Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Агроэкономическая эффективность возделывания озимого рапса на семена в Терско-Сулакской подпровинции Дагестана

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Агроэкономическая эффективность возделывания озимого рапса на семена в Терско-Сулакской подпровинции Дагестана"

На правах_£укописи

1}

Суленманов Джамбул Юсупович

АГРОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ОЗИМОГО РАПСА НА СЕМЕНА В ТЕРСКО-СУЛАКСКОЙ ПОДПРОВИНЦИИ ДАГЕСТАНА

Специальность: 06.01.01 - общее земледелие

1 О

Г;]АГі ^

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Махачкала - 2012

005042668

005042668

Работа выполнена в отделе земледелия ГНУ «Дагестанский научно-исследовательский институт сельского хозяйства» РАСХН в 2008-2011 г

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, заместитель директора ГНУ Дагестанский НИИСХ Магомедов Нурулислан Раджабович

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор,

зав. лабораторией биогеохимии ФГБУН «Прикаспийский институт биологических ресурсов Дагестанского научного центра РАН» Гасанов Гасан Никуевич

доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры растениеводства и селекции с/х культур КБГСХА

Магомедов Камалудин Газимагомедович

Ведущая организация: ГНУ «Ставропольский научно-исследовательский институт сельского хозяйства» Россельхозакадемии.

Защита диссертации состоится 17 мая 2012 г. в 13 00 часов на заседании диссертационного совета по защите докторских и кандидатских диссертации ДМ 220.026.01 при ФГБОУ ВПО «Дагестанская государственная сельскохозяйственная академия имени М.М. Джамбулатова» по адресу: 367032, РД, г. Махачкала, ул., М. Гаджиева, 180, зал заседаний ученого совета,'тел./факс (8722) 682464.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ФГБОУ ВПО «ДГСХА»

Автореферат разослан 14 апреля 2012 г. и размещен на сайтах ВАК Министерства образования и науки РФ http://vak2.ed.qov.ru/ и академии www.dgsha.ru.

Отзывы на автореферат, заверенные гербовой печатью, просим направлять по адресу: 367032, Республика Дагестан, г. Махачкала, ул., М.Гаджиева, 180, ФГБОУ ВПО «ДГСХА», ученому секретарю диссертационного совета ДМ 220.026.01.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

доктор с.-х. наук

Т.А. Исригова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Для достижения рентабельности растениеводства в условиях рыночной экономики необходимо расширять номенклатуру выращиваемых культур, уделяя особое внимание тем из них, которые пользуются постоянным и высоким потребительским спросом. Такая культура в условиях орошения Терско-Сулакской подпровинции Дагестана - озимый рапс. Он обеспечивает не только высокий выход масла с единицы площади, но и получение жмыха и шротов, способных восполнить дефицит кормового белка в рационах животных. Однако в республике озимый рапс в этом направлении не используют и единственная масличная культура, выращиваемая для производства растительного масла -подсолнечник.

Поэтому важный резерв увеличения производства растительного масла здесь - выращивание озимого рапса на семена. Рапс, как никакая другая культура, удачно сочетает в себе высокую потенциальную урожайность семян (более 3,0 т/га) с содержанием в них до 40-45 % масла (столько же, сколько и в подсолнечнике) и 30-33 % белка (столько же, сколько и в горохе). Рапсовое масло по своим достоинствам приближается к арахисовому. В нем содержится 62 % олеиновой кислоты, которая играет главную роль в кислородном обмене нервных клеток. При включении этого продукта в рацион питания человека находящиеся в масле ненасыщенные растительные триглицериды уменьшают тромбообразование в организме и содержание холестерина в крови.

Важно отметить, что посевы рапса резко снижают засоренность полей, особенно злаковыми сорняками, такими как куриное просо, гумай, амброзия и немного меньше щетинник, осот шероховатый и щирица.

Ввиду значительного сокращения численности и силы роста сорных растений рапс - хороший предшественник многих культур, в том числе свеклы, а также картофеля и других пропашных.

Посевы озимого рапса в 90-е годы в республике занимали 12-14 тыс. га, к 2010 г. намечалось довести их до 20-25 тыс. га. Однако, к большому сожалению, его посевные площади, наоборот, сократились до 4-5 тыс. га, а урожайность снизилась до 1,2-1,5 т/га.

Поэтому исследования по разработке ресурсосберегающей, экологически безопасной и экономически эффективной технологии возделывания озимого рапса на семена на луговой тяжелосуглинистой почве Терско-Сулакской подпровинции являются актуальными.

Цель исследований сводилась к изучению влияния предшественников и способов основной обработки почвы, а также сроков сева и способов внесения минеральных удобрений на рост, развитие и формирование урожайности семян озимого рапса на луговой тяжелосуглинистой почве Терско-Сулакской подпровинции.

Для достижения поставленной цели решались следующие основные задачи:

з

- изучить агрофизические свойства почвы в зависимости от предшественников и способов основной обработки почвы;

- определить особенности роста и развития озимого рапса в зависимости от изучаемых приемов возделывания;

- определить влияние предшественников и способов обработки почвы на засоренность и фотосинтетическую деятельность посевов;

- установить оптимальные сроки сева и способы внесения

минеральных удобрений;

- определить величину урожая семян озимого рапса в зависимости от

изучаемых приемов возделывания;

- дать биоэнергетическую и экономическую оценку изучаемым приемам возделывания озимого рапса на семена.

Научная новизна исследований заключается в том, что впервые на луговых тяжелосуглинистых почвах Терско-Сулакской подпровинции изучено влияние предшественников и способов основной обработки почвы на агрофизические свойства почвы и урожайность семян озимого рапса. Установлено влияние сроков сева и способов внесения минеральных удобрений на рост, развитие, засоренность, фотосинтетическую деятельность и формирование урожайности семян озимого рапса.

Исследования являются составной частью тематического плана НИР отдела земледелия ГНУ Дагестанский НИИСХ, номер государственной регистрации 02.01.03.02.

На защиту выносятся следующие положения:

- агрофизические свойства почвы в зависимости от предшественников и способов основной обработки почвы;

-рост, развитие и формирование густоты стояния растений озимого

рапса;

- влияние предшественников и способов основной обработки почвы на засоренность, фотосинтетическую деятельность и урожайность семян озимого рапса;

- влияние сроков сева и способов внесения минеральных удобрений на фотосинтетическую деятельность и формирование урожайности семян озимого рапса;

- биоэнергетическая и экономическая эффективность возделывания озимого рапса в зависимости от изучаемых приемов возделывания.

Степень обоснованности н достоверности результатов исследований, выводов, предложений производству подтверждается теоретическим обоснованием достижений российских и зарубежных ученых в познании закономерностей воздействия исследуемых факторов на продуктивность озимого рапса на семена, общепринятой методикой, данными трехлетних полевых экспериментов на опытных полях и в производственных условиях, успешной апробацией предложенных соискателем научно-практических рекомендаций, подтвержденных актом производственного испытания и внедрения.

Практическая значимость работы. Освоение результатов исследований позволят реализовать в производстве основные элементы технологии возделывания озимого рапса на семена, обеспечивающие оптимизацию почвенных условий, снижение засоренности посевов, улучшение фотосинтетической деятельности посевов и повышение урожайности семян озимого рапса в 1,4-1,6 раза.

Реализация результатов исследований. Производственное испытание результатов исследований проведено на полях ФГУП «им. Кирова» Хасавюртовского района на площади 35 га и ОПХ «Путь Ленина» Кизлярского районана площади 50 га. Полученные результаты полностью подтвердили обоснованность полученных экспериментальных данных.

Материалы диссертационной работы использованы при составлении практического руководства по ресурсосберегающей технологии возделывания семян озимого рапса в условиях орошения Терско-Сулакской подпровинции.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы^ доложены и получили положительную оценку на Межрегиональной научно-практической конференции, посвященной 95-летию со дня рождения Фрида Гасановича Кисриева «Повышение эффективности земледелия и растениеводства - одна из главных задач развития сельского хозяйства» (Махачкала, 2011); Межрегиональной научно-практической конференции, посвященной 80-летию со дня рождения Ш.И. Шихсаидова «Основные проблемы, тенденции и перспективы устойчивого развития сельского хозяйства Дагестана» (Махачкала, 2012), а также на ежегодных отчетных сессиях ГНУ Дагестанский НИИСХ в 2008-2011 гг.

По результатам исследований опубликовано 5 научных работ, в том числе 3 работы в изданиях, вошедших в список ВАК РФ.

Декларация личного участия в выполнении работы. Работа выполнялась в отделе земледелия ГНУ Дагестанский НИИСХ, а ее основная полевая экспериментальная часть - на опытном поле ОПХ «Путь Ленина» Кизлярского района ГНУ Дагестанский НИИСХ. Автором совместно с научным руководителем разработана программа исследований и схема опытов, отбор почвенных и растительных образцов, их анализ в аналитической лаборатории института. Более 80 % данных получены самим автором, часть данных имеет соавторство с сотрудниками отдела земледелия Дагестанского НИИСХ. Соискатель выражает глубокую благодарность всем сотрудникам отдела земледелия и специалистам ФГУП им. Кирова и ОПХ «Путь Ленина», оказавшим научно-методическую и практическую помощь в проведении исследований.

Особую признательность и благодарность автор выражает научному руководителю, зам. директора ГНУ Дагестанский НИИСХ, зав. отдела земледелия, доктору сельскохозяйственных наук Н.Р. Магомедову.

Экспериментальные исследования автора по диссертационной работе проведены с использованием современных аналитических методов.

Полученные данные обработаны статистически с использованием компьютера (с помощью электронных таблиц МПсгоБойЕхсе!) и достоверны по существу.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 191 странице компьютерного набора, состоит из введения, 5 глав, выводов и предложений производству. Она включает 8 рисунков, 21 таблицу в тексте и 21 приложение. Список использованной литературы включает 249 наименований, в том числе 8 иностранных авторов.

1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

Приводится аналитический обзор научных исследований в стране и за рубежом по вопросам влияния предшественников и способов основной обработки почвы, а также сроков сева и способов внесения минеральных удобрений на продуктивность и качество семян озимого рапса.

2. ПРОГРАММА, МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТОВ

Исследования проводились в отделе земледелия ГНУ «Дагестанский НИИСХ» в 2008-2011 гг.

Для решения поставленных вопросов в ОПХ «Путь Ленина» Кизлярского района ГНУ Дагестанский НИИСХ были заложены два полевых опыта.

Опыт №1. «Влияние предшественников и способов основной обработки почвы на урожайность семян озимого рапса».

Схема двухфакторного опыта (3><3)

Предшественник Способ основной обработки почвы

Озимая пшеница Отвальный (контроль)

Плоскорезный

Поверхностный

Кукуруза на силос Отвальный (контроль)

Плоскорезный

Поверхностный

Овес на зеленый корм Отвальный (контроль)

Плоскорезный

Поверхностный

Площадь делянки - 108 м2 (7,2 м х 15 м), учетной - 100 м2 (7,2 м х 14м), повторность - четырехкратная.

Опыт №2. «Влияние сроков сева и способов внесения минеральных удобрений на урожайность семян озимого рапса». Варианты:

1. Посев озимого рапса втретей декаде августа с внесением минеральных удобрений под вспашку;

б

2. Посев озимого рапса во второй декаде сентября с внесением минеральных удобрений под вспашку;

3. Посев озимого рапса в первой декаде октября с внесением минеральных удобрений под вспашку;

4. Посев озимого рапса в третьей декаде августа с внесением минеральных удобрений под предпосевную культивацию;

5. Посев озимого рапса вовторой декаде сентября с внесением минеральных удобрений под предпосевную культивацию;

6. Посев озимого рапса в первой декаде октября с внесением минеральных удобрений под предпосевную культивацию.

Площадь делянки -108 м2 (7,2 м * 15 м), учетной - 100 м2 (7,2 м х 14м), повторность — четырехкратная.

Программой исследований, в зависимости от целей и задач полевых опытов, предусматривалось проведение систематических наблюдений за изменением метеорологических факторов, основных фаз роста и развития культур, показателями агрофизических и агрохимических свойств почвы, суммарного водопотребления, позволяющими установить основные закономерности функционирования агрофитоценозов в изменяющихся условиях их возделывания, изложенных в общепринятых методических рекомендациях (ГОСТ 26107-84; ГОСТ 26261-84, Практикум по земледелию, Б.А. Доспехов и др. 1987; «Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур», 1971; Методические рекомендации по топливно-энергетической оценке сельскохозяйственной техники, технологических процессов и технологии в растениеводстве, ВАСХНИЛ, 1982). Математическая обработка результатов исследований проводилась по Б.А. Доспехову (1979).

Почва опытного участка луговая тяжелосуглинистая. Содержание в пахотном слое гумуса — 2,5 %, подвижного фосфора — 2,7 мг/100 г почвы гидролизуемого азота 6 мг, обменного калия 32 мг/100 г почвы. Реакция среды слабощелочная (рН=7,2), грунтовые воды слабоминерализованыи' залегают на глубине 1,8-2,0 м.

Структурно-агрегатный состав почвы определяли по Н.И. Саввинову, плотность - по Качинскому, водопроницаемость - прибором ПВН; нормы поливов по трапециодальному водосливу; фотосинтетическую деятельность (ФПП, ЧПФ) с определением площади листовой поверхности - по A.A. Ничипоровичу. Содержание гумуса определяли по Тюрину, гидролизуемого азота - по Тюрину-Кононовой, нитратного азота - по Грандвалю и Ляжу, подвижного фосфора — по Мачигину, обменного калия — по Протасову, дозы удобрений - по М.К. Каюмову (1987).

Технология возделывания соответствовала принятой методике исследований и существующим в зоне рекомендациям. Сорт — Дракон. Вегетационные поливы проводили при достижении влажности почвы в метровом слое 70-75 % HB.

3. ВЛИЯНИЕ ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ И СПОСОБОВ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ НА УРОЖАЙНОСТЬ СЕМЯН ОЗИМОГО РАПСА

3.1. Структурно-агрегатный состав пахотного слоя почвы Одним из важнейших элементов плодородия почвы является ее структурное состояние. Со структурой связаны многие агрофизические и технологические свойства почвы. Многочисленными исследованиями установлено, чем меньше рыхлится почва, тем лучше сохраняется и быстро восстанавливается ее структура (С.А. Воробьев и др., 1977).

Исследования показали, что динамика структурно-агрегатного состава в целом была более благоприятной по плоскорезному с почвоуглублением способу основной обработки почвы. Так, в среднем за 2008-2011 гг. после кукурузы на силос, коэффициент структурности составил 1,83, а количество агрономически ценных агрегатов 64,7 %, что значительно превышала все остальные варианты.После озимой пшеницы коэффициент структурности составил 1,64, а количество агрономически ценных агрегатов 62,2 %. После овса на зеленый корм по оптимальному способу обработки почвы эти показатели составили соответственно - 1,72 и 63,3 %, что также значительно ниже, чем после кукурузы на силос. Большая часть водопрочных агрегатов, независимо от предшественника и способа основной обработки, приходится на агрономически малоценную фракцию - частицы менее 0,25 мм. Водопроницаемость почвы при плоскорезной обработке с почвоуглублением на 30-35 см была соответственно на 46,0-43,4 % выше, чем при отвальной и поверхностной обработках.

3.2. Плотность почвы Плотность почвы является одной из основных функций структуры почвы. Показатель ее для определенного типа почвы является относительно постоянной величиной. Плотность сложения пахотного слоя луговой тяжелосуглинистой почвы Терско-Сулакской подпровинции зависит от способов ее обработки. Перед посевом озимого рапса, когда был проведен весь комплекс агротехнических мероприятий по подготовке почвы, включающий различные способы обработки почвы, плотность сложения в слое 0-10 см по всем вариантам опыта соответствовала оптимальной.^ И тем не менее, самое низкое значение плотности почвы 0,95-1,05 г/см было отмечено в вариантах поверхностной и отвальной обработок почвы.

Слой почвы 10-20 см, по сравнению с вышерасположенным горизонтом имел более плотное сложение особенно по поверхностной обработке почвы. По отвальной и плоскорезной обработкам значение плотности почвы находилась в пределах ошибки опыта. По поверхностной же обработке почвы этот показатель составил 1,24 т/см , что по данным A.C. Извекова (1977) является равновесной плотностью для луговой тяжелосуглинистой почвы. По нашему мнению, многолетние поверхностные

и отвальные обработки на одну и ту же глубину формируют в слое почвы 1020 см так называемую «плужную подошву».

За период вегетации озимого рапса под действием различных факторов происходит уплотнение пахотного слоя и к моменту уборки урожая в почве устанавливается своя равновесная плотность, характерная для луговой тяжелосуглинистой почве.

3.3. Режим орошения и водопотребление растений озимого рапса

Получение высоких урожаев сельскохозяйственных культур в засушливых условиях юга России возможно только на фоне орошения. Поэтому изучение влагообеспеченности растений озимого рапса и путей ее регулирования занимает важное место для равнинной орошаемой зоны Дагестана, где коэффициент увлажнения (Ку) колеблется в пределах 0,140,45. В рассматриваемых условиях, характерных для полупустынной зоны, применение оптимального поливного режима способствует повышению урожайности всех сельскохозяйственных культур, в том числе и озимого рапса.

Режим орошения озимого рапса по годам исследований менялся-незначительно, так как сказывалось почти одинаковое количество осадков. Согласно зональным рекомендациям, влажность активного слоя почвы под озимым рапсом поддерживали на уровне 70-75 % НВ. Для поддержания влажности почвы на требуемом уровне проводили предпосевной влагозарядковый полив из расчета 800-850 м3/га и два вегетационных полива, в зависимости от климатических условий, поливной нормой 600-650 мэ/га.

Поскольку вслед за подготовкой почвы проводился предпосевной влагозарядковый полив, а в весенне-летний период - вегетационные поливы-, то существенной разницы по влажности почвы по вариантам за период вегетации озимого рапса не отмечено.

В наших исследованиях основной приходной статьей водного баланса^ за изучаемый период была поливная вода. На ее долю в зависимости от года, исследований и вариантов приходилось в среднем 34,6-42,0 % от общего расхода. Необходимо отметить, что режим орошения в меньшей степени' влиял на долю оросительной воды в структуре суммарного водопотребленшк, так как различие между вариантами не превышало 3,2-4,6 %. Доля поливной воды в структуре водного баланса составляла 52,4-55,8 %.

В оценке режима орошения и суммарного водопотребления-объективным показателем является коэффициент водопотребления (табл. Г>. Анализируя приведенные данные можно отметить, что в варианте, где был. достигнут наибольший урожай озимого рапса - 3,45 т/га, в среднем за годы проведения исследований, суммарное водопотребление составило 3220 м3/га, а коэффициент водопотребления 933, против 1126 на контроле, или на 13,3 % меньше.

Анализируя суммарное водопотребление и коэффициент водопотребления можно отметить, что наиболее эффективно вода

расходуется при выращивании озимого рапса по кукурузе на силос на фоне плоскорезной обработки почвы, где было израсходовано наименьшее количество воды - 933 м3 на выращивание 1 т семян.

Таблица 1 - Коэффициент водопотребления озимого рапса на семена в

зависимости от предшественников и способов обработки почвы _ в среднем за 2008-2011 гг. ____

Предшественник Отвальный (контроль) Плоскорезный Поверхносп шй

суммарное водопотребления урожайность, т/га коэффициент водопотребления суммарное водопотребления урожайность, т/га коэффициент водопотребления суммарное водопотребления урожайность, т/га коэффициент водопот-эебления

Озимая пшеница 3220 2,86 1126 3210 3,15 1019 3190 2,70 1181

Кукуруза на силос 3210 3,23 994 3220 3,45 933 3210 3,02 1063

Овес на зеленый корм 3200 2,95 1085 3210 3,22 997 3210 2,82 1138

3.4. Рост, развитие и формирование густоты стояния растений

озимого рапса

Возделывание сельскохозяйственных культур практически всегда сопровождается произрастанием в их посевах сорняков. Вследствие этого на обрабатываемых землях формируются сообщества культурных и сорных растений, называемые агрофитоценозами. В формировании густоты стояния культурных растений основным является период появления всходов. Для озимого рапса рекомендуемым срокам сева, которого в условиях Республики Дагестан является третья декада августа - первая декада сентября, он наиболее критический. В этот момент для прорастания семян и получения дружных всходов первоочередное значение имеет запас продуктивной влаги в пахотном и подпахотном слоях, а в условиях орошения, проведение влагозарядкового полива, а также система подготовки почвы в оптимальные агротехнические сроки.

Наши исследования показали, что изучаемые предшественники и способы основной обработки почвы не оказывали существенного влияния на полевую всхожесть семян, хотя некоторое преимущество по полевой всхожести семян имели варианты плоскорезной обработки почвы с почвоуглублением на 30-35 см. Так, в среднем за 2008-2011 гг. по плоскорезной обработке на одном квадратном метре насчитывалось 141-148 растений, а по отвальной и поверхностной обработкам эти показатели составили соответственно 132-136 и 134-138 шт./м2 в зависимости от предшественника.

Наиболее значимым в жизни озимых культур является зимний период, во время которого часто под действием низких температур происходит их гибель. Нами установлено, что все предшественники и способы основной обработки почвы позволяют получать нормальные всходы, хотя лучшие показатели достигнуты по кукурузе на силос на фоне безотвальной обработки почвы. За зимний период большая гибель культурных растений отмечается по поверхностной обработке, в среднем до 36,8 %, на остальных вариантах она практически одинаковая и составляет 29,4-32,0 % (рис.1).

150

130

110

90

70

Рисунок 1 - Влияние предшественников и способов основной обработки почвы на формирование густоты стояния растений озимого рапса в среднем за 2008-2011 гг., шт./м2

3.5. Засоренность посевов озимого рапса Анализ полученных экспериментальных данных показывает, что различные предшественники и способы основной обработки почвы по разному влияют на засоренность посевов озимого рапса, которая также имеет различие и по годам (табл. 2).

Так, в фазу образования розетки, когда конкурентная способность озимого рапса очень низкая, лучшей в фитосанитарном отношении во все годы исследований была отвальная обработка, что объясняется оборотом пласта почвы, в результате которого основная масса свежеосыпавшихся семян сорняков заделывается на дно борозды. Наибольшая засоренность в данную фазу отмечалась во все годы по безотвальной и поверхностной обработкам, где эти показатели превышали вспашку соответственно в 1,8 и 2,4 раза. Причина столь высокой засоренности посевов в этих вариантах объясняется концентрацией семян сорняков в верхнем слое почвы, откуда они легко прорастают.

овес на зеленый

озимая пшеница

кукуруза на силос

овес на зеленый корм

озимая пшеница

озимая

кукуруза

кукуруза на силос

овес на

пшеница

на силос

зеленый

корм

отвальный (контроль) плоскорезный

И всходы ■ стеблевание ® цветение

поверхностный □ полная спелость

Весной, с установлением положительных температур, отмечается бурный рост сорной растительности и к фазе цветения засоренность посевов на всех вариантах опыта увеличивается в 2-4 раза, то есть от 118 до 187 шт./м2, в зависимости от предшественника и способа обработки почвы (табл. 2).

Таблица 2 - Влияние предшественников и способов обработки почвы на засоренность посевов озимого рапса в среднем за 2008-2011 гг._

Озимая пшеница

Предшественник

кукуруза на силос

Овес на зеленый корм

Способ обработки

количество, шт./м2

отвальный (контроль)

плоскорезныи поверхностный

среднее

отвальный (контроль)

плоскорезныи

поверхностный

среднее

отвальный (контроль)

плоскорезныи

поверхностный

Перед уборкой предшественника

64

107

116

96

94

116

124

111

58

106

112

масса, г/м2

125,4

209,7

227,4

187,5

184,2

231,6

243,0

Образование розетки

количество, шт./мг

масса, г/м2

36

64

87

62

38

74

219,6

113,7

206,2

среднее

92

216,6

178,8

96

69

28

52

количество, шт./м2

9,2

16,6

20,7

15,5

12,9

18,9

24,7

18,8

7,4

14,0

83 I 20,6

Цветение

32

58

79

56

34

63

87

61

37

61

76

г/м2

количество, шт./м2

16,5

35,1

38,2

29,9

15,4

18,4

27

20

18,4

22,3

29,3

Полная спелость

масса, г/м2

54

69

96

73

52

66

89

69

51

72

54 I 14,0 58 | 23,3

94

81,8

103,6

144,6

110,0

78,5

98,7

133,6

103,6

78,4

107,4

146,0

72 110,6

К концу вегетации у озимого рапса происходит постепенное отмирание листового аппарата и к фазе полной спелости, листья полностью опадают, в результате чего в агрофитоценозе увеличивается свободное пространство, а также открывается лучший доступ солнечным лучам в нижнем ярусе, что способствует увеличению засоренности в 1,2-1,3 раза по сравнению с предыдущей фазой.

3.6. Фотосинтетическая деятельность посевов озимого рапса Несмотря на то, что фазы развития растений озимого рапса наступали одновременно и продолжительность вегетационного периода была одинаковой, площадь листовой поверхности, фотосинтетический потенциал посевов (ФПП) и чистая продуктивность фотосинтеза (ЧПФ) существенно отличались. По этим показателям выделяются варианты при посеве озимого рапса после кукурузы на силос на фоне плоскорезной обработки почвы (табл. 3).

Площадь листовой поверхности растений озимого рапса в фазе цветения в этом варианте составила 38,6 тыс.м2/га. При посеве озимого рапса после озимой пшеницы и овса на зеленый корм на фоне плоскорезной обработки почвы площадь листовой поверхности была ниже, соответственно, на 1,7 и 1,1 тыс.м2/га. Применение отвальной и поверхностной обработок способствовало также снижению площади листьев, соответственно, на 1,4 и 3,2 тыс.м2/га.

Таблица 3 — Фотосинтетическая деятельность посевов озимого рапса в зависимости от предшественников и способов основной обработки почвы ____в среднем за 2008-2011 гг._

Предшественник Способ обработки почвы Площадь листовой поверхности, тыс. м2/га Фотосинтетический потенциал посевов, тыс. м2/га дней Чистая продуктивность фотосинтеза, г/м2 сутки

Озимая пшеница отвальный (контроль) 35,5 1624,0 4,5

плоскорезный 36,9 1701,7 4,6

поверхностный 33,4 1515,1 4,6

среднее 35,3 1613,6 4,6

Кукуруза на силос отвальный (контроль) 37,2 1670,4 4,7

плоскорезный 38,6 1768,8 4,8

поверхностный 35,4 1572,0 4,7

среднее 37,1 1670,0 4,7

Овес на зеленый корм отвальный (контроль) 36,7 1628,4 4,5

плоскорезный 37,5 1706,4 4,6

поверхностный 34,8 1531,2 4,6

среднее 36,3 1622,0 4,6

В условиях орошения Терско-Сулакской подпровинции фотосинтетический потенциал посевов озимого рапса при посеве после кукурузы на силос на фоне плоскорезной обработки почвы (в среднем за 2008-2011 гг.) составил 1768,8 тыс. м2/га дней. При посеве его после озимой пшеницы и овса на зеленый корм на фоне той же плоскорезной обработки почвы показатели фотосинтетического потенциала были ниже, соответственно, на 67,1 и 62,4 тыс. м2/га дней (табл. 3).

Применение отвального и поверхностного способов обработки по лучшему предшественнику способствовало также снижению фотосинтетического потенциала посевов, соответственно, на 98,4 и 196,8 тыс. м2/га дней.

Из вышеизложенного следует, что посев озимого рапса после кукурузы на силос на фоне плоскорезной обработки почвы способствует повышению полевой всхожести семян, соответственно и количества растений на единице

площади и является одним из путей повышения фотосинтетического потенциала посевов озимого рапса в рассматриваемых условиях.

Чистая продуктивность фотосинтеза (ЧПФ) также, как и накопление органической массы, наиболее высокие показатели имела в варианте, где предшественником озимого рапса была кукуруза на силос на фоне плоскорезной обработки почвы, где она составила 4,8 г/м сутки. В вариантах, где предшественниками озимого рапса были озимая пшеница и овес на зеленый корм, чистая продуктивность фотосинтеза была ниже на 0,1 г/м2 сутки (табл. 3).

3.7. Урожайность и качество семян озимого рапса в зависимости от предшественников и способов обработки почвы.

Изучаемые предшественники и способы основной обработки почвы оказывали существенное влияние на урожайность семян озимого рапса. Так, в среднем за 2009-2011 гг. при посеве озимого рапса после озимой пшеницы урожайность семян озимого рапса, в среднем по способам обработки, составила 2,90 т/га, после кукурузы на силос и овса на зеленый корм, соответственно, 3,23 и 3,00 т/га. Лучшим из изучаемых предшественников при котором получены наиболее высокие урожаи семян озимого рапса, по всем способам обработки оказалась кукуруза на силос. По этому предшественнику урожайность семян составила 3,23 т/га, что, соответственно, на 0,33 и 0,23 т/га больше, чем после озимой пшеницы и овса на зеленый корм (табл. 4).

Таблица 4 - Влияние предшественников и способов обработки почвы на _урожайность семян озимого рапса за 2009-2011 гг._

Предшественник Способ обработки почвы Урожайность, т/га

2009 г. 2010 г. 2011 г. средняя

Озимая пшеница отвальный (контроль) 2,67 2,84 3,06 2,86

плоскорезный 2,89 3,12 3,43 3,15

поверхностный 2,43 2,75 2,91 2,70

среднее 2,66 2,90 3,13 2,90

Кукуруза на силос отвальный (контроль) 2,94 3,18 3,58 3,23

плоскорезный 3,25 3,36 3,74 3,45

поверхностный 2,72 3,07 3,27 3,02

среднее 2,97 3,20 3,53 3,23

Овес на зеленый корм отвальный (контроль) 2,77 2,92 3,16 2,95

плоскорезный 2,98 3,16 3,52 3,22

поверхностный 2,56 2,86 3,04 2,82

среднее 2,77 2,98 3,24 3,00

HCPos 0,12 0,15 0,18

Лучшие результаты по урожайности семян озимого рапса достигнуты при посеве озимого рапса после кукурузы на силос на фоне плоскорезной обработки почвы с почвоуглублением на 30-35 см. В этом варианте получен максимальный урожай семян озимого рапса - 3,45 т/га в среднем за 20092011 гг. Применение отвального и поверхностного способов обработки способствовало снижению урожайности семян, соответственно, после озимой пшеницы на 0,29 и 0,45 т/га; кукурузы на силос на 0,23 и 0,33 т/га и овса на зеленый корм на 0,27 и 0,40 т/га.

Самая низкая урожайность семян озимого рапса, за все годы проведения исследований, по всем предшественникам, была отмечена по поверхностной обработке почвы, что, по-видимому, повлияло сравнительно высокая плотность почвы, засоренность посевов, соответственно и низкие показатели фотосинтетической деятельности посевов.

Урожайные данные подтверждаются и структурой урожая, из которой видно, что по плоскорезной обработке почвы и все ее показатели по всем предшественникам превышали другие варианты опыта, что и объясняет формирования лучшего урожая. Так, масса семян одного растения на оптимальном варианте, в среднем по способам обработки почвы составила 3,5 г, а при посеве по озимой пшенице и овсу на зеленый корм эти показатели были ниже и составили по 3,3 г. Масса семян в оптимальном варианте составила 4,9 г, а в других вариантах она составила в среднем 4,6 г (табл. 5).

Таблица 5 — Структура урожая озимого рапса по различным предшественникам и способам основной обработки почвы _ в среднем за 2008-2011 гг._

Предшественник Способ обработки почвы Густота, шт./м2 Количество стручков на 1 растении, шт. Число семян в стручке, шт. Масса семян с 1 растения, г Масса 1000 семян, г Урожайность, т/га

Озимая пшеница отвальный (контроль) 90 44 16 3,2 4,5 2,86

плоскорезный 93 45 16 3,4 4,7 3,15

поверхностный 84 43 16 3,2 4,7 2,70

среднее 89 44 16 3,3 4,6 2,90

Кукуруза на силос отвальный (контроль) 92 44 16 3,5 5,0 3,23

плоскорезный 96 45 16 3,6 5,0 3,45

поверхностный 90 45 16 3,3 4,6 3,02

среднее 93 45 16 3,5 4,9 3,23

Овес на зеленый корм отвальный (контроль) 92 44 16 3,2 4,5 2,95

плоскорезный 93 45 16 3,5 4,9 3,22

поверхностный 90 43 16 3,1 4,5 2,82

среднее 92 44 16 3,3 4,6 3,00

4. ВЛИЯНИЕ СРОКОВ СЕВА И СПОСОБОВ ВНЕСЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙНОСТЬ СЕМЯН ОЗИМОГО РАПСА

4.1. Влияние сроков сева и способов внесения минеральных удобрений на рост, развитие и формирование урожайности семян озимого рапса

Изучаемые сроки сева и способы внесения минеральных удобрений оказывали существенное влияние на полевую всхожесть семян и густоту стояния растений озимого рапса. Так, в среднем за 2008-2011 гг., при первом сроке сева (III - декада августа) и внесении минеральных удобрений под пахоту, на 1 м2 насчитывалось 128 растений, при втором сроке сева (II -декада сентября) количество растений было больше на 6 шт./м , а при третьем сроке сева (I - декада октября) количество растений уменьшилось по сравнению с первым и вторым сроками соответственно на 11 и 17 шт./м (рис. 2).

150

100

50

Под пахоту Ш перед уходом в зиму

Под предпосевную культивацию В после возобновления весенней вегетации

Ш - декада августа

II - декада сентября

II - декада сентября

I - декада октября

Рисунок 2 - Влияние сроков сева и способов внесения минеральных удобрений на количество растений озимого рапса за вегетационный период в среднем за 2008-2011 гг.

Лучшие показатели полевой всхожести семян озимого рапса были достигнуты при внесении минеральных удобрений под предпосевную культивацию. В среднем по срокам сева, полевая всхожесть семян в этих вариантах была значительно выше и на 1 м2 насчитывалось 143 растения против 126 при внесении удобрений под пахоту или на 11,9 % больше. Аналогичные показатели нами получены по высоте растений, количеству листьев на одном растении и массе одного растения.

Данные таблицы также показывают, что при определении количества растений после возобновления весенней вегетации, т.е. после зимовки, их число на единице площади значительно сократилось и в вариантах внесения

16

удобрений под пахоту, в среднем по срокам сева, составило 94 шт. против 101 шт./м2 в вариантах внесения удобрений под предпосевную культивацию, или на 7,4 % больше.

В среднем за годы проведения исследований, количество растений от всходов до уборки урожая сократилось на 27,7-31,3 % в зависимости от срока сева и способа внесения удобрений.

4.2. Фотосинтетическая деятельность посевов в зависимости от сроков сева и способов внесения удобрений Озимый рапс за короткий промежуток времени успевает сформировать значительную площадь листовой поверхности. В вариантах внесения удобрений под предпосевную культивацию, площадь ассимилирующей поверхности была значительно выше, чем в вариантах внесения их под пахоту. Так, в среднем за 2008-2011 гг., площадь листовой поверхности при внесении удобрений под предпосевную культивацию, в среднем по срокам сева, составляло 39,6 тыс. м2/га, фотосинтетический потенциал посевов 1,44 млн. м2/га дней. При внесении той же дозы удобрений под пахоту эти показатели были ниже и составили, соответственно, 36,3 тыс. м2/га и 1,324 млн. м2/га дней, что на 3,3 тыс. м2/га и 124 тыс. м2/га дней меньше, чем в оптимальных вариантах (табл. 6).

Таблица 6 — Фотосинтетическая деятельность посевов озимого рапса при

различных сроках сева и способах внесения удобрений __в среднем за 2008-2011 гг. __

Варианты Способ внесения удобрений Срок сева Средняя площадь листовой поверхности, тыс. м2/га Фотосинтетический потенциал посевов, тыс. м2/га дней Накопление сухой органической массы, т/га Чистая продуктивность фотосинтеза, г/м2 сутки

1. Под пахоту III - декада августа 36,2 1,321 5,55 4,2

2. II - декада сентября 37,7 1,376 5,92 4,3

3. I - декада октября 34,9 1,274 5,35 4,2

среднее 36,3 1,324 5,61 4,2

4. Под предпосевную культивацию III - декада августа 39,9 1,457 6,12 4,2

5. II - декада сентября 40,5 1,479 6,51 4,4

6. I - декада октября 38,5 1,407 6,05 4,3

среднее 39,6 1,448 6,23 4,3

Показателями активной работы листового аппарата является чистая продуктивность фотосинтеза. Не смотря на то, что между площадью

листовой поверхности, фотосинтетическим потенциалом и чистой продуктивностью фотосинтеза нет прямой связи, этот показатель в вариантах внесения удобрений под предпосевную культивацию также был больше на 0,1 г/м2 сутки, чем при внесении удобрений под пахоту и составил 4,3 г/м" сутки против 4,2 в вариантах внесения удобрений под пахоту (табл. 6).

Максимальные показатели фотосинтетической деятельности посевов озимого рапса 40,5 тыс. м2/га - площади ассимилирующей поверхности, 1,476 млн. м2/га дней - фотосинтетического потенциала посевов и 4,4 г/м сутки — чистой продуктивности фотосинтеза были достигнуты в вариантах внесения удобрений под предпосевную культивацию и при посеве культуры во второй декаде сентября. В других вариантах эти показатели были значительно ниже.

4.3. Продуктивность озимого рапса в зависимости от сроков сева и способов внесения минеральных удобрений Изменения в условиях произрастания и связанные с этим отличия в биометрических, фотосинтетических и других показателях привели к различной продуктивности посевов озимого рапса на семена. Применение удобрений под предпосевную культивацию способствовало повышению урожайности семян по сравнению с внесением их под пахоту. Так, в среднем за 2009-2011 гг., при внесении минеральных удобрений под пахоту урожайность семян озимого рапса при первом сроке сева (III — декада августа) составила 3,00 т/га, при втором сроке сева (И — декада сентября) урожайность семян составила 3,20 т/га, а при третьем сроке сева (I - декада октября) урожайность семян составила 2,89 т/га (табл. 7).

Таблица 7 - Урожайность семян озимого рапса в зависимости от сроков сева и способов внесения минеральных удобрений за 2008-2011 гг., т/га

Варианты Способ внесения удобрений Срок сева Год Средняя

2009 2010 2011

1. Под пахоту III — декада августа 2,84 2,98 3,18 3,00

2. II - декада сентября 3,06 3,13 3,41 3,20

3. I — декада октября 2,82 2,80 3,04 2,89

среднее 2,91 2,97 3,21 3,03

4. Под предпосевную культивацию III - декада августа 3,15 3,29 3,48 3,31

5. II - декада сентября 3,36 3,48 3,72 3,52

6. I — декада октября 3,07 3,12 3,27 3,15

среднее 3,19 3,30 3,49 3,33

НСР05 0,10 0,11 0,12

Такая же закономерность наблюдалась и при внесении минеральных удобрений под предпосевную культивацию. Так, при первом сроке сева (III -

декада августа) урожайность семян составила 3,31 т/га, а при втором (II — декада сентября) и третьем (I - декада октября) сроках сева урожайность семян составила, соответственно, 3,52 и 3,15 т/га. В среднем по срокам сева, урожайность озимого рапса при внесении минеральных удобрений под предпосевную культивацию составила 3,33 т/га против 3,03 т/га при внесении удобрений под пахоту, или на 0,30 т/га больше.

Максимальный урожай семян озимого рапса - 3,72 т/га был получен при внесении минеральных удобрений под предпосевную культивацию и посеве агроценоза во второй декаде сентября.

Изучаемый нами сорт озимого рапса Дракон относится к безэруковым и низкоглюкозинолатным. После переработки семян данного сорта на масло остается жмых и шрот, которые содержат 38-40 % белка, хорошо сбалансированных по аминокислотному составу, и являются ценным концентрированным кормом для животных и птиц. Выход жмыхов и шротов из семян рапса доходит до 60 %, что на 40-50 % выше, чем из семян подсолнечника. Поэтому представляют определенный интерес данные по сбору пищевого растительного масла, белка и кормовых единиц с единицы площади в зависимости от сроков сева и способов внесения минеральных удобрений (табл. 8).

Таблица 8 — Влияние сроков сева и способов внесения минеральных

удобрений на продуктивность семян озимого рапса __в среднем за 2008-2011 гг. _

Варианты Способ внесения удобрений Срок сева Урожайность, т/га Маслич-ность, % Сбор с 1 га, т

масла белка кормовых единиц

1. Под пахоту Ш-декада августа 3,00 45 1,35 0,68 5,76

2. 11-декада сентября 3,20 45 1,44 0,83 6,14

3. 1-декада октября 2,86 45 1,30 0,66 5,55

среднее 3,03 45 1,36 0,72 5,82

4. Под предпосевную культивацию Ш-декада августа 3,31 45 1,49 0,76 6,35

5. Н-декада сентября 3,52 45 1,58 0,81 6,76

6. 1-декада октября 3,15 45 1,42 0,72 6,05

среднее 3,33 45 1,50 0,76 6,39

Исследования показали, что лучшие показатели по выходу масла с единицы площади, а также белка и кормовых единиц достигнуты в вариантах внесения удобрений под предпосевную культивацию. Так, в среднем за 20082011 гг., выход масла с 1 га (в среднем по срокам сева) при внесении удобрений под предпосевную культивацию составил 1,50 т, белка 0,76 и кормовых единиц 6,39 т. При внесении той же дозы удобрений под пахоту эти показатели были ниже и составили, соответственно, 1,36; 0,72 и 5,82 т/га.

Максимальные показатели по выходу масла, белка и кормовых единиц были достигнуты в варианте внесения удобрений под предпосевную

19

культивацию и посеве культуры во второй декаде сентября, где эти показатели составили соответственно 1,58; 0,81 и 6,76 т/га. В других вариантах эти показатели были значительно ниже.

5. Экономическая и энергетическая эффективность возделывания озимого рапса на семена

Проведенные исследования показали, что из изучаемых способов обработки наиболее энергоемкой и высокозатратной является традиционная отвальная обработка. Применение этого способа обработки способствует повышению себестоимости производимой продукции и получению самых низких показателей прибыли и рентабельности производства. Безотвальное рыхление несмотря на почвоуглубление является менее энергоемкой операцией по сравнению со вспашкой, что способствует снижению производственных затрат и получению самых высоких показателей эффективности производства и получению прибыли с одного гектара от 20400 до 23400 рублей, в зависимости от предшественника, при рентабельности производства от 184,0 до 211,0 %.

Применение поверхностной обработки не дало ожидаемого экономического эффекта, несмотря на самые низкие затраты на производство единицы продукции. Низкая урожайность привела к увеличению себестоимости производимой продукции (3,35-3,75 руб./кг), снижению прибыли (16900-20100 руб.) и рентабельности производства (168,0-180,0 %).

Из изучаемых предшественников лучшие показатели экономической эффективности были достигнуты по кукурузе на силос. Так, в среднем по способам обработки, при посеве озимого рапса по этому предшественнику условный чистый доход с одного гектара составил 21200 руб., при рентабельности производства 191,7 % и себестоимости 1 кг семян 3,45 руб. После озимой пшеницы и овса на зеленый корм эти показатели были значительно ниже и составили, соответственно — 17900; 162,3; 3,85 и 18834; 170,7; 3,73, что на 3300-2366 руб.; 29,4-21,0 меньше, чем по оптимальному предшественнику.

Результаты проведенных исследований показывают, что в рассматриваемых условиях наиболее экономически эффективным был вариант, где посев озимого рапса был проведен после кукурузы на силос на фоне плоскорезной обработки почвы, где условный чистый доход с 1 га составил 23400 рублей, при рентабельности производства 211,0 % и самой низкой себестоимости 1 кг семян — 3,22 рубля.

Анализ экономической эффективности сроков сева и способов внесения минеральных удобрений показывает, что внесение удобрений под предпосевную культивацию обеспечивает получение наибольшего чистого дохода и рентабельности производства. Так, в среднем за 2008-2011 гг. в вариантах внесения удобрений под предпосевную культивацию, условный чистый доход (в среднем по срокам сева) составил 20866 руб. с 1 га, при рентабельности производства 168,3 % и себестоимости 1 кг семян 3,75 рубля.

При внесении той же дозы удобрений под пахоту эти показатели были ниже и составили, соответственно - 17800 руб.; 143,6 % и 4,12 рубля, что, соответственно, на 3066 руб.; 24,7 % меньше, чем при внесении удобрений под предпосевную культивацию, а себестоимость 1 кг семян выше на 0,37

руб.

Наиболее высокие показатели экономической эффективности были достигнуты при внесении минеральных удобрений под предпосевную культивацию и посеве озимого рапса во второй декаде сентября, где условный чистый доход с 1 га составил 22800 руб., при рентабельности производства 183,9 % и себестоимости 1 кг семян 3,52 руб.

В последние годы широкое распространение получила биоэнергетическая оценка эффективности возделывания

сельскохозяйственных культур, которая заключается в сопоставлении количества накопленной биологической энергии с затратами антропогенной энергии.

Проведенный нами анализ энергетической эффективности различных способов основной обработки почвы по разным предшественникам показывает, что лучшие показатели по содержанию совокупной энергии в продукции - 49,38 ГДж/га, энергетическому коэффициенту - 1,71 и энергетической рентабельности — 69,0 % (в среднем по способам обработки) достигнуты в вариантах, где предшественником озимого рапса была кукуруза на силос. При посеве по озимой пшенице и овсу на зеленый корм эти показатели были ниже и составили, соответственно, 44,34; 1,53; 51,7 и 45,77; 1,57; 56,7, что на 5,04-3,61 ГДж/га; 0,18-0,20 и 17,3-12 % ниже, чем при посеве по оптимальному предшественнику.

Наиболее высокие показатели по содержанию совокупной энергии в произведенной продукции - 52,69 ГДж/га, энергетическому коэффициенту — 1,82 и энергетической рентабельности - 82,0 % были достигнуты в варианте при размещении озимого рапса по кукурузе на силос на фоне плоскорезной обработки с почвоуглублением на 30-35 см. По отвальной и поверхностной обработкам при размещении по оптимальному предшественнику эти показатели были ниже соответственно на 6,4-6,6 ГДж/га; 0,22-0,11 и 22,0-17,0 %.

С учетом вышеизложенного, следует отметить, что наиболее эффективным в экономическом и энергетическом отношении оказался вариант при посеве озимого рапса по кукурузе на силос с применением плоскорезной обработки с почвоуглублением на 30-35 см.

Проведенные исследования по эффективности внесения минеральных удобрений и сроков сева показали целесообразность внесения минеральных удобрений под предпосевную культивацию и проведение посева озимого рапса на семена во второй декаде сентября. Так, в среднем за 2008-2011 гг., при внесении расчетной дозы минеральных удобрений под предпосевную культивацию получена продукция с содержанием совокупной энергии (в среднем по срокам сева) - 50,84 ГДж/га, при коэффициенте энергетической

эффективности - 1,76 и энергетической рентабельности - 75,7 %. При внесении удобрений под пахоту эти показатели были ниже и составили, соответственно, 46,30 ГДж/га; 1,60 и 60,0 %, что на 4,54 ГДж/га; 0,16 и 15,7 % меньше, чем при внесении удобрений под предпосевную культивацию.

Наиболее высокие показатели энергетической эффективности были достигнуты в варианте при внесении минеральных удобрений под предпосевную культивацию и проведении посева озимого рапса во второй декаде сентября, где была получена продукция с содержанием совокупной энергии - 53,79 ГДж/га, энергетическим коэффициентом 1,86 и энергетической рентабельностью — 86,0 %.

ВЫВОДЫ

1. Предшественники и способы основной обработки почвы оказывают существенное влияние на агрофизические свойства луговой тяжелосуглинистой почвы, что сказывается на росте, развитии озимого рапса, а также на формировании его фитоценоза и урожайности.

2. Наиболее благоприятное влияние на структуру почвы оказывает плоскорезная обработка с почвоуглублением на 30-35 см, коэффициент структурности по которой составил 1,83, а количество агрономически ценных агрегатов - 64,7 %, что значительно превышает все остальные варианты и, в частности, контроль - отвальную обработку.

3. По отвальной и поверхностной обработкам были отмечены самые низкие показатели плотности почвы перед посевом озимого рапса (в слое 010 см), где эти показатели составили, соответственно, 0,95 и 1,05 г/см . По плоскорезной обработке плотность почвы была больше и составила 1,12-1,14 г/см3, что является оптимальными показателями для данной культуры.

4. В фазу образования розетки, когда конкурентная способность озимого рапса очень низкая, лучшей в фитосанитарном отношении во все годы исследований была отвальная обработка, что объясняется оборотом пласта почвы, в результате которого основная масса свежеосыпавшихся семян сорняков заделывается на дно борозды.

5. Наибольшая потенциальная засоренность почвы наблюдалась по плоскорезному рыхлению и поверхностной обработке и составляла (в среднем за 2008-2011 гг.), соответственно, 66-72 и 89-96 шт./м2. По отвальному способу обработки эти показатели были, соответственно, в 1,4 и 1,8 раза ниже.

6. Максимальную площадь листовой поверхности в фазе цветения -38,6 тыс. м2/га, фотосинтетического потенциала посевов — 1768,8 тыс. м /га дней и чистой продуктивности фотосинтеза - 4,7 г/м2 сутки были достигнуты в варианте при посеве озимого рапса по кукурузе на силос на фоне плоскорезной обработки почвы, в других вариантах эти показатели были значительно ниже.

7. Наибольшая урожайность семян озимого рапса за 2009-2011 гг. была получена при посеве его по кукурузе на силос на фоне плоскорезной

обработки и составила — 3,45 т/га. По отвальной и поверхностной обработкам она составляла, соответственно — 3,23 и 3,02 т/га, что на 0,22 и 0,43 т/га ниже.

8. Лучшие показатели полевой всхожести семян 131-153 шт./м2, в зависимости от срока сева, были обеспечены при внесении расчетной дозы минеральных удобрений под предпосевную культивацию. Внесение удобрений под пахоту способствовало снижению полевой всхожести семян на 7,4-8,6 %. Максимальные показатели полевой всхожести семян — 153 шт./м2 получены при посеве озимого рапса во второй декаде сентября после внесения удобрений под предпосевную культивацию.

9. Наибольшие показатели фотосинтетической деятельности достигнуты при посеве озимого рапса во второй декаде сентября после внесения удобрений под предпосевную культивацию, где площадь листовой поверхности составила 40,5 тыс. м2/га, ФПП - 1,479 млн. м2/га дней, ЧПФ -4,4 г/м2 сутки. При внесении удобрений под пахоту и посеве во второй декаде сентября эти показатели снижались, соответственно, на 2,8 тыс. м2/га; 93 тыс. м2/га дней и 0,1 г/м2 сутки.

10. Максимальная урожайность озимого рапса за 2009-2011 гг. была также получена при посеве его во второй декаде сентября и внесении удобрений под предпосевную культивацию и составила 3,52 т/га. При посеве в третьей декаде августа и первой декаде октября, урожайность семян снижалась и составила 3,31 и 3,15 т/га, что на 0,21 и 0,37 т/га ниже, чем при посеве во второй декаде сентября.

11. Уровень рентабельности производства маслосемян озимого рапса по плоскорезному способу обработки почвы при размещении его по кукурузе на силос составил 211,0 %, что значительно выше, чем в других вариантах.

12. Наибольший чистый доход и уровень рентабельности производства маслосемян, также достигнуты при посеве озимого рапса во второй декаде сентября и внесении удобрений под предпосевную культивацию, где эти показатели составили, соответственно, 22800 руб. с одного гектара и 183 %, что также значительно больше, чем при других сроках сева и внесении удобрений под пахоту.

13. Лучшие показатели по содержанию совокупной энергии в произведенной продукции — 52,69 ГДж/га, энергетическому коэффициенту — 1,82 и энергетической рентабельности — 82,0 % были достигнуты при посеве озимого рапса по кукурузе на силос на фоне плоскорезной обработки с почвоуглублением на 30-35 см.

14. Наибольшие показатели энергетической эффективности с содержанием совокупной энергии в продукции 53,79 ГДж/га, 1,86 -энергетического коэффициента и 86,0 % энергетической рентабельности достигнуты при посеве озимого рапса во второй декаде сентября после внесения расчетной дозы удобрений под предпосевную культивацию, что значительно больше, чем в других вариантах.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для получения стабильных урожаев семян озимого рапса на луговой тяжелосуглинистой почве Терско-Сулакской подпровинции в условиях орошения рекомендуется размещать его в севообороте по кукурузе на силос на фоне плоскорезной обработки с почвоуглублением на 30-35 см.

2. Оптимальным сроком сева озимого рапса на семена в рассматриваемых условиях следует считать вторая декада сентября.

3. Расчетную дозу фосфорных удобрений за исключением 50 кг/га двойного суперфосфата, вносимого в рядки при посеве, а также 35 % расчетной дозы азотных удобрений (сульфат аммония) вносимого в подкормку весной, следует вносить под предпосевную культивацию.

По материалам диссертации опубликованы 5 научных статей,

в том числе:

в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ

1. Магомедов Н.Р., Сулейманов Д.Ю. Эффективность выращивания озимого рапса на семена в Дагестане // Вестник РАСХН. — 2012. — №1. - С. 52-53.

2. Магомедов Н.Р., Мажидов Ш.М., Сулейманов Д.Ю. Агробиологические основы повышения урожайности озимого рапса в Терско-Сулакской подпровинции Дагестана // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2012. - №1 (25). - С. 30-33

3. Магомедов Н.Р., Мажидов Ш.М., Сулейманов Д.Ю. Влияние предшественников и способов основной обработки почвы на урожайность семян озимого рапса в Терско-Сулакской подпровинции Дагестана // Проблемы развития АПК региона. - 2012. - №1 (9). - С. 30-32.

в других изданиях

4. Магомедов Н.Р., Мажидов Ш.М., Сулейманов Д.Ю. Оптимизация технологических приемов возделывания озимого рапса на семена в условиях орошения // Повышение эффективности земледелия и растениеводства — одна из главных задач развития сельского хозяйства. Мат. НПК посвященной 95-летию со дня рождения Фрида ГасановичаКисриева, - Махачкала, 2011. - С. 41-42.

5. Сулейманов Д.Ю. Эффективность выращивания озимого рапса на семена в условиях орошения равнинного Дагестана // Основные проблемы, тенденции и перспективы устойчивого развития сельского хозяйства Дагестана. Мат. юбилейной НПК посвященной 80-летию со дня рождения Ш.И. Шихсаидова. — Махачкала, 2012. — С. 217-221.

Подписано в печать 12.04.12r. Формат 60 х 84 1/16. Бумага офсетная Усл.п.л.1,5 Тираж 100 экз. Зак. № 25 Размножено в типографии ИП «Магомедалиева С.А.» г. Махачкала, ул.М.Гаджиева,176

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Сулейманов, Джанбул Юсупович, Махачкала

61 12-6/434

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ДАГЕСТАНСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ

СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

Сулейманов Джанбул Юсупович

Агроэкономическая эффективность возделывания озимого рапса на семена в Терско-Сулакской подпровинции Дагестана

Специальность 06.01.01 - общее земледелие

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук Магомедов Н.Р.

МАХАЧКАЛА 2012

Содержание

Введение..............................................................................................................4

1 Состояние проблемы и задачи исследований...............................................9

1.1 Хозяйственное значение и биологические особенности озимого рапса.....9

1.2 Агрофизические свойства почвы в зависимости от предшественников и способов обработки почвы..........................................................................23

1.3 Влияние предшественников и способов основной обработки почвы на засоренность и урожайность семян озимого рапса....................................30

1.4 Влияние сроков сева и способов внесения минеральных удобрений на продуктивность семян озимого рапса.........................................................40

2 Общая характеристика и агроэкологическая оценка земель Терско-Сулакской подпровинции.............................................................................46

3 Программа, методика исследований и условия проведения опытов.... 50

3.1 Программа и методика исследований.........................................................50

3.2 Условия проведения опытов........................................................................56

4 Результаты исследований...............................................................................60

4.1 Влияние предшественников и способов основной обработки на динамику водно-физических свойств почвы и урожайность семян озимого рапса.. 60

4.1.1 Структурно-агрегатный состав пахотного слоя почвы............................60

4.1.2 Плотность почвы..........................................................................................69

4.1.3 Водопотребление растений озимого рапса................................................73

4.1.4 Рост, развитие и формирование густоты стояния растений озимого рапса.............................................................................................................80

4.1.5 Засоренность посевов озимого рапса.........................................................85

4.1.6 Фотосинтетическая деятельность посевов озимого рапса.......................98

4.1.7 Урожайность и качество семян озимого рапса в зависимости от предшественников и способов обработки почвы..................................104

4.2 Влияние сроков сева и способов внесения минеральных удобрений на

урожайность семян озимого рапса............................................................111

2

4.2.1 Баланс основных питательных веществ в почве под озимым рапсам.. 111

4.2.2 Рост и развитие растений озимого рапса.................................................11В

4.2.3 Полевая всхожесть семян и густота стояния озимого рапса.................123

4.2.4 Фотосинтетическая деятельность посевов озимого рапса в зависимости от сроков сева и способов внесения удобрений....................................126

4.2.5 Урожайность семян озимого рапса при различных сроках сева и способах внесения минеральных удобрений.........................................127

5 Экономическая и энергетическая эффективность возделывания

озимого рапса на семена..............................................................................135

5.1 Экономическая эффективность возделывания озимого рапса................135

5.2 Биоэнергетическая оценка изучаемых приемов возделывания озимого рапса............................................................................................................139

ВЫВОДЫ........................................................................................................144

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ.......................................................147

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.................................148

ПРИЛОЖЕНИЯ............................................................................................169

Введение

Актуальность работы. Для достижения рентабельности растениеводства в условиях рыночной экономики необходимо расширять номенклатуру выращиваемых культур, уделяя особое внимание тем из них, которые пользуются постоянным и высоким потребительским спросом. Такая культура в условиях орошения Терско-Сулакской подпровинции Дагестана - озимый рапс. Он обеспечивает не только высокий выход масла с единицы площади, но и получение жмыха и шротов, способных восполнить дефицит кормового белка в рационах животных. Однако в Республике Дагестан озимый рапс в этом направлении не используют и единственной масличной культурой, выращиваемой для производства растительного масла,

является подсолнечник.

Поэтому важный резерв увеличения производства растительного масла здесь - выращивание озимого рапса на семена. Рапс, как никакая другая культура, удачно сочетает в себе высокую потенциальную урожайность семян (более 3,0 т/га) с содержанием в них до 40...45 % масла (столько же, сколько и в подсолнечнике) и 30...33 % белка (столько же, сколько и в горохе). Рапсовое масло по своим достоинствам приближается к арахисовому. В нем содержится 62 % олеиновой кислоты, которая играет главную роль в кислородном обмене нервных клеток. При включении этого продукта в рацион питания человека находящиеся в масле ненасыщенные растительные триглицериды уменьшают тромбообразование в организме и содержание холестерина в крови.

Важно отметить, что посевы рапса резко снижают засоренность полей, особенно злаковыми сорняками, такими как куриное просо, гумай, амброзия и немного меньше щетинник, осот шероховатый и щирица (Зайцев Н.И.,

Устарханова Э.Г., 2009).

Ввиду значительного сокращения численности и силы роста сорных растений рапс - хороший предшественник многих культур, в том числе

свеклы, а также картофеля и других пропашных (Зайцев Н.И., Бокач А.Г. 1992).

Посевы озимого рапса в 90-е годы в республике занимали 12... 14 тыс. га, к 2010 г. намечалось довести их до 20...25 тыс. га. Однако, к большому сожалению, его посевные площади, наоборот, сократились до 4...5 тыс. га, а

урожайность снизилась до 1,2... 1,5 т/га.

Поэтому исследования по разработке ресурсосберегающей, экологически безопасной и экономически эффективной технологии возделывания озимого рапса на семена в условиях Терско-Сулакской

подпровинции являются актуальными.

Цель исследований сводилась к изучению влияния предшественников

и способов основной обработки почвы, а также сроков сева и способов

внесения минеральных удобрений на рост, развитие и формирование

урожайности семян озимого рапса на луговой тяжелосуглинистой почве

Терско-Сулакской подпровинции.

Для достижения поставленной цели решались следующие основные

задачи:

-изучение агрофизических свойств почвы в зависимости от предшественников и способов основной обработки;

-определение особенностей роста и развития озимого рапса в

зависимости от изучаемых приемов возделывания;

- определение влияния предшественников и способов обработки почвы на засоренность и фотосинтетическую деятельность посевов;

-установление оптимальных сроков сева и способов внесения

минеральных удобрений;

- определение величины урожая семян озимого рапса в зависимости от

изучаемых приемов возделывания;

-биоэнергетическая и экономическая оценка изучаемых приемов

возделывания озимого рапса на семена.

Научная новизна исследований заключается в том, что впервые на луговых тяжелосуглинистых почвах Терско-Сулакской подпровинции изучено влияние предшественников и способов основной обработки на агрофизические свойства почвы и урожайность семян озимого рапса. Установлено влияние сроков сева и способов внесения минеральных удобрений на рост, развитие, засоренность, фотосинтетическую деятельность растений и формирование урожайности семян озимого рапса.

Исследования выполнялись в рамках тематического плана НИР отдела земледелия ГНУ «Дагестанский НИИСХ», номер государственной

регистрации 02.01.03.02.

На защиту выносятся следующие положения:

- агрофизические свойства почвы в зависимости от предшественников

и способов основной обработки почвы;

- рост, развитие и формирование густоты стояния растений озимого

рапса;

- влияние предшественников и способов основной обработки почвы на засоренность, фотосинтетическую деятельность и урожайность семян озимого рапса;

- влияние сроков сева и способов внесения минеральных удобрений на фотосинтетическую деятельность и формирование урожайности семян озимого рапса;

-биоэнергетическая и экономическая эффективность возделывания

озимого рапса в зависимости от изучаемых приемов возделывания.

Степень обоснованности и достоверности результатов исследований,

выводов, предложений производству подтверждается теоретическим

обоснованием достижений российских и зарубежных ученых в познании

закономерностей воздействия исследуемых факторов на продуктивность

озимого рапса на семена, общепринятой методикой, данными трехлетних

полевых экспериментов на опытных полях и в производственных условиях,

успешной апробацией предложенных соискателем научно-практических

6

рекомендаций, подтвержденных актом производственного испытания и внедрения.

Практическая значимость работы.Освоение результатов исследований позволят реализовать в производстве основные элементы технологии возделывания озимого рапса на семена, обеспечивающие оптимизацию почвенных условий, снижение засоренности посевов, улучшение фотосинтетической деятельности посевов и получению чистого

дохода 23400...22800 руб./га.

Реализация результатов исследований. Производственное испытание

результатов исследований проведено на полях ФГУП «им. Кирова» Хасавюртовского района на площади 35 га и ОПХ «Путь Ленина» Кизлярского района на площади 50 га. Полученные результаты полностью подтвердили обоснованность полученных экспериментальных данных.

Материалы диссертационной работы использованы при составлении практического руководства по ресурсосберегающей технологии возделывания семян озимого рапса в условиях орошения Терско-Сулакской подпровинции.

Апробация работы.Основные положения диссертационной работы доложены и получили положительную оценку на Межрегиональной научно-практической конференции, посвященной 95-летию со дня рождения Фрида Гасановича Кисриева «Повышение эффективности земледелия и растениеводства - одна из главных задач развития сельского хозяйства» (Махачкала, 2011); Межрегиональной научно-практической конференции, посвященной 80-летию со дня рождения Ш.И. Шихсаидова «Основные проблемы, тенденции и перспективы устойчивого развития сельского хозяйства Дагестана» (Махачкала, 2012),а также на ежегодных отчетных

сессиях ГНУ Дагестанский НИИСХ в 2008.. .2011 гг.

По результатам исследований опубликовано 5 научных работ, в том

числе 3 работы в изданиях, вошедших в список ВАК РФ.

Декларация личного участия в выполнении работы. Работа выполнена в отделе земледелия ГНУ Дагестанский НИИСХ, а ее основная полевая экспериментальная часть - на опытном поле ОПХ «Путь Ленина» Кизлярского района ГНУ Дагестанский НИИСХ. Автором совместно с научным руководителем разработана программа исследований и схема опытов, отбор почвенных и растительных образцов, их анализ в аналитической лаборатории института. Более 80 % данных получены самим автором, часть данных имеет соавторство с сотрудниками отдела земледелия ГНУ Дагестанский НИИСХ. Соискатель выражает глубокую благодарность всем сотрудникам отдела земледелия и специалистам ФГУП им. Кирова и ОПХ «Путь Ленина», оказавшим научно-методическую и практическую помощь в проведении исследований.

Особую признательность и благодарность автор выражает научному руководителю, зам. директора ГНУ Дагестанский НИИСХ, зав. отдела земледелия, доктору сельскохозяйственных наук Н.Р. Магомедову.

Экспериментальные исследования автора по диссертационной работе проведены с использованием современных аналитических методов. Полученные данные обработаны статистически с использованием персонального компьютера (с помощью электронных таблиц МюгозойЕхсе1) и достоверны по существу.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 191 странице компьютерного набора, состоит из введения, 5 глав, выводов и предложений производству. Она включает 8 рисунков, 21 таблицу в тексте и 21 приложение. Список использованной литературы включает 249 наименований, в том числе 8 иностранных авторов.

1 Состояние проблемы и задачи исследований 1.1Хозяйственное значение и биологические особенности озимого

рапса

Рапс - масличная и кормовая культура, занимающая достойное место в мировом сельскохозяйственном производстве. По данным ФАО, производство рапсового масла ежегодно составляет 15... 16 млн. т, уступая лишь соевому и пальмовому. Благоприятная конъюнктура мирового рынка и растущий спрос на растительное масло способствуют расширениюпосевов

рапса и других масличных капустных культур.

В конце прошлого столетияна фоне значительного увеличения производства рапса в Канаде, Индии, Китае, резко возрос интерес к культуре во многих европейских странах - Великобритании, Германии, Швейцарии, Польше, Чехии. Одной из основных причин роста производства рапса в Европе стало стремление развитых стран решить проблемы белка за счет

внутренних резервов (Карпачев В.В., 2009).

С.Л. Горлов, A.C. Бушнев и Л.А. Горлова (2009) отмечают, что производство рапса в современных условиях базируется на высокопродуктивных безэруковых и низкогликозинолатных сортах (тип «00»). При выборе сорта для возделывания в зависимости от региона ЮФО необходимо учитывать его генетический потенциал, биологические особенности и цели использования. Сорта озимого рапса селекции ВНИИМК наилучшим образом адаптированы к почвенно-климатическим условиям Северного Кавказа и гарантируют получение масла и шрота, соответствующих мировым

стандартам качества.

Рапс - одна из важнейших для кормопроизводства культур, отмечают Ю.К. Новоселов и др. (2009). Безэруковые, с низким содержанием гликозинолатов сорта рапса служат источником производства высокоэнергетического белкового корма (жмыха и шрота), выход которого

при переработке семян составляет 55...58 %. В нем содержится до 38...45 % белка, не уступающего по количеству незаменимых аминокислот соевому.

Масло рапса современных безэруковых сортов богато олеиновой, линолевой и другими ненасыщенными жирными кислотами, что определяет его высокую пищевую и целебную ценность. Рапсовый шрот - отличный корм для животных. Его можно включать в рацион крупного рогатого скота и кур-несушек (до 25 %), бройлеров (20 %), свиней (15 %). Он близок по питательности к соевому шроту: переваримого протеина в нем несколько меньше, но значительно больше аминокислот. Белок рапсового шрота хорошо сбалансирован по аминокислотному составу. Особенно важно, чтоон содержит значительное количество основных незаменимых аминокислот -метионина, цистина и лизина (Матиенко А.Ф., 2000). Автор отмечает, что посевы рапса благоприятно влияют на экологическую обстановку (1 га его посевов выделяет за период вегетации до 10,6 млн. л кислорода, в два с

лишним раза больше, чем гектар леса).

Посевы рапса способствуют очищению почвы от семян сорняков. При различной исходной численности семян сорных растений в почве (от 330 до 350 млн. шт./га) во всех вариантах с использованием поукосного рапса наблюдалось снижение количества семян сорных растений в слое 0...30 см на 32...38 %.Таким образом, использование рапса является и экологичным, и доступным для большинства хозяйств, методом контроля за сорными

растениями (Зыбалов B.C., 2002).

Озимый рапс обладает хорошими структурообразующими свойствами,

о чем свидетельствуют коэффициенты структурности и водопрочности

почвы, значения которых соответственно в 2,9 и 1,6 раза выше, чем по

подсолнечнику. Вспашка почвы после подсолнечника несмотря на

предпахотное дискование тяжелой бороной, привела к росту глыбистости,

которая составила 38 %, в то время как после рапса - только 21 %. Основная

и предпосевная обработки почвы под озимую пшеницу сократили различия в

агрофизических свойствах почвы после подсолнечника и озимого рапса, но в

ю

последнем случае эти свойства были более оптимальными (Дорожко Г.Р. и др., 1994).

В условиях Дагестана озимый рапс служит лучшим предшественником для озимой пшеницы по сравнению с подсолнечником. Кроме этого, раннее освобождение поля после уборки рапса (первая - вторая декада июня) дает возможность получить второй урожай кормовых культур или улучшить фитосанитарное состояние поля, что исключено при возделывании подсолнечника, который убирают на 2,5...3 месяца позже (Курбанов С.А.,

Исмаилов И.Н., 2008).

Одной из перспективных масличных культур на Кубани считается рапс. Кроме ценного пищевого масла, не менее важным продуктом, получаемым из его семян, является шрот (жмых), который содержит до 35...40% белка, не уступающего соевому по содержанию лизина, метионина, триптофана и других незаменимых аминокислот. Растения рапса широко используются для приготовления травяной муки, силоса и в качестве зеленог�