482.влияние азотного удобрения и биопрепаратов на...

Lj- <- ^)0 fe? &*-? На правах рукописи

Тарасов Алексей Леонидович

Влияние азотного удобрения и биопрепаратов на продуктивность сортов ячменя в условиях Верхневолжья

Специальности: 06.01.04 — агрохимия 06.01.09 - растениеводство

Автореферат диссертации на соискание ученой

степени кандидата сельскохозяйственных наук

Немчиновка 2005

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Работа выполнена в ФГОУ ВПО Ивановской государственной сельскохозяйственной академии в 1999-2001 гг.

Научные руководители: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Алексей Анатольевич Завалин;

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Вячеслав Александрович Соколов

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Борис Павлович Лобода

кандидат сельскохозяйственных наук, Олег Витальевич Тимофеев

Ведущее предприятие: ГНУ Ивановский научно-исследовательский институт сельского хозяйства

Защита состоится 7 июня 2005 г. в 13 час. 30 мин. на заседании диссертационного совета Д.006.049.01 в ГНУ Научно-исследовательском институте сельского хозяйства Центральных районов Нечерноземной зоны по адресу: 143026, Московская область. Одинцовский район, п. Немчиновка-1, ул. Калинина, д. 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНУ НИИСХ ЦРНЗ

Автореферат разослан 4 мая 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета А.С. Мерзликин


3

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Обеспечение потребностей пищевой и перерабатывающей промышленности, животноводства и птицеводства в кормовом зерне было и остается важнейшей задачей агропромышленного комплекса.

Зерно ячменя используется, преимущественно, в комбикормовой промышленности и пивоварении. Производство необходимого количества и качества зерна может быть достигнуто только при освоении сельхозтоваропроизводителями эффективных агротехнологий выращивания зерновых культур.

В агротехнологиях различной интенсификации важнейшим условием получения урожая зерна служат приемы регулирования питания растений, которые осуществляются преимущественно за счет использования удобрений. В современных условиях использования минеральных удобрений в целом по стране не превышает 10-15 % от нормы. Выходом их этого тупика является всемерная поддержка отечественного производителя путем дотаций с одной стороны и введением в практику там, где это возможно, альтернативных или дополнительных способов обеспечения растений необходимыми элементами питания.

Это может быть осуществлено за счет использования микробиологических препаратов, способных уменьшить дозы минеральных удобрений и по-. высить коэффициент их использования. Актуальность этой проблемы не исчезнет даже при достаточном потреблении и доступности товаропроизводителям агрохимикатов. Более того, оптимальное использование химических средств возможно лишь при их рациональном сочетании с комплексом биологических препаратов и технологий.

Цель работы: оценить действие биопрепаратов ризоагрин, флавобак-герин и экстрасол на урожайность и качество зерна сортов ячменя для использования их в агротехнологиях.

В задачи исследований входило: 1. Изучить влияние биопрепаратов и азотного удобрения на урожай

ность зерна сортов ячменя. ЦН6 МСХА фонд научной литератуг аучнои литературы 3


4 2. Исследовать ход формирования урожаев ячменя, особенности роста

и развития растений в зависимости от изучаемых приемов технологии. 3. Оценить действие инокулянтов на показатели качества зерна сортов

ячменя. 4. Определить использование сортами ячменя элементов питания в за

висимости от применения биопрепаратов и азотного удобрения. 5. Дать экономическую оценку применения удобрений и биопрепара

тов. Научная новизна. Впервые в регионе проведена агрономическая

оценка влияния инокуляции рнзоагрином, флавобактернном и экстрасолом семян сортов ячменя Зазерский 85 и Гонар. Установлено, что использование этих биопрепаратов обеспечивает увеличение зерновой продуктивности изучаемых сортов равноценно внесению азотного удобрения в дозе 30 кг/га. Выявлено, что в результате увеличения урожайности основной и побочной продукции за счет бактеризации семян возрастало отчуждение элементов минерального питания. Увеличение выноса азота с урожаем происходило не только за счет азота почвы и атмосферы, но и в результате увеличения его использования из азотного удобрения.

Показано, что увеличение урожайности зерна сортов ячменя от биопрепаратов происходило в результате улучшения условий минерального питания растений и стимулирующего действия микроорганизмов на растения. Об этом свидетельствует формирование большей листовой поверхности, интенсивное накопление биомассы растений и повышение содержания в растениях изучаемых сортов элементов питания в период вегетации.

Биопрепараты равноценно минеральным удобрениям положительно влияют на показатели качества зерна ячменя (увеличивают содержание белка, повышают массу 1000 зерен).

Практическая значимость работы заключается в агроэкономической оценке влияния биопрепаратов на урожайность и качество сортов ячменя. Уточнены параметры затрат элементов питания на получение 1 ц зерна, ко-


5 эффициенты использования растениями азота из удобрений при использовании биопрепаратов, которые служат нормативной базой для расчета доз удобрений на планируемый урожай. Полученные данные являются научной основой для разработки приемов использования биопрепаратов в агротехно-логиях выращивания ячменя в условиях Верхневолжья.

Апробация работы и публикации. Материалы диссертации доложены на конференциях аспирантов, докторантов и соискателей ВИУА (Москва, 1999 - 2003 гг.), региональных конференциях (Иваново, 2000, 2005 гг.). По теме диссертации опубликовано б работ.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 127 страницах, включает введение, обзор литературы, шесть экспериментальных глав, 27 таблиц, 2 рисунка, содержит выводы и практическое предложение. В приложении 29 таблиц. Список цитируемой литературы состоит из 169 отечественных и зарубежных источников.

Условия и методика проведения эксперимента Полевой опыт с сортами ячменя проводился на типичной для цен

трального Нечерноземья России дерново-среднеподзолистой среднесуглини-стой почве опытного поля Ивановской ГСХА. Перед закладкой опыта пахотный 0-20 см слой почвы имел следующую агрохимическую характеристику: рНка 5,5 - 5,8, содержание гумуса (по Тюрину) 1,8 — 1,9 %, содержание подвижного фосфора (по Кирсанову) 101 - 140 мг/ кг, содержание подвижного калия (по Кирсанову) 79 -120 мг/кг.

Погодные условия в годы проведения исследований существенно различались по увлажнению и теплообеспеченности. Метеорологические условия вегетационного периода 1999 г. складывались для ячменя крайне неблагоприятно. Первые декады мая характеризовались резким недостатком суммы активных температур. В июне при среднесуточной температуре воздуха выше среднемноголетних значений и при практическом отсутствии атмосферных осадков развитие ячменя происходило с опережением сроков насту-


6 пления фенофаз. В июле испытывался дефицит атмосферных осадков при температуре воздуха, превышающей среднемноголетнюю норму на 19%. При таких неблагоприятных условиях сформировалась низкая урожайность ячменя. Во второй год (2000 г.) проведения опыта погодные условия были благоприятными для роста и развития растений. В мае температура воздуха на 20% и количество осадков на 65% были ниже среднемноголетних значений. В последующие периоды вегетации, выпадающие дожди при температуре воздуха, близкой к норме или превышающей ее, положительно сказались на росте и развитии растений. В 2001 г. в мае и июне количество выпавших осадков составило 89 и 94 мм, что на 51-61% выше среднемноголетних значений. В июле при температуре, превышающей многолетнее значение на 23%, количество осадков составило 12% от нормы. Все это оказало заметное влияние на рост и развитие растений, на эффективность биопрепаратов.

В исследованиях использовали районированные сорта ярового ячменя Зазерский 85 и Гонар. Сорт Зазерский 85 — интенсивного типа, имеет прочную соломину, устойчив к полеганию. Крупнозерный, масса 1000 зерен 38,0 — 46,8 г. Вегетационный период 82 — 88 дней. Сорт Гонар — интенсивного типа, зерно очень крупное, округлое, масса 1000 зерен 46 — 56 г. Вегетационный период ячменя 69 — 85 дней.

Площадь делянки во всех опытах 50 кв. м, учетная - 40 кв. м. Повтор-ность в опытах четырехкратная. Размещение — систематическое в несколько ярусов.

Минеральные удобрения в форме Naa, Рсд и Кх вносили под предпосевную культивацию. В опыте использовали бактериальные препараты — ри-зоагрин (p. Agrobakterium radiobacter штамм 204), экстрасол (p. Pseudomonas fluorescens), флавобактерин (p. Flavobakterium sp. штамм Л 30).

Инокуляцию семян ячменя проводили в день посева из расчета 600 г препарата на гектарную норму высева семян. В качестве прилипателя использовали обезжиренное молоко, в вариантах без инокуляции семена также обрабатывались молоком. Препараты ассоциативных диазотрофов изготов-


7 лены ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии на основе штаммов микроорганизмов, которые образуют активные ассоциации с растениями. Они способны фиксировать атмосферный азот и переводить его в легко усвояемые для растений формы. Их высокая конкурентность по отношению к фи-топатогенным грибам повышает устойчивость растений к болезням. Кроме того, микроорганизмы увеличивают поглотительную способность корней, синтезируют физиологически активные вещества, что приводит к усилению ростовых процессов в растениях, повышению урожайности и качества продукции.

В опытах проводили следующие наблюдения, учеты и анализы: определяли содержание сухого вещества в растительном материале — путем высушивания при температуре 105 "С до постоянной массы; площадь листьев -методом высечек по методике А.А. Ничипоровича (1961); содержание азота, фосфора и калия в растениях — методом ускоренного озоления по К.Е. Гинзбургу с последующим определением общего азота по Кьельдалю, фосфора — с использованием ФЭКа, калия - на пламенном фотометре; анализ элементов структуры урожая — по методике Госсортосети (1985); учет урожая — методом сплошной поделочной уборки комбайном «Сампо-500» с последующим пересчетом урожая зерна на 14 % влажность и 100 % чистоту; определение качества зерна проводилось в аккредитованной лаборатории центра «Качество» при ИГХТУ в соответствии с государственными стандартами и едиными методиками; статистическую обработку результатов проводили на персональном компьютере с использованием пакетов статистической обработки данных STAT, EXSEL.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Влияние удобрений и биопрепаратов на урожайность

и качество сортов ячменя

В среднем за три года исследований, при бактеризации семян ячменя ассоциативными диазотрофами урожайность обоих сортов возрастала как на


8 фосфорно-калийном фоне, так и на фоне с допосевным внесением азотного удобрения (табл. 1).

Инокуляция семян на фоне без внесения азотного удобрения во все годы обеспечила увеличение урожайности зерна ячменя обоих сортов. В среднем за три года прибавка урожайности у сорта Зазерский 85 составила от экс-трасола 3,0, от флавобактерина 2,8, от ризоагрина 4,4 ц/га. У сорта Гонар соответственно — 2,4; 3,2 и 5,1 ц/га. То есть реакция изучаемых сортов ячменя на инокуляцию биопрепаратами была идентичной.

Применение бактериальных препаратов на вариантах с допосевным внесением Изо было эквивалентно использованию Neo.

1. Влияние биопрепаратов и удобрений на урожайность зерна (ц/га)

Вариант

Р К - ф о н Фон + экстрасол Фон + флавобактерин Фон + ризоагрин Фон + N30 Фон + N3o+ экстрасол Фон + N30 + флавобактерин Фон + N3o + ризоагрин Фон + N6o

1999 г.

Зазе

рски

й 85

5,7 7,3 7,1 7,5 9,1 11,5 11,0 10,4 9,1

Гона

р

5,6 7,7 7,9 8,0 10,8 12,7 11,6 П,7 10,4

2000 г. За

зерс

кий

85

18,3 23,1 23,6 24,3 26,0 30,5 32,2 34,6 31,5

Гона

р

18,9 22,0 25,2 25,2 27,3 29,0 35,4 36,5 29,6

2001 г.

Зазе

рски

й 85

16,9 19,5 18,7 22,2 23,2 27,1 26,0 28,7 28,2

1"

18,1 20,2 19,3 24,6 25,4 28,3 27,0 29,9 29,8

Среднее

Зазе

рски

й 85

13,6 16,6 16,4 18,0 19,4 23,0 23,1 24,5 22,9

Гона

р

14,2 16,6 17,4 19,3 21,2 23,3 24,7 26,0 23,9

Р%- 5,0 1,6 1,3 HCPos 1,3 1,3 0,9

В среднем за три года прибавка урожая зерна при посеве инокулиро-ванными семенами на фоне N30 по сорту Зазерский 85 составила: от экстра-сола 3,6; от флавобактерина 3,7; от ризоагрина 5,1 ц/га. По сорту Гонар прибавки соответственно равнялись: 2,1; 3,5 и 4,8 ц/га.

Оценивая реакцию исследуемых сортов на применение различных доз азотного удобрения и бактериальных препаратов, следует отметить, что увеличение прибавок от инокуляции у сорта Зазерский больше на азотном фоне,


9 а у Гонар прибавки были примерно равные на обоих фонах питания. Увеличение урожайности при внесении азотного удобрения (N30 и Ибо) было выше у сорта Гонар.

Изучение влияния инокуляции препаратами ассоциативных диазотро-фов на сбор побочной продукции позволило выявить те же тенденции, что и в формировании зерна. При бактеризации семян ассоциативными диазотро-фами масса соломы, в среднем за 3 года по сорту Зазерский, возросла на фос-форно-калийном фоне: от экстрасола на 5,0, от флавобактерина на 4,8, от ри-зоагрина на 6,7 ц/га. По сорту Гонар прибавки урожая: 4,2; 5,2; 5,7 ц/га. При совместном использовании минерального азота и бактериальных препаратов масса побочной продукции составила по сорту Зазерский от экстрасола 7,3, от флавобактерина 8,0, от ризоагрина 8,6 ц/га. По сорту Гонар прибавки соответственно составили: 3,6; 6,7; 8,6 ц/га. Достоверное увеличение сбора соломы получено во все годы от использования азотного удобрения 60 кг/га, но величина побочной продукции уступала использованию N30 + биопрепарат.

Условия возделывания оказали влияние на показатели качества зерна сортов ячменя. Содержание сырого белка в зерне определялось как применением минеральных удобрений, так и инокуляцией бактериальными препаратами (табл. 2).

Применение биопрепаратов дало выраженный положительный эффект во все годы исследований. Среднее за три года содержание сырого белка в зерне составило 12,0 - 13,9 % у сорта Зазерский, 11,7 - 13,8 % у сорта Гонар. Отмечена тенденция увеличения содержания сырого белка у сорта Зазерский 85 по сравнению с фоном РК от экстрасола на 0,6 %, от флавобактерина на 0,7 %, от ризоагрина на 0,4 %. По сорту Гонар соответственно на 0,5; 0,6; 1,3 %. Следует отметить, что сорт Гонар более отзывчив на инокуляцию семян ризоагрином, чем сорт Зазерский 85. Содержание сырого белка возрастало при внесении удобрения в дозе N3o по сравнению с контролем на 1,2 % у сорта Зазерский и на 1,6 % у сорта Гонар. Эффект от применения биопрепаратов наблюдался и на фоне внесения азотного удобрения. Содержание сы-


10 рого белка возросло у сорта Зазерский от экстрасола на 0,6, от флавобактери-на на 0,5, от ризоагрина на 0,6 %. У сорта Гонар соответственно - на 0,5; 0,4; 0,5 %. В отличие от фона РК действие биопрепаратов на содержание сырого белка в зерне было эквивалентным.

2. Показатели качества зерна сортов ячменя в зависимости от применения биопрепаратов (1999 —2001 гг.)

Вариант Сырой белок, %

Экстрак-тивность,

%

Лизин, % к сухому веществу

Масса 1000 зерен, г

Зазерский — 85 РК - фон Фон + экстрасол Фон •+- флавобактерин Фон + ризоагрин Фон + N30 Фон + N30 + экстрасол Фон + N30 + флавобактерин Фон + М3о + ризоагрин Фон + N60

12,0 12,6 12,7 12,4 13,2 13,8 13,7 13,8 13,9

73,9 74,4 73,5 73,4 71,5 70,5 70,3 70,7 70,7

0,41 0,41 0,41 0,41 0,42 0,42 0,42 0,42 0,42

35,7 36,4 36,6 37,6 37,2 38,2 38,7 39,6 38,8

Гонар Р К - ф о н Фон + экстрасол Фон + флавобактерин Фон + ризоагрин Фон + N-m Фон + N1 0+ экстрасол Фон + N3o + флавобактерин Фон + Njo + ризоагрин Фон + N60

11,7 12,2 12,1 13,0 13,3 13,8 13,7 13,8 13,7

74,4 73,3 72,6 72,4 71,0 70,6 70,6 70,2 70,4

0,42 0,42 0,42 0,42 0,43 0,43 0,43 0,43 0,43

37,1 37,8 37,9 39,0 38,7 40,2 40,7 41,5 39,5

На массу 1000 зерен оказали воздействие погодные условия, удобрения и инокуляция семян. При оптимальных погодных условиях в 2000 г. сформировалось более выполненное зерно 39,2 - 47,1 г и в 2001 г. - 35,1 - 37,5 г. При увеличении доз азота с N0 до N3o масса 1000 зерен сорта Зазерский возрастала в среднем за три года с 35,7 до 37,2 г; у сорта Гонар с 37,1 до 38,7 г. При повышении доз с N30 до Nbo масса 1000 зерен возрастала у сорта Зазер-


11 ский с 37,2 до 38,8 г; у сорта Гонар с 38,7 до 39,5 г. Что касается влияния инокуляции биопрепаратами, то в среднем за годы исследований масса 1000 зерен возросла у обоих изучаемых сортов на РК-фоне от экстрасола на 0,7 г; от флавобактерина на 0,9 г; от ризоагрина на 1,9 г. При использовании биопрепаратов на фоне N3o масса 1000 зерен возросла у сорта Зазерский 85 от экстрасола на 1,0, от флавобактерина на 1,5, от ризоафина на 2,4 г. У сорта Гонар - на 1,5; 2,0; 2,8 г. У этого сорта отмечалась тенденция большей отзывчивости на инокуляцию семян биопрепаратами. По-видимому, увеличение массы 1000 зерен в этом случае происходило за счет улучшения условий для налива зерна.

Содержание лизина в зерне сортов ячменя мало зависит от изучаемых факторов (0,41 -0,43 %).

Влияние биопрепаратов на накопление биомассы и азота растениями сортов ячменя

Основное влияние на накопление биомассы ячменя оказали погодные условия вегетационного периода, уровень минерального питания и сортовые особенности ячменя. Сорт Гонар накапливал большую массу во все фазы вегетации, чем сорт Зазерский 85. В ходе вегетации изучаемые биопрепараты увеличивали нарастание биомассы ячменя как на фосфорно-калийном фоне, так и на фоне с допосевным внесением азотного удобрения.

Площадь листьев ячменя возрастала до фазы колошения, а затем снижалась. Во все фазы вегетации площадь листьев была больше у сорта Гонар.

Применение азотного удобрения в дозах N30 и N6o положительно влия-яло на листовую поверхность. Листовая поверхность сортов ячменя при использовании биопрепаратов на фосфорно-калийном фоне соответствовала действию N30, а в некоторых случаях превосходило его. При совместном применении биопрепаратов и азотного удобрения площадь листьев превышала аналогичный показатель по дозе Ыбо-


12 Концентрация азота в растениях определялась как применением мине

ральных удобрений, так и инокуляцией семян бактериальными препаратами, а также погодными условиями периода вегетации.

Положительное действие микроорганизмов, входящих в состав биопрепаратов, на содержание азота в растениях изучаемых сортов ячменя проявлялось с фазы кущения ячменя и сохранялось в фазы трубкования и колошения (табл. 3).

3. Влияние удобрений и биопрепаратов на накопление азота сортами ячменя, кг/га (1999 — 2001гг.)

Вариант

РК - фон Фон + экстрасол Фон + флавобактерин Фон + ризоагрин Фон + N3o Фон + N30 + экстрасол Фон + N30 + флавобактерин Фон + N30 + ризоагрин Фон + N60

Зазерский 85 Г

12,2 14,2 15,3 16,8 15,4 21,7

22,7

27,6 20,8

2 28,8 34,6 35,9 38,5 36,1 42,3

46,0

44,9 39,0

3 36,4 42,6 49,1 53,5 49,2 63,2

67,8

73,8 59,6

Гонар 1

13,5 16,1 17,6 20,3 19,7 26,2

26,4

28,4 23,3

2 31,9 38,0 39,3 43,9 42,5 49,1

52,4

54,6 45,0

3 41,7 49,8 51,9 56,7 56,2 75,2

75,3

77,9 64,9

Примечание: 1 - кущение, 2 — трубкование, 3 - колошение Накопление азота растениями ячменя продолжалось в течение всего ве

гетационного периода независимо от уровня минерального питания. Вместе с тем размеры его были разными. На фоне с внесением азотного удобрения накопление азота бактеризированными растениями было выше, чем при использовании биопрепаратов на РК-фоне или при внесении N30. Использование N60 увеличивало накопление азота по сравнению с N3o, но уступало варианту совместного применения биопрепаратов на фоне N3o- У сорта Гонар накопление азота было выше (табл. 3).


13 Влияние биопрепаратов и азотного удобрения на использование

растениями элементов минерального питания

Важнейшим показателем, отражающим условия возделывания культур, наряду с ее продуктивностью, может служить химический состав урожая, в частности концентрация в зерне и соломе основных биогенных макроэлементов — азота, фосфора, калия.

В среднем за три года исследований, содержание азота в зерне составляло у сорта Зазерский от 2,12 до 2,43 %, и Гонар от 2,15 до 2,44 % (табл.4).

4. Содержание макроэлементов в зерне сортов ячменя в зависимости от использования удобрений биопрепаратов, % на абсолютно

сухое вещество (1999 — 2001 гг.)

Вариант

РК - фон Фон + экстрасол Фон + флавобактерин Фон + ризоагрин Фон + N30 Фон + N30+ экстрасол Фон + N3 0+ флавобактерин Фон + N30 + ризоагрин Фон + N w

Зазерский 85 N

2,12 2,22 2,24 2,28 2,34 2,43 2,42 2,43 2,42

Р2О5

0,76 0,78 0,79 0,81 0,82 0,84 0,84 0,86 0,85

к2о 0,60 0,62 0,62 0,63 0,63 0,65 0,64 0,66 0,62

Гонар N

2,15 2,25 2,24 2,29 2,35 2,44 2,42 2,44 2,42

Р2О5

0,79 0,80 0,81 0,82 0,82 0,85 0,84 0,85 0,84

к2о 0,64 0,65 0,65 0,66 0,64 0,66 0,67 0,67 0,65

Во все годы проведения эксперимента с улучшением условий азотного питания, создаваемого за счет внесения азотного удобрения в возрастающих от 30 до 60 кг/га дозах, содержание азота в зерне возрастало.

При инокуляции семян отмечалась тенденция увеличения содержания азота в зерне у сорта Зазерский на фосфорно-калийном фоне: от экстрасола на 0,10; от флавобактерина на 0,12; от ризоагрина на 0,16 %, у сорта Гонар: на 0,10; 0,9; 0,14 %. При совместном использовании азотного удобрения и биопрепаратов содержание азота в зерне возросло у сорта Зазерский от экст-


14 расола на 0,9; от флавобактерина на 0,8; от ризоагрина на 0,9 %, по сорту Го-нар соответственно: 0,9; 0,7; 0,9 %. То есть действие биопрепаратов на содержание азота в зерне изучаемых сортов на всех фонах минерального питания было эквивалентным. Использование биопрепаратов на фоне N30 обеспечивает накопление в зерне азота у обоих изучаемых сортов примерно в таких же размерах, как внесение азотного удобрения в дозе 60 кг/га. Инокуляция семян бактериальными препаратами повышала содержание азота в зерне у изучаемых сортов. Эффект от применения диазотрофов наблюдался независимо от фона минеральных удобрений.

Содержание фосфора и калия в зерне сортов ячменя не изменялось от погодных условий вегетационного периода. Условия минерального питания, создаваемые за счет применения минеральных удобрений и биопрепаратов практически не изменяли содержание в зерне фосфора и калия (табл. 4).

Оба сорта незначительно различаются по содержанию Р2О5 и КгО в зерне ячменя.

Уровень азотного питания и инокулянты оказали слабое влияние на концентрацию азота в соломе сортов ячменя - 0,68-0,90 %.

Что касается сортовых различий, следует заметить, что в соломе сорта Гонар содержание азота было несколько больше.

Содержание фосфора в соломе изучаемых сортов не зависело от применения биопрепаратов, минеральных удобрений и составляло 0,27-0,35 %.

Содержание калия изменялось в зависимости от погодных условий и уровня минерального питания от 1,09 до 1,23 %. Под влиянием биопрепаратов отмечена тенденция возрастания калия в соломе на фосфорно-калийном фоне у сорта Зазерский 85.

В результате увеличения сбора зерна и соломы вынос азота урожаем в среднем за три года возрос за счет применения биопрепаратов у сорта Зазерский с 39,8 до 85,3 кг/га, у сорта Гонар - с 46,0 до 99,0 кг/га.

Вынос фосфора с урожаем зерна и соломы за счет инокуляции семян всеми исследуемыми биопрепаратами на РК-фоне повышался у сорта Зазер-


15 ский с 16 до 22,5 кг/га, у сорта Гонар - с 17,6 до 25,2 кг/га. На фоне с внесением N30 вынос фосфора увеличился у сорта Зазерский с 24,7 до 33,9 кг/га, у сорта Гонар - с 27,4 до 35,4 кг/га.

На фосфорно-калийном фоне за счет инокуляции семян вынос калия за счет инокуляции семян возрос у сорта Зазерский с 27,8 до 40,0 кг/га, у сорта Гонар с 31,3 до 45,1 кг/га. При совместном использовании азотных удобрений и биопрепарата вынос возрос с 43,9 до 58,1 кг/га у сорта Зазерский, и с 49,6 до 65,0 кг/га у сорта Гонар. Сорт Гонар характеризовался большим выносом элементов питания урожаем основной и побочной продукции, чем сорт Зазерский.

При использовании разностного метода определения выноса растениями азота установлено, что за счет бактеризации семян на фосфорно-калийном фоне максимальное количество дополнительного азота получено от препарата ризоагрин у сорта Зазерский — 16,8, у сорта Гонар — 22,7; от флавобактери-на, соответственно - 11,5 и 13,9 кг/га; от экстрасола - 11,8 и 11,1 кг/га (табл.5).

5. Количество дополнительно вынесенных элементов питания

растениями ячменя под действием биопрепаратов, кг/га Вариант N _

Зазерский 85 Фон + экстрасол Фон + флавобактерин Фон -г- ризоагрин Фон + N3o + экстрасол Фон + N3o + флавобактерин Фон + N30 + ризоагрин

Гонар Фон + экстрасол Фон + флавобактерин Фон + ризоагрин Фон + N30+ экстрасол Фон + N30 + флавобактерин Фон + N3o + ризоагрин

11,8 11,5 16,8 15,9 16,2 20,6

11,1 13,9 22,7 10,2 15,8 22,2

Р : 0 5

4,2 4,4 6,5 6,0 6,2 8,3

3,6 4,7 7,6 4,4 6,6 8,0

к2о 8,8 9,0 12,2 12,7 12,9 14,2

6,7 8,7 13,8 7,1 10,9 15,4


16 На вариантах с внесением азотного удобрения количество дополни

тельно накопленного азота за счет применения биопрепаратов составило: от ризоагрина на сорте Зазерский 85 — 20,6 кг/га; у сорта Гонар - 22,2 кг/га; от флавобактерина, соответственно - 16,2 и 15,8 кг/га; от экстрасола - 15,9 и 10,2 кг/га.

Таким образом, инокуляция семян биопрепаратами у разных сортов увеличивала дополнительный вынос азота как на фосфорно-калийном фоне, так и на фоне с допосевным внесением азотного удобрения.

Изучаемые биопрепараты повлияли на дополнительный вынос фосфора. По сорту Зазерский на фосфорно-калийном фоне от применения диазо-трофов дополнительно отчуждалось при использовании экстрасола 4,2; флавобактерина 4,4; ризоагрина 6,5 кг/га фосфора. По сорту Гонар соответственно - 3,6; 4,7; 7,6 кг/га. При бактеризации семян на азотном фоне дополнительный вынос фосфора составил у сорта Зазерский, от экстрасола 6,0; от флавобактерина 6,2; от ризоагрина 8,3 кг/га. У сорта Гонар: 4,4; 6,6; 8,0 кг/га.

Биопрепараты положительно повлияли на дополнительный вынос калия с урожаем. У сорта Зазерский дополнительно вынесено на фосфорно-калийном фоне: от экстрасола 8,8; от флавобактерина 9,0; от ризоагрина 12,2 кг/га К20. У сорта Гонар: 6,7; 8,7; 13,8 кг/га. За счет бактеризации семян и внесения азота у сорта Зазерский дополнительно отчуждалось от экстрасола 12,7; от флавобактерина 12,9; от ризоагрина 14,2 кг/га К20. У сорта Гонар -7,1; 10,9; 15,4 кг/га калия.

Инокуляция семян изучаемых сортов ячменя биопрепаратами, не зависимо от фона минерального удобрения, увеличивала биологические затраты элементов питания на формирование 1 т зерна с соответствующим количеством соломы (табл. 6). Использование биопрепаратов на фоне N30 соответствовало по затратам элементов питания у обоих изучаемых сортов внесению Nw). То есть бактеризация семян существенно не изменяла затраты N, Р205 и К20 на формирование 1 т зерна с соответствующим количеством соломы и составляла у сорта Зазерский на РК-фоне 31,1 — 31,4; 12,4 — 12,5; 22,1 — 22,4


17 кг, у сорта Гонар - 34,4 - 35,6; 12,7 - 13,0; 22,9 - 23,4 кг. На фоне N30 РК затраты элементов питания на одну тонну зерна были: у сорта Зазерский 34,8 — 35,0; 13,3 - 13,4; 23,7 - 24,6 кг, у сорта Гонар: 37,3 - 38,1; 13,6 - 13,7; 24,3 -25,0 кг.

6. Затраты элементов питания на формирование 1 т зерна с соответствующим количеством соломы в зависимости от применения био

препаратов, кг (1999-2001гг.) Вариант N

Зазерский 85 Р К - ф о н Фон + экстрасол Фон + флавобактерин Фон + ризоагрин Фон + N3n

Фон + N3o + экстрасол Фон + N30+ флавобактерин Фон + N30 + ризоагрин Фон + N60

Гонар РК - фон Фон + экстрасол Фон + флавобактерин Фон + ризоагрин Фон + N30

Фон + N3o + экстрасол Фон + N3o+ флавобактерин Фон + N3o + ризоагрин Фон + Neo

29,3 31,1 31,3 31,4 33,4 35,0 35,0 34,8 34,5

32,4 34,4 34,4 35,6 36,2 37,3 37,5 38,1 36,7

Р2О5

11,7 12,4 12,4 12,5 12,7 13,3 13,3 13,4 13,1

12,3 12,7 12,8 13,0 12,9 13,6 13,7 13,6 12,9

к2о 20,4 22,1 22,4 22,2 22,6 24,6 24,6 23,7 22,5

22,0 22,9 23,0 23,4 23,4 24,3 24,5 25,0 22,9

Оплата 1 кг азотного удобрения зависела от доз вносимого удобрения и применения биопрепаратов. При дозе 30 кг/га более эффективным по этому показателю был сорт Гонар (23,2 кг), а при внесении N«> оба сорта были эквивалентны (сорт Зазерский 15,6 кг, сорт Гонар 14,8 кг). При инокуляции семян биопрепаратами оплата 1 кг азотного удобрения возросла у обоих сортов до 30,4 - 39,4 кг зерна. При этом сорт Гонар по этому показателю был более отзывчивым.


7. Оплата 1 кг азотного удобрения прибавкой урожая

зерна, кг Вариант

Фон + N30 Фон + N30 + экстрасол Фон + Nj0+ флавобактерин Фон + N30

+ ризоагрин Фон + N60

Зазерский 85 19,3 31,3 31,4 36,4 15,6

Гонар 23,2 30,4 34,9 39,4 14,8

Экономическая эффективность применения азотного удобрения и биопрепаратов под ячмень

8. Экономическая эффективность применения азотного удобрения и биопрепаратов под ячмень

Вариант

При

бавк

а ур

ожая

зер

на

к ф

ону

РК, ц

/га

Стои

мост

ь пр

ибав

ки

урож

ая, р

уб/га

Затраты, руб/га

на п

риме

не-н

ие

удоб

ре-н

ий и

био

пр

епар

ата

На

убор

ку п

ри

бавк

и ур

ожая

всег

о

Условно чис

тый доход, руб/га

Зазерский Фон + экстрасол Фон + флавобактерин Фон + ризоагрин Фон + N30 Фон + N3o + экстрасол Фон + N3o + флавобактерин Фон + N3o + ризоагрин Фон + N60

3,0 2,8 4,4 5,8 9,4 9,5 10,9 9,3

600 560 880 1160 1180 1900 2180 1860

475 475 475 589 649 649 649 763

75 70 ПО 145 235 236 273 233

550 545 585 734 884 885 922 996

50 15

295 426 296 1015 1258 864

Гонар Фон + экстрасол Фон + флавобактерин Фон + ризоагрин Фон + N30 Фон + N30 + экстрасол Фон + N3o + флавобактерин Фон + N30 + ризоагрин Фон + N60

2,4 3,2 5,1 7,0 9,1 10,5 11,8 9,7

480 640 1020 1400 1820 2100 2360 1940

475 475 475 589 649 649 649 763

60 80 127 175 288 263 295 243

535 555 602 764 937 912 944 1006

-55 85

418 636 883 1188 1416 934


19

Расчеты экономической эффективности применения биопрепаратов и азотного удобрения в ценах на 01.01.2002 г., выявили, что условно чистый доход от использования биопрепаратов под ячмень составлял у сорта За-зерский от 50 до 1258 руб./га, у Гонар 85-1416 руб./га (табл. 8).

У обоих сортов максимальный условно чистый доход получен при использовании ризоагрина на всех фонах минерального питания. Применение биопрепаратов на фоне с внесением азотного удобрения было более эффективно. Из изучаемых сортов более высокий чистый доход получен по сорту Гонар.

ВЫВОДЫ 1. Улучшение условий минерального питания ячменя за счет внесения азот

ного удобрения обеспечивает повышение урожайности обоих сортов (5,8-9,3 ц/га у сорта Зазерский 85 и 7,0 - 9,7 ц/га у Гонара), при этом наиболее продуктивным является сорт Гонар. Изучаемые сорта положительно отзываются на инокуляцию семян биопрепаратами во все годы исследований, применение которых обеспечивает рост урожайности ячменя, возделываемого как на фосфорно-калийном фоне (2,8 - 4,4 ц/га и 2,4 - 5,1 ц/га соответственно), так и на фоне с допосевным внесением азота (3,6 — 5,1 ц/га у сорта Зазерский и 2,1 — 4,8 ц/га у сорта Гонар).

2. Применение биопрепаратов на разных фонах минерального питания под ячмень способствовало более интенсивному росту и развитию растений, увеличению листового аппарата и накоплению абсолютно сухой биомассы. Максимального значения фитометрические показатели посевов достигли у сорта Гонар.

3. При инокуляции семян биопрепаратами в зерне обоих сортов увеличивалось содержание сырого белка (у сорта Зазерский 85 на 0,4 - 0,7%, у сорта Гонар на 0,4 —1,3 %). Улучшение азотного питания ячменя за счет применения биопрепаратов увеличило массу 1000 зерен у обоих изучаемых сортов на 0,7 — 1,9 г на фоне РК и на фоне внесения азотного удобрения у сорта Зазерский на 1,0-2,4 г, у сорта Гонар — 1,5-2,8 г.


20 4. В результате инокуляции семян биопрепаратами в растениях ячменя во

все фазы вегетации возрастало накопление азота как на фосфорно-калийном фоне, так и на фоне с допосевным внесением N3o. У изучаемых сортов накопление азота в растениях было больше у сорта Гонар, что положительно сказалось на его урожайности.

5. В результате повышения урожайности основной и побочной продукции за счет биопрепаратов возрос вынос азота (у сорта Зазерский 85 на 11,8 — 20,6 кг/га, у Гонар 10,2 - 22,2 кг/га) фосфора (4,2 - 8,3 и 3,6 - 8,0 кг/га) и калия (8,8 - 14,2 и 6,7 - 15,4 кг/га).

6. Во всех случаях при бактеризации семян биологические затраты элементов питания на получение 1 т зерна увеличились (у сорта Зазерский 85 на 1,6 - 2,3; 0,6 - 0,8; 1,9 - 2,0 кг, у сорта Гонар на 1,9 - 3,2; 0,4 - 0,8; 0,9 - 1,6 кг азот — фосфор - калий соответственно) вследствие слабого изменения его концентрации в основной и побочной продукции.

7. Оплата 1 кг азотного удобрения зависела от доз вносимого удобрения и применения биопрепаратов. При дозе 30 кг/га более эффективным по этому показателю был сорт Гонар (23,2 кг), а при внесении N60 оба сорта были эквивалентны (сорт Зазерский 15,6 кг, сорт Гонар 14,8 кг). При инокуляции семян биопрепаратами оплата 1 кг азотного удобрения возросла у обоих сортов до 30,4 - 39,4 кг зерна. При этом сорт Гонар по этому показателю был более отзывчивым.

8. Условно чистый доход в ценах на 01.01.2002 г. от использования биопрепаратов под ячмень составил у сорта Зазерский от 50 до 1258 руб./га, у сорта Гонар 85 — 1416 руб./га. У обоих сортов максимальный чистый доход получен при использовании ризоагрина на всех фонах минеральных удобрений. Применение биопрепаратов на фоне N30 более эффективно. Из изучаемых сортов условно чистый доход был выше по сорту Гонар.


21 Предложения производству

Для повышения урожайности сортов ячменя, при разработке техноло

гии возделывания на дерново-среднеподзолистой среднесуглинистой почве

Верхневолжья рекомендуется для инокуляции семян использовать препараты

ризосферных диазотрофов - ризоагрин, флавобактерин и экстрасол. Лучший

результат дает использование для инокуляции семян ризоагрина на средне

спелом сорте ячменя Гонар.

С П И С О К ОПУБЛ ИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Соколов В.А., Тарасов А.Л. Продуктивность сортов ячменя при использо

вании азотного удобрения и биопрепаратов / Бюллетень ВИУА, 2000 - №

1 1 3 . - с . 93.

2. Соколов В.А., Тарасов А.Л. Влияние бактериальных препаратов на уро

жайность и качество сортов ячменя / Бюллетень ВИУА, 2001. — № 115.—

с. 162.

3. Завалин А.А., Духанина Т.М., Чмстотин М.В , Тарасов А.Л. Роль ас

социативного азота в получении урожая зерновых в Российской Федера

ции / Материалы междунар. Научно-практич. конф., посвященной 80-

летию кафедры почвоведения и агрохимии Белорусской государственной

с.-х. академии. - г. Горки, 2001. - часть 2. - с. 53 - 55.

4. Тарасов А.Л. использование новых бактериальных препаратов под ячмень

// Владимирский земледелец, 2002. - № 1 (26). - с. 25.

5. Тарасов А.Л. Продуктивность сортов ячменя при бактеризации ассоциа

тивными диазотрофами // Тезисы докладов региональной конференции

«Сельскохозяйственная наука и развитие агропромышленного комплек

са». Иваново, ГСХА, 2000. - с. 40.

6. Тарасов А.Л. Применение азотфиксирующих бактерий в посевах ячменя.

// Сборник статей «Совершенствование технологий возделывания сель

скохозяйственных культур в Верхневолжье», Иваново, 2002. Выпуск 4. -

с. 1 9 5 - 1 9 8 .


Подписано в печать 03.05.2005 Формат бумаги 60x84 1/16. Печ. л. 1,31 Усл. печ.л. 1,22 Тираж 100 экз. Заказ № 273

Отпечатано на ризографе

Полиграфический отдел ФГОУ ВПО Ивановской ГСХА 153012 г. Иваново, ул. Советская,45


482.влияние азотного удобрения и биопрепаратов на...

Documents