансированное поступление минерального азота, значительно влияет на формирование и интенсивную активность фотосинтеза [35,131,172].

Один из основных показателей максимального роста растений, является процесс накопление веществ, так как создается до 90% сухой массы урожая (процесс ассимиляции).

Учитывая главную роль фотосинтеза в формировании урожая и качества зеленой массы, необходимым является условие для научного подтверждения применение стимуляторов роста, как приема продвижения агротехники при возделывании сахарного сорго на данной территории.

Применение стимуляторов роста Прорастина, «Полистина», Альбита, а так же других биологически активных веществ, является актуальной научно-исследовательской задачей при выращивании сахарного сорго.

Химические органические соединения способные оказывать физиологический выраженный эффект в минимальных количествах на живые организмы и изменять обмен веществ и их скорость называют - БАВ. Существуют органические молекулы не только простые - амины, но и высокомолекулярные сложные соединения - белки. К ним относят ферменты, биогенные стимуляторы, феромоны, гормоны, витамины, пестициды, и другие вещества. Эндогенные фитогормоны вырабатывают сами растения основная их функция управление продукционной активностью, т.е. развитием растений. Известно пока, только шесть групп фито-гормонов: цитокинины, этилен, ауксины, гиббереллины, брассиностероиды и абс-цизовая кислота. Существует очень много в настоящее время синтетических аналогов природных соединений, зачастую они показывают высокий физиологический эффект. Синтетические регуляторы являются физиологическим подобием эндогенных фитогормонов, обычно их действие направленно на изменение гормонального статуса растений, в используемых концентрациях не оказывают токсического действия и не служат источником питания [43,54,83,177].

Большинство органических соединения (стимуляторы роста), производные органических кислот, в малых концентрациях использования стимулируют и активизируют клеточный иммунитет, а так же защитные силы растения, помогают ему включить механизмы саморегулиции. Эти механизмы воздействия не на конкретное место, а на весь организм в целом. Большинство БАВ обладают антистрессовыми свойствами, помимо росторегулирующего действия являются катализаторами к появлению устойчивости растений к биотическим и абиотическим факторам, как к изобилию или отсутствию воды, так и к заморозкам и засухе [3,165].

В группу аналогов синтетических фитогормонов оказывающих стимулирующее действие входят аналоги ауксинов, такие как масляная и уксусная кислоты и т.д.; натриевые соли гиббереллиновых кислот - аналоги гиббереллинов; фе-

нилмочевина - аналог цитокининов; эпибрассинолид - аналог брассиностероидов. Природные (ростовые вещества эндогенного происхождения) и синтетические (экзогенного происхождения) сходны по своему влиянию на растение фитогормо-ны.

В группу росторегуляторов с подавляющим (ретардантным) эффектом входят хлормекватхлорид, триметиламмоний, 2-хлорэтил-фосфоновая кислота, хлорид - N тринексапак - этил, №диметил-Ы(2-хлорэтил) гидразиния и т.д.

Выделяют так же в отдельную категорию или же точнее в отдельную независимую группу продукты жизнедеятельности микроорганизмов Preudomanas aureofaciens, Cylindrocarpon magnusianum, Acremonium lichenicola, Pseudoonas fluorescens.

Использование стимуляторов роста, обладающих широким действием, позволяют снизить объемы применения средств защиты культурных растений от инфекционных болезней. Зная особенность некоторых препаратов обладающих значительным иммуностимулирующим действием, присовместном их применении с фунгицидами дает нам право для снижения расхода норм последних на 23...29%, это позволяет получать экологически чистую и безопасную, а так же дешевую продукцию растениеводства.

Особенность стимуляторов роста заключается в том, что они не нарушают клеточное деление. При использовании пестицидов токсическое действие неизбежно для растения, происходит обратное действие по отношению к стимуляторам роста, что и делает их опасными для человека [43,176].

Стимуляторы роста, прежде всего биологически активные вещества и являются экологически более безопасными для окружающей среды, чем химические, проявляя при этом необходимый результат. Их особенность заключается в том, что они не остаются в почве - не накапливаются, они неполучены путем синтеза, а выделены из природных уже существующих соединений (например, биосил -штамм бактерий, выделенных из диких злаков ризосферы, бинорам - штамм бактерий, выделенных из хвои сибирской пихты).

Применение стимуляторов роста с явно выраженным полицидным действием, снижают затраты на применение пестицидов, но и снижают стрессовое воздействие абиотических факторов на растения.

Химическая защита растений при помощи пестицидов является порой неоправданным действиеми и не всегда безопасным мероприятием для экологии. Подстегивание физиологических процессов используя стимуляторы роста, является мероприятием, направленным на сбалансирование статуса растение, т. е восполнение недостатка соответствующих фитогормонов. Особенность регуляторов роста в том, что они помогают преодолеть длительное воздействия высоких температур, низкой влажности и минимальной освещённости.

В агрономической практике инновации вызывают недоверие и внедряются слабо, используются лишь единицы, десятки биостимуляторов. Этот факт говорит о том, что применение БАВ в агротехнике только начинается.

Анализ свидетельств результатов исследований Н.И. Воскобуловой [43]; К.З. Гамбурга [54]; А.И. Галичкина [53]; М.М. Оконова [149]; B.C. Шевелухи [177]; В.И. Янова [182] и др., говорилось о многофункциональном действии биопрепаратов. Большинство биопрепаратов дают значительный урожай лишь в условиях оптимальной влагообеспеченности и в экстремальных условиях их действие замедляется.

Из данного материала видно, что семена обогащались микро и макроэлементами только теми, которые входили в состав используемых препаратов, что в последующем отражалось на обмене, жизнедеятельности и прорастании семян.

Химический анализ используемых стимуляторов роста показывает, что основная часть этих препаратов состоит из фитогормонов (80%), а так же из микро и макроэлементов, таких как калий, кальций, железо, бор, молибден, медь и другие. Они существенным образом влияют на обмен в прорастающих семенах и на следующих этапах развития положительно оказывают на процесс жизнедеятельности растений сорго.

Прорастин - эффективный стимулятор роста сочетает в себе свойства антистрессового адаптогена, повышает урожайность и экологическую чистоту уро-

жая. В основе гуминовые кислоты и фитогормоны с большим содержанием натрия и гуматов калия - 80%, тем самым дает энергию для прорастания семян, а так же стимулирует развитие более крепкой корневой системы в первоначальном периоде развития.

Полистин - содержит фитогормоны и микроэлементы в активно биологической форме, а так же фульво и гуминовые соединения до 2000 мг/л. В препарате так же содержатся ризосферные микроорганизмы и фитопатогены.

Альбит - биополимер естественного происхождения, основой действующего вещества является поли-бета-гидроксимасляная кислота, полученная путем выделения из почвенных бактерий Pseudomonas aureofaciens и Bacillus megaterium. Принцип Альбита основан на толчке естественных для растения защитных реакций. При этом возрастает повышенная устойчивость к экстремальным температурам, пестицидному стрессу, загрязнению почв химвеществами, засухе, засолению, заморозкам и другим стрессам.

Химический состав Прорастина и «Полистина» показывает, что в изучаемых препаратах имеются в основном все нужные микроэлементы (В, Мо, Fe, Li и др.) необходимые для полноценного развития растений.

Анализируя множественные литературные источники по особенностя применения Альбита, «Полистина» и Прорастина в растениеводстве можно сделать вывод, что нужны тщательные исследования, которые показали бы, какие основные процессы происходят в обработке семян перед посевом, химические или биохимические, что происходит и как скажется в дальнейшем. Это подтверждают большинство исследований, отмечается повышенная полевая всхожесть, рост листьев и стеблей, а в дальнейшем и продуктивность сельскохозяйственных культур.

Изучение действия биопрепаратов на прорастание и жизнедеятельность сорговых культур указывает не только на новые перспективы, но и расширяет понимание о микроэлементах и их физиологической роли, но и их способности обеспечивать семяна жизненно необходимыми биологически активными соединениями. Понимание воздействия тех или иных элементов питания способствует

более глубокому пониманию физиологии растений. Многие препараты доступны, и их применение будет находить в дальнейшем все больший спрос в агрономии.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Евчук Максим Викторович, 2018 год

Год Количество использованных осадков Количество использованной влаги из почвы Суммарное водопотребление

м /га % м /га % м /га %

«Кинельское 3»

2009 1243 62,3 754 37,7 1997 100

2010 1146 62,0 702 38,0 1848 100

2011 1225 60,1 812 39,9 2037 100

2012 1294 59,1 895 40,9 2189 100

Среднее 1227 60,5 790 39,2 2018 100

«Сажень»

2009 1145 60,1 761 39,9 1906 100

2010 1127 60,9 724 39,1 1851 100

2011 1138 58,6 802 41,4 1940 100

2012 1269 58,8 888 41,2 2157 100

Среднее 1169 59,6 794 40,4 1963 100

Количество использованных осадков за вегетацию «Кинельское 3» и «Са-

Л

жень» составило по годам от 1243. 1269 м /га с 2009...2012 гг. (см. таблицу 3.1.6). Посевы «Кинельское 3» за четыре года в среднем использовали 1227 м3/га или 60,5% от общих продуктивных осадков. Посевами сорта «Сажень» количество

-5

использованной влаги в среднем было несколько меньшее - 1169 м /га или 59,6% от общих продуктивных осадков. Максимальная величина суммарного водопо-

требления в посевах была отмечена в 2009 году, которая составила у «Кинельское

33

3» - 1997 м /га и у «Сажень» - 1906 м /га. Однако стоит отметить, что водопотреб-ление сорта «Сажень» по всем годам полевых исследований было несколько меньше, чем у сорта «Кинельское 3».

Основным и очень важным показателем эффективности использования водных ресурсов посевами культурных растений служат коэффициенты водопотреб-ления.

Таблица 3.1.7 - Коэффициенты водопотребления сахарного сорго

Годы Урожайность, т/га Суммарное водопо-требление, м3/га Коэффициент водопотребления, м3/т Водопотребле- ние среднесуточное, м3/га Период вегетации, суток

«Кинельское 3»

2009 19,5 1997 102 38,4 52

2010 19,3 1848 96 21,5 86

2011 19,2 2037 106 37,7 54

2012 19,4 2189 113 27,4 80

Среднее 19,3 2018 104 29,7 68

«Сажень»

2009 18,9 1906 101 34,0 56

2010 17,6 1851 105 20,8 89

2011 18,3 1940 106 31,8 61

2012 17,9 2157 120 27,6 78

Среднее 18,2 1963 108 27,6 71

Анализ полученных данных по коэффициентам водопотребления сортов сахарного сорго за 2009.2012 гг. показывает, что наибольший коэффициент водо-

-5

потребления были у сорта «Сажень» -108 м /т (см. таблицу 3.1.7), наименьший у

Л

сорта «Кинельское 3» - 104 м /т.

При этом среднесуточное водопотребление у сорта «Кинельское 3» составило 29,7 м3/га, у «Сажень» - 27,6 м3/га, что на 2,1 м3/га меньше по отношению к сорту «Кинельское 3».

Представленные в таблице 3.1.8 данные по изучению интенсивности транс-пирации и оводненности сахарного сорго в течение вегетации за четыре года довольно были высоки (230 ... 329 мг/гр. час). Вегетационные сезоны в течение всего опыта отличались экстремальными температурами и засухой, что создало довольно не высокий уровень общей оводненности (52,2%).

Таблица 3.1.8 - Характеристика интенсивности транспирации и общей оводнен-ности сахарного сорго в течение вегетации (ср. знач. за 2009...2012гг.)

Показатели Вегетационный период с 2009 ...2012 гг. Среднее за 4 года

«Кинельское 3»

июль июль июль июль июль

Интенсивность транспирации мг/ гр.час 329,0 ±0,4 230,6 ±0,08 234,6 ±0,09 276,3 ±0,04 267,6 ±0,15

Общая оводненность, % 53,7 ±0,16 64,9 ±0,08 40,7 ±0,04 39,7 ±0,04 49,7 ±0,08

Интенсивность транспирации мг/ гр.час «Сажень»

329,0 ±0,4 232,6 ±0,08 236,6 ±0,09 278,3 ±0,04 269,6 ±0,15

Общая оводненность, % 54,7 ±0,16 64,8 ±0,08 42,7 ±0,04 40,8 ±0,04 51,7 ±0,08

Работа проводилась в течение четырех вегетационных сезонов. Исходя из данных таблицы с 2009.2012 гг. интенсивность транспирации у «Кинельское 3» в июле месяце составляла 276,3.329,0 мг/гр. час. У сорта «Сажень» интенсивность транспирации за аналогичный период в июле месяце составляла 278,3.329,0 мг/гр. час.

В ходе вегетации было обнаружено возрастание потери воды. В июле интенсивность транспирации сахарного сорго была 230,6.527,3 мг/гр. час. Такая же закономерность характерна и общей оводненности. Она возрастала с 53,8. 61,1 %. У анализируемых сортов сахарного сорго транспирационная интенсивность была на уровне с 276,3.497,3 мг/гр. час, а общая оводненность 39,7...54,1%, незначительно отличаясь от предыдущего года, и как в вегетационный период 2010 года отмечалась высокая температура и недостаток почвенной влаги.

3.2 Комплексное воздействие удобрений и стимуляторов роста на полевую всхожесть и сохранность сахарного сорго

Главными факторами, определяющие полевую всхожесть посевного материала, прежде всего, являются качество самого используемого материала, влажность почвы, а так же тепловой режим почвы в пахотном слое. Анализируя полученные данные, наблюдается определенная зависимость между полнотой всходов и нормой посева, а так же между дозами удобрений и стимуляторами роста.

Получение дружных и своевременных всходов, а так же оптимальное сохранение густоты стояния растений, является важнейшим условием в формирования высокой урожайности у сорговых культур, в результате чего важнейшую роль в формировании будующих посевов играет полевая всхожесть семян. Очень часто из-за засушливых условий Республики Калмыкия наблюдается очень медленное развитие растений.

При анализе данных таблицы 3.2.1 наблюдалась определенная зависимость при использовании удобрений и стимуляторов роста, а именно повыщения со-

хранности к уборке растений с увеличением всхожести семян. Самая низкая полевая всхожесть была отмечена в 2011 году от 40,0.62,1% в самый засушливый год.

Таблица 3.2.1 - Комплексное влияние удобрений и стимуляторов роста на полевую всхожесть сахарного сорго «Кинельское 3» (ср. знач. за 2009...2012гг.)

Фактор А -дозы удобрений, кг/га д.в. Фактор В -стимуляторы роста Масса 1000 семян, гр. Высеяно семян на 1 м2/шт. Всходы шт./ м2 Полевая всхожесть, %

«Кинельское 3»

Без удобрений (Контроль) Без обработки 24,2 30 20 66,6

Прорастин 24,3 30 21 70,0

Полистин 24,5 30 19 63,3

Альбит 24,8 30 17 56,6

^0Р30 Без обработки 24,2 30 20 66,6

Прорастин 24,6 30 22 73,3

Полистин 24,5 30 20 66,6

Альбит 24,8 30 21 70,0

^0Р60 Без обработки 24,2 30 22 73,3

Прорастин 25,2 30 24 80,0

Полистин 24,7 30 25 83,3

Альбит 25,1 30 25 83,3

^0Р90 Без обработки 24,2 30 24 80,0

Прорастин 25,3 30 26 86,6

Полистин 25,1 30 25 83,3

Альбит 25,3 30 27 90,0

В процессе полевых опытов было доказано, что полевая всхожесть сорго изменялась в зависимости от обработки стимуляторами роста. Обработка стимуляторами роста увеличивает полевую всхожесть в зависимости от использования препарата от 14...17%.

Таблица 3.2.1.1 - Комплексное влияние удобрений и стимуляторов роста на

полевую всхожесть сахарного сорго «Сажень» (ср. знач. за 2009...2012гг.)

Фактор А -дозы удобрений, кг/га д.в. Фактор В -стимуляторы роста Масса 1000 семян, гр. Высеяно семян на 1 м2/шт. Всходы шт./ м2 Полевая всхожесть, %

«Сажень»

Без удобрений (Контроль) Без обработки 14,0 30 15 50,0

Прорастин 14,1 30 17 56,6

Полистин 14,3 30 20 66,6

Альбит 14,5 30 18 60,0

^0Р30 Без обработки 14,2 30 17 56,6

Прорастин 14,4 30 21 70,0

Полистин 14,6 30 25 83,3

Альбит 14,7 30 24 80,0

Нюр60 Без обработки 14,2 30 22 73,3

Прорастин 15,3 30 25 83,3

Полистин 14,8 30 23 76,6

Альбит 15,1 30 24 80,0

^0Р90 Без обработки 14,1 30 22 73,3

Прорастин 15,3 30 24 80,0

Полистин 15,2 30 26 86,6

Альбит 15,4 30 25 83,3

В период проведения полевых исследований, относительно засушливый был 2010 год, где полевая всхожесть была отмечена на уровне от 53,3.70,0%, менее засушливый 2012 год полевая всхожесть составила от 73,3.82,2%. Самый благоприятный год для развития растений сахарного сорго был 2009, где полевая всхожесть была в пределах от 80,0 . 90,0%.

Прииспользование удобрений в дозе КбоРбо и N9оР9о и стимуляторов роста способствовало небольшому увеличению полевой всхожести от 11...16% в сравнении с контролем без обработки.

Как видно из данных таблицы 3.2.1 наибольшая полевая всхожесть за весь период проведения полевых опытов была отмечена лишь у «Кинельское 3», где она составила - 90,0%.

Предпосевная обработка семян сорго Прорастином, Полистином и Альбитом совместно с азотно-фосфорными удобрений значительно повлияло на полевую всхожесть сорта «Кинельское 3» от 73,3. 90,0%, у сорта «Сажень» она была в пределах от 70,0.83,3%.

Полевая всхожесть, %

Рисунок 3.2 - Полевая всхожесть сахарного сорго с 2009.2012гг. взависи-мости от удобрений и стимуляторов роста, %

Способ посева на всхожесть семян не оказывал заметного влияния и был в пределах от 72.78 %. На сохранность растений от всходов до уборки гидротермические условия по опыту составили от 81. 86%.

При анализе таблиц 3.2.1.3.2.1.1 в вариантах без удобрений с использованием только стимуляторов роста, выявлялась определенная градация, действие стимуляторов роста определенно проявлялась, и не превышало 33,3. 56,6%

Всхожесть семян сахарного сорго заметно менялась в зависимости от дозы удобрения и стимуляторов роста. Под действием доз удобрения N,50 P60 и №»0 P90 наблюдалась наибольшая всхожесть. С Прорастином от 76,6.80,0%, с Полисти-ном от 80,0.90,0% и Альбитом от 83,3.90,0%. При действии дозы удобрения ^о Р60 и №)0 Р90 у сахарного сорго «Сажень» с Прорастином всхожесть была заметно ниже и составила 80,0. 83,3%, с Альбитом и Полистином 83,3 . 86,6%.

Самая минимальная полевая всхожесть наблюдается у семян сахарного сорго «Сажень» при действии дозы удобрения N30 Р30 с Прорастином - 70,0%, с Альбитом и Полистином - 80,0.83,3%. У сахарного сорго «Кинельское 3» она была на уровне от 73,3.83,3% с Прорастином и Полистином, с Альбитом -70,0%.

3.3 Фенофазы сахарного сорго в зависимости от совместного применения удобрений и стимуляторов роста

Каждое растение, в своем онтогенезе, начиная с прорастания и до образования семян, не может развиваться полноценно, не пройдя все фенофазы начиная от всходов, кущения, выхода в трубку, выбрасывание метелки, молочной, восковой и полной спелость.

При учете каждой фазы развития сорговых кукльтур, отмечали ее начало, когда в фазу массово вступило 10% растений и полную, когда в данную фазу вступило около 75% растений [4,7,26]. Даты наступления фенофаз в зависимости от использования стимуляторов роста представлены в таблице 3.3.1.

Таблица 3.3.1 - Даты фенологических фаз в зависимости от доз минеральных удобрений и стимуляторов роста сорго «Кинельское 3» (среднее за 2009.2012 гг.)

Фактор А -дозы удобрений, кг/га д.в. Фактор В -стимуляторы роста Фенологические фазы

посев всходы кущение выход в трубку выбрасывание метелки молочная спелость восковая спелость полная спелость

«Кинельское 3»

Без удобрений (Контроль) Без обработки 12.05 29.05 23.06 25.07 28.08 19.09 25.09 07.10

Прорастин 12.05 26.05 21.06 23.07 25.08 16.09 21.09 01.10

Полистин 12.05 29.05 18.06 20.07 19.08 12.09 18.09 26.09

Альбит 12.05 25.05 19.06 05.07 19.08 17.09 23.09 26.09

^0Р30 Без обработки 12.05 29.05 21.06 26.07 25.08 15.09 24.09 27.09

Прорастин 12.05 28.05 14.06 07.07 16.08 11.09 21.09 23.09

Полистин 12.05 27.05 15.06 05.07 11.08 10.09 19.09 22.09

Альбит 12.05 21.05 13.06 04.07 11.08 16.09 21.09 23.09

Нз0Р60 Без обработки 12.05 25.05 20.06 24.07 23.08 11.09 21.09 25.09

Прорастин 12.05 25.05 19.06 26.07 21.08 14.09 17.09 22.09

Полистин 12.05 23.05 14.06 23.07 24.08 11.09 19.09 24.09

Альбит 12.05 19.05 16.06 23.07 20.08 12.09 16.09 21.09

N90^0 Без обработки 12.05 24.05 14.06 03.07 17.08 14.09 18.09 24.09

Прорастин 12.05 21.05 10.06 02.07 14.08 08.09 13.09 23.09

Полистин 12.05 20.05 12.06 01.07 16.08 11.09 15.09 21.09

Альбит 12.05 19.05 14.06 04.07 14.08 07.09 12.09 19.09

Таблица 3.3.2 - Даты фенологических фаз в зависимости от доз минеральных удобрений и стимуляторов роста сорго «Сажень» (среднее за 2009. 2012 гг.)

Фактор А -дозы удобрений, кг/га д.в. Фактор В стимуляторы роста Фенологические фазы

посев всходы кущение выход в трубку выбрасывание метелки молочная спелость восковая спелость полная спелость

«Сажень»

Без удобрений (Контроль) Без обработки 12.05 31.05 21.06 08.07 23.08 14.09 26.09 05.10

Прорастин 12.05 29.05 21.06 07.07 21.08 12.09 26.09 03.10

Полистин 12.05 28.05 18.06 04.07 18.08 14.09 22.09 29.09

Альбит 12.05 27.05 19.06 05.07 17.08 19.09 26.09 02.10

^0Р30 Без обработки 12.05 26.05 19.06 07.07 17.08 14.09 24.09 29.09

Прорастин 12.05 24.05 22.06 05.07 15.08 14.09 22.09 27.09

Полистин 12.05 27.05 20.06 04.07 17.08 15.09 24.09 26.09

Альбит 12.05 20.05 14.06 29.06 14.08 10.09 22.09 28.09

Нз0Р60 Без обработки 12.05 28.05 17.06 02.07 13.08 17.09 26.09 29.09

Прорастин 12.05 20.05 18.06 27.06 18.08 15.09 21.09 24.09

Полистин 12.05 25.05 19.06 24.06 16.08 14.09 23.09 21.09

Альбит 12.05 24.05 14.06 24.06 12.08 12.09 19.09 24.09

N90^0 Без обработки 12.05 21.05 15.06 01.07 17.08 14.09 21.09 26.09

Прорастин 12.05 16.05 15.06 03.07 18.08 12.09 17.09 26.09

Полистин 12.05 18.05 12.06 01.07 15.08 07.09 15.09 21.09

Альбит 12.05 22.05 15.06 03.07 16.08 09.09 14.09 21.09

Фенологические фазы сахарного сорго и период их наступления между собой значительно отличались. Обработанные стимуляторами роста семена Поли-стином и Альбитом значительно быстрее проходили фенологические фазы в отличие от обработанных семян Прорастином. Эта разница, прежде всего, становилась заметней в фазе кущения, выбрасывания метелки, в фазе восковой и полной спелости. Заметные различия в прохождении фенологических фаз развития сахарного сорго начинали проявляться с фазы выхода в трубку, при этом существенную роль в этом процессе отводилось удобрениям.

Анализ таблиц 3.3.1.3.3.2 показывает, что даты наступления фенологических фаз были различны и колебались в зависимости от доз удобрений, так и от стимуляторов роста. При действии доз удобрений с N30. 90 Р30.90 и обработке семян «Кинельское 3» стимуляторами роста, наблюдалась оносительно ранняя всхожесть с ростостимулятором - Альбит с 19.05.21.05., затем Полистином с 21.05.27.05. и Прорастином с 21.05.28.05. Более ранние всходы были получены при использовании удобрений в дозах N90 Р90 с 19.05.21.05., затем при использовании N,50 Р60 с 20.05.23.05. и N30 Р30 с 22.05.25.05. Все основные фено-фазы наступали раньше на 2.5 суток по онтношению контролю, где всходы были на уровне от 24.05.29.05., взависимости от года проведения опыта.

Следует отметить, что, не смотря на столь запоздалую фазу у «Кинельское 3» развития листьев и начало выметывания было отмечено в июле, с разницей 18...24 суток, что дает понимание о низком транспирационном коэффициенте. Это дает преимущество «Кинельское 3» перед другим сортом «Сажень», благодаря чему сохраняется жизненно необходимая энергию в суровых аридных условиях.

Фаза семи, восьми листьев у сорта «Кинельское 3» - наступала раньше на 9.11 суток по отношению к сорту «Сажень». Кущение на контроле у «Кинель-ское 3» наступало - 23.06., что на 9 суток позже по отношению к контролю с дозой удобрения N9^90 и на 10 суток по отношению к сорту «Сажень». Выход в трубку и выбрасывание метелки наступало 24.07.28.08., что на 12.. 16 суток позднее в вариантах с ипользованием расчетных доз удобрений и стимуляторов

роста. Молочная спелость у «Кинельское 3» наступала 07.09., полная спелость наступает раньше -19.09.

Действие доз удобрений с ^0.90 Р30.90 и обработка семян сорта «Сажень» стимуляторами роста, дает понимание, что наблюдалось аналогичное действие на всхожесть с ростостимулятором - Альбит с 20.05.22.05. с разницей в 2.3 суток по отношению к сорту «Кинельское 3», затем Полистином с 18.05.25.05. и Про-растином с 16.05.24.05. Более ранние всходы были получены при использовании удобрений в дозах N90 Р90 с 16.05.22.05., затем при использовании N,50 Р60 с 20.05.24.05. и Р30 с 20.05.25.05. Все основные фенофазы наступали раньше от 3.6 суток по онтношению контролю, где всходы были на уровне от 21.05.31.05., взависимости от года проведения опыта.

Рисунок 3.3.1 - Даты фенологических фаз в зависимости от доз минеральных удобрений и стимуляторов роста сорго «Кинельское 3» (среднее за 2009.2012 гг.) Анализ полученных полевых опытов показал, что гидротермические условия в зависимости от года заметно повлияли на сроки прохождения фенофазы

растениями. Отмечались различия растений главным образом в начальный период вегетации, а так же в сроках прохождения основных фенофаз развития.

В периоды вегетации погодные условия оптимально характеризовались отношением суммой осадков к эффективным суммарным температурам (ГТК).

Рисунок 3.3.2 - Даты фенологических фаз в зависимости от доз минеральных удобрений и стимуляторов роста сорго «Сажень» (среднее за 2009.2012 гг.)

Из полученных данных за четыре года можно увидеть, что наблюдались напряженные погодные условия в периоды вегетации «Кинельское 3» и «Сажень» в 2010.2011 год, более мягче в 2009 год (см. таблицу 3.3.1.3.3.2). Линейным прирост растений напрямую влиял на формирование урожая сахарного сорго. В первое время развития «Кинельское 3» и «Сажень» отмечался очень медленный рост посевов.

Для формирования пяти первых листьев потребовалось 4.5 недель. Первичный медленный рост объясняется тем, что в это время растение закреплялось и начинало развивать хорошую систему корней. Суточный прирост биомассы в высоте составил за период от всходов до фазы кущения за период исследования 4.15 мм/сутки. С завершением фазы кущения, можно было

наблюдать значительное ускорение роста растений, но самое стремительное ускорение наблюдалось в середине фазы, а так же в конце фазы развития трубкования. Лучший рост растений по вариантам полевого опыта в период наблюдения с 2009.2012 года отмечался при использовании азото-фосфорных удобрений в дозе Р60 и N90 Р90 (40.55 мм/сутки) с использованием «Полистина» и Альбита. Наименьший линейный рост был отмечен за аналогичный период у «Кинельское 3» и «Сажень» в 2010 году, в период максимальных температур. В зависимости от доз удобрений и стимуляторов роста линейный рост составил 34.47 мм/сутки, что меньше на 8.10 мм/сутки, по отношению к 2009 году.

Полевые опыты в течение четырех летнего периода показали, что преимущество посевов «Кинельское 3» и «Сажень» при использовании удобрений с дозами Р60 и N90 Р90 при использовани стимуляторов роста «Полистина» и Альбита во всех основных показателях.

В течение всего полевого опыта было отмечено, что динамичный линейный рост у сорта «Сажень» зависел в основном от фона проведенных агротехнических приемов. Самые высокие растения изучаемой культуры сформировались в укосную спелость в 2009 году - 1,18.1,79 м, что на 0,26.0,38 м выше, чем в 2010.2011 году и на 0,14.0,18 м, чем в 2012 году.

В таблице 3.3.4. по межфазным периодам и в целом за вегетацию приведены гидротермические коэффициенты (отношение суммы осадков к сумме эффективных температур) в период вегетации «Кинельское 3» и «Сажень» в годы проведения исследований.

Основной укос урожая в посевах изучаемых однолетних сорговых культур создавался в течение 53.61 суток вегетации, в результате чего, в зависимости от погодных условий, потребовалось от 1556.1595 0С суммарно активных температур, при выпавших суммарных осадков от 103,0.131,0 мм (см. таблицу 3.3.4).

Полученные результаты полевых опытов показали определенную зависимость сроков прохождения основных фаз роста и онтогенеза растений,

заметно во все года, прежде всего, влияли гидротермические условия. В результате чего, была отмечена определенная зависимость, как от погодных условий в начальных периодах вегетации, так и небольшие различия в сроках прохождения посевами фенологических фаз развития.

Таблица 3.3.4 - Гидротермические коэффициенты по фазам вегетации «Кинельское 3» и «Сажень»

Период вегетации по фазам развития

Годы посев-всходы всходы-кущение кущение-выход в трубку трубкование -начало выметывание метелки общая £

Сумма температур > 100С

2009 138 469 576 415 1595

2010 139 433 546 438 1556

2011 141 458 578 388 1565

2012 142 452 573 406 1573

Осадки £ Р за межфазный период, мм

2009 29 54 31 17 131

2010 21 47 25 12 105

2011 19 36 34 14 103

2012 16 64 22 20 122

гтк = 2с>10°сх 10

2009 2,10 1,15 0,53 0,41 0,82

2010 1,51 1,08 0,45 0,27 0,67

2011 1,34 0,78 0,58 0,36 0,65

2012 1,12 1,41 0,38 0,49 0,77

В результате анализа можно сделать вывод, что в годы исследований метеорологические условия соответствовали климатическим особенностям аридной территории.

Рисунок 3.3.3 - Сумма температур > 10 С

Рисунок 3.3.4 - Осадки £ Р за межфазный период, мм

Таблица 3.3.5 - Динамика роста сахарного сорго «Кинельское 3» в зависи-

мости от доз минеральных удобрений и стимуляторов роста (среднее за 2009.2012 гг.), т/га

Фактор А - дозы удобрений, кг/га д.в. Фактор В -стимуляторы роста Фенологические фазы

кущение выход в трубку начало выбрасывания метелки

«Кинельское 3»

высота зелёная высота зелё- высота зелё-

Без Без обработки растений, м масса, гр растений, м ная масса, гр. растений, м ная масса, гр.

удобрений (Контроль) 0,10 1,7 0,25 2,0 0,31 7,2

Прорастин 0,14 2,6 0,28 2,5 0,36 7,8

Полистин 0,15 2,4 0,26 2,2 0,39 7,7

Альбит 0,12 2,3 0,27 2,4 0,37 8,1

Без обработки 0,21 1,9 0,27 2,3 0,34 8,2

N30P30 Прорастин 0,21 1,7 0,38 2,4 0,35 8,2

Полистин 0,25 2,1 0,41 27 0,40 8,8

Альбит 0,24 2,3 0,49 2,5 0,42 8,7

Без обработки 0,22 2,2 0,39 3,1 0,53 9,1

N60p60 Прорастин 0,22 2,1 0,41 3,2 0,64 13,2

Полистин 0,25 2,4 0,45 3,4 0,66 14,1

Альбит 0,25 2,5 0,45 3,8 0,70 14,5

Без обработки 0,24 2,5 0,44 4,2 0,76 14,9

N90P90 Прорастин 0,36 2,8 0,54 4,3 0,82 15,8

Полистин 0,35 2,4 0,55 4,4 0,86 15,4

Альбит 0,38 3,2 0,62 4,9 0,89 15,8

Таблица 3.3.5 - Динамика роста сахарного сорго «Сажень» в зависимости от доз минеральных удобрений и стимуляторов роста (среднее за 2009.2012 гг.), т/га

Фактор А - дозы удобрений, кг/га д.в. Фактор В -стимуляторы роста Фенологические фазы

кущение выход в трубку начало выбрасывания метелки

«Сажень»

высота зелёная высота зелё- высота зелё-

Без Без обработки растений, м масса, гр. растений, м ная масса, гр. растений, м ная масса, гр.

удобрений (Контроль) 0,60 0,6 0,22 1,8 0,30 7,0

Прорастин 0,10 0,8 0,25 2,2 0,34 7,1

Полистин 0,90 1,3 0,24 2,4 0,36 7,5

Альбит 0,10 1,3 0,27 2,4 0,35 8,0

Без обработки 0,14 1,7 0,24 2,1 0,33 7,7

^0Р30 Прорастин 0,16 2,2 0,33 2,2 0,36 8,0

Полистин 0,18 2,5 0,38 2,5 0,38 8,7

Альбит 0,20 2,2 0,42 2,8 0,40 8,9

Без обработки 0,25 2,0 0,36 3,0 0,51 9,0

^0Р60 Прорастин 0,23 2,4 0,35 3,0 0,62 13,1

Полистин 0,26 2,8 0,40 3,3 0,69 14,7

Альбит 0,29 2,9 0,43 3,5 0,68 14,6

Без обработки 0,22 2,2 0,42 4,0 0,75 15,0

-^90Р90 Прорастин 0,32 2,5 0,53 4,4 0,81 15,2

Полистин 0,35 2,8 0,55 4,6 0,83 15,4

Альбит 0,35 3,0 0,56 4,7 0,85 15,6

Таблица 3.3.6 - Густота стояния и сохранность растений сахарного сорго в зависимости от минеральных удобрений и стимуляторов роста (среднее за 2009.2012 гг.), т/га

Фактор А Фактор В 2 Количество растений на 1м , шт.

в фазе полных всходов полнота всходов, % сохранность растений, %

«Кинельское 3»

Без9292 удобрений (Контроль) Без обработки 92 70,0 66,8

Прорастин 94 73,0 60,7

Полистин 92 70,0 62,8

Альбит 95 76,0 63,7

N30P30 Без обработки 93 72,6 61,9

Прорастин 95 76,0 60,1

Полистин 97 77,6 64,6

Альбит 96 76,6 67,2

N60P60 Без обработки 97 77,6 71,1

Прорастин 112 80,0 76,6

Полистин 118 83,3 80,9

Альбит 120 83,3 79,9

N90P90 Без обработки 101 80,0 78,8

Прорастин 124 90,0 87,3

Полистин 128 83,3 81,9

Альбит 136 90,0 86,4

Таблица 3.3.6 - Густота стояния и сохранность растений сахарного сорго в зависимости от минеральных удобрений и стимуляторов роста (среднее за 2009.2012 гг.), т/га

Фактор А Фактор В 2 Количество растений на 1м , шт.

в фазе полных всходов полнота всходов, % сохранность растений, %

«Сажень»

Без удобрений (Контроль) Без обработки 90 69,0 67,9

Прорастин 95 76,0 74,6

Полистин 91 69,6 67,4

Альбит 92 70,0 66,0

N30P30 Без обработки 98 56,6 55,4

Прорастин 94 70,0 65,8

Полистин 99 78,3 62,6

Альбит 96 76,6 63,9

N60p60 Без обработки 95 76,0 69,6

Прорастин 128 83,3 79,9

Полистин 124 76,6 75,0

Альбит 121 80,0 77,4

N90P90 Без обработки 100 73,3 71,2

Прорастин 127 80,0 78,4

Полистин 125 86,6 85,4

Альбит 132 83,3 78,3

Сохранность растений варьировала по вариантам опытов и была максимальной с минеральными удобрения Р60 и N90 Р90 и стимуляторами роста Полистин и Альбит. У сорта «Кинельское 3» за весь период проведения опыта она составила от 78,8.86,4 %. У сорта «Сажень» от 69,9.77,4 %. На вариантах с азотно-фосфорными удобрениями и стимуляторами роста густота стояния была существенно лучше и была на уровне от 124.132 тыс. шт./га, а сохранность растений от 65,8. 78,3 %.

Также незначительное влияние оказывало на сохранность растений, во время уборки сахарного сорго, механическое повреждение сельскохозяйственными машинами. Растения с удобренными вариантами и стимуляторами роста меньше подвергались инфекционными повреждениями. Проведенные полевые наблюдения и учеты показали, что оптимальные условия внесение азотно-фосфорных удобрений и стимуляторов роста способствовали повышению сохранности растений на 2.5 %.

В таблице 3.3.5. при использовании дозы удобрений Р60 и N90 Р90 с стимуляторами роста Полистин и Альбит у сорта «Кинельское 3» за весь период проведения опыта были получены самые высокие растения на 10.17 % выше по отношению к контролю.

На всех вариантах полевого опыта количество листьев у растений «Кинельское 3» было больше, чем у сорта «Сажень», так на контроле составило - 34,5 %, у «Сажень» - 31,7 %.

В посевах сорго первостепенно было значение отражающее количество листьев у растений и, прежде всего, это показатель урожая и фотосинтетического потенциала, который напрямую влиял на качество и питательность получаемого корма.

В условиях современного ведения земледелия, увеличить коэффициент использования фотосинтетической активной радиации (ФАР) от 0,7. 1,4 до 5.7 %, возможно лишь за счет совершенствования агротехнических и агробиологических приемов. В посевах ряд специальных показателей, прежде всего как: фотосинтетический потенциал (ФП), площадь листовой поверхности (81), коэффициент поглощённой энергии ФАР, чистая продуктивность фотосинтеза (ЧПФ). (КПД ФАР), характеризует, прежде всего, фотосинтетическую деятельность растений.

В первую очередь фотосинтетическая деятельность растений в посевах, в период их максимального развития, зависит, прежде всего, от суммарной площади листьев. Для фотосинтеза очень важно оптимальное поглощение листьями световой энергии, в результате чего, основопологающим фактором выступают условия направленные на формирование в посевах необходимой площади листьев, для более полноценного функционирования всех жизненно важных процессов происходящих внутри растения [107].

Полученные данные с сорговыми культурами, выращиваемыми в период со среднесуточными температурами более +10.+160С, позволили установить определённые зависимость, а так же положительное влияние удобрений и стимуляторов роста на создание ассимилирующей поверхности у сахарного сорго в период формирования надземной массы. До фазы выбрасывание метелки, активно происходит интенсивное нарастание ассимилирующей поверхности, затем некоторое время суммарные параметры сохраняются и только после этого начинается очень медленное ее уменьшение.

В процессе формирования урожая надземной массы сорговые культуры: «Кинельское 3» и «Сажень», имели существенные некоторые отличия в динамике отрастания надземной массы. По многолетним нашим исследова-

ниям фотосинтетической деятельности растений, установлено, что основные показатели «Кинельское 3» и «Сажень» имели следующие значениями: без обработки стимуляторами роста и действии доз удобрений Н^. 90Р60. 90 пло-

Л

щадь листьев была в пределах от 14,3.17,8 тыс. м /га, при этом площадь листьев на контроле составило 8,2 тыс. м2/га. При действии стимуляторов роста и расчетных доз удобрений происходило заметное изменение площади листьев в период вегетации в посевах сахарного сорго. С обработкой Прорасти-ном и Полистином эти показатели находились в пределах от 14,8.18,4 тыс.

Л

м /га, что 0,5.0,8% больше по отношению к варианту без обработки стимуляторами роста, но при аналогичных дозах удобрения. Самые максимальные значени площади листьев в период вегетации в посевах сахарного сорго отмечались при действии ростостимулятором Полистин и Альбит от 15,2.18,2

2 2 тыс. м /га и 14,6.19,4 тыс. м /га при действии доз удобрений Ивд. 90Р60. 90.

На контроле эти значения были заметние ниже и были в пределах от

10,1.11,3 тыс. м2/га.

Проведенные опыты показали, что поверхность листьев, а именно ассимилирующая возрастала, а соответственно вместе с ней и коэффициент использования ФАР. Взаимодействие минеральных удобрений и стимуляторов роста включали жизненно важные механизмы внутри растений сахарного сорго. Минеральные удобрения давали строительный материал для клеток растения, а аналоги фитогормонов, находящихся в низких концентрациях в Прорастине, «Полистине» давали старт для запуска, тем самым ускоряли рост и развитие растения с достаточно увлажненной почвой.

Экспериментальные данные, полученные в ходе проведения полевых опытов, показали значительные отличия на всех удобренных вариантах, КПД ФАР было значительно выше по отношению к контролю. Самый высокий КПД ФАР наблюдался на контроле при использовании фона удобрений №0Р90. Максимальные значения КПД ФАР за весь период проведения опытов был получен на варианте с №0Р90 и Альбитом.

Фактор А Даты определения (декады месяца)

апрель май июнь

III I II III I II III

Без обработки стимуляторами роста

Контроль 7,3 11,0 26,3 28,2 23,0 12,3 8,2

^0Р60 12,2 24,1 40,0 44,3 33,4 25,2 14,3

-^90Р90 14,1 27,4 42,0 47,2 36,3 30,1 17,8

С обработкой Прорастином

Контроль 7,6 16,2 24,1 28,2 23,3 12,1 9,2

N60Р60 16,0 26,6 40,2 46,4 34,7 24,3 14,8

^0Р90 18,2 30,1 44,4 50,1 40,2 30,3 18,4

С обработкой Полистином

Контроль 7,7 16,5 25,4 30,0 24,2 12,4 10,1

^0Р60 15,5 24,4 40,1 46,4 35,3 27,8 15,2

^0Р90 18,7 30,0 44,7 50,6 38,7 30,6 18,2

С обработкой Альбитом

Контроль 8,2 15,5 24,7 29,5 24,1 13,4 11,3

N60Р60 15,6 24,5 36,2 44,6 34,1 28,4 14,6

^0Р90 18,8 29,4 44,9 48,5 39,8 30,8 19,4

Таблица 3.4.2 - КПД приходящей ФАР в посевах сахарного сорго в зависимости от комплексного использования удобрений и стимуляторов роста, % (ср. знач. за 2009...2012 гг.)

Фактор А Даты определения За вегетацию

апрель май июнь

III I II III I II III

Без обработки стимуляторами роста

Контроль 0,2 0,6 0,7 1,5 1,3 0,6 0,5 0,7

^0Р30 0,2 0,8 0,9 1,9 2,4 0,9 0,6 1,1

^60 0,3 1,4 2,1 3,4 3,0 1,2 0,8 1,3

N90^0 0,6 1,6 2,2 3,7 3,1 1,7 0,9 1,5

С обработкой Прорастином

Контроль 0,3 1,1 1,3 2,1 1,5 0,7 0,6 0,8

^0Р30 0,4 1,3 1,7 2,9 2,5 1,4 0,7 1,5

N60Р60 0,6 1,6 2,3 4,0 3,4 1,7 0,9 1,9

^0Р90 0,6 1,8 2,4 4,2 3,7 1,8 1,1 2,0

С обработкой Полистином

Контроль 0,5 1,2 1,5 2,4 2,1 1,2 0,7 1,0

^0Р30 0,5 1,5 2,4 3,8 3,4 1,6 0,9 2,0

N60Р60 0,7 1,8 2,6 4,3 3,6 1,8 1,2 2,2

N90^0 0,8 2,0 2,5 4,4 4,1 2,1 1,3 2,4

С обработкой Альбитом

Контроль 0,5 1,3 1,7 2,5 2,2 1,3 0,8 1,3

N30Р30 0,7 1,9 2,6 4,3 4,0 2,1 1,3 2,4

N60Р60 0,8 2,3 2,8 4,5 4,1 2,3 1,5 2,5

N90^0 1,0 2,4 3,1 4,7 4,2 2,3 1,6 2,6

Фактор А Площадь листьев (тах) тыс. м2/га ФП, млн. м2 суток/га ЧПФ, г/м2 ■ сутки КПД ФАР, % Сухое вещество, т/га Количество зерна от общей биомассы, %

Без обработки стимуляторами роста

Контроль 28,0 1,147 2,65 1,1 6,2 33,5

^0Р60 38,0 1,593 2,78 1,3 7,1 36,2

N90^0 41,0 1,742 3,48 1,5 7,6 36,6

С обработкой Прорастином

Контроль 30,1 1,162 2,72 1,4 6,6 34,1

^0Р60 41,5 2,000 3,41 1,9 7,2 37,6

^0Р90 44,0 2,105 3,55 2,0 8,0 38,7

С обработкой Полистином

Контроль 31,4 1,270 2,81 1,7 6,8 34,6

НюР60 42,1 2,060 3,44 2,2 7,7 37,9

^0Р90 46,0 2,240 3,57 2,4 8,2 39,2

С обработкой Альбитом

Контроль 31,7 1,383 3,10 2,0 7,0 35,0

НюР60 47,6 2,324 3,52 2,5 8,4 38,2

^0Р90 49,4 2,431 3,65 2,6 8,6 40,6

Анализирую данные можно сделать вывод, что КПД приходящей ФАР сахарного сорго в посевах имел определенную зависимость, с увеличением дозы удобрений и использованием Альбита за вегетации происходит увеличение КПД с 2,5.2,6% (см. таблицу 3.4.2).

Обработанные семена стимуляторами роста развивались значительно быстрее по отношению к контролю. В вариантах с обработанными семенами стимуляторами роста и использовании расчетных доз удобрений происходи-

млн. м / суток /га и с обработкой Полистином. Самый высокий КПД ФАР наблюдался на контроле от 1,4.2,0%, однако самые максимальные значения КПД ФАР были отмечены на варианте с дозой удобрения №0Р90 и ростости-мулятором Альбит. Коэффициент использования ФАР заметно возрастал с использованием стимуляторов роста и азотно-фосфорных удобрений от N60.90Р60.90 (таблицы 3.4.2.3.4.3).

На удобренном фоне максимальная площадь листьев отмечалась при обработке семян Альбитом при использовании фона минерального питания

Л

№0Р90 - 19,4 тыс. м /га, самая минимальная площадь листьев отмечалась с

Л

обработкой Прорастином при дозе удобрений №0Р60 - 14,8 тыс. м /га (см. таблицу 3.4.1). На контроле эти значения минимальны и не превышали - 11,3 тыс. м2/га.

Коэффициент использования ФАР возрастал с использованием азотно-фосфорных удобрений в дозе №0Р60 и №0Р90. На контроле он составлял от 1,1.2,0 и 1,3.2,6 % в зависимости от стимулятора роста.

Выводы по третьей главе:

1.Полученные результаты полевых опытов показывают, что заметно повлияли гидротермические условия, как на сроки прохождения фенофазы, так и на развитие самого растения, что уже было отмечено в период начальной вегетации посевов. Первоначальные запасы влаги были хорошими, что по данным многолетних средних значений бывает очень редко. Перед посевом влажность почвы составляла - 17,2.16,5 % в зависимости от года, как и в вегетационный период посевов, на всех вариантах первоначальный запас влаги был практически одинаковым и составил 121...127 мм, условия увлажнения зависели как от температурного режима, так и от вегетации и складывались они неодинаково. Главным образом это было связано с разным развитием сорных растений, а так же с

плотностью почвы. Благодаря чему, суммарное водопотребление составило от 198.206 мм. Доля почвенных запасов влаги за весенний период составила от 46,2.47,5 %.

2. В процессе опытов было доказано, что полевая всхожесть сорго изменялось в зависимости от стимуляторов роста. Обработка стимуляторами роста увеличивала полевую всхожесть в зависимости от использования препарата от 10...15%. Сортовая чистота, а так же всхожесть семян сахарного сорго колебалась от 82,4.91,6%. Всхожесть семян сахарного сорго заметно менялось в зависимости от дозы удобрения и стимуляторов роста. При действии доз удобрения Р60 и N90 Р90 наблюдается наибольшая всхожесть у сахарного сорго «Кинельское 3». С Прорастином от 76,6.80%, с Полисти-ном от 80,0.83,3% и Альбитом от 86,6.93,3%. При использовании дозы удобрения ^о Р60 и N90 Р90 у сорта «Сажень» с Прорастином всхожесть была заметно ниже и составила 83,3%, с Полистином и Альбитом от 80,0.86,6%.

3 . Обработанные семена стимуляторами роста развивались значительно быстрее по отношению к контролю. В вариантах с обработанными семенами сахарного сорго стимуляторами роста происходило значительное увеличение площади листьев на удобренных вариантах по отношению к контролю. Максимальное значение ФП у «Кинельское 3» были отмечены в вариантах с обЛ

работкой Альбитом - 0,982. 1952 млн. м / суток /га с обработкой Полистином.

4. Экспериментальные данные, полученные в ходе проведения полевых опытов, показали, что КПД ФАР, на всех вариантах с использованием удобрений были значительно выше, по отношению к контролю. Коэффициент использования ФАР возрастал с использованием азотно-фосфорных удобрений в дозе N60.90P60.90. Максимальные значения КПД ФАР за весь период проведения полевого опыта составили на варианте с дозой удобрения №0Р90 и рос-тостимулятором Альбит.

4.1 Зависимость урожая надземной массы от применения азотно-фосфорных удобрений и стимуляторов роста

В процессе своего развития каждая сельскохозяйственная культура является итогом множественного взаимодействия факторов, при этом основа полагающим фактором является экопластичность культуры, ее биологическая особенность и непосредственное влияние абиотических, биотических и агротехнических приемов. В определенный период один из этих факторов способен не только сдерживать рост растений, но и коренным образом изменить продуктивность сельскохозкультуры. В аридных условиях на светло-каштановых почвах очень трудно создать благоприятные условия, поэтому очень важно в периоды межфазного развития сохранить почвенные влагоза-пасы, которые формируются весенними и летними осадками, а так же температурным режимом, с использованием современных, адаптивных, технологических приемов возделывания сельхозкультур.

Большинство авторов, анализируя биологические особенности сорго-вых культур, подчеркивали их засухоустойчивость, хотя надо отметить, что первоначальные фазы вегетации у них замедленные.

В результате чего, порой очень сложно в жестких климатических условиях возделывать данную культуру, несмотря на её засухоустойчивость и «пластичность» [12,25,32,34,39,40,68,79,95].

Проведенные полевые исследования в течение четырех лет по изучению сортов сахарного сорго: «Кинельское 3» и «Сажень» в 2009...2012 году показали, что широкорядный посев 300 тыс. семян на один гектар сахарного сорго является оптимальным, благодаря чему возможно получить высокий урожай надземной массы, при этом норма высева должна быть в комплексе с использованием удобрений и стимуляторов роста.

Фактор А - Фактор В - Высота Масса одного Сухая Площадь

дозы удобрений, кг/га д.в. стимуляторы роста растений, м растения, гр. масса, гр. листьев тыс. м2 / га

Без 0,80 720,5 0,5 36,85

Без обработки

удобрений Прорастин 0,82 720,0 0,9 36,92

(Контроль) Полистин 0,84 717,0 0,7 37,24

Альбит 0,95 785,0 0,8 38,14

Без 0,82 895,6 1,1 40,78

обработки

^0Р30 Прорастин 0,89 910,6 1,5 40,92

Полистин 0,91 914,4 1,7 41,10

Альбит 1,10 1110,0 1,6 41,80

Без 0,83 896,3 2,3 40,25

^60 обработки

Прорастин 0,92 916,6 2,4 42,14

Полистин 0,93 918,7 2,6 41,76

Альбит 1,15 1210,0 2,8 42,60

Без 0,84 912,7 2,6 41,21

обработки

^0Р90 Прорастин 0,96 916,0 2,7 42,40

Полистин 0,98 924,0 3,0 42,82

Альбит 1,07 1130,0 3,3 44,50