Влияние удобрений, способов обработки и пленочной мульчи на питательный режим почвы, растений и урожайность хлопчатника

На правах рукописи

БОТУРОВ УСМОНКУЛ ТУРАЕВИЧ

ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИЙ, СПОСОБОВ ОБРАБОТКИ И ПЛЕНОЧНОЙ МУЛЬЧИ НА ПИТАТЕЛЬНЫЙ РЕЖИМ ПОЧВЫ, РАСТЕНИЙ И УРОЖАЙНОСТЬ ХЛОПЧАТНИКА

06.01.04 – агрохимия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата сельскохозяйственных наук

Душанбе – 2006

Работа выполнена в Научно-исследовательском институте почвоведения

Таджикской академии сельскохозяйственных наук.

Научный руководитель:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор,

академик ТАСХН

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор,

академик ТАСХН

кандидат сельскохозяйственных наук,

доцент

Ведущая организация: НПО «Зироаткор» ТАСХН

Защита состоится «____» декабря 2006г. в ____ часов на заседании Диссертационного совета К050.002.01 при Научно-исследовательском институте почвоведения ТАСХН по адресу: Таджикистан, 734025. г. Душанбе, пр. Рудаки 21а, НИИП

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Научно-исследовательского института почвоведения

Автореферат разослан «____ » ноября 2006г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор сельскохозяйственных наук

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Одним из главных факторов роста урожайности хлопчатника в Таджикистане, также как и в других хлопкосеющих районах Центральней Азии, было применение минеральных удобрений.

Удобрения выделялись на основе обобщения данных многочисленных полевых опытов научных учреждений и широкой сети агрохимических лабораторий.

В связи с распадом СССР, потерей экономических связей произошел резкий спад производства хлопка-сырца до трети уровня достигнутого в 80 годы прошлого века, и в настоящее время республика решает проблему бедности. Одним из основных технологических причин спада производства, является резкое снижение уровня применения минеральных удобрений.

Исходя из этого можно было бы сделать вывод о том, что увеличивая нормы внесения удобрений до уровня прежних лет можно поднять урожайность хлопчатника, но этого добиться невозможно, т. к. цены на приобретение минеральных удобрений резко возросли.

Вместе с тем очень трудно представить себе получение экономически оправдываемых урожаев хлопка-сырца на почвах отличающихся очень низким уровнем естественного плодородия. В этих условиях вопросы повышения эффективности используемых сравнительно меньших норм минеральных удобрений являются наиболее актуальными.

Также являются актуальными вопросы мобилизации почвенных ресурсов питательных веществ, применения пленочной мульчи при посеве хлопчатника и его влияние на режим питательных веществ в почве и в растении, которым не уделялось достаточного внимания в опубликованных работах.

Диссертационная работа выполнялась в рамках программы Международного центра по сельскохозяйственным исследованиям в Центральной Азии - «Управления почвенными и водными ресурсами для устойчивого развития» на староорошаемом темном сероземе Гиссарской долины и на новоорошаемых гипсоносных почвах Дангаринского массива в течении 2001-2004 гг.

Цель и задачи исследований:

1. Изучение и разработка приемов выращивания хлопчатника, отвечающим требованиям времени - это меньшей затратностью, энергоемкостью, получение экологически чистых продуктов в условиях перехода к рыночным отношениям.

2. Изучение эффективности разных систем применения удобрений, способов обработки почвы, применения пленочной мульчи на посевах хлопчатника.

В соответствии с этим в задачу исследований входило:

1. Изучить влияние традиционной и глубокой вспашки с оборотом пласта и систему применения удобрений на темном сероземе.

3. Изучить влияние способов до посевной обработки почв, применение удобрений и пленочной мульчи на питательный режим почв.

4. Изучить влияние удобрений, способов обработки почвы и пленочной мульчи на динамику поступления питательных веществ в растения.

5. Выявить зависимость урожая хлопка-сырца от содержания элементов питания в почве и растений.

6. Выявить зависимость темпов сбора урожая хлопка-сырца от суммы эффективных температур и от уровня обеспеченности растений элементами питания.

7. Определить экономическую эффективность изученных приемов.

Научная новизна. Впервые на темном сероземе выявлена зависимость урожая и темпов его сбора от показателей тканевой диагностики и суммы эффективных температур.

Установлено, что проведение глубокой вспашки с оборотом пласта на темном сероземе в год действия ухудшает питательный режим почвы и поступление питательных веществ в растения.

Доказано, повышение подвижных форм фосфора в почве при применении фосфоритов Каратагского месторождения.

Выявлено равнозначимость минеральной и органо-минеральной системы удобрений на питательный режим почвы, растений и урожай хлопчатника.

Впервые выявлено эффективность глубокого рыхления и применения пленочной мульчи на гипсоносных и негипсоносных почвах Дангаринского массива.

Практическая ценность. Выявленная зависимость суммы эффективных температур с содержанием минерального азота в диагностическом органе позволит более обоснованно определить нормы и сроки внесения удобрений.

Внедрение тканевой диагностики хлопчатника позволяет более обоснованно и экономно расходовать минеральные удобрения.

Применение пленочного укрытия с одновременным внесением минеральных удобрений в ранние сроки сева позволяет резко повысит урожай хлопчатника и его раннее созревание.

Апробация работы. Результаты исследований изложены в ежегодных научных отчетах, которые докладывались на заседаниях Ученого Совета НИИ почвоведения, на Международных конференциях и республиканских совещаниях. (Душанбе, 2003, 2004, 2005, 2006)

Публикация. По материалам диссертации опубликованы 4 научных работ.

Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 132 страницах машинописного текста и включает 38 таблиц, 12 графиков.

Работа состоит из введения, общей характеристики, состояние изученности вопроса, условий и методики проведения исследований, результатов исследований, выводов и предложений производству. Список использованной литературы включает 175 работ.

Методика исследований и условия проведения опытов

В условиях староорошаемых темных сероземов Гиссарской долины был заложен полевой многофакторный опыт, где изучались способов обработки почвы: пахота на глубину 28-30 см и 42-45 см. общая площадь делянки составила 360 м2, учетное 300 м2. Повторность трехкратная. Опыт заложен с восьмью вариантами в трехкратной повторности, сорт «Мехргон». На фоне различных способов обработки почв изучалась раздельное и совместное применения органических и минеральных удобрений по следующей схеме:

1.  Обычная вспашка 28-30 см, (Фон 1)

2.  Фон 1+ N180 P120 K60

3.  Фон 1+ N90 P60 K30+18т/га навоз

4.  Фон 1+ 36т/га навоз

5.  Глубокая вспашка 40-45 см, (Фон 2)

6.  Фон 2+ N180 P120 K60

7.  Фон 2+ N90 P60 K30+18т/га навоз

8.  Фон 2+ 36т/га навоз

Примечание: фосфор применялся в виде 5%-го Каратагского фосфорита

В условиях гипсоносных новоорошаемых темных сероземов Дангаринского массива был заложен полевой опыт с пятью вариантами. Общая площадь делянки 48, учетная 36 м2 в 3-х кратной повторности. Почва опытного участка – темный серозем с залеганием гипсоносного слоя. Содержание гипса в горизонте 0-23 см составляет 42,41 %, в горизонте 23-46 см – 49,29 %. Эти показатели указывают на сильную загипсованность почвы. Опыт был заложен с целю изучения влияния эффективности совместного применения органических и минеральных удобрений, проведение глубокого рыхления на глубину 50 см и мульчирование синтетической пленкой по следующей схеме:

1.  Контроль (без удобрений)-пахота с оборотам пласта на 30 см

2.  Пахота с оборотам пласта на 30 см +15 т/га навоз +N100P60

3.  Пахота с оборотам пласта на 30 см +15 т/га навоз +N100P60 +посев под плёнку

4.  Пахота с оборотам пласта на 30 см + глубокое рыхление на 50 см +15 т/га навоз +N100P60

5.  Пахота с оборотам пласта на 30 см +глубокое рыхление на 50 см +15 т/га навоз +N100P60 +посев под плёнку

Посев провели скороспелым сортом хлопчатника «Киргиз-3»

Производственный опыт был проведен на площади 6 га. Залегания гипса ниже 50 см. На всей площади (кроме контроля) применяли пленочную мульчу. Посев был проведен двухстрочным методом с расстоянием строк 30 см, т. е. по схеме 60х30х20 см, сортом С-6530.

Определение подвижных форм элементов питания в почве проводились следующими методами: нитратный азот по методу Грандвальд-Ляжу, аммонийный азот с реактивом Несслера, фосфора и калия по методу Мачигина и Протасова. Также был применен метод Олсена, рекомендованной для определения подвижных форм фосфора на гипсоносных почвах.

Минеральные формы элементов питания в растениях определяли методом Магницкого в изложении и для хлопчатника. Математическая обработка проводилась методом дисперсионного и корреляционно-регрессионного анализа. Биометрические измерения и учеты по общепринятой методике. Уборка урожая хлопка-сырца была проведена вручную.

Результаты исследований

Влияние способов обработки почвы и применения удобрений на динамику содержания подвижных форм элементов питания в почве

Минеральный азот. Результаты анализов показывают, что почва была очень бедна по содержанию подвижных форм азота, всего 6,1-6,7 –по фону обычной пахоты и 5,9-5,34 мг/кг почвы в зависимости от глубины расположения анализируемого горизонта, причем каких-либо принципиально больших различий между содержанием разных форм азота не обнаружены. Внесенные удобрения несколько повысили содержание минерального азота, особенно аммонийного по фону внесения навоза. Это закономерность наблюдается по всем срокам проведения анализа и достигает максимума в августе месяце – фазу плодообразования. Полученные результаты совпадают с данными (1989) проводившей свои исследования по динамике азота в почве и свидетельствуют о весьма низком уровне обеспеченности почв азотом даже на вариантах, где были внесены удобрения в дозе 180 кг/га.

Анализируя данные глубины основной обработки почвы можно отметить некоторую тенденцию более низкого содержания нитратного азота как в горизонте 0-30 так и 30-50 см на фоне глубокой пахоты и эта разница усиливается к фазе цветения. Следует отметить, что на вариантах органо-минеральный системы отмечается некоторая тенденция повышения подвижных форм азота по сравнению с минеральной, особенно по содержанию аммонийного азота (табл. 1).

Подвижный фосфор. Фосфор также как и азот является одним из главных лимитирующих факторов урожайности в условиях серозёмных почв и поэтому изучение динамики подвижных его форм, т. е. доступных для растений, имеет важное значение при проведении исследований с удобрениями сельскохозяйственных культур. В наших исследованиях это важно по той причине, что на опытных вариантах был внесен 5% сыромолотный фосфорит Каратагского месторождения.

В таблице 2 приведены результаты почвенных анализов, которые отбирались по фазам развития хлопчатника.

Из этих данных следует, что почва опытного участка относилось к очень бедной по содержанию подвижного фосфора. На контрольной делянке он составил - от 8,3 до 9,1 мг Р2О5 на кг почвы. Внесенный фосфорит приводит к увеличению содержания подвижного фосфора в пахотном слое почвы

Внесение органо-минеральных удобрений увеличивают концентрацию подвижного фосфора почвы по сравнению с контрольным вариантом, как при обычной, так и глубокой пахоте. Применение только навоза увеличивает содержание подвижного фосфора незначительно, но при обычной вспашке концентрация его выше, чем при глубокой.

Подвижный калий. По содержанию подвижного калия почвы опытного участка относятся ко второй группе (10-20 мг/100 гр почв) и в соответствии с принятыми рекомендациями нуждаются во внесении 50-60 кг/га К2О. В опыте калийные удобрения применялось из расчёта 60 кг/га К2О и были внесены в почву перед пахотой.

Из результатов проведённого анализа почв следует, что на всех вариантах опыта произошло повышение содержания подвижного калия (табл.3). На делянках органо-минеральной системы особых различий не отмечается, но на фоне применения одних органических удобрений наблюдается значительное повышение количества подвижного калия, и это проявляется как закономерность и на фоне глубокой обработки почвы.

Изменение содержание минеральных форм элементов питания в условиях гипсоносных почв

Как видно из приведены данных таблица 4 почва опытного участка отличается крайне низким уровнем обеспеченности подвижным фосфором и калием. В данном опыте эти элементы находятся в первом минимуме, сравнительно выше минеральный азот.

Внесенные удобрения повысили содержание всех элементов. Наблюдаются различия между вариантами обработки почвы и применения пленочной мульчи. Практически на всех вариантах и при всех сроках взятия проб содержание нитратного азота выше на фоне глубокого рыхления и меньше там, где применяли пленочное укрытие почвы. Это свидетельствует о том, что при глубоком рыхлении усиливается разложение органического вещества самой почвы и внесенного навоза, но этот процесс идет сравнительно медленно при применении пленочной мульчи.

Очевидно это связано с ухудшением аэрации почвенного воздуха под пленкой.

Анализы показывают, что происходит значительное снижение нитратов к середине вегетации. Наибольшее содержание нитратов в почве наблюдается там, где провели глубокое рыхление по фону применения навоза и суперфосфата. На этих вариантах в конце вегетации осталось очень много не использованного нитратного азота, также как и во втором варианте, где удобрения применялись по фону обычной пахоты.

Талица 1

Динамика минерального азота, мг/кг почвы

Варианты	Глубина, см	3-4 листа	Бутонизация	Цветение	Плодообразование
N-NH4	N-NO3	N-NH4	N-NO3	N-NH4	N-NO3	N-NH4	N-NO3
1.Обычная вспашка 28-30 см, (Фон 1)	0-30	2.4	3.7	6.9	4.0	7.2	3.1	9.2	3.2
30-50	3.6	3.1	8.3	2.2	7.9	1.8	8.7	2.5
2.ФОН, 1+ N180 P120 K60	0-30	2.7	3.7	7.4	6.2	8.8	5.3	11.8	6.3
30-50	4.9	3.4	9.0	3.3	11.4	1.9	14.3	4.3
3. Фон 1+ N90 P60 K30+18т/га навоз	0-30	4.8	4.0	7.3	4.4	11.0	4.7	18.2	4.6
30-50	6.8	3.6	10.2	2.5	14.5	2.2	18.5	2.6
4. Фон 1+ 36т/га навоз	0-30	3.5	4.3	8.8	4.6	11.8	3.3	15.6	3.2
30-50	5.2	3.0	12.8	3.9	11.9	1.9	13.5	2.2
5.Глубокая вспашка 40-45 см, (Фон 2)	0-30	3.3	2.6	8.1	2.2	7.4	1.4	8.4	2.1
30-50	3.4	2.0	8.1	1.9	8.0	1.1	7.7	1.3
6.Фон 2+ N180 P120 K60	0-30	5.9	3.9	12.5	4.7	13.4	2.8	15.1	3.3
30-50	4.6	3.2	14.2	3.1	14.4	2.0	15.1	2.3
7.Фон 2+ N90 P60 K30+18т/га навоз	0-30	5.0	3.4	8.6	4.6	15.2	4.1	16.2	3.6
30-50	5.3	2.0	10.0	3.1	16.0	2.8	15.9	2.6
8. Фон 2+ 36т/га навоз	0-30	4.1	4.5	15.8	5.6	15.3	2.6	14.7	1.4
30-50	4.0	3.4	13.3	3.7	13.4	2.0	12.6	2.1

Таблица 2

Динамика подвижного фосфора, мг/кг почвы

Варианты	Глубина, см	Фазы развития хлопчатника
3-4 листа	Бутонизация	Цветение	Плодообразования
1.Обычная вспашка 28-30 см, (Фон 1)	0-30	9,1	8,3	10,0	10,7
30-50	2,4	8,6	7,8	8,1
2.ФОН, 1+ N180 P120 K60	0-30	12	11,9	10,7	11,2
30-50	5,6	13,0	10,1	8,9
3. Фон 1+ N90 P60 K30+18т/га навоз	0-30	9,4	17,4	13,3	11,4
30-50	2,7	9,6	8,8	8,5
4. Фон 1+ 36т/га навоз	0-30	11,4	14,2	17,3	17,4
30-50	4	16,0	11,7	9,1
5.Глубокая вспашка 40-45 см, (Фон 2)	0-30	8,5	9,9	8,8	9,4
30-50	3,3	7,3	6,3	7,0
6.Фон 2+ N180 P120 K60	0-30	9	19,0	18,9	21,9
30-50	6	13,3	14,1	15,6
7.Фон 2+ N90 P60 K30+18т/га навоз	0-30	8	11,4	12,8	17,3
30-50	3,8	7,7	8,1	11,7
8. Фон 2+ 36т/га навоз	0-30	10,1	15,2	14,0	14,0
30-50	6,9	10,6	10,1	7,4

Таблица 3

Динамика подвижного калия, мг/кг почвы

Варианты	Глубин, см	Фазы развития хлопчатника
3-4 листа	Бутонизация	Цветение	Плодообразование
1.Обычная вспашка 28-30 см, (Фон 1)	0-30	15,3	24,3	22,1	21,0
30-50	12,9	19,2	15,6	14,8
2.ФОН, 1+ N180 P120 K60	0-30	17,8	25,1	23,4	24,9
30-50	13,9	23,8	20,7	21,9
3. Фон 1+ N90 P60 K30+18т/га навоз	0-30	20,9	25,4	22,8	20,3
30-50	13,1	18,0	17,8	16,9
4. Фон 1+ 36т/га навоз	0-30	25,4	27,8	29,4	30,5
30-50	19,7	27,9	26,0	24,9
5.Глубокая вспашка 40-45см, (Фон 2)	0-30	20,1	27,0	21,3	19,2
30-50	16,4	22,1	14,4	12,1
6.Фон 2+ N180 P120 K60	0-30	18,4	28,3	18,8	13,4
30-50	16,8	22,7	14,9	11,2
7.Фон 2+ N90 P60 K30+18т/га навоз	0-30	24,3	30,9	23,6	17,9
30-50	17,3	25,7	17,7	15,9
8. Фон 2+ 36т/га навоз	0-30	28,8	32,2	26,0	32,9
30-50	18,4	25,9	20,9	25,5

Ко второму сроку взятия проб содержание подвижного фосфора значительно снизилось. Глубокое рыхление не привело к повышению содержания усвояемого фосфора и калия,

в почве, но в трех из четырех случаях сравнения в фазе бутонизации и цветения на вариантах с применением пленочной мульчи подвижного фосфора было меньше, чем там, где ее не применяли. Содержание подвижного калия также было меньше там, где применяли пленочную мульчу и это можно объяснить тем, что оно лучше использовалось растениями, т. к. каких-либо других причин снижения содержания калия нет.

Обеспеченность растений элементами питания в зависимости от способов обработки почв, внесения удобрений и мульчирования

Исследования в области применения удобрений проводятся по схеме удобрения-почва-растений в их взаимосвязи. При этом в полевых опытах в определяют содержание, большей частью валовых форм элементов питания в органах растений и их вынос урожаем, редко анализируют растения в течении вегетации.

В целях изучения действия исследуемых факторов - применения удобрений, обработки почвы и мульчирования был применен метод тканевого анализа растений хлопчатника, при котором определяются минеральные формы элементов питания поступающие в черешки листьев хлопчатника, т. е. то что поглощается корневой системой. Эту форму называют резервной и по их количеству судят о темпах усвоения внесенных удобрений или питательных веществ почвы.

Исследованиями ( и , 1983) установлены оптимальные количества содержания минеральных форм элементов питания в диагностических органах хлопчатника по всем фазам развития хлопчатника.

В условиях староорошаемых темных сероземах Гиссарской долины анализы растений проводились на удобренных вариантах, и имеется возможность проследить влияние удобрений на содержание минеральных форм элементов питания в диагностическом органе от удобрений и системы обработки почвы. Как видно из приведенных данных (табл. 5) в фазу 3-4 листьев высоким содержанием минерального азота (N-NО3) отличался вариант, где применяли минеральные удобрения на фоне обычной пахоты.

Вторым был вариант с применением одних минеральных удобрений, но на фоне глубокой двухъярусной пахоты.

На третьем месте вариант с применением 36 т навоза на фоне обычной пахоты и, самое низкое содержание -1,28 г/кг на варианте глубокой пахоты с применением навоза.

Из этих данных следует, что на фоне глубокой пахоты растения хлопчатника были хуже обеспечены нитратным азотом по сравнению с фоном обычной пахоты во всех случаях применения удобрений.

Таблица 4

Динамика подвижных форм азота, фосфора и калия в гипсоносных почвах

(мг/кг почвы).

№	Варианты	Глубина, см	Бутонизация	Цветение	Плодообразование
N-NH4	N-NO3	P2O5	K2O	N-NH4	N-NO3	P2O5	K2O	N-NH4	N-NO3	P2O5	K2O
1	ОВ контроль (б/у)	0-30	1,8	6,3	0,4	100	2,3	2,3	0,05	84	0,4	2,2	2,1	120
30-50	1,9	6,4	0,4	106	2,4	1,2	0,04	58	0,2	3,0	2,0	80
2	ОВ+N100Р60 + навоз 15 т/га	0-30	1,5	16,1	20,5	174	2,4	11,1	10,0	150	0,4	13,7	5,5	170
30-50	1,8	13,2	4,5	110	2,6	7,2	3,5	168	1,1	9,4	4,7	160
3	ОВ+N100Р60 + навоз 15 т/га + плёнка	0-30	1,8	14,1	20,0	130	2,5	5,7	5,0	116	0,8	5,0	10,3	240
30-50	2,1	11,3	6,0	120	2,5	4,8	1,8	90	1,2	2,7	5,8	170
4	ОВ+ГР+N100Р60 + навоз 15 т/га	0-30	1,9	16,5	5,4	150	2,9	17,6	5,5	130	0,8	17,4	7,8	180
30-50	1,5	17,9	18,3	190	3,1	14,5	10,0	140	0,9	18,7	5,5	320
5	ОВ+ГР+N100Р60 + навоз 15 т/га + плёнка	0-30	1,7	7,7	12,0	150	3,2	7,7	12,5	150	1,4	7,6	8,5	250
30-50	1,8	11,4	4,0	174	2,8	7,0	8,0	84	0,2	6,7	7,8	230

Содержание минеральных форм фосфора и калия на всех вариантах было в норме. Высокая концентрация нитратного азота отмечена в фазу бутонизации на вариантах размещенных по фону обычной пахоты, и самое высокое -12,33 г/кг (сухой массы черешков) на варианте органо-минеральной системы. Следует отметить, что на указанных вариантах содержание нитратного азота было в пределах нормы. По содержанию минерального фосфора и калия также растения были в норме и даже несколько выше.

К фазе цветения поступление нитратного азота снизилось и только на вариантах минеральной и органо-минеральной системы он был близок к норме (3,08-3,6). По минеральному фосфору и калия обеспеченность была в норме или несколько выше, но низкая концентрация калия отмечается на варианте минеральной системы, размешенной по фону глубокой пахоты. Примерно такая же закономерность отмечается и в фазу плодообразования, но более четко проявляется влияние навоза как калийного удобрения. На варианте внесения навоза в дозе 36 т/га по фону обычной пахоты и органо-минеральной системы содержание калия было выше, чем на фоне только минерального питания. В фазу плодообразования хлопчатника растения содержали больше калия на фоне обычной пахоты, особенно там, где вносили навоз.

В условиях гипсоносных почв растения хлопчатника были очень плохо обеспечены азотом на варианте без применения удобрений во все фазы развития и несколько хуже по фосфору, особенно в фазу цветения (табл.6). При таком количестве минерального фосфора в растениях, происходит усиленное опадение плодовых органов хлопчатника, особенно цветков и молодых завязей. Следует отметить, что такая низкая концентрация элементов питания в растениях даже на контрольных вариантах встречается редко и свидетельствует о крайне низком уровне естественного плодородия этих почв. Также следует отметить, очень низкую степень обеспеченности растений калием, особенно в фазу цветения.

Химические анализы показали, что глубокое рыхление во все фазы развития хлопчатника приводит к улучшению режима питания растений. Приведенные данные находятся в полном соответствии с результатами анализа почв, но есть и различия, а именно – если содержание подвижных форм элементов питания в почве при применении пленочной мульчи было ниже, чем без ее, то при анализе данных содержания минеральных форм элементов питания в растениях, мы находим обратное, т. е. его больше там, где применяли пленочную мульчу.

Тканевая диагностика в условиях производственного опыта

На этом участке анализы растений проводились на предмет оценки степени их обеспеченности элементами питания. В таблице 7 приведены результаты этих анализов в сравнении с показателями нормальной обеспеченности.

Таблица 5

Содержание минеральных форм N, P, K (г/кг) в черешках листьев хлопчатника в условиях

староорошаемых темных сероземов

Варианты опыта	3-4 листа	Бутонизация	Цветение	Плодообразование
N	P	K	N	P	K	N	P	K	N	P	K
ОВ+N180Р120К60	6,93	1,68	26	10,9	1,67	52,2	3,08	1,25	41	1,63	0,73	25
ОВ+18 т навоза +N90Р60К30	1,92	1,92	39	12,33	1,59	47	3,45	1,17	38,5	2,12	0,61	25,3
ОВ+36 т навоза	3,33	1,55	44	9,12	1,56	54,5	2,88	1,47	43,7	2,21	0,90	27,3
ГВ+N180Р120К60	4,35	1,69	30	9,6	1,46	49,7	1,9	1,25	32	1,65	0,52	20,5
ГВ+18 т навоза +N90Р60К30	1,6	2,03	26	6,19	1,56	49	3,60	1,47	40	1,65	0,79	23,3
ГВ+36 т навоза	1,28	1,74	40	3,36	1,53	46,5	2,83	1,7	43,7	1,87	0,90	21,8
Норма	5-6	1,5-1,6	25-26	8-12	1,4-1,5	40-45	4-7	0,7-0,8	35-40	1,2-1,6	0,4-0,5	25-30

Таблица 6

Содержание минеральных форм N, P, K (г/кг) в черешках листьев хлопчатника в условиях гипсоносных почв

Варианты	3-4 листа - 29 мая	Бутонизация - 11 июня	Цветение - 16 июля
N	P	K	N	P	K	N	P	K
ОВ контроль (б/у)	1,81	0,92	18	3,03	0,55	20	1,06	0,22	14
ОВ-N100Р60 + навоз 15 т/га	4,75	1,35	22	7,85	1,3	27	3,8	0,6	23
ОВ-N100Р60 + навоз 15 т/га + плёнка	5,0	1,6	22	8,12	1,45	30	3,9	0,6	25
ОВ+ГР-N100Р60 + навоз 15 т/га	5,22	1,75	26	10,14	1,60	36	5,8	0,7	27
ОВ+ГР-N100Р60 + навоз 15 т/га + плёнка	6,15	1,90	29	10,8	2,1	38	6,1	0,75	314
Норма	5-6	1,5-1,6	25-26	8-12	1,4-1,5	40-45	4-7	0,7-0,8	35-40

Таблица 7

Содержание минеральных форм NРК (г/кг сухой массы) в черешках листьев хлопчатника производственного опыта Дангаринского района.

Фазы развития	N-NО3	Р	К
3-4 листа	9,27	2,3	43,2
Норма	5-6	1,5-1,6	25-26
Начало бутонизации	9,88	2,4	52
Массовая бутонизация	13,2	1,92	49,5
Норма	8-12	1,4-1,5	40-45
Массовое цветение.	1,46	1,93	33,3
Норма	4-7	0,7-0,8	35-40

Из этих данных следует, что посевы хлопчатника во все фазы развития были очень хорошо обеспечены всеми тремя элементами питания. Следует отметить, что такие показатели мы не встречали ни на одной карте хозяйственных посевов не только в этом районе, но и в других зонах. Одной особенностью состояния обеспеченности посевов элементами питания является то, что дата фазы плодообразования наступила седьмого июля, т. е. почти на один месяц раньше срока. В дальнейшем в развитии растений хлопчатника чувствовалась недостаток элементов питания, особенно по азоту, это было вызвано тем, что была проведена всего одна подкормка и то малой дозой.

Влияние способов обработки почвы, удобрений на урожайность хлопчатника на темном сероземе.

На контрольных вариантах без применения удобрений урожай хлопка-сырца при обычной и глубокой вспашке был в пределах 18,2-22,8 ц/га (табл. 8). С применением полной нормы минеральных удобрений (N180 P120 K60) на обоих фонах вспашки урожайность хлопчатника увеличилась почти в 1,5 раза. При органо-минеральном питании на фоне обычной пахоты урожай составил - 33,9 ц/га, а при глубокой пахоте - 34,5 ц/га.

Большое значение на урожай хлопка-сырца оказало совместное внесение навоза с минеральными удобрениями. Положительное влияние этого приема отмечается на фоне обычной заделки этих удобрений на глубину корнеобитаемого слоя почвы 28-30 см. Совместное внесение навоза и минеральных удобрений на фоне обычной вспашки повысило урожай хлопка-сырца против внесения только одного навоза на 4,0, а применение одних минеральных туков на 1,5 ц/га. На фоне глубокой вспашки, соответственно, на 6,1 и 2,9 ц/га. Все различия по урожайности статистически достоверны.

Очень четко проявляется отрицательное влияние глубокой пахоты на фоне без применения удобрений (контрольный вариант). При глубокой вспашке по сравнению с обычной пахотой урожайность снизалась на 4,6 ц/га, что превышает наименьшую существенную разность более чем в 4 раза. Внесенные удобрения сглаживают эту разницу, особенно при применении минеральных. В данном случае разница несущественна - 0,8 и намного ниже наименьшей существенной -1,5 ц/га. При применении органо-минеральной системы эта разница исчезает, и имеется несущественная разница в пользу глубокой вспашки - 0,6 ц/га.

Таблица 8

Влияние способов обработки почвы и удобрений на урожай хлопка-сырца в условиях староорошаемых темных сероземов, ц/га

№	Фон и вариант	Среднее	Прибавка
1	Обычная вспашка (Фон 1)	22,8	-
2	Фон 1 + N180 Р120 К60	32,4	9,6
3	Фон 1 + навоз 18 т/га +N90 Р60 К30	33,9	11,1
4	Фон 1 +навоз 36 т/га	29,9	7,1
5	Глубокая вспашка (Фон 2)	18,2	-4,6
6	Фон-2+ N180 Р120 К60	31,6	8,8
7	Фон-2+навоз 18 т/га+N90 Р60 К30	34,5	11,7
8	Фон-2+навоз 36 т/га	28,4	5,6

НСР0,95 =1,35

Применение органо-минеральной системы резко повышает оплату урожаем каждого кг. внесенных минеральных удобрений - от 2,6-2,4 до 6,16-6,5 кг/кг хлопка-сырца

Проведенный факториальный анализ еще с большей четкостью выявил существенность или несущественность полученных результатов от действия глубины обработки почвы и системы применения удобрений на урожай хлопка-сырца.

Внесенные удобрения и способы пахоты оказали влияние на величину урожая хлопка-сырца, особенно при первых его сборах, и это зависело от того, насколько улучшалось обеспеченность растений минеральным азотом в фазу бутонизации (табл. 9). В этом опыте тканевый анализ проводился в пределах удобренных вариантов.

Зависимость урожая от уровня обеспеченности растений азотом по сборам описывалось уравнениями регрессии следующего вида:

Первый сбор

У = 6,83 +0,52 х; r = 0,73

Второй сбор

У = 12,3 + 0,8х; r = 0,75

Третий сбор

У = 15,59 + 0,91х; r = 0,72

Четвертый сбор

У = 20,95 + 0,67х; r = 0,71

Пятый сбор

r = 0,144

Следует отметить, что представленные уравнения и их коэффициенты корреляции вычислены на основе первичных данных по всем 24 делянкам. Как видно из приведенных уравнений, зависимость урожая по итогам пятого (курачного) сбора не была выявлена и это является следствием того, что на вариантах, где применялись одни органические удобрения обеспеченность растений хлопчатника в фазу плодообразования резко улучшилась, и это оказало влияние на урожай поздних сборов.

По данным анализа почв зависимость урожая не была выявлена.

В этом опыте было получено, на наш взгляд, очень важная достоверная информация о зависимости уровня урожая от сумм эффективных температур. Математический анализ данных таблице 9 показал, что такая зависимость существует, и она описывается следующим уравнением:

У = 0,05Еt0 + 1.02N -103.26; r = 0,84

где У - урожай в ц/га; Еt0 - сумма эффективных температур от даты посева до даты очередного сбора в пределах 2150-25410. Следует отметить, что именно в этих пределах выращивается хлопчатник в условиях большинства хозяйств, т. к. определенная часть суммы температур теряется в период сева и в конце уборки урожая, и поэтому полученная информация позволяет оперативно вмешиваться в технологию выращивания хлопчатника в зависимости от сроков сева, и складывающихся погодных условий.

Влияний удобрений, глубокого рыхления и пленочной мульчи на урожайность хлопчатника в условиях новоорошаемых гипсоносных почвах

Как было изложено выше опыты, проводились на гипсоносных почвах, и они отличаются крайне низким уровнем естественного плодородия, о чем свидетельствует данные урожайности (табл.10). Применение органических и минеральных удобрений резко повышают урожайность с 3,5 до 17,5 ц/га. Применение пленочной мульчи на этом фоне приводит к дальнейшему росту урожайности до 20 ц/га.

Таблица 9

Влияние удобрений на темпы сбора урожая в зависимости от обеспеченности растений азотом

в фазу бутонизации и суммы эффективных температур.

Варианты	Содержание N - NО3 в черешках, г/кг	Дата проведения сбора урожая
03.09.2001	12.09.2001	18.09.2001	29.09.2001	17.10.2001
Сумма эффективных температур от даты посева
2157,1	2253,4	2317,6	2446,0	2541,2
Урожай и темпы его сбора
ц/га	%	ц/га	%	ц, га	%	ц/га	%	ц/га	%
ОВ+N180Р120К60	10,9	13,0	40,1	21,27	65,6	26,55	81,9	29,25	90,3	32,4	100
ОВ+18 т навоза + N90Р60К30	12,33	13,5	39,9	23,10	68,1	28,40	83,8	30,57	90,2	33,9	100
ОВ+36 т навоза	9,12	11,0	36,8	18,05	60,4	22,10	73,9	25,27	84,5	29,9	100
ГВ+N180Р120К60	9,6	13,0	41,1	21,85	69,1	25,85	81,8	28,15	89,1	31,6	100
ГВ+18 т навоза + N90Р60К30	6,19	9,32	27,0	17,60	51,0	21,40	62,0	26,27	76,1	34,5	100
ГВ+36 т навоза	3,36	7,97	27,9	13,20	46,1	16,00	58,9	20,80	72,7	28,6	100
Коэффициент корреляции, R	0,73		0,75		0,72		0,71		0,144

Глубокое рыхление на фоне применения органо-минеральной системы удобрений обеспечивает дальнейший рост урожайности до 21,1 ц/га, полученная разница статистически достоверна и указывает на эффективность этого приема в системе обработки почв. Применение пленочной мульчи на этом фоне дает самую высокую прибавку урожая равной 7,4 ц/га.

Таблица 10

Влияние глубокого рыхления, пленочной мульчи и удобрений на урожай хлопка-сырца в условиях гипсоносных почв, ц/га.

№	Варианты	Среднее за 2002-2003гг.	Прибавка
1	Обычная вспашка (ОВ) (контроль)	3,5	-
2	ОВ +навоз (15 т/га) + N100Р60	17,5	14,0
3	ОВ + навоз (15т/га) +N100Р60 +пленка	20,0	16,5
4	ОВ+глубокое рыхление + навоз (15т/га) N100Р60	21,1	17,6
5	ОВ+глубокое рыхление + навоз (15т/га) N100Р60+ пленка	28,5	25

НСР095- 2,59

В проведенных опытах, несмотря на очень низкую обеспеченность почв подвижным фосфором, в первом минимуме был азот и поэтому почти все зависимости урожая от показателей почвенной и растительной (тканевой), диагностики были связаны с содержанием этого элемента, как в почве, так и в растении (табл. 11).

Таблица 11

Зависимость урожая от содержания азота в почве и растении.

(коэффициенты корреляции)

Фазы развития хлопчатника	2002 г.	2003 г.
Анализы почв	Анализ растений	Анализы почв	Анализ растений
3-4 листа	0,57	0,96	-	0,86
Бутонизация	-	0,95	0,87	0,93
Цветение	0,77	0,95	0,98	0,97
Плодообразо-вания	-	-	0,67	0,59

Зависимость урожайности хлопчатника лучше описывается уравнениями прямой линии с данными анализа тканевой диагностики.

Экономическая эффективность применения органо-минеральной системы удобрений, обработки почвы и пленочной мульчи под хлопчатник

Для оценки экономический эффективности изученных факторов нами подсчитаны сумма затрат связанные с применением удобрений, проведением обработки почвы и применением пленочной мульчи на один гектар посевов хлопчатника по всем вариантам опыта (табл. 12).

Таблица 12

Экономическая эффективность применения органо-минеральной системы удобрений, обработки почвы и пленочной мульчи под хлопчатник

Показатели	Варианты
Ед. изм.	Обычная вспашка (ОВ), контроль	ОВ+N100Р60+навоз 15т/га	ОВ+N100Р60+ навоз 15т/га+ пленка	ОВ+глубокое рыхление (ГР)+N100Р60+ навоз 15т/га	ОВ+ГР+N100 Р60+навоз 15т/га+пленка
Урожайность,	ц/га	3,5	17,5	20,0	21,1	28,5
Затраты связанные с применением удобрений	сомони/га	-	1095	1095	1095	1095
Затраты связанные с проведением обработки почвы	сомони/га	306	306	306	374	374
Затраты связанные с применением пленочной мульчи	сомони/га	-	-	238	-	238
Другие затраты	сомони/га	877	1166	1210	1193	1380
Общие затраты	сомони/га	1183	2567	2849	2662	3087
Общий доход	сомони/га	527	2584	2924	3074	4182
Чистый доход	сомони/га	-656	17	75	412	1095

Доходы определяли по реализационным ценам складывающихся за последние годы равное 400 долларам США на одну тонну хлопка-сырца или 1360 сомони по курсу на конец 2006 года.

Расчеты показали, что наиболее экономичным вариантом в условиях гипсоносных почв является применение пленочной мульчи на фоне глубокого рыхления и внесения минеральных удобрений (N100Р60), 15 т/га навоза, где было получено 28,5 ц/га хлопка-сырца или 1095 сомони чистого дохода, что на 683 сомони больше, чем на варианте без применения пленочной мульчи на этом фоне, и на 1020 сомони, где применяли пленочную мульчу на фоне обычной вспашки и этих же норм органо-минеральных удобрений.

Выводы

1. Глубокая пахота на глубину 45 см с оборотом пласта в первый год действия не имеет преимущества перед обычной пахотой 30 см, особенно на фоне без применения удобрений и применения только одних органических удобрений. При органо-минеральной системе применения удобрений улучшается питательный режим почвы и растений, повышается оплата урожаем каждого килограмма внесенных минеральных удобрений.

2. Условия минерального питания очень хорошо отражает тканевая диагностика хлопчатника. Выявлено высокое преимущество применения этого метода диагностики при проведении полевых опытов по технологии возделывания хлопчатника. Выведено уравнение зависимости урожайности хлопчатника от суммы эффективных температур и уровня обеспеченности растений азотом в фазу бутонизации.

Y=0.05 Σt0+1.02N-103.26; r = 0.84

3. Гипсоносные почвы Дангаринского массива отличаются исключительно низкой производительной способностью и применение удобрений является одним из основных факторов повышения плодородия, но их эффективность остается низкой вследствие высокой плотности.

4. Глубокое рыхление почвы является высокоэффективным приемом повышения урожайности хлопчатника на плотных гипсоносных почвах Дангаринского массива.

5. Глубокое рыхление на фоне применения органо-минеральных удобрений повышает содержание доступных форм элементов питания – азота, фосфора и калия в почве и их поступление в растения.

6. Применение пленочной мульчи является приемом повышения эффективности удобрений и урожая хлопка-сырца при ранних сроках посева хлопчатника в условиях Центрального Таджикистана.

Предложение производству

Для получения высоких и устойчивых урожаев хлопка-сырца в условиях староорошаемых темных сероземов Гиссарской долины рекомендуется совместное внесение органических (18 т/га навоза) и минеральных удобрений (N90Р60К30) на фоне обычной пахоты.

Проводить тканевую диагностику в целях контролирования условий питания хлопчатника и внесения корректив в нормы внесения удобрений с учетом теплообеспеченности посевов текущего года.

В условиях новоорошаемых гипсоносных темных сероземов Дангаринского массива рекомендуется проведение глубокого рыхления (50 см), внесение 15 т/га навоза совместно с N100Р60 на фоне мульчирования синтетической пленкой.

Список работ опубликованных по теме диссертации

1.  Зависимость урожая и темпов его сбора от обеспеченности хлопчатника минеральным азотом в фазу бутонизации и суммы эффективных температур. // Информ. листок № 35 НПИЦентр, Душанбе 2002.-4 с. (в соавторстве)

2. Ахамияти дарачаи таъминоти пахта бо азот дар фасли шонабанди. //«Кишоварз» (Сельское хозяйство), № 5, Душанбе 2002.- С. 5-13 (в соавторстве).

3. Уравнения зависимости урожая и темпов его сбора от обеспеченности хлопчатника минеральным азотом в фазу бутонизации и суммы эффективных температур. // Доклад ТАСХН № 7-8, Душанбе, 2004.-С. 50-52 (в соавторстве).

4. Агрохимическая эффективность пленочной мульчи при возделывании хлопчатника в условиях гипсоносных почв. // Матер. регион. конф. «Проблема оптимизация питания растений и плодородия почв», посвящ. 15-летию независимости Республики Таджикистан, Душанбе, 2006.-С. 84-96.