Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ САХАРНОЙ СВЁКЛЫ В ПОЧВЕННО-КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ САХАРНОЙ СВЁКЛЫ В ПОЧВЕННО-КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ"

тЧ-з&зг

Афанасьев Николай Васильевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ САХАРНОЙ СВЁКЛЫ В ПОЧВЕННО-КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ

06.01.09 — растениеводство

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Казань-2004

Диссертация выполнена на кафедре хмелеводства и плодоово щеводетва ФГОУ ВПО «Чувашская государственная сельскохозяйственная академия»

Научный руководитель

доктор биологических наук Кириллов H.A.

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Долотин И.И. кандидат сельскохозяйственных наук доцент Толокнов H.A.

Ведущая организация: Ульяновский НИИСХ

Защита состоится <л _» Р./-^ (Х- 2004 г. в час. на

заседании диссертационного совета Д1 220.035.01 при Казанской государственной сельскохозяйственной академии по адресу: 420011, Казань, Ферма-2, агрономический факультет, зал заседания ФМСХ, факс (8432) 61-82-57.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Казанской государственной сельскохозяйственной академии.

Автореферат разослан «г ' » HU К О Т*, 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор биологических наук,

Пах о мо ва В.М.

доктор биологических наук, X х

профессор ^Д QQOUif -

Общая характеристика работы

Актуальность темы. В последнее десятилетие в

агропромышленном комплексе Российской Федерации заметно повысилась значимость сахарной свеклы, особенно в Поволжском регионе. Это связано со строительством средних и крупных сахароперерабатывающих заводов или увеличением мощности существующих. Перед сельхозтоваропроизводителями нынче поставлена задача увеличения объемов производства данной культуры. Этого можно достичь путем увеличения площадей посевов или повышения урожайности.

В странах с развитой экономикой уже давно внедрены технологии, исключающие низко производительный ручной труд путем применения современных машин, оборудования, пестицидов. К сожалению, в России этот процесс находится на сегодняшний день лишь на стадии становления.

Предприятия различной собственности, способные закупать зарубежную технику, при их внедрении сталкиваются с множеством проблем, связанных с эксплуатацией оборудования и использованием средств защиты растений. Во многих случаях из-за рааличпых климатических условий, структуры и состава почвы предложенные западными производителями гербициды, а также машины и механизмы не отвечают представленным характеристикам. В этих условиях возникает необходимость совершенствования новых технологий выращивания сельскохозяйственных культур применительно для каждого отдельно взятого региона.

Преобладающими в Среднем Поволжье являются черноземы различной мощности и серые лесные почвы. Поэтому объектами своих исследований мы выбрали зоны с типичными выщелоченными черноземами и серыми лесными почвами Чувашской Республики и Ульяновской области.

Недостаток элементов питания в серых лесных почвах является ограничивающим фактором для возделывания сахарной свеклы в северозападной зоне Чувашской Республики. В то же время накопление больших объемов остатков городских сточных вод на биологических очистных сооружениях г. Новочебоксарска выдвигает перед учеными проблему их утилизации.

Компромиссом в данной ситуации может служить разработка научно-обоснованных рекомендаций, позволяющих одновременно решить проблему утилизации О ГС В и использования их в качестве органических удобрений при возделывании сахарной свеклы на серых лесных почвах с низким содержанием тумуса. Поэтому одной из задач исследования мы поставили изучение возможности использования осадков городских сточных вод (ОГСВ) в качестве органического—уд обре н и я—дри. выращивании сахарной свеклы. ЦН5 МСХА

Во многих работах, посвященных возделъ

N9 Д

рассматриваются лишь отрывочные данные по технологии выращивания данной культуры, и исследования, как правило, проведены лишь на малых площадях без использования современной техники. При промышленном производстве нередко наблюдаются противоречия с ранее полученными данными. Вышесказанное послужило основой для проведения данных исследований.

Цель и задачи исследований. Основной целью диссертационной работы явилось совершенствование технологии выращивания сахарной свеклы и внедрение ег в сельскохозяйственное производство, а также изыскание путей утилизации осадков городских сточных вод для использования их в качестве органического удобрения при выращивании сахарной свеклы в почвенно-климатических условиях Ульяновской области и Чувашской Республики.

В соответствии с этой целью предусматривалось решение следующих задач:

Установ1ггь наиболее перспективные сорта сахарной свеклы для её возделывания на выщелоченных черноземах Среднего Поволжья;

2. Изучить динамику изменения химического состава, физико-химических свойств почв полей севооборота хозяйств, специализирующихся на производстве сахарной свёклы и выявить изменения в составе и свойствах почв при интенсивном способе выращивания сахарной свёклы;

3. Установить химический состав ОГСВ городов Чебоксары и Новочебоксарск, их влияние на численность, биомассу микроорганизмов и накопление тяжелых металлов в почве;

4. Изыскать возможности утилизации ОГСВ путем использования их в качестве органических удобрений при выращивании сахарной свеклы;

5. Разработать и внедрить в практику возделывания сахарной свеклы энергосберегающую технологию с учетом почвенно-климатических характеристик Чувашской Республики и Ульяновской области;

6. дать экономическую и экологическую оценку используемых агроприемов предложенной нами технологии выращивания сахарной свёклы.

Научная новизна заключается во всестороннем изучении э коло го-агрохимических аспектов применения комплекса пестицидов, оптимальных доз удобрений, использования машин и оборудования различных фирм-производителей при выращивании сахарной свёклы на серых лесных почвах и черноземах Чувашской Республики и Ульяновской области.

Положения, выносимые на защиту:

- возделывание сахарной свеклы на серых лесных почвах Чувашской Республики с использованием осадков городских сточных вод;

- совершенствование технологии возделывания сахарной свеклы на

выщелоченных черноземах Ульяновской области и Чувашской Республики;

- экономическая и экологическая оценки возделывания сахарной свеклы на серых лесных почвах и выщелоченных черноземах.

Практическая значимость. Впервые для почвенно-юшмэтических условий Ульяновской области и Чувашской Республики разработана и внедрена в сельскохозяйственное производство современная технология возделывания сахарной свеклы, позволяющая получать высокие урожаи и сохранять естественное плодородие почв.

Исследован химический состав осадков городских сточных вод городов Чебоксары и Новочебоксарска и доказана их эффективность при использовании в качестве органического удобрения при выращивании сахарной свёклы.

Результаты исследований внедрены в сельскохозяйственное производство предприятий Чувашской Республики и Ульяновской области, а также в учебный процесс Чувашской государственной сельскохозяйственной академии и используются при обучении студентов агрономического и биотехнологического факультетов при изучении дисциплин растениеводство, кормопроизводство, общее земледелие, почвоведение, защита растений (См. акты внедрешы в прилож.).

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены на научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантов (Чебоксары, 2004); международной научно-практической конференции (Чебоксары, 2004).

Публикация результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 5 научных статей.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, б глав, выводов, предложений производству, приложений.

Список использованной литературы включает 242 источника, в том числе - 29 - зарубежных авторов. Работа изложена на 191 странице компьютерного текста, включает 51 таблицу, 23 рисунка, 17 приложений.

Условия и методика проведения исследований

Экспериментальная работа проведена в 2001-2003 гг. па территории учебно-опытного хозяйства «Приволжский» Чебоксарского района, а производственные испытания производились в ООО «Агрофирма Бувн» Порецкого района Чувашской Республики и в СХПК «Цильшшский» Цильнинского района Ульяновской области.

Почвы в ООО «Агрофирма Буви» Порецкого района Чувашской Республики и СХПК «Цильнинский» относятся к выщелоченным черноземам с содержанием гумуса 5,5-7,5 %; содержание основных минеральных элементов питания (азота, калия и фосфора) среднее и высокое.

На территории учебно-опытного хозяйства проводились опыты по изучению влияния осадков городских сточных вод и навоза на численность, биомассу микроорганизмов, а также по изучению влияния

навоза (60 т/га) и осадков городских сточных вод (60 т/га) на процессы роста и развития сахарной свеклы. Наиболее распространенным к почвами здесь являются серые лесные почвы с низким содержанием гумуса.

Были заложены опыты в трех вариантах:

1 вариант — контроль, площадь делянки 32 мг (4 делянки по 8 м1);

2 вариант - внесение перепревшего навоза в дозе 60 т/га, площадь делянки 32 м2 (4 делянки по 8 м2);

3 вариант - внесение ОГСВ в дозе 60 т/га, площадь делянки 32 м1 (4 делянки по 8 м2). Общая площадь учетной делянки 96 м1 при четырехкратной повторности каждого варианта опыта.

Семена сахарной свеклы Рамоннская 47 перед посевом были обработаны фунгицидом ТМТД и инсектиццдом фураданом. Предшественником свеклы была озимая рожь. Густота насаждений 80 rwcJra. До посева проводили боронование и культивацию. Уход включал две междурядные обработки, прореживание и две прополки; Корнеплоды убирали в конце сентября.

В СХПК «Цильнннский» Цильнинского района Ульяновской области были проведены исследования по изучению энергосберегающей технологи» возделывания сахарной свеклы с использованием техники и оборудования отечественного и зарубежного производства на площади 180-270 га в течение 1999-2004 гг. Контролем служили опытные участки с традиционной технологией возделывания сахарной свеклы общей площадью 10 га.

В ООО «Агрофирма Буви» Порецкого района Чувашской Республики в течение 2003-2004 гг. были заложены производственные опыты по сравнительному изучению разных технологий возделывания на урожайность сахарной свеклы и выявлению наиболее перспективных сортов для выращивания корнеплодов на выщелоченных черноземах Чувашской Республики на общей площади 500 (в 2003 году) и 700 (в 2004 году). Размещение полей севооборота: 64 га; 170 га; 70 га; 150 га. Предшественником сахарной свеклы были озимая пшеница.

В опытах проводили следующие наблюдения, учеты и анализы. Фенологические наблюдения за ходом роста и развития растений проводили согласно методике Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1961, 1985) проводили в следующие фазы роста и развития растений - всходы, 1-ая пара настоящих листьев, 3-Й настоящий лист, начало утолщения подсемядольного колена, осеннее отмирание наружных листьев и перед уборкой.

Влажность определяли весовым методом. Листовую поверхность учитывали весовым методом Ничипоровнч, 1951, 1961, Гродзинский, 1973 и по линейным размерам листа по методу Н. И. Орловского (Глеваский и др., 1989). Среднюю площадь листьев одного растения рассчитывали по площади листьев 20 растений (исходя из произведения длины на ширину и поправочный коэффициент - 0,76). Пигменты извлекали 95 %-ным этиловым спиртом, а содержание

хлорофилла определяли на СФ-4.

Плотность сложения почвы определяли по Некрасову (Воробьев и др., 1971; Воробьев, 1977; Лыков, 1985). Для этого отвесную стенку разреза зачищали и из разных слоев буром брали пробы. Плотность почвы (г/см3) находили делением массы абсолютно сухой почвы на объем, занимаемый данной почвой в момент взятия образца в ненарушенном состоянии. Объем образца почвы рассчитывали умножением площади режущей части бура на его высоту. В почвенных образцах определяли: содержание гумуса по методу Тюрина; подвижного фосфора и обменного калия — по методу Корнфилда; обменного кальция и магния методом ЦИНАО - комплексометрическое, подвижных форм марганца, меди - в ацетатно-аммонийной вытяжке, с рН — 4,8 водной вытяжке по ГОСТу 46-52-76, а также валовых форм тяжелых металлов: свинца, кадмия, цинка, ртути, никеля, меди, кобальта, марганца; нитратного азота ионометрическим методом (ГОСТ 26951-86); гидролитическую кислотность по методу Каппе на в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26212-94).

Видовой состав микроорганизмов изучали прямым подсчетом. Для определения микроорганизмов применяли микроскоп МБР-1. В качестве окрашивающего препарат реактива использовали фуксин кислый.

Содержание Сахаров определяли поляриметрическим методом с использованием универсального сахариметра УС-4. Статистическую обработку урожайных данных проводили методом дисперсионного анализа по Б. А. Доспехову (1985).

Результаты исследований 1. Влияние ОГСВ и навоза на численность, биомассу микроорганизмов и урожайность сахарной свеклы

Северо-западная зона Чувашской Республики характеризуется преобладанием тяжелых светло-серых лесных почв, среднесугл инисто го гранулометрического состава, со средним содержанием в пахотном слое гумуса 1,96%, подвижного фосфора 140 мг/кг, подвижного калия - 150 мг/кг, кислотность почвы слабокислая (рН солевой - 5,4). В целом, почвы данной зоны малопригодны для выращивания сахарной свёклы и без внесения органических и минеральных удобрений получать высокие урожаи данной культуры практически невозможно. Поэтому одной из задач исследования мы наметили возможность использования осадков сточных вод городов Чебоксары и Новочебоксарск при возделывании сахарной свеклы.

По химическому составу ОГСВ значительно отличаются от навоза. Так, влажность их составляет 45-55% (у навоза КРС - 65-75), содержание органического вещества - 55-70% (у навоза КРС — 40-55), рНоби - 7,95 (у навоза КРС — 6,98), а азота, фосфора, кальция и магния в осадках сточных вод больше, чем в навозе, что определяет особую их удобрительную ценность.

Сдерживающим фактором использования осадков сточных вод в качестве удобрения является содержание в них органических

загрязнителей (нефтепродукты, хлороформ) и тяжелых металлов (свинец, кадмий, ртуть, мышьяк, иннк, хром, медь, железо, марганец, кобальт, никель). Однако определение их концентраций в пахотном слое после внесения в почву ОГСВ в дозах 60 и 120 т/га показало, что они не выходят за пределы ОДК.

Внесение ОГСВ благоприятно воздействовало на реакцию почвенной среды, се структуру и питательный режим. Фенологические наблюдения за процессами роста и развития растений показали, что после внесения нами ОГСВ под сахарную свеклу с фазы цветения начинает проявляться калийное голодание, выражающееся внешне в виде ожогов по краям листьев.

Калийное голодание растений могло быть вызвано иммобилизацией этого элемента микроорганизмами, бурно развивающимися в течение вегетационного периода в почве после внесения ОГСВ, богатых органическим веществом. Для подтверждения вышеуказанного предположения осенью 2002 г. были отобраны образцы пахотного слоя почв и исследованы на наличие и видовой состав микроорганизмов прямым подсчетом.

В почвах всех вариантов опытов преобладали микрококки. Палочковидные микробы были представлены в основном веретенообразными формами, реже — цилиндрическими и овальными (табл. I). После внесения ОГСВ увеличилось численность микроорганизмов в почве. Особенно сильно возрастает содержание кокковых форм микробов, хотя процентное содержание их было ниже по сравнению с контрольными данными. При применении навоза бОт/га численность микробов меньше, чем в варианте с применением ОГСВ в дозе бОт/га. Из этого следует, что ОГСВ более интенсивно стимулирует численность микроорганизмов в почве, чем навоз.

Так, при внесении ОГСВ и навоза увеличивается содержание в почве доступного углерода и аммонийного азота. Однако содержание углерода микробной биомассы и азота оказалось выше в образцах почвы с применением ОГСВ, чем навоза. Соотношение углерода и азота в почве, удобренной ОГСВ, было ближе к оптимальному, чем в почве, удобренной навозом. Следовательно, ОГСВ и навоз положительно влияют на численность микробов в почве, что является положительным фактором для ее плодородия.

Таблица 1

Содержание бактерий в светло-серой леской почве_

Образец Общая численность бактерий, тыс/г почвы в то

кокковые, тыс/г почвы

Серые лесные почвы

Контроль 25488 20160

бОт/га ОГСВ 36189 27504

бОт/га навоза 33264 21312

В зависимости от условий выращивания у сахарной свеклы изменяются количество листьев, площадь листовой поверхности, масса корнеплодов и качество урожая. Число листьев увеличилось под влиянием ОГСВ с середине июля на 24%, в начале августа — на 36%, в начале сентября - на 25%, а при внесении навоза - на 19; 13 и 20% соответственно.

Площадь листовой поверхности после внесения ОГСВ в дозе 60 т/га увеличилась по сравнению с контролем в июле — на 104%, в августе - на 51%, в сентябре —на 88%, а при внесении навоза в дозе 60 т/га — на 81; 153 и 48% соответственно. Содержание хлорофилла в листьях сахарной свёклы в вариантах с внесением 60 т/га навоза оказалась выше по сравнению с контролем в 4,5 раза, а в вариантах с внесением 60 т/га ОГСВ

— в 5 раз.

Увеличение количества листьев, площади листовой поверхности, содержания хлорофилла в листьях положительно сказались на урожайности корнеплодов, а также ее сахаристости (Рис.1; 2). Математическая обработка данных по вышеназванным показателям свидетельствует, что положительная корреляционная связь обнаруживается между числом листьев и урожайностью (0,26 — в контроле; -0,10 — в варианте с внесением навоза; 0,07 - в варианте с внесением ОГСВ), между площадью листовой пластинки и урожайностью корнеплодов (0,21 - в контроле; 0,12 - в варианте с внесением навоза; 0,51

- в варианте с внесением ОГСВ), между содержанием хлорофилла в листьях сахарной свеклы и урожайностью корнеплодов.

Незначительная отрицательная корреляционная связь обнаруживается в контрольном варианте и между сахаристостью и урожайностью корнеплодов сахарной свеклы (-0,1). Лишь в варианте с внесением ОГСВ эта связь существенная и положительная. В целом внесение ОГСВ не меняет характер корреляционных связей между различными физиологическими показателями.

Г 300

О

5 боо

с

| 400

3 200

' -1 1 % '• те г-.- \ЧГ -

и-'. , ■ Г' ^ '

•¡;:тт т -7; •4 --

Варианты: 1* контроль; 2 - внесение навоза; 3 • внесение

ОГСВ

Рисунок 1. Средние значения массы корнеплодов сахарной свеклы при внесении навоза и ОГСВ (НСР^)

400 300 2 200 100 о

Варианты: 1 - контроль; 2 • внесение навоза; 3 - внесение

ОГСВ

Рисунок 2, Урожайность сахарной свёклы яри внесении навоза КРС (60 т/га) и ОГСВ (60 т/га)

Проведенные исследования показывают, что в северо-западной зоне Чувашии можно получать достаточно высокие урожаи сахарной свёклы при применении больших доз ОГСВ или навоза. При этом наиболее рентабельным является использование в качестве органических удобрений ОГСВ.

2. Совершенствование технологии возделывания сахарной свеклы

на выщелоченных черноземах Ульяновской области Определение химического состава почв показало, что содержание гумуса в среднем составляет 6,96%, фосфора - 19,9 мг/100 г; калия — 13,8 мг/100 г; серы - 11 мг/100 г; степень кислотности (рН) - 6,0; концентрация

обменного кальция -25,0 мг-э/100 г.

2001-2003 гг. в агрометеорологическом плане были не совсем благоприятными для возделывания сельскохозяйственных культур, в том числе и сахарной свеклы. Так, средняя температура за вегетационный период колебалась в пределах 15-16 градусов, а количество выпавших осадков составляло в пределах 47,8-87,0 мм. По средним многолетним данным сумма положительных температур за полный период обычно составляет 2450-2550 градусов, а за три последних года исследований она колебалась в пределах 2640-2765 градусов, в том числе за вегетационный период - 458-482 градуса. По средним многолетним данным количество выпавших осадков за вегетационный период равнялось 280-290 мм, а в годы исследований этот показатель колебался в пределах 212-435 мм.

Подготовка почвы к посеву свеклы на опытных участках начиналась в хозяйстве с осени, с лущения стерни с помощью тяжелых дисковых борон, последующей ее обработки гербицидом Раундап н внесения удобрений. Глубокая вспашка проиэводится с помощью оборотного навесного плуга ЕвроОпал 5 и оборотного навесного плуга модели ЕМ/ LM.

Весенняя обработка почвы включает боронование и предпосевную обработку с помощью комбинированного культиватора марки КППШ-6. За один проход по полю культиватор выполняет последовательно следующие операции: рыхление следа трактора следорыхлнтелями; выравнивание рельефа почвы волокушами; размельчение глыб, измельчение почвы катками; рыхление почвы на глубину до 100 мм культиваторными лапами; дополнительное измельчение и выравнивание рельефа, распределение почвы волокушами; измельчение и уплотнение почвы катками; дополнительное измельчение и выравнивание почвы пружинными зубьями. Совмещение технологических операций позволяет сократить в 2-3 раза не только затраты, но и время проведения работ, и повысить качество самой обработки.

Посев в 1999-2002 гг. производили одноростковыми семенами сахарной свеклы сорта Рамоннская 47, с помощью сеялки Monosem NG Plus, которая имеет 12 рядков с шириной захвата 6,25 м, а в 2003-2004 гг. для посева использовали гибрид ЛМС. Во время вегетации растений проводили трехкратное опрыскивание гербицидами против встречающихся в хозяйстве сорняков.

Контрольные участки обрабатывались традиционным способом с использованием плугов и другого навесного оборудования отечественного производства в соответствии с разработанными для данной зоны рекомендациями (Федотов А.И., ВаннфатьевА.Г., Казаков Ю.К. , 1996; Юнусов P.A. , 1998-2004; Юхин И.П., 2000; Серегин С.Н. , 2002; Васин В.Г., Ельчанинова H.H., Васин A.B., Зорин A.B. и др., 2003; Ямщиков Ю.В., 2003).

Трехлетние исследования по изучению действия средств защиты сахарной свеклы в условиях Цильнинского района показали низкую эффективность рекомендованных для нашего региона гербицидов, что

заставило нас подбирать новые классы средств защиты растений. Наибольшую эффективность против однолетних и многолетних сорняков сахарной свеклы показали пестициды; «Карибу» в дозе 30 г/га; «Бетарен экспресс» - 500 г/га; «Центурион» - 200 г/га; «Трент - 90» - 600 г/га.

Первую обработку гербицидами в хозяйстве проводили с17 по 31 мая с помощью навесного опрыскивателя HORIZON «Бетанес» - 1,2 л/га. Повторную обработку гербицидами проводили 8 — 20 июня с помощью гербицидов: «Бетарен-экспресс» - 1,5 л/га, «Лонтрел 300» - 0,2 л/га. Третью обработку посевов сахарной свеклы проводили с 27 июня по 6 июля. При этом использовались: «Центурион» в дозе 200 г/га; « Трент — 90» - 600 г/га; «Лонтрел - 300» - 0,2 л/га;

В 2004 году первую обработку посевов проводили с 7 по 28 мая с помощью гербицидов: «Дуал голд» - с нормой внесения 1 л/га. Повторная обработка проводилась 29 мая - 22 июня 2004 года с использованием гербицидов: «Лонтрел — 300» - в дозе 03 л/га; «Бетарен экспресс» - с нормой внесения 2 л/га; «Центурион» - 200 г/га. Параллельно опрыскиванию средствами защиты растений поля обрабатывались микроудобрением «Кристалон» из расчета 2кг/га. Следующую обработку проводили с 23 июня по 14 июля с применением гербицидов: «Лонтрел - 300» - из расчета 0,3 л/га; «Фюзелад Форте» из расчета 0,8 л/га; «Бэтанес» - из расчета 1л/га. Также вместе с опрыскиванием проводили подкормку посевов микроудобрением «Кристалон особенный» из расчета 1 кг/га.

Для внесения комбинированных удобрений из расчета NimPiîoKhob СХПК используется разбрасыватель Amazone ZG-B. Уборку корнеплодов сахарной свеклы производили с помощью кормоуборочного комбайна, предназначенного для проведения нескольких операций; удаления ботвы, выкапывания, очистки » погрузки очищенных корнеплодов свеклы на автомашины. Качественное и своевременное выполнение технологических операций с применением современных машин и навесного оборудования, высокоэффективных средств защиты растений, удобрений способствовало увеличению урожайности сахарной свеклы. По сравнению с контролем на исследуемых площадках урожайность сахарной свеклы повысилась в 1,5-2 раза (Рис. 3).

400

Годы

Рисунок 3. Урожайность сахарной свеклы при традиционной (контроль - 1 ряд) и интенсивной (опыт - 2 ряд) технологии

Таким образом, в СХПК «Цилънинский» Ульяновской области практически все основные технологические операции возделывания сахарной свеклы механизированы н строго регламентированы, что позволяет производить их в срок и с высоким качеством. Ежегодное применение гербицидов разных классов и научно-обоснованное чередование культур севооборота позволяет хозяйству получать высокие урожаи зерновых культур (пшеница и ячмень) и сахарной свеклы. С 2001 года выращивание сахарной свеклы становится рентабельным. А уже в 2002 году в хозяйстве был получен доход в размере 3747 руб. с каждого гектара посевной площади (табл.2).

Таблица 2

Экономические показатели СХПК «Цильнинский» за 2000-2004 гг.

Показатели Ед.изм. 2000 2001 2002 2003 2004

1 .Себестоим. реализованной продукции всего: т.р 8414 8943 10946 14256 15376

сах.свеклы т.р. 1386 2645 1783 4606 3220

2. Стоимость товарной продукции всего: т.р. 7083 9267 10762 14761 16311

сах.свеклы Т.р. 1595 1972 2645 5091 4008

З.Себест.1 цент, свеклы руб. 53 69 62 74 70

4.Цена реализации I цент, свеклы руб. 61 70 92 98 98

^-Производственные затраты всего: т. руб. 9174 10114 11965 12352 12917

сахарной свеклы т. руб. 1386 1970 1783 4606 3220

б.Затраты всего на 1 га сельхозугодий руб. 1957 2167 2552 2646 2767

7.3атраты на 1 га РУб. 9026 11726 10752 20026 14000

8.Условный чистый доход всего т.руб. 1331 +324 -184 +505 +935

от сах. свеклы т.руб. +209 -673 +862 +485 +788

9.Условный чистый доход на 1 га с/х угодий руб. -285 +69 -39 +108 +200

10.Чистый доход на 1 га посевных площадей сах. свеклы руб. -908 4029 +3747 +2108 +3426

Использование новой техники, семян, гербицидов и использование их применительно к местным почве н но-климэтическим условиям дало возможность хозяйству поправить финансово-экономическое положение, получать ежегодно прибыль и увеличить заработную плату рабочих.

3. Разработка и внедрение энергосберегающей технологии возделывания сахарной свеклы Традиционная технология возделывания сахарной свеклы предполагает междурядные обработки почвы для механической борьбы с сорными растениями и для рыхления почвы. Но при этом происходит повреждение корней растений и увеличение плотности пахотного слоя почвы. Еще в начале 90-ых годов М.Анселыцтеттер доказывал возможность получения высоких урожаев сахарной свеклы без междурядной обработки во время вегетации растений, так как при этом не наблюдается повреждений корневой системы растений, увеличения плотности почвы, происходит экономия топлива и за счет этого снижается себестоимость. А применение гербицидов различного спектра действия решает проблему с сорными растениями без использования механических способов.

Для изучения возможности выращивания сахарной свеклы без междурядной обработки в почве нно-климатических условиях Среднего Поволжья были заложены опыты в ООО «Агрофирма Буви» Порецкого района Чувашской Республики.

В ООО «Агрофирма Буви» распространены тучные и средне гумус ные черноземы (содержание гумуса 6-9 %), Кислотность почв предприятия близка к нейтральной. Содержание основных элементов питания среднее и высокое. В хозяйстве в основном применяются четырехпольные севообороты. При этом предшественником сахарной свеклы является озимая пшеница, после которой идут ячмень и многолетние травы (чистый пар).

Для борьбы с сорняками перед основной осенней обработкой после лущения тяжелыми дисковыми боронами в почву был внесен предпосевной гербицид «Раундап» из расчета 1,5 л/га В августе -сентябре проводили вспашку на глубину 28-30 см с использованием ПЛН-5-35. Весенняя обработка поля включала культивацию, посев семян сахарной свеклы с помощью сеялки точного высева Wie - 12 с одновременным внесением минерального удобрения «Кемира свекловичное-б». В состав удобрения входят II элементов питания растений (табл. 3).

Таблица 3

Качественный и количественный химический состав удобрения ___ Кемира ____

Элемент К р S Ca В Zn Си Fe Мл Мл

Содержание действующего 16,0 12,0 17,0 0,7 0,6 0,1 0,1 0,08 0,16 0,01

Это удобрение является смесью высококачественных компонентов и предназначено специально для основного внесения под сахарную свеклу весной при предпосевной обработке почвы или при посеве. Особенно хорошо удобрение подходит для локального внесения при посеве. Его можно применять в течение всего вегетационного периода растений в качестве подкормки.

В 2003-2004 гг. на предприятии для посева и сравнительного изучения использовались семена 5 сортов сахарной свеклы: Грация, Маша, Эвелина, Фиона, Ювена. Фенологические наблюдения показали преимущество сортов Грация и Маша. Растения данных сортов выделялись большим количеством листьев, площадью листовой пластинки, фотосинтетической активностью. Интенсивное накопление органического вещества ботвы в течение вегетационного периода не могло не сказаться на изменении урожайности корнеплодов.

Средняя урожайность сортов Грация и Маша составила около 500 ц/га, а остальных сортов - около 200 ц/га, а в среднем по предприятию урожайность сахарной свеклы при интенсивной технологии составила 270 ц/га, а в контрольном варианте (традиционном способе обработке) — 134 ц/га.

—

* г * * »

Рис. 4. Средняя валовая урожайность различных сортов сахарной свеклы (1 — Грация; 2 — Маша; 3 — Эвелина; 4 — Фиона; 5 — Ювена}

Таким образом, исследования показывают высокую эффективность предложеной технологии, которая отличается исключением из технологических операций междурядной обработки в течение всей вегетации растений. Введение интенсивной технологии возделывания сахарной свеклы в целом предполагает: строгое соблюдение технологической дисциплины; размещение посевов сахарной свеклы по

лучшим предшественникам (чистые пары и вторая культура после пара); возделывание высокоурожайных сортов и гибридов; сбалансированное обеспечение растений минеральным питанием с учетом содержания их в почве; применение системы защиты растений от сорняков, вредителей и болезней; своевременное и качественное выполнение всех технологических приемов, направленных на защиту почвы от эрозии, накопление влаги, что достигается применением более совершенных машин и их тщательной регулировкой; механизация ручного труда на всех технологических этапах возделывания.

4. Экологическое обоснование выращивания сахарной свеклы для производства сахара

Получение максимального урожая сахарной свеклы возможно лишь при увеличении доз вносимых минеральных удобрений, которое сопровождается нарушением естественного состояния окружающей среды. Поэтому необходимо найти компромисс между количеством, качеством, масштабами затрачиваемых природных, технических ресурсов и нарушениями в окружающей среде (Черников В.Л., Алексахии P.M., Голубев А.В. и др., 2000).

Типы севооборотов, размещение в них сельскохозяйственных культур в исследованных хозяйствах необходимо определять с учетом рельефа местности, уровня плодородия, механического состава почв. В целях сохранения плодородия почвы и повышения урожайности культуры необходимо использовать минеральные и органические удобрения.

Исследования показали, что при возделывании сахарной свеклы в качестве органических удобрений можно использовать осадки городских сточных вод в дозе 60 т/га. Также обязательными компонентами полевых севооборотов должны быть бобовые культуры, выращиваемые в качестве кормов и сидератов. Они в совокупности обеспечивают создание благоприятной сбалансированной структуры микробных сообществ, обеспечивают повышение запасов легкоразлагаемых углеродсодержащих соединений и минеральных форм азота.

Сахарная свекла любит хорошо окультуренные легкие почвы. Но технология возделывания корнеплодов этой культуры предполагает многократное прохождение агрегатов через посевы во время вегетации и уборки свеклы, что повышает плотность почвы. Для снижения динамической нагрузки на почву и уменьшения энергозатрат в ООО «Агрофирма Буви» внедрена энергосберегающая технология возделывания сахарной свеклы, исключающая междурядную обработку посевов растений за все время вегетации. При этом по сравнению с традиционной технологией возделывания не только уменьшаются энергозатраты, но и себестоимость выращенной продукции, повышается валовая и товарная урожайность.

В СХПК «Цильнинский» Ульяновской области для уменьшения нагрузки на пахотный слой и числа обработок почвы внедрена весенняя обработка почвы с помощью комбинированного культиватора, а осенняя глубокая обработка почвы осуществляется с помощью оборотного плуга,

исключающего образование борозд. Внедрение энергосберегающей технологии в хозяйствах способствовало снижению плотности пахотного слоя почвы с 1,18 до 1,11-, некоторому увеличению общей порозности пахотного слоя (с 56,8% в контроле, до 57,1% — при внедрении интенсивной технологии возделывания), уменьшению кислотности. Так, величина рН почвы на посевах сахарной свеклы составил в среднем 6,22; на ячменном поле в первый год после выращивания свеклы — 6,23; на второй год после выращивания сахарной свеклы - 6,32 и на третий год -6,38. Содержание в пахотном слое почвы гумуса после выращивания сахарной свеклы на второй и третий год в почве изменяется незначительно.

Подводя итог вышесказанному, можно заключить, что внедрение ресурсосберегающих технологий выращивания корнеплодов сахарной свеклы для производства сахара-песка при качественном выполнении всех технологических операций не вызывает ухудшения физических и агрохимических показателей почвы, способствует сохранению ее плодородия и положительно сказывается на урожайности и качестве корнеплодов.

Выводы

1. Использование осадков городских сточных вод в качестве органических удобрений в дозе 60 т/га при возделывании сахарной свеклы на серых лесных почвах с низким и средним содержанием гумуса способствует повышению численности микроорганизмов, содержанию доступного углерода и аммонийного азота в почве; увеличивает урожайность до 306 ц/га и качество корнеплодов (повышается сахаристость на 0,2%, а содержание тяжелых металлов не превышает ОДК). При этом сохраняются корреляционные связи между количеством листьев, площадью листовой пластинки, содержанием хлорофилла и урожайностью корнеплодов сахарной свеклы.

2. Внедрение энергосберегающей технологии с использованием навесных оборотных плугов, комбинированного культиватора, сеялки точного высева, кормоуборочного комплекса, опрыскивателя германского производства снижают общую нагрузку на пахотный слой почвы и улучшает физические и агрохимические показатели почвы: плотность пахотного слоя почвы уменьшается на 0,04-0,12 г/см1, коэффициент фильтрации - на 0,1-0,29 мм/мин, общая порозность увеличивается на 0,3%, рН почвы с 6,22 до 6,38.

3. Использование современной техники и оборудования ведущих отечественных и западных фирм-про из водителей способствует полной механизации работ, повышению производительности труда, уменьшению энергозатрат, себестоимости продукции. Окупаемость полного свекловозделывающего комплекса составляет 3,5 года, при этом данная технология позволяет повысить рентабельность возделывания сахарной свеклы на 37% и урожайность до 286 ц/га.

4. Внедрение четырехпольного и пятипольного севооборотов при возделывании сахарной свеклы на выщелоченных черноземах

Ульяновской области и Чувашской Республики для промышленного производства сахара при внесении не менее 360 кг минеральных удобрений на 1 га обеспечивает сохранение плодородия почвы и получение стабильных высоких урожаев корнеплодов, предупреждает развитие эрозионных процессов.

5. Наивысшую урожайность корнеплодов сахарной свеклы из изученных сортов на выщелоченных черноземах Чувашской Республики показали Грация и Маша (480-510 ц/га), а на выщелоченных черноземах Ульяновской области — гибриды ЛМС (250-350 и/га).

6. В почвенно-климатических условиях Ульяновской области и Чувашской Республики наибольшей эффективностью обладают следующие пестициды: Бетарен экспресс, Бетанес, Бурефен ФД, Лонтрел 300, Центурион, Карибу +(тренд), Кристапон, Фундазол, Ферразим, Кннмикс, Цимкор.

Предложения производству

1.Хозяйствам Чувашской Республики и Ульяновской области, занимающимся возделыванием сахарной свеклы, рекомендуется приобретать комплект техники и навесного оборудования немецкого производства, позволяющего окупить вложенные средства за 3,5 года.

2. На выщелоченных черноземах Среднего Поволжья при возделывании сахарной свеклы рекомендуется использовать четырех- и пятипольные севообороты по следующей схеме: озимые хлеба; сахарная свекла; ячмень (яровая пшеница); кормовые бобовые (однолетние травы в смеси с горохом), чистый пар.

3.Для получения высоких урожаев корнеплодов сахарной свеклы для промышленного производства сахара в условиях Чувашской Республики и Ульяновской области рекомендуется использовать гибриды ЛМС и одноростковые семена: Грация и Маша из расчета 80-85 тыс. семян на гектар пашни.

4. Для уменьшения материальных затрат, энергозатрат, количества технологических операций необходимо использовать комбинированные культиваторы КППШ-6, которые одновременно выполняют несколько операций: рыхление следа трактора следорыхлигелями; выравнивание рельефа почвы волокушами; размельчите глыб, измельчение почвы катками; рыхление почвы на глубину до 100 мм культиваторными лапами; дополнительное измельчение и выравнивание рельефа, распределение почвы волокушами; измельчение и уплотнение почвы катками; дополнительное измельчение и выравнивание почвы пружинными зубьями.

5.Осенью перед основной обработкой почвы рекомендуется вносить под сахарную свеклу в качестве органического удобрения осадки городских сточных вод в дозе 60 т/га и калийное удобрение в дозе 200 кг/га с последующей заделкой их в почву, что способствует повышению водно-физических и агрохимических показателей почвы и повышению урожайности.

Слисок работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Афанасьев Н.В., Кириллов H.A. Возделывание сахарной свёклы в условиях СХПК «Цнльнинский» Ульяновской области // Труды ЧГСХА. - Том. 19. - Чебоксары, 2004. - С. 34-36.

2. Афанасьев Н.В. Проблемы воспроизводства плодородия почв при выращивании сахарной свёклы в СХПК «Цилышнский» //Сб. научных трудов международной научно-практической конференции,- Чебоксары, 2004.-С. 498-501.

3. Афанасьев Н.В., Кириллов H.A. Совершенствование технологии возделывания сахарной свёклы в ООО «Агрофирма Буви» Порецкого района Чувашской Республики //Сб. научных трудов международной научно-практической конференции.- Чебоксары, 2004, -С. 501-502.

4. Васильев O.A., Михайлов Л.Н., Кириллов H.A., Афанасьев Н.В. и др. Влияние осадков сточных вод на численность и биомассу микроорганизмов в серых лесных почвах //Сб. научных трудов международной научно-практической конференции.- Чебоксары, 2004, -С. 515-518.

5. Васильев O.A., Михайлов Л.Н., Кириллов H.A., Афанасьев Н.В. и др. Химический состав осадков сточных вод г. Чебоксары и влияние их на накопление тяжелых металлов в почве //Сб. научных трудов международной научно-практической конференции.- Чебоксары, 2004, —

С. 518-521.

/

Подписано в печать 24.(1.2004. Формат £0/84 1/16. Отпечатано ризографе. Печл. I/). Тираж 100 экз. Заказ 1714, ОГУП «Восход» 4336)0 Ульяновская область f-Bojituiot На теткино, ул.Совгтская, ISa

äs- 1 ö 2 3