Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ФОРМИРОВАНИЕ УРОЖАЯ ГИБРИДОВ КУКУРУЗЫ ПОД ВЛИЯНИЕМ ПРИРОДНЫХ ФАКТОРОВ, ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ И СПОСОБОВ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ В ЗОНЕ КАШТАНОВЫХ ПОЧВ ВОЛГОГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "ФОРМИРОВАНИЕ УРОЖАЯ ГИБРИДОВ КУКУРУЗЫ ПОД ВЛИЯНИЕМ ПРИРОДНЫХ ФАКТОРОВ, ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ И СПОСОБОВ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ В ЗОНЕ КАШТАНОВЫХ ПОЧВ ВОЛГОГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ"

На правах рукописи Ефанов Дмитрий Внкгорорнч

<Л~ЗЗЗЗУ-

ФОРМИРОВАНИЕ УРОЖАЯ ГИБРИДОВ КУКУРУЗЫ ПОД ВЛИЯНИЕМ ПРИРОДНЫХ ФАКТОРОВ, ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ И СПОСОБОВ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ В ЗОНЕ КАШТАНОВЫХ ПОЧВ ВОЛГОГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ

06.01,0?- Растениеводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Волгоград 2003

Работа выполнена на кафедре растениеводства и кормопроизводства Волгоградской государственной сельскохозяйственной академии и Нижне*Волжсхсм научно-исследовательском институте сельского хозяйства

Научвыв руководитель - доктор сельскохозяйственных наук,

заслуженный агроном РФ, профессор Медведев Геннадий Андреевич

Официальные оппоненты ~ доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Балашов Васнлнй Васильевич, кандидат сельскохозяйственных наук Тарасова Лилия Леонидова«

Ведущая организация - Волгоградский институт повышения

квалификаций кадров агробизнеса

Защита состоится «

2003 г. в /г часов на зsгcr^í^^ диссертационного совета Д 220.008.01 при Волгоградской государственна ' скохозя йственной академии, аудитория 242.

Адрес академии: 400002, г. Волгоград, ул. Институтская 8.

С диссертацией можно ознакомиться а библиотеке ВГСХА.

Автореферат разослан « /У» 2003 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета ( —""7 Е.А. Литвинов

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Кукуруза на зерно - это корма, прежде всего для птицеводства и свиноводства, а также сырье для перерабатывающей и пищевой промышленности.

Эта культура превосходит по урожайности основные зерновые культуры, часто превышая урожайность озимой пшеницы по парам.

Опыт НИУ показывает, что кукуруза на зерно может обеспечивать урожай не менее 2,5 т/га в условиях Волгоградской области, однако, средние урожаи в производстве значительно ниже. Причина такого положения вызвана с одной стороны недостаточной разработкой технологии, а также малым сортиментом районированных гибридов зернового направления для выращивания в условиях степной и сухостепной зоны без орошения.

Цель и задачи исследований. Целью наших исследований стало изучение реакции районированных и перспективных гибридов кукурузы на изменение климатических условий в пределах Волгоградской области с севера на юг. А также влияние предшественников и способов основной обработки почвы на зерновую продуктивность в условиях сухого земледелия.

В задачу исследований входило:

- подбор гибридов кукурузы обеспечивающих стабильные урожаи зерна в условиях неорошаемого земледелия на светло-каштановых и черноземных почвах Волгоградской области;

- изучение изменения кормовой ценности зерна различных гибридов кукурузы, в зависимости от зоны выращивания;

- изучение влияния предшественников и способов основной обработки почвы на продуктивность посевов кукурузы в условиях светло-каштановых почв Волгоградской области без орошения;

- определение показателей энергетической эффективности возделывания кукурузы на зерно в условиях неорошаемого земледелия Волгоградской области.

Научная новизна. Впервые в системе однофакторных полевых опытов изучена продуктивность такого набора-гибридов—кукурузы на светло-

каштановых почвах и южных черноземах Волгоградской области. Исследовано влияние предшественников и способов основной обработки почвы на продуктивность кукурузы в условиях неорошаемых светло-каштановых почв. Проведена энергетическая оценка возделывания кукурузы на зерно разных групп спелости в различных агроклиматических зонах области.

Практическая значимость. Результаты исследований позволили сделать обоснованные выводы и рекомендовать производству наиболее продуктивные гибриды кукурузы для различных почвенно-клнматнческих зон Волгоградской области. А также обоснован подбор предшественников и способов основной обработки почвы при возделывании кукурузы на зерно на неорошаемых светло-каштановых почвах.

Реализация результатов исследований. Разработанные рекомендации прошли производственную проверку и внедрение в крестьянском хозяйстве Ефанова В.И., Новоаннннекого района Волгоградской области на площади 130 га.

Апробация работы. Диссертационная работа выполнена в соответствии тематическим планом научных исследований НВ НИИСХ. Основные положения доложены на научно-практической конференции Волгоградской государственной сельскохозяйственной академии (2000 г.), на международной научно-практической конференции посвященной 60-летию разгрома немецко-фашистских войск под Сталинградом (2003 г.).

Публикация результатов исследований. По материалам диссертационной работы опубликовано 4 научных статьи.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 128 страницах, включает 45 таблиц и 3 рисунка, состоит из введения, б глав, выводов и предложений производству, 25 приложений. Список литературы включает 151 наименование, в том числе 22 зарубежных авторов.

На защиту выносятся:

1, Динамика влажности почвы по фазам развития гибридов кукурузы различных групп спелости, динамика накопления сухого вещества, формирования

зерна, структуры урожая и кормовой ценности зерна кукурузы.

2. Характер водопотребления, динамика накопления сухого вещества и продуктивность кукурузы на зерно по различным предшественникам и способам основной обработки почвы в условиях светло-каштановых почв без орошения.

3. Результаты энергетической оценки возделывания гибридов кукурузы на зерно в зонах каштановых и черноземных почв Волгоградской области, эффективность возделывания кукурузы по различным предшественникам и способам основной обработки почвы.

Содержание работы

Условия и методика проведения исследований. В зоне черноземных почв исследования проводились на землях крестьянского хозяйства Ефанова В.И. В зоне каштановых почв исследования проводились на территории опытного участка НВ НИИСХ.

Земли крестьянского хозяйства Ефанова В.И. представлены главным образом южными черноземами маломощными малогумусными тяжелосуглинистого механического состава в комплексе с солонцами.

Плотность сложения почвы в слое 0...1,0 м колеблется в пределах 1,15...1,54 г/см3 с максимальной величиной на глубине 0,8...1,0 м, влажность устойчивого завядания, в пределах 10,6...12,5 %.

Пахотный слой опытного участка содержит 3,59...4,85 % гумуса (по Тюрину), имеет нейтральную реакцию почвенного раствора {рНаол„ = 7,4), а при среднем уровне гумусированности - высокую ёмкость поглощения (31,51 мг-экв. на 100 г почвы), отличается невысоким содержанием валовых форм азота (0,18 % по Къельдалю), фосфора (0,11) - низкое, калия (2,00 %)- высокое.

На опытном участке НВ НИИСХ почвы представлены солонцеватыми светло-каштановыми разновидностями тяжелого механического состава в комплексе с солонцами 15...20% (С.И. Никитин, 1940),

Плотность сложения почвы в метровом слое почвенного профиля колеблется от 1,24 до 1,42 г/см3, достигая своего максимума на глубине 0,8... 1,0 м.

Общая пороз«ость изменяется в пределах 50-54 %. Под воздействием не-

гативных явлений верхний слой почвы может уплотниться до 1,40..Л,45 г/см5, а его общая порозность уменьшается до 45 %.

Почва опытного участка в пахотном слое содержит 1,60...1,70 % гумуса (по Тюрииу), реакция почвенного раствора - слабощелочная (рН№ДЯ = 8,0...8,4), а ввиду малогумусности, имеет небольшую ёмкость поглощения (27...28 мг-экв, на 100 г почвы) и невысокое содержание общего азота (0,11...0,13 %), валового фосфора (0,10...0,12), повышенное - валового калия (1,53...1,67 %).

Для решения поставленных задач были заложены 3 однофакторных опыта.

Опыт 1. Зерновая продуктивность гибридов кукурузы различных групп спелости в условиях светло-каштановых и черноземных почв.

Опыт закладывался в двух зонах: в зоне каштановых почв на опытном поле НВ НИИСХ и в зоне южных черноземов на полях крестьянского хозяйства Ефанова В.И., в период с 1998 по 2000 год. Предшественник - озимая пшеница. Площадь делянок 210 м1. Повторность трехкратная, размещение повторностей систематическое в три яруса. Гибриды: ранние - Росс 145, Скандия; средне-ранние - Мона, Лофт, Российская 1; среднеспелые - Поволжский 89, Дея, По-румбень 388, Порумбень 393; среднепоздние - Молдавский 425, Молдавский 450.

Опыт 2. Зерновая продуктивность кукурузы в зависимости от способа основной обработки почвы.

Опыт закладывался в зоне каштановых почв, на опытном поле НВ НИИСХ, в период с 1997 по 1999 год. Предшественник - озимая пшеница. Гибрид - Поволжский 89. Площадь делянок 420 м2. Повторность трехкратная, размещение систематическое в три яруса. Варианты: отвальная вспашка плугом ПН-4-35 на глубину 25...27 см, безотвальная обработка стойкой СибИМЭ на глубину 25...27 см.

Опыт 3. Зерновая продуктивность кукурузы по различным предшественникам.

Опыт закладывался в зоне каштановых почв, на опытном поле НВ НИ-

ИСХ, в период с 1997 но 1999 год. Гибрид - Поволжский 89. Площадь делянок 420 м:. Повторность трехкратная, размещение систематическое в три яруса. Варианты: пар черный, озимая пшеница, нут, ячмень, бессменный посев кукурузы.

Постановку полевых опытов и проведение наблюдений осуществляли по комплексной методике, составленной с учетом рекомендаций Б.А. Доспехова (1978), Ю.А. Роговского, B.C. Ролева (1991), НИИ кукурузы и сорго республики Молдова, Украинского НИИ растениеводства, селекции и генетики (1981), Всесоюзного НИИ кукурузы (1967), Всесоюзного НИИ патентной информации (1981).

Атмосферные осадки, температура и относительная влажность воздуха учитывались по данным метеопоста НВ НИИСХ и Новоаннинского метеопункта. Химические анализы почвы и растений проводились в испытательной лаборатории НВ НИИСХ.

Перед закладкой опытов проводили агрохимическую характеристику почвы с отбором образцов в слое 0...0,3 м и определением в них гумуса по Тюрину, валовых азота и фосфора по Мещерякову, общего калия ло Смиту и рН потен-циометрически, Содержание подвижных форм NPK в начале вегетации и после уборки культуры - нитратов с дисульфофеноловой кислотой, аммония с реактивом Несслера, подвижного фосфора по Мачигину, обменного калия в 1 %-ной углеаммонийной вытяжке на пламенном фотометре. Валовое содержание питательных веществ в растительных образцах определялось после «мокрого» озоле-ния навески по Гинзбургу с дальнейшим определением азота калориметрически с реактивом Несслера, фосфора с молибдатом аммония и калия фотометрически. При оценке кормовой ценности зерна кукурузы определение содержания сырого жиры проводили по Рушковскому, сырой клетчатки по Штокману, сырого протеина по азоту - путем умножения на соответствующий коэффициент. Плотность сложения определяли в слое 0...0,3 м, через 0,1 м. Образцы отбирали буром Качинского в 4-х кратной повторности после сева. Влажность почвы определяли термостатно-весовым методом. Почвенные пробы брали после появления

всходов и в течение вегетации раз в 10 дней на глубину 1 м через каждые 10 см в 3-х кратной повторности с последующим высушиванием при температуре 105 °С до постоянного веса (АЛ, Роде, J969). Общие и продуктивные запасы влаги определяли расчетным методом. Учет площади листьев проводили в фазу 5...6 листьев и во время цветения початков. Фенологические наблюдения за ростом и развитием растений кукурузы проводили на выделенных динамических площадках по 10 растений в двух кратной повторности на каждом из вариантов опыта, раз в 10 дней после появления всходов. Фиксировались фазы выметывания метелок, цветения початков, молочной, молочно-восковой, восковой и полной спелости зерна. Прирост биомассы по Ю.И. Чиркову (1969). Учет структуры урожая по методике государственного сортоиспытания (Ю.А. Роговскнй, B.C. Ролев, 1991). Учет урожая в фазу полной спелости по методике государственного сортоиспытания (Ю.А. РоговскиЙ, B.C. Ролев, 1991).

Результаты исследований

Динамик« влажности почвы. У кукурузы критический период водопо-требления приходится на фазу начало выметывания - начало формирования зерна, календарные сроки наступления которой у различных гибридов приходятся на первую декаду июля ~ первую декаду августа, в зависимости от степени скороспелости.

В среднем за три года исследований запасы влаги в метровом слое почвы были на уровне 97...98% от НВ (табл. 1). При этом влажность пахотного горизонта была на уровне 75...80 % от НВ, содержание влаги в подпахотном горизонте из-за плохой его водопроницаемости было больше НВ.

Наблюдения за динамикой влажности почвы показали, что расход продуктивной влаги гибридами в течение вегетации носил линейный характер. Чем более короткий период вегетации имел гибрид, тем в более благоприятных условиях увлажнения протекали его рост и развитие. Так, наиболее критический период развития кукурузы, выметывание - налив зерна, у ранних гибридов протекал при влажности почвы 78-69 % от НВ, а у среднепоздних 67-60 % от НВ.

Таблица 1

Динамика влажности почвы и запасов доступной влаги в метровом слое светло-каштановой почвы (среднее 1998-2000 г.г.)

Гибрид Всходы Выметывание Налив Мол,- восковая спелость Полная спелость

% от НВ мм % от НВ мм % от НВ мм %от НВ мм % от НВ мм

Росс 145 97 127 78 75 69 50 64 35 55 11

Скандия 98 129 79 75 69 50 63 32 57 16

Лофт 98 129 78 72 67 45 64 35 57 16

Мона 98 129 78 74 68 47 63 34 57 15

Российская 1 97 127 72 59 66 42 60 24 56 13

Поволжский 89 98 129 72 56 63 33 63 34 56 13

Дея 98 129 75 64 67 43 65 39 56 13

Порумбень 388 98 129 72 57 65 38 62 30 57 17

Порумбень393 98 129 72 58 65 38 62 31 57 15

Молдавский 425 98 129 67 43 64 34 59 21 56 14

Молдавский 450 98 129 67 42 60 26 60 23 56 14

Различия в темпах накопления сухого вещества и его конечных объемах наблюдалось не только между гибридами, но и между целыми группами спелости. Что позволяет судить о различной степени их адаптированности к условиям степных и сухостепиых агроландшафтов (рис. 1).

Наибольшее суммарное накопление сухого вещества в среднем за 3 года в период вегетативного роста было отмечено у гибридов среднеранней и ранней групп спелости в обеих зонах возделывания.

Веиды-выметымние Выиетымние-полиая Всходы-вы меты ванне В ыметыван неполная

Зона каштановых now спелость Зона южных спелость

черноземов

■ Ранние ИСреднераннив □Среднеспелые ■Среднепоздкн»

В период формирования зерна наибольшее количество сухого вещества в тоне каштановых почв накапливали гибриды ранней и среднерашки групп спелости, а в зоне южных черноземов среднераиией и среднеспелой групп.

Формирование зерна начинается после оплодотворения Зерновка вырастает в длин}', одновременно происходит накопление пластических веществ. Содержание воды в это время находится на уровне 90 %. К начал}' молочной фазы, влажность зерна составляет 78 %. При влажности 68 % насптгает. так называемая. молочно-восковая спелость. Влажность зерна на начало восковой спелости на уровне 55...60 %. Наибольшие различия во влажности iepna между гибридами проявляются в период созревания черна, наступления биологической спелости - «черной точки». Влажность черна при наступлении полной спелости колеблется от 18% до 35% и зависит от сортовых особенностей и агроклиматических условий.

В среднем за годы исследований в период «налив - молочно-восковая спелость» у раннеспелых гибридов содержание влаги шевыпалось на 1.3% в сутки. Наиболее устойчивый этот показатель был у гибрида Росс 145 (V=48%V У гибридов среднеранней группы спелости средняя скорость потери влаги составила 1.5% в сутки для Лофт {V=55%) и 1.4% для Мона и Российская 1 {V=62% и 85% соответственно). У гибридов среднеспелой группы наиболее интенсивно терял влагу Поволжский 89 - 1.4% в сутки. У него же отмечен наибольший коэффициент вариации данного показателя 98%. Порумбень 398 и Порумбень 393 теряли

1,3% влаги в сутки, с коэффициентом вариации 65% и 60%. Наиболее медленно в данной группе гибридов до молочно-восковой спелости терял влагу гибрид Дея -1,2% в сутки, у него же отмечен наименьший коэффициент вариации 43%. Сред-непоздние гибрида Молдавский 425 и Молдавский 450 теряли влагу 1,2% в сутки (табл. 2).

Таблица 2

Динамика потери влаги зерном гибридов кукурузы в период «налив - молочко-восковая спелость», % в сутки

Гибрид Зона каштановых почв Зона южных черноземов среднее о \%

1998 1999 2000 1998 1999 2000

Росс 145 - 1,0 1,7 - 1,0 1,3 1,2 0,6 48

Скандия 2,0 0,7 1,7 1,6 1,2 1,2 1,4 1,0 74

Лофт 1,6 1,5 2,2 1,0 1,4 1,5 0,8 55

Мона 2,0 0,9 1,2 1,2 1,3 1,4 0,8 62

Российская 1 - 1,7 2,2 - 0,6 1,1 1,4 1,2 85

Дея 1,4 0,9 1,0 1,3 1,2 1,6 1,2 0,5 43

Поволжский 89 1,4 0,7 2,4 1,4 1,0 1,3 1,4 1,3 9«

Порумбень 38Й 1,3 1,2 2,0 - 0,9 1,0 1,3 0,8 65

Порумбень 393 1,4 1,1 2,0 - 1,1 1,0 1,3 0,8 60

Молдавский 425 1.0 Ь2 1,7 - 1,2 0,9 1,2 0,6 51

Молдавский 450 1,0 1,1 2,0 - 0,9 0,7 1,2 1,0 87

У большинства гибридов скорость уменьшения содержания влаги в зерне в период «налив - молочко-восковая спелость» коррелировала с ГТК. Высокий коэффициент корреляции отмечался у гибридов Росс 145, Порумбень 398 и Порумбень 393 (г=0,78...0,81). У гибридов Российская 1, Молдавский 425 и Молдавский 450 отмечалась отрицательная корреляция (г=-0,72..-0,93). С температурой воздуха скорость потери влаги более или менее сильно коррелировала только у гибрида Дея (г=-0,75). Однако данное явление может быть случайным, так как скорость потери влаги в данный период в большей степени

зависит не от испарения влаги из зерна, а от интенсивности накопления сухого вещества в нем. Следовательно, высокий коэффициент корреляции с ГТК показывает отзывчивость гибрида на агроклиматические условия на данном этапе развития.

В период «молочно-восковая — полная спелость» скорость потери влаги у раннеспелых гибридов увеличивается до 1,5% в сутки (табл. 3).

Таблица 3

Динамика потери влаги зерном гибридов кукурузы в период «м олоч но-восковая - полная спелость», % в сутки

Гибрид Зона каштановых почв Зона южных черноземов среднее о \%

1998 1999 2000 1998 1999 2000

Росс 145 - 2,2 1,2 - 1,2 1,5 1,5 0,9 57

Скандия 1,6 1,7 1,5 1,5 1,3 1,2 1,5 0,4 29

Лофт 2,0 1,3 1,8 - из 1,6 !,6 0,6 39

Мона 1.« 1,4 0,9 1,2 0,9 1,4 1,3 0,7 56

Российская 1 - 1,1 1.6 - 1,0 1,4 1,3 0,5 36

Дея 1,3 1,« 1,1 1,2 1,0 1,6 1,3 0,7 52

Поволжский 89 1,7 1,3 1,0 0,9 1,0 1,1 1,2 0,7 57

Порумбень 388 2,2 1,5 0,7 - 0,8 1,2 1,3 1,2 92

Порумбень 393 1,5 1,9 0,9 - 0,8 1,3 1,3 0,8 65

Молдавский 425 1,4 1,4 и - 0,6 1,4 1,2 0,6 54

Молдавский 450 1,1 0,9 0,7 - 0,7 1,3 1,0 0,5 55

Наиболее стабилен этот показатель у Скандии (У=29%)> У гибрида Лофт скорость потери влаги также увеличивается до 1,6% в сутки, а у гибридов Мо-на и Российская 1 интенсивность данного процесса снижается на 0,1% по сравнению с предшествующим периодом и составляет 1,3% в сутки. Следует отметить, что процесс потери влаги после молочно-восковой спелости у среднеран-них гибридов стабилизируется, коэффициенты вариации уменьшаются у Лофт до 39%, у Мона до 56% и у Российская 1 - 36%. Гибрид Дея после наступле-

ния молочно-восковой спелости увеличивает скорость потери влаги до 1,3% в сутки, гибрид Поволжский 89, наоборот, уменьшает до 1,2% в сутки. У гибридов Порумбень 38$ и Порумбень 393 скорость потери влаги осталась на сред-немноголетнем уровне 1,3% в сутки. Молдавский 425 показал скорость потери влаги 1,2% в сутки, а у гибрида Молдавский 450 данный показатель уменьшился до 1% в сутки с коэффициентом вариации 55%.

Интенсивность потери влаги в период «молочно-восковая ~ полная спелость» слабо коррелирует с ГТК на конечных этапах вегетации. Коэффициент корреляции у гибрида Молдавский 450 г=0,73, а у остальных гибридов менее 0,50, Корреляция со среднесуточной температурой в этот период также незначительна, носит положительный характер и наиболее существенна у гибрида Дея (г=0,74).

Величина урожая зерна стандартной влажности изучаемых гибридов кукурузы изменялась по годам и зонам довольно сильно, о чем свидетельствует высокий коэффициент вариации этого показателя (табл. 4).

Таблица 4

Средняя урожайность зерна гибридов кукурузы при 14 % влажности, т/га

Гибрид Зона каштановых почв Зона южных черноземов <т V%

1998 1999 2000 среднее 1998 1999 2000 Среднее

1 2 ,3 4 5 6 7 8 9 10 11

Росс 145 - М 3,40 2,24 - 4,37 5,46 4,91 3,23 90

Скандия 1,57 1,3 3,15 2,02 2,12 4,26 5,02 3,80 2,77 81

Лофт 2,03 2,0 2,52 2,18 - 4,90 6,07 5,48 3,36 87

Моиа 1,93 1,7 3,38 2,33 3,24 5,63 4,30 4,39 2,88 77

Российская 1 — 2,1 3,18 2,66 - 4,28 5,51 4,89 2,50 66

Дея 1,88 1,9 3,16 2,30 2,99 5,76 5,27 4,67 3,16 79

Поволжский 89 1,45 0,6 2,63 1,57 1,47 5,68 5,16 4,10 4,08 116

Продолжение таблицы 4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Порумбень 388 1,54 1,1 2,32 1,67 - 5,04 5,42 5,23 3,60 103

Порумбень 393 1,40 2,0 4,15 2,51 - 4,38 6,72 5,55 3,36 78

Молдавский 425 М9 2,1 3,06 2,13 - 5,19 5,08 5,14 2,62 68

Молдавский 450 1,83 0,7 2,34 1,62 - 3,62 3,48 3,55 2,35 93

HCPos 0,14 0,08 0,16 0,15 0,11 0,11

За годы исследований наибольшую биологическую урожайность в зоне каштановых почв показали гибриды Российская 1, Порумбень 393, Молдавский 425, Mona и Дед, в зоне южных черноземов наиболее продуктивными были Порумбень393, Лофт, Порумбень 388, Молдавский 425.

Показателем адаптированное™ гибрида является устойчивость получаемых урожаев и высокий их уровень. Коэффициент вариации урожайности изучаемых гибридов довольно высок, что объясняется сильным различием агроклиматических условий в голы проведения наблюдений.

Химический анализ зерна кукурузы показал, что среднее содержание сырого протеина 9,8 % н колеблется от 7*19 до 13,31 %, наибольшее его количество содержится в гибридах Лофт, Мона, Дея, Российская 1, Скандия, Росс 145. В зерне, выращенном в черноземной зоне, в среднем на 10 % больше сырого протеина, по сравнению с выращенным в зоне каштановых почв.

Содержание сырого жира в зерне, выращенном в черноземной зоне, было, в среднем, на 17 % больше, чем в зоне каштановых почв. Содержание зольных элементов в зерне различных гибридов и в зависимости от зоны выращивания колебалось незначительно.

Клетчатка в большей степени накапливается в каштановой зоне.

Содержание кормовых единиц и обменной энергии в одном килограмме зерна всех исследованных гибридов практически одинаковое, на уровне 1,54 корм. ед. и 14,05 МДж н колеблется незначительно.

Запасы влаги по различным предшественникам. В среднем за три года исследований наиболее благоприятный режим увлажнения на момент посева

складывался по черным парам. Кукуруза в монокультуре по уровню влагозапа-сов уступала черному пару, но несколько превосходила озимую пшеницу и зернобобовые, Наименьшие запасы влаги в метровом слое почвы на момент посева складывались по предшественнику ячмень (табл. 5).

Таблица 5

Запасы доступной влаги в метровом слое почвы перед посевом кукурузы по

различным предшественникам

Предшественник 1997 1998 1999 Среднее

мм %НВ мм %НВ мм %НВ мм %НВ

Черный пар 139 98 128 94 107 86 125 92

Озимая пшеница 126 93 126 93 78 76 ПО 87

Ячмень 112 88 125 93 68 71 101 84

Нут І18 90 131 95 68 73 106 86

Монокультура 122 92 126 93 110 88 119 91

По черным парам влага равномерно распределялась по глубине почвенного профиля. По зерновым и зернобобовым предшественникам наблюдалось некоторое иссушение нижних горизонтов.

В среднем за три года исследований нами было отмечено более эффективное использование влагозапасов метрового слоя почвы и осадков вегетационного периода кукурузой выращиваемой по предшественнику черный пар (табл. б).

Таблица б

Расход влаги на формирование урожая кукурузы по различным

предшественникам в зоне светло-каштановых почв, мм на 1 т зерна

Предшественник 1997 1998 1999 Среднее

Черный пар 65,7 128,3 73,8 89,3

Озимая пшеница 67,9 158,7 76,1 100,9

Ячмень 75,2 171,9 79,2 108,8

Нут 72,1 148,7 75,6 98,8

Монокультура 76,0 162,4 102,8 113,7

По влиянию на эффективность использования влаги предшественники

озимая пшеница и нут близки между собой и занимает промежуточное положение между чистым паром и монокультурой.

Неблагоприятное влияние предшественника ячмень на продуктивность использования влаги посевами кукурузы связано с более сильным иссушением почвы и, как следствие, самими низкими запасами влаги перед посевом.

Скорость ассимиляционных процессов в посевах кукурузы в большей степени зависела от климатических условий года. Степень влияния предшественников, более сильно проявлялась в острозасушливые годы, что проявляется в более высоком коэффициенте варьирования по годам (табл. 7).

Таблица 7

Динамика накопления сухой биомассы кукурузы по различным

предшественникам

Предшественник 1997 1998 1999 а У%

т/га кг/га в сутки т/га кг/га в сутки т/га кг/га в сутки т/га кг/га в сутки

Всходы — выметывание

Черный пар 4,1 67,5 1,0 23,4 3,7 66,6 2,3 35,6 80

Озимая пшеница > 3,9 64,5 1,0 21,6 2,7 49,6 2,1 30,8 83

Ячмень 3,6 60,2 0,9 20,0 2,6 46,9 2,0 28,9 83

Нут 3,7 62,3 0,9 20,7 2,8 51,3 2,0 30,5 82

Монокультура 3,7 61,3 0,8 18,2 2,3 42,0 2,0 30,6 90

\% 9 9 36

Выметывание - полная спелость

Черный пар 4,6 84,4 1,8 38,5 2,2 39,7 2,2 37,0 76

Озимая пшеница 4,7 85,1 1,5 32,6 1,9 35,1 2,4 41,9 89

Ячмень 4.4 80,0 1,5 31,7 2,0 36,5 2,2 37,6 83

Нут 4,5 81,5 1,7 35,1 1,8 33,5 2,2 38,5 84

Монокультура 4,3 78,6 1,5 31,9 1,6 28,4 2,3 39,6 93

У% 7 7 24

В первой половине вегетации роль предшествующей культуры проявляется

несколько сильнее, чем в период формирования зерна. Влияние погодного фактора на динамику накопления пластических веществ одинаково высоко как в период формирования вегетативной массы, так и в период налива зерна. Отмечается тенденция его усиления во вторую половину вегетации по озимой пшенице, нуту, монокультуре. По парам варьирование скорости и динамики накопления сухого вещества несколько снижается после цветения, а по ячменю остается на прежнем уровне.

Величина варьирования динамических показателей накопления сухой биомассы посевами кукурузы но различным предшественникам достаточно сильно коррелирует с изменением начальных уровней влагозапасов (г=0,75) и количеством осадков за вегетационный период (г=-0,92).

В годы исследований урожайность кукурузы изменялась в значительных пределах, причем наибольшее ее варьирование наблюдалось под действием погодных факторов {\% до 110%), в то время как влияние предшественников вызывало варьирование продуктивности посевов до 39% (табл. 8).

Таблица $

Урожайность зерна кукурузы (Поволжский 89) при 14 % влажности по

различным предшественникам, т/га

Предшественник 1997 1998 1999 среднее о \%

Черный пар 4,95 1>73 1,91 2,86 2,56 89

Озимая пшеница 4,70 1,43 1,63 2,59 2,59 100

Ячмень 4,27 1,35 1,59 2,40 2,29 95

Нут 4,38 1,56 1,56 2,50 2,30 92

Монокультура 4,12 1,33 1,07 2,17 2,39 110

НСР05 0,20 0,13 0,13

У% 15 22 39

Черный пар выступает фактором повышения и стабилизации зерновой продуктивности кукурузы. В среднем за три года по нему отмечена самая высокая урожайность, и наименьший коэффициент варьирования. Наиболее низ* кая урожайность кукурузы отмечена после ячменя и в монокультуре. Также

отмечалось очень высокое варьирование ее по годам за счет более сильного падения продуктивности в засушливые годы. В монокультуре ситуация усугублялась более сильным развитием в засушливые годы головневых заболеваний. Озимая пшеница и нут, как предшественники, занимают промежуточное положение между черным паром и ячменем с монокультурой. В тоже время следует отметить более стабильную продуктивность по зернобобовым предшественникам.

Наиболее сильно влияние предшествующей культуры проявлялось в острозасушливые годы, когда коэффициент варьирования достигал 39 %, в годы с достаточным увлажнением и при количестве осадков на уровне среднемного-летних показателей это влияние ослабевало.

Запасы влаги по различным способам основной обработки почвы. Существенные различия в уровне влагозапасов на момент посева были отмечены только в 1999 году, что может быть объяснено благоприятными условиями для накопления влаги в осенне-зимний период по безотвальной обработке (среднемесячные температуры в зимний период и количество осадков в это время превышали среднем ноголетние показатели) (табл. 9).

Таблица 9

Запасы доступной влаги в метровом слое почвы на дату посева кукурузы по

различным обработкам почвы

Способ обработки І 1997 1998 1999 Среднее

мм %от НВ мм % от НВ мм % от НВ мм % от НВ

Отвальная 126 93 126 93 78 76 110 87

Безотвальная і 123 92 121 91 90 80 111 88

Как показывают приведенные данные таблицы 10 , особых различий в ¡расходе влаги на формирование урожая зерна кукурузы по различным способам основной обработки почвы в среднем за три года нами отмечено не было. Наблюдается тенденция более продуктивного использования влаги по отвальной обработке почвы, что связано, по-видимому, с более благоприятным пищевым

режимом и меньшей засоренностью посевов.

Таблица 10

Расход влаги на формирование урожая кукурузы по различным способам основной обработки в зоне каштановых почв, мм на 1 т зерна

Способ обработки 1997 1998 1999 Средняя

Отвальная 62,8 158,7 79,5 100,3

Безотвальная 64,0 160,4 86,5 103,7

Анализ данных урожайности зерна кукурузы в зависимости от способа основной обработки почвы показал, что изменение уровня продуктивности посевов (характеризуемое средним квадратичным отклонением (о) и коэффициентом вариации (У%)) обусловлено в большей степени погодными условиями конкретного года (табл. 11).

Таблица 11

Влияние способов основной обработки лочвы на урожай зерна кукурузы, т/га

(влажность 14%)

Способ обработки 1997 1998 1999 среднее \%

Отвальная 4,70 1,43 ; 1,56 2,56 102

Безотвальная 4,50 1,39 ! 1,41 2,43 104

НСРИ 0,19 0,06 0,11

У% 0,4 0,1 0,8

Основной причиной значительной вариации урожайности по годам, по нашему мнению, различие метеорологических условий. Влияние способов основной обработки почвы на урожай зерна кукурузы имеет характер тенденции снижения продуктивности посевов на безотвальном фоне, но статистически достоверные различия между вариантами были получены только в 1999 году.

Энергетическая оценка возделывания кукурузы. Наибольшие коэффициенты энергетической эффективности при возделывании на зерно, в среднем за три года, в зоне каштановых почв имели гибриды Лофт, Мона, Российская 1 и Дея, а в зоне южных черноземов - Скандия, Лофт, Росс 145, Дея, Порумбень 393. (табл. 12).

Таблица 12

Биоэнергетическая оценка возделывания различных гибридов кукурузы на

зерно (1998-2000 гг.)

Гибриды Зона каштановых почв Зона южных черноземов

Затраты энергии, МДж/га Накопление энергии, МДж/га - ■ Коэффициент энергетической эффективности Затраты энергии, МДж/га Накопление энергии, МДж/га Коэффициент энергетической эффективности

Росс 145 12494 24885 1,86 15116 62079 4,17

Скандия 11413 23510 2,00 11232 51999 4,61

Лофт 10486 27808 2,65 15740 69887 4,55

Мона 11766 27695 2,31 15476 53162 3,41

Российская 1 13138 30376 2,29 17746 56610 3,29

Дея 11768 27249 2,30 14900 58673 4,05

Поволжский 89 10824 17524 1,54 14701 50089 3,21

Порумбень 388 11662 17535 1,50 17397 62614 3,65

Порумбень 393 13448 27309 1,96 16964 68531 4,14

Молдавский 425 11408 25315 2,16 18800 58454 3,15

Молдавский 450 11374 17282 1,45 15428 39910 2,59

Наибольшие затраты совокупной энергии на 1 га при возделывании кукурузы по различным предшественникам были на черных парах, за счет обработок почвы в период парования. Наибольшая энергоемкость производства 1 т зерна отмечена при возделывании кукурузы в монокультуре, а наименьшая по нуту и озимой пшенице.

Совокупные затраты энергии на 1 га при безотвальной обработке в среднем за три года были на 4,8 % меньше по сравнению с отвальной вспашкой. Накопление обменной энергии в хозяйственной части урожая и приращение валовой энергии по отвальной обработке было на 4,9 % больше. Коэффициент энергетической эффективности производства зерна по разным фонам основной обработки

почвы был практически на одном уровне.

Основные выводы

1. Возделывание гибридов кукурузы в степных и сухостепных условиях Волгоградской области без орошения позволяет получать достаточно высокие урожаи зерна даже в острозасушливые и неблагоприятные годы.

2. Генетические особенности гибридов в широких пределах влияют на характер использования влаги, динамику прохождения фаз развития, темпы накопления сухого вещества.

3. Условия увлажнения постепенно ухудшаются в течение вегетации, влага расходуется растениями на рост и развитие и на физическое испарение. Поэтому этапы развития, наступающие в более ранние календарные сроки, проходят при более благоприятных условиях. В связи с этим более ранние гибриды развиваются в относительно более благоприятных условиях по сравнению с позднеспелыми (точнее более поздние развиваются в более неблагоприятных условиях по сравнению с ранними). По этой причине поздние гибриды не реализуют свой биологический потенциал и уступают ранним гибридам в зерновой продуктивности.

4. Продолжительность периода формирования зерна и скорость накопление сухого вещества в нем зависит от сортовых особенностей и реакции гибрида на складывающиеся агроклиматические условия. Физиологическая спелость зерна наступала при влажности зерна на уровне 26...37%.

5. Изменение агрометеорологических условий приводит к сильному колебанию показателей структуры урожая, наиболее подвержены влиянию неблагоприятных факторов гибриды среднеспелой и среднепозднеспелой групп, что проявляется в более низкой озерненности початков и значительном колебании этого показателя по годам, более низким выходом зерна из початка.

6. В условиях светло-каштановых почв наиболее продуктивными за годы исследований были гибриды ранней и среднеранней групп спелости. В зоне южных черноземов на фоне более благоприятных гидротермнческих условий

наиболее продуктивными были гибриды сред неранней и среднеспелой групп.

7. Размещение кукурузы на зерно в севообороте может оказывать достоверное влияние на ее продуктивность. По характеру влияния предшественники распределились следующим образом: черный пар, озимая пшеница и зернобобовые, ячмень и монокультура.

8. При сравнении продуктивности посевов кукурузы на зерно по различным способам основной обработки почвы была отмечена тенденция к снижению урожайности по безотвальному фону, наиболее сильно проявившаяся в остро засушливые годы.

9. Коэффициент энергетической эффективности возделывания кукурузы по отвальной и безотвальной вспашке практически одинаков, при несколько меньшем уровне энергетических затрат на 1 га по безотвальной вспашке. Отвальная вспашка обеспечивает больший выход валовой энергии. При размещении кукурузы на зерно по различным предшественникам наибольшее количество валовой энергии накапливается по черному пару, однако, самый высокий коэффициент энергетической эффективности отмечен после озимой пшеницы и нута. Наилучшие биоэнергетические показатели имели гибриды Лофт, Скандия, Мона.

10. Почвено-климатические условия выращивания оказывают влияние на характер накопления запасных продуктов в зерне кукурузы. В зерне кукурузы выращенной в зоне южных черноземов содержится больше сырого белка, в среднем на 10 %, и жира, на 17 %. Энергетическая ценность зерна кукурузы различных гибридов была практически одинаковой и не зависела от зоны возделывания.

Предложения производству

1. В степной зоне южных черноземов наиболее полно реализуют свой биологический потенциал гибриды среднеранней {ФАО 200-299) - Мона, Российская 1, Лофт; и среднеспелой (ФАО 300-399) групп спелости: Дея, Порумбень 388, Порумбень 399. Средняя урожайность 4,9 т/га.

2. В сухостепной зоне каштановых почв рекомендуется выращивать гиб-

ряды кукурузы относящиеся к ранней (ФАО 100...199); Росс 145, Скандия; и среднераннеЙ (ФАО 200...299) группам спелости: Мона, Российская I, Лофт, Средняя урожайность 2,3 т/га.

3. Посевы кукурузы на зерно целесообразно располагать в севообороте по предшественникам озимая пшеница, зернобобовые. Черный пар не обеспечивает значительного роста урожайности. Нежелательным предшественником является ячмень. Возделывание кукурузы в монокультуре возможно только при проведении дополнительных мероприятий направленных на улучшение фиго-санитарной обстановки в посевах.

4. Безотвальная основная обработка почвы не ведет к значительному снижению урожайности посевов кукурузы на зерно, но менее энергоемка по сравнению с отвальной вспашкой.

Список опубликованных работ по теме диссертации

1. Медведев Г.А., Днканев Г.П., Ефанов Д.В. Продуктивность гибридов кукурузы в Волгоградской области // Вестник АПК, -2000. -№13 (174). - С. 1-2.

2. Медведев Г.А., Ефанов Д.В., Шадрин С.Д. Кормовая ценность гибридов кукурузы // Кукуруза и сорго. - 2001. - №б. - С. 2-3.

3. Климов А.А., Балакшина В.И., Днканев Г.П., Ефанов Д.В. Использование фосфоритной муки камышннского месторождения при возделывании сельскохозяйственных культур// Вестник АПК. -2002.-Х&4 (212).-С. 18-19.

4. Днканев Г.П., Ефанов Д.В. Сравнительная оценка формирования продуктивности гибридов кукурузы различных групп спелости // Проблемы агропромышленного комплекса. Материалы международной научно-практической конференции посвященной 60-летин> Победы под Сталинградом / Раздел «Агрономия, зоотехния». ~ Волгоград: ВГСХА, 2003. - С. 71-72.

^ 13 8

Подписано к печати 16,07.03. г. Формат 60x84 1/16. Уч.-издл. 1. Тираж 110 экз. Заказ Издательство «Станица-2», Волгоград, уп, Коммунистическая, 21.