афтореферат. АВТОРЕФЕРАТ Коротков. Программа Ресурсосберегающие технологии в адаптивноландшафтном земледелии
 Скачать 124 Kb.
|
На правах рукописиКОРОТКОВ АЛЕКСАНДР СЕРГЕЕВИЧ «Влияние применения микробных препаратов и их метаболитов на содержание элементов питания в почве и урожайность кукурузы на зерно в Учебно-опытном хозяйстве Ставропольского ГАУ и НПО «Кукуруза» Грачевского муницпального района» АВТОРЕФЕРАТ МАГИСТЕРСКОЙ ДИССЕРТАЦИИ Направление: 35.04.04 Агрономия Магистерская программа: «Ресурсосберегающие технологии в адаптивно-ландшафтном земледелии» Ставрополь, 2020 гРабота выполнена на кафедре «Почвоведения им. профессора В.И. Тюльпанова» федерального бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Ставропольский государственный аграрный университет» Научный руководитель: Доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры почвоведения им. профессора В.И. Тюльпанова Вера Ивановна Фаизова Рецензент: Доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры химии и защиты растений Шутко Анна Петровна Консультанты по магистерской диссертации - по экономической эффективности, доцент С.С Вайцеховская - по охране окружающей среды, профессор А.И. Подколзин Ведущая организация – Министерство сельского хозяйства Ставропольского края. С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Ставропольского государственного аграрного университета. Текст автореферата размещен на официальном сайте Ставропольского государственного аграрного университета: http://www.stgau.ru ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность. Применение биологических препаратов является одним из основных способов перевода сельскохозяйственного производства от излишней химизации к экологической направленности. Препараты способствуют усилению роста и развития растений, улучшению качества зерна, увеличению продуктивности сельскохозяйственных культур и в частности кукурузы на зерно, повышению устойчивости растений к болезням и вредителям. Таким образом, данные препараты, благодаря разностороннему спектру воздействия, могут способствовать уменьшению объемов использования химических средств защиты растений. Обладая антистрессовыми свойствами, биологические препараты поднимают устойчивость растений к избыточному переувлажнению или засухе, низким и высоким температурам, а также заморозкам. Именно поэтому обширное использование биопрепаратов – важный фактор эффективности технологии возделывания кукурузы на зерно. В последнее время все большее значение приобретает комплексный подход к использованию полифункциональных препаратов, которые обладают рострегулирующим, антистрессовым и защитным действием. В социально-экономическом развитии Ставропольского края решающее значение приобретают увеличение производства зерна кукурузы и улучшение его качества. Однако до сих пор урожайность и качество зерна изучаемо культуры остаются нестабильными, не до конца раскрыты потенциальные возможности сортов и гибридов; недостаточно разработаны агротехнические приемы, которые применяются при выращивании данной культуры. В настоящее время большинство хозяйств края не имеют возможности применять на своих полях достаточное количество органических удобрений из-за сильного сокращения поголовья скота и минеральных удобрений из-за их дороговизны. Это, как правило, приводит к снижению урожайности сельскохозяйственных культур и ухудшению их качества из-за несбалансированного питания растений по макро- и микроэлементам. В этой связи, на сегодняшний день все большее значение приобретает биологизация, земледелия основанная на применении биопрепаратов и стимуляторов роста, которые обладают комплексом положительных свойств, направленных на повышение плодородия почвы, улучшение условий питания растений за счет регулирования деятельности почвенной и ризосферной микрофлоры, защиты растений от болезней и, в конечном итоге, повышения урожайности. 1.2 Цель и задачи исследований. Цель исследований состоит в повышении продуктивности зерна кукурузы при использовании при посеве и вегетации биологических полифункциональных препаратов в условиях зон недостаточного и неустойчивого увлажнения Ставропольского края. Для реализации поставленной цели решались следующие задачи: 1. Установить влияние препаратов и провести фенологические наблюдения в ходе роста и развития растений; 2. Изучить динамику содержания элементов питания в почве по фазам вегетации кукурузы на зерно; 3. Выявить влияние обработки семян и растений исследуемыми препаратами на урожайность зерна кукурузы; 4. Оценить экономическую эффективность применения биологических препаратов при обработке семян и вегетирующих растений кукурузы. 1.3 Новизна полученных результатов. Впервые в условиях зон недостаточного и неустойчивого увлажнения Ставропольского края получены данные о влиянии полифункциональных микробных препаратов на процесс формирования продуктивности зерна кукурузы. На примере гибрида кукурузы Машук 355 МВ показаны различия по реакциям растений на обработку разными препаратами, проявляющиеся в том, что гибрид проявил различия по фенологическим наблюдениям, развитию корневой системы растений и их проростков. Научно и экспериментально обоснована оптимальная и экологически целесообразная схема применения биопрепаратов, заключающаяся в обработке семян в сочетании с листовой обработкой растений, обеспечивающий устойчивую прибавку урожая культуры. 1.4 Практическая значимость полученных результатов. В результате проведения полевых опытов, лабораторных анализов, расчета экономической эффективности производству будут даны рекомендации по использованию наиболее оптимальных биопрепаратов при возделывании кукурузы на зерно на черноземе обыкновенном и черноземе выщелоченном. Применение биологически активных полифункциональных микробных препаратов позволит увеличить производство высококачественного зерна кукурузы и повысить рентабельность зернового производства. Для внедрения в производство рекомендованы оптимальные схемы применения изучаемых препаратов, предполагающие комплексную обработку культуры при совместном использовании с протравителем на семенах, а также с в период вегетации в фазы 3-4 листа и цветения. Схема обеспечивает прибавку урожая, а также существенное повышение иммунного статуса растений. Выявлены наиболее эффективные микробные препараты, которые обеспечивают активизацию роста и развития растений и наибольшую прибавку урожая. 1.5 Основные положения работы, выносимые на защиту: 1. Изучаемые полифункциональные микробные препараты положительно влияют на ростовые и формообразовательные процессы растений кукурузы, а также на накопление в почве элементов питания. 2. Прибавка урожая при использовании биологических препаратов зависит от вида препарата и способа его применения, а также повышается качество зерна, что обеспечивает достижение высокого экономического эффекта. 1.6 Апробация результатов диссертации. Основные материалы диссертационной работы докладывались на Международных научно-практических конференция СтГАУ в 2019 и 2020 годах. 1.7 Публикации результатов исследований по теме диссертации. По материалам исследований опубликовано 2 научных статьи, в которых отражено основное содержание диссертационной работы. 1. Коротков А.С. Влияние микробных препаратов и их метаболитов на структуру и урожайность кукурузы в НПО «Кукуруза» // «Молодежь, наука, творчество - 2019»: сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции. Ставрополь, 2019. С. 98-100. 2. Коротков А.С. Влияние микробных препаратов и их метаболитов на содержание элементов питания в почве НПО «Кукуруза» // «Новое слово в науке. Молодежные чтения»: сборник научных трудов по материалам Всероссийской научно-практической конференции. Ставрополь, 2020. С. 141-143. 1.8 Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, 6 глав, заключения и списка литературы. Список литературных источников включает 47 наименований. Работа изложена на 97 страницах машинописного текста, иллюстрирована 7 таблицами и 16 рисунками. Содержит 12 приложений. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Территория НПО «Кукуруза» носит относительно равнинный характер. Рельеф территории здесь характеризуется плавными, сглаженными формами и представляет собой слабоволнистую равнину со слабым уклоном на северо-восток. Абсолютные отметки высот колеблются в пределах 120-220 м. По склонам сформировались маломощные и эродированные почвы, зачастую облегченного гранулометрического состава и скелетные. Важным элементом рельефа являются склоны. Эти склоны крутые, часто террасированные, местами обрывистые. Здесь развиты сильносмытые почвы. Склоны переходят в платообразную равнину, характеризующуюся залеганием плотных пород и маломощными щебенчатыми почвами. Механизированную обработку почв можно проводить по всей территории, за исключением крутых склонов. Разнообразие растительности обусловлено особенностями местообитания, характеризующими различными условиями, а именного рельефом, климатом, почвенным покровом, гидрологией и современными агроландшафтами. В связи с высокой распаханностью территории 76%, естественная растительность сохранилась лишь на неудобных для сельскохозяйственного использования элементах рельефа: на овражно-балочных комплексах, вокруг, населенных пунктов, каменистых крутосклонах, но и они к настоящему времени подвергаются значительному антропогенному воздействию. В настоящее время видовое обилие зависит от степени деградации травостоя. На квадратном метре не превышает 10-23. В ботаническо-географическом отношение территория расположена в зоне ковыльно-типчаково-разнотравных степей (преобладающая территория) и ковыльно-типчаково-полынных (северо-восточная часть). Ковыльно-типчако-разнотравные степи с господствующими степными злаками, а именно ковылей; типчака овечьего, валиского, скального; пырея ползучего; костра прямого; мятлика узколистного; житняка гребенчатого. Реже встречается ежа сборная, овсяница луговая, тонконог стройный. Не мало здесь и широколиственного разнотравья: клевера альпийского, вики узколиственной, люцерны желтой, донника желтого. В ковыльно-типчаково-полынной степи наиболее распространены следующие виды растений: типчак овечий; ковыль Лессинга, тырсовидный, волосатик; кемерия. Здесь встречаются полынь солончак и кермек. Анализ видового состава ковыльно-типчаково-полынной степи показал, что ковыль при интенсивном выпасе повсеместно выпадает, а типчак остается в травостое достаточно обилен. Учебно-опытное хозяйство Ставропольского государственного аграрного университета расположена на территории, господствующей формой рельефа которой является слабо волнистая равнина с пологими склонами. Преимущественно равнинный рельеф рассматриваемой местности в северной и северо-западной его части преобразуется в значительные понижения к юго-востоку. На южной территории местности преобладают возвышенности, сильное пересечение балками, оврагами. Крутые склоны со смытыми почвами, как правило, заняты низкопродуктивными природными кормовыми угодьями. Склоны горообразных возвышений отличаются не только большой крутизной, делающей невозможным механизацию сельскохозяйственных процессов, но и характеризуются развитием оползневых – ступенчатых форм рельефа. В следствие чего, территория сильно подвержена эрозии, что приводят к большой пестроте почвенного покрова. На пологих площадках происходит накопление богатых минеральными и органическими веществами наносах. Здесь формируются намытые разной степени мощности выщелоченные черноземы. В ряде мест наблюдаются выходы породы. Характерны останцевые гряды с рядом поверхностей выравнивания, эти формы обусловлены различной податливостью процессам размыва чередующихся плотных и рыхлых пород-известняков, мергелистых песчаников, глин, суглинков и песков. Для механизированной обработки территории, ухода за посевами, самим посевом, уборки урожая благоприятны равнины и пологие склоны крутизной до 6 градусов. Овраги и балки обуславливают хороший дренаж. Таким образом, рельеф рассматриваемой местности хозяйства позволяет организовывать ведение земледелия на высоком уровне. На территории Опытной станции довольно разнообразен видовой состав естественной травянистой растительности. Учебно-опытное хозяйство расположено в зоне ковыльно – типчаковоразнотравяной степи, предгорно-степного пояса и приурочено к центральной части Ставропольской возвышенности с сильнопересеченным рельефом. Естественная растительность представлена луговыми и настоящими степями. В основном они представлены крупностебельным и мелкостебельным разнотравьем, которое сохранилось только на крутых склонах и на возвышенных участках со слаборазвитыми почвами. Среди них имеются поедаемые, не поедаемые и даже вредные для скота травы. Из многолетних трав, представляющих хозяйственное значение, являются следующие группы: злаковые, бобовые и разнотравные. Господствующими видами злаков являются типчак, мятлик, тонконог, пырей, ковыль, из однолетних – костер кровельный. Лугово-степная растительность встречается отдельными участками по всей территории, приурочена к более увлажненным местам обитания, представлена лугово-овсяниковыми, злаково-среднепырейными, травостоями. Из кустарников наиболее часто встречаются акация желтая, скумпия, бирючина и свидина. Для возделывания сельскохозяйственных культур: озимой пшеницы, ячменя, кукурузы, подсолнечника, многолетних и однолетних трав, распахиваются равнинная часть территории и пологие склоны. На пашнях распространена вторичная (сорная) растительность. Из сорняков наиболее широко распространены: осот полевой, вьюнок полевой, молочай, амброзия полынолистная, сурепка, паслен колючий и т.д. степень засорения полей колеблется от слабого до среднего. На участках не вовлеченных под пашню, в том числе и на солонцовых землях, преобладает белополынно-злаковая травянистая растительность (солончаковая полынь, типчак, житник). Территория НПО «Кукуруза» находится в степной зоне черноземов обыкновенных, в предкавказской полузасушливой почвенной провинции. В результате взаимодействия охарактеризованных факторов почвообразования: недостаточное количество выпадающих осадков, повышенное испарение, разнообразие и сложность форм рельефа, пестрый состав почвообразующих пород и деятельность человека, образовался современный сложный почвенный покров. На территории места проведения исследований наиболее распространены черноземы обыкновенные мощные и среднемощные. Почвы хозяйства относятся к черноземам обыкновенным тяжелосуглинистым. Они сформировались под разнотравно-злаковыми степями на лессовидных суглинках. Обыкновенные черноземы имеют довольно невысокую гумусированность верхних горизонтов (3,8-4,5%) при значительных колебаниях горизонтов (А+В) – 80-140 см. Емкость поглощения характеризуемых черноземов довольно высокая, она изменяется в пределах от 35 до 40 мг-экв. на 100 г почвы. Реакция почвенного раствора слабощелочная с величиной рН-7,2-7,9. Нитрификационная способность 33,9 мг/кг, подвижного фосфора по Б.П. Мачигину – 16,5-20 мг/кг (средняя обеспеченность), обменного калия по А.Л. Масловой – 300-316 мг/кг почвы (высокая обеспеченность). В целом черноземы обыкновенные характеризуются высоким плодородием, хотя уступают в этом черноземам выщелоченным. На равнинах сформировались черноземы, на склонах смытые их разновидности. В депрессиях-балках развиваются лугово-черноземные почвы. На выпуклых элементах мезорельефа выделяются скелетные черноземы разной степени выветренности. Большая часть территории пригодна под садовые насаждения. В целом территория хозяйства благоприятна для механизированной обработки, за исключением склоновых участков крутизной более 7°. Почвообразующие породы являются субстратом, на котором происходит формирование почвы. Состав и строение почвообразующих пород оказывают огромное влияние на процессы почвообразования, они обогащают почву химическими элементами, влияют на минералогический состав и другие свойства почвы. Различия в механических и физико-химических свойствах почвообразующих пород обусловливают формирование почв с различными генетическими особенностями. В геологическом отношении равнинная часть землепользования сложена четвертичными отложениями палеогенового возраста, которые перекрываются делювиальными и делювиально-элювиальными отложениями разной мощности с включениями дресвы и хрящевато-щебенчатого материала. Распространенным типом почв в Учебно-опытном хозяйстве являются черноземы выщелоченные. Они имеют плотное сложение 1,15-1,31 г/см, хорошую зернистую, комковатую структуру, среднюю гумусированность, низкое содержание основных элементов питания. Реакция почвенного раствора: слабокислая, слабощелочная (pH=5,5 – 7,9). Высокая емкость поглощения, обусловленная большим содержанием высокодисперсных илистых частиц. Емкость поглощения пахотного слоя – 40 мг-экв/100 г почвы. В составе поглощенных оснований на долю кальция приходится 29,6 мг-экв/100 г почвы. Выщелоченные черноземы отличаются высоким почвенным плодородием, содержание гумуса - 5,2-5,8%, что является оптимальным для сельскохозяйственных культур. рН водного раствора составляет 6,3-6,5. Несмотря на тяжелый гранулометрический состав, благодаря большой мощности гумусового слоя, выщелоченные черноземы обладают благоприятными физическими свойствами, все это создает отличные предпосылки для получения высококачественных урожаев сельскохозяйственных культур. Благодаря хорошей аэрации почв, их влагоемкости, высокой температуре и слабой нейтральной реакции почвенного раствора, активно протекают процессы нитрификации. Недостаток азота восполняется за счет органических и минеральных удобрений. Обеспеченность почв калием средняя (200 – 250 мг/кг). В 2018-2019 гг. нами проводился полевой опыт, на выявления эффективности влияния микробных препаратов. Объект исследования – кукуруза на зерно зерногибрид Машук 355 МВ. . Исследования проводили с целью определения влияния применения полифункциональных микробных препаратов на содержание основных элементов питания. Работу выполняли в 2018–2019 гг. в зонах недостаточного и неустойчивого увлажнения Ставропольского края на черноземе обыкновенном среднемощном малогумусном тяжелосуглинистом и черноземе выщелоченном среднемощном малогумусном тяжелосуглинистом. Схема опыта: без обработки (контроль); комплекс биологических препаратов на основе азотфиксирующих и фосфатмобилизирующих микроорганизмов (КБП стандарт); комплекс биологических препаратов на основе азотфиксирующих, фосфатмобилизирующих и биопротекторных микроорганизмов (КБП инновационный); комплекс полиштаммный микробный на основе антагонистов фитопатогенов с ростостимулирующим эффектом (ПКМ); комплекс микробных препаратов на основе азотфиксирующих, фосфатмобилизирующих и ростстимулирующих микроорганизмов (КМП-92), гумат калия – это удобрение с большим количеством гуминовых кислот (выше 80 %), применение его ускоряет рост и развитие различных видов растений. Гуматы стимулируют обменные и биохимические процессы, идущие в почве, никфан – стимулятор роста растений на основе выделений эндотрофной микоризы. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ, АНАЛИЗ И ОБОБЩЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ Динамика основных элементов минерального питания в почве при выращивании растений кукурузы на зерно являются важнейшими показателями функционирования конкретного агрофитобиоценоза. Оценка неоднородности и изменчивости этих показателей важна не только с теоретической, но и с чисто практической точки зрения. Основным механизмом воздействия растений кукурузы на почвенный раствор является их поглотительно-выделительная деятельность в процессе питания. Поглощение веществ корнями растений стабилизирует состав почвенного раствора на некотором уровне. В целом можно считать, что состав почвенного раствора является показателем биологической активности почвы и мерой ее способности удовлетворять потребности растений кукурузы элементами минерального питания. К основным элементам относятся те, без которых растение не может завершить свой жизненный цикл. Помимо углерода, водорода и кислорода, которые растения получают из воды и воздуха, необходимы азот, фосфор, калий, кальций, магний, которые удовлетворяют основные потребности в питании. Последние поступают в растения из почвы, главным образом пахотного горизонта, в котором сосредоточена (до 90%) основная масса корневой системы возделываемой культуры. Элементы играют важную физиологическую роль в жизни растений. Но, несмотря на это, недостаток или избыток в почве того или иного элемента отрицательно сказывается на качестве урожая и может вызвать различные заболевания человека и животных. Основная масса азота в свободном состоянии находится в воздухе (78,09 %), в почве азот присутствует в виде соединений (общее содержание — 0,01%). Насыщенность почвы меняется в зависимости от почвенно-климатических зон. Максимально обеспечены им черноземы, минимальное количество присутствует в песчаных почвах. Большая по объему часть азота (до 5 %) содержится в гумусе, который питает растения всеми необходимыми веществами для их нормального роста. Учитывая, что распад азотосодержащих соединений протекает в нем очень медленно, растения могут получить из почвы только до 1 % азота. Основные источники азота, находящегося в почве: органический — нитратные соединения в почве, мертвые органические остатки, отходы жизнедеятельности живых организмов в виде навоза. Доступен только после минерализации микроорганизмами; атмосферный — попадает в почву с осадками в незначительных количествах. Может использоваться только после многолетнего накопления в почве (в условиях целины или непахотных земель). Если в почвенном растворе отсутствует нужное количество определенного элемента, растения отзываются снижением урожая и его качества. Содержание основных элементов, в том числе нитратного азота изучали путем агрохимических анализов почвы при использовании различных препаратов во время основных фаз развития кукурузы. На черноземе обыкновенном в фазу 3-4 листа наименьшей обеспеченностью по нитратному азоту обладал контроль (17,3 мг/кг). Наибольшее содержание этого элемента в почве наблюдалось при внесении препарата КБП-С и Никфан (18,2 мг/кг). На вариантах с применением КБП-И, ПКМ, КПМ-92, Гумат калия и Атлант количество нитратного азота колебалось в пределах (17,4-18,1мг/кг). Содержание нитратного азота в фазу цветения на черноземе обыкновенном отличалось разнонаправленными колебаниями относительно контроля (16,6 мг/кг). Наибольшее количество азота в почве было на варианте с применением КПМ-92 (18,2 мг/кг), а наименьшее при внесении препарата Никфан- 16,0 мг/кг (рисунок 2). По остальным вариантам опыта наблюдалось колебание содержания азота в пределах 16,1-17,5 мг/кг. Существенной разницы в содержание нитратного азота в фазу восковой спелости на черноземе обыкновенном не было. Наименьшее значение этого показателя было на контроле и варианте с применением препарата Атлант (15,3 мг/кг). Наибольшее количество азота в почве было на варианте с применением Никфан(16,2 мг/кг). В результате агрохимического анализа проведенного по фазам развития кукурузы на чернозёме выщелоченном выявлено, что содержание нитратного азота существенно не изменялось относительно контроля. Содержание азота на контроле в фазу 3-4 листа составило 12,0 мг/кг (рисунок 2). Применение биопрепаратов незначительно повысило содержание этого элемента относительно контроля по всем вариантам. Наибольшее количество нитратного азота в почве наблюдалось при внесении КБП-С (13,8мг/кг). На вариантах с применением КБП-И, ПКМ, КПМ-92,Никфана и Гумата калия разница практически отсутствует, и значение этого показателя составило в пределах 13,4-13,7 мг/кг. В фазу цветения колебания в содержании нитратного азота были более явными. На контроле этот показатель составил 14,5 мг/кг. Наибольшее количество нитратного азота под кукурузой было на варианте с применением Гумата калия (15,9 мг/кг), наименьшее на варианте с применением биопрепарата КБП-С (14,2мг/кг). Содержание азота в фазу восковой спелости на контроле было наименьшим и составило 11,3 мг/кг. Наибольшее количество нитратного азота в почве наблюдалось при внесении КПМ-92 (14,5мг/кг). На вариантах с применением КБП-С, ПКМ, Никфана и Гумата калия содержание этого показателя было в пределах 12,1-14,4 мг/кг. Влияние фосфора на жизнь растений весьма многосторонне. При нормальном фосфорном питании значительно повышается урожай и улучшается его качество. У хлебных культур и пропашных возрастает доля зерна в общем урожае, улучшается его выполненность. В овощах, плодах, корнеплодах увеличивается содержание сахаров, а в клубнях картофеля - крахмала, у льна и конопли повышается качество волокна - увеличивается его длина и прочность, волокно становится более тонким, с прекрасным жирным блеском. Фосфор повышает зимостойкость растений, ускоряет их развитие и созревание. Например, созревание зерновых культур ускоряется на 5-6 дней, что особенно важно для районов, где они не вызревают до наступления низких температур. Оптимальное фосфорное питание способствует развитию корневой системы растений - она сильнее ветвится и глубже проникает в почву. Это улучшает снабжение растений питательными веществами и влагой, что особенно важно для засушливых условий. Без фосфора, как и без азота, жизнь невозможна. Он входит в состав различных органоидов и ядра клеток. Биологические препараты в составе которых содержатся фосфатмобилизующие микроорганизмы способствуют переводу малоподвижных соединений фосфора в подвижные формы. Содержание фосфора в расчете на Р2О5 в почвах колеблется от 0,03 до 0,2%, а общий запас его больше в почвах с высоким содержанием органического вещества — от 1500 до 6000 кг на 1 га в пахотном слое почвы. Недоступные для растений минеральные и органические соединения фосфора переходят в усвояемые очень медленно. На черноземе обыкновенном в фазу 3-4 листа в содержании подвижного фосфора разницы не наблюдалось. На контроле содержание этого элемента было 22,0 мг/кг. Следует отметить, что наименьшей обеспеченностью по фосфору обладал вариант с применением препарата Атлант (21,6 мг/кг). Наибольшее содержание фосфора наблюдалось при внесении препарата Никфан (22,5мг/кг). На вариантах с применением КБП-И, ПКМ, КПМ-92, и Гумата калия количество фосфора колебалось в пределах (21,8-22,4мг/кг). Содержание подвижного фосфора в фазу цветения на черноземе обыкновенном на контроле было 21,2 мг/кг. Наименьшим значение этого показателя также было на варианте с применением Атланта – 21,0мг/кг. Наибольшее количество фосфора в почве было на варианте с применением ПКМ(22,1 мг/кг) (рисунок 3). По остальным вариантам опыта наблюдалось колебание содержания этого элемента в пределах 21,1-22,0 мг/кг. В фазу восковой спелости на контроле содержание фосфора составило 21,5мг/кг. Наименьшая обеспеченность подвижным фосфором была на варианте с применением препарата Атлант 21,1 мг/кг. Наибольшее количество этого элемента в почве было на варианте с применением Никфан (22,3 мг/кг). В результате исследований было выявлено, что содержание подвижных форм фосфора на черноземе выщелоченном в фазу 3-4 листа наименьшим было на контроле и составило 18,6 мг/кг (рисунок 4). Применение биопрепаратов оказало более существенный эффект на повышение содержания фосфора чем на содержание азота. Наибольшее увеличение концентрации этого элемента относительно контроля повлияло применение препарата КПМ-92 (20 мг/кг). На остальных вариантах применения биопрепаратов количество этого элемента колебалось в пределах от 19,0 до 19,7 мг/кг. В фазу цветения наименьшая обеспеченность подвижным фосфором было так же на контроле (19,1 мг/кг). Наибольшее количество этого элемента было на варианте с применением КБП-С (20 мг/кг), наименьшая прибавка относительно контроля была на варианте с применением биопрепарата Гумата калия (на 0,1мг/кг). На остальных вариантах содержание этого элемента было в пределах 19,3 -19,6 мг/кг. В фазу восковой спелости наименьшее содержание подвижного фосфора было также на контроле и составило 19,2 мг/кг. Повышение содержания подвижных форм фосфора по всем вариантам опыта было незначительно. Наибольшее количество фосфора в почве было при внесении препарата Никфан(20,1 мг/кг). На вариантах с применением остальных биопрепаратов содержание этого показателя составило в пределах 19,3-19,7 мг/кг. Таким образом, обработка семян и вегетирующих растений кукурузы препаратами не оказала влияние на содержание подвижного фосфора в фазы 3-4 листа и восковой спелости. Существенные отклонения показателей данного элемента питания на опытных делянках по сравнению с контролем в фазу цветения свидетельствуют о том, что регуляторы роста повлияли на процесс накопления фосфора в почве в этот период. Калий наряду с азотом и фосфором относятся к главным элементам питания растений. Этот важный компонент помогает регулировать водный баланс растений через корни (осмотический градиент) и функционирование устьиц листа. Калий способствует накоплению крахмала и сахара в плодах, увеличивает сопротивляемость растений грибковым и микробным заболеваниям и повреждению насекомыми, и играет важную роль в десятках метаболических реакций, активизируя, по меньшей мере, 60 различных ферментов, участвующих в росте растений, фотосинтезе, в каждом из этапов синтеза белка и обмене веществ в целом. Данный элемент противодействует соляному стрессу от ионов натрия, т.к. калий конкурирует с ним за поглощение корнями. Адекватные уровни калия повышают производство и транспортировку углеводов в растении. Серьезный дефицит калия тормозит передачу сахаров внутри растения, приводя к аккумуляции крахмала в нижних листьях. Калий также играет важную роль в повышении устойчивости растений к низким температурам, засолению, засухе и болезням. Поэтому растению необходимо подавать достаточное количество калия для удовлетворения потребностей во всех его частях. На черноземе обыкновенном в фазу 3-4 листа содержание калия на контроле составило 328 мг/кг. Применение Гумата калия и Никфана незначительно снизило этот показатель относительно контроля на 2-1 мг/кг соответственно. Повышение содержания обменного калия было в большей степени отмечено на варианте с внесением препарата КБП-С (на 8 мг/кг). В фазу цветения содержание обменного калия на контроле было наименьшим и составило 334 мг/кг. Наибольшая обеспеченность этого элемента была на варианте с внесением препарата ПКМ (343 мг/кг). Содержание калия при внесении остальных препаратов колебалось в пределах 335-340 мг/кг. Содержание этого элемента на контроле в фазу восковой спелости было 328 мг/кг (рисунок 5). Наименьшее значение концентрации калия было на варианте с препаратом Атлант (325 мг/кг). Как показали исследования, при внесении препаратов произошло небольшое повышение содержания обменного калия в черноземах выщелоченных (3-7 мг/кг) (рисунок 6). Содержание этого элемента на чернозёме выщелоченном в фазу 3-4 листа наименьшим было на контроле (220мг/кг). В фазу цветения содержание калия на контроле было (221 мг/кг). Наименьшей обеспеченностью обладал вариант с применением препарата КБП-С (220 мг/кг). Наибольшее повышение количества калия наблюдалось на варианте с применением Гумата калия (229мг/кг). Содержание калия в фазу восковой спелости наименьшим было на контроле и (224 мг/кг). Наибольшее содержание этого элемента наблюдалось на варианте с внесением КПМ-92 (232 мг/кг). Таким образом, обработка семян и вегетирующих растений кукурузы препаратами не оказала влияние на содержание обменного калия в почве в течение всего периода вегетации растений. Незначительные отклонения показателей данного элемента питания на опытных делянках по сравнению с контролем свидетельствуют о том, что регуляторы роста повлияли на процесс накопления обменного калия в почве не значительно. Азот относится к макроэлементам, значение которых для развития растений носит основополагающий характер. Любое азотсодержащее удобрение обеспечивает потребности растения в период роста сельскохозяйственной культуры. Благодаря ему образуется хлорофилл — белок, участвующий в фотосинтезе, происходит правильное уплотнение корневой системы, зелень имеет здоровый глянцевый вид, а растение разветвленную систему и здоровую завязь, ускоряется рост растений, а также увеличивается количественный и качественный рост урожая. Признаки азотного голодания растений кукурузы: растения низкорослы, листья мелкие, бледно-зеленой и желтовато-зеленой окраски. Если азотное голодание продолжительно, средние жилки нижних листьев и прилегающие к ним ткани начинают желтеть и отмирать по направлению от верхушки листа к основанию в виде клина, а края листьев остаются бледно-зелеными. Отмирание тканей листа происходит как в дождливую, так и в сухую погоду. Проведенные химические анализы растительных образцов кукурузы показали, что применение препаратов в различной степени влияет на содержание питательных элементов в растениях (рисунок 7). В НПО «Кукуруза» на черноземе обыкновенном содержание азота в листьях кукурузы в фазу 3-4 листа по вариантам опыта составило 3,83-3,96% ЗАКЛЮЧЕНИЕ Применение биопрепаратов оказало положительное влияние на содержание нитратного азота, как в НПО «Кукуруза», так и в Учхозе СтГАУ. Содержание подвижного фосфора во все фазы развития кукурузы увеличилось на вариантах с применением микробных препаратов (в среднем на 2,0-2,5 мг/кг) и Никфана и не изменилось при применении Гумата калия и Атланта на черноземе обыкновенном. На черноземе выщелоченном увеличение в содержании подвижного фосфора выявлено на всех вариантах и в наибольшей степени при применении препарата КПМ-92 (3-4 листа), КБП-стандарт (цветение) и Никфана (восковая спелость). Применение биопрепаратов слабо повлияло на содержание обменного калия. В динамике содержания азота в кукурузе не выявлено разницы между вариантами исследований и отмечено снижение его количества от начала к концу вегетации. Аналогичные изменения происходят и в содержании фосфора, которого было в 4,5 раза меньше, чем азота. Схожая ситуация прослеживается в содержании калия в кукурузе. Исследуя посевные качества семян кукурузы гибрида Машук 355 МВ выявили, что наибольшие значения отмечены при применении КБП-стандарт. При применении биопрепаратов в 1,5-2 раза увеличилась длина проростков семян. Применение КБП-стандарт увеличило исследуемое значение в 3,5 раза. Аналогично возрастала и длина корешка семян кукурузы. Применение биопрепаратов на черноземе выщелоченном увеличило урожайность кукурузы с 2,56 т/га на контроле на 14-30% при применении препаратов. Наибольшая урожайность получена при применении КБП-стандарт (3,38 т/га) и наименьшая на Гумате калия. На черноземе обыкновенном на контроле получена урожайность 4,07 т/га увеличение исследуемого показателя по вариантам опыта было аналогично изменения на черноземе выщелоченном. Наиболее высокая урожайность получена на варианте КБП-стандарт 5,65 т/га и наименьшая с применением Гумата калия 47,8 т/га. Анализ экономической эффективности возделывания кукурузы показал, что в результате применения биологических препаратов увеличилась урожайность кукурузы, прибыль и рентабельность производства. СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ 1. Коротков А.С. Влияние микробных препаратов и их метаболитов на структуру и урожайность кукурузы в НПО «Кукуруза» // «Молодежь, наука, творчество - 2019»: сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции. Ставрополь, 2019. С. 98-100. 2. Коротков А.С. Влияние микробных препаратов и их метаболитов на содержание элементов питания в почве НПО «Кукуруза» // «Новое слово в науке. Молодежные чтения»: сборник научных трудов по материалам Всероссийской научно-практической конференции. Ставрополь, 2020. С. 141-143. |