Влияние системы удобрений при поверхностной обработке почвы на продуктивность сои в центральной зоне Краснодарского края

Влияние системы удобрений при поверхностной обработке почвы на продуктивность сои в центральной зоне Краснодарского края

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Федеральное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

АГРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

Специальность 110305

Технология производства с/х продукции

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

На тему: «Влияние системы удобрений при поверхностной обработке почвы на продуктивность сои в центральной зоне Краснодарского края»

Краснодар, 2009

Содержание

Введение

1 Обзор литературы

2 Условия и методика проведения опыта

2.1 Характеристика хозяйства

2.2 Климатические и погодные условия

2.3 Характеристика почвы

2.4 Схема, методика и агротехника опыта

2.5 Характеристика сорта

3 Результаты исследований

3.1 Агрегатный состав почвы под соей в зависимости от системы удобрений

3.2 Водопрочность почвенных агрегатов под соей в зависимости от системы удобрений

3.3 Объемная масса почвы, общая пористость и степень аэрации под соей в зависимости от системы удобрений

3.4 Твердость почвы под соей в зависимости от системы удобрений

3.5 Запасы общей и продуктивной влаги, суммарное водопотребление сои в зависимости от системы удобрений

3.6 Плотность ценоза растений сои в зависимости от системы удобрений

3.7 Высота и среднесуточный прирост растений сои в зависимости от системы удобрений

3.8 Площадь листьев растений и фотосинтетический потенциал посевов сои в зависимости от системы удобрений

3.9 Накопление сырой и сухой массы растений, сои в зависимости от системы удобрений

3.10 Влияние системы удобрений на количество клубеньков и их массы на растениях сои

3.11 Влияние системы удобрений на элементы структуры урожайности сои

3.12 Влияние системы удобрений на урожайность семян сои

4 Экономическая эффективность возделывания сои в зависимости от системы удобрений

5 Безопасность жизнедеятельности

5.1 Анализ условий труда при выращивании сои в условиях учхоза «Кубань»

5.2 Мероприятия по обеспечению безопасности жизнедеятельности при применении системы удобрений и поверхностной обработки почвы при выращивании сои

5.2.1 Правовые и организационные

5.2.2 Технические мероприятия

5.2.3 Санитарно-гигиенические мероприятия

5.2.4 Пожарно - профилактические мероприятия

5.3 Мероприятия, по обеспечению экологической безопасности

Выводы

Литература

ПРИЛОЖЕНИЕ

Введение

Одной из самой широко используемой для продовольственных, кормовых, технических целей и в медицине является соя.

В настоящее время сою возделывают более чем в 80-ти странах мира. Основные производители сои: США, Бразилия, Китай, Аргентина, Индия, Италия, Индонезия, Канада и Парагвай (4).

Белок и жир - наиболее важные компоненты сои. Как источник высококачественного по аминокислотному составу белка, используемого в пищевых целях, ценного растительного масла, имеющего пищевое и техническое применение, эта культура пользуется большим спросом. Соя в сравнении с другими бобовыми не только богаче по химическому составу, но и имеет наиболее высокую кормовую ценность, что способствовало развитию зернового направления ее возделывания и, в свою очередь, дало возможность широко использовать ее в кормопроизводстве как культуры, обеспечивающей получение более концентрированных ингредиентов для комбикормовой промышленности (11).

Урожайность сои в Краснодарском крае при орошении составляет 2,6 т с 1 га, а без орошения - только 0,6-1,0 т с 1 га. Получение высоких и устойчивых урожаев сои до 3-х т с 1 га невозможно без внедрения на фоне орошения новых сортов и передовых технологий ее возделывания (8).

Соя - важная культура с агрономической точки зрения, являясь азотфиксатором, она обогащает почву азотом, улучшает ее структуру. При благоприятных условиях она может оставлять в почве до 50-80 кг азота на гектар (21).

Азот сои, в отличие от азота минеральных удобрений (а иногда и органических) не загрязняет окружающую среду, легко усваивается другими растениями. Кроме того, возделывание сои позволяет резко снизить затраты на все дорожающие азотные удобрения, производство которых также наносит немалый вред природе. Поэтому соя является ценным предшественником для других сельскохозяйственных культур. Прибавка урожая зерновых после сои достигает 86-113 % (28).

Современные достижения в технологии возделывания в передовых сое производящих странах, а также все ухудшающееся состояние плодородия Кубанских черноземов требует пересмотра традиционной системы возделывания этой культуры.

В связи с этим, целью наших исследований является научное обоснование системы удобрений под сою, направленной на повышение продуктивности этой культуры и улучшение водно-физических свойств староорошаемого выщелоченного чернозема Западного Предкавказья.

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

В мировом земледелии соя, благодаря своим замечательным свойствам, получила широкое распространение. Велико разнообразие ее применения для пищевых, кормовых и технических целей, в связи, с чем она приобрела большое народнохозяйственное значение. В семенах этой культуры находится 35- 42 % высококачественного по аминокислотному составу белка, 17- 24 % масла и до 30 % углеводов (12). Содержание в белке сои многих жизненно- необходимых аминокислот позволяет заменить дефицитные и дорогостоящие белки животного происхождения. Не менее ценным компонентом соевого зерна является масло. По количеству вырабатываемого масла она стоит на первом месте в мире. Соевое масло по содержанию главных жирных кислот - олеиновой, линолевой и пальмитиновой практически не отличается от подсолнечного. Оно обладает хорошими вкусовыми качествами и широко используется в пищевых целях (25).

Из семян сои получают продукты для изготовления нескольких сот разнообразных изделий. В мировой практике соевое зерно в основном используется для переработки на масло, а шрот и жмых - для кормовых целей как ценные высокобелковые добавки к комбикормам. В пищевой промышленности широко применяется обезжиренная соевая мука для приготовления хлебобулочных, крупяных и кондитерских изделий. Соевое масло находит также применение в мыловаренной и лакокрасочной промышленности. Белковые соевые изоляты потребляются в текстильной , парфюмерной, фармацевтической, бумажной промышленности и для других технических целей (25).

На корм скоту может использоваться и зеленая масса сои, как для непосредственного скармливания, так и для заготовок силоса, сенажа, травяной муки, гранул. Соевая солома, содержащая в 1 ц около 3 % белка и 30 кормовых единиц, является также хорошим кормом. Из нее можно делать кормовую муку, гранулы или смешанный силос (24).

Из зернобобовых культур соя лучше других растений сочетается с кукурузой при выращивании на силос, так как максимальный урожай зеленой массы у этих культур формируется одновременно в конце августа - в сентябре, и они отличаются хорошей биологической совместимостью (24).

С развитием производства риса, кукурузы, пшеницы, сахарной свеклы, проса и других культур, богатых углеводами, острее ощущается дефицит белка, больше требуется выращивать зернобобовых культур, в частности сои, для сбалансирования пищевых и кормовых рационов по протеину. Включение соевых кормов в рационы скота и птицы позволяет снизить расходы на единицу продукции при одновременном росте продуктивности и улучшении качества мяса, молока, шерсти.

Велико агротехническое значение сои, прежде всего как азотфиксирующей культуры. При инокуляции нитрагином (ризоторфином) в условиях оптимальной влажности она накапливает в почве значительное количество (20-45 кг/га) азота и поэтому является хорошим предшественником зерновых и других не бобовых сельскохозяйственных культур. При усиленной фиксации атмосферного азота клубеньковыми бактериями на корнях соя на 40- 70 % своей потребности в азоте удовлетворяет за счет содержания его в атмосфере. Обладая активной усваивающей способностью корней, соя использует малодоступные и трудно растворимые для злаков минеральные соединения не только из пахотного горизонта, но из более глубоких слоев. Соя может успешно использоваться и в качестве зеленого удобрения (13).

Соя отличается специфичностью питания, потребляя на формирование урожая больше питательных веществ, чем многие другие культуры, неравномерно поглощая элементы пищи по фазам развития растений, обладая способностью, как бобовая культура, к симбиотической азотфиксации посредством клубеньковых бактерий, развивающихся на корнях (18). Так как в семенах сои содержится много белка, по обобщенным данным многих исследователей на формирование 1 т урожая семян требуется 80-100 кг азота, 20-35 кг фосфора и 30-45 кг калия.

Характерная особенность сои - неравномерное потребление питательных элементов по фазам развития растений. В. Б. Енкен (12), В. Ф. Кузин (17), А. К. Лещенко (20), обобщив результаты исследований многих авторов, выделяют три периода по интенсивности потребления питательных веществ и отмечают, что наибольшее потребление азота, фосфора и калия соей происходит в период цветения - формирования бобов и налива семян. По данным опытов М. Д. Салтанова Кузин (17), в первый период - от всходов до цветения (40 дней) - соя усваивает 5,9-6,8% азота, 4,6-4,7% P2O5 и 7,6-9,4% К2О от начала цветения до начала налива семян (49 дней) - соответственно 57,9-59,7%; 59,4-64,7%; 66,0-70,7%; в третий период - от начала налива семян до конца созревания (22 дня) - 33,7-36,3; 30,6-36,0; 18,9-26,4%. Наиболее интенсивное потребление этих элементов происходило в фазу образования бобов, когда за 10 дней соя усваивала 19,4-19,9% N, 20,5-20,9% Р3О3 и 21,4-25,7% К3О от суммарного потребления за их вегетацию (12; 17; 19).

А.И.Кононович на основании результатов специальных вегетационных опытов по характеру потребления питательных элементов выделяет три периода в питании сои: первый относится к I-IV этапам органогенеза, когда растениям для лучшего развития корней, клубеньков и надземной массы необходимо наличие фосфора, кальция, кобальта и молибдена и важно преобладание фосфора над азотом; второй (V-VIII этапы органогенеза), когда проявляется максимальная потребность в элементах питания, особенно в азоте, фосфоре, сере и магнии. Это свидетельствует о необходимости дифференциального подхода к срокам внесения минеральных удобрений с учетом биологических особенностей культуры (16).

Для характеристики потребности растений в элементах питания определенная роль отводится такому показателю, как максимальное суточное поглощение. Для сои этот показатель следующий: азота - 4,9, фосфора - 0,45 и калия - 1,93 кг/га.

Недостаток азота в период роста сои проявляется в изменении окраски листьев и замедлении темпов роста растений. При этом листья сои приобретают желто-зеленую окраску и они мелкие. В фазе тройчатых листьев первый лист имеет при азотном голодании светло-зеленую окраску, равномерную по всему листу, второй - желто-зеленую неравномерную. При дальнейшем развитии в условиях азотного голодания окраска новых образующихся листьев также желто-зеленая неравномерная (10; 13).

При недостатке фосфора растения сои зеленые или темно-зеленые, но рост их замедлен. Листья же мелкие, удлиненные, при этом рано отмирают, становясь полностью бурыми. На примордиальных листах быстро появляются бурые пятна отмершей ткани. При дальнейшем фосфорном голодании побурение и отмирание листьев проявляются все выше по растению (9).

При калийном голодании растения сои также развиваются слабее. По краям нижних листьев появляются пожелтевшие участки, которые в дальнейшем сливаются и образуют сплошную каемку. Края листьев закручиваются, отмершая ткань выпадает (14).

Несмотря на значительные потребности сои в азоте, фосфоре и калии для формирования высокого урожая, а также на наличие в питании критических периодов, она слабее некоторых других культур реагирует на внесение минеральных удобрений. Это объясняется симбиозом сои с клубеньковыми бактериями, за счет которого на 50-75% может удовлетворяться потребность в азоте, а также повышенной усваивающей способностью растений по отношению к почвенному фосфору и калию. Для получения максимального урожая соя требует меньшего запаса усвояемых элементов питания, чем кукуруза, пшеница, люцерна и овес. Продолжительный эффект от фосфорных удобрений можно ожидать при содержании в почве усвояемого фосфора менее 45, от калийных- при содержании усвояемого калия менее 85 кг/га (13).

Из макроэлементов представляет интерес сера, как протеин, образующий элемент. Сера необходима для синтеза белков, т.к. входит в состав ряда аминокислот. Сульфгидрильные группы участвуют в окислительно-восстановительных реакциях. При недостатке серы в растениях накапливается небелковый азот, снижается отзывчивость на азотные удобрения.

Сера обладает высокой агрохимической активностью. Вынос ее соей составляет от 17,7 до 40,9 кг/га, т.е. 63,2-76,9% от поглощенного всей биомассой.

Наряду с макроудобрениями большое значение для сои имеют микроудобрения, которые при правильном применении значительно превышают урожайность и качества зерна, устойчивость к болезням и неблагоприятным факторам. Основными элементами для зернобобовых, в частности, для сои являются молибден, кобальт, бор, цинк (23).

Молибден необходим зернобобовым для симбиотической азотфиксации и при восстановлении нитратов. В большинстве случаев при применении молибдена у сои наблюдается повышение урожайности. Молибден по сравнению с другими микроэлементами обладает повышенной отчуждающей способностью: хозяйственный вынос (зерно и солома) составляет 60-68% от поглощенного, т.е. от 4 до 8 г/га (14).

Кобальт необходим бобовым растениям для усиления азотфиксации (способствует синтезу витамина Biz, который находят в клубеньках), интенсивности фотосинтеза и повышения защитных функций от поражения болезнями. Предпосевная обработка семян и опрыскивание растений раствором хлористого кобальта способствовали ускорению развития растений, повышению интенсивности фотосинтеза и увеличению урожая семян (14). Бор имеет большое значение для развития репродуктивных органов: способствует лучшему прорастанию пыльцы, устраняет опадание завязей. При его внесении восстанавливается нарушенная подача углеводов к плодам. У сои под влиянием бора было неоднократно отмечено повышение урожайности. Высокие дозы бора оказывают токсическое действие, приводят к снижению урожая и даже к гибели растений. Недостаток бора чаще проявляется при повышенном содержании в почве кальция и калия. В. И. Голов (1975) установил, что бор в условиях Амурской области эффективен на легких почвах, удобрения лучше вносить в почву или в некорневую подкормку, а не с семенами. В опытах А. М. Кононович и Н. Г. Лопатина (1964) на лугово черноземовидных почвах опрыскивание 0,01 % раствором борной кислоты в фазу бутонизации и цветения растений дало прибавку урожая 3,7- 3,8 ц/га (24).

В центрах происхождения сои широко распространены ферролитные почвы, которые по механическому составу легкие. Более благоприятные для роста и развития сои почвы - легкие, высокопроницаемые, хорошо аэрируемые, с глубоким пахотным слоем, имеющие плотность сложения в пределах 0,9-1,2 г/см3, с реакцией почвенного раствора (рН) слабокислой или нейтральной. Для сои малопригодны тяжелые заплывающие почвы, а также песчаные, с неудовлетворительным водным режимом. На засоленных почвах возделывать сою не рекомендуется, так как она относится к группе слабо солеустойчивых культур, которые плохо переносят кислые, щелочные и заболоченные почвы (5).

На почвах черноземного типа со слабокислой реакцией почвенного раствора урожайность сои достигает 25-35 ц/га и больше, а на каштановых почвах, по данным других исследователей было получено 20-25 ц/га урожая семян сои (3).

Урожайность сои на разных почвах Дальнего Востока показывает, что при различных погодных условиях наиболее неблагоприятные для сои оглеенные и сильно оподзоленные дерново-подзолистые почвы. На этих почвах урожайность семян сои достигает 14-15 ц/га. А на почвах, вышедших из-под леса, лугово-черноземных и слабо-оподзоленных дерново-подзолистых в благоприятные годы урожайность семян сои достигает 20-22 ц/га (6).

В Румынии самые высокие урожаи сои отмечены в зоне степных и пойменных почв типа аллювиального чернозема и на обеспеченных питательными веществами красновато-бурых почвах с хорошими физико-химическими свойствами. На бедных органическим веществом подзолистых почвах, даже при самой совершенной агротехнике не получают высоких урожаев (24).

Невысокие урожаи формирует соя также и на глинистых почвах, которые в дождливые периоды переувлажняются или затопляются, а в засушливые - образуют корку, мешающую появлению всходов. Корни сои с трудом проникают в такую почву, затрудняется процесс образования на них клубеньков. Для улучшения глинистых почв необходимо внесение больших норм органических удобрений; а иногда и проведение агромелиоративных работ. Возделывание сои на песчаных почвах возможно при орошении и интенсивном удобрении (13).

Как показали 10-летние исследования научных учреждений Франции, в засушливых районах при отсутствии орошения сою следует возделывать на почвах с глубоким пахотным горизонтом, способных обеспечить необходимым количеством влаги в критический период развития растений сои. Так, в опыте, проведенном в Тулузе-Озвиле, урожай сои в засушливом 1976 году (116 мм осадков) на участках с глубиной корнеобитаемого почвенного слоя 0,5 м составлял 5 ц/га, 1 м - 12 ц/га, 1,5 м - 22 ц/га; а в 1979 году (179 мм) соответственно 8,22 и 32 ц/га /24/ (27; 31).

Для сои большое значение имеют почвенные условия, стимулирующие развитие микроорганизмов-азотфиксаторов; реакция почвенного раствора, а также степень насыщения почвенно-поглощающего комплекса одновалентными катионами, особенно натрием, влияющим на структуру и другие физические свойства почвы. Соя требовательна к аэрации почвы. Разрастание корневой системы, увеличение высоты растений, массы листьев, числа цветков и семян находятся в тесной зависимости от пористости почвы, особенно некапиллярной и общей. Оптимальная для сои аэрация почвы создается при некапиллярной пористости 20-22% и общей - около 50%. Клубеньковые бактерии также требуют хорошей аэрации почвы, в противном случае их развитие подавлено или они совсем не образуются (13).

Для растений сои совсем не безразличен состав почвенного воздуха, в частности корни сои чувствительны к содержанию кислорода. При отсутствии растворенного кислорода в питательном растворе в опытах было установлено что, рост корней был почти в два раза меньше, чем при оптимальном уровне кислорода (32).

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8