Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Режимы орошения и дозы внесения удобрений при возделывании овса в условиях южной зоны Амурской области

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Режимы орошения и дозы внесения удобрений при возделывании овса в условиях южной зоны Амурской области"

Бельмач Наталья Викторовна

РЕЖИМЫ ОРОШЕНИЯ И ДОЗЫ ВНЕСЕНИЯ УДОБРЕНИЙ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ ОВСА В УСЛОВИЯХ южной зоны АМУРСКОЙ ОБЛАСТИ

06.01.02 — Мелиорация, рекультивация и охрана земель

1 АПР 2015

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

005566650

Волгоград - 2015

005566650

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Дальневосточный государственный аграрный университет»

Научный руководитель: кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

Маканникова Марина Васильевна

Официальные оппоненты: Гостищев Дмитрий Петрович

доктор технических наук, профессор кафедры почвоведения, экологии и природопользования ФГБОУ ВПО «Государственный университет землеустройства»

Боровой Евгений Павлович

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заведующий кафедрой кадастр недвижимости и геодезии ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный аграрный университет»

Ведущая организация: ФГБНУ «Российский научно-исследовательский

институт проблем мелиорации»

Защита состоится «24» апреля 2015 года в 1300 часов на заседании диссертационного совета Д 220.008.01 при федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Волгоградский государственный аграрный университет» по адресу: 400002, г.Волгоград, Университетский проспект, 26, ауд.ЗОЗД

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный аграрный университет» на сайте www.volgau.com.

Автореферат разослан <^г>> марта 2015 года и размещен на сайте Волгоградского ГАУ www.volgau.com. «19» февраля 2015 года.

Ученый секретарь диссертационного

совета, к.т.н., доцент Бочарников Виктор Сергеевич

/

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. Для удовлетворения потребностей населения и сельскохозяйственных предприятий в кормах необходимы рост и стабилизация производства продукции растениеводства. Среди зерновых овес является экономически выгодной фуражной культурой Амурской области. В настоящее время урожайность овса остается невысокой и значительно колеблется по годам. Одной из причин этого являются климатические особенности региона, которые вносят свои коррективы в получение высокой и стабильной урожайности: растения овса испытывают недостаток влаги в начале вегетации, а в фазу полной спелости зерна, чаще всего, страдают от ее избытка.

Одним из главных условий жизнеспособности растений овса является водный режим, обеспечивающий пополнение запасов почвенной влаги в соответствии с его биологическими потребностями и климатическими особенностями региона. В условиях неравномерного распределения осадков в течение всего вегетационного периода показатели влагообеспеченности являются основными аспектами изучения при возделывании данной культуры.

Министерством сельского хозяйства Амурской области разработана долгосрочная целевая программа по развитию сельского хозяйства, в частности животноводства, вследствие чего возникает необходимость в кормах, в том числе в виде зернофуражных культур. Современная динамика развития сельскохозяйственного производства обусловлена ростом валовой продукции овса не за счет расширения посевных площадей, а за счет повышения его урожайности. Стабилизация и повышение урожайности и качества зерна овса посредством водного и пищевого режимов почвы являются весьма актуальными и практически значимыми в сельскохозяйственной отрасли.

В связи с этим нами проведены исследования по изучению возделывания овса при дождевании с одновременным внесением минеральных удобрений.

Цель исследований - обоснование оптимального режима орошения овса для обеспечения стабильной урожайности зерна на уровне 5,5 т/га в сочетании с минеральными удобрениями.

Задачи исследований:

• определить закономерности изменения водопотребления овса в зависимости от уровня влагообеспеченности;

• проследить закономерность влияния условий водного и минерального питания на параметры фотосинтетической деятельности посевов овса;

• установить влияние режима орошения и доз вносимых удобрений на урожайность и качество продукции овса;

• выявить оптимальный режим орошения и дозу внесения минеральных удобрений; ,

• дать энергетическую и экономическую оценку эффективности возделывания овса при изучаемых факторах.

Объект исследований - овес на орошаемых землях южной сельскохозяйственной зоны Амурской области.

Предмет исследований - режим орошения и дозы минеральных удобрений для получения стабильной урожайности овса.

Научная новизна. Впервые в полевых условиях южной сельскохозяйственной зоны Амурской области определена реакция овса на режимы орошения в сочетании с минеральными удобрениями. Комплексно исследованы особенности роста и развития растений овса. Установлен эффективный режим орошения и оптимальная доза вносимых удобрений, дано научное объяснение полученных результатов.

Практическая значимость результатов исследований. В результате исследований определены биологические особенности овса сорта «Алтайский крупнозерный» в зависимости от орошения. Определены критические фазы развития растений овса по отношению к метеоусловиям, водному балансу почвы и минеральному питанию для условий Амурской области. Установленные закономерности дают теоретическое обоснование для разработки на окультуренных луговых черноземовидных почвах оптимального режима орошения с применением минеральных удобрений. Использование рекомендуемых прие-

мов возделывания овса обеспечивает получение стабильно высокого и качественного урожая культуры.

Методология и методы исследования. При проведении исследований использовались системные подходы, современные научные методы планирования и проведения полевых опытов в условиях орошения. Сопутствующие экспериментальные наблюдения, учеты и анализы проводились в соответствии с общепринятыми методиками опытного дела.

При аналитической обработке результатов исследований применялись компьютерные технологии, которые позволили провести корреляционный и дисперсионный анализ.

Основные положения, выносимые на защиту:

• закономерности водопотребления овса при различных режимах орошения и дозах вносимых минеральных удобрений;

• режим орошения овса для обеспечения стабильной урожайности зерна на уровне 5,5 т/га;

• особенности влияния водообеспечения и минерального питания на продуктивность овса;

• оптимальное сочетание режимов орошения и доз минеральных удобрений.

Личный вклад автора в получении результатов, изложенных в диссертации: изучение вопроса возделывания овса в Амурской области, разработка схемы полевого опыта, проведение полевых и лабораторных исследований, анализ экспериментально полученных данных, внедрение результатов исследований в сельскохозяйственное производство.

Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на международных научно-практических конференциях: «Взаимодействие научно-образовательных учреждений, бизнеса и власти» (г. Благовещенск, 2011), «Проблемы развития мелиорации, природообустройства и пути их решения» (г. Благовещенск, 2011), «Аграрная наука - основа успешного развития АПК и сохранения экосистем»

(г. Волгоград, 2012), «Научные основы стратегии развития АПК и сельских территорий в условиях ВТО» (г. Волгоград, 2014 г.), «Актуальные проблемы техносферной безопасности и природообустройства» (г. Благовещенск, 2014); на научно-практических общеуниверситетских конференциях ДальГАУ (г. Благовещенск, 2009-2014).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 научных работ, включающих три статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ для публикации материалов кандидатских диссертаций.

Достоверность результатов исследований подтверждается результатами экспериментальных данных с использованием методов дисперсионного и корреляционного анализа. Производственная проверка полученных результатов исследований прошла на площади 12,5 га орошаемых земель сельскохозяйственного предприятия ОАО МТС «Амур» Михайловского района Амурской области.

Структура и объем работы. Работа изложена на 133 страницах основного текста, включает 10 таблиц, 18 рисунков, 18 приложений, а так же библиографический список, состоящий из 134 наименований, в том числе 7 иностранных авторов. Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения с предложением производству.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цель, задачи, научная новизна, практическая значимость результатов исследований, а также представлены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Состояние изученности вопроса возделывания овса в условиях орошения с применением удобрений на современном уровне (обзор литературы)» приводится анализ литературных источников по изученности вопроса.

Изучением основных вопросов возделывания овса занимались Г.А. Баталова, В.Ф. Мальцев, A.C. Митрофанов, учеными Амурской государственной

сельскохозяйственной опытной станции была изучена технология возделывания овса в условиях Амурской области (Н.М. Степкин, В.И. Рафальский, Л.И.Топорова, П.П. Чалкин). Большой вклад в разработку режимов орошения сельскохозяйственных культур внесли С.М. Алпатьев, М.И. Багров, И.П. Кру-жилин. Основные вопросы минерального питания растений изучены М.К. Ка-юмовым, М.И. Нефедовым, В.И. Рафальским.

Анализ литературных источников показал, что для условий южной сельскохозяйственной зоны Амурской области не установлено оптимальное сочетание основных факторов жизнедеятельности растений, а именно режимов орошения и доз удобрений, что и послужило основанием выбора направления наших исследований.

Во втором главе «Условия и методика проведения исследований» рассматриваются условия, схема опыта и методика проводимых исследований.

В период исследований по возделыванию овса применялись полевой и лабораторный опыты. Полевой опыт закладывался по методике Госсортосети в течении 2009-2011 гг. на опытном поле ФГБОУ ВПО «Дальневосточный государственный аграрный университет» (с. Грибское, Благовещенского района). Исследования проводились с соблюдением требований методик опытного дела Б.А. Доспехова, В.Н. Плешакова, П.Г. Найдина методом расщепленных делянок с рендомизированным размещением вариантов по изучению минеральных удобрений в четырехкратной повторности. Площадь опытной делянки по режиму орошения составила 196 м2, по минеральному питанию - 49м2, учетной — 25 м2. Опытом предусмотрены защитные полосы шириной 10 м.

Экспериментальные исследования проводились со среднеспелым районированным сортом овса «Алтайский крупнозерный» и включали два фактора: Фактор А. Водный режим: А0 - контроль (без полива); А) - предполивная влажность почвы 70% НВ; А2 - предполивная влажность почвы 80% НВ; Аз -предполивная влажность почвы 90% НВ. Глубина активно регулируемого поливами слоя увлажнения почвы 0,4 м. Способ полива - дождевание. Орошение опытного участка проводили сборно-разборной системой с применением двух-

сопловых среднеструйных дождевальных насадок кругового действия «Роса-3». Расход воды 4 л/с, радиус действия 10 м.

Фактор В. Дозы удобрений: В0- контроль (без удобрений); В[ -ИзоРзоКзо; Вг- К45?45К45; Вз - ЫбоРбоКбо. Дозы удобрений приняты эмпирически на определенный фон минерального питания: низкий, средний, высокий.

Годы исследований по метеорологическим показателям характеризовались как: 2009 г. - влажный (ГТК=1,82), 2010 г. - переувлажненный (ГТК=2,0), 2011 г.-засушливый (ГТК=1,20).

Почвенный покров опытного участка представлен луговыми черноземо-видными почвами, которые являются характерными для южной сельскохозяйственной зоны Амурской области. Плотность сложения расчетного слоя составляла 1,05 - 1,37 т/м3, порозность изменялась в пределах от 58,8 до 49,2%, плотность твердой фазы составила 2,53-2,69 т/м3, наименьшая влагоемкость 33,5 — 30,9% от массы сухой почвы. Содержание гумуса в пахотном горизонте 3,42 — 3,86%. Отмечено низкое содержание легкогидролизуемого азота -1,5 -4,6 мг/кг, подвижного фосфора - среднее - 64, обменного калия - высокое -184 мг/кг почвы, рН солевой вытяжки - 5,5.

Плотность сложения почвы определяли по методике А.Н. Качинского, плотность твердой фазы почвы - пиктометрическим методом, а порозность -расчетным.

Агрохимический анализ почвы определяли по следующим показателям: гумус по методу А.М.Тюрина, Б.А.Никитина в модификации ЦИНАО ( ГОСТ 26213-84), рН - потенциометрическим методом (ГОСТ 26483-90), общий азот по Кьельдалю, легкогидролизуемый азот - по методу И.В.Тюрина и М.М. Коновой, подвижный фосфор - по методике А.Т. Кирсанова (ГОСТ 26207-89), обменный калий - по методу Масловой и Чернышовой.

Составляющие водного режима почвы определяли уравнением водного баланса А.Н. Костякова, влажность почвы - термостатно-весовым методом, сроки проведения поливов - по снижению предполивной влажности почвы до

заданного уровня. Количество подаваемой на поле воды учитывали с помощью дождемеров Ф.Ф. Давитая.

Основные показатели фотосинтетической деятельности посевов овса (площадь листьев, чистая продуктивность фотосинтеза, фотосинтетический потенциал) рассчитывались по методике A.A. Ничипоровича.

Статистическая обработка результатов исследований проведена методом дисперсионного и корреляционного анализа по методике Б.А. Доспехова. Биоэнергетическую и экономическую оценку технологии возделывания овса рассчитывали на основании технологических карт возделывания овса согласно «Методике энергетического анализа технологических процессов в сельскохозяйственном производстве» и «Энергетической оценке технологий возделывания полевых культур».

В третьей главе «Водопотребление овса в условиях южной сельскохозяйственной зоны Амурской области» представлены результаты исследований режимов орошения и водопотребления овса. Динамика влажности почвы в годы исследований имела свои особенности, которые определялись изменением водопотребления растений при формировании урожая различного уровня, допустимым пределом иссушения почвы и погодными условиями.

Неоднородные гидротермические условия в период вегетации овса за годы исследований обеспечили поддержание предполивного порога влажности почвы на изучаемых вариантах различным числом и сроками проведения поливов. Для поддержания влажности почвы на уровне 70% HB в 2009 и 2010 гг. проводилось по одному поливу, в 2011 - два полива поливной нормой 450 м3/га. В среднем за три года оросительная норма составила 600 м3/га. Повышение предполивного порога влажности до 80% HB сопровождалось увеличением числа поливов: 2 - в 2009 и 2010 гг., 3 - в 2011 г. поливной нормой З00м3/га. Оросительная норма в среднем за годы исследований увеличилась до 700 м3/га. Водный режим 90% HB поддерживался наибольшим количеством поливов: в 2009 году - 5, 2010 - 6, 2011 - 7 нормой 150 м3/га. Оросительная норма в среднем за годы исследований составила 900 м3/га.

Результаты исследований показали, что величина суммарного водопо-требления зависела в первую очередь от режима орошения, а так же метеорологических условий в период роста и развития растений овса. Наибольшее значение суммарного водопотребления, в среднем за годы исследований равное 4071 м3/га, было получено в варианте с поддержанием предполивного порога влажности почвы 90% НВ. Наименьшее его значение, равное 3818 м3/га, получено при режиме орошения 70 % НВ, оптимальное - при режиме орошения 80% НВ - 3923 м3/га (таблица 1).

Таблица 1 — Структура суммарного водопотребления овса при различных режимах орошения (доза удобрений К45Р45К45), м3/га, %, среднее за 2009-

2011 гг.

Предполив-ная влажность почвы, % НВ Суммарное водопо-требление (Е), м3/га Оросительная норма Приход влаги от осадков Использование запасов почвенной влаги

м3/га % от Е м3/га % от Е м3/га % от Е

70 3818 600 15,6 3107 81,5 112 2,9

80 3923 700 17,8 3107 79,2 117 3,0

90 4071 900 22,1 3107 75,2 111 2,8

В структуре суммарного водопотребления большую часть составляет приход влаги от осадков: 81,5% - при 70% НВ, 79,2 - при 80% НВ и 75,5% -при 90 % НВ. Доля оросительной воды в водопотреблении овса составила 15,6%, 17,8 и 22,1% при режимах орошения 70% НВ, 80 и 90% НВ, соответственно. Величина использования запасов почвенной влаги в структуре суммарного водопотребления была незначительной — 2,8 — 3,0%.

Корреляционный анализ показал, что зависимость суммарного водопотребления овса от разных условий увлажнения выражена прямой сильной связью (11=0,99). Между суммарным водопотреблением и урожайностью овса отмечена прямая слабая корреляционная связь (11=0,96).

При изучении водопотребления овса большой практический интерес

представляет изучение как суммарного, так и среднесуточного водопотребле-

ю

ния овса в отдельные фазы его развития. Полученные данные позволяют дать полную характеристику потребностям растений овса в воде и обосновать сроки проведения поливов для получения высокой его урожайности (рисунок 1).

фазы вегетации овса,где: 1-всходы; 2-кущепие; 3 трубковаипе; 4 выметывапие; 5-цветевне; 6 молочная спелость; 7-восковая спелость; 8-иолпая спелость.

Рисунок 1 - Среднесуточное водопотреблениее овса по фазам вегетации (2009-2011 гг.), м3/га

Наибольшее среднесуточное водопотребление в среднем за годы исследований наблюдалось в период трубкование - выметывание и составило 79,9 м3/га, 76,2 и 79,1 м3/га в сутки при поддержании предполивной влажности почвы на уровне 70%НВ, 80 и 90%НВ, соответственно. В последующем отмечалось постепенное снижение среднесуточного водопотребления до минимальных значений: 14,0 м3/га, 13,3 и 12,8 м3/га в сутки в период восковая - полная спелость зерна.

При разработке режимов орошения овса широко используют биоклиматические методы определения суммарного водопотребления. Опытами установлена зависимость увеличения значений биоклиматических коэффициентов при увеличении водообеспеченности растений овса (таблица 2).

Таблица 2 - Биоклиматические коэффициенты расхода влаги на испарение, коэффициенты водопотребления и затраты оросительной воды при различных режимах орошения (доза удобрений И^Р^К«), среднее за 2009-2011 гг.

Предполивная влажность почвы, %НВ Биоклиматический коэффициент, мм/°С Коэффициент водопотребления, м3/т Затраты оросительной воды на 1 т овса, м3/т

70 0,23 898 141

80 0,24 780 140

90 0,25 905 200

При режиме орошения 70% HB биоклиматический коэффициент составил 0,23 мм/°С, при 80% HB - 0,24, при 90% HB - 0,25 мм°/С. Определяемый биоклиматический коэффициент позволяет определять водопотребление растений как в целом за вегетацию овса, так и за отдельные фазы его развития.

При определении эффективности использования растениями воды в исследованиях используются такие показатели, как коэффициент водопотребления и затраты оросительной воды. Нашими исследованиями установлено, что наиболее эффективно влага и оросительная вода расходовались при поддержании влажности почвы 80 %НВ (таблица 2). Коэффициент водопотребления при этом составил 780 м3/т, а затраты оросительной воды для получения 1 т зерна овса - 140 м3/т. В вариантах 70%НВ и 90%НВ влага и оросительная вода расходовались менее эффективно - 898 и 141 м3/т; 905 и 200 м3/т, соответствено.

В четвертой главе «Оценка адаптивности овса для возделывания при орошении в условиях южной сельскохозяйственной зоны Амурской области» рассматриваются сроки наступления фаз и продолжительность межфазных периодов, динамика изменения фотосинтетических показателей при изучаемых режимах орошения и дозах внесения минеральных удобрений.

Продолжительность фаз вегетационного развития овса при различных

условиях изменяется в пределах 79 - 87 дней. Максимальная

продолжительность вегетации установлена в варианте орошения 80% HB и

дозой удобрения N45P45K45, по годам исследований она изменялась от 84 до 87

дней. При орошении продолжительность фаз первой половины вегетации

12

увеличивается на 2 - 4 дня. С увеличением влаги в почве созревание зерен задерживается на 1 - 2 дня.

Нами выявлено, что максимальных размеров площадь листьев овса на всех вариантах опыта достигала в фазу трубкования и колебалась от 34,4 до 42,0 тыс. м2/га (таблица 3).

Таблица 3 - Показатели фотосинтетической деятельности овса в зависи-

мости от режимов орошения и доз удобрений (среднее за 2009-2011гг.)

Дозы минеральных удобрений (кг д.в/га) Площадь листовой поверхности, тыс.м2/га. ФПза вегетацию тыс. м2 дн./га ЧПФ средняя за вегетацию г/м2 в сутки

Всходы Кущение Трубкование Выметывание Цветение Молочная спелость Восковая спелость

Без орошения

Контроль 2,2 5,8 34,4 31,8 26,5 16,7 4,3 1349,2 4,61

N30P30K30 2,3 6,5 34,8 32,3 28,1 17,3 4,5 1391,1 4,69

N45P45K45 2,4 7,8 35,2 32,9 28,5 18,0 4,9 1450,7 4,73

NMPMKso 2,6 7,9 35,5 33,1 28,7 18,0 5,1 1462,9 4,79

70% HB

Контроль 2,4 7,2 34,7 32,0 27,0 16,9 4,6 1408,8 4,71

N30P30K30 2,7 8,2 35,8 33,1 28,3 17,5 5,0 1463,1 4,86

N45P45K45 2,7 8,5 36,1 34,2 29,1 18,2 5,4 1589,9 4,91

NeoPeoKeo 2,8 8,6 36,3 34,4 29,3 18,3 5,5 1601,5 4,97

80% HB

Контроль 2,5 7,9 35,5 32,5 27,3 17,8 5,3 1525,6 4,81

N30P30K30 2,7 8,9 38,2 33,7 28,6 18,3 5,4 1616,5 5,0

N45P45K45 2,8 9,3 41,5 34,3 29,3 18,5 5,7 1688,9 5,08

NeoPioKio 3,0 9,4 41,7 34,8 30,1 18,6 5,8 1712,9 5,11

90% HB

Контроль 2,6 8,3 37,0 33,2 27,4 17,9 5,6 1565,4 4,94

N30P30K30 3,0 8,9 39,9 34,3 28,8 18,3 5,8 1653,6 5,17

N45P45K45 3,1 9,1 41,8 34,9 29,6 18,6 6,1 1705,1 5,2

ИбоРбоКбо зд 9,3 42,0 35,2 30,6 18,7 6,3 1729,4 5,21

Улучшение водного режима способствовало увеличению площади листовой поверхности у растений овса при всех дозах удобрений во все фазы развития. Наибольший прирост листовой поверхности отмечен в режиме орошения с предполивным порогом влажности почвы на уровне 90%НВ (2,6 — 42,0 тыс.м2/га). Внесение удобрений способствовало увеличению размеров формирующейся листовой поверхности. Анализ корреляционной зависимости

показателей «площадь листовой поверхности - урожайность» указал на сложную связь, в зависимости от фазы развития коэффициент корреляции составил 0,26-0,75.

Установлено, что внесение удобрений на всех режимах орошения приводило к росту фотосинтетического потенциала (таблица 3). Максимальные его показатели были получены при режиме 90%НВ на фоне минерального питания ИбоРвоКбо (1729,4 тыс. м2дн./га). Наиболее эффективно ассимилирующая листовая поверхность так же работала при режиме орошения 90% НВ с дозой удобрений МбоРбоКво, в данном варианте средняя за вегетацию величина чистой фотосинтетической продуктивности наибольшая — 5,21 г/м2в сутки.

В пятой главе «Оценка продуктивности и качества зерна овса» приведены данные по структуре урожайности и качеству зерна овса.

Наилучшие показатели структуры урожайности наблюдались при поддержании влажности расчетного слоя почвы не ниже 80% НВ (таблица 4).

Таблица 4 - Влияние режимов орошения и доз удобрений на структуру

урожайность зерна овса, среднее 2009-2011 гг.

Предполивной порог влажности почвы (% НВ) и дозы удобрений (кгд.в/га) ¡Количество растений на 1 м2 в период восковой спелости, штук Масса зерна в метелке, г. Число зерен в метелке, штук Масса 1000 зерен, г. Урожайность, т/га

Без орошения Контроль 327 0,9 26 34,28 3,1

ИзоРзоКзо 341 0,96 26 34,86 3,8

Н45Р45К45 339 1,11 28 35,73 4,0

КбоРбоКбо 355 1,11 29 36,02 3,8

70 Контроль 340 1,08 28 35,67 3,7

№оРзоК.зо 349 1,25 29 36,81 4,2

К45Р45К45 353 1,26 29 38,18 4,6

МбоРбоК«) 381 1,28 31 38,49 4,5

80 Контроль 350 1,18 30 38,13 4,4

КзоРзоКзо 360 1,36 32 39,80 5,0

№5Р45К45 388 1,42 32 42,59 5,4

МбоРбоК«) 380 1,45 33 43,15 5,3

90 Контроль 343 1,19 31 39,63 4,1

№оРзоКзо 351 1,38 31 41,32 4,5

Н45Р45К45 382 1,43 32 42,87 4,7

ИбоРбоКбо 381 1,44 32 43,20 4,7

НСР<иа=0,12 НСРо5в=0,11

Так, густота стояния растений в период восковой спелости составила до 388 штук, число зерен в метелке — 26 — 33 штук, масса зерен в метелке — 0,9 — 1,45 г, масса 1000 зерен - 34,28 - 43,20 г.

Внесение различных доз минеральных удобрений повысило структурные показатели урожая зерна овса. При дозе удобрений ^5Р45К45 элементы структуры урожая возросли по сравнению с естественным фоном на 30%. Повышение дозы удобрений до КбоРбоКво не способствовало значительному увеличению структурных показателей.

При подержании влажности почвы на уровне 70% НВ урожайность овса в среднем за годы исследований изменялась в пределах 3,7-4,6 т/га (рисунок 2).

Урожайность овса, т/га 90% нв

в 5-6

■ 4-5

■ 3-4 В 2-3

Рисунок 2 — Влияние режимов орошения и доз минеральных удобрений на урожайность зерна овса, т/га, среднее 2009—2011 гг.

При влажности почвы 80% НВ в зависимости от доз минеральных удобрений урожайность овса в среднем за годы исследований изменялась в пределах 4,4 - 5,4 т/га. При таком режиме в 2011 году была получена наибольшая урожайность с одновременным внесением минеральных удобрений дозой К4бР45К45 (5,6 т/га), прибавка к контролю оказалась максимально и

составила 1,1 т/га. В режиме с предполивным порогом влажности почвы 90% НВ урожайность культуры изменялась в пределах 4,1 -4,7 т/га.

Внесение минеральных удобрений дозой Ы45Р45К45 способствовало увеличению продуктивности растений овса на всех фонах водного питания.

Корреляционный анализ продуктивности зерна овса в зависимости от влагообеспеченности показал сильную криволинейную связь (11=0,78). Зависимость показателей представлена уравнением вида: у =-0,0062х2 + 1,0125х-36. При анализе показателей урожайности и доз вносимых удобрений, прослеживается сильная прямая связь (Я=0,73).

Нами также установлены тесные зависимости урожайности зерна овса (У) от суммарного водопотребления (х), оросительной нормы (у) и доз минеральных удобрений (г), которые описываются уравнениями полиномиального вида: У = - 1,705х2 + 8,025х - 4,23 Я2 = 0,96; (1)

У = - 0,625у2 + 2,625у + 2,25 Я2 = 0,83; (2)

У = - 0,25г2 + 1,05г + 3,7 Я2 = 0,95. (3)

Качественные показатели овса повышались с улучшением водообеспе-ченности посевов овса и условий минерального питания (таблица 5).

Таблица 5 - Качественные показатели зерна овса, среднее за 2009-2011 гг.

Прсдполивной порог влажности почвы (% НВ) Дозы минеральных удобрений (кг д.в/га) Натура зерна, г/л Пленчатость зерна,% Белок, % Жир,%

Без орошения Контроль 469,9 28,3 9,78 3,26

ИзоРзоКад 473,3 27,8 10,43 3,45

Ы45Р45К45 473,9 27,6 11,0 3,98

ЫбоРбоКею 480,9 27,7 10,71 3,62

среднее 474,5 27,6 10,48 3,58

70% НВ Контроль 465,6 28,5 10,57 3,31

№оРзоКзо 468,1 28,1 10,71 3,50

М45Р45К45 474,4 27,3 11,20 3,66

ИбоРбоКбО 484,3 27,4 11,41 3,52

среднее 473,1 27,8 10,97 3,50

80% НВ Контроль 478,5 27,1 11,17 3,90

ИзоРзоКзо 478,7 26,8 11,40 3,48

№5Р45К.45 495,2 26,1 12,34 4,04

ИбоРбоКбо 499,1 26,1 11,81 3,68

среднее 487,9 26,5 11,68 3,77

90% НВ Контроль 492,0 27,5 10,71 3,86

ИзоРзоКзо 493,5 26,3 11,04 3,51

№5Р45К45 503,2 26,4 11,54 3,48

КбоРбоКбо 504,2 27,5 11,32 4,16

среднее 498,2 26,9 11,15 3,75

В среднем за три года исследований при поддержании предполивного порога 70% НВ содержание в зерне овса белка составило 10,97%, сырого жира -3,5%; пленчатость зерна - 27,8% и натура зерна - 473,1 г/л.

На вариантах с режимами орошения 80 и 90% НВ качественные показатели были следующими: белок - 11,68 - 11,15%, сырой жир — 3,77 - 3,75%, пленчатость зерна - 26,5 - 26,9% и натура зерна - 487,9 - 498,2 г/л, соответственно. Внесение минеральных удобрений увеличило содержание белка на 0,7%, сырого жира - на 0,1%.

В шестой главе «Экономическая и энергетическая эффективность возделывания овса при дождевании» рассмотрена энергетическая и экономическая оценка изучаемых вариантов.

Максимальный чистый энергетический доход отмечен в режиме орошения почвы на уровне 80% НВ (65,61 - 74,72 ГДж/га), наименьшее значение данного энергетического показателя, равного 45,21 - 57,93 ГДж/га, относится к режиму без орошения. Дозы минеральных удобрений также способствовали росту чистого энергетического дохода: его максимальные показатели, отмеченные в варианте N45P45K45 составили 57,93 - 74,72 ГДж/га.

Режим орошения 80%НВ в варианте N45P45K45 имеет самое высокое значение рентабельности, равное 30,4%.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. В южной сельскохозяйственной зоне Амурской области на луговых чер-ноземовидных почвах при орошении в сочетании с высокой агротехникой позволяет поддерживать урожайность овса на уровне 5,5 т/га. За годы исследований урожайность овса достигла максимума в 5,4 т/га при режиме орошения 80% НВ и дозе минеральных удобрений N45P45K45.

2. Для обеспечения в активном слое почвы влажности на уровне 70% НВ были проведены 1 - 2 полива в зависимости от года исследований поливной нормой 450 м3/га, при 80% НВ 2 - 3 полива - З00м3/га, а при 90% НВ 5-7 поливов - 150 м3/га.

3. При водном режиме почвы 90% НВ было получено наивысшее суммарное водопотребление 4071 м3/га, а на варианте 70% НВ значение оказалось минимальным - 3818 м3/га.

4. Наибольшее значение среднесуточного водопотребления было отмечено в фазу выметывания (76,2 - 79,9м3/га), а минимальное - в фазе полной спелости зерна - 12,8-14,0 м3/га.

5. С ростом влагосодержания корнеобитаемого слоя от 70% до 90% НВ в среднем за вегетационный период наблюдается увеличение коэффициента, характеризующего биоклиматические показатели расхода влаги на испарение исследуемой зоны в пределах 0,23 - 0,25 мм/°С.

6. Выбор оптимального водного режима предусматривает снижение расхода воды на единицу урожая, вследствие чего нами были получены следующие показатели: при 70% НВ коэффициент водопотребления и затраты оросительной воды составили сответственно 898 м3/т и 141м3/т; при 80% НВ - 780 м3/т и 140м3/т; при 90% НВ - 905 м3/т и 200 м3/т.

7. Повышение предполивного порога влажности почвы до 90% НВ на фоне минеральных удобрений дозой ИбоРбоК« способствовало улучшению фотосинтетической деятельности в посевах овса: максимальная ассимиляционная площадь листьев - 42,0 тыс.м2/га; фотосинтетический потенциал за весь вегетационный период - 1729,4 тыс.м2дн./га; интенсивность образования и накопления биомассы -5,21 г/м2в сутки.

8. Лучшие показатели структуры урожая отмечены при влагосодержании активного слоя почвы не ниже 80% НВ: густота стояния растений в фазу восковой спелости до 388 штук, число зерен в метелке - 30 - 33 штук, масса зерен в метелке - 1,18-1,45 г, масса 1000 зерен - 38,13 - 43,15 г.

9. Самые высокие качественные характеристики зерна овса, а именно содержание белка - 12,34%, сырого жира - 4,04%, были выявлены при режиме 80% НВ и дозе удобрений М45Р45К.45.

10. Расчет экономических показателей определил вариант водного режима почвы 80% НВ с внесением минеральных удобрений дозой Ы45Р4бК45 как наиболее рентабельный - 30,4%.

Для достижения стабильной урожайности овса на уровне 5,5 т/га в условиях южной сельскохозяйственной зоны Амурской области рекомендуется поддержание предполивного порога влажности 80% НВ за счет проведения трех - четырех поливов в период кущение - трубкование — выметывание поливной нормой З00м3/га и внесения минеральных удобрений дозой Ы45Р45К45.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

— в гаданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Бельмач, Н.В. Анализ корреляционных связей показателей водопо-требления овса в условиях южной зоны Амурской области / Н.В. Бельмач, М.В. Маканникова // Научное обозрение. - 2013 - №1. - С. 14—17.

2. Маканникова, М.В. Анализ структуры водопотребления овса при дождевании в условиях южной сельскохозяйственной зоны Амурской области / М.В. Маканникова, Н.В. Бельмач // Природообустройство. - 2014. - №1. -С. 25-29.

3. Бельмач, Н.В. Урожайность овса в зависимости от режимов орошения и доз минеральных удобрений в условиях южной сельскохозяйственной зоны Амурской области / Н.В.Бельмач // Вестник МичГАУ. - 2014 - №6 - С. 16-18.

— в других изданиях:

4. Бельмач, Н.В. Влияние режима орошения и минерального питания на продуктивность овса // Водное хозяйство и земельные ресурсы: сб. науч. тр. ДальГАУ. - Благовещенск: ДальГАУ, 2011. - С.46-48.

5. Маканникова, М.В. Режимы орошения овса в условиях южной зоны Амурской области / М.В. Маканникова, Н.В. Бельмач// Проблемы развития мелиорации, природообустройства и пути их решения: матер, науч.-практ. конф. (Благовещенск, 2-3 июня 2011 г.). - Благовещенск: ДальГАУ, 201119

С.12-15.

6. Бельмач, Н.В. Фотосинтетическая деятельность посевов овса при орошении в условиях южной зоны Амурской области // Водное хозяйство и земельные ресурсы: сб. науч. тр. ДальГАУ. - Благовещенск: ДальГАУ, 2012. -Вып.2. - С.95-97.

7. Бельмач, Н.В. Проблемы возделывания овса на территории Амурской области // Аграрная наука - основа успешного развития АПК и сохранения экосистем: материалы междунар. научно-практич. конф. (Волгоград, 31 января -2 февраля 2012 г.) - Волгоград: ФГБОУ ВПО Волгоградский ГАУ, 2012. -С. 277-279.

8. Бельмач, Н.В. Качество зерна овса при орошении в условиях Среднего Приамурья / Н.В. Бельмач, М.В. Маканникова // Водное хозяйство и земельные ресурсы: сб. науч. тр. ДальГАУ. - Благовещенск: ДальГАУ, 2013. - Вып.З. -С.55-58.

9. Бельмач, Н.В. Особенности орошения овса в условиях южной сельскохозяйственной зоны Амурской области / Н.В. Бельмач // Научные основы стратегии развития АПК и сельских территорий в условиях ВТО: матер, междунар. науч.-практ. конф. (Волгоград, 28 - 30 января 2014 г.). - Волгоград: ФГБОУ ВПО Волгоградский ГАУ, 2014. - Т. 2. - С. 113-116.

10. Бельмач, Н.В. Изменение структуры урожая овса при орошении в условиях южной зоны Амурской области / Н.В. Бельмач // Актуальные проблемы техносферной безопасности и природообустройства: матер.междунар. науч.-практ.конф. (Благовещенск, 12 февраля 2014 г.). - Благовещенск: ДальГАУ, 2014. - С.258-260.

11. Бельмач, Н.В. Экономическая оценка эффективности возделывания овса при дождевании / Н.В. Бельмач // Строительство и природообустройство. сб. научн. тр. ДальГАУ. - Благовещенск: ДальГАУ, 2014. - Вып.1. - С. 126-128.

Бельмач Наталья Викторовна

РЕЖИМЫ ОРОШЕНИЯ И ДОЗЫ ВНЕСЕНИЯ УДОБРЕНИЙ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ ОВСА В УСЛОВИЯХ ЮЖНОЙ ЗОНЫ АМУРСКОЙ ОБЛАСТИ

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Лицензия ЛР 020427 от 25.04.1997 г. Подписано к печати 16.03.2015 г. Формат 60x90/16. Уч.-изд.л. - 1,0. Усл.-п.л. - 1,5. Тираж 120 экз. Заказ 65.

Отпечатано в отделе оперативной полиграфии издательства ДальГАУ 675005, г. Благовещенск, ул. Политехническая, 86