Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Формирование урожайности озимой ржи в условиях ограниченного применения средств химизации на серых лесных почвах юго-западной части Центрального региона России

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "Формирование урожайности озимой ржи в условиях ограниченного применения средств химизации на серых лесных почвах юго-западной части Центрального региона России"

РГВ од

- 3 т 2ОС0

На правах рукописи

Наумова Мария Петровна

ФОРМИРОВАНИЕ УРОЖАЙНОСТИ ОЗИМОЙ РЖИ В УС ЛОВИЯХ ОГРАНИЧЕННОГО ПРИМЕНЕНИЯ СРЕДСТВ ХИМИЗАЦИИ НА СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВАХ ЮГО-ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ ЦЕНТРАЛЬНОГО РЕГИОНА

РОССИИ

Специальность 06.01 09 - растениеводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Брянск 2000

УДК 633.14: 63i.8(470.33)

Работа выполнена в 1996 - 1999 гг. на кафедре экологиче ского растениеводства Брянской государственной сельскохозяй ственной академии.

Научные руководители: Заслуженный деятель науки РФ,

доктор сельскохозяйственных наук, профессор В.Ф. Мальцев кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Г.П. Малявко

Официальные оппоненты: Заслуженный деятель науки РФ,

доктор сельскохозяйственных наук, профессор М.К. Каюмов кандидат сельскохозяйственных наук, доцент A.B. Дронов

Ведущее предприятие Комитет по сельскому хозяйству

и продовольствию администрации Брянской области

Защита диссертации состоится " 27 " октября 2000 года i {О — часов на заседании диссертационного совета Д. 120.38.0 Брянской государственной сельскохозяйственной академии nt адресу: 243365, Брянской обл., Выгоничского р-на п. Кокино.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии Автореферат разослан " 26 " сентября 2000 г.

Просим принять участие в работе совета или прислать сво» отзыв в двух экземплярах, заверенный печатью.

Ученый секретарь диссертационного

Л

совета доктор сельскохозяйственных наук.,/ ^ S

профессор Jff~ ¡(/к /н.М. Кувшинов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность ц-чм. Основу агропромышленного комплекса любой страны и сс продовольственной безопасности составляет производство черна.

В зерновом хозяйстве России ¡а последние пять лет происходят изменения. связанные с переходом отрасли ни рыночные отношения, этот процесс сопровождается существенными негативными явлениями, которые повлекли «I собой сокращение посевных площадей черновых хульту р. снижение урожайности и валовых сборов Особенно резко сократились площади под рожью. но ведь именно рожь наиболее подходит для повышения устойчивости сельскохозяйственного производства как самая адаптивная и выносливая к стрессовым ситуациям черновая культур;!. Рожь обладает исключительно высокой потребительской ценностью и универсальностью использования, я также способностью шедро оплачивать материальные и трудовые затраты земледельцев даже в неблагоприятных почвенно-кдиматичсских условиям. Она лучше других зерновых культур приспособлена к бедным с повышенной кислотностью почвам Нечерноземья, засухоустойчивее, сильнее подавляет сорняки, меньше поражается корневыми гиилями и обеспечивает здесь получение высоких н гарантированных урожаев.

Причина кичкой урожайности зерна озимой ржи по Брянской области (0.97 т/га) кроется в отступлении от рекомендованных технологий возделывания вследствие малой доступности для экономически слабых .хозяйств дорогих минеральных удобрений и химических средств защиты растений. Кроме того, имеют место нарушения в выполнении целого ряда элементов технологий: размещение по плохим предшественникам, несоблюдение сроков посева, выращивание сортов не включенных в Госресстр селекционных достижений.

Однако, при возрастающих чапросах на ржаной хлеб «лу его более высокой биологической ценности в структуре зернового клина предпочтение должно быть отдано озимой ржи. В связи с включением а Госресстр селекционных достижений новых сортов возникла острая необходимость уточнения целого ряда элементов технологии возделывания этой культуры в сложившихся экономических условиях.

Цель п чалами »сословии»»! - экспериментально обосновать и внедрить в производство энергосберегающие элементы технологии возделывания озимой ржи для получения черна с высоким» показателями качества при ограниченном использования средств химизации, С учетом биологических -

особенностей сорта озимой ржи Пурга « процессе проведения стационарно го многолетнего опыта па мучение были поставлены следующие задачи:

- дать оценку влияния технологий возделывания озимой ржи на измене нис показателей плодородия и фитосанитарное состояние почвы;

- изучить влияние технологий возделывания на .урожайность зерна озн-мой ржи;

- исследовать динамику тиснения основных показателей структуры посева озимой ржи. характеризующих сс состояние в течение вегетационноге периода;

- определить главные параметры фотосннтетичсской деятельности о зимой рж1Е в вариантах с разными технологиями возделывания;

- провести определение засоренности посевов в вариантах изучаемы* технологий;

- определить важнейшие элементы структу ры урожая озимой ржи г влияющие на них факторы;

- провести определение основных показателей качества зерна и его экологической чистоты от вредных веществ;

- дать энергетическую оценку технологий возделывания озимой ржи;

- рассчитать экономическую эффективность технологий возделывай«* озимой ржи;

- обосновать возможные пути биологнзации технологий возделывания озимой ржи.

Научная новизна исследований. Полевой опыт такой направленности с озимой рожью Пурга в юго-западной части центрального региона России выполняется впервые. Исследования проведены на основе системного подхода. В изучасмыетсхиологии введены новые элементы: озимая рожь вырашнзает-ся в севообороте после гречихи; используется последействие навоза, зеленого удобрения и прямое влияние соломы; ограничивается применение средств химизации вплоть до полного их исключения; озимая рожь всесторонне сравнивается по продуктивности на 12 технологических фонах; дастся энергетическая и экономическая оценка технологий; первостепенное значение в технологиях уделяется биологическим факторам повышения почвенного плодородия н урожайности озимой ржи.

Практическая ценность эксперимента.

Для сельскохозяйственного производства Брянской области предложены низкозатратные н энергосберегающие приемы возделывания озимой ржи Пурга, а также технология в целом применительно к сложившимся в последние годы условиям. Проведенные исследования могут способствовать оздоровлению экологической обстановки в регионе, подверженном загрязнению вследствие аварии на Чернобыльской АЗС, снижению затрат энергии при выращивании озимой ржи. росту урожайности повышению качества зерна и оптимизации экономических показателей.

Реалтацни реп.илаш» нропслсиия uo.cein.tx зкснерцуачпов осуществлена в учебно-опытном хозяйстве «Кокино» Брянской ГСХА Выгоничско-го района, колхозе «Березовский» Погарского района и КСХП «Плюсков-скос» Трубчевского района Брянской области.

Основные положении выносимые на шцнту:

1. Обоснование возможности сохранения и повышения плодородия серой лесной почвы при возделывании отмой ржи в условиях ограниченного применения средств химизации.

2. Возможность получения высоких урожаев зерна озимой ржи Пурга при сниженных нормах минеральных удобрений и ограниченном использовании химических средств защиты растении.

3. Целесообразность снижения норм высева озимой ржи Пурга в условиях высокой культуры земледелия.

4. Возможность получения высококачественного экологически чистого зерна озимой ржи при невысоком уровне химизации.

5. Снижение энергозатрат при возделывании озимой ржи в 2.5-Л.О раза в вариантах технологий без использования химических средств.

Апробации работ выполнена путем ежегодных отчетов на заседаниях ка<|юдры экологического растениеводства и выступлений с докладами на научных конференциях Брянской государственной сельскохозяйственной академии (1999-20Ш гг.). .

Публикации Штернавоп исследований По материалам исследований опубликовано 2 научные работы, две находятся з печати.

Шьем и сгрукгуря диссертации. Диссертационная работа изложена на 127 страницах машинописного текста и состоит из введения. 4 глав, выводов и предложений производству. В работе содержится 28 таблиц. 5 рисунков и 18 приложен!««. Список литерату ры включает 323 источника, в том числе 18 иностранных.

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЙ ИССЛЕДОВАНИЙ

Объект и место »поведения от,нов. Полевые опиты в течение 1996-I999 гг. проводились на опытном поле Брянской государственной сельскохозяйственной академии на серой лссноИ легкое} глинистой почве. Объектом исследования являлся сорт Пурга. Плодосменный севооборот имеет следующее чередование культур: озимая пшеница - кукуруза - ячмень - гречиха -озимая рожь - картс'!>ель - просо - люпин. По каждой из выращиваемых культу р развернуто !2 вариантов технологий на фонах с разной густотой стояния растений и различным уровнем использования средств химизации. Полевой многолетний стационарный опыт заложен в 1983 году (номер государственной регистрации 0463f>9).

Почвенные и метеорологические условия нпопелепни исследований.

Содержание гумуса (по Тюрину) в пахотной слое составило 4,1-4.4%. рНсол 5.2-5.4; гидролитическая кислотность - 3.1-3.2; сумма поглощенных оснований (по Каппсну-Гильковицу) - 16.3 мг/экв на 100 г почвы; степень насыщенности почвы основаниями ~ 85.6%; содержание подвижного фосфора (по Кирсанову) - 30.0-40.1.. обменного калия (по Кирсанову) - 13.1-21.2 мг/ИЮ г почвы.

Погодные условия в годы проведения исследований были типичными для центральных районов Нечерноземной юны России, но различались по годам количеством выпавших осадков и среднесуточной температурой воздуха. На уровне срсднсмноголетних значений по температуре и осадкам был 1996 год. В 1997 году сложились наиболее благоприятные условия для формирования высокого урожая. Температура воздуха составила 17,5" С. осадков выпало в пределах 115% нормы -и летний период. 1998 год отличался пониженным температурным режимом в осенний период и обилием осадков ливневого характера в апреле. Температура за летний период составила 17.7" С. Климатические условия 1999 года характеризовались повышенным температурным режимом и дефицитом влаги, в отдельные фазы развития в летний период.

Методика исследований общепринятая, подробно изложена в диссертационной работе. Схема опыта представлена в таблице !. В единой агротехнической цепи изучали три нормы высева семян: 6.0 (технологии 1-4): 4.5 (технологии 5-8) и 3,0 млн. всхожих ссмян на 1 га (технологии 9-12), по каждой из которых развернуты четыре системы удобрений. Первая система удобрений рассчитана под планируемый урожай озимой ржи 5.0 т/га, вторая система - норма удобрений снижена на 45%. третья - с умеренным применением удобрений, четвертая - с полным исключением средств химизации. Системы защиты растений озимой ржи по технологиям также различались по составляющим элементам. В частности, применялись пестициды: для уменьшения засоренности посевов - базагран, защиты от грибковых болезнен - фундозол и тилт, вредителей - метафос. снижения полегания растений - кампозан. Предшественник озимой ржи - гречиха. Озимая рожь использовала последействие органических удобрений (навоз, зеленое удобрение) и прямое действие соломы (5-6 т/га). Для применения на зеленое удобрение использовалась озимая рожь.

Общая площадь делянки 237.6 м" (22 ■ 10,8 м). Повторкость в опыте трехкратная. В опыте имела место общепринятая для зоны основная и предпосевная обработка почвы. Минсрады^ыс удобрения вносились в виде нитрофоски с соотношением N :Р205: К-гО** 12 : 12 : 12. в подкормку вносили аммиачную селитру. Посев проводили сеялкой СН-16. уборка урожая осуществлялась путем прямого комбайнирования комбайном «Сампо».

Таблица I

Схема полевого опыта с озимой рожью сорта Пурга

Варианты технологий Норма высева Системы удобрений и защиты растений

1 6.0 млн. всхожих семян на 1 га (ЫРК),„. + Ы,, (весной) + м/элсмснты (МЭ) + зеленое удобрение (ЗУ) + солома (С) + базагран(3 л/га) + мста<|юс (0.5 л/га) + фун-дозол (0.5 кг/га) + тилт (0.5 кг/га) + кампозан (4 л/га) - пестициды (П)

2 (ЫРК)-,, + N,4 (весной) + МЭ + навоз (Н) + П

3 (весной) + МЭ+Н + ЗУ + С + кампозан (4 л/га) - Пу

4 Н ЗУ С

5 4.5 млн. \ всхожих семян на 1 га (ЫРК),,» + N.1, (весной) + МЭ + ЗУ + С+ П

6 (НРКЬ, + К„ (весной) + МЭ+Н+П

7 N.,4 (весной) + МЭ + Н + ЗУ + С + Пу

8 Н + ЗУ + С

9 3.0 млн. всхожих семян на 1 га (ЫРК), и, + N,5 (весной) + МЭ + ЗУ + С + п

К) ^РКЬ + М,, (всс::ой) + МЭ+Н+П

11 Ык (веской) + МЭ +Н + ЗУ + С + Пу

12 Н + ЗУ + С

Примечание: в вариантах !. 2. 5. 6. У. 10 проводилась внекорневая подкормка микроэлементами совместно с ЫН.,ЫО( в фазу тестообразной спелости зерна в формах молибденовокнелого аммония, сернокислого цинка и медного купороса из расчета по 100 г/га.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Изменение показателен почвенного плодородия

В наших исследованиях изучалось влияние технологий возделывания озимой ржи на следующие показатели почвенного плодородия: содержание гумуса, рНк( I.. содержание подвижного фосфора и обменного калия, содержание микроэлементов, тяжелых металлов и естественных радионуклидов. В почве подсчитывалась численность дождевых червей. Изучаемые в многолетнем стационарном опыте системы удобрений, являющиеся составной частью технологий, существенно различаются между собой как по уровню использования минеральных туков, так и по насыщенности органическими удобрениями. Все это несомненно оказывает существенное воздействие на показатели плодородия почвы. Полученные данные-таблицы 2 свидетельствуют о том. что все изучаемые в эксперименте технологии положительно воздействуют на уровень почвенного плодородия.

Таблица 2

Изменение содержания гумуса и питательных веществ в серой леской почве под озимой рожью в периоде 1 УН.1 по 1998 гг.

№ п/п Варианты Гумус. ' % Азот, мг/кг Р:0<. мг/100 г К;0. мг/100 г

технологий 1983 1998 1983 1998 1983 1998 1983 1998

5 (ЫРК.N.. + МЭ+ЗУ+С + П 3.96 4.07 13.0 33.9 14.3 28.7 13.1 !7.2

6 (ЫРКЬ, + Ы,ч +МЭ+Н+П 3,98 4.21 15.0 43.6 15.7 28,0 14.8 21.2

7 к^+мэ+н* ЗУ + С + Пу 4.07 4.41 15.0 46,8 16.1 24.5 15.3 19,0

8 Н + ЗУ + с 3,86 4.19 15.5 15.1 14.8 22.0 11.5 ¡5.0

Пршшянис: в 1983 год) перед закладкой опыта, в 1998 пол озимой рожью.

Почти за две ротации севооборота содержание гумуса в почве имссз тенденцию к повышению во всех вариантах от ».II до 0.43-0.34% (от 3.96 -4.07 до 4.074.41%) и наиболее она выражена в вариантах технологий с умеренным использованием средств химизации и без их применения. По всем вариантам опыта в подвижном органическом веществе преобладала фракция гуминовых кислот, особенно в варианте с биологической системой удобрений.

Минеральные туки не способствовали повышению кислотности почвы, которая стабилизировалась на уровне рНк,г5.1-5,5. Отмечено некоторое увеличение общего азота в почве при нормах выссва 6.0 и 4.5 млн. всхожих семян на 1 га. Содержание нитратного азота было самым высоким при возделывании о шмон ржи с умеренными нормами средств химизации, тогда как количество аммонийного азота в почвенной среде не зависело от технологий выращивания озимой ржи и находилось на уровне 13.0-15.5 мг/кг. В варианте с биологической технологией содержание нитратов в почве падало до 15.1 мг на ! кг почвы.

Условия <1юсфорного питания растений озимой ржи были благоприятными во всех вариантах технологий. Содержание подвижного фосфора в почве зависело как от внесения удобрений, так и от вариантов технологий, его количество возросло более чем в 2 рача-по сравнению с исходным в год закладки стационарного опыта и достигло величины 28.7 мг на 1(Х) г почвы. Режим калийного питания улучшился в меньшей степени. Количество калия в почве возросло на 3.5-6.4 мг на 100 г почвы. Наибольшее увеличение было в вариантах по сниженному на 45% фону минеральных удобрений.

Содержание подвижных форм тяжелых металле» по вариантам имело определенные различия. Больше всего в почве накопилось в подвижной форме цинка, меди, молнбдена. бора, никеля по биологической технологии возделывания озимой ржи. а в варианте с интенсивным использованием средств химизации и высоким уровнем применения органических удобрений - марганца. При внесении минеральных туков сниженных на 45% на фоне навоза больше натапливалось хрома (>3.66) и кадмия (0.06 мг/кг почвы). Последействие навоза, соломы, сидсрата и ограниченное применение средств химизации способствовали снижению coi¿p^a¡iH3 в почве свинца и кадмия. Количественные параметры содержания микроэлементов и тяжелых металлов не превышают ПДК. что свидетельствует о хороших условиях для жизни в почве микроорганизмов и других живых существ.

Контрастные различия по применению минеральных улобргиии э вариантах технологий внесли свои коррективы на развитие дожлезых червей. При :нижснии норм минеральных удобрений их количество увеличилось, наи-эольшая численность дождевых червей и их биомасса отмечены на биологическом варианте и варианте с ограниченным применением пестицидов на фо-: не последействия навоза, соломы и сидсрата.

Структу ра посевов озимой ржи

В зависимости от вариантов технологий количество растений в фазу исходов находилось в пределах 248-493 шт/.\Г . перси у боркой 190-335 штЛг

(табл. 3). Перезимовка растений озимой ржи по годам мало различалась, но в зависимости от фока питания н густоты посева по вариантам опыта была различной, В связи с более благоприятными условиями питания количество перезимовавших растений на фонах применения минеральных удобрений и средств защиты растений было выше на 3,4-10,4% в сравнении с биологическими технологиями. Уменьшение кормы высева до 4.5 и 3.0 млн. шт/гз всхожих семян снижало количество погибших растений соответственно на 4,3 и 10,1%. При возобновлении весенней вегетации посевов явных различий по густоте стояния растений по технологиям с разным уровнем применения средств химизации не наблюдалось.

Таблица 3

Структура посевов озимой ржи при разных нормах высева и уровнях применения средств химизации (1996-1999 гг.)

Варианты технологий Количество растений. шт/м: Полевая всхожесть. % Полнота всходов, % Выживаемость растений. % Сохранность растений. %

фаза всходов после перезимовки перед уборкой

1 493 376 330 78.6 '82.1 55.0 66.9

2 486 381 335 76,8 80.9 55.8 69.0

3 491 366 317 77.6 ,,81.8 52.8 «>4.7

4 482 328 293 76.3 80.4 48.8 60.8

5 374 316 285 79.0 83.2 63.2 75.9

6 373 306 284 78.7 82.9 62.9 75,9

7 373 305 268 78.8 82.9 59.1 71.8

8 367 287 244 77.3 81.5 54.3 66.6

9 254 236 226 80.2 84.5 75.3 89.0

10 248 226 210 78.3 82.5 ни 85.7

11 252 221 203 79.7 83.9 67.5 80.6

12 252 212 190 79.8 84.1 63.4 75.5

По результатам исследовании выявлено, что изучаемые системы удобрений и средств зашиты растений значительного влияния на полевую всхожесть и полноту всходов не оказывали. Применение удобрений и пестицидов у величило данные показатели лишь из 1.7 при норме высева 6.0 и 4.5 и на 0.4% при норме .1.0 млн. urr/га всхожих семян. Выживаемость и сохранность растений были ниже на вариантах без использования средств химизации в зависимости от нормы высева на 7.0-11.9 н 6.1-13.5% соответственно, что сказалось на урожайности зерна, которая снижалась от 1.66 до 2.10 т/га. С увеличением нормы высева с 3.0 до 6.0 млн. всхожих семян на I га показатели структуры посевов снижаются: полевая всхожесть на 2.2-3..V. полнота всходов на 2.4-3,7: выживаемость - 20.3-14.6: сохранность растений - 22.114.7%. Максимальные значения показателей структуры посевов отмечены на технологии с нормой высева 3.0 млн. всхожих семян на 1 га по всем фонам питания и применения средств химизации.

Фотостпетнчсская деятельность иоеевоа озимой ржи

Наблюдения за динамикой нарастания листовой поЕсрхности и накопления су хого вещества озимой рожью позволяет сделать вывод о значительном влиянии средств химизации на рост и развитие растении. Наибольшие показатели фотосннтстичсской деятельности посевов отмечены в вариантах технологий с расчетными нормами минеральных удобрений и интенсивным применением средств защиты ¡астений по всем изучаемым фонам корм высева, но наиболее высокими они были на фонах с нормой выссва 6,0 млн. есхожих семян на 1 га (табл. 4). Максимальная атащддь листьев (55,9-56.4 тыс. м/га) была в начале колошения (10.2). а размеры накопления сухого вещества в фи к молочной спелости зерна озимой ржи (11.1) 117.6-118.6 ц/ra. В этих вариантах был н самый высокий (|ютосингетнчсский потенциал посевов 2374.3-2433.2 тыс. м:/га • суток. При переходе к биологической технологии эти показатели снижаются до 42,1 тыс. \г/га. 96.7 ц/га к 1930.7 тыс. м'/га • суток соответственно. Однако, ярн возделывании по биологической технологии была подучена с??ш высезсая чистая продуктивность фотосинтеза (5.7 г/мт листовой поверхности). Выход зерна на KHK) единиц фотосинтстического потенциата несколько снижался в вариантах без применения средств химизации.

При снижении рекомендуемой нормы высеза на 25% прослеживается та же закономерность. Резкого снижения у рожайности при данной норме высева не наблюдалось.

Наибольшего значения ассимиляционная площадь листьев в разреженных посевах достигла в варианте с внесением NPK. микроэлементов, навоза (последействие), пестицидов и составила 43.0 тыс. м'7га. Накопление сухого вещества также было наибольшим и интенсивных! при внесении минераль-

ных удобрений и использовании средств химической защиты растений. Снижение нормы выссва способствовало увеличению выхода зерна на ККК) единиц фотосинтстичсского потенциала по веем вариантам технологий.

Таблица 4

Фотосиитстннеская деятельность посевов озимой ржи (1998-1999 гг.) Норма выссва 6,0 млн. всхожих ссмян на 1 га

№ техн. Площадь листьев и накопление сухого вещества (фазы по шкале Фиксса) ФП. тыс. м"/га • сутки Фч. г/м' • суток Выход зерна, кг

2 5 8 10.2 10.5.1. 11.1

1 5J 5.0 26.1 32.3 44J 74.6 56.4 83.8 44.1 102,5 Ш 118.6 2374.3 4.7 2.2

2 5J 5.4 25.6 34.1 44.0 73.8 55.9 82.2 48.1 НЮ.8 35.3 117.6 2433.2 4.5 2.1

3 5Л 5.1 25.0 34.2 43.2 73.3 55.2 81.1 47.7 99.2 35,4 116.3 2396.5 4.5 1.7

4 5J 4.7 21,6 26,5 36.4 52.7 42.1 71.0 38.2 89,4 27.8 96.7 1930.7 5.7 1.7

Проанализировав результаты исследований с озимой рожью Пурга, можно констатировать, что оптимальными параметрами фотосинтетичсской деятельности посевов можно считать показатели ка вариантах технологий с нормами высева 4.5 и 3.0 млн. всхожих ссмян на 1 га по фону: (ЫРК.)-,, + (весной) + м/элсмснты + навоз (последействие) + пестициды. В вариантах биологических технологий они находились на уровне: площадь ли ;;лв 4045 тыс. м:/га. фотосинтетичсский потенциал 1500-19Ш тыс. м:/га • суток и выход зерна на ККК) единиц потенциала в среднем 2 кг.

Засоренность посевов озимой ржи

Видовой состав сорных растений являлся характерным для Нечерноземной юны и был представлен в основном яровыми однолетними видами (64,2%) с преобладанием куриного проса, мари белой, щетинника сизого, трехреберника нспахучего и звездчатки средней. Из многолетних сорняков единично встречались бодяк полевой, осот желтый, вьюнок полевой.

Засоренность посевов в опыте зависела от метеорологических условий и несколько различалась по годам исследований. Наибольшая засоренность озимой ржи (до обработки гербицидом) наблюдалась в 1996 (71-286 при абсолютно-сухой их массе 0,9-9.3) и 1997 годах (1.12-222 шт. при их массе 2.79.1 г на I \г). которые характеризовались несколько большим количеством осадков в течение всссннс-лстнсго периода. В условиях 1998 года засоренность посевов была ниже уровня предыдущих лет (70-108 шт/м" и 1.2-9,7 г/м").

Данные засоренности посевов в среднем за три года исследований показали. что численность сорных растений по всем изучаемым технологиям варьировала от 92 до 186 шт/м2 при абсолютно-сухой их массе 2.0-9.4 г/м:. Различия по уровню засоренности между интенсивными технологиями до обработки были незначительные, а минимальная засоренность 92-132 шт/м" и абсолютно-сухая масса 2.0-2.8 г/м* отмечены по биологическим технологиях« (4. 8. !2). Снижение рекомендуемой кормы высева ссмян на 25 и 50% (технологии 5-12) ке приводило к значительному росту засоренности, се уровень был практически одинаковым независимо от изучаемых фоков применения средств химизации.

Обработка посевов гербицидом (базаграк 3 л/га) способствовала снижению засоренности посевов озимой ржи на 48-55%, но их абсолютно-су хая масса в дальнейшем.несколько возросла по веем технологиям.

По мере роста и развития озимая рожь у спешно конкурировала с сорняками за (¡¡акторы жизни растений, о чем свидетельствуют данные по вариантам опыта перед уборкой. Численность сорных растений снизилась к этому моменту до 45-&9 штДг. что говорит о высокой способности озимой ржи к их подавлению и заглу шению. Абсолютно-сухая масса сорняков находилась на уровне 12.6-34.6 г/м:. в технологиях с применением средств химизации она имела несколько меньшие' значения. Засоренность посевов на вариантах с разными нормами высева перед уборкой была практически одинаковой: по рекомендованной - 45-80. уменьшенной на 25% - 49-82Г сниженной «а.50% -59-89 шт/м\ Аналогичная тенденция отмечена и при I* зализе абсолютно-сухой массы сорных растений.

Урожайность озимой ржи

Самая высокая урожайность зерна озимой ржи 5.85 т/га отмечена 8 1998 в варианте с интенсивным применением средств химизации по фону последействия навоза, а самая низкая 2.78 т/га в 19% году в варианте с биологической технологией и сниженной на 50% нормой высева (табл. 5).

Действие минеральных удобрений и химических средств зашиты на у рожайность о ш.мой ржи Пурга проявилось во все годы исследований доста-

точно сильно: в вариантах с кормой высева 6 млн. ссхожих семян на i га прибавка составила 0.94-1,92, при норме высева 4.5 млн. всхожих семян на 1 га -0,75-1,74 и на разреженных посевах - 1,13-2.10 т/га. Прослеживается четко выраженная закономерность: при снижении норм высева эффективность удобрений существенно возрастает. Однако, следует констатировать, что исключение минеральных удобрений из основного внесения и использование их только в подкормки, ведет к «меткому падению урожайности соответственно по кормам высева на 0.87, 0.91 и 0.72 т/га. Это дает основание считать, что выращивание озимой ржи Пурга при умеренных нормах использования только азотных удобрений вряд ли перспективно в сельскохозяйственном производстве.

Таблица 5

Урожайность зерна озимой ржи в зависимости от технологий возделывания, т/га

Варианты технологий Урожайность зерна Среднее за четыре года Отклонения. + или -

19% 1997 1998 1999 по фонам по кормам

I 5,05 5.40 5,35 5.03 5.21 + 1.92 -

2 5.39 4.68 5,85 4.46 5.10 + 1.81 -

3 4,79 4.14 3.58 4,42 4,23 +0.94 -

4 2.90 3.84 3.35 3.06 3.29 - -

5 4,99 5,04 5,12 4,98 5.03 +1.74 -0.18

6 5,01 5.07 5,17 4,55 4,95 + 1.66 -0.05

7 4.45 4.27 3,16 4.26 4.04 +0.75 -0.19

8 2,97 3.92 3.00 3.25 3.29 - -

9 5.27 5,32 5,48 4.75 5.21 +2,10 -

10 4.86 5.00 5.73 4.26 4.96 + 1.85 -0.04

и 4.60 4.01 4.23 4.10 4.24 + 1,13 +0.01

12 2,78 3.46 3.35 2,83 3.11 - Г -0.18

НСРц.95. т/га 0,23 0.25 0.19 0.25

s„ % ¡.78 1.85 1.48 2.07

Экспериментальные данные таюкс свидетельствуют о возможности снижения норм высева семян на 25 и 50% без риска падения урожайности.

Технологии возделывания озимой ржи с интенсивным использованием средств химизации обеспечивают урожайность озимой ржи Пурга на уровне 4.96-5.21 т/га. Снижение норм минеральных удобрений и снятие с применения ряда химических средств защиты вызывает падение урожайности на 18,619.6%. На биологических технологиях урожайность снижается до X11-3.29 т/га.

Оценка влияния технологий возделывания на урожайность озимой ржи позволяет констатировать, что при разных уровнях использования средств химизации этот показатель существенно изменяется и достигает соответствующих величин вполне приемлемых для производственных условий. Предлагаемые технологии возделывания могут быть использованы дифференцированно в зависимости от уровня культуры земледелия и экономических условий хозяйств.

Многолетние результаты анализов структуры урожая озимой ржи показывают. что главными се элементами являются число продуктивных стеблей на единице площади и масса зерна одного колоса. Продуктивная кустистость озимой ржи Пурга невысокая и мало зависела от вариантов технологий. Интенсивнее рожь кустилась в разреженных посевах (коэффициент продуктивной кустистости на всех <|юна.ч питания 1}.5). Показатель массы зерна одного колоса положительно коррелирует с числом зерен в нем (коэффициент корреляции 0.99). На посевах с рекомендуемой нормой высева, масса зерна от действия средств химизации увеличилась^1 на 0.26-0.31 г. тогда как при норме высева 3.0 млн.-«схожих семян на 1 га - на 0.4 г. На разреженных посевах число зерен с одного колоса по сравнению с нормой выссвз 6.0 млн. всхожих ■■семян на 1 га повышалось на 7.6-7.7 штук.(высокий фон химизации). 10.2 шт. (умеренный фон питания) и 4.5 штук (биологическая технология).

Качество дерна ошмой ржи

Разные технологии возделывания создают кеодннагавыс условия для <|юрмирования черна. Средства химизации влияли не только на урожай, но и его качество (табл. 6). Изучение физических и посевных качеств зерна показывает. что лучшее зерно озимой ржи по комплексу данных показателей формировалось в варианте опыта с умеренным фоном питания и интенсивным использованием средств защиты растений при норме высева 3.0 млн. всхожих семян на 1 га. Объемная масса зерна приближалась к базисным кондициям и находилось в пределах 676-683 г/л. Практически одинаковой она была на вариантах с рекоменду смой и сниженной на 50% кормами высева. В

зависимости от уровня питания натура зерна несколько повышалась по сниженному на 45 % «{¡ону питания.

С уменьшением нормы высева семян при всех изучаемых нормах применения средств химизации масса КХК) зерен увеличилась. Наибольшей -38.4 г она была на фоне снижения нормы высева семян на 50% в варианте (№КЬ,+ К,<+МЭ+Н + П.

Таблица 6

Влияние технологий возделывания на физические и посевные качества зерна озимой ржи (1996-1999 гг.)

№ техн. Варианты систем удобрений и зашиты растений Натура, г/л Масса Ю(Н) семян, г Энергия прорастания. % Всхожесть. % Чистота. %

1 МЭ + ЗУ + с + п 682 35.9 89 94 98

2 + мэ + н +■ п 681 35.7 87 93 99

3 к„ + мэ + н + зу + с + пу 676 35.7 88 95 97

4 н + зу + с 680 34.3 86 94 97

5 (№К)) 11, + N.(<1 + мэ+зу+с + п 676 36.1 90 94 98

6 (ЫРКЬ + Н,* +мэ+н+п 677 36.9 92 94 98

7 n.,5 + мэ + н + зу + с + п, 677 36.4 91 95 97

8 Н + зу + с 676 36.3 89 96 96

9 мэ-+зу + с+-п 682 37.3 93 96 97

10 (№КК+ N45 + мэ + н + п 683 38.4 94 97 97

11 ки + мэ+н + зу + с+пу 676 37.3 92 95 97

12 Н + зу + с 677 35.7 91 95 95

С увеличением нормы выссва до 6.0 млн. шт/ш энергия прорастания полученных семян снижалась с 'Л-93 до 86-89. лабораторная всхожесть с 9596 до 94%. Таким образом, на семенные цели озимую рожь следует возделывать при норме высева 3.0 млн. всхожих семян на I га.

При снижении рекомендуемой нормы высева семян имела место некоторая тенденция повышения засоренности зерна.

Изучение химического состава зерна озимой ржи. позволило установить зависимость его качества от использования средств химизации (табл. 7). Содержание сырого протеина в зерне озимой ржи в большей степени зависело от уровня применения минеральных удобрений. При рекомендованной норме высева семян этот показатель возрастал с 9.06 до 11.94. сниженной на 25 % с Ю.38 до 11.19% а на разреженных посевах с 10,81 до И.50. По биологическим технологиям содержание протеина снижалось на 1.44-2.69%.

Таблица 7

Влияние технологий возделывания на химический состав зерна озимой ржи (1997-1998 гг.)

N" Про- Нит- Крах- Са- Жир. % Состав золы. % на сухое вещество

техн. геин. % раты, мг/кг мал. % хара. % Р;0< К;0 СаО Mg о

5 11.94 84 42.37 6.31 1.75 1.05 0.67 • 0.11 0.18

2 10.38 Ь 40.34 6.67 1.90 0.89 0.59 0,11 0.17

3 9.06 80 38.23 7.28 2.00 0.88 0,60 0.10 0.17

4 9.25 80 38.71 7.20 1.77 0.90 0.59 0.13 0.21

5 11.19 81 ^¿2^54 7.59 1.80 0,82 0,57 0.11 0.21

6 10.38 78 40.99 7.88 1.98 0,89 0.6Ü- 0.13 0.23

7 10.38 78 40.34 7.97 1.99 0.91 0.65 0.10 0.20

8 9.38 78 38.5.3 8.13 2.08 0.83 0.57 0.10 0.20

9 11.50 79 43.86 7.80 2.19 0.97 0.63 0.11 0.21

10 11.00 78 43.45 8.04 1.80 1.04 0.58 0,10 0,18

11 10.81 НС) 44.44 8.27 2.00 0.94 0.61 0.11 0.20

12 10.06 82 41.18 8.15 1.77 0.97 0.65 0,13 0.18

Уменьшение нормы высева в 2 рай влекло к повышению содержания протеина почти во всех изучаемых вариантах технологий, что по-видимому, определялось большим кущением и интенсивным поступлением в растения азотистых веществ. Содержание нитратов в черно не зависело от норм вносимых минеральных удобрений и применяемых в опыте пестицидов, оно находилось на уровне значительно ниже ПДК.

На технологиях с интенсивным применением удобрений и пестицидов черно очимой ржи отличалось наибольшим содержанием крахмала - 40.3443.86%. Его содержанке имело тенденцию к повышению при увеличении норм минеральных удобрений и средств защиты растений при снижении нормы высева с 6.0 до 4.5 млн. всхожих семян.на 1 га. тогда как на посевах с кормой высева 3.0 млн. игт/га наибольшее количество его было на варианте с умеренным применением пестицидов. На биологических технологиях отмечено снижение содержания крахмала на 2,27-4.0Г в чавнсимости от нормы высева семян.

В опыте четко прослеживается увеличение содержания Сахаров в зерне озимой ржи со снижением нормы высева и (¡юна питания растений. Снижение нормы высева способствовало увеличению Сахаров на 1.57-1.49, а фона питания на 0,35-0.89 н 0.11-0.53%. Наибольшее содержание Сахаров (8,27%) в чер-не было на фоне + МЭ + Н + ЗУ + С + юшпозан при норме высееа семян сниженной на 50%.

Каких-либо закономерностей в изменении содержания жира в зерне в зависимости от использования средств химизации и норм высева не выявлено.

Энергетическая и экономическая эффективность технологий возделывании озимой ржи

За основной критерий энергетической оценки технологий возделывания очимой ржи принимают показатель энергетической эффективности (отношение полученных результатов накопленной энергии урожаем к производственным затратам). Расчет энергозатрат и выход энергии с урожаем проводили по методикам РАСХН и Волгоградского ГАУ.

Для определения эффективности затрат энергии рассчитывался расход ее по статьям: затраты совокупной энергии; затраты энергии, вложенной трудовыми ресурсами; затраты энергии на все виды ГСМ; затраты энергии на производство минеральных удобрений; затраты энергии на производство пестицидов; затраты электроэнергии; затраты энергии на производство тракторов, сельскохозяйственных машин и автотранспорта; затраты энергии на семена. Пересчет проводился по соответствующим энергетическим эквивалентам. Для этого составлялись развернутые технологические карты по возделыванию озимой ржи.

13 хозяйственно-ценной части > рожая озимой ржи (зерно) накопленная энергия определялась путем перемножения биохимической энергии каждого килограмма крна стандартной влажности на его урожайность. Результаты исследований свидетельству ют о том, что изучаемые технологии возделывания существенно различаются по энергоемкости (табл. 8).

Таблица 8

Энергоемкость технологий возделывания озимой ржи (1996-1999 гг.)

№ ICK1I. Урожайность, i/m Згпратм терши, шс. МДж/га Накопление чиерши н зерне, тыс. МДж/ni HiuvmcpivTM-ческий ко'к)>-фиписит ')иср1итическая себестоимость зерна, МДж/кг

1 5.21 21.2 69.8 3.29 4.1

2 5.10 17.9 68.3 3,82 3.5

• 3 4.23 12.5 56,6 4,52 3.0

4 3.29 7.4 44.1 5,96 2.2

5 5.03 20.4 67.4 3.30 4.1

6 4.95 17.1 66.3 3.88 3.5

7 4.04 11.7 54.1 4.62 2.9

8 9 3.29 6.7 44.1 6.58 2.0

5.21 19.7 69.8 3,54 3.8

10 4.96 \ 16.4 66.4 4.05 3,3

11 4.24 U.0 56.8 5.16 2.6

12 3.11 5.9 41.6 7,05 1,9

Применение средств химизации увеличило суммарные энергозатраты в 2.9-3.3 раза, при одновременном увеличении выхода энергии с урожаем лишь в 1.5-1.7 раза по сравнению с биологическими технологиями. Особенно высокие энергозатраты 19.7-21.2 тыс. МДж/га были в технологиях с расчетными нормами минеральных удобрений и интенсивным использованием пестицидов.

Биоэнергетический коэффициент (отношение полученной энергии к затраченной) был наиболее высоким в вариантах с биологической технологией и составил 5.96-7.05. энергетическая себестоимость зерна, полученного по данной технологии была в 2 раза ниже.

Анализ структуры затрат энергии по отдельным статьям баланса показывает. что в вариантах с высоким уровнем применения средств химизации наибольшая доля (50.7-54.6%) приходится на минеральные удобрения, а в вариантах биологических технологий преобладает доля ГСМ - 34.8-39.2%.

Согласно результатов исследований, наименее энергоемкими как из технологий с высоким уровнем применения средств химизации, так и без них были технологии с нормой высева 3.0 млн. всхожих семян на I га.

Данные расчетов экономической эффективности технологий возделывания озимой ржи показали, что применяемые в опыте средства химизации обу словили повышение урожайности озимой ржи в 1.5-1.6 раза, но при этом производственные затраты возросли в 3.4-3.8 раза, что сказалось на увеличении себестоимости зерна озимой ржи на 53.0-56.5%. Сравнение технологий по уровню рентабельности позволяет однозначно утверадать, что экономически эффективны технологии без применения минеральных удобрений и средств зашиты растений (рентабельность производства 176.2-210.2%). Наибольший экономический эффект получен при возделывании озимой ржи с нормой высева 3,0 млн. всхожих семян на 1 га по вариантам с нормой минеральных удобрений сниженной на 45%. с умеренным применением средств зашиты растений и использованием только органических удобрений (технологии Ю-12).

Окупаемость затрат по данным вариантам составила 1.5-3.1 раза в структуре затрат большой удельный вес занимают минеральные удобрения и химические средства защиты в связи с их высокой стоимостью

Выводы

1. При возделывании озимой ржи в плодосменном севообороте по технологиям разной степени интенсификации содержание гумуса в почве за 15 лет проведения опытов возросло по сравнению с исходным уровнем на 0.110,34% количество подвижного фосфора у величилось в 1.5-2.0 раза и обменного калия в 1.3-1.4 раза, повысилось содержание подвижных форм мо.'.одс-ка. бора, кобальта и марганца. Темпы минерализации гумуса были наименьшими в вариантах с умеренным использованием средств химизации и без их применения.

2. Содержанке тяжелых металлов и подвижных форм микроэлементов в почве во всех вариантах технологий не превышает ПДК. а количество сс гест-венных радионуклидов (радий-226. торий-232) не зависит от фона пит, - ;<я и норм высева, удельная активность калия-40 не повысилась при внесении нитрофоски.

3. Наибольшая численность дождевых червей была в слое почвы 0-60 см в варианте с биологической технологией. Применение средств химизации отрицательно сказывается на развитии дождевых червей.

4. Снижение нормы высева семян способствовало увеличению показателей структуры посевов. Применение химических средств значительного влияния на полевую всхожесть и полноту всходов не оказывало, но они повышали выживаемость иа 6.2-11.9 и сохранность растений на 6.1-13.5%.

5. Снижение уровня питания и нормы выеева увеличивает чистую продуктивность фотосинтеза и повышает продуктивную работу листьев, выход •¡ерна на 1000 единиц потенциала возрастает. Максимальная площадь листьев (55.2-56.4 тыс. м:/га). фотосинтстический потенциал посевов (2396,5-2433.2 тыс. \г/на ■ суток) (¡нормировались на вариантах с применением средств химизации по норме высева 6.0 млн. всхожих семян на 1 га.

6. В вариантах технологий без применения средств химизации снижение численности сорных растений вызвано высокой конкурентной способностью озимой ржи подавлять сорняки. Уменьшение нормы высева семян при-bo.tîuo к незначительному росту численностн сорных растений

7. Анализ экспериментальных данных по структуре урожая свидетельствует. что проду ктивная кустистость мало зависела от вариантов технологий. но несколько интенсивнее озимая рожь кустится на разреженных посевах. Озсрнснность колоса и масса черна одного колоса с уменьшением нормы высева и повышением ф°на питания растений увеличиваются. Действие средств химизации на массу 1000 зерен более значительным было на разреженных посевах.

8. Урожайность озимой ржи достоверно увеличивается с повышением уровня применения средств химизации. Особенно четко эта закономерность прослеживается при снижении кормы высева на 50%, где прибавка составляет 1.13-2. К) т/га.

9. Рекомендуемую корму высева семян при выращивании озимой ржи в условиях высокой культуры земледелия можно снижать на 25 и 50% без риска падения урожайности.

10. По комплексу физических показателей и пригодности к посеву лучшее зерно озимой ржи формируется при норме высева 3.0 млн. всхожих семян на 1 га в варианте с интенсивным применением средств защиты растений и умеренным применением минеральных удобрений.

11. Содержание азотсодержащих веществ в зерне озимой ржи в большей степени зависело от уровня применения минеральных удобрений. Количество протеина самым высоким (11.19-11.94) было на фонах с интенсивным применением химических средств и без их применения (12.06%) при норме высева 3.0 млн. всхожих семян на 1га.

12. Содержание крахмала имело тенденцию к повышению при увеличении (|юна питания и снижении нормы высева семян с 6.0 до 4.5 млн. всхожих семян на 1 га. Сахаров - при снижении уровня применения средств химизации и нормы высева семян.

13. Биохимический анализ зерна свидетельствует, что содержание микроэлементов и тяжелых металлов в нем не превышает ПДК. Несколько большие значения но содержанию тяжелых металлов имеет черно при возделывании на вариантах биологической технологии.

14. Данные по энергетической оценке технологий возделывания озимой ржи свидетельствуют, что наименее энергоемкими оказались технологии с нормой высева 3.0 млн. всхожих семян на 1 га при всех уровнях применения средств химизации, где энергозатраты снижались на 7.1-20.3%. В ьариакгах с биологической технологией самые низкие производственные затраты (40104764 руб/га). низкая производственная себестоимость (1289-1448 руб/т) и наиболее высокая рентабельность (176,20-210.2%).

15. В условиях юго-западной части Нечерноземной зоны России озимую рожь Пурга следует возделывать по технологиям с ограниченным использованием средств химизации и даже с их полным исключением. Снижение нормы высева возможно на 25 и 50%. Технологии должны быть дифференцированы в зависимости от уровня культуры земледелия в хозяйстве и их экономического состояния.

Предложения производству

1. На серых лесных почвах с высокой обеспеченностью подвижным фосфором и средней - обменным калием в условиях плодосменного севооборота в .хозяйствах с неустойчивым финансовым положением озимую рожь Пурга следует выращивать без использования средств химизации, а в хозяйствах с прочным экономическим состоянием - с применением минеральных удобрений и пестицидов в умеренных нормах. При этом урожайность экологически чистого зерна составит соответственно 3.11-3.29 и 4.04-4.24 т/га. повысится плодородие почвы и резко снижаются энергозатраты

2. Снижение норм высева озимой ржи на 25 и 50% возможно лкшь при возделывании ее в хозяйствах с высокой культурой земледелия и применении агротехнических мер борьбы с сорными растениями.

Список опубликованных работ но теме диссертации

1. Влияние технологий возделывания на засоренность поссвог я урожайность зерна озимой ржи. //Достижения науки и техники АПК. - 2( - № 6. - С. 16-17 (в соавторстве).

2. Особенности технологий возделывания озимой ржи в Нечерноземье Российской Федерации. /Биологизация земледелия юго-запада России. -Брянская ГСХА. - Брянск, 2000. - 343 с.

3. Формирование высокопродуктивных посевов озимой ржи в зависимости от технологий возделывания. Сб.: Материалов международной конференции 02-05.10.2000. Наука и образование - возрождению сельского хозяйства России э XXI веке. Брянская ГСХА (в печати).

4. Совершенствование технологий возделывания озимой ржи в севообороте //Земледелие.- 2000 (в печати).

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Наумова, Мария Петровна

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Влияние технологий возделывания озимой ржи на структуру посевов.

1.2. Фотосинтетическая деятельность посевов озимой ржи в связи с технологиями возделывания.

1.3. Засоренность посевов озимой ржи и способность ее к биологическому заглушению сорняков.

1.4. Влияние технологий возделывания озимой ржи на структуру урожая.

1.5. Действие технологий возделывания на урожайность озимой ржи.

1.6. Качество зерна озимой ржи в связи с технологиями возделывания.

1.7. Особенности выращивания озимой ржи в условиях ограниченного применения средств химизации.

2. УСЛОВИЯ, ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Место проведения полевых опытов.

2.2. Почвенные и метеорологические условия проведения исследований.

2.3. Программам методика проведения исследований с озимой рожью на стационарном полевом опыте.

3. ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ С РАЗНЫМ УРОВНЕМ ПРИМЕНЕНИЯ СРЕДСТВ ХИМИЗАЦИИ НА УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА ОЗИМОЙ РЖИ.

3.1. Изменение показателей почвенного плодородия и санитарного состояния почвы в зависимости от технологий возделывания

3.2. Структура посевов озимой ржи в зависимости от технологий возделывания.

3.3. Фотосинтетическая деятельность посевов озимой ржи в связи с технологиями возделывания.

3.4. Засоренность посевов озимой ржи в зависимости от уровня биологизации технологий возделывания и способность ее к биологическому заглушению сорняков.

3.5. Структура урожая озимой ржи в зависимости от технологий возделывания.

3.6. Действие технологий возделывания на урожайность озимой ржи.

3.7. Влияние технологий возделывания на качество зерна озимой ржи.

3.7.1. Физические и посевные качества зерна.

3.7.2. Биохимические показатели качества зерна.

3.7.3. Содержание тяжелых металлов и микроэлементов в зерне.

4. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТЕХНОЛОГИЙ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ

ОЗИМОЙ РЖИ.

4.1. Энергетическая эффективность технологий возделывания озимой ржи в зависимости от разного уровня применения средств химизации.

4.2. Экономическая эффективность технологий возделывания озимой ржи в связи с разным уровнем использования минеральных удобрений и средств защиты.

ВЫВОДЫ.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Формирование урожайности озимой ржи в условиях ограниченного применения средств химизации на серых лесных почвах юго-западной части Центрального региона России"

Несмотря на то, что в России масштабы применения минеральных удобрений и химических средств защиты растений еще не достигли уровня развитых западноевропейских стран и США, а в последние годы ввиду высоких цен на них даже снижаются, отрицательное последействие химизации имеет место и не ослабевает. Кроме того, перспективы дальнейшего применения химических средств и природных материалов для воспроизводства плодородия почвы и создания условий для формирования продуктивности возделываемых культур ограничиваются исчерпаемостью ресурсов для их производства.

Существующие в настоящее время в мире направления исследований показывают, что решение указанных проблем возможно на основе всесторонней биологизации растениеводства.

Объектом исследований избрана распространенная в Нечерноземной зоне России традиционно русская сельскохозяйственная культура - озимая рожь.

В зерновом хозяйстве России за последние пять лет происходят изменения, связанные с переходом отрасли на рыночные отношения. Этот процесс сопровождается существенными негативными явлениями, которые повлекли за собой сокращение посевных площадей зерновых культур, снижение урожайности и валовых сборов. Особенно резко сократились площади под рожью. Начиная с 1950 года сокращение ее произошло на 12,5 млн. га, что существенно повлияло на снижение валовых сборов зерна, которые уменьшились на 4,4 млн. тонн (Гридасов И.И., 1997). Связано это, во-первых с тем, что в России в этот период увеличились площади озимой пшеницы как более урожайной и ценной культуры, а во-вторых - из-за неправильной политики заготовительных организаций и недостаточной изученности ее свойств для использования на кормовые цели. Однако, это явление временное. Не останавливаясь ни на экономической, ни на политической ситуации, вспомним, что именно рожь наиболее подходит для повышения устойчивости сельскохозяйственного производства как самая адаптивная и выносливая к стрессовым ситуациям зерновая культура.

Многолетней практикой установлено, что в Нечерноземье наиболее устойчивые урожаи из продовольственных зерновых культур дает озимая рожь. Природа одарила озимую рожь рядом замечательных свойств: она обладает исключительно высокой потребительской ценностью и универсальностью использования, а также способностью щедро оплачивать материальные и трудовые затраты земледельцев даже в неблагоприятных почвенно-климатических условиях. По сравнению с питательностью белков молока питательность белков зерна ржи составляет 83%, а пшеницы - лишь 41%. Белок озимой ржи по аминокислотному составу более сбалансирован, чем пшеницы и других зерновых культур. Он богаче лизином, треонином, фенилаланином и агринином, которые определяют его биологическую ценность для организма человека и животных (Яницкий Ю., Ковальчук Ю., 1964; Минеев В.Г., Павлов А.Н., 1981).

Из муки ржи выпекают разнообразные сорта хлеба (рижский, бородинский, заварной, орловский, минский, украинский, черкизовский и др.) с высокой калорийностью и отличными вкусовыми качествами, любимые многими жителями не только нашей страны, но и других стран. Хлеб содержит полноценные белки и витамины группы Аь Вь В2, Е. РР и др.

Зерно ржи используют в спиртовой и крахмалопаточной промышленности. Очищенные зародыши зерна благодаря высокому содержанию основных питательных веществ - белка, жира, сахара, витаминов и минеральных соединений нашли широкое применение в фармацевтической и пищевой промышленности при изготовлении специальных лечебных препаратов и высокопитательных концентратов. Использование в концентрированном корме до 30% ржи дает не только прекрасные привесы скота на откорме, но и повышает качество мяса.

Кроме того, рожь, как ни одна другая культура, эффективно использует осенне-зимнюю влагу, снижает летние нагрузки технических средств. Озимая рожь лучше других зерновых культур приспособлена к бедным с повышенной кислотностью дерново-подзолистым почвам Нечерноземья, устойчивее к неблагоприятным погодным условиям, засухоустойчивее, сильнее подавляет сорняки, меньше поражается корневыми гнилями и обеспечивает здесь получение высоких и гарантированных урожаев (Саранин К.И., 1986; Томилко A.A., Веревка В.Д., 1988).

В условиях Брянской области урожайность озимой ржи за последние 10 лет в среднем составила 0,97 т/га зерна. Причина низкой урожайности кроется в отступлении от рекомендованных технологий возделывания вследствие малой доступности для экономически слабых хозяйств дорогих минеральных удобрений и химических средств защиты растений. Кроме того, имеют место нарушения в выполнении целого ряда элементов технологий: размещение по плохим предшественникам, несоблюдение сроков посева, выращивание сортов не включенных в Госреестр селекционных достижений и др.

Однако при возрастающих запросах ржаной хлеб ввиду его более высокой биологической ценности в структуре зернового клина предпочтение должно быть отдано озимой ржи. В связи с этим возникла острая необходимость уточнения целого ряда элементов технологии возделывания этой культуры в сложившихся новых экономических условиях.

Основная цель исследований заключалась в разработке технологий возделывания озимой ржи для получения зерна с высокими хлебопекарными качествами при ограниченном использовании средств химизации.

С учетом биологических особенностей сорта озимой ржи Пурга в процессе проведения стационарного многолетнего опыта на изучение были поставлены следующие задачи:

- дать оценку влияния технологий возделывания озимой ржи на изменение показателей плодородия и фитосанитарное состояние почвы;

- изучить влияние технологий возделывания на урожайность зерна озимой ржи;

- исследовать динамику изменения основных показателей структуры посева озимой ржи, характеризующих ее состояние в течение вегетационного периода;

- определить главные параметры фотосинтетической деятельности озимой ржи в вариантах с разными технологиями возделывания;

- провести определение засоренности посевов в вариантах изучаемых технологий;

- определить важнейшие элементы структуры урожая озимой ржи и влияющие на них факторы;

- провести определение основных показателей качества зерна и его экологической чистоты от вредных веществ;

- дать энергетическую оценку технологий возделывания озимой ржи;

- рассчитать экономическую эффективность технологий возделывания озимой ржи;

- обосновать возможные пути биологизации технологий возделывания озимой ржи.

Научная новизна исследований предлагаемой для защиты работы заключается в том, что полевой опыт такой направленности с озимой рожью Пурга в юго-западной части Центрального региона России выполняется впервые. Исследования проведены на основе системного подхода. В изучаемые технологии введены новые элементы: озимая рожь выращивается в севообороте после гречихи; используется последействие навоза, зеленого удобрения и прямое соломы; ограничивается применение средств химизации вплоть до полного их исключения; озимая рожь всесторонне сравнивается по продуктивности на 12 технологических фонах; дается энергетическая и экономическая оценка технологий; первостепенное значение в технологиях уделяется биологическим факторам повышения почвенного плодородия и урожайности озимой ржи.

Практическая ценность эксперимента с озимой рожью Пурга состоит в том, что для сельскохозяйственного производства Брянской области предложены низкозатратные и энергосберегающие приемы возделывания этой культуры, а также технология в целом применительно к сложившимся в последние годы условиям. Результаты исследований способствуют оздоровлению экологической обстановки в регионе, подверженном загрязнению вследствие аварии на Чернобыльской АЭС, снижению затрат энергии при выращивании озимой ржи, росту ее урожайности и оптимизации экономических показателей.

Реализация результатов проведения полевых экспериментов осуществлена в учебно-опытном хозяйстве «Кокино» Брянской ГСХА Выгоничского района, колхозе «Березовский» Погарского района и КСПХ «Плюсковское» Трубчевского района Брянской области.

Основные положения выносимые на защиту:

1. Обоснование возможности сохранения и повышения плодородия серой лесной почвы при возделывании озимой ржи в условиях ограниченного применения средств химизации.

2. Возможность получения высоких урожаев зерна озимой ржи Пурга при сниженных нормах минеральных удобрений и ограниченном использовании химических средств защиты растений.

3. Целесообразность снижения норм высева озимой ржи Пурга в условиях высокой культуры земледелия.

4. Возможность получения высококачественного экологически чистого зерна озимой ржи при невысоком уровне химизации.

5. Снижение энергозатрат при возделывании озимой ржи в 2,5-3,0 раза в вариантах технологий без использования химических средств.

Апробация работы выполнена в период с 1997 по 2000 гг. путем ежегодных отчетов на заседаниях кафедры экологического растениеводства и выступлений с докладами на научных конференциях в 1999 и 2000 гг. Брянской государственной сельскохозяйственной академии.

По материалам исследований опубликовано 2 научные работы и 2 находятся в печати.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ