ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Описание к ИЛ № 42-008-04

Данная работа является результатом выполнения научно-исследовательской разработки.

Представлены результаты исследований по изучению влияния микроэлементов на урожай и качество семян ярового рапса в условиях выщелоченных тяжелосуглинистых черноземов. Выявлены особенности отзывчивости на различные микроудобрения и определены оптимальные дозы и способы их внесения.

Важнейшим фактором повышения урожая в качестве семян ярового рапса являются минеральные удобрения. В современном земледелии при одностороннем внесении азота, фосфора и калия, и резком сокращении применения органических удобрений могут создаваться условия неблагоприятные для использования растениями микроэлементов. Недостаток их в почве может служить фактором, ограничивающим продуктивность.

Исследования по изучению эффективности применения микроудобрений под рапс в условиях Чентрально-Черноземной зоны практически не проводились. Проведенные нами ранее исследования по использованию различных микроэлементов под рапс показали, что их положительное действие на урожай семян нестабильно, а при внесении бора и йода оно полностью отсутствует. Поэтому во ВНИПТИрапса в полевых опытах изучали влияние различных доз и способов внесения микроэлементов - меди, марганца, цинка, молибдена и кобальта на урожай и качество семян ярового рапса.

Схема полевого опыта состояла из вариантов с применением микроэлементов - медь, марганец, цинк, молибден и кобальт, каждый в трех дозах: при предпосевной инкрустации семян - 0,1; 0,5 и 1,5 гр. действующего вещества на 1 кг и при некорневой подкормке - 70, 140, 210 гр. Действующего вещества на 1 га. В 1993 г. схема опыта была неполной. Инкрустацию семян проводили за 3-5 дней до посева, а некорневую подкормку - в фазу бутонизации - начало цветения.

Использование применяемых способов внесения микроэлементов под яровой рапс позволяет совмещать их: в первом случае, предпосевную инкрустацию семян с препаратами инсекто-фунгицидного действия, во втором - с обработкой посевов инсектицидами для защиты от цветоеда. При некорневой подкормке расход водного раствора - 250-300л/га.

Форма изучаемых микроэлементов:CU- сернокислая медь (25,4%),Mn- сернокислый марганец (22,8%),Zn- сернокислый цинк (22,7%), Мо - молибденово-кислый аммоний (52,0%), Со - сернокислый кобальт (37,8%). Размещение вариантов рендомизированное, повторность опыта четырехкратная. Учетная площадь делянки 25 м ². Все варианты опыта изучались на фоне внесенияN₈₀P₈₀Удобрения - аммиачная селитра и двойной суперфосфат. Сорт ярового рапса - Ханна. Технология возделывания рапса на семена общепринятая для ЦЧЗ.

Почва - чернозем, выщелоченный тяжелосуглинистый со следующими агрохимическими показателями пахотного слоя (0-20 см): содержание гумуса (по Тюрину) - 6,59-4,91%, РН сол. - 5,0-6,1, гидролитическая кислотность - 4,02-4,37 мг/экв/100 гр. почвы, Р ₂О ₅ и К ₂О (по Чирикову) - 7,5-13,7 и 10,2-19,8 мг/100 гр. почвы соответственно.

Содержание подвижных форм микроэлементов в почве по годам исследований изменялось незначительно (см. табл.).

Таблица

Содержание подвижных форм микроэлементов в почве (по Пейве-Ринькису)

Согласно градациям их содержания для лесостепной зоны, обеспеченность микроэлементами пахотного горизонта (0-20 см) почвы опытного участка была: медью, марганцем и цинком - богатая, молибденом - богатая и очень богатая, кобальтом - очень бедная.

Известно, что эффективность микроэлементов, в зависимости от способа и срока их внесения определяется, в первую очередь, климатическими условиями определенного периода вегетации. Предпосевная обработка семян микроэлементами обеспечивает растения в первый период развития, активизируя деятельность ряда ферментов и изменяя ход биохимических процессов в нужном направлении, и не только в прорастающих семенах, но и в растениях на начальных фазах развития. При таком способе внесения микроудобрений под рапс наибольшее значение имеют гидротермические условия первой половины вегетации (от посева до фазы бутонизации). Так, за этот период они оказались: в 1 год исследований - близкими к обычным (ГТК-1,07), во 2 год исследований - переувлажненными с пониженными температурами воздуха (ГТК - 2,33), а 3 год и, особенно, 4 год - засушливыми (ГТК-0,83 и 0,42 соответственно).

Поскольку некорневую подкормку рапса микроэлементами в опытах проводили в фазу бутонизации - начало цветения, то их эффективность будет определяться погодными условиями периода активного роста растений - второй половины вегетации (фаза начала цветения-созревания). Метеоусловия активного роста и потребления питательных веществ в 1 год исследования характеризовались как благоприятные, где ГТК составлял соответственно - 1,587; 1,46; 1,44, во 2 и 3 году как засушливые с повышенными температурами воздуха - ГТК-0,50. Условия увлажнения, как в целом за вегетацию, так и в отдельные ее периоды, оказывали влияние на продуктивность рапса и эффективность доз и способов внесения микроудобрений.

В процессе исследований были проведены лабораторные исследования для выявления возможного ухудшения посевных качеств при предпосевной обработке семян с использованием микроэлементов. Исследования показали, что использование различных пленкообразующих веществ практически не ухудшало посевных качеств семян рапса. Совместное влияние микроэлементов и прилипателей на посевные качества семян было неоднозначным. В основном, снижения посевных качеств от применения микроудобрений и их совместного использования с прилипателями и протравителем не наблюдалось.

Анализ изменений продуктивности рапса в полевых опытах показывает, что она в значительной степени определялась как погодными условиями вегетации, так и дозами, и способами внесения микроудобрений. В целом, 1,2,4 годы при благоприятных и сравнительно равноценных условиях увлажнения, урожайность рапса была более высокой чем в засушливый 3 год исследований.

Эффективность применения микроэлементов под рапс в зависимости от доз, способов их использования по годам исследования различались. При предпосевной инкрустации семян внесение всех микроэлементов вызывало значительное повышение продуктивности рапса лишь в условиях переувлажнения первой половины вегетации 2 года исследований (ГТК -2,33). Здесь наибольшие прибавки урожая - 2,7-6,2 ц/га - были получены при использовании микроэлементов в дозах:Cu- 0.5г/кг;ZnиCo- 0,1г/кг,MnиMo- 1,5 г/кг. Внесение других доз микроудобрений было менее эффективным.

В условиях недостаточного увлажнения (ГТК-1,07-0,42) первого периода вегетации в остальные годы исследований инкрустация семян микроэлементами оказывала менее заметное и неравнозначное влияние на продуктивность рапса. Так, применение меди, цинка и молибдена в изучаемых дозах не вызывало существенного увеличения урожайности рапса. Эффективность марганца отмечалась лишь в засушливых условиях вегетации где достоверную прибавку урожая - 3,7 ц/га обеспечила доза - 1,5 г/кг семян. Последнее объясняется тем, что в условиях недостатка влаги подвижные формы марганца почвы превращаются в трудно усвояемые соединения и отзывчивость растений на марганцевые удобрения повышается.

Более эффективным и стабильным было действие кобальтовых удобрений. При инкрустации семян достоверная прибавка урожая семян - 3,0 ц/га была получена от использования Со - 0,1 г/кг. Применение более высоких доз этого микроэлемента не вызывало увеличения продуктивности рапса.

В среднем за годы проведения опытов прирост урожайности рапса от изучаемых микроэлементов при инкрустации семян был невысоким. Несколько более существенным и стабильным данный показатель был при использовании Со - 0,1 г/кг(1,7 ц/га). Достоверное увеличение продуктивности рапса при таком способе внесения микроудобрений отмечалось только при использовании меди, цинка, молибдена в переувлажненных, а марганца в засушливых условиях. Поскольку такие условия для ЦЧЗ не совсем характерны, то предпосевная обработка семян рапса этими микроэлементами не будет давать гарантий получения стабильной прибавки урожая.

Эффективность некорневой подкормки микроудобрениями была тесно связана с гидротермическими условиями второй половины вегетации рапса. В 1-ый, 2-ой, 4-ый г.г., когда этот период характеризовался достаточным увлажнением с умеренными температурами воздуха (ГТК - 1,44-1,57), отмечалась устойчивая эффективность медных удобрений в дозе 210 г/га, где прибавка от их внесения составляла от 3,4-5,2 ц/га.

Применение марганца также приводило к существенному увеличению продуктивности рапса, хотя оптимальные дозы по годам исследований несколько отличались. В 1-ый и 2 ой г.г. было более эффективно использование в дозе 70 г/га, а в 4-ый г. - 140 г/га. Однако, в среднем, за годы исследований наибольшую прибавку урожая - 2,7 ц/га обеспечивало внесение марганца в дозе 140 г/га. Что касается подкормки кобальтом, то его применение было наиболее эффективно в дозе 70 г/га, где в среднем прибавка составила 3,0 ц/га. Дальнейшее повышение дозы этого микроэлемента не вызывало увеличение урожайности рапса. Использование для некорневой подкормки цинка не приводило к достоверному повышению продуктивности рапса, а внесение молибдена оправдывало себя лишь во 2-й год исследований - в дозе 70 г/га. Поэтому в среднем за годы исследований некорневые подкормки рапса цинком и молибденом не обеспечивали заметного повышения его продуктивности. В условиях резкого недостатка влаги и повышенных температур воздуха применение микроэлементов в некорневую подкормку рапса оказывало малозаметные изменения его продуктивности. Последнее, возможно, связано с тем, что при формировании невысоких урожаев семян рапса достаточно было имеющихся запасов микроэлементов в почве.

Фенологические наблюдения показали, что продолжительность отдельных фаз развития растений рапса от применения изучаемых доз и способов внесения микроэлементов практически не изменялась. Однако, эффективные дозы микроэлементов улучшали рост и развитие растений, что обеспечивало прибавку урожая семян рапса. Положительное действие микроэлементов на продуктивность рапса семян было обусловлено увеличением массы 1000 шт. семян и количества стручков на растении 10-15%.

В условиях выщелоченных черноземов эффективность микроудобрений под яровой рапс имеет свои особенности. При предпосевной инкрустации семян микроудобрениями достоверное и более стабильное увеличение урожая семян отмечалось

При использовании кобальта в дозе 0,1 г/кг. Эффективность других микроэлементов проявлялась лишь в условиях не совсем обычных для ЦЧЗ. Продуктивность рапса повышалась: в резко засушливых условиях при внесении марганца, а в переувлажненных - меди, марганца, молибдена и цинка. В таких условиях, очевидно, создается дефицит указанных микроэлементов указанных микроэлементов для рапса, обусловленный как уровнем формирования урожая, так и их подвижностью в почве. Эффективность внекорневой подкормки была стабильнее, чем инкрустация семян. По совокупности полученных результатов наибольшую продуктивности рапса обеспечивало внесениеCu- 210 г/га,Mn- 140г/га, Cо - 70 г/га. Положительное действие меди и марганца на продуктивность рапса отмечалось, несмотря на хорошую обеспеченность почвы этими элементами. По-видимому это обусловлено высокой потребностью рапса в СuиMnпри формировании высоких урожаев семян (более 20 ц/га). Эффективность применения кобальтовых удобрений мало зависела от способа его внесения с низким содержанием его в почве и в большей степени связана с низким содержанием его в почве.

В условиях более характерных для выщелоченных черноземов, использование микроэлементов цинка и молибдена независимо от способа их внесения под рапс не вызвало повышения его продуктивности.

Важным показателем целесообразности применения средств химизации при возделывании сельскохозяйственных культур является биоэнергетическая эффективность. В исследованиях, несмотря на некоторое увеличение затрат совокупной энергии, связанных с применением оптимальных доз микроудобрений, коэффициент энергетической эффективности технологии возделывания рапса повышался. Более высокие и близкие по значению коэффициенты энергетической эффективности были получены при некорневой подкормке микроэлементами.Cu- 210 г/га - 4,1; Мп - 140 г/га - 4,02; Со - 70 г/га - 4,07, при его значении без использования микроэлементов - 3,54. При инкрустации семян кобальтом в оптимальной дозе эти коэффициенты составляли - 3,84.

Таким образом, под яровой рапс наиболее эффективным было применение микроудобренийCu,Mn, Со для некорневой подкормки в фазу бутонизации - начало цветения. Внесение этих микроэлементов в оптимальных дозах значительно повышало урожай семян и биоэнергетическую эффективность технологии возделывания рапса.

На выщелоченных тяжелосуглинистых черноземах при характерных для ЦЧЗ гидротермических условиях наибольший прирост урожая от микроудобрений (10-20%) отмечался при предпосевной инкрустации семян Со - 0,1 г/кг и при некорневой подкормке в фазу бутонизации - начало цветения -Cu- 270г/га; Мn- 140 г/га; Со - 70 г/га. Действие цинка и молибдена не зависело от их способа внесения и не приводило к повышению продуктивности.

Определяющим фактором эффективности микроудобренийCu, Мn,Со были условия увлажнения; при инкрустации семян - первой половины (посев - бутонизация), а при некорневой подкормке - второй половины вегетации (начало цветения - созревание). При этом наибольшее увеличение продуктивности рапса от их внесения отмечали в годы с повышенной влагообеспеченностью. В засушливых условиях вегетации положительный эффект получен лишь при инкрустации семян рапса марганцем.

Повышение урожайности рапса от внесения микроэлементов Медь, марганец, кобальт обусловлено увеличением количества стручков на растении и массы 1000 семян на 10-16%.

При применении эффективных доз и способов внесения микроудобрений меди, марганца, кобальта под рапс в условиях хорошей влагообеспеченности были получены наибольшие коэффициенты биоэнергетической эффективности технологии возделывания рапса - 4,02-4,10.