Микроэлементы в почвах Ульяновской области и эффективность комплексных микроэлементсодержащих удобрений в полевых агроценозах (стр. 1 )

 

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования «Ульяновская государственная

сельскохозяйственная академия имени »

 

На правах рукописи

 

 

МИКРОЭЛЕМЕНТЫ В ПОЧВАХ УЛЬЯНОВСКОЙ ОБЛАСТИ
И ЭФФЕКТИВНОСТЬ КОМПЛЕКСНЫХ МИКРОЭЛЕМЕНТСОДЕРЖАЩИХ УДОБРЕНИЙ В ПОЛЕВЫХ АГРОЦЕНОЗАХ

 

06.01.04 – Агрохимия

 

Диссертация на соискание ученой степени
кандидата сельскохозяйственных наук

 

Научный руководитель

доктор с.-х. наук, профессор

 

УЛЬЯНОВСК – 2014

 

Содержание

Введение..................................................................................................... 4

Глава 1. Роль микроэлементов в формировании урожайности сельско-

хозяйственных культур.............................................................................. 8

1.1.         Физиологическая роль микроэлементов в растении....................... 9

1.2.         Влияние микроэлементов на урожайность сельскохозяйственных

культур....................................................................................................... 16

Глава 2. Природные условия Ульяновской области. Объекты и методы

исследования.............................................................................................. 23

2.1. Климат................................................................................................. 24

2.2. Почвенный покров.............................................................................. 28

2.3. Объекты и методы исследования........................................................ 36

Глава 3. Содержание подвижных соединений микроэлементов в почвах

Ульяновской области................................................................................. 43

3.1. Оценка содержания микроэлементов по данным агрохимических

обследований.............................................................................................. 43

3.2. Динамика содержания микроэлементов на основе мониторинга

реперных участков..................................................................................... 55

Глава 4. Влияние комплексных микроэлементсодержащих удобрений
на свойства чернозема выщелоченного.................................................... 61

4.1. Биологическая активность……………………………………………….61

4.2. Агрохимические показатели............................................................... 65

Глава 5. Влияние комплексных микроэлементсодержащих удобрений
на урожайность и качество продукции сельскохозяйственных культур…..72

5.1. Озимая пшеница.................................................................................. 72

5.2. Яровая пшеница.................................................................................. 80

5.3. Подсолнечник...................................................................................... 85

Глава 6. Экономическая и биоэнергетическая оценка применения

комплексных микроэлементсодержащих удобрений при возделывании

сельскохозяйственных культур................................................................. 93

6.1. Экономическая эффективность........................................................... 93

6.1.1. Озимая пшеница............................................................................... 94

6.1.2. Яровая пшеница............................................................................... 96

6.1.3. Подсолнечник................................................................................... 98

6.2. Биоэнергетическая оценка.................................................................. 99

6.2.1. Озимая пшеница............................................................................... 101

6.2.2. Яровая пшеница............................................................................... 104

6.2.3. Подсолнечник................................................................................... 106

Выводы....................................................................................................... 110

Предложение производству....................................................................... 112

Список использованной литературы........................................................ 113

Приложения................................................................................................ 129

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Актуальность проблемы. Оптимизация питательного режима почвы предполагает сбалансированное питание растений не только макро-, но и микроэлементами. Последние играют многогранную роль в физиолого-биохимических процессах, протекающих в живых организмах, низкая обеспеченность микроэлементами создает барьеры для поглощения растениями отдельных видов макроэлементов.

Основным источником микроэлементов для растительного организма служит почва, поэтому крайне важен мониторинг их содержания. Информация о распространении элементов в почвах необходима и для оценки их экологического состояния, так как такие элементы, как медь, цинк, бор, молибден при избыточных концентрациях становятся токсичными для живых организмов. Достоверная информация о распределении минеральных элементов в почвах является основой построения рациональных, экологически безопасных систем удобрений сельскохозяйственных культур в современном земледелии. Однако разработка эффективных систем удобрения невозможна без полевых исследований в конкретных почвенно-климатических условиях, так как подвижность (следовательно, доступность) элементов определяется множеством факторов (тип и подтип почвы, гранулометрический и минералогический состав, реакция почвенного раствора, содержание органического вещества и т.д.). При этом необходимо учесть, что в настоящее время сельскому хозяйству предлагается широкий спектр быстрорастворимых минеральных и органоминеральных удобрений, включающих полный комплекс основных макро- и микроэлементов, которые также требуют экспериментальной проверки в условиях, где предполагается их применять.

Исследование является составной частью плана научно-исследовательской работы ФГБОУ ВПО «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия им. » (рег. № 01.200.203529).

Цель и задачи исследования. Целью исследования являлись оценка содержания подвижных соединений микроэлементов (Zn, Mn, Cu) в пахотных почвах Ульяновской области и изучение эффективности комплексных микроэлементсодержащих удобрений при возделывании сельскохозяйственных культур на черноземах Среднего Поволжья.

В задачи исследования входило:

– оценить содержание подвижных соединений микроэлементов (меди, марганца, цинка) в почвах Ульяновской области на основе сплошного агрохимического обследования и мониторинга их на реперных участках;

– изучить влияние комплексных микроэлементсодержащих удобрений на свойства черноземов (агрохимические и биологические показатели);

– установить эффективность комплексных микроэлементсодержащих удобрений при возделывании сельскохозяйственных культур (озимая пшеница, яровая пшеница, подсолнечник);

– дать экономическую и биоэнергетическую оценку применения жидких комплексных микроэлементсодержащих удобрений в технологиях возделывания сельскохозяйственных культур.

Научная новизна. Впервые создана база данных содержания подвижных соединений меди, марганца, цинка в почвах Ульяновской области и показано, что 98,6 % площади пашни обеспечены подвижным цинком в низкой степени; марганцем 67,7 % и медью 98,6 % – в средней и высокой степени. На основе мелкоделяночного и производственного опытов установлена эффективность микроэлементсодержащих удобрений Микромак, Страда N, Микроэл и сульфата цинка при возделывании озимой и яровой пшеницы, подсолнечника. Экономически и энергетически обоснована целесообразность их применения в технологиях возделывания сельскохозяйственных культур.

Защищаемые положения:

– результаты сплошного мониторинга содержания в пахотных почвах Ульяновской области подвижных соединений цинка, марганца и меди;

– оценка динамики содержания подвижных Zn, Mn и Cu за 1994 – 2012 гг. на основе мониторинга реперных участков;

– эффективность комплексных микроэлементсодержащих удобрений Микромак, микроэл, Страда N, и сульфата цинка при возделывании озимой и яровой пшеницы, подсолнечника;

– применение микроэлементсодержащих удобрений в полевых агроценозах экономически и энергетически эффективно.

Достоверность полученных результатов подтверждается большим объемом экспериментального материала; проведением полевых и производственных опытов в строгом соответствии с методическими требованиями, анализов почвенных и растительных образцов в аккредитованных лабораториях по соответствующим ГОСТам; критериями математической обработки данных и положительными результатами при внедрении комплексных микроэлементсодержащих удобрений в хозяйствах Ульяновской области.

Практическая значимость. Полученная информационная база содержания подвижных соединений микроэлементов в почвах является основой для проектирования оптимальных систем удобрений сельскохозяйственных культур в Ульяновской области и позволяет рекомендовать сельскохозяйственным товаропроизводителям применение комплексных микроэлементсодержащих удобрений (Микромак, Страда N, ZnSO4). Результаты исследования используются в учебном процессе ФГБОУ ВПО «Ульяновская ГСХА им. » при преподавании дисциплин: агрохимия, система удобрения сельскохозяйственных культур, агроэкологическая оценка земель и воспроизводство плодородия почвы.

Личный вклад соискателя. Под руководством и личном участии соискателя проведены мониторинговые исследования содержания микроэлементов в почвах Ульяновской области; им самостоятельно разработаны программы и поставлены полевые мелкоделяночные и производственные опыты по изучению эффективности микроэлементсодержащих удобрений в технологиях возделывания сельскохозяйственных культур; проведены анализ и обобщение результатов и подготовлены статьи к публикации. В статьях и материалах конференций, опубликованных в соавторстве, соискателю принадлежит получение, систематизация и интерпретация экспериментальных данных. В работе использованы исходные данные содержания подвижных микроэлементов в почвах реперных участков, полученные «САС «Ульяновская».