Агроклиматические и биологические основы совершенствования технологий возделывания сахарной свеклы и кукурузы в лесостепи Среднего Поволжья тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 06.01.09, доктор сельскохозяйственных наук в форме науч. докл. Галиакберов, Анвар Гумерович

• Галиакберов, Анвар Гумерович
• доктор сельскохозяйственных наук в форме науч. докл.
• 1998

Оглавление диссертации доктор сельскохозяйственных наук в форме науч. докл. Галиакберов, Анвар Гумерович

В работе обобщены итоги двадцатилетних исследований С1976-1996 гг.) автора и сотрудников руководимого им технологического центра Ульяновского научно-исследовательского института сельского хозяйства по разработке, апробации и освоению в сельскохозяйственном производстве организационно-технологических систем увеличения урожайности, получения качественной, экологически чистой, дешевой продукции сахарной свеклы и кукурузы.

Исследования проводились в соответствии с планами государственных, отраслевых и хоздоговорных научно-технических программ. Номера государственной регистрации: 009797, 037358, 037359.

1.1. Актуальность проблемы

Исследования были ■ обусловлены необходимостью" разработки научно-обоснованных, адаптированных к условиям лесостепной зоны Среднего Поволжья технологий производства сахарной свеклы и кукурузы с минимальными затратами труда, средств и энергии.

В Ульяновской области кукуруза возделывается начиная с 1955, сахарная свекла - с 1969 года. До этого считалось, что возделывание этих культур в северной части лесостепи Поволжья не рентабельно из-за нехватки тепла и осадков. Поэтому технология возделывания сахарной свеклы и кукурузы здесь не была разработана. Она достаточно полно разработана в традиционных зонач их возделывания, отличающихся от почвенно-климатических условий лесостепи Среднего Поволжья.Кроме этого изменились экологические и экономические условия и требования при возделывании сельскохозяйственных культур. В связи с этим разработка приспособленных к местным условиям технологий возделывания новых для зоны шьтур-сахарной свеклы и кукурузы, обеспечивающих более полное использование их генетического потенциала и получение экологически чистой продукции с минимальными затратами труда и средств, без ущерба окружаю-о|бй среде, является актуальной задачей. Для решения ее в Ульянов. |кой области С лесостепная часть Среднего Поволжья) и были прове-|ены в течение 20 лет поэтапные комплексные исследования отдельных приемов и в целом технологий возделывания сахарной свек-*Ты и кукурузы, результаты которых приводятся в данной работе. Д 1.2. Цель и основные задачи исследований *? Основная цель исследований заключалась в разработке ресурсосберегающих, экологически безопасных технологий возделывания ь, сахарной свеклы и кукурузы, обеспечивающих получение высокой урожайности путем максимального удовлетворения биологических требований этик культур, целенаправленного воздействия на условия жизни растений в лесостепи Среднего Поволжья.

За период исследований решены следующие задачи:

- Изучены биологические особенности сахарной свеклы и кукурузы, наличие основных климатических факторов для удовлетворения их требований в условиях лесостепной зоны Среднего Поволжья, степень их использования путем определения чистой продуктивности Фотосинтеза, кпд фар, водного баланса, коэффициента водопотребле-ния при проведении различных агроприемов.

- Установлены агробиологические параметры высокопродуктивного агрофитоценоза сахарной свеклы и .кукурузы. Разработаны экологически безопасные, энергосберегающие, малозатратные агротехни-. ческие приемы возделывания сахарной свеклы и кукурузы, обеспечивающие, за счет максимального использования природных условий, получение высокой урожайности.

- Найдены оптимальные параметры густоты стояния сахарной свеклы для исключения ручной прорывки при Формировании густоты стояния и ручной доочистки корней - при уборке. Установлена эффективность окучивания для борьбы с сорняками и исключения ручной доочистки корней при уборке.

- Определены оптимальные уровни и сроки внесения минеральных удобрений, эффективность различных видов и Форм азотных удобрений и подкормки микроэлементами.

- Исследована суммарная эффективность лучших приемов возделывания сахарной свеклы и кукурузы в единой технологии.

- Проведена экологическая, агротехническая, биоэнергетическая и экономическая оценка разработанных приемов, технологий возделывания и кормовых достоинств сахарной свеклы и кукурузы.

- Разработана компьютерная программа для определения■ оптимальной структуры площади посевов кормовых культур, в том числе сахарной' свеклы и кукурузы, обеспечивающая получение планируемой продуктивности крупного рогатого скота.

1.3. Научная новизна

Комплексные исследования агробиологических, климатических, экологических и биоэнергетических аспектов возделывания сахарной свеклы и кукурузы позволили наряду с созданием оптимального количественного соотношения управляемых факторов в значительной степени расширить сферу влияния на неуправляемые агроклиматические условия - вегетационный период, ресурсы влаги и тепла - за счет оптимизации обработки- почвы, глубины заделки семян, срока сева и уборки, нормы высева, а для кукурузы - и путем создания профилированной поверхности, обеспечивающей лучшее прогревание почвы и получение спелых початков даже в северной части лесостепи Средне' го Поволжья.

Разработаны приемы ухода за посевами сахарной свеклы, позволяющие полностью исключить затраты ручного труда при Формировании густоты стояния и уборке.

1.4. Практическая значимость

Сахарная свекла в нашей стране является единственным сырьем для производства сахара, а в последние годы все больше приобретает и кормовое значение. Она в 1996 году занимала в Татарстане 51000, Пензенской области- 36000, Ульяновской- 12000 и Самарской-ЕООО гектаров. По урожайности сахарная свекла здесь не уступает кормовой свекле, питательность ее вдвое выше и на производство каждой кормовой единицы затрачивается в 3 раза меньше живого труда. Кроме прямого использования на корм сахарная свекла является так же идеальным сырьем для промышленного получения кормовых дрожжей. Следовательно, внедрение адаптированной, экологически безопасной, малозатратной технологии может спасти не только свек-ло-сахарное производство зоны, но и значительно повысить продуктивность животноводства за счет балансирования кормов по сахару.и белку. Многоцелевое использование сахарной свеклы должно привести к расширению ее посевных площадей,а внедрение рекомендуемой технологии - к повышению ее урожайности и снижению затрат труда, средств и энергии, особенно при формировании густоты стояния и уборке, что имеет большое практическое значение.

Кукуруза была и остается в зоне Поволжья основной силосной культурой. Потенциальные возможности ее пока используются только наполовину. Существующая технология во многом не учитывает климатических особенностей зоны, необходимости снижения трудовых и материальных затрат, получения экологически безопасных кормов. Недостаточно используется возможность возделывания ее на зерно. До сих пор многие ученые считают, что севернее линии Брест-Тамбов-Самара получать спелые початки невозможно. Внедрение предлагаемой зерновой и гребневой технологии возделывания кукурузы позволит в 1.7 раза повысить урожайность и на 28% повысить питательность кукурузного силоса и, даже в северной части лесостепи Среднего Поволжья получать не менее 50 ц/га спелых початков.

1.5. реализация научных исследований ?

Производственная проверка результатов исследований проведе на: по .сахарной свекле - в колхозе "Волга" Цильнинского район Ульяновской области, по кукурузе- в колхозе "Татарстан" Теташско го района республики Татарстан. научные разработки внедрены в хозяйствах лесостепной част Среднего Поволжья: по сахарной свекле на площади 15 тысяч гектаров, по кукурузе - 170 тысяч гектаров. Экономический эффект о' внедрения результатов исследований составил: в 1978-85 гг. по сахарной свекле 12 млн.рублей ежегодно, в 1885-1390 гг. по кукурузе 88 млн.рублей ежегодно (цены соответствуйтего периода). Результату исследования использованы в рекомендациях по повышению эффективности и качества возделывания сельскохозяйственных культур (1977), при разработке научно-обоснованной систем-ведения сельского хозяйства Ульяновской области (1981), основны) направлений научно-технического прогресса в земледелии Ульяновской области (1983), основных направлений дальнейшей интенсификации, повышении эффективности и устойчивости земледелия Ульяновской области '(1985), научно обоснованной системы земледелия Ульяновской области (1986), системы интенсивного земледелия и технологий производства продуктов растениеводства (1990), концепции пс системе земледелия з хозяйствах всех Форм собственности (1986). По материалам исследований разработана и успешно внедряется концепция развития кормопроизводства в хозяйствах Ульяновской области (1995) и компьютерная программа оптимизации структуры кормовых культур для получения плакируемой продуктивности КРС (1995).

Внедрение научных разработок в хозяйствах Ульяновской области способствовало повышению урожайности в 1986-90 гг. в сравнении с 1971-1975 гг. по сахарной свекле на 78 ц/га, по кукурузе-на 84 ц/га,при снижении затрат труда и средств соответственно в 2.1 и 1.2 раза. *

1.6. Основные положения, выносимые на защиту

- установление оптимальных условий для роста и развития сахарной свеклы и кукурузы, обеспечивающих максимальное использование климатических ресурсов лесостепной зоны Среднего Поволжья и Формирования потенциально возможной урожайности:

- рациональное размещение сахарной свеклы и кукурузы в севообороте, приемы основной, ранневесенней, предпосевной обработок, срок посева, норма высева, глубина заделки семян, приемы ухода за посевами зтих культур;

- научное обоснование возможности исключения затрат ручного труда при уходе и уборке сахарной свеклы путем улучшения качества семян, установления оптимальной нормы высева, разработки приемов борьбы с сорняками и 2-х кратного окучивания.

- рациональная система применения минеральных и микроудобрений. Определение фотосинтетической деятельности и степени использования ФАР сахарной свеклы и кукурузы в зависимости от уровня питания и приемов возделывания;

- оценка водного и пищевого режимов почвы, степени засоренности, качества полученной продукции в зависимости от приемов возделывания сахарной свеклы и кукурузы;

- биоэнергетическая и экономическая оценка приемов и технологий возделывания сахарной свеклы и кукурузы.

1.7. Апробация

Результаты исследований и основные положения диссертации докладывались и обсуждались в 1978, 1979, 1930, 1981, 1982 гг. на координационно-методических советах во Всероссийском научно-исследовательском институте сахарной свеклы и сахара (Рамонь), с 1979 года ежегодно на научных конференциях профессорско-преподавательского состава в Ульяновской сельскохозяйственной академии по вопросам совершенствования технологии возделывания культур, в 1989 году на Советско-Австрийском симпозиуме С г.Москва) по зерновой технологии возделывания кукурузы, в 1991 году на научно-теоретической конференции, посвященной 70-летию НПО "Нива Татарстана" с г. Казань) по гребневой технологии возделывания кукурузы, в 1996 году на Всероссийской научно-практической конференции по новой концепции земледелия с г. Саратов), ежегодно - на агрономической конференции Ульяновской области.

1.8. Публикации в печати

Опубликовано всего 94 работ,из них 78 по теме диссертации; 54 основных работ объемом 80,7 условных печатных листов приводятся в списке, из которых 11 рекомендаций, 3 справочника, 1 учебное пособие,4 учебно-методических пособия, 1 монография. Кроме того созданы - один учебный фильм по гребневой технологии возделывания кукурузы и одна компьютерная программа по определению оптимальной структуры кормовых культур, включающих сахарную свеклу и кукурузу,обеспечивающая получение планируемой продуктивности крупного рогатого скота.

2. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. ШчЕенно-клиштические условия

Урожайность сельскохозяйственных культур является сложной функцией многих процессов и факторов, в , первую очередь почвенно-климатических, зависящих от географического размещения территории. Лесостепная зона Среднего Поволжья занимает северную часть Самарской, Ульяновскую, Пензенскую области и часть Татарстана. Она разделяется р. Волгой на две части: Правобережную и Заволжскую. В Правобережную часть, по А.В. Ступишину (1964), входит лесостепная провинция Приволжской возвышенности, которая характеризуется резко очерченными Формами водоразделов, крутыми склонами, расчлененными эрозией. Наиболее крупный и высокий водораздел Суры и Волги представлен преимущественно серыми лесными почвами.-Западнее р. Суры основными почвами являются выщелоченные черноземы, среди которых крупными массивами залегают темно-серые лесные почвы и оподзоленные черноземы. . Южнее линии ж.д. Пенза-Москва преобладают тучные и мощные черноземы.

Заволжская часть, по А.В. Ступишину, делится на лесостепную провинцию Низменного Заволжья - преимущественно равнинная часть, и лесостепную провинцию Высокого Заволжья, отличающуюся большой расчлененностью балками и речными долинами. Основной почвенный фон составляют выщелоченные и тучные черноземы, а на южных склоках - обыкновенные черноземы.

Более подробная характеристика почвенно-климатических условий лесостепи Среднего Поволжья приводится в работах Н.Н.Розова, В.Н.Димо, Д. И. Шашко и др. (1976). Они с учетом плодородия почвы, количества осадков, суммы активных температур, вегетационного периода, степени влагообеспеченности, провели природно-сельскохо-зяйственное районирование зоны.

По их данным в более благоприятных почвенно-климатических условиях находятся Пензенская,западная часть Ульяновской, северо-западная часть Самарской областей, где относительно остальной территории лесостепной зоны Среднего Поволжья, распространены более плодородные почвы, складывается лучший режим влажности и температуры, больше вегетационный и безморозный периоды. Но в целом для всей территории зоны характерно неравномерное распределение осадков по периодам года и особенно во время вегетации кормовых культур. За год выпадает в среднем 400-600 мм осадков. Значительная их доля приходится на холодный период года (табл.1).

1. Природно-сельскохозяйственное районирование территории лесостепной зоны Среднего Поволжья

1 1 ( 1 Осадки, мм ¡Сумма IПродолжитель- i 1 Показа

1-[—-1 активных 1 ность периода тель

Зона, 1 за |в период!темпера-!-г—- H увлажадминистративные - 1 год 1 активных I тур выше 1веге- 1безмороз- нения, единицы 1 1 темпера-1+10- С Iтации,Iного, дни 1 ГТК

I 1 тур 1 1 дни 1 II 1 II 1 i

1.Лесостепная с туч-ньми мощными черноземами и серыми лес- 400- 310 2100- 130- 130- 0.77-ными почвами С Пен- 600 2700 155 155 1.15 зенская, зап. часть

Ульяновской,северо-зап.часть Самарской обл.)

2. Лесостепная с сред. мощными черноземами 400- 280 2000- 130- 120- 0.77-и серыми лесными 600 2400 145 135' 1. почвами (вост.часть Ульяновской, северн. часть Самарской обл.)

Ульяновская область расположена на 52-54* северной широты и 45-50* восточной долготы, т.е. находится в центре лесостепной зоны Среднего Поволжья и занимает часть площади всех физико-географических районов и поэтому в основном отражает почвенно-оимати-ческие особенности всей зоны.

Территория Ульяновского НШСХ и колхоза "Россия" Цильнинско-го района, где проводились исследования, находятся в Центральной Ъриродно-зкономической зоне Ульяновской области. За годы проведения исследований с 1976-1996 гг.) здесь наблюдалось значительное колебание условий увлажнения и температурного режима. Так, количество осадков за год менялось от 307.4 мм в 1981 году до 648 мм в 1990 году, среднесуточная температура за май-август менялась от 14.9- С в 1978 году до 18.9* С в 1988 году. Основной показатель степени увлажнения - гидротермический коэффициент - менялся в пределах от 0.43 в 1995-ом до 1.7 в 1978-ом году С рис.1).

Рис. 1. Агроклиматические условия за щцы проведения исследований (среднее за 1976-1996 гг.) такая большая амплитуда изменений основных агроклиматических условий не является отклонением от нормы, а быстрее всего отражает закономерность и характеризует неустойчивость агроклиматических условий региона как по годам, так и по сезонам, что необходимо учитывать при разработке и использовании агротехнических приемов. Естественно, приведенные показатели являются обобщенным// из подробных наблюдений, проведенных по межфазным периодам каждой подопытной культуры, данные которых в ряде случаев приводятся при изложении результатов исследований.

Почвы опытных участков - выщелоченные суглинистые черноземы. В зависимости от размещения опытов агрохимическая характеристика пахотного слоя почвы менялась в следуших пределах: содержание гумуса - 7.2-8.2%, мощность гумусового горизонта- 52-65 см, -содержание общего азота - 0.33-0.39%, гидролизуемого - 203-241 мг на 100 г почвы, валового фосфора - 0.164-0.211%, подвижного -28.9-31.8 мг, обменного калия - 7.8-9.1 мг ка 100 г почвы, сумма поглощ.основан. - 53-75.6 мг-зкв./100 г почвы, гидрол. кислотность - 1.6-2. 5, РН - 6.3-6.5. Опыты по изучению эффективности известкования почвы под сахарную свеклу проводили на почвах с РН-5.65, гидролитической кислотностью 4.65 в колхозе "Россия" Цильнинского района Ульяновской области.

2.2. Методика исследований

Опыты проводились в восьмипольном зернопаропропашном севообороте. Сахарную свеклу размещали после озимой ржи, кукурузу -после озимой пшеницы и на постоянном участке. Схемы полевых опытов приводятся в таблицах результатов исследований. Площадь учетных делянок 25-100 кв.м, повторность - четырехкратная.

Исследования, наблюдения, анализы проводили, руководствуясь общепринятыми в растениеводческой науке методиками опытного дела:

- закладка и проведение полевьк опытов по Доспехову Б.А. 1979, 1985; Константинову П.Н. 1962; Методическим указаниям по проведению полевьк опытов с кормовыми культурами, разработанным ВНИИ кормов им.В. Р. Вильямса, 1983;

- агрометеорологические, фенологические наблюдения, наблюдения за растениями, учет засоренности почвы и посевов проводили, руководствуясь Рекомендациями по методике проведения наблюдений и исследований в полевом опыте, разработанными НИИСХ (Ого-Востока;

- агрофизические и агрохимические анализы почвы проводили по Ревуту И. Б., 1960 и Петербургскому А. В., 1963;

- площадь листьев сахарной свеклы и кукурузы определяли по

- И методу Орловского Н. И., 1948; Фотосинтетаческий потенциал и чистую продуктивность фотосинтеза по Ничипировичу А.А.,1961;

- учет урожая проводили путем сплошной уборки, с каждой делянки в двух несмежных повторениях отбирали пробы для определения качества и питательности;

- математическая обработка экспериментальных данных проведена методом дисперсионного анализа на персональном компьютере;

- расчет экономической эффективности проведен по принятым нормативам и расценкам, а биоэнергетическая оценка приемов и технологий по методике ВАСХНИЛ (Базаров Е.И. и др., 1983, 1995) и методическим рекомендациям ВНИИ кормов им В.Р.Вильямса (1989, 1995) с использованием компьютерной программы Ульяновской сельскохозяйственной академии (Морозов В.И., 1995).

Агротехника в опытах, за исключением исследуемого приема, была общепринятой в зоне.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Агробиологоюшатичесзсие основы получения высоких урожаев сахарной свеклы с минимальными затратами труда, средств и энергии

3.1.1. Требования сахарной свеклы к природным условиям и их наличие в лесостепной зоны Среднего Поволжья

Широкое распространение сахарной свеклы как технической и кормовой культуры в лесостепной зоне Среднего Поволжья, особенно в районах, где она раньше не возлелывалась, требует знания биологических закономерностей Формирования ее урожая. Наукой и практикой установлено, что лишь познание биологии растения во взаимосвязи с Факторами внешней среды, каковыми являются: свет, тепло, влага, продолжительность периода вегетации, пища, дает возможность открыть правильный путь управления жизненными процессами, а— отсюда и продуктивностью растения. Все эти факторы равнозначны и не могут быть взаимозаменяемыми.

Свет в условиях лесостепной зоны Среднего Поволжья для сахарной свеклы не является ограничивавшим размер урожая фактором. За вегетационный период (с 1 мая по 10 сентября) приток Фотосинтетической активной радиации в лесостепных районах Среднего Поволжья составляет 1350 МДж/см^, что при КПД ФАР 3 % может обеспечить получение 746 ц/га корней (рис.2). Листья сахарной свеклы обладают значительной фотосинтетической активностью за счет

- 12 ориентированного расположения к свету и отсутствия взаимного затенения в посевак. Однако КПД ФАР, из-за недостатка других факторов и несовершенности технологии возделывания сахарной свеклы, пока остается очень низким и даже в лучших хозяйствах не превышает 1.

При оценке обших термических ресурсов для сахарной свеклы используют сумму активных температур выше +5-С. Ее требуется 2500-2800°, а в лесостепной зоне Среднего Поволжья она составляет 2500-2600-, что при наличии других факторов может обеспечить получение 702 ц/га корней (рис.2). Семена могут прорастать при температуре 3-4-, но очень медленно, всходы появляются только через 25-30 дней. Поэтому целесообразно начать сев при достижении температуры почвы на глубине заделки семян до 6-7-С. Тогда всходы появляются через 10-15 дней (15). Оптимальная температура в период вегетации 15-23-С. Всходы повреждаются при - 3-4-С, листья взрослых растений при - 6-7-С.

Для достижения полкой спелости сахарная свекла требует 160-170 дней вегетации, а в условиях лесостепи Среднего Поволжья возможный период вегетации бывает в среднем 130-140 дней, или на 30 дней меньше (19). Ко тем не менее при наличии других факторов он может обеспечить урожайность корней около 702 ц/га (рис.2).

Основным ограничивающим размер урожайности сахарной сЕекж Фактором является недостаток влаги. Весенний запас продуктивной влаги в метровом слое почвы здесь бывает в пределах 153-162 мм, в период активных температур выпадает 280-310 мм осадков. Но значительная часть их теряется на сток и испарение. А эффективная влага, используемая сахарной свеклой, составляет всего около 375 мм, что может обеспечить получение 531 ц/га корней (рис.2). Повышенные требования к влажности почвы сахарная свекла предъявляет в период прорастания семян и укоренения всходов, а затем, при развитии наибольшей испаряющей листовой поверхности - в июле-августе. Хотя в это время здесь и выпадает больше осадков, ко они не могут обеспечить потребность свеклы во влаге (рис.3).

Все природные факторы находятся между собой в сложной взаимосвязи, которую для определения климатически обеспеченной урожайности М.К.Каюмов (1977) привел в виде следующей Формулы: У = 2.Зп + 313.5к - 350.3, где У - урожайность, п - продолжительность возможного периода Еегетации, к - показатель увлажнения. В свою очередь показатель увлажнения, представляющий собой модифицированную форму гидротермического коэффициента, определ н о о

X >5 сз £ о

800 п

Факторы Свет, при КПД ФАР 3% Зуша активных температур, С° Вегетационьй период, дни Продуктивная влага, мм КОУ по формуле М.К.Какмова

Имееюгся 1350 Щж/см2 2500-2600 130

Требуются 2600-2800 160-170 600

Рис. 2.Возможная максимальная урожайность сахарной свеклы по обеспеченности природными ресурсами в лесостепной зоне Среднего Поволжья

120 -| 100 -80 60 40 1 20 -о май июнь июль

--••-■ Водопотребление - * -. август сентябрь Осадки

РисЗ. Водопотребление сахарной свеклы для получения 500ц/га урожая корней в лесостепной зоне Среднего Поволжья ляется по формуле: К = В + 0 : 0.18 Е, гле В - запас продуктивной влаги в метровом слое почвы к началу сева, о - количество осадков, выпадающих в течение вегетационного периода, Е - сумма активных температур выше +5-С.

Расчеты показывают, что климатически обеспеченная средняя урожайность сахарной свеклы может быть в Приволжской подзоне -295, в Заволжской - 290 ц/га. Она не является потенциально возможной и в задачу наших исследований входило повышение ее еще на 20% за счет совершенствования приемов возделывания, направленных на накопление и сохранение' влаги, более полного использования термических ресурсов и ФАР, увеличения возможного вегетационного периода путем использования периода безопасных заморозков и т. д. £■36, 54).

3.1.2. Выбор предшественника и организация питания сахарной свеклы

Высокие биологические требования сахарной свеклы возможно удовлетворить при размещении ее по хорошим предшественникам, способствующим созданию благоприятного водного, воздушного, пищевого режимов, позволяющим своевременно и высококачественно подготовить поле для посева, исключающим развитие болезней и вредителей. Научно-обоснованное размещение ее в севообороте во многом определяет урожайность этой и последующих культур.

В условиях лесостепи Среднего Поволжья по данным Ульяновского НИИСХ С Потушанский В.А.) из всех изученных предшественников практический интерес представляют только озимые, идущие после чистого и занятого горохом пара. Лучшие пищевой, водный режимы и меньше сорняков на посевах сахарной свеклы было после озимой пшеницы, идущей после чистого пара. После озимой пшеницы, идущей по занятому горохом пару, названные показатели несколько уступали, что предопределило продуктивность сахарной свеклы. Наивысшая проективность сахарной свеклы получена в звене с чистым паром. По занятому горохом пару урожайность корней была на 29 ц/га, выход сахара на 2.2 ц/га меньше. Но в целом в звене с чистым паром, по сравнению с занятым, выход валовой энергии был несколько меньше, КПД ФАР всех культур был выше, затраты совокупной энергии меньше. Несмотря на это, в целом эти звенья по биоэнергетической эффективности оказались равнозначными - энергетический коэффициент в обоих звеньях составил 3.98 С табл. 2).

В производственных опытах, где засоренность была выше, звено с чистым паром имело значительное преимущество. Поэтому на за

2. Эффективность свекловичных звеньев севооборотов с чистым и занятым паром С среднее за 1964-1968 гг.)

-1-1-1-1

Севооборот I Урожай- I Затраты I Накоплено IЗнергетичес-!ность, ¡совокуп- 1 энергии в ! кий ! ц/га !ной знер- Iбиомассе ¡коэффициент I |гии, тыс. ¡тыс.МДж/га|

I |МДж/га I I

Черный пар

Оз.пшеница 46.5 62.2 218.2 3.51 1.

Сах. свекла 388.0 51.8 235.7 4.55 1.

Ср.по звену 38.0 151.3 3.98 1.

Горох 28.6 39.1 137.1 3.51 1.

Оз.пшеница 34.9 36.6 152.8 4.17 1.

Сах.свекла 359.0 51.1 218.1 4.27 1.

Ср. по звену 42.2 169.3 3.98 1.

НСР 05, ц\га 18

ФАР, % соренных полях предпочтение следует отдать чистому пару. В хозяйствах, где сахарная свекла занимает более 15%, свеклу целесообразно размещать после озимых, идущих как по чистому, так и по занятому пару, но так, чтобы на одно и то же поле она возвращалась не раньше, чем через 4 года С17). даже по лучшим предшественникам элементы питания в почве часто являются лимитирующим фактором, но в отличие от тепла, солнечной энергии и влаги, легко поддаются регулированию путем их внесения.

Изучение доз и соотношений удобрений показало, что с увеличением доз внесения удобрений увеличивается количество листьев и их площадь, следовательно и фотосинтетический потенциал одного растения. Чистая продуктивность Фотосинтеза, которая характеризует эффективность работы единицы площади листа за время вегетации, увеличилась с повышением дозы внесения NPK до 135 кг/га д. в. на 1.90 г/м'^/сутки. Дальнейшее повышение дозы удобрений, несмотря на больший фотосинтетический потенциал, не увеличило эффективность Фотосинтеза. Так, при внесении по 180 кг/га д.в. NPK чистая продуктивность фотосинтеза была выше контроля только на 0.5 г/м^/сутки,а при внесении по 225 кг/га - на уровне контроля С рис. 4). Эта закономерность подтверждается и данными урожайности.

Без удобр. М135Р-|35К135 М-шоР^О^М) N225^225^225 П Фотосинтетический потенциал —♦—Чистая продуктивность фотосинтеза ь £ ? з

Рис. V. Показатели фотосинтэтической деятельности листового аппарата сахарной свеклы в зависимости от уровня питания (среднее за 1977-1979 гг.)

Наивысшая урожайность корней была получена при внесении по 135 кг/га л.в. №К. Уменьшение лозы азота на 30 кг д. в. несколько снизило урожайность,но увеличило содержание и выход сахара.Дозы удобрений выше 135 кг/га д.в.при любом соотношении элементов питания по эффективности уступали внесению по 90-135 кг/га азота и по 135 кг/га фосфора и калия С табл.3). Производственная проверка этих исследований показала, что доза 1МЭ0Р135К135 имеет преимущество на более плодородных, а М135Р'135К135 кг. д. в. на га - на бедных почвах. Биоэнергетический анализ и показатели фотосинтеза подтверждают эффективность внесения по 90-135 кг д.в./га азота и по 135 кг фосфора и калия, где энергетический коэффициент составил 2.84 и 2.40, а КПД ФАР - 1.87% и 1.90%,

Изучение срока внесения удобрений показало высокую эффективность внесения основной дозы удобрений под зябь и по М10Р15К10 кг.д.в. на га - при посеве, где получили наибольшую прибавку урожая (81 ц\га) и выхода сахара (12.6 ц/га). При этом накопили больше биоэнергии, окупаемость энергии и использование ФАР были наивысшими и составили соответственно 2.9 и 2.03. Дробление основной дозы удобрений с внесением по 30 кг д.в. МРК под культивацию, при подкормке и их сочетание преимущество не имело (табл.3). Наоборот, урожайность там была ниже, а затраты совокупной энергии на внесение удобрений - выше, следовательно, окупаемость

3. Влияние удобрений на продуктивность сахарной свеклы г !Урожай- Сахарис- 1 1 Накоплено ! 1 |Энергети

1 ность, тость, 1дополни- 1ческий 1 КПД

Варианты 1 ц/га 1 1 тельной (энергии в 1 биомассе, |коэФФици-| |ент 1 1 1 ФАР, %

1 тыс.МДж/га| |

Дозы и соотношение удобрений С среднее за 1977-1978 г

1. Без удобрений 355 18.15 - - 1.

2. N90 Р135 Кэо 399 17.62 26.7 2.22 1.

3. N135P135 К90 405 17.48 30.4 1.84 1.

4. N135P 90 Kl35 410 17.29 33.4 2.09 1.

5. N90 Pl35 Kl35 415 17.64 36.4 2.84 1.

6. N135P135 Kl35 422 17.47 40.7 2.40 1.

7. N180P180 K180 406 17.46 34.6 1.61 1.

8. N225P225 K225 410 17.09 33.4 1.26 1.

HCP 05, ц/га 1977-45, 1978-33, 1979

Срок внесения удобрения (среднее за 1976-1978 гг.)

1.Без удобрений 371 18.5 - - 1.

2.Фон-при посеве n10 Pi 5 Кю 384 18.5 7.9 5.2 1.

3.Nl35 Pl65 К под зябь 431 18.0 36.5 2.1 1.

4. ®+Nl25Pl50Kl под зябь 452 17.9 19.2 2.9 2.

5.

N30P30K при подкормке 428 18.0 34.6 2.1 1.

НСР об, ц/га 22 энергии была ниже.

Результаты исследований позволяют заключить, что основную дозу - по 135 кг/га д. в. МРК минеральных удобрений необходимо вносить под зябь и по 10-15 кг/га ИРК при посеве С23, 24).

Некорневая подкормка микроэлементами. Известно, что растениям и животным необходимы не только макроэлементы. Не менее важную роль в минеральном питании растений и животных играют микроз

- 18 лементы. Исследования по некорневой подкормке микроудобрениями сахарной свеклы показали, что большинство из них способствуют увеличению площади листа и активизации фотосинтетической деятельности растений. Чистая продуктивность Фотосинтеза составила: без микроэлементов 2.50 г/м^ в сутки, при внесении молибденовокисло-го аммония, сернокислой меди, бормагниевых удобрений и смеси сернокислой меди с сернокислым кобальтом соответственно 2.96,3.07,3.27 и 2.50 г/м^/сутки. На этих же вариантах эффективность фотосинтеза была выше - КПД ФАР составил более 2%Стабл.4).

4. Продуктивность и биоэнергетическая эффективность некорневой подкормки микроэлементами С среднее за 1992-1994 гг.)

Уро- !Совокуп-1 Выход |Энергети-|КПД жай- 1ные зат-1валовойIческий ¡ФАР,

Варианты |ность, |раты I энергии Iкоэффи- I %

I ц/га I энергии,I в био- I циент I

I Iтыс. ¡массе, I I

I !МДж/га |тыс. I I

I I IМДж/га I I

1. Без подкормки 427.2 53.12 259.5 4.88 1.

2. Парааминнобензойная кислота 0.2 кг/га 429.7 53.17 259.8 4.88 1. о о. Мо либ де но во кислый аммо ний

0.09 кг/га 464.1 54.05 281.9 5.16 2.

Л. Сернокислая медь-0. кг/га 449.0 53.68 272.8 5.08 2.

5. Сернокислый кобальт-0. кг/га 434.6 53.32 264.0 4.95 1.

6. Сернокислый цинк 0. кг/га 439.8 53.45 267.2 5.00 1. . Вормагнивые удобрения кг/га 449.9 53.70 273.3 5.09 2.

8. Сернокислый марганец 0. кг/га 422.6 53.02 256.7 4.84 1.

9. Сернокислая медь 0.09 + сернокис.кобальт 0. кг/га 442.0 53.50 268.5 5.02 1.

НСР 05, ц/га 1992 - : 3.4, 1993 - 8.7, 1994 - 18.

Достоверная прибавка урожайности получена от подкормки молибдено-' вокислым аммонием С26.4 ц/га), сернокислой медью и бормагниевыми удобрениями С 18.1 и 17.3 ц/га) (табл.4). Сахаристость корней на указанных вариантах также была на 0.2-0.3% выше, чем без подкормки и выход сахара соответственно составил 74.2, 71.2 и 72.8 ц/га, что на 6.8-3.8 ц/га выше контроля. Влияние парааминнобен-зойной кислоты и сернокислого марганца на зти показатели не замечено.

Содержание энергии в биомассе отражает урожайность сахарной свеклы и меняется по той же закономерности. Стоимость гектарной дозы микроэлементов и затраты на их внесение были незначительные. При расчете энергетической эффективности они включены в совокупные затраты. Наиболее эффективной оказалась подкормка мо-либденовокислым аммонием, где энергетической коэффициент составил' 5.16 - на 0.28 больше, чем без подкормки. Энергетический коэффициент был' выше 5 и при внесении бормагниевых удобрений, сернокислой меди и ее смеси с сернокислым кобальтом.

Высокая эффективность этих микроэлементов в повышении фотосинтетической активности и продуктивности сахарной свеклы, при незначительных затратах труда и средств, доказывает необходимость включения этого приема в технологию возделывания (50).

3.1.3. Влияние дефеката на реакцию почвы и продуктивность сахарной свеклы