Приемы биологизации земледелия в Костромской области

Приемы биологизации земледелия

Введение 

В настоящее время  при усиливающемся антропогенном  воздействии на агросистемы все  большее значение приобретают приемы биологизации земледелия, включая рациональное применение навоза и других органических удобрений. Возрастает интерес к альтернативным системам, основанным на внесении одних органических удобрений и полном отказе от минеральных. Главный довод при этом – возможность получения чистой продукции и защите от загрязнения окружающей среды. В последнее время наметилось снижение объемов применения минеральных удобрений в ряде стран Европы, США, Японии. Но в этих странах даже 50% снижение их потребления сохраняет применение в расчете на гектар 200 – 300 кг NPK. В связи с этим актуальна объективная характеристика различных систем: органической, минеральной и органоминеральной – при сравнительном изучении их влияния на урожайность, качество продукции, параметры почвенного плодородия, а также на экологические показатели.

В наших исследованиях  проводится комплексная оценка трех систем удобрений (органической, минеральной и органоминеральной) на зерново-подзолистой легкосуглинистой почве Костромской области. Опыт проводится в кормовом стационарном севообороте кафедры агрохимии, почвоведения и защиты растений.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ НА ТЕМУ: “ ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙ И КАЧЕСТВО ЯЧМЕНЯ И КАРТОФЕЛЯ “

1.1. Биологические  особенности ячменя

Продуктивность ячменя в значительной степени определяется его биологическими особенностями. Ячмень культура короткого периода  развития. Вегетационный период его в Нечерноземной зоне колеблется в пределах 90-100 дней. Ячмень является холодостойкой культурой. Семена ячменя могут прорастать при температуре 1-2 0С и дают дружные всходы при температуре 4-5 0С. Отрицательные температуры во время прорастания вредно сказываются на дальнейшем росте растений. В фазу кущения наиболее благоприятна температура 10-12С .В последующий период (до фазы колошения оптимальная температура 15-17С .В период наливания и созревания зерна ячменя легче переносит высокие температуры. Температура ниже 13-14 0С тормозят развитие растений. Ячмень наиболее засухоустойчивая культура. Семена ячменя при прорастании нуждаются в меньшем количестве воды (48-65% от массы зерна), чем семена других лаков . После появления всходов из-за слабого развития корневой системы требует большого количества влаги. Максимальное количество воды растения расходуют в фазу кущения - трубкования.

Недостаток влаги  в тот период вызывает увеличение числа бесплодных цветков.[15]

Несмотря на высокую  приспособленность ячменя к различным условиям возделывания, он очень требователен к почвенному плодородию. В Нечерноземной зоне наиболее пригодны суглинистые почвы. На лёгких песчаных и супесчаных почвах ячмень растет плохо.

При возделывании ячменя на дерново-подзолистых почвах предпочтительны поля, где рН=6-6.5, гумуса содержание не менее 2%, подвижного фосфора и обменного калия 15-20мг/100 г почвы. При допосевном внесение полного минерального удобрения на таких участках урожайность интенсивных сортов может достигать 5,5т /га. [6]

Ячмень развивается  быстро, период вегетации. Он начинает использовать питательные вещества сразу после появления всходов  наиболее быстро использовать азот и  калий, а фосфор используется медленными темпами. Так, к выходу в трубку используется основная часть калия (87%) и азот (74%) от общего выноса, а к периоду максимума (в фазу колошения) - весь азот и калий. Хороший фосфорный режим необходим до конца вегетации. [39]

Климатические условия  Нечерноземной зоны в основном благоприятны для нормального роста ячменя. Однако отклонения погоды от нормы в отдельные годы приводит к значительным колебаниям урожая. Высокие урожаи ячменя при внесении удобрения в зоне формируются при среднесуточной температуре воздуха в период посев-кущение в пределах 13-15 0С , достаточном (80-100 мм) количеством осадков в период интенсивного роста и умеренном увлажнении во время налива зерна (50-60 мм осадков в июле). [16]

1.2. Влияние удобрений  на урожай и качество ячменя

В Нечерноземной  зоне наиболее распространена комбинированная система удобрений. В ней минеральные удобрения и известковые материалы сочетаются с применением в севообороте подстилочного навоза, торфонавозных компостов и зеленых удобрений. Внесение физиологически кислых минеральных удобрений на дерново-подзолистых почвах под культуры, требовательные к реакции среды, отрицательно влияет на урожай.

Известкование меняет режим питания, что в свою очередь, изменяет условия эффективного использования  удобрений. До посева ячменя на кислых почвах проводят известкование, которое дает прибавки не менее 3-5 ц/га зерна. Известь вносят под зябь или перепашу в полных дозах ( по величине гидролитической кислотности) в форме доломитовой муки или других форм. [25]

Правильное применение удобрений является средством улучшения питания растений и повышения урожая ячменя.

В нашей стране и  а рубежом внесение навоза и других органических удобрений, непосредственно  под ячмень практикуют довольно редко. Ячмень главным образом возделывают  в полевых севооборотах. Он использует последействие органических удобрений, внесенных под предшествующие культуры . При последействие умеренных норм навоза (8-10т] в среднем а год урожай ячменя увеличивалась на 6-10 ц/га и более, белковость, как правило , не изменялась. [2]

При устранении избыточной кислотности почвы и внесении фосфорно-калийных удобрений в большинстве почвенно-климатических зон страны наибольшее влияние на урожай, белковость и другие показатели качества зерна ячменя оказывают азотные удобрения. Потому в настоящее время ,когда проблема качества зерна ячменя стоит особенно остро, большое внимание уделяют азотным удобрениям : выявляют оптимальные нормы, формы, сроки и способы их внесения.

При благоприятных  погодных условиях внесение умеренных  норм (40-60кг/га) азотных удобрений  может повысить урожай зерна ячменя на 10-15 ц/га.

Однако такие нормы  азотных удобрений повышают главным  образом величину урожая, а на содержание белка они влияют слабо. Увеличение белковости, как правило, не превышает 1-1,5%. Резко поднять белковость зерна  ячменя, что особенно важно при кормовом его использовании, возможно только при применении повышенных и высоких норм азотных удобрений.

Так, оптимальные  нормы азотных удобрений для  Белоруссии, а также для Центрального, Волго-Вятского районов Нечерноземной  зоны, производящие значительное количество зерна ячменя, при погодных условиях, близких к среднемноголетним, находится в пределах 80-120 кг/га. [13]

При среднегодовых  нормах азотных удобрений 90-120 кг/га на фоне фосфорно-калийных удобрений  содержании белка повышалось на 4-5%, что составляло в среднем 50 % от исходного содержания его в контрольном варианте ( без удобрений). [23]

В исследованиях  Л. Д. Детковской и Е. М. Лимантовой установлено, что формирование урожая зерна ячменя на уровне 36-38 ц/га в благоприятные годы возможно на среднеокультуренной почве при внесении N 60. В условиях засухи такой урожай был получен только на хорошо окультуренных почвах при внесении N 120. [11]

Действие азотных  удобрений более полно проявляется  на фоне фосфорно-калийных удобрений. Ячмень хорошо отзывается на внесение полного минерального удобрения почти во всех почвенно-климатических зонах нашей страны, о чем свидетельствуют результаты многочисленных опытов. [30]

Фосфорные и калийные удобрения оказывают положительное  влияние на ячмень на почвах с низким содержанием подвижных форм фосфора и калия; одностороннее внесение азотных удобрений на таких почвах неэффективно.

Так, в опытах проведенных  на кислой дерново-подзолистой почве  Московской области, длительное одностороннее  внесение азотных удобрений снижало белковость зерна ячменя ; при дополнительном внесении фосфорных удобрений она достигла прежнего уровня. [37]

Из фосфатов на дерново-подзолистых  почвах хорошо действуют суперфосфаты, суперфос, а также эффективные  полифосфорные удобрения. [14]

Использование растениями калия и удобрений в значительной степени зависит от обеспеченности азотом и фосфором. В опытах В. И. Никитишена, на неудобренном фоне посевами усваивалось 50%, на фоне азотного и фосфорного удобрения - 96% внесенного калия. [26]

Таким образом, высокий  уровень азотного питания ячменя предполагает необходимость увеличения также и дозы калийного питания.

Л. П. Обручникова  изучала урожайность ячменя в  стационарном кормовом севообороте  в зависимости от фона почвенного. Получение в опытах данные позволили сделать выводы о том, что высокое содержание гумуса в дерново-подзолистой легкосуглинистой почве обеспечивает более высокую и стабильную по годам урожайность ячменя. [28]

Выводы:

* На урожай и  качество зерна ячменя наибольшее  влияние оказывают азотные удобрения. Дозы азота должны дифференцироваться в зависимости от почвенно-климатических условий, агротехники, сортовых особенностей.

* При низком содержании  подвижного фосфора и обменного  калия в почве фосфорно-калийные  удобрения повышают урожай и качество зерна ячменя.

* Величина и качество  урожая ячменя зависят от уровня  плодородия почвы.

* При более высоком  уровне плодородия почвы повышается  урожай и белковость зерна  ячменя.

* Получение высокого  урожая картофеля зависит от  содержания в почве гумуса и подвижных форм фосфоры и калия. Проблема поддержания бездафицитного баланса гумуса решается по-разному, в зависимости от зоны.

* Большой эффект  достигается при совместном внесении  органических и минеральных удобрений  под картофель. Причем дозы удобрений устанавливаются в соответствии с запасом питательных веществ в почве.

* На прибавку урожая  от минеральных удобрений влияет  окультуренность почв, агротехника,  а также сортовые особенности  картофеля.

* Недостаток фосфора  и калия отрицательно сказывается на формировании урожая клубней картофеля, так как нарушает обмен веществ и угнетает растение.

* Высокие дозы  сезонных удобрений снижают крахмалистость  клубней.

1.3. Биологические  особенности картофеля

Картофель принадлежит  к числу важнейших сельскохозяйственных культур, его справедливо называют вторым хлебом.

Клубни картофеля  содержат около 25% сухих веществ, в  том числе 14...22% крахмала, 1,4...3% белков, около1% клетчатки, 0.2...0.3% жира и 0.8...1.1% зольных  веществ. Картофель источник витаминов C, B1, B2, B6, РР и К. Особенно богаты витаминами молодые клубни.

Весь период роста  картофеля условно разделяют  на три части. Первый период - от всходов  до начала цветения. На том тапе главным  образом увеличивается масса  ботвы. Прирост клубней незначителен.

Второй период охватывает цветение и продолжается до прекращения  прироста ботвы, практически до начала ее увядания. В то время происходит наиболее интенсивный прирост клубней.

Третий период - от прекращения прироста ботвы до естественного  ее увядания. Прирост клубней продолжается, но менее интенсивно, чем во второй период.

Наиболее важен  в формировании клубней второй период , в то время накапливается до 65...75% конечного урожая. Погодные условия  складывающиеся в тот период , определяют уровень урожая.

Для растений картофеля  очень важен температурный режим, так при 10...12 0С в умеренно влажной  почве дают всходы на 25...27-й день, при 14...16 0С - на 18...22-й день. Лучшая температура  для проращивания клубней в условиях средней полосы 18...22 0C. Сочетание хорошей влагообеспеченности почвы и оптимальной температуры во время прорастания способствуют ускоренному появлению всходов.

Наиболее благоприятная  температура для клубнеобразования 15...20 0C. При температуре нее 6 0С  и выше 23 0С прирост клубней задерживается, а при 26...29 0C клубнеобразование прекращается.

Картофель - светолюбивое растение. Потому большое значение имеет выбор оптимальной густоты  стояния. Наиболее целесообразно такая  густота стояния, при которой  в конкретных условиях произрастания растений обеспечивается формирование около 40 тыс. м2 листовой поверхности на 1 га это соответствует при средней норме внесения удобрений 230...250 тыс. стеблей на 1 га у продовольственного и 250...270 тыс. стеблей у семенного картофеля.

Картофель предъявляет высокие требования к воздушному режиму почвы. Чтобы иметь достаточное количество кислорода в суглинистой почве, необходимо сохранить ее в рыхлом состоянии с объемной массой не менее 0.9...1.2 г/см3.

Картофель - растение, требовательное к влажности почвы. Наиболее благоприятные условия для роста картофеля и образования высокого урожая клубней создаются при влажности почвы от 60% ППВ до 100% ППВ. Снижение влажности почвы до 40% ППВ в условиях средней полосы снижает урожай на 40% и более.