Влияние питания на урожайность кукурузы основного и повторного посева

Аннотация

Актуальность и востребованность темы диссертации. В мире особо обращает внимание на разработку агротехнологии возделывания сельскохозяйственных культур с учетом их биологических особенностей, почвенно-климатических условий при удовлетворении потребности населения продуктами питания, промышленности - сырья и животноводства -кормами. Кукуруза (Zea mays L.) по площади в мире занимает третье место после пшеницы и риса, в группе кормовых культур - первое место. На сегодняшний день площадь кукурузы составляет в США 22,5 млн.га, Китае -20,6 млн.га, Бразилии - 11,8 млн.га. По данным ФАО, в структуре культур площадь кукурузы относительно пшеницы составляет в США 123%, Австралии 63%, Франции 43%, Германии 70%, России 3,5%, и средняя урожайность - 7-10 т/га1. В мире при выращивании кукурузы как основная и повторная культура с помощью совершенствования системы фосфорного питания достигается оптимизация равновесия питательных веществ в почве, получения высокого урожая зерна и зеленой массы, обеспечения населения продуктами питания, промышленности сырьем и животноводства полноценными (питательными) кормами. В этом направлении являются актуальными научные исследования по изучению влияния применения новых удобрений, разработанных на основе фосфоритов совместно с азотными и калийными минеральными удобрениями на рост, развитие и урожайность кукурузы, а также разработка оптимальной технологии их применения. В Республике Узбекистан на 2018 год при размещении сельскохозяйственных культур под кукурузу, как ценную зерновую и кормовую культуру, будет выделяться 138,5 тыс.га площади земли и впервые планируется получение 1210,9 тыс.т зерна кукурузы. В настоящее время, в Республике средняя урожайность кукурузы на зерно составляет 35-45 ц/га. Однако в результате применения передовых инновационных технологий, широко используя существующие возможности можно еще более повышать этот показатель. При возделывании кукурузы совершенствование агротехнологии, исследование фосфатного режима, имеющую важную роль в формировании урожая, на рост, развитие и урожайность, оптимизация потребности растений путем применения твердых и жидких форм удобрений имеет большое теоретическое и практическое значение. В стратегии действия Республики Узбекистан на 2017-2021 годы «...применение интенсивных методов сельскохозяйственного производства, обеспечение продовольственной безопасности, использование современных водо- и ресурсосберегающих технологий» отмечено как одна из важных задач. Исходя из этого, в сельском хозяйстве, особенно в развитии зерноводства, обеспечение исполнения задач по полноценному обеспечению высококачественными кормами животноводстваА птицеводства и рыбоводства за счет развития производства кукурузы имеет большое значение. Исследование данной диссертации в определенной степени служит для осуществления отмеченных задач в Постановлении Президента Республики Узбекистан от 5 сентября 2017 года за № ПП-3281 «О мерах рационального размещения сельскохозяйственных культур за урожай 2018 год и объемах производства сельскохозяйственной продукции», в Постановлении Кабинета Министров Республики Узбекистан от 1 июня 2017 года за № ПП-3027 «О размещении повторных культур в 2017 году в, освобождаемых от колосовых зерновых культур, своевременной поставке материально-технических ресурсов, необходимых для культур», Указе Президента Республики Узбекистан от 7 февраля 2017 года за № УП-4947 «О стратегии действия по дальнейшему развитию Республики Узбекистан» и других нормативноправовых документах, относящихся к этой деятельности. Целью настоящей работы является исследование влияния новых удобрений на основе фосфоритов Зарафшана при их совместном применении с азотными и калийными удобрениями, на рост, развитие и урожайность кукурузы основного и повторного посева, а также совершенствование технологии их применения в условиях пояса типичных сероземов с различными степенями плодородия. Научная новизна диссертационного исследования заключается в следующем: - впервые разработаны фосфорные питательные режимы для основного и повторного посева кукурузы в смытых и несмытых типичных сероземах с разным плодородием; - определено влияние норм и сроков внесения твердых и жидких форм новых фосфорных удобрений на рост, развитие, урожайность, качество зерна и зеленой массы, формирование урожая кукурузы основного и пожнивного посева и усвоение NPK растениями; - установлено влияние разных новых норм и форм фосфорных удобрений, созданных на основе фосфоритов Зарафшана на площадь листьев, чистую продуктивность фотосинтеза, накопление сухого вещества, развитие корневой системы сортов (гибридов) кукурузы; - выявлена чувствительность и потребность кукурузы основного и повторного посевов в твердых и жидких удобрениях во время вегетации, оптимальные формы фосфатов, нормы фосфорсодержащих удобрений, а также их вынос и коэффициент использования растениями; - определена оптимальность изученных удобрений для растений, сокращение вегетационного периода, высокий уровень накопления органических веществ, влияние их на биометрические показатели растений; - Выявлено, что внесения удобрений марки ЖКУ 10:34:0 и ПФА в нормах 60 и 100 кг/га Р2О5, равняется внесению 140 и 160 кг/га Р2О5 аммофоса и рекомендованы в производству. Выводы 1. В результате исследования определено различное действие разных форм и норм фосфорных удобрений на основе фосфоритов Зарафшана на ассимиляционную поверхность листьев, повышение площади листьев в одном растении и гектаре при применении полифосфата аммония и жидкого комплексного удобрения ЖКУ марки 10:34:0. В низком фоне плодородия почвы ассимиляционная поверхность листьев в варианте полифосфата аммония была по сравнению с контролем выше на 20,1%, в среднем фоне плодородия почвы - на 11,3%, чистая продуктивность фотосинтеза - на 15,5%, при внесении полифосфата аммония и жидкого комплексного удобрения ЖКУ марки 10:34:0 степень накопления органических веществ растениями была выше соответственно на 31,4 и 34,1%, при внесении удобрений на основе ортофосфорных кислот эти показатели были ниже и составили максимум 24,2%. 2. По сезонам наблюдалась существенная зависимость чистой продуктивности фотосинтеза кукурузы от степени обеспеченности почвы подвижным фосфором, на фоне очень низкой обеспеченности почвы подвижным фосфором (10-15 мг/кг Р2О5) в смытых и несмытых почвах она составила 10,0 г/м2*сутки, и такая же тенденция отмечена и на среднем фоне подвижного фосфора (30-35 мг/кг Р2О5). Определено, что при внесении удобрений в форме полифосфатов в норме 60 и 100 кг/га в смытых и несмытых почвах темпы образования органических веществ в растениях по сравнению с контролем составили, соответственно, 131,4%, 134,1%, и это было выше, чем при внесении аммофоса. При применении аммофоса и жидкого полифосфорного комплексного удобрения ЖКУ марки 8:24:0 эти показатели были низкими и по сравнению с контролем составили, соответственно, 121,7% и 126,8%, т.е. доказана относительно низкая эффективность применения этих форм удобрений. 3. Определено, что в пахотном слое почвы размещается самая большая часть корневой системы, и не наблюдается существенной разницы при внесении аммофоса и полиаммофоса в норме N240P100K90, в несмытых почвах масса надземной части растений составляет 275,7 г, сухая масса корней - 38,5 г, соотношение массы надземной части к массе подземной части растений -1:7,1, при внесении Р90 в форме аммофоса сухая масса надземной части растений по сравнению с вариантом, где не использовался фосфор, повышалась на 13,1%, масса корней - 10,1%, и эта норма фосфора была оптимальной. 4. Установлено по опыту, что средняя высота закладки початка кукурузы и диаметр стебля в несмытых почвах с низкой обеспеченностью фосфором (10-15 мг/кг Р2О5) были соответственно 142,6 и 3,2 см, в смытых -140,8 и 3 см, в среднем фоне обеспеченности почвы фосфором (30-35 мг/кг Р2О5) в несмытых почвах - 142,9 и 3,5 см, в смытых - 144,3 и 3,2 см. По сравнению с вариантом, где применялись только NK, использование фосфорных удобрений положительно действовало на структуру урожая, внесение 60 кг/га Р2О5 в несмытых почвах способствовало повышению длины початка на 4,7 см, его диаметра - на 1,2 см, массу зерна в початке - на 26,4-24,2 г, общего выхода зерна - на 4,5%. 5. При выращивании гибрида кукурузы Днепровский 70ТВ на зеленую массу внесение фосфорных удобрений в форме аммофоса и полиаммофоса в норме Ni8OPi2oK6o привело к максимальным биометрическим и физиологическим показателям и установлено повышение высоты растений на 14,7 см, количества листьев - на 0,8-1,0 шт , высоты закладки початка - на 29,5 см, диаметра стебля - на 0,8-1,0 мм, сухой массы корней - на 713 г, накопления сухого вещества - на 0,28 кг, продуктивности фотосинтеза - на 14,3%, в смытых почвах наблюдалась закономерность снижения этих показателей на 15-20%, а также определено положительное действие фосфорных удобрений на фоне NisoKioo на морфо-биологические показатели кукурузы. 6. Применение аммофоса в норме 60 кг/га Р2О5 на фоне N|X0 К(,о в несмытых почвах повышало урожай зеленой массы на 12,7%, в смытых - на 14,6%, при увеличении нормы фосфора удобрений до 90 кг/га -соответственно на 15,8 и 26,2%, повышение нормы фосфора до 120 кг/га оказывалось экономически невыгодно. При этом выход кормовых единиц составил, соответственно, 16,0, 13,2, 16,4 и 14,5 т/га; переваримого протеина - 1,20, 0,99, 1,23, 1,09, 1,22 и 1,10 т/га. 7. Повышение нормы фосфорных удобрений с 90 до 120 кг/га на фоне N240 Kjoo увеличивало урожай зеленой массы от 13,5 до 29,4 %, выход кормовых единиц - от 13,4 до 29,7%, переваримого протеина - от 13,5 до 30,5%. Самые высокие показатели отмечены в варианте N240P120K100 и определено положительное влияние разных форм и норм фосфорных удобрений на содержание сахарозы, протеина, белка, «сырой» золы. 8. При внесении жидких фосфорсодержащих удобрений ЖКУ марки 10:34:0 и ПФА снижается степень усвоения фосфора растениями в создании дополнительного урожая, однако повышается показатель общего выноса фосфора урожаем, при этом на очень низком фоне фосфора почвы коэффициент использования фосфора из удобрений будет 24,4-36,5%, на среднем фоне - 21,8-28,5%. Внесение полифосфорных форм жидких фосфорсодержащих удобрений способствует экономному расходованию фосфора на единицы дополнительного урожая, и эти удобрения, в первую очередь, рекомендуются для применения в производстве. 9. Самая высокая экономическая эффективность получается при применении разных форм и норм фосфорсодержащих удобрений, полученных на основе фосфатов Зарафшана, особенно полифосфата аммония, в нормах 60 и 100 кг/га Р2О5, при этом получен чистый доход 427778 и 610206 сум/га соответственно. Применение аммофоса и полиаммофоса в норме N240P120K100 при выращивании гибридов кукурузы на зерно и силос, а также в норме N240P90K100 при повторной культуре кукурузы экономически выгодно. 10. При использовании фосфорсодержащих удобрений в зависимости от плодородия и с учетом очень низких, низких и средних фонов фосфора почвы наблюдается повышение показателей урожая зерна, кормовой единицы, перевариваемого протеина. Вместе с тем, снижается содержание крахмала в зерне, белка - повышается. При внесении ЖКУ марки 10:34:0 и ПФА в одинаковой норме в зерне увеличивается содержание жира на 3,6-4,5%, клетчатки - на 2,8-3,5%, «сырой» золы - на 0,9-1,8%. При применении жидких фосфорсодержащих удобрений ЖКУ марки 10:34:0 и ПФА в нормах 60 и 100 кг/га Р2О5 получается такой же результат как при использовании аммофоса в нормах 140 и 160 кг/га Р2О5 и тем самым впервые определен элемент ресурсосберегающей технологии при выращивании кукурузы и рекомендовано в производство. 11. Применение разных форм и норм фосфорсодержащих удобрений, полученных из фосфоритов Зарафшана, на несмытых почвах повышает урожай зеленой массы на 12,7-18,2%, на смытых почвах - на 14,6-29,8%, самый высокий урожай зеленой массы на несмытых почвах получен при внесении Ni80P9()K6() (83,9 т/га), на смытых почвах - NlgoPi2oK6o (74,9 т/га). Применение испытанных фосфорсодержащих удобрений положительно действует на содержание воднорастворимых сахаров, протеина, золы и эта закономерность определена во всех сортах и гибридах кукурузы. Эти варианты рекомендованы в производство. В эродированных и сильно различающихся по плодородию типичных сероземах Зарафшанской долины при выращивании кукурузы как основной культуры, внесение рекомендованных форм и норм фосфорсодержащих удобрений на фоне NK способствует получению урожая зерна в пределах 7,02-7,17 т/га, чистого дохода - 1,4 млн.сум/га, при повторном посеве зеленой массы - 65,3 т/га, чистого дохода - 3,2 млн.сум/га. При возделывании кукурузы на зеленую массу, применив рекомендованные NPK, можно получить 4,2 млн.сум/га чистого дохода.