Способ прогнозирования уровня отзывчивости льна-долгунца на удобрение цинком

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в технологии выращивания льна-долгунца для дифференцированного применения цинковых удобрений с учетом прогноза их эффективности. Цель изобретения - повышение степени точности и оперативности прогноза уровня отзывчивости льна-долгунца на основной способ внесения цинковых удобрений по легкоопределяемому диагностическому показателю, не требующему дорогостоящего и дефицитного оборудования. 2 табл.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в технологии выращивания льна-долгунца для дифференциального применения цинковых удобрений с учетом прогноза их эффективности, что позволит выбрать поля, на которых использование цинка существенно повысит урожай и качество льнопродукции и, с другой стороны, предупредит применение микроэлемента на других полях во избежание излишних затрат и загрязнения почвы тяжелым металлом.

В настоящее время общепринятым способом определения целесообразности применения в растениеводстве микроудобрений, в том числе цинковых, является использование градации почв по содержанию в них подвижных форм микроэлементов. Вносить микроудобрения рекомендуется прежде всего на почвах с низким и средним содержанием подвижных форм микроэлементов (см. Методические указания по применению микроудобрений при интенсивных технологиях возделывания сельскохозяйственных культур. М. 1987). Эти рекомендации не учитывают биологических особенностей культур.

Вместе с тем некоторые исследователи считают, что заключение о необходимости в удобрениях на основе определения содержания элемента в той или иной почве является приблизительным и оптимальные их концентрации необходимо устанавливать с учетом специфики культур (см. Ринькис Г. Я. Рамонс Х. К. Микроэлементы в биологии и их применение в медицине и в сельском хозяйстве, ч. 3. 1986, с. 57 58). Есть мнение о необходимости пересмотра общепринятого критерия оценки цинковой недостаточности в почвах на основе анализа ДТРА - вытяжки (Canad. J. Soil. 1987. 67. 1: с. 103 116). Дело в том, что обеспеченность растений цинком зависит не только от его содержания в почве, но и от наличия факторов, препятствующих поступлению цинка в растения.

Во многих отечественных и зарубежных работах (см. Голов В.И. 1985; Пономарев В. Г. Пономарева Т. Г. 1984; Аспок П. И. 1978; Алексеев Ю. В. 1987; Чумаченко И. Н. Андреев А. Г. 1984; Мокриевич Г. А. Яровой Н. В. 1970; Громова Е. А. 1973; Kurniter l, 1985; Tomar N. K. 1986, Bourgeous S. 1986, Jahirubbin M. 1986; Spiva C.P. 1987) отмечено, что дефицит цинка наблюдается на щелочных почвах, а также при высоких концентрациях в ней P₂O₅. Наблюдается корреляция содержания в почве доступного цинка или поступления его в растения с концентрацией в почве карбонатов (см. Громов Е. А. 1973; Kanwar B. B. 1985), кальция (Kakasaki T. 1987) и магния (Spiva C. P. 1987).

В работе Junus M. A. and Cok FR (Soil Sc. Soc. of America J. 1987, 51,3: с. 678 683) показано, что концентрация цинка в растениях сои и кукурузы не имела четкой связи с содержанием экстрагируемого из почвы цинка, но снижались с повышением pH почвы. Для определения необходимости применения цинковых удобрений было разработано регрессионное управление, по которому можно спрогнозировать концентрацию цинка в листьях культур, выращиваемых в поле. В уравнение входят 3 почвенных показателя: содержание в почве экстрагируемого цинка, pH и емкость катионного обмена.

Недостатком предложенных ранее способов определения целесообразности применения цинковых удобрений является то, что для их осуществления требуется дорогостоящее оборудование, дефицитные средства и высококвалифицированные специалисты.

Целью изобретения является повышение степени точности и оперативности прогноза уровня отзывчивости льна-долгунца на основной способ внесения цинковых удобрений по легкоопределяемому диагностическому показателю, не требующему дорогостоящего и дефицитного оборудования.

Указанная цель достигается использованием одного, интегрированного, агрохимического показателя суммы поглощенных оснований, определяемой по методу Каппена-Гильковица: до 10 мэкв/100 г почвы отзывчивость льна-долгунца на применение цинка низкая, 10 15 мэкв/100 г средняя, более 15 мэкв/100 г высокая.

Таким образом, предлагаемый способ прогнозирования уровня отзывчивости льна-долгунца на основной способ внесения цинковых удобрений соответствует критерию изобретения "новизна". Сравнение предлагаемого способа с другими техническими решениями показывает, что он соответствует критерию изобретения "изобретательский уровень". Данное изобретение может быть использовано в сельском хозяйстве, значит оно является промышленно приемлемым.

Способ разработан на основе экспериментальных данных. В 1990 1991 г. проведена научно-исследовательская работа по определению отзывчивости льна на цинковое удобрение ZnO₄ · 7H₂O в зависимости от агрохимических показателей почвы (pH, гидролитическая кислотность, содержание доступных P₂O₅ и K₂O по Кирсанову, Ca, Mg, гумуса, сумма поглощенных оснований). Сернокислый Zn вносили в виде раствора в почву под весеннюю культивацию в дозе 2 кг/га д.в.

Об эффективности цинкового удобрения судили по относительной прибавке урожая соломы и семян льна с учетом их качества. Излучение проверено на базе полевых стационарных опытов на дерново-подзолистой песчано-легкосуглинистой и среднесуглинистой почвах и путем проведения краткосрочных опытов на дерново-подзолистой песчано-легкосуглинистой и среднесуглинистой почвах и путем проведения краткосрочных опытов на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве с разными агрохимическими показателями.

На песчано-легкосуглинистой почве использованы варианты стационара с дозами извести 0-1-2,5 г.к. внесенной 13 и 15 лет назад, на 4 фонах удобренности культур в севообороте: 0 115-230-345 кг/га д.в. NPK ежегодно. На среднесуглинистой почве использованы 3 варианта стационара закладки 1976 г. без извести, нормальная доза извести для доведения реакции почвенного раствора до оптимального pH и повторное известкование нормой по 1,0 г.к. (1985 г.) на одном фоне удобренности 230 кг/га д.в. ежегодно.

Общая делянка 25 33 м², учетная 14 м², повторность - 3-4 кратная.

На первой почве в 12 вариантах интервалы агрохимических показателей были таковы: pH 4,3 6,4; содержание P₂O₅ 17,2 52,2; K₂O 4,3 23,1 мг/100 г почвы; Zn 1,9 9,3 мг/кг почвы; сумма поглощенных оснований 1,9 7,2 мэкв/100 г почвы; на второй почве: pH 4,6 5,6; содержание P₂O₅ 1,8 28,9; K₂O 6,8 8,6 мг/100 г почвы; Zn 1,5 2,2 мг/кг почвы; сумма поглощенных оснований 1,5 4,2 мэкв/100 г почвы.

В краткосрочных опытах интервалы агрохимических показателей были следующими: pH 4,5 7,2; содержание P₂O₅ 10,0 50,6; K₂O 6,0 20,8 мг/100 г почвы; Zn 0,4 1,40 мг/кг почвы; сумма поглощенных оснований 3,0 31,1 мэкв/100 г почвы.

По результатам проверенных опытов разработано 28 уравнений зависимости относительной прибавки урожая льнопродукции при внесении цинка от агрохимических показателей почвы. Из них выбрана модель (множественный коэффициент корреляции R 0,7), где Dy относительная прибавка от урожая соломы, δ сумма поглощения оснований, мэкв/100 г почвы.

Включение в модель, кроме суммы поглощенных оснований, других переменных (pH, содержание Mg в почве) не повышало точность модели.

Для прогноза прибавки урожая семян льна от внесения цинка получена следующая модель: Dy₁= 0,52+0,47831δ при R=0,52, где Δy₁ относительная прибавка урожая семян от Zn, В соответствии с первой и второй моделями при разных значениях суммы поглощения оснований можно ожидать следующие уровни отзывчивости льна на основной способ применения цинковых удобрений (см. табл. 1).

Следовательно, ощутимую прибавку урожая льнопродукции от основного внесения цинковых удобрений можно ожидать при величине суммы поглощенных оснований 10 мэкв/100 г почвы и выше. Это согласуется с результатами наблюдений 1987 1989 г. согласно которым визуальные признаки, цинковой недостаточности у молодых растений льна (елочка) имели место при превышении суммы поглощенных оснований 8 9 мэкв/100 г почвы.

Сумма поглощаемых оснований является интегрированным показателем. Как уже было отмечено, интенсивность поглощения цинка растениями зависит не только от его концентрации в почве, но и pH почвенной среды, уровня содержания в почве карбонатов, магния, фосфора. По результатам исследований 1987 1989 г. в известкованной дерново-подзолистой почве коэффициент корреляции (r) между pH и суммой поглощенных оснований равен 0,62 (при критическом значении r 0,32). Сумма поглощенных оснований имела высокую достоверную корреляцию с содержанием обменного и доступного Ca (r 0,72 и 0,87 соответственно), а также с содержанием обменного Mg (r 0,81).

Предлагаемый способ прост для практического использования, не требует сложной и дефицитной аппаратуры, реактивов и достаточно надежен.

В 1991 году сернокислый цинк (2 кг/га д.в.) вносили на 5 участках одного и того же поля льна, вытянутого на километр. Агротехника выращивания льна на всех участках одинакова. Почва всех участков содержала мало цинка и можно было ожидать везде положительное его действие. Однако прибавка льнопродукции получена лишь на IV и V участках, где сумма поглощения оснований была 14,1 и 31,1 мэкв/100 г почвы (см. табл. 2).

В производственном опыте 1990 г. на дерново-подзолистой среднесуглитистой почве при сумме поглощенных оснований 21,7 мэкв/100 г почвы эффективность применения цинка на льне-долгунце была высокой: урожай соломы повысился на 17 семян на 25 качество соломы улучшилось на 1 сортономер.

Формула изобретения

Способ прогнозирования уровня отзывчивости льна-долгунца на удобрение цинком, включающий агрохимический анализ почвенного образца и определение уровня отзывчивости по найденному агрохимическому показателю, отличающийся тем, что в качестве агрохимического показателя используют показатель суммы поглощенных оснований, при этом при значении суммы поглощенных оснований до 10 моль/100 г почвы уровень отзывчивости льна низкий, при значениях 10 15 моль/100 г почвы средний, при значениях 15 20 моль/100 г почвы высокий и более 20 моль/100 г почвы очень высокий.

РИСУНКИ

Рисунок 1