Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Формирование высокопродуктивных агроценозов подсолнечника в условиях степного Прихоперья

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Формирование высокопродуктивных агроценозов подсолнечника в условиях степного Прихоперья"

БУРДИН МИХАИЛ ВИКТОРОВИЧ

ФОРМИРОВАНИЕ ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ АГРОЦЕНОЗОВ ПОДСОЛНЕЧНИКА В УСЛОВИЯХ СТЕПНОГО ПРИХОПЕРЬЯ

Специальность 06.01.01 - общее земледелие

1 9 ЯНВ 2012

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Пенза, 2012

005008012

Диссертационная работа выполнена в Балашовском институте (филиале) Саратовского государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования университета имени Н.Г Чернышевского

Научный руководитель: кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

Смирнова Елена Борисовна

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Семина Светлана Александровна кандидат сельскохозяйственных наук Остробородов Александр Валерьевич

Ведущее предприятие: ФГБНУ РосНИИСК «Россорго»

Защита диссертации состоится 27 января 2012 года в 10 часов на заседании диссертационного совета Д. 220.053.01 при ФГБОУ ВПО «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия» по адресу: 440014, г. Пенза, ул. Ботаническая, 30.

Тел./факс: 8(8412) 62-83-54; E-mail: selekzia@yandex.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия».

Автореферат разослан «27» декабря 2011 года.

Ученый секретарь

диссертационного совета ^п /Г~'

доктор сельскохозяйственных наук, У) р,1 (Д В.А. Гущина

профессор У ^ /! ^

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Подсолнечник - ценная масличная культура. В настоящее время он принадлежит к группе высокодоходных полевых культур, играющих ключевую роль в укреплении экономики хозяйств. Объём производства подсолнечного масла составляет три четверти общего производства пищевых растительных масел.

В Российской Федерации под подсолнечником в настоящее время занято около 6 млн. га, в Саратовской области - свыше 400 тыс. га. Однако средняя урожайность культуры в существующих условиях хозяйствования низка - 0,7 т/га. В настоящее время при постоянно возрастающей стоимости техники, энергоресурсов и других материальных средств такой уровень урожайности не обеспечивает доходность производства маслосемян подсолнечника.

Научные исследования и практика показывают, что высокие урожаи подсолнечника могут быть достигнуты при разработке приемов агротехники культуры, основанных на повышении адаптации растений к окружающей среде и создании условий для наиболее полного использования зональных экологических ресурсов.

Цель и задачи исследований. Цель исследований заключалась в разработке агроприемов возделывания подсолнечника, повышающих степень использования посевами почвенных и эколого-агрохимических ресурсов, оптимизирующих продукционный процесс и конкурентоспособность растений в зональных агроценозах.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

1. Установить оптимальную густоту стояния растений в посевах подсолнечника на черноземах обыкновенных, позволяющую наиболее полно использовать почвенные ресурсы и формировать высокий урожай.

2. Разработать агротехнические приемы, способствующие агроценозам подсолнечника наиболее полно использовать влагу, борьбу с сорняками, повышающие фотосинтетическую активность и урожайность.

3. Установить оптимальные дозы удобрений и их сочетание с биопрепаратом Байкал - ЭМ-1 для повышения засухоустойчивости, урожайности и качества семян подсолнечника.

4. Выявить изменения физических, микробиологических и агрохимических показателей при оптимизации почвенного плодородия.

5. Дать экономическую и энергетическую оценку изучаемымтехноло-гическим приемам возделывания подсолнечника.

Научная новизна. Применительно к условиям степного Прихоперья проведены системные эколого-агротехнические и агрохимические исследо-

вания по оптимизации продукционного процесса подсолнечника, его засухоустойчивости и повышению плодородия чернозема обыкновенного.

Практическая значимость исследований. Выявлены наиболее эффективные агроприемы, обеспечивающие на черноземах обыкновенных степного Прихоперья стабильное получение 2,26 т/га высококачественных маслосемян подсолнечника и сбор масла более 1,2 т/га.

Основные положения, выносимые на защиту:

• обоснование оптимизации густоты стояния растений в посевах на черноземе обыкновенном, позволяющая эффективно использовать агробиологические ресурсы;

• обоснование агротехнических приемов формирования высокопродуктивных агроценозов подсолнечника;

• роль вермикомпоста и биопрепарата Байкал - ЭМ-1 в оптимизации продукционного процесса подсолнечника, его засухоустойчивости и питательного режима черноземов обыкновенных;

• экономическая и энергетическая эффективность применяемых агро-приемов.

Апробация. Результаты исследований и основные положения диссертационной работы докладывались и получили положительную оценку на IV Международной научно-практической конференции: «Традиции, тенденции и перспективы в научных исследованиях» (Чистополь, 2009), на Всероссийском симпозиуме «Физиолого-биохимические основы продукционного процесса у культивируемых растений» (Саратов, 2010), на Международной научно - практической конференции, посвященной 50-летию образования аграрного факультета РУДН (Москва, 2011), на Всероссийской конференции по вопросам экологии и природопользования в Самарском НЦ РАН (2011), на Международной научно-практической конференции «Экологическая безопасность региона» (Брянск, 2011), на Всероссийской научно-практической конференции «Мониторинг биоразнообразия экосистем степной и лесостепной зон», (Балашов, 2011), Международной научно-практической конференции «Вавиловские чтения», (Саратов 2011).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 11 работах, в том числе две в изданиях, по перечню, рекомендованному ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов и рекомендаций производству. Работа изложена на 165 страницах компьютерного текста, содержит 44 таблицы, 9 рисунков и 17 приложений. Список литературы включает 223 источника, в том числе 6 на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводились в ООО АПК «Малиновка» Аркадакского района Саратовской области 2009 - 2011 гг. Почва опытных участков представлена черноземом обыкновенным, среднегумусным, среднемощным, глинистым. Содержание гумуса (по Тюрину)среднее - 6,1 %, сумма поглощенных оснований - 28-34 мг-экв. на 100 г почвы. Содержание гидролизуемого азота - 131 мг/кг, подвижных форм: фосфора (по Чирикову) повышенное (176 мг/кг) и калия высокое (220 мг/кг). Погодные условия в годы проведения исследований характеризовались как благоприятные для роста и развития масличных культур (ГТК - 1,2-1,3).

Программа исследований включала следующие опыты:

Опыт 1. Оптимизация густоты стояния растений в посевах подсолнечника на черноземах обыкновенных. Фактор А - сорт подсолнечника: 1. -Саратовский 20; 2. - Скороспелый 87. Фактор В - густота стояния растений тыс. на 1 га: 45; 50; 55; 60.

Опыт 2. Предшественники и агротехнические приемы ухода за посевами подсолнечника. Фактор А - предшественники: 1. - озимая пшеница; 2. -яровая пшеница; 3 - ячмень. Фактор В - Технологии ухода: - традиционная технология ухода - боронование до всходов и по всходам + междурядные культивации; - без механических обработок - допосевное применение почвенного гербицида Харнес (2 л/га); - технология ухода с окучиванием - боронование до всходов и по всходам + междурядные культивации + окучивание растений.Использовался сорт Саратовский 20, норма высева 55 тыс. всхожих семян на 1 га.

Опыт 3. Приемы регулирования питательного режима подсолнечника и повышения устойчивости к болезням

1. Контроль (без удобрений); 2. ЮОРЗО; 3. Байкал - ЭМ-1(200 л/га; 1:100); 4. Вермикомпост 3 т/га; 5. ЮОРЗО + Байкал - ЭМ-1; б.Вермикомпост 3 т/га +Байкал-ЭМ-1.

Использовался сорт Саратовский 20, норма высева 55 тыс. всхожих семян на 1 га.

Повторность всех опытов четырехкратная. Размещение вариантов рен-домизированное. Площадь учетной делянки -112 м2.

Во время проведения полевых экспериментов осуществлялись все необходимые наблюдения и учеты за состоянием агроценозов подсолнечника в соответствии с методикой Б.А. Доспехова (1985) и Рекомендациями по методике проведения наблюдений и исследований в полевом опыте НИИСХ Юго-Востока (Б.А. Смирнов, 1973).

Содержание питательных веществ в почве определялось по установленным методикам: нитратный азот - дисульфофеноловым методом по Гран-

дваль-Ляжу, доступный фосфор и обменный калий - по Чирикову в модификации ЦИНАО, содержание общего гумуса - по методу Н.В. Тюрина в модификации ЦИНАО. Химические анализы проводились в ФГУ САС «Балашов-ская».

При определении показателей водопотребления использовали методику А.Н. Костякова (1960).

Микробиологические исследования - методами Теппер (1994). Изучали динамику численности микроорганизмов путем посева почвенных суспензий на твердые питательные среды: использующих органический азот на МПА (мясо-пептонный агар), минеральный азот на ККА (крахмало-аммиачный агар), целлюлозоразрушающих микроорганизмов (бактерии, грибы, актино-мицеты) на среде Чапека.

Фенологические наблюдения проводились по методике Государственного сортоиспытания (1971). Отмечались фазы всходов, образования корзинки, цветения и созревания семян. Начало фазы отмечали по вступлению в нее 10% растений, полная фаза - 75% растений.

Густота стояния растений подсчитывалась на закрепленных рядках по 14,2 погонных метра (10 м2) в четырехкратной повторности.

Рост растений в высоту определялся путем измерения от основания до верхушки 10 постоянных растений по диагонали делянки.

Нарастание сырой и сухой биологической массы определяли методом учетных площадок (14,2 пог. м рядка) по основным фазам развития.

Площадь листьев определяли по линейным размерам с учетом соответствующих коэффициентов. Фотосинтетическая деятельность растений в посевах изучалась по методике лаборатории фотосинтеза Института физиологии растений (A.A. Ничипорович, 1961).

Учет засоренности посевов проводили количественно-весовым методом по методике ВИЗР (1988).

Биологический урожай и элементы его структуры учитывали методом пробного снопа (срезали растения с 14,2 пог. м) в четырехкратной повторности на каждой делянке опытов.

Хозяйственный урожай учитывали методом уборки сплошной делянки комбайном Дон 1500 с последующим взвешиванием и пересчетом на стандартную чистоту и влажность.

Проводилась оценка качества семян подсолнечника по основным физическим (лузжистость, масса 1000 семян) и биохимическим показателям (содержание жира). Кислотное число (мг КОН) определялось по ГОСТ 26597-89 с помощью pH - метрии.

Энергетическую оценку рекомендуемых приемов выращивания подсолнечника определяли по методам В.В. Коринца (1992), ВГСХА (1994) и РАСХН (1995). Экономическая эффективность рассчитывалась на основе технологических карт согласно методикам М.М Горянского (1965), С.И. Мартиросова (1977) и ВАСХНИЛ (1989).

Экспериментальные данные обрабатывались методами дисперсионного и корреляционного анализов на ИВЦ Балашовского института Саратовского государственного университета имени Н.Г. Чернышевского.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ОПТИМИЗАЦИЯ ГУСТОТЫ СТОЯНИЯ РАСТЕНИЙ

Ведущим фактором формирования продуктивности посевов подсолнечника в степном Прихоперье является влага, существенные различия в обеспечении которой отмечены в опыте по вариантам с различной густотой стояния растении. В среднем за 3 года наилучшие условия влагообеспеченности были у сорта Саратовский 20 при густоте 45-50 тыс., а у сорта Скороспелый 87 - при 45-55 тыс. растений на 1 га - на этих вариантах содержание влаги в метровом слое почвы в ответственные фазы формирования урожая не опускалось ниже 55 мм и перешло этот рубеж только к концу налива семян.Эффективность использования влаги посевами выше у сорта Саратовский 20, для которого при густоте 50 тыс. растений на 1 га отмечен наименьший коэффициент водопотребления в опыте - 153,3 мм/т в среднем за 3 года. У сорта Скороспелый 87 наименьший коэффициент водопотребления составил 161,1 мм/т при густоте 55 тыс. растений на 1 га.

Анализ данных за 2009-2011 гг. показывает, что число сорняков в конце цветения подсолнечника при увеличении густоты посевов с 45 до 60 тыс. растений на 1 га, снижалось с 27 до 21 шт./м2 у сорта Саратовский 20 и с 28 до 23 шт./м2 у сорта Скороспелый 87, т.е. соответственно на 22,2 и 19,9%. В то же время сухая масса сорняков при аналогичном увеличении густоты уменьшилась с 60,5 до 15,4 г/м2 у сорта Саратовский 20 и с 63,1 до 18,2 г/м2 у сорта Скороспелый 87 или соответственно на 74,6 и 71,2%. Сухая масса снижалась в 3,5-4,0 раза интенсивнее, чем число сорняков.

Максимальная площадь листьев в фазу цветения и фотосинтетический потенциал за вегетацию сформировались у сорта Саратовский 20 при густоте 60 тыс. растений на 1га - соответственно 25,4 тыс. м /га и 1384 тыс. м2 •дней/га. Чистая продуктивность фотосинтеза была наивысшей у сорта Саратовский 20 при густоте 50 тыс. растений на 1 га - 4,64 г/м2* сутки, а у сорта Скороспелый 87 при густоте 55 тыс. шт./га - 4,84 г/м2 • сутки.

У сорта подсолнечника Саратовский 20 наилучшее развитие элементов продуктивности семян наблюдалась при густоте 50 тыс. растений на 1 га, диаметр корзинки - 15,9 см, количество семян в корзинке - 680 шт., масса семян с 1 корзинки - 42 г. В варианте с густотой стояния 50 тыс. растений на

I га была получена и наибольшая урожайность маслосемян сорта Саратовский 20 - 1,95 т/га всреднем за Згода. При этом, прибавка по сравнению с густотой 45 тыс. растений на га составила 0,35 т/га или 21,9% (рисунок 1).

Густота растении подсолнечника, тыс.шг./га

(1) - сорт Саратовский 20; (2) - сорт Скороспелый 87

Рисунок 1 - Влияние густоты стояния растений в посевах на урожайность подсолнечника в степном Прихоперье (среднее за 2009-2011 г.г.).

Наблюдения за фенотипической изменчивостью показали, что при близких средних значениях ряда важнейших показателей при изменении густоты посевов от 45 до 60 тыс. шт./га их колебание по отдельным вариантам достигало значительных размеров. Так, если, диаметр корзинки при густоте 45 тыс. изменялся у сорта Саратовский 20 в интервале 14,1-19,2 см или на 5,1 см, а у сорта Скороспелый 87 - в интервале 13,5-18,0 см или на 4,5 см, то при густотах 50-60 тыс. шт./га этот показатель колебался у первого сорта на 3,5 см, а у второго - на 3,7 см, т.е. в 1,5 раза меньше. Данные наших исследований показывают, что установление густоты стояния 55 тыс. растений на 1 га позволяет достичь наилучшей выровненности развития растений в агроцено-зах подсолнечника: от 50 до 64% по важнейшим показателям у сорта Саратовский 20 и от 54 до 68% у сортаСкороспелый 87. При этом можно отметить, что сорт Саратовский 20 отличается более выровненным развитием растений в посевах.

ВЛИЯНИЕ ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ И ПРИЕМОВ УХОДА ЗА РАСТЕНИЯМИ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ПОСЕВОВ ПОДСОЛНЕЧНИКА

Одной из важнейших задач проведенных исследований была оценка различных предшественников и окучивания растений, как экологически направленных приемоввозделывания подсолнечника.

Исследования показали, что засоренность заметно различалась при выращивании подсолнечника по разным предшественникам. В динамике число сорняков по предшественникам было следующим: в фазу всходов - 1-6 шт./м2 по озимой пшенице, 2-9 шт./м2 по яровой пшенице и 8-19 шт./м2 по ячменю; перед проведением 2-й культивации - соответственно 1-8; 3-13 и 11-27 шт./м2; при уборке урожая - соответственно 1-9; 3-14 и 11-29 шт./м2 (табл. 1). Аналогичная закономерность прослеживалась и по сухой массе сорняков. Таким образом, наименьшая степень засоренности отмечена при выращивании подсолнечника после озимой пшеницы в 3-ем поле восьмипольного севооборота. При выращивании после яровой пшеницы в 4-ом поле засоренность возрастает в 1,3-3,0 раза, а после ячменя в 8-ом поле - в 3-11 раз.

При применении традиционной технологии ухода число сорняков во время всходов составляло 4 шт./м2 по озимой пшенице, 9 шт./м2 по яровой пшенице и 19 шт./м*" по ячменю, а к уборке возросло соответственно до 9; 14 и 29 шт./м2.

Засоренность на самом низком уровне позволяло сдерживать допо-севное применение гербицида Харнес. Высокоэффективным и экологически направленным приемом борьбы с сорняками в посевах подсолнечника является окучивание растений в рядках, проводимое при последней междурядной обработке.

В опыте наилучшее соотношение элементов продуктивности и наибольшая величина урожайности отмечены при выращивании сорта подсолнечника Саратовский 20 по предшественнику озимая пшеница.

По этому предшественнику отмечались наибольшее количество семян в корзинке - 638-763 шт., масса семян с 1 корзинки - 40,2-48,3 г и урожайность семян -1,68-2,06 т/га. При выращивании подсолнечника по яровой пшенице также получены достаточно высокие показатели, почти не уступающие посевам по озимой пшенице: количество семян в корзинке - 629-739 шт., масса семян с 1 корзинки - 39,6-46,1 г и урожайность - 1,65-1,95 т/га. По ячменю показатели были значительно ниже - количество семян в корзинке - 591-624 шт., масса семян с 1 корзинки - 36,1-39,3 г и урожайность - 1,50-1,73 т/га, т.е. количество семян в корзинке снижалось на 7,4-18,2%, масса семян с 1 корзинки - на 7,3-18,6%, урожайность - на 10,7-17,5% по сравнению с выращиванием по озимой пшенице.

Наибольшее повышение продуктивности обеспечивало применение окучивания растений в системе ухода за растениями. По сравнению с традиционной технологией ухода прибавка урожайности от окучивания при выращи-

вании по озимой пшенице составила 0,38 т/га (22,6%), по яровой пшенице -0,30 т/га (18,2%), по ячменю - 0,2 т/га (13,3%).

Применение гербицида Харнес также давало значительные прибавки урожая - 0,27 т/га или 16,1% по озимой пшенице, 0,23 т/га или 13,9% по яровой пшенице и также 0,23 или 15,3% по ячменю (рисунок 2).

Таблица I - Засоренность посевов подсолнечника в зависимости от предшественников и приемов ухода (среднее за 2009-2011 гг.)

Технологии ухода за посевами Всходы Перед 2-й культивацией К уборке урожая

количество сорняков, шт./м2 сырая масса сорняков, г/м2 количество сорняков, шт./м2 сырая масса сорняков, г/м2 количество сорняков, шт./м2 сырая масса сорняков, г/м2

Предшественник — озимая пшеница (3-е поле севооборота)

Традицион- 1 ная техноло- 4 гия ухода 1 2,4 8 11,3 9 22,5

Применение гербецида Харнес до посева 1 0,1 1 0,2 1 0,3

Технология ухода с окучиванием растений 6 3,6 7 9,8 3 7,6

Предшественник — яровая пшеница (4-е поле севооборота)

Традиционная технология ухода 9 5,1 13 15,6 14 33,6

Применение гербецида Харнес до посева 2 1,1 3 3,9 3 4,5

Технология ухода с окучиванием растений 8 4,5 13 16,8 6 15,4

Предшественник—ячмень (8-е поле севооборота)

Традиционная технология ухода 19 8,6 26 32,6 29 65,2

Применение гербецида Харнес до посева 8 4,6 11 11,3 11 14,9

Технология ухода с окучиванием растений 18 8,3 27 33,8 19 ; 42,8

Озимая пшеница Яровая пшеница Ячмень

Трэд. Прим. Уходе Трад Прим Уходе Трад. Прим. Уходе уход гербиц. окучив уход гербиц окучив, уход гербиц. окучив

Рисунок 2 - Влияние предшественников и приемов ухода на урожайность подсолнечника (среднее за 2009-2011 гг.)

ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИЙ НА ПАРАМЕТРЫ ПРОДУКЦИОННОГО ПРОЦЕССА

Применяемые в опытах удобрения положительно влияли на засухоустойчивость подсолнечника, они позволяют растениям более продуктивно использовать влагу. При их применении несколько снизился общий расход воды подсолнечником за вегетацию. Если на контроле его принять за 100%, то при внесении минеральных удобрений он составил 95 - 98%, на вариантах с органическими удобрениями 85 -95%.

Показателем засухоустойчивости является накопление аскорбиновой кислоты в растениях. Наиболее интенсивное накопление аскорбиновой кислоты при внесении удобрений в фазу цветения наблюдается в корзин-ках.Прибавки по вариантам опыта в среднем затри года составляют 13-56%.

Внесение минерального удобрения, а также его обогащениебиопрепара-том Байкал - ЭМ-1,в среднем за три годаспособствовало накоплению аскорбиновой кислоты в листьях на 4 % больше. Органическая система удобрения (вермикомпост 3 т/га и его сочетание с Байкал - ЭМ-1) усиливало накопление аскорбиновой кислоты на 9-11%.

Полученные данные показали, что при применении под подсолнечник ^оРзоПоражение растений серой гнилью составилоЗ,4 %в среднем за три года, но этот процент заболеваемости был близок к контрольному - 4,4%. Биопрепарат Байкал - ЭМ-1, как и вермикомпост обладает фунгистатическим действием, а также индуцирует защитные свойства растений подсолнечника против возбудителей серой гнили. В среднем за три года исследований применение Байкала - ЭМ-1 снижало заболеваемость серой гнилью до 0,7% или более, чем в 6 раз по сравнению с контролем. Применение биопрепарата в

комплексе с минеральными удобрениями снижает заболеваемость до 0,6%, вермикомпост поддерживает процент заболеваемости на этом же уровне, а сочетание вермикомпоста с Байкал - ЭМ-1 снижают его до 0,5%. Положительное влияние комплексного использования минеральных и органических удобрений и биопрепарата Байкал - ЭМ-1 на динамику питательного режима почвы и сдерживание развития серой гнили улучшало условия жизнедеятельности агроценозов, заметно повышало показатели роста, развития и продуктивности растений подсолнечника.

Урожайность подсолнечникаколебалась по годам исследований и была наименьшей в острозасушливом 2010 году. На контроле урожайность по годам составила 1,63; 1,18; 1,92 т/га соответственно. В среднем за три года исследований минеральные удобрения повышали урожайность на 17,1%, применение Байкал - ЭМ-1 - на 18,4%, вермикомпост - на 36,0 %, совместное применение Ы30Р3о с биопрепаратом Байкал - ЭМ-1 - на 39,2%, вермикомпоста в сочетании с Байкал - ЭМ-1 - на 43% по сравнению с контролем (рисунок 3).

Рисунок 3 - Урожайность по годам исследований

Взаимосвязь урожайности и систем удобрения по годам выражается следующими уравнениями полинома:

2009 год: у = -0,039x2 + 0,43х + 1,53; 2010 год: у = -0,016х2 + 0,25х + 1,38; 2011год: у = -0,0084x2 + 0,16х + 1,00.

Коэффициенты корреляции по годам: 0,96; 0,95; 0,94 (рисунок 4).

у = -0.0388Х2 + 0,4348х + 1.5297______-д—--А

'^у===?0084х2 + 0.1583Х + 0.9962 —0—2009 -в-2010 й. 2011 -Полиномиальный (2011) -Полиномиальный (2009) -Полиномиальный (2010)

Контроль 1ЧЗОРЗО Байкал-ЭЛЛ-1 Вермикопост МЗОРЗО ♦ Вермикопост

Зт/га Байкал-ЭМ-1 Зт/га + Байкал-

ом. 1

Варианты

Рисунок 4 - Урожайность по годам. Линия тренда по годам.

В результате изучения показателя качества семян подсолнечника установлено, что на контроле лузжистость составила 22,8 %, минеральные удобрения снижали этот показатель на 0,3 - 0,5 %, Байкал - ЭМ-1 - на 0,7 %, вер-микомпост - на 0,8 - 0,9 %, совместное применение N30 Рзо и Байкал - ЭМ-1 -на 1,1 %, а сочетание вермикомпоста и Байкал - ЭМ-1 - на 1,3 % (табл. 2).

Таблица 2 - Влияние удобрений на показатели качества маслосемян подсолнечника (среднее за 2009-2011 гг.)

Варианты Масса 1000 семян, г Лузжистость семян, % Содержание жира, % Кислотное число мг КОН

1. Контроль 63,0 22,8 51,0 0,84

2. N30 Рзо 63,2 22,5 52,2 0,79

3. Байкал - ЭМ-1 64,1 22,1 52,9 0,77

4. Вермикомпост 3,0 т/га 64,4 21,9 53,1 0,77

5. N30 Рзо + Байкал- ЭМ-1 64,3 21,7 53,5 0,76

6. Вермикомпост Зт/га + Байкал - ЭМ-1 65,0 21,5 54,0 0,72

Масса тысячи семян отличалась от контроля в сторону повышения по вариантам опыта на 0,2 - 2,0 г. Содержание жира было наивысшим на вариантах с внесением вермикомпоста 3 т/га - 52,6 %, комплексного использования N30 Рзо и Байкал - ЭМ-1 - 53,5 % и совместного использования вермикомпоста и Байкала - ЭМ-1 - 54,0 %. Соответственно, в среднем затри года сбор масла на этих вариантах с учетом повышения урожайности составил 1120, 1170, 1217 кг с 1 гектара, что выше контрольного варианта на 42,7; 47,8 и 52,7 % соответственно.

ФИЗИЧЕСКИЕ И ЭКОЛОГОАГРОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЧЕРНОЗЕМА ОБЫКНОВЕННОГО

Изучение влияния минеральных и органических удобрений на содержание водопрочных агрегатов в почве показало, что этот показатель увеличился до 30% на варианте вермикомпост + Байкал ЭМ-1. В течение вегетационного периода происходит разрушение структуры почвы, особенно в верхнем (0-10 см) слое. Строение пахотного слоя определяется величиной объемной массы почвы.Из полученных данных видно, что снижение объемной массы происходит при внесении№о Рзо и при совместном внесении N30 Рзо с Байкал -ЭМ-1. Наибольшее снижение составило - 0,06 г/см3 (от контроля) на варианте с вермикомпостом и Байкал - ЭМ-1 в слое 0-20 см. Эта же тенденция наблюдалась и в слое почвы 20-40 см.

Полученные данные свидетельствуют, что при внесении минеральных удобрений увеличилась численность всех групп микроорганизмов: аммони-фикаторов - на 1,7-3,1 %, нитрифицирующих - на 30-52 %, бактерий, расщепляющих минерало - и органофосфаты- на 1,8-4,6 %, целлюлозоразрушающих - на 40-60 %, актиномицетов - на 5-11,2 %, грибов - на 16,1-22,5 %.

При внесении биопрепарата Байкал - ЭМ-1 общая численность микроорганизмов увеличилась на 10,5 % по сравнению с контролем, органомине-ралыюе удобрение увеличивало микрофлору на 99 % по сравнению с контролем и органическая система удобрений — вермикомпост 3,0 +- Байкал -ЭМ-1 на 16,4 и 48,4 % соответственно (рисунок 5).

Внесение удобрений увеличивало содержание водорастворимого углерода в 2009 на 1,7 - 4,6 мг/100 г почвы. В среднем за три года при минеральной системе удобрения его содержание составило 16,8-18,5 мг/100г почвы. При применении биоудобрения Байкал - ЭМ-1 - 18,2 мг/100г почвы. При внесении вермикомпоста - 18,4 мг/100г почвы соответственно. Наивысшее содержание водорастворимого гумуса фиксировалось на варианте с внесением вермикомпоста + Байкал-ЭМ-1 -20,0мг/100г почвы.

тыс./га

80000 -т—

70000 60000 50000 40000 30000 20000 10000 0

Рисунок 5 - Динамика численности микроорганизмов, тыс. в I г почвы (среднее за 2009-2011 гг.)

БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРИЕМОВ ВЫРАЩИВАНИЯ ПОДСОЛНЕЧНИКА

Расчеты показали, что наивысшую энергетическую эффективность обеспечило выращивание сорта Саратовский 20 с густотой 50 тыс. растений на га. В его посевах отмечается высокое накопление совокупной энергии в урожае - 73,4 ГДж/га; большое приращение энергии - 52,6 ГДж/га и наивысший коэффициент энергетической эффективности (КЭЭ) - 3,53. Высокий КЭЭ обеспечивает выращивание подсолнечника по озимой пшенице с применением окучивания растений - 3,44.

Из рекомендуемых приемов наиболее экономически выгодным является выращивание сорта Саратовский 20 по озимой пшенице с применением окучивания растений: величина условно чистого дохода составила - 8,31 тыс. руб. на 1 га, уровень рентабельности - 418% и себестоимость I т семян - 0,97 тыс. руб.

Контроль ЮОРЗО Байкал-ЭМ-1 Вермикомпост Ю0Р30+ Вермикомпост

Зт/га Байкал-ЭМ-1 Зт/га + Байкал-ЭМ-1

выводы

1. Наибольшая урожайность сорта Саратовский 20 получена при густоте 50 тыс. растений на 1 га - 1,95 т/га. У сорта Скороспелый 87 наивысшая продуктивность достигается при густоте 55 тыс. растений на I га - 1,80 т/га. Прибавка по сравнению с густотой 45 тыс. шт./гасоставила у сорта Саратовский 20 -0,35 т/га (21,9%), Скороспелый 87 - 0,36 т/га (25,0%).

2. При густоте стояния 50-55 тыс. растений на 1 га достигается наилучшая выравненность развития растений в агроценозах подсолнечника: от 50 до 64% по важнейшим показателям у сорта Саратовский 20 и от 54 до 68% у сорта Скороспелый 87. При этом можно отметить, что сорт Саратовский 20 отличается более выровненным развитием растений в посевах.

3. Экологически направленным приемом борьбы с сорняками.в посевах подсолнечника является окучивание растений в рядках, позволяющее снизить засоренность более чем в 2 раза - с 7-27 до 3-19 шт./м2. При этом высокая эффективность проявилась при выращивании подсолнечника после озимой и яровой пшеницы в 3-ем и 4-ом полях 8-польного севооборота. По сравнению с традиционной технологией ухода прибавки урожайности от окучивания составили: при выращивании по озимой пшенице - 0,38 т/га (22,6%), по яровой пшенице - 0,30 т/га (18,2%), по ячменю - 0,20 т/га (13,3)%.

4.Применяемые в опытах удобрения положительно влияли на засухоустойчивость подсолнечника, они позволяют растениям более продуктивно использовать влагу. Расход продуктивной влаги при использовании минеральных удобрений сократился - на 69 мм на 1 т урожая, а при использовании вермикомпоста - на 99 мм по сравнению с контролем. Минеральные удобрения способствовали накоплению аскорбиновой кислоты в листьях на 4 %, а вермикомпост и его сочетание с Байкал - ЭМ-1 на 11 % больше по сравнению с контролем.

5. Применение вермикомпоста и биопрепарата Байкал - ЭМ-1 индуцируют защитные свойства растений, поражение серой гнилью снижалось в 6 раз по сравнению с неудобренным контролем.

6. Комплексное использование минеральных удобрений, вермикомпоста и Байкал - ЭМ-1 обеспечивало при выращивании сорта Саратовский 20 формирование элементов продуктивности, обеспечивших повышенную урожайность и выход масла. При сочетании вермикомпоста и Байкал - ЭМ-1 полу-чено2,26 т/га, что выше контроля на 43%, в среднем за три года.

7. По веем вариантам опыта подсолнечное масло относилось к высшему сорту. Лучшим по биохимическим показателям было масло, полученное с варианта вермикомпост + Байкал -ЭМ-1: кислотное число - 0,72 мг КОН.

8. Вносимые минеральные удобрения, вермикомпост и Байкал - ЭМ-1 оказали многостороннее положительное действие на почву. Наибольшее снижение объемной массы почвы, увеличение содержания гумуса и повышение содержания полезных микроорганизмов в почве наблюдалось на варианте с внесением вермикомпоста и биопрепарата Байкал - ЭМ-1.

9. Наивысший коэффициент энергетической эффективности отмечен при выращивании сорта Саратовский 20 с густотой 50 тыс. растений на 1 га -3,53. Наиболее экономически выгодным является выращивание сорта подсолнечника Саратовский 20 по озимой пшенице с применением окучивания растений: условно чистый доход - 8,31 тыс. рублей с 1 га, уровень рентабельности - 418% и себестоимость -0,97 тыс. рублей на 1 т.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. При возделывании подсолнечника в качестве предшественников рекомендуется использовать озимую и яровую пшеницу.

2. Для условий степного Прихоперья (Саратовская область) оптимальная густота стояния растений сорта Саратовский 20 - 50 тыс., а сорта Скороспелый 87 - 55тыс. растений на 1 га.

3. Для повышения урожайности подсолнечникаи увеличения выхода масла с учетом экономической и энергетической эффективности рекомендуется внесение под подсолнечник вермикомпоста в дозе 3 т на га совместно с биопрепаратом Байкал - ЭМ-1 в дозе 200 л/га, (концентрация 1:100).

СПИСОК СТАТЕЙ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Бурдин, М.В. Биологические приемы улучшения черноземных почв Прихоперья / М.В. Бурдин // «Традиции, тенденции и перспективы в научных исследованиях»: Материалы IV международной студенческой научно практической конференции. Часть I. - Чистополь, ИНЕКА. - С. 100-101.

2. Смирнова, Е.Б. Потребление питательных веществ медоносными культурами и их баланс в условиях Окско-Донской равнины при внесении вермикомпоста / Е.Б. Смирнова, В.А. Кузьминов, М.В. Бурдин // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.Г. Вавилова. — 2010. — № 10. — С. 43—45.

3. Степанов, М.А. Влияние вермикомпоста на уровень содержания аскорбиновой кислоты в листьях гречихи / М.А. Степанов, Е.Б. Смирнова, М.В. Бурдин // Физиолого-биохимические основы продукционного процесса у культивируемых растений: Материалы докладов Всероссийского симпозиума с международным участием. - Саратов: Изд-во «Саратовский источник». - 2010. - С. 83-84.

4. Смирнова, Е.Б. Биологические приемы повышения продукционного процесса подсолнечника в условиях Окско-Донской равнины / Е.Б. Смирнова, М.В. Бурдин, Т.Ю. Макарова // Инновационные процессы в АПК: Сб. статей III Международной научно практической конференции преподавателей, молодых ученых, аспирантов и студентов, посвященной 50-летию образования аграрного факультета РУДН. Москва, 13-15 апреля 2011 г. - М.: РУДН -2011. - С. 64-65.

5. Ларионов, М.В. Деградация окружающей среды в зоне влияния техногенных и сельскохозяйственных объектов / М.В. Ларионов, Е.Б. Смирнова, М.В. Бурдин // Известия Самарского научного центра РАН. Т.13 (39) № 1 (6) -2011.-С. 1347-1349.

6. Бурдин, М.В. Влияние элементов питания на рост и развитие подсолнечника / М.В. Бурдин, Л.Б. Московян // Актуальные проблемы науки и образования: сб. науч. ст. — Балашов: Николаев, 2011. - С. 38-40.

7. Бурдин, М.В. Водопотребление посевов подсолнечника на черноземе обыкновенном в зависимости от изучаемых агроценозов / М.В. Бурдин // Мониторинг биоразнообразия экосистем степной и лесостепной зон: Мате-

риалы Всероссийской научно-практической конференции. - Балашов: Николаев, 2011.-С. 100-101.

8. Бурдин, М.В. Оптимизация густоты стояния растений в зональных агроценозах / М.В. Бурдин // Мониторинг биоразнообразия экосистем степной и лесостепной зон: Материалы Всероссийской научно-практической конференции. - Балашов: Николаев, 2011. - С. 101-103.

9. Московян, Л.Б. Влияние температуры воздуха на вегетационный период подсолнечника в степной зоне Правобережья Саратовской области / Л.Б. Московян, М.В. Бурдин // Мониторинг биоразнообразия экосистем степной и лесостепной зон: Материалы Всероссийской научно-практической конференции. - Балашов: Николаев, 2011. - С. 117-118.

10. Попов, Г.Н. Оптимизация засухоустойчивости растений в зависимости от доз вермикомпоста / Г.Н. Попов, Е.Б. Смирнова, М.В. Бурдин // Мониторинг биоразнообразия экосистем степной и лесостепной зон: Материалы Всероссийской научно-практической конференции. - Балашов: Николаев, 2011.-С. 121-123.

11. Смирнова, Е.Б. Ферментативная акгивность чернозема обыкновенного под посевами подсолнечника / Е.Б. Смирнова, М.А. Занина, М.В. Бурдин // Материалы IV международной науч. - пр. конференции «Экологическая безопасность региона». - Брянск: БГУ, 2011. - С. 243-245.

Подписано в печать 23.12.2011. Формат 60\84 1/16. Бумага офсетная. Тираж 100 экз. Заказ № 1013/851.

Типография «Арья» ИП O.A. Николаев. Лиц. ПЛД № 68-52. 412300, Саратовская область, г. Балашов, ул. К. Маркса, 43 Тел.: (84545)4-87-57,4-20-35

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Бурдин, Михаил Викторович, Балашов

61 12-6/191

Балашовский институт (филиал) Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения

высшего профессионального образования «Саратовский государственный университет имени Н.Г.Чернышевского»

На правах рукописи

Бур дин Михаил Викторович

ФОРМИРОВАНИЕ ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ АГРОЦЕНОЗОВ ПОДСОЛНЕЧНИКА В УСЛОВИЯХ СТЕПНОГО ПРИХОПЕРЬЯ

Специальность 06.01.01 - общее земледелие

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель: кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Смирнова Елена Борисовна

Балашов 2012

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ...................................................................................4

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ...................................................................7

1.1 Введение подсолнечника в культуру и его народнохозяйственное значение.......................................................................................7

1.2 Влияние климата на органогенез подсолнечника..............................11

1.3 Агротехнические приемы возделывания подсолнечника.....................18

1.4 Агроэкологические аспекты применения вермикомпоста (биогумуса) и биопрепарата Байкал - ЭМ-1 под сельскохозяйственные культуры.....................................................................................28

2. УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.........................................................................35

2.1 Почвенные и погодные условия....................................................35

2.2 Схемы полевых опытов...............................................................43

2.3 Методика проведения исследований..............................................44

2.4 Агротехника на опытном участке..................................................46

3. АГРОТЕХНИЧЕСКИЕ ПРИЕМЫ ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКЦИОННОГО ПРОЦЕССА ПОДСОЛНЕЧНИКА......................................................48

3.1 Оптимизация густоты стояния растений подсолнечника в высокопродуктивных агроценозах.....................................................48

3.2 Влияние предшественников и приемов ухода за растениями на продуктивность посевов подсолнечника.............................................60

3.3 Влияние минеральных и органических биоудобрений на засухоустойчивость подсолнечника...................................................68

3.4 Влияние удобрений на параметры продукционного процесса...............76

3.5 Влияние удобрений на качество урожая семян подсолнечника..............................................................................82

3.6 Потребление и баланс питательных веществ....................................87

4. ФИЗИЧЕСКИЕ И ЭКОЛОГОАГРОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЧЕРНОЗЕМА ОБЫКНОВЕННОГО....................................................95

4.1 Физические свойства почвы.........................................................95

4.2 Микробиологические и биохимические процессы в почве...................98

4.3 Динамика содержания гумусовых веществ и подвижных форм

питательных элементов..................................................................ЮЗ

5. БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРИЕМОВ ВЫРАЩИВАНИЯ ПОДСОЛНЕЧНИКА............................................108

5.1 Биоэнергетическая оценка..........................................................108

5.2 Экономическая эффективность....................................................110

ВЫВОДЫ...................................................................................115

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ..................................................118

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ...............................................................119

ПРИЛОЖЕНИЕ...........................................................................141

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Подсолнечник - ценная масличная культура. В настоящее время он принадлежит к группе высокодоходных полевых культур, играющих ключевую роль в укреплении экономики хозяйств. Объём производства подсолнечного масла составляет три четверти общего производства пищевых растительных масел.

В Российской Федерации под подсолнечником в настоящее время занято около 6 млн. га, в Саратовской области - свыше 400 тыс. га. Однако средняя урожайность культуры, в существующих условиях хозяйствования, низка - 0,7 т/га. В настоящее время при постоянно возрастающей стоимости техники, энергоресурсов и других материальных средств, такой уровень урожайности не обеспечивает доходности производства маслосемян подсолнечника.

Научные исследования и практика показывают, что высокие урожаи подсолнечника могут быть достигнуты при разработке приемов агротехники культуры, основанных на повышении адаптации растений к окружающей среде и создании условий для наиболее полного использования экологических ресурсов.

Цель и задачи исследований. Цель исследований заключалась в разработке агроприемов возделывания подсолнечника, повышающих степень использования посевами почвенных и эколого-агрохимических ресурсов, оптимизирующих продукционный процесс и конкурентоспособность растений в агроценозах.

В соответствии с этим в исследованиях решались следующие задачи:

1. Установить оптимальную густоту стояния растений в посевах подсолнечника на черноземах обыкновенных, позволяющую наиболее полно использовать почвенные ресурсы.

2. Разработать агротехнические приемы, способствующие агроценозам подсолнечника наиболее полно использовать влагу, борьбу с сорняками, повышающие фотосинтетическую активность и урожайность.

3. Установить оптимальные дозы удобрений и их сочетание с биопрепаратом Байкал - ЭМ-1, для повышения засухоустойчивости, урожайности и качества семян подсолнечника.

4. Выявить изменения физических, микробиологических и агрохимических показателей при оптимизации почвенного плодородия.

5. Дать экономическую и энергетическую оценку изучаемым технологическим приемам возделывания подсолнечника.

Научная новизна. Применительно к условиям степного Прихоперья проведены системные эколого-агротехнические и агрохимические исследования по оптимизации продукционного процесса подсолнечника, его засухоустойчивости и повышению плодородия чернозема обыкновенного.

Практическая значимость исследований. Выявлены наиболее эффективные агроприемы обеспечивающие на черноземах обыкновенных степного Прихоперья стабильное получение 2,26 т/га высококачественных маслосемян подсолнечника и сбор масла более 1,2 т/га.

Основные положения, выносимые на защиту:

• обоснование оптимизации густоты стояния растений в посевах на черноземе обыкновенном, позволяющая эффективно использовать агробиологические ресурсы;

• обоснование агротехнических приемов формирования высокопродуктивных агроценозов подсолнечника;

• роль вермикомпоста и биопрепарата Байкал ЭМ-1 в оптимизации продукционного процесса подсолнечника, его засухоустойчивости и питательного режима черноземов обыкновенных;

• экономическая и энергетическая эффективность применяемых агроприемов.

Апробация. Результаты исследований и основные положения диссертационной работы докладывались и получили положительную оценку на IV Международной научно-практической конференции: «Традиции, тенденции и перспективы в научных исследованиях» (Чистополь, 2009), на Всероссийском симпозиуме «Физио лого-биохимические основы продукционного процесса у культивируемых растений» (Саратов, 2010), на Международной научно - практической конференции, посвященной 50 -летию образования аграрного факультета РУДН (Москва, 2011), на Всероссийской конференции по вопросам экологии и природопользования в Самарском НЦ РАН (2011), на Международной научно-практической конференции «Экологическая безопасность региона» (Брянск, 2011), на Всероссийской научно-практической конференции «Мониторинг биоразнообразия экосистем степной и лесостепной зон», (Балашов, 2011), Международной научно-практической конференции «Вавиловские чтения», (Саратов 2011).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 11 работах, в том числе две в изданиях, по перечню, рекомендованному ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов и рекомендаций производству. Работа изложена на 165 страницах компьютерного текста, содержит 44 таблицы, 9 рисунков и 17 приложений. Список литературы включает 223 источника, в том числе 6 на иностранных языках.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

\Л Введение подсолнечника в культуру и его народнохозяйственное

значение

Первые образцы подсолнечника в Европе появились в результате испанской экспедиции, исследовавшие Перу и Мексику в XVI веке, что послужило основанием считать эти страны его родиной. Однако более поздние и современные исследователи отрицают перуанское происхождение подсолнечника. Так, Н.И. Вавилов (1938) считает родиной Helianthus annus L. юго-западную часть Северной Америки. В пользу этого говорит тот факт, что и в настоящее время в этой части американского континента от северных границ Мексики до юго-восточных регионов Канады, широко распространены дикие виды рода Helianthus, среди которых встречаются более или менее близкие сородичи современного культурного подсолнечника. От дикорастущих форм, распространённых в Южной Америке, культурный подсолнечник значительно отличается (Васильев 1990).

В свою очередь, по биологическим свойствам и морфологическим признакам культурный подсолнечник делится на два подвида: культурный полевой (Ssp. sativus Wenzl) и декоративный (Ssp. oramentalis Wenzl).

Полевой культурный подсолнечник, возделываемый в настоящее время как одно из основных масличных растений, создан земледельцами России. Об этом говорит, в частности, тот факт, что во второй половине XIX столетия его не было ни в одной стране мира, кроме России. Вначале подсолнечник выращивали в России в садах как декоративное растение. В дальнейшем семена стали употребляться населением в пищу как лакомство, что привело к появлению этой культуры на огородах и бахчах. Распространение подсолнечника как полевой культуры началось после того, как из его семян научились добывать масло. Из России культурный полевой подсолнечник попал в другие страны. Так, возделывавшиеся в конце XIX века в Америке

7

формы подсолнечника были преимущественно русского происхождения, что подтверждается их сортовыми названиями: Русский мамонт, Русский гигант, Русский великан (Морозов, 1964; Пустовойт, 1990; Пимахин, 2000).

История подсолнечника как полевой культуры насчитывает немногим более двести лет. Первое упоминание о более или менее значительном посеве подсолнечника относится к 1799 году. К 30-м годам XIX столетия население было уже знакомо с использованием подсолнечника и элементарными приёмами его возделывания. Не хватало только доступного способа получения масла из семян, открытие которого резко изменило отношение населения к подсолнечнику и выдвинуло его в число хозяйственно важных полевых культур (Морозов, 1964).

Производство подсолнечного масла как новая промышленная отрасль зародилась в 1829 году в слободе Алексеевка Воронежской губернии. Семена в слободу Алексеевку завезли из Саратовской губернии. Вскоре производство подсолнечного масла из Воронежской губернии пришло в Саратовскую, которая по размерам маслобойной промышленности быстро ее обогнала и завоевала первенство на Всероссийском рынке по качеству вырабатываемого растительного масла.

Быстрое развитие маслобойной промышленности вызвало не менее бурный рост площадей посева подсолнечника, который начал широко распространяться на полях Воронежской и Саратовской губерний, продвинулся на Северный Кавказ и Украину. Площади под подсолнечником росли исключительно быстро. Во многих местах Саратовской и Воронежской губерний возделывание подсолнечника велось настолько хищнически, что создавалась своеобразная монокультура. Урожаи подсолнечника в помещичьих и кулацких хозяйствах были относительно высокие. Наряду с этим семена подсолнечника расценивались рынком выше, чем зерновые хлеба, что также способствовало его большой доходности.

В 90-х годах XIX столетия в результате хищнического ведения хозяйства, посевы подсолнечника стали сильно поражаться подсолнечной

8

молью и заразихой, сводившими урожаи на нет. Площади, занятые им, стали быстро уменьшаться. Но благодаря успехам народной селекции культура его вновь получила широкое распространение, и к 1916 году посевные площади подсолнечника достигли в России 1 млн. га.

Возрастающая потребность народного хозяйства в растительных жирах требовала значительного увеличения посевных площадей подсолнечника, как основной масличной культуры. В течение XX столетия площади возделывания подсолнечника в Российской Федерации возросли с 1 до 6 млн. гектаров. В настоящее время основные площади подсолнечника в нашей стране (80%) расположены на Северном Кавказе, Ростовской области, Центральном Черноземье, Среднем и Нижнем Поволжье (Васильев, 1990).

Подсолнечное масло используется в пищу и широко применяется в различных отраслях промышленности: для производства растительных жиров, маргарина, майонеза, изделий парфюмерии и косметики, моющих и лакокрасочных средств, лекарственных препаратов.

Подсолнечное масло обладает высокими пищевыми и диетическими качествами, содержит полинасыщенные жирные кислоты, витамины, биологически активные вещества, жизненно важные для здоровья человека, такие как фосфатиды, жирорастворимые витамины и провитамины А, Д, Е. Содержание токоферолов (витамин Е) в масле достигает 60-80 %, фос-фатидов (фосфолипидов) - 0,7-1,0%, из них 55-65% приходится на долю лецитинов, веществ, наиболее ценных для пищевых и технических целей. Масло высоко олеиновых сортов подсолнечника по многим своим качествам не уступает оливковому маслу. Оно имеет большое преимущество перед маслом обычных сортов подсолнечным по стойкости к окислению, как в процессе хранения, так и при нагревании (Пимахин, 1996; 2000; Таволжанский, 2000).

В последние годы белки подсолнечника пользуются большим спросом в пищевой промышленности. Семена кондитерских сортов, содержащие до

25% белка, используют при производстве шоколадных конфет, карамели, восточных сладостей и других кондитерских изделий.

В медицине подсолнечное масло применяется как мягчительное средство и в качестве основы для приготовления масляных растворов, мазей. Широко применяется оно также и в ветеринарной практике.

Лузга подсолнечника, использовавшаяся издавна лишь на топливо, в последнее время нашла применение в качестве сырья в гидролизной промышленности. Промежуточными продуктами переработки лузги являются гексозный и пентозный сахар. Из гексозного сахара вырабатывают этиловый спирт и кормовые дрожжи, из пентозного сахара - фурфурол, который используется для изготовления пластмасс, искусственного волокна, небьющегося стекла и других химических продуктов (Есепчук,1992).

В качестве побочных продуктов при переработке семян подсолнечника получают жмых - при прессовом способе получения масла, и шрот - при экстракционном способе. Это ценные высокобелковые корма для животных. В шроте из семян современных высокомасличных сортов подсолнечника содержится 32-35% протеина, 1% жира (в жмыхе 5,5-7%), 20% углеводов, 33,5% фитина (биологически активного вещества), 13-14%) пектина, витамины группы В, кальций, фосфор. 1 тонна жмыха позволяет сбалансировать по белку 8-10 тонн концентрированных кормов и в 3 раза сократить расход зерна на единицу животноводческой продукции. В 1 кг подсолнечного шрота содержится 1,02 кормовой единицы и 36,3 г перева-риемого протеина. Ценность подсолнечного шрота усиливается ещё и тем, что содержащейся в нём протеин имеет в своём составе в довольно значительных количествах все незаменимые аминокислоты.

Корзинки подсолнечника, которые составляют 50-60% от урожая семян, при уборке в оптимальные сроки, отличаются высоким кормовым достоинством. Их используют при приготовлении силоса, перерабатывают в муку и гранулы. Сухие размолотые в муку корзинки содержат 3,5-5,5% жира,

6-8% протеина, 44-52% безазотистых экстрактивных веществ и 1416%)

10

клетчатки, приближаясь по питательности к бобовому и злаковому сену и пшеничным отрубям, и уступают названным кормам лишь по содержанию протеина. В 1 кг муки из подсолнечных корзинок содержится 0,7-0,8 к. ед. и 38-43 г перевариемого протеина (Филатов, Баздырев, 2003).

Высокой питательной ценностью обладает и силос подсолнечника: в нем содержится 2,5% протеина, 0,8% жира, 1,7% углеводов, много фосфора, кальция и каротина. Хорошие результаты получают, высевая на силос подсолнечник в смеси с бобовыми культурами. Зелёная масса, скошенная в стадии цветения подсолнечника, хорошо силосуется, а получаемый силос по питательности не уступает силосу из листьев и стеблей кукурузы, превосходя последний по наличию таких важных для организма животных минеральных веществ, как кальций и фосфор.

Подсолнечник является хорошим медоносом, позволяющим собирать до 30 кг мёда с 1 га посева. При этом получается обоюдная польза: пчёлы до опыляют растения повышая урожай, а пчеловодство, в свою очередь, имеет высококачественный долго сохраняющийся мёд.

Широкий ассортимент продукции, вырабатываемой из масличного сырья, определяет постоянный высокий спрос на маслосемена подсолнечника на внутреннем и международном рынках, и эта тенденция будет сохраняться в будущем в связи с ростом населения и возрастающей потребностью в высококачественны