Научное обоснование влияния фосфорсодержащих удобрений на питание хлопчатника в условиях почв с карбонатно–магниевым засолением

Аннотация

Актуальность и востребованность темы диссертации. Мировое производство минеральных удобрений в 2016 году: азотных, фосфорных и калийных, составило, соответственно, 111,7; 41,7 и 32,7 млн. тонн1. Среди питательных веществ доступные запасы фосфатной руды в мире ограничены. Более 80 процентов добываемых фосфатных руд после переработки используются для производства продуктов питания". Внедрением энерго - и ресурсосберегающих технологий в мировое сельскохозяйственное производство обеспечивается получение высокого урожая с хорошим качеством. Однако, в результате снижения плодородия и ухудшения мелиоративного состояния, эрозии и засоления почв, за счет неэффективного использования минеральных удобрений наблюдается снижение урожайности сельскохозяйственных культур на 15-22 процентов. Исследования по повышению эффективности фосфорсодержащих удобрений, определению оптимальных норм удобрений для хлопчатника и других культур севооборота, совершенствованию агротехнологий и внедрению их в сельскохозяйственное производство проводятся в ведущих научных центров и высших учебных заведениях мира, таких как3, The University of Texas School of law (США), Rothamstcd experimental station (Великобритания), Chinese Cotton Research Institute (Китай), Indian Central Institute for Cotton Research (Индия), International Plant Nutrition Institut (IPNI). В нашей республике ведутся широкомасштабные мероприятия по внедрению технологий, обеспечивающих сохранение и повышение плодородия почв, улучшению, их мелиоративного состояния, повышению эффективности удобрений, урожайности сельскохозяйственных культур, улучшению качества урожая, обеспечения продовольственной безопасности. В Стратегии Действий по развитию Республики Узбекистан на 2017 - 2021 годы: «...широкое внедрение в сельскохозяйственное производство интенсивных методов, прежде всего современных водо- и ресурсосберегающих агротехнологий, расширение инфраструктуры агрохимических услуг» определены одной из важнейших стратегических задач. В связи с этим, для дальнейшего развития сельского хозяйства республики, изучение влияния удобрений нового типа, полученных на основе местного сырья, на питательный режим почв, фракционный состав фосфора луговых почв с карбонатно-магниевым засолением, повышение коэффициента использования фосфора из удобрений, в целях получения высокого и качественного урожая хлопка - сырца, является актуальной задачей. Данное диссертационное исследование, в определенной степени, служит выполнению задач, поставленных в Постановлениях Президента Республики Узбекистан за № ПП - 2640 от 24 октября 2016 года «О мерах по совершенствованию системы защиты растений и агрохимического обслуживания сельского хозяйства», Постановления Кабинета Министров Республики Узбекистан за № 03-2-7 от 26 декабря 2016 года «Комплексная программа мероприятий по развитию системы обеспечения сельского хозяйства минеральными удобрениями, средствами химической и биологической защиты растений, улучшения качества агрохимического обслуживания на период 2017-2020 годы» и другими нормативными документами. Целью исследования является изучение влияния удобрений, полученных на базе фосфоритов Кызылкума, на пищевой режим луговых почв засоленных карбонатами магния, состав почвенных фосфатов, определение эффективных норм, обеспечивающих получение высокого и качественного урожая хлопчатника. Научная новизна исследований заключается в следующем: впервые определено влияние удобрений АФУ и НКФУ, полученных на базе фосфоритов Кызылкумов, на питательный режим почв; установлено влияние норм удобрений на агрохимические свойства луговых почв с карбонатами магния, динамику питательных веществ, баланс фосфора и коэффициент использования фосфора из удобрений; доказано влияние удобрений на фракционный состав фосфора, характер перехода в разные фракции, емкость и интенсивность фосфора почвы, определены характер зависимости и теснота связи между ними; доказано положительное влияние удобрений АФУ и НКФУ на рост, развитие, урожайность и качество волокна сортов хлопчатника «Омад», «Акдарья-6». определена биоэнергетическая эффективность (КПД) фосфорсодержащих удобрений, равной 1,32 при внесении АФУ и 1,35 при НКФУ. Выводы 1. Внесение в почву новых фосфорсодержащих комплексных удобрений АФУ и НКФУ, полученных на базе фосфоритов Кызылкумов, не оказало существенного влияния на содержание гумуса в почвах с карбонатно-магниевым засолением. Установлено одинаковое влияние этих удобрений на содержание гумуса с аммофосом. 2. Изменение содержания аммонийного и нитратного азота в почве зависит от форм и норм удобрений, а также при одинаковой норме внесения оказывают одинаковое влияние на динамику содержания в почве минерального азота. 3. Удобрения АФУ и НКФУ на базе Кызылкумских фосфоритов, в норме 175 кг/га Р2О5 на луговых почвах Зерафшанской долины с карбонатно-магниевым засолением, обеспечивает оптимальный фосфорный режим для роста и развития хлопчатника в фазах 2-3 настоящих листочков и цветения хлопчатника, содержание подвижного фосфора увеличивается, соответственно, на 14,5; 15,2 ;16,3; 18,0 мг/кг и к концу вегетации содержание подвижного фосфора увеличилось на 1,9- 2,2 мг/кг почвы. 4. Внесенные АФУ и НКФУ оказали влияние на изменение фракционного состава фосфатов по Чанга - Джексону в варианте Аскинази, Гинзбург, Лебедевой в пользу увеличения (СарР), рыхлосвязанных фосфатов. При высоких нормах внесения фосфора отмечено возрастание доли минеральных фосфатов и наибольшую трансформацию во фракции Сац-Р фосфатов. 5. В условиях луговых карбонатно - магниевых почв определена зависимость между нормами АФУ и НКФУ с содержанием подвижного фосфора, емкостью фосфатов и их интенсивносью, имеющая тесную связь с коэффициентом корреляции г=0,86 - 0,89. 6. Общая концентрация фосфора в растениях хлопчатника заметно увеличивается в течении вегетации и в фазе созревания вынос фосфора надземной частью и урожаем достоверно увеличивается по отношению к контролю и фону. Коэффициент использования растениями фосфора в среднем за три года составил по обоим изученным сортам 13,2 - 13,5 процентов. Зависимость норм удобрений АФУ и НКФУ с коэффициентом использования фосфора растениями имеет нелинейный характер типа у=а+Ь|Х+Ь2х2, а коррелятивная зависимость сорта «Омад» при внесении АФУ и НКФУ слабее (г=0,66 - 0,67), чем у сорта «Акдарья-6» (г=0,78 - 0,79). 7. Влияние одинаковых норм фосфорсодержащих удобрений АФУ и НКФУ, полученных на базе фосфоритов Кызылкумов, на рост и развитие сортов хлопчатника «Омад» и «Акдарья-6» было одинаковым с аммофосом. Между содержанием подвижного фосфора в почве (X), количеством симподиальных ветвей (Y), высотой главного стебля (Z) в обоих сортах хлопчатника в фазе цветения, отмечена тесная коррелятивная связь (характер зависимости имеет тип Y=a+b|X+b2Z). 8. Наибольший урожай хлопчатника сорта «Омад» получен при внесении НКФУ в норме 175 кг/га P20s, прибавка урожая по отношению к контролю составила 23,7 ц/га. Аналогичная закономерность по урожаю отмечена и по сорту «Акдарья-6», где прибавка составила - 23,9 ц/га, Зависимость нормы удобрений АФУ и НКФУ с урожайностью хлопчатника носит тесный прямолинейный характер, коэффициенты корреляции сорта «Омад» по АФУ г=0,83 по НКФУ г=0,84, а по сорту «Акдарья-6», соответственно, составили 0,71; 0,70. При этом связь у сорта «Омад», чем Акдарья-6 с удобрением НКФУ, оказалась сильнее, чем АФУ. При применении фосфорсодержащих удобрений улучшается качество волокна 9. Удобрения АФУ и НКФУ, полученные на базе Кызылкумских фосфоритов, внесенные из расчета 175 кг/га Р2О5, обеспечивают повышение рентабельности возделывания хлопчатника сорта «Омад» до 28,2 процентов, чистый доход составил 438099 сум и для сорта «Акдарья-6» эти показатели составили, соответственно, - 30,1 процентов; 466899 сум. Биоэнергетическая эффективность (КПД) у «Омад» - 1,32 - 1,34 и у «Акдарья-6» - 1,33 - 1,35. 10. Для формирования оптимального фосфатного режима на луговых почвах Зерафшанской долины с высоким содержанием карбонатов магния, получения урожая хлопка - сырца в 38 - 40 ц/га, рекомендуется внесение АФУ и НКФУ из расчета 175 кг/га Р2О5 при соотношении N:P:K - 1:0,7:0,5. 70 процентов годовой нормы фосфора вносится в основное внесение, 30 процентов в подкормку в фазе цветения хлопчатника. В норму азотных удобрений вносят поправку с учетом содержания азота в АФУ и НКФУ с доведением до рекомендованной нормы внесением аммиачной селитры.