30187

Динамика роста и накопление сухого вещества по фазам развития растений яровой пшеницы в зависимости от условий питания и применения удобрений

Дипломная

Лесное и сельское хозяйство

Народнохозяйственное значение яровой пшеницы. Морфологические и биологические особенности яровой пшеницы. Влияние удобрений на урожайность и качество зерна яровой пшеницы яровых зерновых культур. Динамика роста и накопление сухого вещества по фазам развития растений яровой пшеницы в зависимости от условий питания и применения удобрений.

Русский

2013-08-23

80.51 KB

28 чел.

Содержание

Введение………………………………………………………………….……..

1.Обзор литературы…………………………………………………………...

1.1.Народно-хозяйственное значение яровой пшеницы…………………... . 1.2.Морфологические и биологические особенности яровой пшеницы…..

1.3 Влияние удобрений на урожайность и качество зерна яровой пшеницы, яровых зерновых культур……..………………………………………………

2. Экспериментальная часть…………………………………………………  

2.1. Условия и методика проведения исследований………………………..

2.1.1. Почвенные условия ………………………………………………

2.1.2. Метеорологические условия ………………………………………….

2.1.3.Методика проведения исследований ………………………………….

3. Результаты исследований ……………………………………………………

3.1.Динамика роста и накопление сухого вещества по фазам развития растений яровой пшеницы в зависимости от условий питания и применения удобрений…………………………………………………………………………….

3.2. Влияние удобрений на урожайность зерна яровой пшеницы…………… Влияние удобрений на качество зерна яровой пшеницы……………… 4.Экономическая эффективность применения удобрений при возделывании яровой пшеницы………………………………………………………………..

5. Охрана труда………………………………………………………………

6.Экологические проблемы применения удобрений………………………..

Выводы ……………….…………………………………………………............

Список используемой литературы……………………………………………..

Приложения...……………………………………………………………...........


Введение

В настоящее время большое внимание уделяется энергосберегающим технологиям поддержания оптимального содержания органического вещества и элементов минерального питания растений в почвах, обеспечивающих получение высоких урожаев сельскохозяйственных культур.

В условиях ограниченного роста посевных площадей основной путь увеличения валовых сборов сельскохозяйственный культур – повышение их урожайности за счет интенсивных технологий возделывания.

Интенсивная технология возделывания сельскохозяйственных культур предполагает поточность, комплексность, оптимальную механизацию, операционность процессов. Она опирается на биологические характеристики растений по этапам органогенеза, предусматривает использование приемов удовлетворения потребности растений в факторах жизни по фазам и этапам развития, позволяет управлять урожаем и его качеством.

В настоящее время большое экономическое значение имеет всемерное сокращение труда и энергии при выращивании культур, что предопределяет необходимость умения четко обосновать не только применение каждого элемента технологии, но и их рациональные показатели.

Большой интерес при разработке ресурсосберегающих технологий представляет совмещение операций при возделывании зерновых культур по внесению микроудобрений с жидким азотным удобрением КАС.

В 2008 году применение минеральных удобрений в РБ составило 250 кг/га и органических 8,1 т/га.

Согласно Государственной программы возрождения и развития села на 2005-2010 годы применение минеральных удобрений должно возрасти до 270 кг на гектар пашни. В отдельных хозяйствах, где достигнут уровень урожайности озимых зерновых культур 80-100 ц/га, применяют 350-400 кг NPK, в том числе 200 кг азота. В тоже время в республике практически отсутствуют данные, как влияет систематическое внесение таких доз удобрений на свойства почвы.

Очень остро стоит вопрос с применением органических удобрений. В частности, в Могилевской области в последние годы применяется всего около 3,2-3,6 т/га, хотя для бездефицитного баланса требуется 7,8 т/га. В связи с этим большой интерес представляет в качестве дополнительного источника органических удобрений использовать солому озимой ржи, рапса и других культур.

Целью исследований дипломной работы являлось изучение влияния различных уровней применения минеральных удобрений, сочетание минеральных удобрений с различными видами органических (навоз и соломой), регулятором роста Экосилом, некорневых подкормок КАС с медью на урожайность и качество зерна яровой пшеницы.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

-изучить динамику роста и поступления питательных элементов в растения яровой пшеницы в зависимости т  применения органических и минеральных удобрений, микроудобрений и регулятора роста Экосила.

- установить влияние различных уровней применения удобрений на урожайность и качество зерна яровой пшеницы

- дать экономическую оценку применения удобрений при возделывании яровой пшеницы.

1.Обзор литературы.

1.1 Народно-хозяйственное значение яровой пшеницы.

Наибольшая площадь посева среди сельскохозяйственных культур занята пшеницей, площадь которой в мировом земледелии составляет 210,6 млн. га [1].

Яровая пшеница – главная продовольственная культура. Продовольственное значение определяется, прежде всего, биохимическим составом зерна.

Наиболее высоким содержанием белка характеризуется зерно пшеницы,

Таблица 1 -   Качество зерна ранних яровых зерновых культур, %.

КУЛЬТУРА

БЕЛОК

УГЛЕВОДЫ

ЖИР

Яровая пшеница

мягкая

твердая

12-14

14-16

83

82

2,3

2,1

Ячмень

9-12

85

2,4

Овес

8-11

82

6,0

в особенности, твердой, наименьшим – овса (таблица 1).

Продовольственное зерно яровой пшеницы является основным сырьем для мукомольной, а в последующем – и хлебопекарной промышленности [2].

По хлебопекарным качествам муки мягкие пшеницы делят на три группы: сильные, средние, слабые. Содержание белка в зерне сильной пшеницы составляет не менее 14%, сырой клейковины – 28, стекловидность – не менее 60%. Из такой муки пекут хлеб самого высокого качества.

Средняя по силе пшеница обладает хорошими хлебопекарными свойствами, способна давать хлеб вполне удовлетворительного качества без добавления сильной муки, но она не улучшает муку слабой пшеницы. Зерно содержит 11-13,9% белка и 25-27% клейковины.

Слабая пшеница имеет небольшую хлебопекарную силу. В зерне слабой пшеницы белка содержится менее 11%, а клейковины – менее 25%. Мука из слабой пшеницы при замесе поглощает относительно мало воды, тесто получается неэластичным. Хлеб, выпеченный из такой муки, характеризуется пониженным объемом, малой пористостью и расплывается по поду. Зерно или муку из слабой пшеницы улучшают, смешивая её с зерном или мукой, полученной из сильной пшеницы.

Твердая пшеница отличается ценными свойствами: стекловидностью, хорошим качеством белка, высоким содержанием глиадина, она незаменима для производства манной крупы, макарон, а также кондитерских изделий.

Более половины мягкой пшениц, производимой на земном шаре, - это зерно слабых пшениц, нуждающихся в улучшении. Средних пшениц на земном шаре производится в два раза меньше – 25-30% и еще меньше (10-15%) сильных пшениц.

Урожайность зерна пшеницы в странах-экспортерах следующая (т/га): США – 2,37; Канада – 1,76; Мексика – 5,15; Австралия – 0,85. Наивысшую урожайность получают в Германии (6,9 т/га) и во Франции (7,4 т/га) [1].

Зерно слабой пшеницы, непригодной для хлебопечения, используется в качестве ингредиентов при производстве комбикормов. Зерно пшеницы преимущественно входит в состав комбикормов для крупного рогатого скота. Для кормления животных также используются отходы мукомольной промышленности – отруби (очень ценный корм) и отбой пшеничной муки.  В 100 кг пшеницы содержится 114-116 к.ед.

В полевом севообороте является хорошей покровной культурой для подсева многолетних трав (бобовых и бобово-мятликовых смесей), она меньше кустится и несильно затеняет многолетние травы [2].

По расчетам ФАО, до 2030 г. Производство зерна в мире увеличится на 20-21% и общий объем его достигнет 2149-2150 млн.т при потреблении – 2675 млн.т [1].

Для Беларуси зерно является наиболее важной продукцией, определяющей состояние сельского хозяйства. Местных ресурсов зерна не всегда хватало для полного удовлетворения населения в хлебобулочных изделиях, муке, различных видах круп, а животноводства – в кормах.

В сельскохозяйственном производстве нашей страны за последние годы значительно расширены посевные площади зерновых культур. Уровень производства зерна в 2009 г. превысил 9 млн. т, что на 24,9% выше уровня 2008г. при средней урожайности – 35,2 ц/га.

В Программе возрождения и развития села подчеркивается, что ускоренное и устойчивое наращивание производства зерна продолжает оставаться ключевой проблемой сельского хозяйства. В Беларуси необходимо произвести такое количество зерна, чтобы полностью удовлетворить потребности рынка страны: удешевить его производство; улучшить качество выращиваемой продукции; не нанести вред окружающей среде. Кроме того, ставится задача значительно увеличить производство зерна твердых и сильных сортов пшеницы[2].


1.2Морфологические и биологические особенности яровой пшеницы.

Яровая пшеница относится к семейству мятликовых, роду пшеницы (Triticum), включает 22 вида. Наибольшие площади посевов занимают два вида: мякгая пшеница (Triticum aestinum L.)  и твердая пшеница (Triticum durum D.), однако наиболее распространенный вид в земледелии – мягкая пшеница.

       Надземная часть пшеницы травянистая, высотой от 0,5 до 2 м  [2].

       Стебель – полая соломина, состоящая из 4 – 6 междоузлий. Первым трогается в рост и раньше заканчивает его нижнее, последним – верхнее междоузлие.

Удлиняется соломина за счет интеркалярного (вставочного) роста. Соломина увеличивается до окончания цветения. Сильное удлинение соломины, особенно, нижних междоузлий, ведет к полеганию посевов.

       Корневая система – мочковатого типа и состоит из первичных (зародышевых) и вторичных (узловых) корней. Количество зародышевых корешков у яровой пшеницы чаще 5.

       Листья – линейные, узкие. Листья состоят из листовой пластинки, влагалища и язычка (лигулы). В верхней части влагалища имеются ушки.

       Соцветие – колос, состоящий из колосового стержня и колосков на уступах членистого стержня колоса, где расположено по одному колоску.  Число уступов на колосовом стержне у пшеницы – 17-19. Колосок имеет две кожистые колосковые чешуйки, между которыми находится 3-5 цветков. Цветки обоеполые, однодомные.

Плод – зерновка.

      Яровая пшеница – самоопыляющееся растение длинного дня [3].

Требование к теплу. Семена яровой пшеницы начинают прорастать при температуре 1…2 ͦ С, однако ранние и дружные всходы появляются при температуре 5…7 ͦ С. Наиболее благоприятная температура для прорастания 12…15 ͦ  С.

Сумма активных температур за период посев - всходы составляет 100…130 ͦ С. Всходы переносят непродолжительные заморозки до -8…9 ͦ С. Наибольшую устойчивость к низким температурам яровая пшеница проявляет в самые ранние фазы (в период прорастания зерна переносит заморозки до -13 ͦ С,  в фазе кущения – до -5…8 ͦ С). Во время цветения и налива зерна повреждается заморозками -1…-2 ͦ С.

      Кущение лучше проходит при температуре 10…12 ͦ С. В фазе колошения и молочного состояния зерна наиболее благоприятная температура 16…23 ͦ С. К высоким летним температурам она относительно устойчива, в особенности при наличии влаги в почве. Неблагоприятно действует на растение яровой пшеницы температура 38…40  ͦ С  и сухие ветры; в этом случае через 10…17 часов наступает паралич устьиц, что снижает урожай и качество зерна.

Требование к влаге. Для прорастания семян мягкой пшеницы требуется 50…60 % воды от массы сухого зерна; семенам твердой пшеницы требуется воды на 5…7 % больше, так как они содержат больше белка.

        Первый период ее развития характеризуется слабым ростом надземной массы и корней. Кущение наступает через 12…17дней после появления всходов. Рост ускоряется после выхода в трубку: образуются репродуктивные органы, площадь листовой поверхности увеличивается. Поглощение влаги по фазам развития примерно следующее: при появлении всходов-5…7%, во время кущения – 15…20 %, выхода в трубку и колошения – 50…60%, молочной спелости – 20…30 % и восковой спелости -3…5 % от общего количества потребляемой за вегетационный период воды. Отсюда видно, что потребление воды яровой пшеницей в течение вегетационного периода неравномерно. Критические периоды по отношению к влаге - выход в трубку- колошение, то есть периоды образования репродуктивных органов(1V…V11 этапы органогенеза). Недостаток влаги в это время увеличивает бесплодность колосков, а при формировании и наливе зерна снижает выполненность и крупность зерна, что приводит к значительному снижению урожайности. Повреждение растений, вызванное сильной сухостью воздуха и суховеями, называется захватом (или запалом) растений, когда листья не получают достаточно влаги от корней, отвлекают ее от соцветий, в результате зерно становится щуплым.

Транспирационный коэффициент 400…415 л воды /1кг СМ. Наиболее благоприятна для растений влажность почвы в пределах 70…75% наименьшей влагоёмкости.

Требование к почве. Яровая пшеница выделяется повышенной требовательностью к гранулометрическому составу и плодородию почвы. Это обусловлено слабым развитием корневой системы и пониженной усвояющей способностью ее. Пшеница страдает от повышенной почвенной кислотности. Хорошие урожаи она дает на слабокислых и нейтральных (рН 6,0…7,5) почвах.

Из особенностей яровой пшеницы следует отметить не дружность и изреженность ее всходов. Причинами этого могут быть недостаточная влажность верхнего слоя почвы, а также повышенная кислотность почвы и поражение болезнями.

        Период вегетации яровой пшеницы в зависимости от сорта, погодных условий колеблется от 80 до 115 дней.

      Лучшими для яровой пшеницы в условиях республики считаются дерново-карбонатные, дерново-подзолистые среднесуглинистые почвы, подстилаемые с глубины 0,8…1,0 м  моренным суглинком. Можно возделывать ее и на глубокозалежных, хорошо окультуренных торфяных почвах. Не рекомендуется выращивать яровую пшеницу на песчаных и супесчаных почвах, подстилаемых песками, переувлажненных тяжело-суглинистых и глинистых, а также плохо осушенных торфяниках.

       Оптимальными агрохимическими показателями почвы считаются: содержание гумуса не менее 1,8 %, подвижных форм фосфора и обменного калия не менее 150 мг на 1 кг почвы, рН 6,0…7,5 [3].

1.3. Влияние удобрений на урожайность и качество зерна яровой пшеницы, яровых зерновых культур.

Яровая пшеница хорошо отзывается на внесение удобрений. Высокая эффективность минеральных удобрений проявляется только на почвах с реакцией раствора, близкой к нейтральной. При возделывании яровой пшеницы на кислых почвах непременным условием получения высоких урожаев является известкование. Известкование лучше всего проводить под яровую пшеницу в паровом поле. Органические удобрения под яровую пшеницу лучше вносить под предшествующую культуру, так как при  весеннем внесении органических удобрений затягиваются сроки сева, что отрицательно сказывается на урожае.

Яровая пшеница больше всего нуждается в азотных удобрениях. Действие фосфорных и калийных зависит от их запасов в почве[3].

      По сравнению с озимыми у яровых зерновых культур период вегетации короче: у яровой пшеницы – 80-115, ячменя – 70-110, овса – 110-120 дней. Уних менее развита корневая система, они слабее кустятся. Эти особенности обуславливают необходимость их полноценного питания на всем протяжении вегетации растений[4].

На формирование 1 т зерна яровая пшеница потребляет 30,4 кг азота, 11,6 кг фосфора и 27,7 кг калия.

Азот. Азот – важнейший элемент всех растений. В среднем его в растении содержится 1-3 % от массы сухого вещества. Он входит в состав таких важных органических веществ, как белки, нуклеиновые кислоты, нуклеопротеиды, хлорофилл, алкалоиды, фосфатиды и др.

         Содержание азота в растениях существенно изменяется в зависимости от вида растений, их возраста, почвенно-климатических условий выращивания культуры, приемов агротехники и т.д. Например, в семенах зерновых культур азота содержится 2-3 %, бобовых – 4-5%. Наибольшее содержание азота отмечается в вегетативных органах молодых растений. По мере их старения азотистые вещества передвигаются во вновь появившиеся листья и побеги. При этом в первой половине вегетации, когда формируется надземная масса, в вегетативных органах синтезируются азотсодержащие органические вещества, идет процесс новообразования белков и рост растений. В дальнейшем у пшеницы, например, после цветения происходит более интенсивный гидролиз азотсодержащих органических веществ в вегетативных частях растений и передвижение продуктов гидролиза в репродуктивные органы, где они расходуются на образование белков зерна [5].     

Наибольшую потребность в азоте яровая пшеница испытает в период от начала кущения до трубкования, когда формируется придаточные стебли, узловые корни, колоски и цветки в зачаточном колосе – за это время поглощается около 40% азота, потребляемого за вегетационный период[5].  В первые 15-30 дней развития растений азот способствует накоплению углеводов, а не белка. Недостаток азота в первый месяц жизни ведет к нарушению формирования генеративных органов и снижению урожая. Более позднее внесение азота не устраняет отрицательного влияния раннего азотного голодания и не способствует увеличению урожая [4].

       Обычно яровая пшеница прекращает усваивать азот из почвы перед фазой молочной спелости, а в отдельных случаях (в условиях достаточно хорошего увлажнения) перед наливом зерна [5].

Если расчетные дозы азотных удобрений не превышают 60 кг, то их эффективнее вносить в один прием под предпосевную культивацию. Более высокие дозы азотных удобрений (более 60кгN/га) с целью снижения полегаемости растений следует вносить дробно, используя часть азота в подкормку в стадии конец кущения – начало трубкования [4].

Азотные подкормки в фазе колошения – обязательный агроприём при выращивании продовольственной пшеницы. Содержание в зерне клейковины увеличивается на 1,5-3,5 %, сырого протеина – 0,5-9,9 %. Известкование производят при pH ниже 5,5.

Доза для подкормки может корректироваться в зависимости от содержания азота в растениях на основании данных растительной диагностики.

Подкормка азотными удобрениями может быть эффективной только при условии достаточного увлажнения почвы. Лучшая форма азотных удобрений для основного внесения - КАС, так как в этом случае обеспечивается наиболее высокая равномерность распределения по поверхности почвы, для подкормки – КАС в разведении 1:2, 1:3, аммиачная селитра или 10-15% водный раствор карбамида [4].

Фосфор. Влияние фосфора на жизнь растений весьма многосторонне. При нормальном фосфорном питании значительно повышается урожай и улучшается его качество. У хлебных культур возрастает доля зерна в общем урожае, улучшается его выполненность. Фосфор повышает зимостойкость растений, ускоряет их развитие и созревание. Например, созревание зерновых культур ускоряется на 5-6 дней, что особенно важно для районов, где они не вызревают до наступления низких температур.

          Оптимальное фосфорное питание способствует развитию корневой системы растений -  она сильнее ветвится и глубже проникает в почву, это улучшает снабжение растений питательными веществами и влагой, формированию крупного колоса, более раннему созреванию растений[5].

Критическим периодом фосфорного питания растений является начальный период роста, т.к. в начале развития яровая пшеница требует больше фосфора и меньше азота и калия. По сравнению с азотными, фосфорные удобрения дают меньшую прибавку урожая, но без них растения хуже усваивают азот и калий. Накопление фосфора у яровой пшеницы продолжается до полного созревания. Недостаток в фосфорном питании пшеница испытывает раньше, чем в азотном. На дополнительное внесение фосфорных удобрений она отзывается ещё до фазы кущения. Если пшеница хорошо обеспечена фосфором до колошения, то урожай ее не снижается даже в том случае, когда в более поздние фазы фосфорные удобрения не применяют [5].

        Фосфорные удобрения (60-100 кг/га P2O5) применяются под основную обработку почвы и15-20 кг/га д.в. вносят в рядки при севе [2].

Калий. Физиологические функции калия разнообразны. Его больше в молодых растущих частях растений. Калий играет существенную роль в жизни растений, воздействуя на физико-химические свойства биоколлоидов, находящихся в протоплазме и стенках растительных клеток. Калий улучшает весь ход обмена веществ, повышает жизненность организма. Он улучшает также поступление воды в клетки, повышает осмотическое давление и тургор, понижает процесс испарения, растения становятся более устойчивыми к засухе. Калий участвует в углеводном и белковом обмене. Калийные удобрения повышают устойчивость культур к легким заморозкам. Это происходит вследствие повышения осмотического давления клеточного сока, понижения температуры его замерзания.

        Калий стимулирует процесс фотосинтеза, усиливает отток углеводов из пластинки листа в другие органы, активирует работу многих ферментов.

Калий улучшает качество сельскохозяйственной продукции: у зерновых культур повышается натурный вес зерна, увеличивается масса 1000 зерен.

При недостатке калия у злаковых культур соломина становится менее прочной, хлеба полегают, а это приводит к снижению урожая, ухудшает выполненность зерна. Внесение калийных удобрений повышает содержание водорастворимых форм калия в почве, подавляет развитие корневой гнили и снижает инфекционный потенциал почвы [5].

      Период повышенной потребности в калии у пшеницы сильно растянут, он длится от фазы стеблевания до начала налива зерна. Калий участвует в передвижении углеводов из ассимилирующих органов в зерно, поэтому повышение уровня калийного питания ведет к увеличению абсолютного веса зерна [5].

      Калийные удобрения в дозе 70-110 кг/га К2О применяют под основную обработку в полной дозе.

Из имеющегося ассортимента минеральных удобрений лучшими формами являются аммофос, аммонизированный суперфосфат, хлористый калий.

Микроэлементы. Микроэлементы можно вносить в почву, использовать для предпосевной обработки семян и некорневых подкормок растений.

Из микроэлементов наибольшее значение для яровых зерновых культур имеет медь. Эффективным приемом является применение подкормки азотом в фазу конец кущения – выход в трубку совместно с медью в дозе 100…120г/га CuSO4  в зависимости от содержания этого микроэлемента в почве [4].

       На посевах яровой пшеницы в начале колошения проводится поздняя азотная подкормка 5-8% - м раствором мочевины (N15-20). В раствор удобрений можно добавлять сульфат аммония (5-10 кг/га в физическом весе). Сульфат аммония содержит серу, которая способствует увеличению содержания белка [2].

       Обработку семян микроэлементами проводят при условии, если их содержание в почве составляет менее: бора – 0,3 мг/кг, меди - 1,5 мг/кг, марганца – 3,0 мг/кг, цинка – 1,0 мг/кг, кобальта – 0,3 мг/кг, молибдена – 0,04 мг/кг.

        В стадию 1-го или 2-го узла на посевах яровой пшеницы проводят некорневую подкормку сульфатом меди (200-300 г/га по препарату) и сульфатом марганца (220-330 г/га по препарату на почвах с рН более 6,0). На высокопродуктивных посевах яровой пшеницы наряду с простыми формами могут применяться комплексные микроудобрения. В стадию 1-го или 2-го узла посевы яровой пшеницы могут обрабатываться также стимуляторами роста [2].

Содержание клейковины в пшеничном зерне, выращенном в Беларуси, колеблется от 14-15 до 35-38 %. Количество клейковины зависит от многих факторов: сорта, погодных условий в период формирования, налива и созревания зерна, минерального питания и технологий возделывания. Чем больше в зерне накапливается белка, тем обычно больше и содержится клейковины [189,276].

Главным фактором, от которого в республике зависит количество клейковины в зерне, является режим азотного питания. С увеличением дозы азотных удобрений белковость и содержание клейковины в зерне повышаются [276].

Оптимизировать азотное питание зерновых культур можно на основе  результатов почвенной и растительной диагностики. На долю азотных удобрений приходится до 80-90 % общей прибавки урожая от применения минеральных удобрений [253].

Избыточное азотное питание сопровождается полеганием посевов зерновых культур, снижением их продуктивности и качества зерна и повышением себестоимости продукции.

В опытах на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве, проведенных НИГПИПА, белковость зерна озимой пшеницы сорта «Пошук» увеличивалась под влиянием возрастающих доз азотных удобрений. В варианте N60P60K60 содержание белка в зерне в среднем за 1995-1997 гг. составляло 10,5 %, а при дополнительной подкормке N30  в стадии первого узла оно возрасло до 11,2%. При трех подкормках (N60  в начале вегетации + N30 в 1 узел + N30 в фазе колошения) содержание белка в зерне возрасло до11,9 % [170].

В опытах с яровой пшеницей сорта «Иволга», проведенных тем же институтом на таких же почвах, как и с озимой пшеницей, максимальную белковость зерна (12,4%) формировало дробное внесение N60+30 на фоне P70К120.

Действие фосфорных удобрений на содержание белка в зерновых культурах бывает различным. В большинстве случаев отмечается отсутствие положительного действия их на содержание белка.

Существенно повысить урожайность и улучшить качество сельскохозяйственных культур можно за счет оптимизации минерального питания, комплексного применения удобрений с микроэлементами и регуляторами роста.

Применение микроэлементов меди и цинка повысило в среднем за 1996-1998 гг. содержание белка в зерне яровой пшеницы на 0,4-0,5 % и клейковины на 0,9-1,0 % [метод 1].

Большая роль в повышении продуктивности и улучшении качества сельскохозяйственных культур принадлежит регуляторам роста, поскольку в исключительно малых концентрациях они способны стимулировать прорастание семян, рост и развитие растений, повышать устойчивость к стрессовым условиям произрастания.

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

2.1. Условия и методика проведения исследований.

2.1.1. Почвенные условия.

Исследования по теме дипломной работы проводились в 2008 и в 2010 годах на опытном поле Тушково учебно-опытного хозяйства УО Белорусской государственной сельскохозяйственной академиив Горецком

районе Могилевской области, на дерново-подзолистой почве, развивающейся на легком лессовидном суглинке, подстилаемом с глубины около одного метра моренным суглинком.

Почва пахотного горизонта до закладки опытов в 2008-2010 годах с яровой пшеницей имела недостаточное содержание гумуса, слабокислую реакцию, повышенное содержание подвижных форм фосфора, среднее и повышенное содержание подвижных форм калия (таблица 2.1.1.).

Таблица 2.1.1. – Агрохимическая характеристика почвы опытных участков до закладки опыта.

рНKCL

Гумус,

%

Нr

S

T

V, %

P2O5

K2O

мэкв на 100 г почвы

мг/кг почвы

2008 г.

5,7

1,70

2,3

15,4

17,7

87

186

197

2010 г.

5,8

1,71

1,9

15,7

17,7

89

202

213

2.1.2. Метеорологические условия.

Эффективность удобрений во многом определяется метеорологическими условиями. Основными элементами климата, которые оказывают существенное влияние на эффективность удобрений, рост и развитие растений, является тепло и влага. Климат Беларуси умеренно-континентальный. Главным климатическим фактором на ее территории является влияние Атлантического океана. По количеству выпавших осадков большая часть территории Беларуси относится к зоне с достаточным увлажнением. При этом большая часть осадков (70% годовой нормы) выпадает в теплый период. За вегетационный период в 75% лет почти по всей территории республики сумма осадков приближается к 300 мм. Один раз в 10 лет количество осадков снижается до 250-275 мм. В условиях Беларуси урожайность сельскохозяйственных культур в большей степени зависит от количества выпавших осадков, чем от температуры воздуха.

Могилевская область, в состав которой входит и Горецкий район, расположена в Центральной агроклиматической области. Горецкий район входит в состав Горецко-Костюковичского агроклиматического района, который почти целиком расположен на Оршанско-Могилевском плато и простирается с севера от Орши до Жлобина на юге. Западной границей его является р. Днепр, восточной – граница со Смоленской областью. Для этого района характерным яаляется наиболее выраженная в Беларуси континентальность климата. Период активных температур (выше 10º С) длится 145-150 дней. Вегетационный период на севере продолжается 182 и на юге – 190 дней.

Горецкий район, где расположено опытное поле «Тушково» и проводились исследования, входит в восточную подобласть, отличающуюся пониженной температурой зимой и несколько меньшей – на 50-100 мм в год суммой осадков. Климат района умеренно-континентальный, со сравнительно теплым летом и умеренно холодной зимой. Н формируется под воздействием северо-западных морских, северных и северо-восточных континентальных арктических масс воздуха. Идущие с запада на восток с Атлантического океана воздушные массы приносят летом пасмурную, дождливую погоду, благоприятствуют понижению температуры нагретой суши, зимой – приносят тепло, пасмурную погоду и оттепели. Арктические массы воздуха усиливают температурные колебания и способствуют росту континентальности климата: зима становится суровее, лето – жарче, количество осадков резко сокращается.

Продолжительность весны здесь полтора – два месяца, с частой сменой воздушных масс, что вызывает заморозки на почве, иногда даже в первой декаде июня.

Средняя многолетняя температура за год в Горецком районе составляет +4,7º С. Самый теплый месяц июль, среднемесячная температура которого +17,8º С. Абсолютный максимум в отдельные дни лета достигает +37º С. Осенние заморозки начинаются в конце сентября. Самый холодный месяц – январь, со среднемесячной температурой -8,2о С. Абсолютный минимум равен – 42о С. Зима с устойчивым снежным покровом начинается в декабре, таяние снега – в марте-апреле. Зимняя пора года начинается примерно с 10 ноября, когда среднесуточная температура снижается до 0о С. Зима длится 140-145 дней. Средняя толщина снежного покрова 20-25 см. промерзание почвы происходит в поле в среднем на глубине 50-80 см.

Для Горецкого района характерна более устойчивая зима с ежегодным устойчивым снежным покровом. Запас воды за счет снега в среднем составляет 70-80 мм.

Одним из определяющих условий роста и развития растений является сумма положительных температур (среднесуточная температура воздуха выше 10о С) за период активной вегетации растений. этот показатель в республике колеблется от 2000 до 2600о С. Сумма активных температур в Горецком районе находится в пределах 2200-2400о С. Учитывая, что для созревания большинства возделываемых культур в среднем необходима сумма температуры выше 10о С от 1000 до 1800о С можно считать Горецкий район в отношении теплообеспеченности благоприятным.

Среднегодовое количество осадков, по данным Горецкой метеостанции, 579 мм, из них 377 мм приходится на вегетационный период, что относит район к наиболее увлажненной зоне Беларуси.

Метеорологические условия проведения опытов в 2008 г. Приведены в таблице 2.1.2 Температура в апреле месяце была выше средней многолетней. Показатели температуры в мае, июне, июле и августе приближались к среднемноголетним значениям. Апрель и май характеризовались большим количеством выпавших осадков по сравнению со средними многолетними показателями. Июнь, июль и август характеризовались меньшим, по сравнению со средним многолетним уровнем, количеством выпавших осадков. Гидротермический коэффициент в июне, июле и августе месяце был благоприятным для нормального роста и развития яровой пшеницы.

Метеорологические условия за 2008 год приведены в таблице 2.1.3.

Таблица 2.1.3. – Метеоданные за 2008 г.

Месяц

Декада

Средняя температура воздуха, ͦ С

Количество осадков, мм.

Продуктивная влага, мм.

фактич.

норма

фактич.

норма

вслое

0-10 см

в слое

0-20 см

Апрель

1

9,3

1,8

4,8

15

27

58

2

7,6

4,8

52,1

15

33

60

3

9,3

7,7

10,4

16

21

52

средняя

8,8

4,8

67,3

46

Май

1

9,5

10,4

2,7

16

25

54

2

11,3

12,6

32,5

17

23

49

3

12,3

14,2

43,8

22

32

64

средняя

11,1

12,4

79,0

55

Июнь

1

14,8

15,1

0,1

23

19

41

2

16,1

15,9

23,7

26

18

38

3

15,2

16,6

10,1

28

27

54

средняя

15,3

15,9

33,9

77

Июль

1

17,0

17,3

13,3

28

7

15

2

19,6

17,7

30,1

28

20

40

3

17,5

17,8

15,6

32

11

24

средняя

18,0

17,6

59,0

88

Август

1

16,8

17,3

23,1

28

2

21,2

16,3

0,0

26

3

15,6

14,8

50,8

27

средняя

17,8

16,1

73,9

81

В августе месяце температура воздуха  была выше средней, а количество выпавших осадков было ниже среднемноголетних значений.

Запасы влаги в слое 0 – 20 см в большинстве месяцев вегетационного периода приближались к оптимальным. Лишь в первой и третей декадах июня, июля и августа отмечался недостаток влаги.

      Метеорологические условия за 2010 г. Приведен в таблице 2.1.3.

Таблица 2.1.3. – Метеоданные за 2010 г.

Месяц

Декада

Средняя тем-пература воз-духа,  ͦ С

Количество осадков, мм.

Продуктивная влага, мм.

ГТК

период с t>10 ͦ C

фактис.

норма

фактич.

норма

в слое

0-10 см

в слое

0-20 см

фактис.

норма

Апрель

1

7,8

1,8

8,4

15

2

9,0

4,8

19,0

15

30

62

3

7,1

7,7

8,0

16

23

48

за месяц

7,9

4,8

35,0

46

Май

1

14,4

10,4

44,9

16

29

57

2

17,0

12,6

23,7

17

25

50

3

14,1

14,2

12,8

22

20

42

за месяц

15,1

12,4

81,4

55

Июнь

1

17,5

15,1

28,2

23

18

36

2

17,1

15,9

23,4

26

16

32

3

20,9

16,6

4,8

28

8

15

за месяц

18,5

15,9

56,4

77

1,0

1,5

Июль

1

20,7

17,3

16,0

28

5

11

2

24,5

17,7

1,6

28

4

8

3

24,5

17,8

6,0

32

за месяц

23,3

17,6

23,6

88

0,3

1,6

Август

1

26,1

17,3

4,3

28

2

22,6

16,3

40,7

26

3

14,9

14,8

59,2

27

за месяц

21,0

16,1

104,2

81

1,6

1,5

Сентябрь

1

11,0

13,0

35,7

23

2

13,1

11,0

6,7

20

3

9,1

19

за месяц

11,0

62

       Май месяц в 2010 году оказался значительно теплее (на +2,7 ͦ С) по сравнению со среднемноголетними данными. Осадков в этом месяце выпало в 1,6 раза больше нормы. В первой декаде мая выпала почти месячная норма осадков, что отодвинуло сроки сева в связи с переувлажнением почвы.

      В июне и июле месяце 2010 года при температуре воздуха на 2,6 ͦ С И 5,7 ͦ С выше нормы выпало осадков только 73 % и 27 % от нормы. ГТК в июле составил 0,3 при норме 1,6. Резкий недостаток влаги в третьей декаде июня (17 % от нормы) и в июле месяце привели к резкому снижению урожайности яровой пшеницы.

2.1.3. Методика проведения исследований.

Исследования с яровой пшеницей сорта Рассвет в 2008 и в 2010 годах проводились по следующей схеме:

1. Без удобрений

2. N16P60K90

3. N70K90

4. N70P60K90

5. N70P60K90 + N30 КАС в фазе выхода в трубку

6. N70P60K90 + N30 КАС + ‹‹Экосил›› в фазе начала выхода в трубку

7. N70P60K90 + N30 с Сu в фазе выхода в трубку

8. Солома 4 т/га +  N70P60K90 + N30 КАС в фазу выхода в трубку

9. Навоз 20 т/га + N70P60K90 + N30 КАС в фазу выхода в трубку.

Сорт Рассвет является стандартом в Госсортоиспытании. Сорт среднеспелый.  За 2001-2003 гг. средняя урожайность составила 47.9 ц/га. Максимальная урожайность – 93,0 ц/га – была получена в Гродненском ГСУ в 2003 г. Сорт

устойчив к грибным болезням. Масса 1000 зерен – 33,2-40,2 г, стекловидность – 90 %. Содержание белка в зерне – в среднем 16,6 %. Содержание клейковины – 34,2 %. Внесен в список ценных по качеству сортов. Отличается равномерным созреванием.

Общая площадь делянки 36 м², учетная – 24,7 м², повторность - четырехкратная. Расположение вариантов и повторений в опытах согласно методике проведения полевого опыта было рендомизированным.

Предшественником яровой пшеницы была кукуруза.

Норма высева семян 5 млн/га всхожих семян.

Посадка производилась немецкой сеялкой RAU.

В опытах с яровой пшеницей применялись карбамид (46 % N), КАС (32 % N), аммонизированный суперфосфат (8 % N и 30 % P2O5), хлористый калий (60 % К2О), сернокислая медь, навоз КРС (N-0,48, P2O5-0,21, K2O-0,59 %). В фазе выхода в трубку применяли на пшенице регулятор роста Экосил в дозе 50 мл/га.

Экосил – природный комплекс тритерпеновых кислот, экстракт хвои пихты сибирской. Представляет собой сложную смесь тритерпеновых кислот, причем многие из них существуют в различных формах и имеют множество изомеров. Препаративная форма: экосил, 50 г/л в.э. Химическая формула: С30Н46-48О4. Регулятор роста и иммуномодулятор с фунгицидной активностью. Физиологическая активность тритерпеновых кислот проявляется в выведении семян из глубокого покоя и стимуляции их прорастания за счет растяжения клеток в корне, колеоптиле, а затем в стеблях и листьях.

Терпеноиды положительно воздействуют на процесс фотосинтеза в растениях, повышая фотохимическую активность хлоропластов и увеличивая интенсивность фотосинтетического фосфорилирования. Они также значительно усиливают транспирацию, регулируя открытие устьиц. Препарат стимулирует устойчивость растений к абиотическим стрессам и грибным заболеваниям, что, вероятно, связано с ростом образования в клетках антистрессовых белков и других компонентов системы фитоиммунитета [мЕтод 2].

Химическая прополка посевов яровой пшеницы проводилась в фазе кущения гербицидом Лонтрим в дозе 2 л/га. В фазе конец выхода в трубку посевы обрабатывали против вредителей инсектицидом Фастак  (150 мл/га).

Учет, отбор проб и наблюдения, анализы почвенных и растительных образцов проводились по общепринятым методикам в соответствии с ГОСТ и ОСТ.

Учет урожайности яровой пшеницы проводился сплошным методом.

Математическая обработка результатов опыта проводилась по Доспехову [   ].

Экономическая эффективность применения удобрений по методике РУП Институт почвоведения и агрохимии [    ].

3. Результаты исследований.

Фенологические наблюдения за ростом и развитием растений яровой пшеницы приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1. – Фенологические наблюдения  за ростом и развитием растений яровой пшеницы.

Всходы

22.05.2008

Кущение

11.06.2008

Выход в трубку

23.06.2008

Колошение

05.07.2008

Цветение

11.07.2008

Молочная спелость

29.07.2008

Восковая спелость

09.08.2008

Полная спелость

18.08.2008

Полные всходы яровой пшеницы появились через  20 дней после посева. кущение отмечено 11 июня, колошение 5 июля, полная спелость 18 августа.

Наблюдение за динамикой роста и развитием растений позволяет установить реакцию растений на изучаемые приемы и погодные условия. Оптимизируя режим минерального питания растений по этапам органогенеза можно управлять полностью стеблестоем, длиной колоса, весом зерна в нем и продуктивностью зерновых в целом.

В фазе кущения растений яровой пшеницы отставали в росте варианты без удобрений и в варианте с низкой дозой азота (N16P60K100) (таблица 3.2.).

В фазе выхода в трубку минимальная высота растений была в варианте без внесения удобрений и в варианте с низкой дозой азота. Наиболее высокими растения яровой пшеницы в фазе колошения были в вариантах, где применялись азотные удобрения в дозе N70-80 до посева. Аналогичная картина наблюдалась и в фазе молочно-восковой спелости (таблица 3.2.).

Более интенсивное накопление биомассы у яровой пшеницы происходило в вариантах с повышенными дозами азота. До фазы кущения варианты, где вносилось 70-80 кг азота, по накоплению биомассы существенно не различались. Различия более четко проявились к фазе колошения и молочно - восковой спелости.

Минимальное накопление биомассы было в варианте без удобрений, где получена и самая низкая урожайность зерна яровой пшеницы.

  3.2. Влияние удобрений на урожайность зерна яровой пшеницы.

   Применение фосфорных и калийных удобрений (Р60К90) на фоне небольших доз азота (N16) по сравнению с неудобренным контролем повысило урожайность зерна яровой пшеницы в 2008 году на 4,5 ц/га (таблица 3.2.1.).

   Обработка посевов регулятором роста ‹‹Экосил›› на фоне N70P60K90 + N30 повышало урожайность зерна на 3,4 ц/га.

   Некорневая подкормка яровой пшеницы медью совместно с КАС на фоне N70P60K90 + N30 повысила урожайность зерна на 2,7 ц/га.

   Применение 4 т/га соломы по сравнению с фоном N70P60K90 + N30 не обеспечивало достоверной прибавки урожайности зерна. В тоже время применение 20 т/га навоза на фоне N70P60K90 + N30 способствовало повышению урожайности зерна яровой пшеницы на 3,6 ц/га.

  2010 год по метеорологическим условиям оказался неблагоприятным для яровых зерновых культур. Урожайность зерна яровой пшеницы в этом году оказалась существенно ниже по сравнению с 2008 годом в связи с аномально жаркой и засушливой погодой и июле и первой декаде августа месяца (таблица 3.2.1).

Таблица 3.2.1. -  Влияние макро- и микроудобрений, регуляторов роста на урожайность зерна яровой пшеницы.

Варианты опыта

Урожайность, ц/га

Прибавка

к

контролю,

ц/га

Окупаемость 1 кг NPK, кг зерна, среднее за 2 года

2008 г.

2010 г.

Среднее за 2 года

1. Без удобрений (контроль)

35,6

21,8

28,7

-

-

2. N16P60K90

40,1

28,5

34,3

5,6

3,4

3. N70K90

46,6

33,1

39,9

11,2

7,0

4. N70P60K90

51,4

35,6

43,5

14,8

6,7

5. N70P60K90 + N30КАС в фазу выхода в трубку

50,6

35,6

43,1

14,4

5,8

6. N70P60K90 + N30КАС+‹‹Экосил›› в фазу начала выхода в трубку

54,0

38,4

46,2

17,5

7,0

7. N70P60K90 + N30 с Сu в фазу выхода в трубку

53,3

40,0

46,7

18,0

7,2

8. Солома 4 т/га +  N70P60K90 + N30КАС в фазу выхода в трубку

52,3

40,6

45,5

16,8

6,7

9. Навоз 20 т/га + N70P60K90 + N30КАС в фазу выхода в трубку.

54,2

41,7

48,0

19,3

7,7

НСР 05

2,0

3,2

  Применение фосфорных удобрений в дозе Р60 на фоне N70K90 в 2010 году повысило урожайность зерна яровой пшеницы на 2,5 ц/га и в среднем за 2 года на 3,6 ц/га.

  Применение некорневой подкормки медью повысило урожайность зерна яровой пшеницы в 2010 году на фоне N70P60K90 + N30 КАС на 4,4 ц/га и в среднем за 2 года на 3,6 ц/га.

Обработка посевов яровой пшеницы регулятором роста Экосилом способствовало повышению урожайности зерна на фоне N70P60K90 на 7,1 ц/га. В среднем за 2 года прибавка урожайности от Экосила составила по сравнению с фоновым вариантом 4,8 ц/га.

В среднем за 2 года максимальная урожайность яровой пшеницы (48,0-48,3 ц/га) достигалась в вариантах при сочетании навоза и соломы с N70P60K90 + N30.

3.3. Влияние удобрений на качество зерна яровой пшеницы.

 Наиболее высокое содержание сырого белка в зерне яровой пшеницы (14,8 %) отмечено в варианте при некорневой подкормке медью на фоне N70P60K90 + N30 КАС. Под влиянием меди содержание сырого белка в зерне яровой пшеницы возросло на 1,4 % (таблица 3.3.1.).

  Минеральны и органические удобрения, сернокислая медь и регулятор роста Экосил существенного влияния на массу 1000 зерен яровой пшеницы в 2008 г. по сравнению с неудобренным контролем не оказали.

Таблица 3.3.1. – Влияние макро- и микроудобрений и регуляторов роста на качество зерна яровой пшеницы в 2008 г.

Варианты опыта

Масса 1000 зерен, г.

Сырой белок, %

Сбор сырого белка, ц/га

1. Без удобрений (контроль)

33,5

12,5

3,6

2. N16P60K90

34,4

12,6

4,3

3. N70K90

35,4

13,5

5,4

4. N70P60K90

34,8

14,0

6,2

5. N70P60K90 + N30КАС в фазу выхода в трубку

34,6

13,4

5,8

6. N70P60K90 + N30КАС+‹‹Экосил›› в фазу начала выхода в трубку

34,6

13,5

6,3

7. N70P60K90 + N30 с Сu в фазу выхода в трубку

34,8

14,8

6,8

8. Солома 4 т/га +  N70P60K90 + N30КАС в фазу выхода в трубку

34,0

13,5

6,1

9. Навоз 20 т/га + N70P60K90 + N30КАС в фазу выхода в трубку.

34,7

13,7

6,4

В неблагоприятном по погодным условиям 2010 году содержание сырого белка в зерне было ниже, чем в 2008 г. (таблица 3.3.2.). Применение регулятора роста Экосила способствовало на фоне N70P60K90 + N30 КАС возрастанию содержания сырого белка в зерне.

Применение микро- и макроудобрений, регуляторов роста и бактериальных удобрений наиболее сильное влияние оказало на содержание азота (таблица 3.3.3.).

Наиболее высокое содержание азота в зерне яровой пшеницы отмечено в варианте, где применялась некорневая подкормка КАС с медью. Содержание фосфора и калия в зерне было в удобряемых вариантах опыта довольно стабильным. Следует отметить лишь небольшое возрастание содержания фосфора и калия в зерне в удобряемых вариантах по сравнению с вариантом без внесения удобрения (таблица 3.3.3.).

Содержание сырой клетчатки в зерне в удобряемых вариантах по сравнению с неудобренным контролем существенно не изменялось и было в пределах 1,71-2,18 % (таблица 3.3.4.).

Важное  значение имеет содержание микроэлементов в растениеводческой продукции. Оптимальным содержание цинка считается 20-40 мг/кг сухого вещества, а меди 3-8 мг/кг.

Определение содержания элементов питания в растениях яровой пшеницы по фазам роста и развития показало, что более высоким в них было азота, затем калия и наименьшим – фосфора (таблица 3.3.3.).  Содержание азота было более изменяемым по вариантам опыта и фазам развития растений. К фазе колошения более высоким содержание азота было в вариантах с внесением меди на фоне N70P60K90 + N30 и при сочетании 20 т/га навоза +N70P60K90 + N30 КАС.

Содержание фосфора в зерне по вариантам опыта, где применялись минеральные удобрения, было довольно стабильным. Аналогичная картина была и по содержанию калия.

Количество азота, фосфора и калия в соломе яровой пшеницы было более стабильным по вариантам опыта по сравнению с зерном (таблица 3.3.5.).

Содержание фосфора и калия в удобряемых вариантах опыта было более стабильным, чем азота. Несколько выше содержание калия (0,66%) при обработке посевов яровой пшеницы ‹‹Экосилом›› на фоне N70P60K90 + N30 КАС (таблица 3.3.3.).

Содержание сырой клетчатки в зерне яровой пшеницы существенно не различалось по вариантам опыта и составляло в пределах 2,21 – 2,84 % (таблица 3.3.4.).

Содержание меди и цинка в зерне яровой пшеницы находилось в оптимальных пределах, которое составляет соответственно 3-8 мг/кг и 20-40 мг/кг сухого вещества (таблица 3.3.4.).

Содержание основных элементов питания в соломе яровой пшеницы (среднее за 2008, 2010 гг.) показано в таблице 3.3.5.


6.Экологические проблемы применения удобрений.

В связи  с  интенсификацией сельского хозяйства антропогенное  воздействие на окружающую среду становится всё более  интенсивным и масштабным.  Серьёзную опасность представляет усиливающееся загрязнение природных сред - атмосферы, гидросферы и биосферы  [45].

Основными проблемами современного сельского хозяйства являются:

1. Снижение экологической устойчивости агроэкосистем в результате сужения биоразнообразия и использование сортов интенсивного типа. В настоящее время человек использует в пищу в основном 20-30 видов, в то время как среди покрытосеменных растений потенциально пригодными считаются 70-80 тысяч видов. Известно, что устойчивость любой экосистемы, в том числе и сельскохозяйственной, увеличивается при возрастании числа ее компонентов. За последние годы в результате создания сортов интенсивного типа и применение высоких доз удобрений, пестицидов и орошение в развитых странах произошло увеличение урожайности основных сельскохозяйственных культур. Однако такие сорта, как правило, дают отдачу только в благоприятных условиях при использовании всех элементов интенсивной технологии. В ряде случаев они не устойчивы к биотическим (болезни, вредители, сорняки) и абиотическим (засуха, заморозки и другие) стрессам.

2. Возрастание энергетических затрат на производство единицы сельскохозяйственной  продукции. По данным академика А.А.Жученко, на производство 1 пищевой калории в настоящее время с учетом затрат на хранение, транспортировку, переработку  и  реализацию  расходуется  около  10-15 калорий.

3. Загрязнение окружающей среды и сельскохозяйственной продукции. В результате промышленной и сельскохозяйственной деятельности человека, интенсивной работы транспорта, экологических катастроф (чернобыльская авария, выбросы нефтепродуктов при их транспортировке) происходит загрязнение ландшафтов поллютантами (загрязнителями). К числу главных поллютантов относятся радионуклиды, тяжелые металлы, пестициды, нитраты, нефтепродукты. Попадая в почву и на поверхность растений, они включаются в кругооборот веществ, передвигаются по пищевым цепям и в конечном итоге загрязняют продукты питания, делая их опасными для здоровья человека и сельскохозяйственных животных. В связи с этим возникает проблема экологически безопасного качества сельскохозяйственной продукции [3].

Неблагоприятное влияние на окружающую среду сельскохозяйственных источников загрязнения разнообразно. К самым острым экологическим проблемам в сельском хозяйстве относятся последствия увеличения производства и применения минеральных удобрений и функционирование крупных животноводческих комплексов. Загрязнение удобрениями водных источников вызывает эвтрофикацию природных вод: усиление развития водорослей и образование планктона.

Высказываются опасения, что соединения азота, выделяющиеся в воздух из внесенных в почву азотных удобрений, могут разрушать озоновый экран стратосферы, который защищает нашу планету от губительных прямых ультрафиолетовых лучей. [36]

При несбалансированном внесении минеральных удобрений снижается урожайность культур, ухудшается качество сельскохозяйственной продукции, в ней накапливаются вредные для здоровья людей и животных вещества, возникают заболевания растений, растениеводческая продукция может стать причиной отравления людей и животных. Неправильное применение удобрений ухудшает агротехнические свойства почв, снижает их плодородие. Особенно значительны потери питательных элементов от эрозии и при поверхностном внесении удобрений. [3]

При избыточном внесении удобрений, в первую очередь азотных, неправильном, несвоевременном их применении, продукция, водоемы и грунтовые воды загрязняются нитратами, сульфатами, хлоридами и другими соединениями. Нитраты – это обязательный участник круговорота азота в природе, источник азотного питания растений. Они были, есть и будут, даже если полностью отказаться от применения удобрений. Степень накопления нитратов в растениях зависит от особенностей сельскохозяйственной культуры, условий минерального питания и почвенно-экологических факторов.

К факторам внешней среды, оказывающим существенное влияние на накопление нитратов, относятся свет, влажность, температура воздуха и почвы. К регулируемым факторам, влияющим на накопление нитратов в растениях, относится обеспеченность их фосфором, калием и микроэлементами. [36]

Для предотвращения вредного воздействия нитратов на организм человека и животных разработаны предельно допустимые концентрации содержания этих веществ в продукции. Для снижения содержания нитратов в продукции под все сельскохозяйственные культуры разработаны оптимальные дозы азотных удобрений, которые гарантируют получение чистой продукции и исключают загрязнение окружающей среды.

Более высокие дозы усиливают полегание растений, снижают качество продукции. Эффективнее и экологически безопаснее медленнодействующие азотные удобрения. Во влажные, холодные годы с большим количеством пасмурных дней, дозы азота должны уменьшаться. [44].

В минеральных удобрениях, кроме основных элементов питания, содержатся соли тяжелых металлов и другие вещества. Какое-то количество тяжелых металлов поступает в почву с навозом, а также при использовании в качестве удобрений отходов промышленности и осадков сточных вод.

       Тяжелые металлы являются одними из самых опасных загрязнителей окружающей среды. Такие тяжелые металлы, как свинец, кадмий, ртуть и некоторые другие, в разной степени, но хорошо адсорбируются  пахотным слоем, особенно почв с высоким содержанием гумуса и на тяжелых почвах.

Примесей тяжелых металлов, как по набору, так и по концентрации больше содержат фосфорные удобрения, получаемые с использованием экстракционной фторфосфорной кислоты (аммофос, нитрофоска, двойной суперфосфат).[22] 

В фосфорных удобрениях в небольших количествах содержатся также радионуклиды: уран, радий, торий.

Источником загрязнения почв радием могут служить фосфорсодержащие удобрения, произведенные из фосфатов, богатых ураном, после извлечения этого элемента для нужд атомной промышленности. [27] 

К отходам промышленности, используемым в качестве удобрений и содержащим тяжелые металлы, прежде всего, относятся фосфогипс, томасшлаки, зола каменного угля и сланцев, цементная пыль. [22]

Загрязнённость почв радионуклидами требует проведения  мероприятий, способствующих снижению накопления их в продукции растениеводства. В сельском хозяйстве накоплен богатый  экспериментальный материал, касающийся  способов  снижения поступления радионуклидов из почвы в растения.  Все общепринятые агрохимические приёмы - известкование почвы, применение органических и минеральных удобрений - в основном направлены на повышение плодородия почвы. Эти же приёмы оказались весьма полезны для снижения загрязнения урожая радионуклидами. Внесение в почву повышенных доз калийных и  известковых удобрений снижает поступление в растения цезия и стронция, потому что эти элементы обладают близкими свойствами и, по  сути  являются антагонистами [43].

Применение органических удобрений способствует повышению плодородия почвы  и снижению  доступности  радионуклидов для растений. Как правило, при внесении навоза, торфа, прудового ила загрязнение урожая радионуклидами снижается в 1.5-2 раза. Наиболее простой и дешёвый приём снижения  содержания  радионуклидов в  растениеводческой продукции - подбор культур и сортов, отличающихся способностью накапливать в урожае  минимальное  количество Sr90 и Cs137.  Как правило, это виды и сорта с низким содержанием кальция и калия.  Скороспелые сорта при прочих равных условиях накапливают радионуклидов в 1.6-2 раза больше, чем позднеспелые, поэтому для районов с высоким уровнем загрязнения имеет смысл рекомендовать возделывание позднеспелых сортов [22,47].


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

72245. Детали машин и основы конструирования (Лекция №4) 1.59 MB
  Эквивалентное число зубьев конических передач. Особенности действия сил в зацеплении круговых зубьев. Проверочный расчет изгибной выносливости зубьев конических колес. Условие равной прочности зубьев конических колеса и шестерни на изгибную выносливость.
72246. Детали машин и основы конструирования (Лекция № 2) 1 MB
  Выкрашивание начинается в зоне, где создаются наиболее неблагоприятные условия: большие давления и силы трения, разрыв масляной пленки и др. явления. В этой зоне появляются микротрещины, развитие которых приводит к осповидному выкрашиванию, которое разрастается и увеличивающиеся...
72247. Детали машин и основы конструирования (Лекция №3) 679.5 KB
  В прямозубой передаче направление зуба перпендикулярно торцевой плоскости колеса. Для того, чтобы и косозубое колесо было геометрически подобно прямозубому, должно выполняться условие перпендикулярности зуба торцевой поверхности колеса.
72248. Детали машин и основы конструирования (Лекция №1) 798.5 KB
  Весьма сложные зависимости работоспособности реальных элементов машин от величины и характера нагрузки, размеров и формы деталей, материалов и их обработки, требуемого срока службы и др. вызывают необходимость введения допущений и поправочных коэффициентов при их расчетах.