АГРОХИМИЯ, 2014, № 5, с. 47-53
УДК 631.851:631.559:633.11"321":631.445.51(517)
ВЛИЯНИЕ РАЗНЫХ ФОРМ ФОСФОРИТА НА УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ НА КАШТАНОВОЙ ПОЧВЕ СЕВЕРНОЙ МОНГОЛИИ
© 2014 г. Энхтуяа Б.1, Л.Л. Убугунов2, М.Г. Меркушева2
1Государственный сельскохозяйственный университет 976-1372 Дархан, Монголия 2Институт общей и экспериментальной биологии СО РАН
670047 Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6, Россия Е-та11: merkusheva48@mail.ru
Поступила в редакцию 06.12.2013 г.
Изучено влияние активированного и сыромолотого фосфорита (на фоне под яровую пшеницу сорта Орхон на каштановых почвах Северной Монголии. Стандартом для сравнения служил простой суперфосфат. Установлено, что применение активированного фосфорита улучшало структуру урожая, повышало содержание белка, клейковины и фосфора в зерне, объем и выход хлеба по сравнению с контролем и фоном. Положительное действие сыромолотого фосфорита проявилось в основном на накоплении клейковины и фосфора в зерне. Наибольшая и равнозначная урожайность зерна получена при внесении суперфосфата и активированного фосфорита.
Ключевые слова: разные формы фосфорита, урожайность, качество зерна, яровая пшеница, каштановая почва, Северная Монголия.
ВВЕДЕНИЕ
Обеспечение продуктами питания при возрастающих потребностях в них человека во многом обязано применению фосфорных удобрений [1, 2]. Поэтому приоритетной целью сельскохозяйственного производства является получение стабильных урожаев и сохранение высокого уровня плодородия почв [3]. Недостаток азота в почве можно частично снизить посевами бобовых культур [4], используя их на зеленые удобрения, а также внесением растительных остатков, активизируя несим-биотическую азотфиксацию.
Растения пшеницы наиболее чувствительны к недостатку фосфора на ранних этапах своего развития, что в дальнейшем приостанавливает рост растений, задерживает переход к репродуктивной фазе. Установлено [5, 6], что уровень фосфорного питания оказывает сильное влияние на активность фермента дегидрогеназы в корнях пшеницы. Содержание воды в растениях при недостатке фосфора всегда меньше, чем при использовании фосфорных удобрений. При улучшении фосфорного питания засухоустойчивость молодых растений пшеницы повышается. Стресс, связанный с недостатком фосфора, вызывает снижение кущения, при этом ослабевает поглощение влаги,
уменьшается содержание хлорофилла в листьях. В результате рост растений ингибируется, приводя к недобору товарного урожая. Это связано с влиянием фосфора на развитие корневой системы, которая при оптимальном фосфорном питании больше ветвится и глубже проникает в почву, улучшая поглощение растениями питательных веществ и влаги, что особенно важно для засушливых условий.
Яровую пшеницу традиционно выращивают на каштановых почвах Северной Монголии, которые имеют в основном низкую и среднюю обеспеченность подвижным фосфором (соответственно 51 и 39% площади пахотных земель) [7]. При оптимальном минеральном питании эта культура проявляет устойчивость к возделыванию ее в монокультуре, особенно при внесении фосфорных удобрений [8]. Однако высокая стоимость на рынке минеральных удобрений не позволяет производителям, особенно небольших хозяйств, приобретать их в достаточном количестве. Такая ситуация характерна не только для Монголии, но и для других стран.
Решением этой проблемы может стать использование фосфоритов, в том числе местных месторождений [9]. Современными исследованиями
установлено, что фосфориты можно применять на всех типах почв и их эффективность зависит от доз, тонины помола и приемов активирующего воздействия на кристаллическую решетку фосфорита [10-17].
На территории Монголии находятся два крупнейших фосфоритоносных бассейна с несколькими десятками месторождений, запасы фосфора в которых соответствуют мировому уровню. Качество фосфоритов по всем показателям экологической безопасности высокое, т. е. для их использования не требуется специальная обработка. Разработаны и технологии, исключающие накопление отходов. Однако жесткие экологические требования пока не позволяют проводить масштабную добычу фосфоритов. Тем не менее, оценка их удобрительной способности необходима как для повышения урожайности культур, так и обеспечения почв подвижным фосфором.
Такие исследования до настоящего времени в Монголии не проводили, хотя они имеют большую научную значимость и практическую перспективу для сельского хозяйства страны, создания собственного рынка фосфорных удобрений. Цель работы - изучение влияния разных форм фосфорита (на фоне КК) на продуктивность и качество зерна яровой пшеницы на пахотной каштановой почве Северной Монголии.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследование проводили в 2001-2005 гг. на опытном поле Научно-исследовательского института растениеводства и земледелия (г. Дархан, Монголия). Объекты исследования - каштановая почва, яровая пшеница сорта Орхон, минеральные удобрения, в том числе разные формы фосфорита Бурэнханского месторождения. Фосфориты мелкозернистые (кремнистые, кремнисто-карбонатные и карбонатные, часто брекчиевые).
Каштановая почва имела легко суглинистый гранулометрический состав с преобладанием песчаных и крупнопылеватой фракций. Содержание ила невысокое. Водно-физические свойства почвы неудовлетворительные. Реакция
почвенной среды - близкая к нейтральной, сумма обменных оснований в пахотном горизонте -16.2 мг-экв/100 г, в подпахотном - 14.4 (табл. 1). Содержание гумуса и азота небольшое, величина С:К свидетельствовала об обогащенности гумуса азотом.
Почва опытного участка имела очень низкое содержание нитратного азота, среднее - подвижного фосфора и обменного калия (по Мачигину).
Вегетационный период яровой пшеницы сорта Орхон составляет 70-90 сут. Сорт устойчив к засухе, полеганию, поражению болезнями и вредителями, отличается высоким качеством относительно крупного зерна и характеризуется средней белковостью зерна.
В опыте использовали следующие промышленные удобрения: Каа, простой Рсг и Кх. Фосфориты Бурэнханского месторождения представлены активированной (Раф) и сыромолотой (Рф) формами, с содержанием лимоннорастворимого Р2О5 25% и 8% соответственно. Валовое содержание био-фильных элементов в фосфоритах, %: Р2О5 - 25.0, Ка2О - 0.04, СаО - 40.6, 1^0 - 2.0, БЮ2 - 20.0, К20 - 1.3-1.6, Б - 0.11 и микроэлементов, мг/кг: Си - 52, Zn - 98, Мп - 280. По концентрации этих элементов фосфориты не имели противопоказаний для использования в качестве удобрений. Активацию фосфорита осуществляли в вибрационной (ВМ-3, Чехия) и планетарной (АИ2*150, АГО-3) мельницах 1.5, 10, 20, 30, 60 и 90 мин.
Изучение влияния разных форм фосфоритов (на фоне КК) на продуктивность яровой пшеницы сорта Орхон проводили в опыте, варианты: 1 - контроль без удобрений, 2 - К60К60 (фон), 3 - фон + Рсг60, 4 - фон + Раф60, 5 - фон + Рф60. Стандартом для сравнительной оценки фосфоритов служил суперфосфат гранулированный. Удобрения вносили ежегодно весной во время посева с заделкой на глубину 6-8 см. Пшеницу выращивали бессменной культурой. Размер делянок - 1.5 м2 (1 м х 1.5 м), расстояние между делянками - 0.3 м. Повторность четырехкратная.
Посев пшеницы ежегодно проводили в оптимальные сроки (в 1-й декаде мая) сеялкой на глубину 6-8 см с нормой высева 3.5 млн всхожих
Таблица 1. Агрохимическая характеристика пахотной каштановой почвы опытного участка
Горизонт, глубина (см) рНН2О Обменные основания, мг-экв/100 г Гумус Азот С:К Подвижные, мг/кг
Са+2 Мм+2 о 'о К-К03 Р2О5 К20
Апах, 0-27 Ап/п, 27-40 6.5 6.7 12.4 11.1 3.8 3.3 1.58 1.47 0.11 0.09 8.3 9.5 5.4 4.7 28 35 103 92
Таблица 2. Влияние разных форм фосфоритов на структуру урожая яровой пшеницы, среднее за 5 лет
Вариант Высота растений, см Продуктивная кустистость Количество зерен в колосе Масса зерна в колосе Масса 1000 зерен
шт. г
Контроль без удобрений 50.3 1.5 18.2 0.57 27.0
К60К60 (фон) 53.1 1.7 20.2 0.67 29.1
Фон + Рсг 56.5 1.8 21.4 0.78 32.3
Фон + Раф 56.9 1.9 21.4 0.80 32.3
Фон + Рф 54.5 1.8 20.6 0.70 28.1
нср05 1.8 0.12 0.9 0.05 1.7
зерен/га. Урожай учитывали биометрическим методом на 1 м2. Во время уборки отбирали пробы зерна для пересчета урожая на 100%-ную чистоту и 14%-ную влажность, а также для определения его качества.
В исследовании использовали общепринятые методы определения агрохимических показателей [18, 19]: рН - в водной вытяжке (1:2.5), нитратный азот - по Грандваль-Ляжу ионометриче-ским методом; подвижный фосфор и обменный калий - по Мачигину, гумус - по Тюрину, азот - по Кьельдалю, обменные основания - по Гедройцу.
Структуру урожая определяли в пробе 10 растений в фазе восковой спелости (высоту растений, продуктивную кустистость, озерненность и массу зерна с колоса, массу 1000 зерен и т. д.), используя стандарты Монголии. Содержание белка в зерне определяли по методу Барнштейна, клейковины -по Ермакову, фосфора - фотоколориметрическим методом по Дениже в модификации Малюгина и Хреновой. Биоэнергетическую эффективность минеральных удобрений рассчитывали по методике В.Г. Минеева [2]. Результаты обработаны статистическими методами [20].
Погодные условия в годы исследования различались по количеству осадков, выпавших во время вегетации. Самый засушливый вегетационный период был в 2002 г. (125 мм за V-IX месяцы при среднемноголетнем 236 мм). Остальные периоды по количеству осадков оказались близки к сред-немноголетней величине. За все годы исследования отмечено существенное превышение среднемесячных и биологически активных температур (>10оС).
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Величина урожайности яровой пшеницы зависит от многих факторов: сорта, климатических условий ее выращивания, плодородия почв и их обеспеченности питательными веществами, систем удобрения, культуры земледелия. Суще-
ственный вклад вносят такие показатели, как озерненность колоса, масса 1000 зерен, число продуктивных стеблей и высота растений. В разных регионах урожайность пшеницы может формироваться за счет сочетания элементов структуры урожая [21].
Высота растений. Вклад высоты растений в формирование урожайности зерновых культур проявляется косвенно, через п
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.