Сетяев Василий Семенович ВЛИЯНИЕ АЗОТНЫХ ПОДКОРМОК И ГУМИНОВОГО ПРЕПАРАТА

На правах рукописи
Сетяев Василий Семенович
ВЛИЯНИЕ АЗОТНЫХ ПОДКОРМОК И ГУМИНОВОГО ПРЕПАРАТА
БИОПЛАНТ ФЛОРА НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ОЗИМОЙ ТРИТИКАЛЕ
Специальность 06.01.01 – общее земледелие
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата сельскохозяйственных наук
Москва 2011
Диссертационная работа выполнена на кафедре растениеводства и луговых экосистем Российского государственного аграрного университета – МСХА имени К.А.
Тимирязева в 2008-2011 гг.
Научный руководитель:
доктор сельскохозяйственных
профессор
Словцов Ростислав Иванович
наук,
Официальные оппоненты:
доктор биологических наук,
профессор
Пыльнев Владимир Валентинович
кандидат сельскохозяйственных наук
Сергеев Анатолий Васильевич
Ведущая организация:
Всероссийский научноисследовательский институт агрохимии имени Д.Н. Прянишникова
(ВНИИА)
Защита диссертации состоится « 21» декабря 2011 г. в 11 часов 00 мин.
на заседании диссертационного совета Д 220.043.05 при Российском государственном аграрном университете – МСХА имени К. А. Тимирязева» по адресу:
127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49, Ученый совет (тел./факс: 8-495-97624-92)
С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке имени
Н.И. Железнова РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева.
Автореферат разослан «21» ноября 2011 г., размещен на сайте университета
www.timacad.ru и направлен на сайт Министерства образования и науки РФ –
referat_vak@mon.gov.ru
Ученый секретарь
диссертационного совета
Н.Н. Лазарев
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Озимая тритикале – ценная зерновая и кормовая
культура в Центральном регионе РФ. Большой интерес к ней связан с ее высокой продуктивностью и потенциальными возможностями.
Главными элементами технологии возделывания озимых зерновых культур, в том числе тритикале, являются выбор сорта и оптимальных доз удобрений, как минеральных, так и других видов. В качестве последних предлагается
широкий ассортимент гуминовых удобрений, оказывающих влияние, как на качество зерна, так и на урожайность культуры.
Эффективность удобрений зависит от биологических особенностей сорта,
его реакции на изменение режима питания, требований к факторам внешней
среды в разные периоды развития растений, что позволяет реализовать его потенциальную продуктивность. При этом особое значение имеет степень окупаемости внесения удобрений и других агрохимикатов урожаем и его качеством. В связи с этим, является актуальным изучение продуктивности сортов
озимой тритикале при разных дозах азотных удобрений и нового гуминового
препарата Биоплант Флора.
Цель исследований: изучение влияния разных доз азотных подкормок и
гуминового препарата Биоплант Флора на продуктивность двух сортов озимой
тритикале Валентин и Александр селекции РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, реализацию потенциала их зерновой продуктивности, особенности потребления ими питательных веществ, качество зерна, энергетической и экономической окупаемости внесения удобрений с учетом сортовых особенностей.
Задачи исследований:
- изучить особенности роста, развития и продуктивности сортов озимой тритикале при разных уровнях азотных подкормок и внесения гуминового препарата
Биоплант Флора;
- определить уровни реализации потенциала сорта по урожайности зерна и его
качество в зависимости от доз азота и обработки гуминовым препаратом;
- выявить эффективность использования азотного удобрения разными сортами,
окупаемость в зависимости от дозы внесения и обработки гуминовым препаратом Биоплант Флора;
- дать энергетическую и экономическую оценку использования сортами озимой
триткиале разных доз азота в подкормку и обработки гуминовым препаратом
Биоплант Флора.
Положения, выносимые на защиту:
- продуктивность сортов озимой тритикале Александр и Валентин селекции РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева и особенности ее формирования в
зависимости от норм внесения азота в виде подкормки, обработки препаратом
Биоплант Флора, погодных условий 2008-2011 годов и уровня реализации потенциала сортов при данных условиях;
- вынос питательных веществ растениями озимой тритикале в зависимости от сортовых особенностей, уровня азотного питания и обработки препаратом Биоплант Флора; окупаемость азотных удобрений в виде подкормки;
- особенности использования азота сортами озимой тритикале и оценка ее
по таким показателям как коэффициент использования азота, окупаемость
удобрений, уборочный индекс азота, вынос и его расход;
- энергетическая и экономическая оценка использования азота в виде
подкормки разными сортами озимой тритикале;
Научная новизна. Установлено, что на дерново-подзолистой среднесуглинистой средне обеспеченной элементами питания почве сорта озимой тритикале
Валентин и Александр селекции РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева обладают высокой зерновой продуктивностью (5-9 т/га) и содержанием белка 11-14%.
Выяснено, что в экстремальных агрометеорологических условиях 2010
года урожайность этих сортов была в пределах 4,3-5,8 т/га. Применение подкормок азотными удобрениями и гуминового удобрения повышало урожайность зерна на 8,5-38,7%. Наибольшая прибавка урожая зерна (1,94 т/га) получена от подкормки азотом в дозе N90 у сорта Валентин. Эффективность применения гуминового препарата Биоплант Флора на фоне разных доз азота была
неодинаковой. Положительное действие препарата было отмечено при дозе
азота N30 прибавкой урожая зерна 0,33т/га.
Определены уровни затрат питательных веществ на формирование единицы надземной массы сортов озимой тритикале, расход азота удобрения на
создание единицы надземной массы и урожая зерна. Расчитана окупаемость
азотной подкормки в зависимости от дозы азота и обработки препаратом Биоплант Флора; определена энергетическая и экономическая эффективность использования азотных подкормок в зависимости от сорта.
Практическая значимость работы. Проведенные исследования позволяют рекомендовать производству наиболее продуктивные сорта озимой тритикале Александр и Валентин, обеспечивающие хозяйственную и экономическую эффективность в зависимости от условий минерального питания и применения гуминового препарата Биоплант Флора в условиях Центрального региона
Нечерноземной зоны с целью наиболее полной реализации генетического потенциала.
Результаты исследований по затратам питательных веществ на производство 1 т зерна и окупаемости урожаем вносимого азота позволяют подобрать
более экономичные нормы их внесения при производстве зерна озимой тритикале для получения оптимального уровня урожайности и качества зерна.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались
на научных конференциях молодых ученых и международных конференциях
РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева (2009, 2010, 2011 гг.). По материалам
диссертации опубликовано 2 статьи, в том числе одна статья в журнале из перечня ВАК Минобразования и науки Российской Федерации.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 125 страницах машинописного текста, содержит 8 рисунков, 29 таблиц в основном тексте,
15 приложений. Работа состоит из введения, 7 глав, выводов и предложений
производству. Список литературы насчитывает 209 источников, из них 21 иностранных.
УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
Полевые опыты проводились в 2008-2011 гг. на селекционных участках
полевой опытной станции РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева.
Почва опытного участка дерново-подзолистая среднесуглинистая. Содержание гумуса в пахотном горизонте составляет 2,4-2,5%. Подвижного азота
75-80 мг, фосфора 175-180 мг, калия 115-120 мг на 1 кг почвы, рН KCI 5,6-5,8.
Объектами исследования были два сорта озимой тритикале Валентин
(Амфидиплоид/35 х Ингул) и Александр (Амфиплоид 206 х ЛГ-259) х (ЛГ-259
х Армадило) селекции РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева.
Обработка почвы заключалась во вспашке на глубину 20-22 см, предшественник – занятый пар (вико-овсяная смесь), предпосевной культивации, под
которую вносили комплексное минеральное удобрение Кемира Полевое. Основное внесение удобрений составило N24P24K52 (фон). Норму внесения удобрения рассчитывали балансовым методом и вносили с учетом агрохимических
характеристик почвы, содержания питательных веществ в почве, коэффициента
использования и выноса питательных веществ из почвы и удобрений на планируемую урожайность 5т/га на контроле.
Посев проводили в первых числах сентября сеялкой СН-10Ц, нормой высева 5 млн. всхожих семян на гектар. Площадь делянки составляла 10 м2, повторность четырехкратная, размещение вариантов – рендомизированное. Семена перед посевом протравливали фунгицидом Mаксим в норме 2 л/т (Максим,
КС(25г/л) Сингента Кроп Протекшн АГ 02-0457-0497-1 12.2012). Осенью, в фазу кущения растений, производили обработку посевов гербицидом Линтур в
норме 170 г/га (Р) Линтур, ВДГ (659 г/кг дикамбы кислоты +41 г/кг триасульфурона) Сингента Кроп Протекшн АГ 03-0311-0497-1 12.2014) и фунгицидом
Альто супер в норме 0,25 л/га ((Р) Альто супер, КЭ (250+80 г/л) Сингента Кроп
Протекшн АГ (3) 02-2179-0497-0 12.2014), расход рабочей жидкости 300 л/га.
В опыте изучалось влияние азотных подкормок, которые применялись разово в дозах 30, 60 и 90 кг д. в. на гектар ранней весной после начала отрастания растений на фоне основного внесения минеральных удобрений N24P24K52 и
гуминового препарата Биоплант Флора (ЛС) удобрение на основе гуминовых
кислот), который вносили путем опрыскивания растений в фазу кущения (1
л/га) и фазу выхода в трубку (1 л/га) с расходом рабочей жидкости 300 л/га.
Схема опыта представлена в таблице 1.
Для решения поставленных задач определяли площадь листовой поверхности, фотосинтетический потенциал, чистую продуктивность фотосинтеза –
по А.А. Ничипоровичу (1961); содержание хлорофилла – по I.F. Wintermans, A.
De Mots, 1965. Структура урожая определялась по методике государственного
сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1985); содержание азота, фосфора, калия в органах растений – по методике В.Г. Куркаева и др. (1977). Технологическое качество зерна определяли по методам ГОСТ. Математическая
обработка проводилась методами дисперсионного и корреляционного анализа
по Б.А. Доспехову (1979).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
1. Зимостойкость сортов озимой тритикале Валентин и Александр и
ее зависимость от агроклиматических условий.
Погодные условия 2008-2009 гг. были благоприятными для роста и развития растений. В отличие от них, в 2010-2011 гг. значения температуры и количество осадков значительно отличались от среднемноголетних данных. Гидротермический коэффициент за период май-июнь 2010 г. колебался от 0,94 до
1,06, а в июле составил 0,09 и условия характеризовались как засушливые. В
2011 г. погодные условия также были засушливые - ГТК за период май-июнь
оказался в 1,5-2 раза ниже среднемноголетних значений. Это отразилось на
формировании урожая и прежде всего на продуктивной кустистости и числе зерен в колосе. В 2010 г. засуха наблюдались в фазу цветения-созревания, а в
2011 году – выход в трубку-цветение.
Погодные условия оказали действие на такие важные показатели, влияющие на продуктивность растений, как перезимовка и их выживаемость в весенне-летний период. В наших исследованиях наилучшими условиями оказались
погодные условия 2010-2011гг, перезимовка у сорта Валентин составила 58%, а
у сорта Александр – 67%. Самый низкий процент перезимовки растений был
отмечен в зимний период 2009-2010 гг. и составил у сорта Валентин 58%, а у
сорта Александр-65%. Выживаемость растений этих сортов в летний период в
среднем за 3 года составила у сорта Валентин 79,1%, а у сорта Александр –
76,8%. У сорта Александр на варианте с N90 наблюдалось полегание в 20092010 гг.
2. Влияние азотного удобрения и обработки препаратом Биоплант Флора
на рост, развитие и продуктивность двух генетически разных сортов
озимой тритикале.
Основным условием высокой продуктивности растений является хорошо
развитый фотосинтетический аппарат, который способен создавать большое
количество ассимилятов. Изучение хода формирования листовой поверхности
показало, что минеральные удобрения оказывают положительное влияние на
величину и продолжительность работы ассимиляционного аппарата (рис. 1).
Рис. 1 Влияние азотных удобрений и гумата Биоплант Флора на формирование
листовой поверхности озимой тритикале (среднее за 2009–2011 гг.)
Площадь листьев сорта Александр в среднем за 3 года была выше на всех
вариантах опыта на 20-30% по сравнению с сортом Валентин. При проведении
азотной подкормки N90 и применении препарата Биоплант Флора среднерослый
сорт Александр сформировал максимальную площадь листьев – 47,3 тыс. м²,
что на 46% выше, чем у короткостебельного сорта Валентин. Применение препарата Биоплант Флора на обоих сортах способствовала увеличению площади
листьев на всех вариантах опыта у сорта Валентин на 7-11%, а у сорта Александр на 9-22%. Наибольшая отзывчивость на применение препарата Биоплант
Флора была отмечена в фазу выхода в трубку у сорта Валентин на варианте N90,
а у сорта Александр на варианте с N60 и составило соответственно 11% и 22%.
Улучшение азотного питания растений и применение препарата Биоплант
Флора на озимой тритикале увеличивало площадь ассимиляционной поверхности, за счет которой растения формировали биологический урожай.
Азотные подкормки и применение препарата Биоплант Флора увеличивали и накопление сухой массы. На контрольном варианте в фазу цветения сорт
Валентин сформировал 8,1 т/га сухой массы, а сорт Александр - 8,0 т/га. Установлено, что в среднем за 3 года накопление сухой массы повышалось при
применении азотной подкормки N90 у короткостебельного сорта Валентин – на
29-30%, а у среднерослого сорта Александр – на 35-37% по сравнению с контролем. Применение препарата Биоплант Флора повышало накопление сухого
вещества у обоих сортов только на 3-8%, причем максимальный эффект наблюдался на варианте N30 у обоих сортов (табл. 1).
Таблица 1. Влияние подкормок азотом и препарата Биоплант Флора на
накопление сухого вещества, фотосинтетический потенциал посевов (ФПП) и
чистую продуктивность фотосинтеза (ЧПФ) сортов озимой тритикале (среднее
за 2009–2011 гг.).
Фактор А,
сорт
Фактор В,
доза
удобрений
Валентин
Фон
N30
N60
N90
Александр
Фон
N30
N60
N90
Фактор
С, обработка Биоплант
Флора
+
+
+
+
+
+
+
+
Накопление сухого вещества, т/га
кущение
(15.05)
1,8
2,1
2,7
2,8
2,6
2,5
3,3
3,1
2,2
2,3
2,3
2,5
2,5
2,6
2,8
3,1
трубкование
(26.05)
4,8
5,2
6,2
6,6
6,8
6,6
7,9
7,5
5,6
6,1
6,0
6,3
6,5
6,8
7,2
7,7
цветение
ФПП,
тыс
м²/га•
сут
(13.06)
(09.0510.06)
8,1
8,3
9,2
9,9
10,3
10,4
11,1
11,5
8,0
8,3
9,0
9,6
9,9
10,0
10,4
10,6
951
1044
1070
1158
1200
1221
1212
1309
1035
1076
1180
1256
1321
1467
1548
1585
ЧПФ, г/м²•сут
кущение трубкование
11,1
10,7
12,4
12,3
12,1
11,5
13,9
12,3
11,7
12,7
11,4
11,2
10,5
10,2
9,9
10,5
трубкованиецветение
15,7
14,8
16,1
16,0
16,1
16,0
17,3
16,3
14,4
13,9
13,7
13,9
14,1
12,5
12,6
12,5
*«+» - Обработка Биоплант Флора; «-» - без обработки;
Фотосинтетический потенциал посевов (ФПП) у сорта Валентин без подкормки составлял 951 тыс. м²/га•сут., у сорта Александр – на 8,9% выше (табл.
1). Проведение азотной подкормки в дозе N90 увеличило ФПП у сорта Валентин
на 38%, а сорта Александр на 53%. Наибольшее значение фотосинтетического
потенциала отмечалось у сорта Александр на варианте с N90 и составило 1585
тыс. м²/га•сут. Применение препарата Биоплант Флора повышало данный показатель обоих сортов на 5-10% на всех вариантах опыта.
Рис. 2 Влияние азотных подкормок и препарата Биоплант Флора на чистую
продуктивность фотосинтеза озимой тритикале (среднее 2009-2011 гг.).
Важным показателем по накоплению биологической массы посевами
озимой тритикале является чистая продуктивность фотосинтеза (ЧПФ). Следует
отметить, что чистая продуктивность фотосинтеза озимой тритикале сорта Валентин была выше, чем у сорта Александр в среднем на 10%. Максимальное
значение данного показателя было достигнуто у обоих сортов за период выход
в трубку-цветение и составило в среднем у сорта Валентин 14 г/м²•сут, а у сорта
Александр 12,2 г/м²•сут.
Исследования показали, что азотные подкормки в дозе N30-90 и препарат
Биоплант Флора снижали ЧПФ у сорта Александр на 10-15% по сравнению с
контролем, в то время как на сорте Валентин наблюдалось повышение ЧПФ на
5-10%.
Важнейшей характеристикой фотосинтетической деятельности посевов
озимой тритикале служит содержание хлорофилла в листьях растений. Азотные
подкормки и препарат Биоплант Флора повышали содержание хлорофилла в
листьях в фазу трубкования и цветения (рис. 3).
В исследованиях отмечено, что содержание хлорофилла в листьях разных
сортов озимой тритикале было неодинаково (рис. 3). На контрольном варианте
содержание хлорофилла у сорта Валентин варьировала в зависимости от фазы
роста в пределах 10,6-11,0 мг/г, в то время как у сорта Александр этот показатель был в пределах 12,4-13,4 мг/г.
Рис. 3 Влияние подкормок азотом и применение гуминового препарата Биоплант Флора на содержание хлорофилла в листьях растений озимой тритикале
(среднее за 2009-2011 гг.).
Азотные подкормки увеличивали содержание хлорофилла у сорта Валентин на 6-17,2%, а у сорта Александр на 3,3-17,9% по сравнению с контролем.
Препарат Биоплант Флора увеличивал содержание хлорофилла у обоих сортов
на 0,2-0,3% только на варианте с N60. В среднем же за годы исследований содержание хлорофилла в листьях растений сорта Александр превышало таковую
у сорта Валентин на 15-32%. Максимальное содержание хлорофилла у обоих
сортов отмечено в листьях в фазу цветения.
3. Урожайность озимой тритикале, структура урожая и качество зерна в
зависимости от внесения разных доз азота и препарата Биоплант Флора.
Урожайность – ключевой показатель, так как по его величине дается конечная оценка всем изучаемым агротехническим приемам. Результаты исследований показали, что применение азотных подкормок в дозах 30, 60, 90 кг/га положительно отразилось на величине урожая зерна обоих сортов озимой тритикале, однако его величина варьировала в зависимости от агрометеорологических условий вегетационного периода, сорта и азота подкормки (табл. 2).
В благоприятном 2009 году урожай зерна при применении разовой азотной подкормки в дозе N90 и гуминового препарата Биоплант Флора у сорта Валентин составил 9,08 т/га и несколько ниже у сорта Александр – 7,4 т/га. Самая
низкая урожайность была отмечена в 2011г. у сорта Александр – 4,37 т/га на
варианте без подкормки.
Валентин
Реализация потенциала,
%
т/га
2010
2011
среднее
5,86
5,71
6,39
7,11
8,07
7,92
8,76
9,08
5,92
5,84
6,21
6,14
6,99
6,46
7,25
7,4
5,33 5,23 5,99 6,18 6,20 6,31 6,33 6,43 5,53 5,35 6,31 6,81 6,44 6,50 6,95 6,79 4,59
4,65
5,05
5,13
5,82
5,48
5,74
5,57
4,37
4,51
4,63
5,20
4,87
5,19
4,94
5,12
5,26
5,20
5,81
6,14
6,70
6,57
6,95
7,03
5,27
5,23
5,72
6,05
6,10
6,05
6,38
6,43
42
42
47
50
54
53
56
57
63
62
68
72
73
72
76
77
0,01
0,04
-0,09
-0,09
-0,60
-0,52
-0,57
-0,59
0,45
0,82
0,83
0,81
1,11
1,20
Для частных различий
0,41
0,3
0,53
0,41 А, С, АС, АВ
В, ВС
0,29
0,2
0,21
0,15
0,27
0,38
0,26 0,24 N30
N60
N90
Фон
Александр
урожайность зерна, т/га
Прибавка в зависимости от
изучаемого фактора, т/га
2009
Фон
N30
N60
N90
НСР
05
Фактор С, Обработка
Биоплант Флора
Фактор В, доза удобрений
Фактор А, сорт
Таблица 2. Влияние совместного применения азотных подкормок и гуминового препарата Биоплант Флора на урожайность зерна озимой тритикале (среднее
2009-2011 гг.).
+
+
+
+
+
+
+
+
А
В
0,55
0,94
1,44
1,37
1,68
1,83
С
ВС
-0,06
-0,05
0,56
0,89
1,45
1,32
1,70
1,78
0,33
-0,13
0,08
-0,04
0,05
0,01
0,50
0,83
0,88
0,83
1,16
1,21
0,33
-0,05
*«+» - Обработка Биоплант Флора; «-» - без обработки;
В 2010 году у обоих сортов наблюдалось снижение урожайности по сравнению с 2009 годом, так как погодные условия были засушливые, особенно в
период созревания зерна. Наиболее высокая урожайность в этот год была получена при применении азотной подкормки N90 у сорта Александр – 6,25 т/га.
Урожайность зерна была ниже и в 2011 г., так как засушливые условия
пришлись на период выход в трубку-цветение (ГТК=0,7). При этом максимальная урожайность была получена при применении азотной подкормки в дозе N90
и составила у сорта Валентин 5,74 т/га, а у Александра при дозе N60 и применении препарата Биоплант Флора – 5,19 т/га.
Следует отметить, что в среднем за годы исследований максимальная
прибавка урожая зерна от применения препарата Биоплант Флора была получена на варианте с N30 и составила 0,33 т/га на обоих сортах.
Урожай озимой тритикале определяется величинами элементов структуры урожая.
Азотная подкормка в дозах N30-90 в сочетании с обработкой препаратом
Биоплант Флора способствовала увеличению количества зерен в колосе, которое оказалось одним из факторов повышения урожайности зерна. Количество
зерен у сорта Валентин увеличилось с 28 до 35 шт., а у сорта Александр с 25 до
31 шт. Продуктивная кустистость была выше у сорта Александр на всех вариантах опыта на 15-20% по сравнению с сортом Валентин (табл. 3).
Таблица 3. Влияние азотных подкормок и гуминового препарата Биоплант
Флора на структуру урожая озимой тритикале (среднее за 2009-2011 гг.).
Фактор
А, сорт
Фактор
Фактор С, ОбВ, доза работудоб- ка Биорений
плант
Флора
Валентин
Фон
N30
N60
N90
Александр
Фон
N30
N60
N90
+
+
+
+
+
+
+
+
Количество растений,
шт/м²
Количество
продуктивных
стеблей к
уборке,
шт/м²
Кустистость
продуктивная
Количество зерен в
колосе,
шт.
Масса
зерен с
колоса,
г
Масса
1000
зерен,
г
205
203
206
203
199
196
200
201
210
202
213
214
212
210
206
206
373
375
347
365
372
347
399
376
445
421
474
438
412
442
452
410
1,8
1,8
1,7
1,8
1,9
1,8
2,0
1,9
2,1
2,1
2,2
2,0
1,9
2,1
2,2
2,0
28
27
32
34
35
33
34
34
25
27
26
26
29
29
31
29
1,5
1,5
1,7
1,8
1,9
1,7
1,8
1,8
1,2
1,3
1,2
1,3
1,4
1,4
1,5
1,4
56,4
56,2
55,3
56,9
56,3
57,0
57,4
57,3
50,2
49,8
49,7
49,9
49,0
49,1
49,4
49,6
* «+» - Обработка Биоплант Флора; «-» - без обработки;
Масса зерна с колоса при азотной подкормке N60 была максимальной у
сорта Валентин – 1,9 г., а у сорта Александр при N90 – 1,5г. Масса 1000 зерен у
сорта Валентин была больше по сравнению с Александром на 6-7 г во всех вариантах и наиболее высокая была получена при азотной подкормке N90 – 57,4 г.
Интересно отметить, что при определении корреляционной зависимости
урожая зерна от элементов структуры установлено, что в комплексе показателей уравнение описывалось регрессионной моделью (коэффициент детерминации для сорта Валентин – 0,88; для сорта Александр – 0,62). Из всех показателей самое сильное влияние на урожайность оказывало количество зерен в колосе (0,76 у сорта Александр и 0,89 у сорта Валентин) и масса зерна с колоса (соответственно 0,77 и 0,86). Уравнение регрессии для сорта Валентин
Y=62+0.5x1+0.6x2+25.6x3+3.9x4,
для сорта Александр
Y=59-6.2x1+0.6x2+20.1x3-0.3x4, где:
х1 - продуктивная кустистость; х2 - количество зерен в колосе, х3 - масса
зерна с колоса; х4 - масса 1000 зерен.
Содержание белка - важнейший показатель качества зерна. В среднем за
три года исследований содержание белка в зерне озимой тритикале сортов Валентин и Александр составило 12,3%.
Таблица 4. Качество зерна разных сортов озимой тритикале при внесении
разных доз азота и препарата Биоплант Флора (среднее за 2009-2011 гг.).
Фактор
А, сорт
Фактор В,
доза удобрений
Валентин
Фон
N30
N60
N90
Александр
Фон
N30
N60
N90
Фактор С,
Обработка
Биоплант
Флора
+
+
+
+
+
+
+
+
*«+» - Обработка Биоплант Флора; «-» - без обработки;
Содержание, %
белок
12,1
11,9
12,1
12,2
12,4
12,4
12,7
12,7
11,8
11,6
12,0
12,1
12,5
12,6
13,1
12,9
Сбор
Натура,
белка,
г/л
клейковина т/га
14,0
13,5
13,7
14,4
14,7
14,7
15,5
15,6
13,3
13,0
14,2
14,7
15,7
16,1
17,0
16,9
0,64
0,62
0,70
0,75
0,83
0,81
0,87
0,88
0,62
0,61
0,69
0,73
0,76
0,76
0,82
0,82
731
731
734
732
729
731
726
725
693
692
695
692
692
689
689
695
Азотная подкормка весной в зависимости от дозы повышала накопление
белка в зерне озимой тритикале на 1-3%. Применение гуминового препарата
Биоплант Флора сопровождалось увеличением содержания белка в среднем за 3
года на 0,1-0,2% только на варианте с N30.
Содержание сырой клейковины у сорта Валентин без азотной подкормки
составляло 12,4%, при подкормке N90 – 14,0%, а у сорта Александр соответственно – 12,1 и 15,5%. При применении препарата Биоплант Флора на варианте с
N30 отмечалось повышение содержания клейковины у сорта Валентин на 0,7%,
а у сорта Александр на 0,5%.
Общий сбор белка с единицы площади в зависимости от сорта был высокий и составлял 0,54-1,01 т/га. По сбору белка сорт Валентин превышал сорт
Александр на 3-8% в зависимости от варианта опыта. Подкормка азотом в дозе
N90 увеличивала сбор белка с 1 га у сорта Валентин на 46 % по сравнению с
контролем, в то время как у сорта Александр этот показатель составил 36%.
Применение препарата Биоплант Флора отразилось увеличением валового сбора белка на 5-7% у обоих сортов только на варианте N30.
Важным показателем качества зерна является его натура. Наибольшей натурой зерна обладал сорт Валентин – 730 г/л, у сорта Александр она составила
692 г/л. Применение ранневесенней азотной подкормки снижало натуру зерна у
обоих сортов незначительно (на 1-2%).
4. Эффективность использования азотных удобрений разными сортами
озимой тритикале при обработке посевов препаратом Биоплант Флора.
Важнейшим критерием оценки эффективности минерального питания
растений является продуктивность использования элементов минерального питания растениями в результате поглощения их из почвы и накопления их в разных частях растения.
Оценка эффективности использования питательных элементов разными
сортами озимой тритикале при разном уровне азотного питания проводилась
путем анализа следующих показателей: содержание азота, фосфора и калия в
зерне и соломе, их вынос урожаем зерна и побочной продукцией, уборочный
индекс данных элементов, расход растениями питательных элементов на создание единицы надземной массы и основной продукции, коэффициенты использования азота удобрения растениями и окупаемость азота удобрения основной
продукцией.
В среднем в годы исследований содержание азота в зерне у сортов составило 1,7%. Увеличение дозы азотных удобрений повышало содержание азота у
обоих сортов на 0,1-0,2%.
Таблица 5. Содержание N, P2О5, и K2О в зерне и соломе озимой тритикале при применении азотных подкормок и гуминового препарата Биоплант Флора (среднее за 2009-2011 гг.).
Фактор С,
Содержание,%
Фактор
УбоОбработФактор В, доза
рочный
Азот
Фосфор
Калий
ка БиоА, сорт
удобрений
Валентин
Фон
N30
N60
N90
Александр
Фон
N30
N60
N90
плант
Флора
+
+
+
+
+
+
+
+
индекс
азота, %
зерно
солома
зерно
солома
зерно
солома
74,6
75,6
73,6
73,9
77,3
74,1
76,8
70,4
76,0
81,1
78,9
81,5
78,3
82,0
79,9
80,0
1,65
1,62
1,61
1,66
1,69
1,75
1,80
1,61
1,53
1,72
1,67
1,71
1,69
1,77
1,84
1,90
0,41
0,36
0,39
0,38
0,40
0,47
0,40
0,48
0,39
0,32
0,35
0,34
0,36
0,32
0,36
0,36
0,84
0,91
0,92
0,89
0,85
0,93
0,85
0,82
0,88
0,91
0,89
0,87
0,83
0,86
0,81
0,86
0,56
0,37
0,47
0,37
0,35
0,71
0,35
0,58
0,44
0,36
0,38
0,52
0,40
0,38
0,39
0,54
0,57
0,57
0,56
0,55
0,59
0,57
0,56
0,54
0,56
0,55
0,54
0,54
0,57
0,56
0,55
0,53
1,72
1,82
1,69
1,89
1,73
1,96
2,09
1,69
1,57
1,52
1,58
1,53
1,72
1,57
1,52
1,63
*«+» - Обработка Биоплант Флора; «-» - без обработки;
Способность сорта перераспределять поглощенные питательные элементы между основной и побочной продукцией может быть определена уборочным
индексом рассматриваемого элемента питания. Данный показатель представляет собой отношение выноса этого элемента зерном к выносу его всей надземной
массой, выраженное в процентах. В наших исследованиях вынос азота надземной массой растений, в среднем за два года, заметно возрастал под влиянием
азотного питания. Наиболее сильное изменение этого показателя отмечено у
сорта Александр. В 2011 г. 67,5-82,1% поглощенного растениями азота поступало в зерно и 17,9-32,5% его количества оставалось в соломе. Содержание
фосфора в зерне изменялось в пределах 0,81-0,92%. Уборочный индекс данного элемента в среднем за 2 года составлял 41,4-74,5%.
Содержание калия в соломе варьировало в пределах 1,25-2,3% в зависимости от сорта, года проведения опыта и уровня азотного питания. Незначительное возрастание этого элемента в зависимости от уровня азотного питания
было отмечено только у сорта Валентин. На внесение азотного удобрения сорт
Валентин отзывался повышением выноса этого элемента надземной массой в
среднем на 42%, а сорт Александр на 21%.
Таблица 6. Вынос N, P2О5, и K2О основной и побочной продукцией при
применении азотных подкормок и гуминового препарата Биоплант Флора на
озимой тритикале (среднее за 2009-2011 гг.).
Расход элемента на единицу продукции, кг/т
Фактор
ОкупаеА,
сорт
В, доза
удобрений
Валентин
Фон
N30
N60
N90
Александр
Фон
N30
N60
N90
С, Обработка
Биоплант
Флора
+
+
+
+
+
+
+
+
основной
побочной
N
Р2О5
К2О
N
Р2О5
К2О
16,5
16,2
16,1
16,6
16,9
17,5
18,0
16,1
15,3
17,2
16,7
17,1
16,9
17,7
18,4
19,0
8,4
9,1
9,2
8,9
8,5
9,3
8,5
8,2
8,8
9,1
8,9
8,7
8,3
8,6
8,1
8,6
5,7
5,7
5,6
5,5
5,9
5,7
5,6
5,4
5,6
5,5
5,4
5,4
5,7
5,6
5,5
5,3
4,1
3,7
4,3
4,1
4,2
4,7
4,1
4,9
3,7
2,9
3,1
3,1
3,2
2,9
3,2
3,3
5,6
3,8
5,2
3,9
3,6
7,1
3,6
5,9
4,1
3,3
3,5
4,6
3,6
3,3
3,7
4,7
17,3
18,8
18,2
20,1
17,8
19,5
21,4
17,2
14,7
13,8
14,6
13,9
15,7
14,2
13,8
14,8
Коэфф.
исп. азота подкормок,
%
0,0
0,0
52,8
48,2
39,1
54,6
35,2
40,0
0,0
0,0
36,9
78,5
19,3
21,1
23,9
28,3
мость
азота
подкормок,
кг/кг
18,3
29,3
24,0
22,0
18,7
19,6
14,8
25,8
11,1
13,7
12,3
12,9
*«+» - Обработка Биоплант Флора; «-» - без обработки;
Расход азота на создание растениями единицы массы основной продукции оказался довольно устойчивым признаком и составил 15,3-19 кг/т зерна.
Внесение азотных подкормок увеличивало данный показатель сорта Александр
на 8-20%, а у сорта Валентин – на 2-8%. Следует отметить, что применение
препарата Биоплант Флора увеличивало расход азота на формирование единицы основной продукции на всех вариантах сорта Александр на 3-12%, а сорта
Валентин на 2,7-3,3% только на вариантах N60-90. Коэффициент использования
растениями азота удобрения также является одним из важных критериев при
оценке генотипической реакции сельскохозяйственных культур на азотное питание.
В зависимости от сорта и варианта опыта коэффициент использования
азота подкормок составлял 21,1-78,5%. В 2011 году этот показатель был на 810% выше по сравнению с 2010 годом. В наших исследованиях коэффициент
использования уменьшался с увеличением дозы удобрений на обоих сортах.
Следует отметить, что максимальный процент использования азота подкормок
был отмечен у сорта Валентин – 78,5%.
Наивысшая окупаемость азота подкормок в среднем за два года была отмечена у обоих сортов на варианте с N30 и составила у сорта Александр 25,8
кг/кг, а у сорта Валентин – 29,3 кг/кг.
5. Энергетическая и экономическая оценка использования разных
доз азота и обработок препаратом Биоплант Флора на озимой тритикале.
Экономическая оценка изучаемых сортов в зависимости от применения
разных доз азотных подкормок и гуминового препарата Биоплант Флора показала, что, несмотря на разные погодные условия, в годы исследований наибольшую эффективность обеспечили оба сорта при подкормке N90.
Таблица 7. Экономическая эффективность применения азотных подкормок и препарата Биоплант Флора на озимой тритикале.
Фактор
А, сорт
Фактор В,
доза удобрений
Валентин
Фон
N30
N60
N90
Александр
Фон
N30
N60
N90
Фактор С,
Обработка
Биоплант
Флора
Урожайность,
т/га
Полная себестоимость 1
т, тыс. руб.
Прибыль с
1 га, руб.
Уровень
рентабельности, %
+
+
+
+
+
+
+
+
5,26
5,20
5,81
6,14
6,70
6,57
6,95
7,03
5,27
5,23
5,72
6,05
6,10
6,05
6,38
6,43
3,46
3,60
3,32
3,45
3,07
3,18
2,97
3,08
3,46
3,60
3,32
3,45
3,06
3,18
2,97
3,08
2841,2
2056,3
3945,5
3376,6
6256,2
5387,0
7112,3
6436,8
2846,6
2075,7
3894,2
3326,5
5757,1
4958,9
6593,3
5893,6
15,6
11,0
20,4
15,9
30,5
25,8
35.0
29,7
15,6
11,0
20,5
15,9
30,9
25,8
34,4
29,7
*«+» - Обработка Биоплант Флора; «-» - без обработки;
Рентабельность возделываемых сортов при проведении азотных подкормок в среднем была примерно одинаковой. У сорта Александр уровень рентабельности составил в среднем – 34,4%, а у сорта Валентин 35% при максималь-
ной подкормке N90. Применение препарата Биоплант Флора снижало уровень
рентабельности за счет затрат на дополнительные работы и стоимости препарата 300 руб. за 1 литр. Хотя погодные условия оказывают существенное влияние
на экономическую эффективность применения азотных удобрений, в конечном
итоге затраты на азотную подкормку оправдываются дополнительной продукцией.
Анализ основных критериев энергетической оценки технологии возделывания озимой тритикале показал, что при увеличении уровня азота в разовой
подкормке и применении препарата Биоплант Флора приводит к повышению
чистого энергетического дохода основной продукции. Однако энергетический
коэффициент полезного действия при подкормке N90 снизился на 0,13, а энергетическая себестоимость основной продукции увеличилась на 0,5 ГДж/га.
ВЫВОДЫ
1. Продуктивность сортов озимой тритикале селекции РГАУ-МСХА имени
К.А. Тимирязева Валентин и Александр при выращивании на хорошо окультуренной дерново-подзолистой среднесуглинистой почве при внесении в основное удобрение N24P24K52 и разовых ранневесенних азотных подкормок N30-90 в
зависимости от условий года была в пределах 4,37-9,08 т/га. Самая высокая
урожайность зерна (9,08 т/га) хорошего качества в благоприятных условиях
2009 г была получена у сорта Валентин. В среднем за 3 года максимальная
урожайность сортов Валентин и Александр составила 7,03 и 6,43 т/га соответственно. Реализация потенциала была в пределах 42-77%.
2. Подкормка азотом в дозе N30 и обработка препаратом Биоплант Флора
приводила к достоверному увеличению урожайности зерна обоих сортов озимой тритикале на 0,33т/га или 5,7%. Внесение азота в дозах N60-90 в 2009 году
увеличивало урожайность зерна у сорта озимой тритикале Валентин на 1,551,94 т/га. На сорте Александр этот показатель составил 0,88-1,21 т/га. Даже в
экстремально засушливых условиях 2010 г. урожайность зерна сорта Валентин
при внесении в подкормку N90 составила 5,74 т/га, что на 1,13т/га превышало
контроль. У сорта Александр прибавка в этом году составила только 0,75 т/га.
3. На формирование продуктивности растений озимой тритикале оказывали
влияние погодные условия, сортовые особенности, доза внесения азота в подкормку, применение препарата Биоплант Флора. Такие показатели продуктивности как площадь листьев, фотосинтетический потенциал растений, содержание хлорофилла у сорта Александр были выше по сравнению с сортом Валентин, особенно в благоприятных условиях 2009 года, что позволило сформировать большую вегетативную массу и является важным показателем при использовании этого сорта для производства зеленого корма.
4. Индекс урожайности является устойчивым сортовым признаком. Подкормка азотом незначительно оказывала влияние на этот показатель. Доля зерна в общей надземной массе у обоих сортов была без существенных изменений
при разных дозах подкормки азотом. Однако, коэффициент отзывчивости – т.е.
отношение массы зерна в вариантах с подкормкой азотом к массе зерна в контроле, составила для сорта Валентин 1,34, а у сорта Александр и 1,22.
5. Между урожайностью зерна и отдельными показателями ее структуры у
сортов оказалась корреляционная зависимость, на которую значительное влияние оказывает подкормка азотом и внесение препарата Биоплант Флора. При
определении корреляционной зависимости урожая зерна от элементов структуры установлено, что в комплексе показателей уравнение описывалось регрессионной моделью (коэффициент детерминации для сорта Валентин – 0,88; для
сорта Александр – 0,62). Из всех показателей самое сильное влияние на урожайность оказывало количество зерен в колосе (0,76 у сорта Александр и 0,89 у
сорта Валентин) и масса зерна с колоса (соответственно 0,77 и 0,86). Уравнение
регрессии для сорта Валентин Y=62+0.5x1+0.6x2+25.6x3+3.9x4, и для сорта
Александр Y=59-6.2x1+0.6x2+20.1x3-0.3x4. 6. Качество зерна изучаемых сортов озимой тритикале на разных уровнях
азотного питания изменялось в зависимости от погодных условий года. Содержание белка составляло 11,9-12,7% у сорта Валентин и 11,6-13,1% у сорта
Александр. Содержание клейковины составило соответственно 13,5-15,6% и
13-17%. Общий сбор белка составил в среднем по вариантам у сорта Валентин
0,76 т/га, а у сорта Александр – 0,72 т/га.
7. Содержание азота, фосфора и калия в зерне различных сортов озимой тритикале составило: N – от 1,5 до 2,2%, P2O5 – от 0,77% до 1%, К2О – от 0,33% до
0,78%. Азотные подкормки повышали содержание азота в зерне и соломе обоих
сортов. Затраты азота на формирование 1 т зерна и соответствующего количества соломы у сортов озимой тритикале Валентин и Александр составляли 2022 кг/т.
8. Окупаемость азотных подкормок составляла 12-29,3 кг/кг, причем максимальная окупаемость (25-29,3 кг/кг) была отмечена у обоих сортов на варианте
с N30 при совместном применении препарата Биоплант Флора. Окупаемость
снижалась с повышением доз азота в подкормку у обоих сортов.
9. В Центральном регионе Нечерноземной зоны на дерново-подзолистой
среднесуглинистой почве наиболее экономически эффективно возделывание
озимой тритикале сорта Валентин. Максимальная рентабельность при азотной
подкормке в дозе N90 у сорта Александр составила 34,4%, а у сорта Валентин –
35%. Затраты на проведение азотных подкормок окупаются при возделывании
обоих изучаемых сортов.
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ
Для производства зерна озимой тритикале в Центральном регионе Нечерноземной зоны на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве необходимо
использовать высокопродуктивные сорта селекции РГАУ-МСХА имени К.А.
Тимирязева Валентин и Александр. Для получения урожайности 7-8 т/га зерна
этих сортов с хорошим качеством необходимо вносить азот весной в виде подкормки в дозе не менее 90 кг/га д. в.
Список опубликованных работ по теме диссертации
Статьи в рецензируемых изданиях, утвержденных ВАК:
1. Словцов Р.И., Сетяев В.С., Яковлева О.С., Влияние применения подкормок азотом и гуминовым препаратом «Биоплант Флора» на продуктивность озимой тритикале//Кормопроизводство, М.: 2011. – Вып. 5 – С. 1721.
Статьи в аналитических сборниках и материалах конференций:
2. Словцов Р.И., Игонин В.Н., Сетяев В.С. Эффективность применения гуминового удобрения Биоплант Флора на озимой тритикале//Доклады
ТСХА.-2010. – Вып. 282, Часть I. - C. 427-430.