Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Формирование высокопродуктивных ценозов сои в зависимости от приемов основной обработки почвы и удобрений в условиях лесостепи Поволжья

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Формирование высокопродуктивных ценозов сои в зависимости от приемов основной обработки почвы и удобрений в условиях лесостепи Поволжья"

На правах рукописи

СМИРНОВ Сергей Геннадьевич

ФОРМИРОВАНИЕ ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ ЦЕНОЗОВ СОИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРИЕМОВ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И УДОБРЕНИЙ В УСЛОВИЯХ ЛЕСОСТЕПИ ПОВОЛЖЬЯ

06.01.01 - общее земледелие, растениеводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

15 т 2074

Йошкар-Ола - 2014

005548957

Работа выполнена на кафедре ресурсосберегающих технологий производства сельскохозяйственной продукции и лесного комплекса ФГБОУ ДПОС «Татарский институт переподготовки кадров агробизнеса» в 2008-2011 гг.

Научный Нафиков Макарим Махасимович,

руководитель: доктор сельскохозяйственных наук

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

Дозоров Александр Владимирович,

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, ректор ФГБОУ ВПО Ульяновская ГСХА, г. Ульяновск;

Фадеева Александра Николаевна, кандидат биологических наук, зав. отделом селекции зернобобовых и крупяных культур ГНУ Татарский НИИСХ Россельхозакадемии, г. Казань.

ГНУ Татарский научно-исследовательский институт агрохимии и почвоведения Россельхозакадемии

Защита состоится « 17 » июня 2014 г. на заседании диссертационного совета ДМ 212.116.02 в ФГБОУ ВПО «Марийский государственный университет» по адресу: 424002 г. Йошкар-Ола, ул. Красноармейская, 71, ауд. 320.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Марийский государственный университет».

Факс: 8(8362)424017, e-mail: atf@raarsu.ru

Автореферат разослан « апреля 2014 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Н. Ф. Маслова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Одна из главных причин, сдерживающих продуктивность животных - дефицит кормового белка, достигающий 25-30 % потребности. Важный источник повышения белковой ценности кормов — увеличение удельного веса и расширение ассортимента зернобобовых культур в структуре посевных площадей. Высоким содержанием белка отличается соя. Универсальность сои не имеет аналогов в полевой культуре растений: возделывание сои обеспечивает наибольшие сборы дешевого и высококачественного белка. Одной т зерна можно сбалансировать Ют комбикорма (По-сыпанов Г.С., Вавилов П Л., 1983; Никонов А. А., 1984; Посыпанов Г.С., 1985, 1989, 1993, 2007).

В мировом земледелии соя занимает четвертое место, уступая пшенице, кукурузе, и рису и первое — среди зерновых бобовых культур (Фадеев А.А., Фадеева М.Ф., Воробьева Л.В., 2012). Ее возделывают более чем в 80 странах мира Основные площади посева сои сосредоточены в США, Бразилии, Китае, Аргентине, Индии, Италии, Индонезии, Канаде и Парагвае (Бабич А.А., 1991).

В России к 2017 году планируется увеличить производство сои до 3,0 млн. т в год, а посевные площади - до 2,7 млн. га, в том числе за счет возделывания в новых регионах. В Республике Татарстан традиционной бобовой культурой является горох, посевные площади которого за истекшие 30 лет сократились почти в 10 раз. Поскольку соя — культура больших возможностей, возникает целесообразность увеличения ее посевов. Поэтому совершенствование технологии возделывания сои актуально как с точки зрения увеличения посевных площадей, так и для решения проблемы обеспечения животноводства кормами.

Цель и задачи исследований. Целью исследований явилось выбор оптимальных приемов основной обработки почвы и норм минеральных удобрений, направленных на повышение продуктивности растений и качества зерна сои в условиях лесостепи Поволжья.

В соответствии с поставленной целью задачами исследований предусматривалось:

— изучение особенностей роста и развития растений в зависимости от изучаемых агроприемов;

- определение влияния приемов основной обработки и удобрений на физические свойства, влагообеспеченность, пищевой и водный режимы почвы;

- выявление роли обработки почвы, удобрений в формировании урожайности и качества зерна сои;

- проведение экономической и энергетической оценки возделывания сои в зависимости от изучаемых приемов.

Научная новизна. Впервые в условиях лесостепи Поволжья выявлены закономерности роста и развития растений в зависимости от обработки почвы, удобрений и их влияние на урожайность и качество зерна сои.

Установлено, что плоскорезная обработка ухудшает физические свойства почвы и увеличивает засоренность посевов.

Практическая значимость заключается в выборе приема основной обработки почвы, доз азотных удобрений и изучении их влияния на физические свойства, пищевой, водный режимы почвы, засоренность и фотометрические параметры посевов, урожайность и качество зерна сои. При этом достигается высокая урожайность и снижаются затраты на единицу продукции.

Положения, выносимые на защиту:

- природно-климатические ресурсы лесостепи Поволжья позволяют формировать сравнительно высокую (2 т/га) зерновую продуктивность растений сои;

- приемы основной обработки почвы оказывают влияние на физические свойства выщелоченного чернозема, пищевой и водный режимы, засоренность и фотометрические параметры посевов;

- вспашка является лучшим приемом обработки почвы под сою вследствие незначительной засоренности посевов;

- оптимальная доза азота при возделывании сои на выщелоченных черноземах N6o кг д.в./га.

Степень достоверности и апробация результатов. Полученные экспериментальные данные обработаны методом вариационной статистики с использованием программного комплекса Microsoft Office Excel (2007), достоверность различий сравниваемых показателей (0,001>Р<0,05) оценена с использованием ПК.

Результаты исследований доложены на международных и Всероссийских научно-практических конференциях (Казань, 2012, 2013; Уфа,

2012,2013; Саратов, 2012; Ярославль, 2013; Киров, 2013; Суздаль, 2013), научных конференциях Татарского института переподготовки кадров агробизнеса (2010-2013).

Реализация результатов исследований. Разработанные приемы адаптивной технологии возделывания сои изложены в рекомендациях, которые используются специалистами АПК Республики Татарстан. Основные результаты опубликованы в научных статьях, сборниках научных трудов, материалах научно-практических конференций и используются в учебном процессе ВУЗов агрономии-ческих специальностей.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 работ, в том числе 3 в изданиях рекомендованных ВАК РФ. Изданы рекомендации по технологии возделывания сои.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 150 страницах компьютерного текста, состоит из введения, трех глав, выводов и рекомендаций производству, включает 27 таблиц, 9 рисунков, 6 приложений. Список литературы состоит из 216 наименований, в том числе 12 иностранных авторов.

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проведены на Закамском опытном поле Республики Татарстан. По гранулометрическому составу почва опытного участка выщелоченный тяжело суглинистый чернозем, которая яв-ляяется типичной для республики и занимает в структуре пашни около 30 %. Перед закладкой опыта почва содержала: гумуса 6,0-6,3 % (по Тюрину), щелочно-гидролизуемого азота - 82-85 мг/кг, подвижного фосфора — 168-173 мг, обменного калия — 171-175 мг/кг почвы (по Чирикову); сумма поглощенных оснований 31,0-34,0 мг-экв. на 100 г почвы, гидролитическая кислотность 3,40-3,58, рН солевой вытяжки 5,3-5,6.

Для решения поставленных задач был заложен двухфакторный полевой опыт по следующей схеме:

Фактор А — приемы основной обработки почвы: 1. Отвальная вспашка ПН-4-35 на глубину 22-24 см; 2. Вспашка плугом Мальцева на 22-24 см; 3. Обработка КПУ-3,6 на 14-16 см.

Фактор Б - удобрения: 1. Без удобрений (контроль); 2. Фон -Р4оК7о; 3. Фон + N30; 4. Фон + N6q ; 5. Фон + N90 .

Общая площадь делянки - 263, учетная - 200 м2. Повторность -трехкратная.

Предшественник - ячмень. После его уборки проводили лущение стерни ЛДГ-15 и через две недели - основную обработку почвы по схеме опыта. Весной проводили закрытие влаги и предпосевную культивацию СП-11 + 2КПС-4К и прикатывание почвы СП-11 + ЗККШ-6А. Объектом исследований служил сорт СибНИИК-315. Посев проводили на глубину 6-8 см сеялкой СОН-4,2 с междурядьями 45 см. Норма высева - 400 тыс. шт./га. Перед посевом семена обрабатывали ризоторфином и ЖУСС-2 из расчета 3-4 л/т.

В период исследований в опыте проводили следующие наблюдения, учеты и анализы: плотность сложения пахотного слоя почвы определяли в слое 0-10; 10-20; 20-30 см буром Некрасова; твердость почвы - твердомером И. Ф. Голубева; влажность почвы - термостатно-весовым методом (Доспехов, Васильев, Туликов, 1987); суммарное водопотребление и коэффициент водопотребления - по А.Н. Костякову (1970); подвижный фосфор и обменный калий - по Чири-кову; содержание гумуса - по И. В. Тюрину; интенсивность распада клетчатки - аппликационным методом; полевую всхожесть - по методике Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1989); в посевном материале анализировали: чистоту по ГОСТу 12037-81, энергию прорастания и всхожесть по ГОСТу 12038-84, массу 1000 семян по ГОСТу 12842-80 (Зерновые... 1990, Семена... 1991); листовую поверхность и листовой фотосинтетический потенциал - по методике A.A. Ничипоровича (1961); засоренность посевов — количественно-весовым методом по Б.А. Доспехову (1977); структуру урожая - методом снопового анализа; физические и технологические показатели качества зерна определяли по ГОСТам: 13586.3, 13586.5, 10840, 30483,10842. В растительных образцах NPK определяли методом мокрого озоления: азот - по Къельдалю, фосфор - колориметрическим методом и калий - на пламенном фотометре. Статистическую обработку данных проводили по Б.А. Доспехову (1985) с использованием программ Microsoft Office Excel, 2007; энергетическую оценку - по «Методике энерге-

тической оценки технологии производства продукции растениеводства» (Базаров Е. И., Глинка Е. В., 1983).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ОСНОВНАЯ ОБРАБОТКА ПОЧВЫ И УДОБРЕНИЯ

Агрофизические показатели и микробиологическая активность пахотного слоя почвы. Плотность почвы перед посевом на вариантах с плоскорезной обработкой, в зависимости от фона питания составляла: в слое 0-10 см - 1,09-1,10 т/см3, 10-20 см - 1,16-1,17 и в слое 20-30 см - 1,23-1,24 г/см3 (Таблица 1).

Таблица 1. Плотность сложения почвы в зависимости от обработки почвы и фона питания, г/см3 (средняя за 4 года)

Обработка почвы (А) Фон питания (Б) Перед посевом Перед уборкой

0-10 см 10-2С см 20-30 см 0-30 см 0-10 см 10-20 см 20-30 см 0-30 см

Вспашка Контроль 1,06 1,11 1,17 1,11 1,16 1,23 1,30 1,23

Фон-Р4оК7о 1,06 1,12 1,18 1,12 1,16 1,22 1,31 1,23

Фон+Ызо 1,07 1,12 1,19 1,13 1,17 1,22 1,30 1,23

Фон+Мбо 1,07 1,11 1,18 1,12 1,18 1,23 1,30 1,24

Фон+Ыдо 1,06 1,12 1,20 1,13 1,17 1,23 1,31 1,24

Безотвальное рыхление Контроль 1,08 1,15 1,21 1,15 1,19 1,26 1,34 1,26

ФОН-Р40К70 1,07 1,14 1,22 1,14 1,18 1,25 1,35 1,26

Фон+Ызо 1,08 1,14 1,21 1,14 1,20 1,24 1,34 1,26

Фон+Ыб0 1,09 1,15 1,20 1,15 1,19 1,26 1,35 1,27

Фон+Ы90 1,08 1,15 1,22 1,15 1,20 1,25 1,36 1,27

Плоскорезная обработка Контроль 1,09 1,16 1,23 1,16 1,21 1,26 1,36 1,28

ФОН-Р40К70 1,09 1,17 1,22 1,16 1,22 1,27 1,37 1,29

Фон+Ызо 1,10 1,16 1,23 1,16 1,22 1,25 1,38 1,28

Фон+Ыб0 1,09 1,17 1,22 1,16 1,23 1,26 1,37 1,29

Фон+Ызд 1,10 1,17 1,24 1,17 1,24 1,27 1,38 1,30

Перед уборкой ее показатели составили 1,23-1,24; 1,26-1,27 и 1,36-1,38 г/см3, что превышало варианты с отвальной вспашкой соответственно на 0,06-0,07; 0,04 и 0,06-,0,07 г/см3. При безотвальном рыхлении плотность почвы была средней между вспашкой и плоскорезной обработкой.

Твердость почвы находилась в прямой зависимости от плотности пахотного слоя. В слое 0-15 см между системами обработки этот показатель различался незначительно, а на глубине 15-30 см — был выше на делянках плоскорезного рыхления. Увеличение твердости почвы по всем слоям пахотного слоя отмечалось во влажном 2008 году и сухом — 2010 г.

На фоне без удобрений на глубине 5 см твердость почвы по вспашке в фазе всходов была 5,5 кг/см2, по безотвальному рыхлению - 6,5, и по плоскорезной обработке - 6,6 кг/см2. На глубине 10 см эти показатели составили соответственно 8,8, 11,9 и 13,3 кг/см2. С углублением пахотного слоя твердость возрастала и разница между вариантами была более значительной. Так на глубине 25 см она была соответственно 26,1, 27,5 и 28,7 кг/см2. К уборке урожая общая тенденция этого свойства почвы по вариантам сохранялась.

Интенсивность распада льняного полотна при экспозиции 30 дней в слое 0-10 см на фоне без удобрений по отвальной вспашке составила 22,8 %, по безотвальному рыхлению - 30,8 и плоскорезной обработке - 35,2 %. В слое 0-30 см распад полотна был ниже - 19,3; 25,6 и 28,2 %, хотя закономерность была аналогичной.

С увеличением доз азота разложение льняного полотна возрастало и на варианте Фон+Ы90 в слое 0-30 см по отвальной вспашке составило 20,9 %, по безотвальному рыхлению — 28,1 и по плоскорезной обработке - 30,4 %. С увеличением экспозиции до 60 дней, разложение льняной ткани на этих вариантах повышалось соответственно до 38,2; 51,8 и 52,3 %, против 34,4 %; 48,3 и 50,4 % на фоне без удобрений.

Водный режим почвы. За осенне-зимний и весенний периоды при обработке почвы плугом Мальцева и КПУ-3,6 влаги накапливалось на 3-10 мм больше, по сравнению со вспашкой. Высоким запас продуктивной влаги в почве перед посевом сои был в 2011 году. При плоскорезной обработке в зависимости от фона питания он составлял 200-204 мм, при безотвальном рыхлении - 198-201 и при

вспашке соответственно 192-199 мм. Наиболее низким (135-140 мм) он был в 2010 году при вспашке, высоким (141-147 мм) - на вариантах с плоскорезной обработкой. В 2008 году запас продуктивной влаги перед посевом был наиболее оптимальным, а 2009 году - хорошим.

К середине вегетации количество продуктивной влаги снижалось из-за прироста надземной массы и ее максимального потребления растениями. Однако закономерность сохранилась.

К уборке содержание влаги в метровом слое почвы выравнивалось из-за увеличения засоренности посевов и ухудшения физических свойств пахотного слоя на вариантах с безотвальным рыхлением и плоскорезной обработкой.

Внесение минеральных удобрений, рассчитанных на получение 2,0 т зерна с 1 га снижало общее потребление продуктивной влаги на формирование единицы урожая на всех вариантах обработки (Рисунок 1).

250 200 150 100 50 0

Контроль Фон-РК Фон+КЗО Фон+Ш0 Фон+К90 О Вепашка □ безотвальное рыхление □ Плиекирезная обработка

Рисунок 1 - Коэффициент водопотребления сои, мм/т, 2008-2011 гг.

Пищевой режим почвы. Плоскорезная обработка почвы в посевах сои приводила к дифференциации пахотного слоя по уровню плодородия, слабее выраженной при безотвальном рыхлении. При вспашке элементы питания распределились по пахотному слою равномерно, а при плоскорезной обработке почвы больше их содержалось в слое 0-15 см и меньше — в слое 15-30 см.

В 2008 г. перед посевом сои содержание щелочо-гидролизуе-мого азота при отвальной обработке на фоне без удобрений в слое 0-15 см составило 82 мг/кг, безотвальном рыхлении - 86 и плоско-

1 и и и н У с : .V- с» 153154 1« или

1 >4 >4 ■4 ш 5 11Ы I * + Л Р 101 1 112 1*1 * 113 1 108 1 ► V

резной обработке — 85 мг/кг; подвижного фосфора - соответственно 166, 170 и 173 мг, обменного калия - 166, 166 и 177 мг/кг почвы. В слое 15-30 см эти показатели соответственно составили азота — 78, 84 и 84 мг/кг; фосфора - 174, 166 и 167 и калия - 176, 178 и 174 мг/кг почвы. При внесении минеральных удобрений содержание элементов питания возрастало при всех системах обработки почвы.

Засоренность посевов. Минимальной (26-29 шт./м2) засоренность посевов была в варианте с отвальной зябью, а при основной обработке почвы КПУ-3,6 - увеличивалась до 49-50 шт./м2. В вариантах с безотвальным рыхлением на 1 м2 насчитывалось 44-48 сорных растений (Рисунок 2).

60 50 40 30 20 10

о

Контроль Фон-РК Фон+ГОО Фон+1460 Фон1 N9(1

0 Вспашка □ Безотвальное рыхление □ Плоскорезная обработка

Рисунок 2 — Засоренность посевов сои в зависимости от приемов обработки почвы и фона питания, шт./м2, 2008-2011 гг.

Способы основной обработки почвы влияли и на спектр сорных растений. В посевах по вспашке из общего количества сорняков яровых было 88,6 %, озимых и зимующих — 6,1 корнеотпрысковых — 5,3 %; при безотвальном рыхлении соответственно - 73,1 %; 16,2 и 10,7 % и плоскорезной обработке - 50,9; 22,1 и 27,0%. При вспашке основная масса семян сорных растений сосредотачивалась в слое 15-30 см, а при обработке почвы культиватором-плоскорезом 63,2 % семян сорняков концентрировалась в слое 0-5 см.

Таким образом, вспашка наиболее эффективна против зимующих, озимых и корнеотпрысковых сорняков, плоскорезная обработ-

ка лучше подавляет яровые сорняки (щирица запрокинутая, марь белая, куриное просо, щетинник сизый), но плохо защищает посевы сои от озимых (ромашка полевая, василек синий) и корнеотпрыско-вых сорняков (вьюнок полевой). При безотвальной обработке получены промежуточные результаты.

Рост и развитие растений. В 2008 г. продолжительность вегетационного периода на фоне без удобрений была 102 дня, а при внесении Р4оК7о+К9о - 107 дней, в засушливом 2010 году - соответственно 80 и 81 день. В 2009 г. вегетационный период на фоне без удобрений составил 98 дней, а Фон+К90 - 101 день. В 2011 году вегетационный период изменился от 95 до 100 дней. Удобрения увеличивали его продолжительность от 1 до 5 дней.

Наибольшая (87,5 и 85,0 %) полевая всхожесть была при вспашке и безотвальном рыхлении на вариантах Фон+К6о. С увеличением норм азота до 90 кг д.в./га полевая всхожесть снижалась при всех обработках почвы. В сохранности растений к уборке выявлена аналогичная закономерность.

Фотометрические параметры посевов. Суммарный ЛФП посевов у сои в среднем за четыре года на фоне без удобрений составил: по отвальной вспашке - 1488,1, по безотвальному рыхлению -1340,4 и плоскорезной обработке - 1210,6 тыс. м2/га х сутки. Внесение фосфорных и калийных удобрений увеличивало ЛФП по отвальной вспашке на 412,7; безотвальному рыхлению - 295,1 и плоскорезной обработке - 363,1 тыс. м2/га х сутки.

Максимальный ЛФП за вегетацию (2508,6 тыс. м2/га х сутки) получен по вспашке на варианте Фон+И6о. Несколько ниже (2252,9 тыс. м2/га х сутки) он был в аналогичном варианте с безотвальной обработкой. В варианте с плоскорезным рыхлением показатели ЛФП были самыми низкими — 2294,3 тыс. м2/га х сутки.

Урожайность, структура урожая и качество зерна сои. Наибольшая (2,0 т/га) урожайность сои в среднем за четыре года получена при отвальной вспашке в варианте Фон + N60- С увеличением норм азотных удобрений значительного повышения урожайности не наблюдалось. По сравнению с вариантом Фон+К90 прибавка зерна составила 300 кг/га. Увеличение дозы азота до 90 кг снизило урожайность зерна по сравнению с вариантом Фон+Ибо на

130 кг/га (контроль - 1,19 т/га). Несколько ниже (1,7 т/га) урожайность была в варианте Фон+КЬг, (Таблица 2).

Таблица 2. Урожайность сои в зависимости от приемов

Обработка почвы (А) Фон питания (Б) Годы Средняя за 4 года Прибавка, кг/га

2008 2009 2010 2011 от обработки от удобрений

Вспашка Контроль 1,41 1,36 0,61 1,38 1,19 - -

Фон-Р40К70 1,75 1,68 0,92 1,71 1,52 - 330

Фон+Ызо 1,92 1,86 1,13 1,88 1,70 - 510

Фон+1ч1Со 2,27 2,2 1,30 2,24 2,00 - 810

Фон+^о 2,14 2,08 1,17 2,10 1,87 - 680

Безотвальное рыхление Контроль 1,26 1,31 0,42 1,03 1,01 -180 -

ФОН-Р40К70 1,61 1,52 0,7 1,59 1,36 -160 350

Фон+Кзо 1,77 1,7 0,93 1,74 1,54 -160 530

Фон+Кео 2,10 2,04 1,10 2,07 1,83 -170 820

Фон+Ыоо 1,98 1,81 0,91 1,95 1,66 -210 650

Плоскорезная обработка Контроль 1,16 1,09 0,72 1,12 1,02 -170 -

ФОН-Р40К70 1,49 1,40 1,0 1,44 1,33 -190 310

Фон+Ызо 1,67 1,59 1,24 1,64 1,54 -160 530

Фон+Нзо 2,01 1,92 1,41 1,96 1,83 -170 810

Фон+Кэд 1,88 1,80 1,29 1,83 1,70 -170 680

НСР05 Фактор А (обр. почвы) 0.46 0.39 0,47 0,29

Фактор Б (удобрения) 0,49 0,60 0,61 0,73

Фактор АБ) 0,12 0.77 0,33 0,96

Низкой урожайность сои была при плоскорезной среднем за четыре года на фоне без удобрений было

обработке. В собрано 1,02

т/га, а при внесении фосфорно-калийных удобрений - 13,3 ц/га (прибавка от удобрений 310 кг/га). Внесение фосфорных, калийных и азотных удобрений увеличивало урожайность сои в варианте Фон+Над — на 530 кг/га; Фон+М60 - на 810 и Фон+Ыда - на 680 кг/га. При плоскорезном рыхлении по сравнению с вспашкой и плоскорезной обработкой урожайность была средней.

Наименьшая (0,42 т/га) урожайность сои получена в контрольном варианте при безотвальном рыхлении в засушливом 2010 году. При внесении фосфорных и калийных удобрений с 1 га собрано по 0,7 т/га (прибавка к контролю 0,28 т/га). Увеличение доз азотных удобрений с 30 до 60 кг/га повышало урожайность сои по сравнению с контролем на 0,68 т/га.

Наибольшая (1,41 т/га) урожайность была получена в 2010 году при плоскорезной обработке в варианте Фон+К60 (прибавка к контролю 6,9 ц/га). Из элементов структуры урожая на урожайность оказали влияние количество бобов и семян на 1 растении, масса зерна с растения и масса 1000 зерен. Наибольшими они были в варианте Фон+Ибо. На этом варианте количество бобов на 1 растении составляло 27 шт.; семян - 40,8; масса зерна с 1 растения - 6,97 г и масса 1000 зерен - 171 г. В варианте с плоскорезной обработкой эти показатели составили соответственно - 26 шт. и 39,3 шт.; 6,72 и 171 г. При безотвальном рыхлении аналогичные показатели были средними. Самыми низкими они оказались на фоне без удобрений при плоскорезной обработке почвы - соответственно 20 шт.; 28,1 шт.; 4,83 и 165 г. Указанная закономерность сохранилась и при проведении вспашки.

С увеличением доз азотных удобрений содержание белка повышалось. Если при отвальной вспашке на контроле в среднем за четыре года оно составило 38,7 %, то в варианте Фон+Ызо — увеличилось на 1,0 %, Фон+Мбо - на 1,4 и Фон+^о- на 1,6 %. С увеличением доз азотных удобрений с 30 до 90 кг д.в./га содержание белка повысилось с 38,7 до 40,3 %. При безотвальном рыхлении эти показатели составили соответственно 38,4 и 40,3 %, а плоскорезной обработке- 38,1 и 39,5%.

Содержание белка изменялось также в зависимости от метеорологических условий. Выше оно было в засушливом 2010 г., ниже - во влажном 2008 г.

С внесением фосфорных и калийных удобрений содержание белка, жира, фосфора и калия в зерне увеличивалось по сравнению с контролем. Выше оно было при вспашке, ниже — при плоскорезной обработке, что объясняется равномерным распределением элементов питания в пахотном слое почвы.

Экономическая и энергетическая эффективность возделывания сои. Наибольший чистый доход и уровень рентабельности получены при вспашке в варианте Фон+Мб0, — соответственно 20076,7 руб./га и 144,2 %.

Несколько ниже (18330 руб./га и 143,4 %) были показатели в аналогичном варианте при плоскорезной обработке. Варианты с безотвальным рыхлением занимали третье место.

Внесение азотных удобрений свыше 60 кг д.в./га неэффективно, так как не повышает урожай, чистый доход и рентабельность.

Наибольший чистый доход, уровень рентабельности и низкая себестоимость зерна при всех обработках почвы получены на контроле, что объясняется высоким диспаритетом цен на удобрения, ГСМ и зерно. Самый низкий чистый доход (14746 руб./га) и уровень рентабельности (109,4 руб./га) получены при безотвальном рыхлении в варианте Фоп+№ю.

Наибольший (1,6) коэффициент энергетической эффективности получен при вспашке в варианте Фон+Мб0. Повышение доз азотных удобрений на фоне фосфорных и калийных с 60 до 90 кг д.в./га снижало коэффициент энергетической эффективности с 1,6 до 1,2. Низким (1,0) он был при безотвальном рыхлении почвы на контроле.

ВЫВОДЫ

1. Плоскорезная обработка способствовала уплотнению пахотного слоя почвы по сравнению с отвальной вспашкой в зависимости от фона питания - на 0,04-0,07 г/см3.

2. Твердость почвы зависела от систем обработки и степени ее увлажнения. В слое 0-15 см при разных системах обработки этот показатель различался незначительно, а на глубине 15-30 см он был выше на делянках с плоскорезным рыхлением. Увеличение твердости пахотного слоя почвы отмечалось во влажном 2008 году и сухом

2010 г. К уборке урожая общая тенденция изменения твердости почвы в различных вариантах сохранялась.

3. Приемы обработки почвы оказали влияние на интенсивность распада клетчатки. При экспозиции 30 дней разложение льняного полотна в слое 0-10 см на фоне без удобрений по отвальной вспашке составило 22,8 %, безотвальному рыхлению — 30,8 и плоскорезной обработке - 35,2 %. В слое 0-30 см распад был ниже - 19,3; 25,6 и 28,2 %, однако закономерность сохранялась.

С увеличением доз азота разложение льняного полотна возрас-ало и в слое 0-30 см на варианте Фон+Идо по отвальной вспашке составило 20,9 %, безотвальному рыхлению - 28,1 и плоскорезной обработке - 30,4 %. С увеличением экспозиции до 60 дней разложение льняной ткани в этих вариантах увеличилось соответственно до 38,2; 51,8 и 52,3 %, против 34,4 %; 48,3 и 50,4 % на удобренном фоне.

4. Самым низким коэффициент водопотребления был в вариантах Фон+Кбо в среднем за 4 года составив соответственно 101 мм/т, 112 и 113 мм/т. Повышение доз азотных удобрений на фоне фос-форно-калийных увеличивало коэффициент водопотребления соответственно до 108 мм/т, 123 и 121 мм/т. При внесении фосфорно-калийных удобрений коэффициент водопотребления был ниже, чем на контроле при всех способах обработки почвы.

5. Плоскорезная обработка почвы вызывает дифференциацию пахотного слоя по уровню плодородия. При вспашке элементы питания распределялись равномерно по всему пахотному слою, а при плоскорезной обработке почвы больше их содержалось в слое 0-15 см и меньше — в слое 15-30 см.

6. Способы основной обработки почвы оказали влияние и на спектр сорных растений. В посевах сои по вспашке яровых сорняков было 88,6 % от общего количества, озимых и зимующих — 6,1, корнеотпрысковых — 5,3 %, по безотвальному рыхлению — соответственно 73,1 %; 16,2 и 10,7 % и по плоскорезной обработке - 50,9; 22,1 и 27,0%.

При вспашке основная масса семян сорных растений сосредотачивалась в слое 15-30 см, а при обработке культиватором-плоскорезом 63,2 % сорняков концентрировалась в слое почвы 0-5 см.

7. На площадь листовой поверхности большее влияние оказывали азотные удобрения, меньшее - фосфорные и калийные. С увеличением доз азотных удобрений с 30 до 60 кг д.в./га площадь листьев возрастала при всех приемах обработки почвы. Повышение доз азотных удобрений затеняло листья нижних ярусов листьями верхних, что снижало листовую поверхность.

Максимальная листовая поверхность растений сои сформировалась в фазе налива семян. При вспашке на контроле она составила 30,1 тыс. м2/га, а в варианте Фон+Ню - 48,4 тыс. м2/га. При безотвальном рыхлении значения достигали 26,6 и 43,2 тыс. м2/га, при плоскорезной обработке - 23,2 и 42,5 тыс. м2/га. К фазе полного налива семян листовая поверхность резко уменьшалась, однако тенденция в зависимости от фона питания сохранялась.

8. Наибольшая (2,0 т/га) урожайность зерна сои в среднем за четыре года получена при отвальной вспашке в варианте Фон+Ы60, а в варианте Фон+Ызо - 1,7 т/га.

При плоскорезной обработке почвы урожайность сои была ниже: на не удобренном фоне — 1,02 т/га зерна, а при внесении фосфорных и калийных удобрений — 1,33 т/га (прибавка от удобрений составила 310 кг/га). Внесение фосфорных, калийных и азотных удобрений увеличивало урожайность сои в варианте Фон+Ы30 на 530 кг/га; Фон+Ыб0 - на 810 и Фон+К90 - на 680 кг/га. В вариантах с плоскорезным рыхлением урожайность была средней по сравнению с вспашкой и плоскорезной обработкой.

9. Минеральные удобрения улучшали химический состав зерна и соломы. Наибольшее содержание азота (6,45 %), фосфора (0,77%) и калия (2,08 %) в зерне было при отвальной вспашке в варианте Фон+Ы90. Увеличение доз азотных удобрений с 30 до 90 кг д. в./га повышало содержание азота в зерне и соломе.

Самым низким (6, 10 %, 0,62 и 1,92 %) содержание элементов питания было при плоскорезной обработке на неудобренном фоне. Содержание ЫРК в зерне и соломе в вариантах с плоскорезным рыхлением было средним.

10. Максимальный чистый доход и уровень рентабельности получены при вспашке в варианте Фон+Ыбо — соответственно 20076,7 руб./га и 144,2 %. Несколько ниже (18330 руб./га и 143,4 %) эти показатели были в аналогичном варианте при плоскорезной обработ-

ке. Самый низкий (14746 руб./га) чистый доход и уровень рентабельности (109.4 руб./га) получены при безотвальном рыхлении в варианте Фон+Ngo.

Наибольшим (1,6) коэффициент энергетической эффективности был при вспашке в варианте Ooh+N6o. Повышение доз азотных удобрений с 60 до 90 кг д. в./га на фоне фосфорных и калийных удобрений снижало коэффициент энергетической эффективности с 1,6 до 1,2. Низким (1,0) он был при безотвальном рыхлении почвы на фоне без удобрений.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

На выщелоченном черноземе лесостепи Поволжья для получения запланированных урожаев зерна сои с высоким содержанием белка следует:

1. Отвальную вспашку проводить на глубину 22-24 см.

2. При внесении фосфорных и калийных удобрений в дозе Р4оК7о, азот следует вносить в дозе N6o-

Список

работ соискателя, опубликованных по теме диссертации

В рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК РФ.

1. Смирнов С.Г. Урожайность сои в зависимости от приемов возделывания в лесостепи Поволжья / М.М. Нафиков, С.Г. Смирнов, В Н. Фомин // Кормопроизводство. — № 6. —2013. — С. 18-20.

2. Смирнов С.Г. Урожайность семян сои в лесостепи Поволжья при разных приемах возделывания / С.Г. Смирнов, М.М. Нафиков, В Н. Фомин // Кормопроизводство. —№ 1. —2014, —С. 17-20.

3. Смирнов С.Г. Влияние способа основной обработки почвы и удобрений на агрофизические свойства почвы / С.Г. Смирнов, М.М. Нафиков, В.Н. Фомин // Современные проблемы науки и образования. — № 1. — 2014, ссылка http//www/science-edukation.ru/l 15-11934.

Научные статьи, опубликованные в иных изданиях:

4. Смирнов С.Г. Практические приемы возделывания сои в Закамье Республики Татарстан / В.Н. Фомин, М.М. Нафиков, С.Г. Смирнов // Повышение конкурентоспособности АПК в условиях инновационного развития. — Казань. -2012. - Вып. VII. - С. 295-298.

5. Смирнов С.Г. Практические приемы возделывания сои в Закамье Республики Татарстан / В.Н. Фомин, М.М. Нафиков, С.Г. Смирнов // Совершенствование адаптивной системы земледелия. Материалы Всероссийской научно-практической конференции КГАУ. — Казань: из-во. КГАУ. — 2012. — С. 118-120.

6. Смирнов С.Г. Научные основы и практические приемы возделывания сои в Закамье Республики Татарстан / С.Г. Смирнов, М.М. Нафиков // Аграрная наука в 21 веке: проблемы и перспективы. Сборник статей 6 Всероссийской научно-практической конференции. — Саратов. — 2012. — Часть 1.-С. 213-214.

7. Смирнов С.Г. Влияние основной обработки почвы и удобрений на формирование урожая сои в условиях Закамья Республики Татарстан / М.М. Нафиков, С.Г. Смирнов // Инновационные технологии возделывания сельскохозяйственных культур в Нечерноземье. Сборник докладов Всероссийской научно-практической конференции Владимирского научно-исследовательского института сельского хозяйства Россельхозакадемии. — Суздаль. — 2013.-Том 1.-С. 185-188.

8. Смирнов С.Г. Влияние основной обработки почвы и фона питания на урожайность сои в Закамье / М.М. Нафиков, С.Г. Смирнов, К Н. Рябкова // Инновационные направления развития АПК и повышение конкурентоспособности предприятий, отраслей и комплексов — вклад молодых ученых.

Сборник научных трудов XVI международной научно-практической конференции. — Ярославль. —2013. — С. 96-99.

9. Смирнов С.Г. Приемы возделывания почвы под сою в лесостепи Поволжья / С.Г. Смирнов, Г.Ш. Джумаева // Итоговая научно-образовательная конференция Казанского федерального университета. Сборник статей. — Казань. -2013. - Том 3. - С. 234-235.

10. Смирнов С.Г. Особенности основной обработки почвы под сою в Западном Закамье / М.М. Нафиков, С.Г. Смирнов // Энергосберегающие технологии производства продукции растениеводства. Материалы Всероссийской научно-практической конференции, посвященной памяти Н.Р. Бахтизина — Уфа: Башкирский ГАУ. - 2013. - С. 127-129.

11. Смирнов С.Г. Влияние способов основной обработки почвы и фона питания на урожайность сои / С.Г. Смирнов // «Инновационные разработки ученых — АПК России» посвященной памяти Р.Г. Гареева. Материалы Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых. — Казань. —2013. -С. 239-241.

12. Смирнов С.Г. Научно обоснованные приемы возделывания сои в Закамье Республики Татарстан / С.Г. Смирнов, М.М. Нафиков // Знания молодых: наука, практика, и инновации. Сборник научных трудов международной научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и соискателей. — Киров. —2013. — С. 114-116

13. Смирнов С.Г. Некоторые особенности основной обработки почвы под сою в лесостепи Поволжья / М.М. Нафиков, С.Г. Смирнов, К Н. Рябкова // Интеграция науки и практики как механизм эффективного развития АПК. Материалы международной научно-практической конференции в рамках XXIII международной специализированной выставки «Агрокомплекс 2013». — Уфа: Башкирский ГАУ. -2013. - С. 67-69.

14. Смирнов С.Г. Рекомендации по возделыванию сои в Республике Татарстан / В.Н. Фомин, М.М. Нафиков, С.Г. Смирнов. —Казань. - 2014. - 35 с.

Формат 60x84 1/16. Гарнитура Times New Roman, 10. Усл. п. л. 1,1. Тираж 100. Заказ 1156.

Отпечатано в ООО «СТРИНГ» 424002, Россия, Республика Марий Эл, г. Йошкар-Ола, ул. Кремлевская, 31.

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Смирнов, Сергей Геннадьевич, Казань

КАДРОВ АГРОБИЗНЕСА»

041 V О На пРавах рукописи

Смирнов Сергей Геннадьевич

ФОРМИРОВАНИЕ ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ ЦЕНОЗОВ СОИ в ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРИЕМОВ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И УДОБРЕНИЙ В УСЛОВИЯХ ЛЕСОСТЕПИ ПОВОЛЖЬЯ

Специальность: 06.01.01 - общее земледелие, растениеводство

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, М.М. Нафиков

Казань-2014

ВВЕДЕНИЕ 4 Глава 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Особенности роста и развития......................................................................10

1.2. Обработка почвы......................................................................................................17

1.3. Удобрения........................................................................................................................25

Глава 2 УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Природно-климатические условия..............................................................30

2.2. Метеорологические условия в годы проведения исследований ........................................................................................................................................33

2.3. Характеристика почвы опытного участка..............................................39

2.4. Схема опыта и технология возделывания сои 41

2.5. Объекты исследований и методика наблюдений учетов и анализов..........................................................................................................................41

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Глава 3 ОСНОВНАЯ ОБРАБОТКА ПОЧВЫ И УДОБРЕНИЯ

3.1. Агрофизические показатели и микробиологическая активность пахотного слоя почвы ............................................................44

3.2. Водный режим почвы..............................................................................................50

3.3. Динамика элементов питания............................................................................56

3.4. Засоренность посевов................................................................................................65

3.5. Рост и развитие растений ....................................................................................67

3.6. Фотометрические параметры посевов........................................................71

3.7. Урожайность, структура урожая и качество зерна сои............75

3.8. Химический состав растений и вынос элементов питания .. 83

вания сои .............................................................. 89

Список сокращений......................................................................................................................94

ВЫВОДЫ..............................................................................................................................................95

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ......................................................................97

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ......................................................................................................98

СПИСОК ИЛЛЮСТРИРОВАННОГО МАТЕРИАЛА..............................116

ПРИЛОЖЕНИЕ А Метеорологические условия

вегетационных периодов (2008-2011 гг.)..................................................................119

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Урожайность сои в зависимости от способа

основной обработки почвы и фона питания, ц/га (2008-2011гг.). 123 ПРИЛОЖЕНИЕ В Засоренность посевов сои в зависимости от

л

способа основной обработки почвы и фона питания, шт./м

(2008-2011гг.).................................................................. 127

ПРИЛОЖЕНИЕ Г Дисперсионный анализ двухфакторного

опыта (урожайность).......................................................... 131

ПРИЛОЖЕНИЕ Д Дисперсионный анализ двухфакторного

опыта (засоренность)......................................................... 135

ПРИЛОЖЕНИЕ Е Расчеты энергетической эффективности...... 139

Актуальность темы. В настоящее время одной из главных причин сдерживающих продуктивность животных остается дефицит кормового белка, составляющий 25-30 % от его потребности. Главным источником повышения белковой питательности кормов является увеличение в структуре посевных площадей удельного веса зернобобовых культур и расширения их ассортимента.

Самой белковой культурой сегодня остается соя. По универсальности использования она не имеет себе равных в полевой культуре растений (Посыпанов Г.С., 2007). В мировом земледелии соя занимает четвертое место после пшеницы, кукурузы, и риса и первое среди зерновых бобовых культур (Фадеев A.A., Фадеева М.Ф., Воробьева JI.B., 2012). Ее возделывают более чем в 80 странах мира. Основные производители сои: США, Бразилия, Китай, Аргентина, Индия, Италия, Индонезия, Канада и Парагвай (Бабич A.A., 1991).

Из всех возделываемых в России зернобобовых культур она обеспечивает наибольшие сборы самого дешевого и высококачественного белка (Посыпанов Г.С., Вавилов П.П., 1983; Никонов А. А., 1984; Посыпанов Г.С., 1985,1989, 1993, 2007).

В настоящее время в мировом земледелии сое отводится особая роль в решении проблемы кормового белка, 1 т зерна может сбалансировать Ют комбикорма.

Уникальный состав органических, минеральных, биологических активных веществ, их функциональные свойства обуславливают многогранность и универсальность использования данной культуры. Большая потребность в растительном белке в мире послужила причиной быстрого распространения посевных площадей сои (с 34 млн. га в 1970 году, до 80 млн. га в 2010 году).

В России к 2017 году планируется увеличить производство сои до 3,0 млн. т, а посевные площади до 2,7 млн. га, в том числе за счет освоения новых регионов.

На мировом рынке постоянно увеличивается производство высокобелкового зерна бобовых культур, среди которых на первое место вышла соя. Жмых и шрот сои используются как важнейшие ингредиенты кормов для птиц, крупнорогатого скота и свиней. Откорм скота на сое обходится в 3-4 дешевле, чем на других кормах.

Наиболее адаптивной бобовой культурой в условиях Республики Татарстан является горох. Однако, посевные площади под этой культурой за последние 30 лет сократились практически в 10 раз. Основной причиной является ее полегаемость, что в значительной мере затрудняет уборку.

Хотя вопрос кормового растительного белка в животноводстве в Среднем Поволжье России, по мнению многих авторов (Дидоренко C.B. , Ю.Г. Карягин, Б.М. Жанысбаев, 2008; Ельчанинова H.H. , Васина A.A., A.B. Васин, 2008; Котлярова О.Г., Лактионов П.А., 2010; Слободяник Т.М., 2008; Фарниев А.Т., Плиев М.А., Кокоев Х.П. и др., 2010) стоит очень остро. Фактический зерновой рацион животных здесь состоит на 60 % из ячменя, 9 - овса, 12 - пшеницы, 16 -ржи и 3 % - гороха. Особенно резко ощущается недостаток многих незаменимых аминокислот, таких, как лизин (35 %) и метионин (до 15 %). По этим причинам перерасход кормов на производство единицы молока составляет 40, а мяса -88 % (Исайкин И. И., 2002).

Решить проблему кормового растительного белка путем увеличения площадей занятых горохом и рапсом по ряду причин не удается. С появлением ультрараннеспелых сортов сои возникла возможность уменьшить дефицит белка и незаменимых аминокислот в концентрированных кормах. К тому же белок сои является более полноценным, так как 1 кг содержит 210 г незаменимых аминокислот, а горох - 99 г (Посыпанов Г.С., 1983).

Благодаря своей исключительной пищевой ценности, уникальному набору биологически активных веществ и многочисленным возможностям ее переработки, соя может активно участвовать в решении актуальных проблем питания и здоровья человека. Продукты, изготовляемые из сои, относят к разряду экологически чистых и укрепляющих здоровье.

Соя - одно из основных кормовых растений. В последние годы в свиноводстве широко используют растительные масла и кормовые жиры, обогащающие рационы энергией. Особое место при этом принадлежит соевому маслу, в котором много ненасыщенных жирных кислот (НЖК), особенно линолевой и линоленовой. Эти кислоты не могут синтезироваться в организме свиней, но жизненно необходимы для построения клеток и некоторых гормонов.

Жмыхи и шроты, получаемые после извлечения масла, широко используют как ценную кормовую добавку, восполняющую дефицит белка в комбикормах.

Из зернобобовых культур соя лучше других растений сочетается с кукурузой при выращивании на силос, так как максимальный урожай зеленой массы у этих культур формируется одновременно в конце августа - начале сентября. Кроме того они отличаются хорошей биологической совместимостью (Кашбулгаянов P.A.., 2006).

С развитием производства риса, кукурузы, пшеницы, сахарной свеклы, проса и других культур, богатых углеводами, острее ощущается дефицит белка, больше требуется выращивать зернобобовых культур, в частности сои, для сбалансирования пищевых и кормовых рационов по протеину. Включение соевых кормов в рационы скота и птицы позволяет снизить расходы на единицу продукции при одновременном росте продуктивности и улучшении качества мяса, молока, шерсти.

Как все зернобобовые культуры, соя имеет высокое агрономическое значение. Являясь азотофиксатором, она обогащает почву азотом и улучшает ее структуру. Азот сои, в отличие от азота минеральных удобрений (а иногда и органических) не загрязняет окружающую среду, легко усваивается другими растениями. Кроме того, возделывание сои позволяет резко снизить затраты на все дорожающие азотные удобрения, производство которых также наносит немалый вред природе. Поэтому соя является ценным предшественником для других сельскохозяйственных культур. Прибавка урожая зерновых после сои достигает 86-113 % (Коренев Г.В., 1990).

Поэтому, совершенствование технологии возделывания сои актуально, как с точки зрения увеличения посевных площадей, так и для решения проблемы обеспечения животноводства кормами.

Степень разработанности. Главной причиной на сегодня сдерживающий продуктивность животных остается дефицит кормового белка, составляющий 2530 % от потребности. Самой белковой культурой на сегодня остается соя. Однако площади занятые под этой культурой, как в России, так и в республике' Татарстан не достаточны и урожайность остается низкой. Решить данную проблему планируется за счет расширения площади посевов в новых регионах и совершенствования технологии ее возделывания.

Цель и задачи исследований. Целью исследований явилось выбор оптимальных приемов основной обработки почвы и норм минеральных удобрений, направленных на повышение продуктивности растений и качества зерна сои в условиях лесостепи Поволжья.

В соответствии с поставленной целью задачами исследований предусматривалось:

- изучение особенностей роста и развития растений сои в зависимости от изучаемых агроприемов;

- определение влияния приемов основной обработки и удобрений на физические свойства, влагообеспеченность, пищевой и водный режимы почвы;

- выявление роли обработки почвы, удобрений в формировании урожайности и качества зерна сои;

- проведение экономической и энергетической оценки возделывания сои в зависимости от изучаемых приемов.

Научная новизна. Впервые в условиях лесостепи Поволжья выявлены закономерности роста и развития растений в зависимости от обработки почвы, удобрений и их влияние на урожайность и качество зерна сои.

Установлено, что использование плоскорезной обработки почвы приводит к ухудшению физических свойств почвы и увеличению засоренности посевов.

Практическая значимость заключается в выборе приема основной обработки почвы, доз азотных удобрений и изучении их влияния на физические свойства, пищевой, водный режимы почвы, засоренность и фотометрические параметры посевов, урожайность и качество зерна сои. При этом достигается высокая урожайность и снижаются затраты на единицу продукции.

Положения, выносимые на защиту:

- природно-климатические ресурсы Лесостепи Поволжья позволяют формировать сравнительно высокую (2 т/га) зерновую продуктивность растений сои;

- приемы основной обработки почвы оказывают влияние на физические свойства выщелоченного чернозема, пищевой и водный режимы, засоренность и фитометрические параметры посевов;

- вспашка является лучшим приемом обработки почвы под сою вследствие меньшей засоренности посевов;

- оптимальной дозой азота при возделывании сои на выщелоченных черноземах следует считать N60 кг д.в./га.

Степень достоверности и апробация результатов. Полученные экспериментальные данные обработаны методом вариационной статистики с использованием программного комплекса Microsoft Office Excel (2007), достоверность различий сравниваемых показателей (0,001>Р<0,05) оценена с использованием ПК.

Результаты исследований доложены на международных и Всероссийских научно-практических конференциях (Казань, 2012, 2013; Уфа, 2012, 2013; Саратов, 2012; Ярославль, 2013; Киров, 2013; Суздаль, 2013), научных конференциях Татарского института переподготовки кадров агробизнеса (2010-2013).

Реализация результатов исследований. Разработанные приемы адаптивной технологии возделывания сои изложены в рекомендациях, которые используются специалистами АПК Республики Татарстан. Основные результаты опубликованы в научных статьях, сборниках научных трудов, материалах

научно-практических конференций и используются в учебном процессе ВУЗов агрономических специальностей.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 работ, в том числе 3 в изданиях рекомендованных ВАК РФ. Изданы рекомендации по технологии возделывания сои.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 150 страницах компьютерного текста, состоит из введения, трех глав, выводов и рекомендаций производству, включает 27 таблиц, 9 рисунков, 6 приложений. Список

литературы состоит из 216 наименований, в том числе 12 иностранных авторов.

***

Выражаю благодарность научному руководителю, доктору сельскохозяйственных наук М.М. Нафикову, доктору сельскохозяйственных наук, профессору В.Н. Фомину за совместное творческое обсуждение темы, консультации и помощь при проведении исследований.

1.1 Особенности роста и развития

Требования к температуре. Соя - теплолюбивая культура, поэтому большое значение для нее имеет температура почвы в начале вегетации. Семена начинают прорастать только при температуре почвы 6-8 °С, наилучшей температурой почвы для нее является 10°С. Температура воздуха для периода посев-всходы: минимальная - 8-10 °С, достаточная - 15-18 и относительная -20-22°С (Рекомендации..........., 1980).

Для сортов различных групп спелости необходима определенная сумма активных температур выше 10 °С: ультраранних - 1700-1900, ранних - 20002200, среднеспелых - 2600-2700, поздних - 3000-3200 °С (Губанов П.Е. и др., 1987; Гуреева М.П.,1992; Енкен В.Б., 1959; Иванов В.А., 1993; Кузин В.Ф., 1976; Мордвинцев М.П., Соколов С.М., 1992; Рязанцева Т.П., Малыш Л.К., 1974; Соя......, 1978).

В зависимости от продолжительности вегетации сорта сои подразделяются на: ультраранние (80-99 дней), раннеспелые (100-109), среднеранние (110-119) и среднеспелые - 120-139 дней (Лихачев В.К., 1987).

Растения сои переносят весенние заморозки до минус 3°С (Губанов П.Е., 1987; Енкен В.Б., 1959; Лещенко А.К., 1978), но при этом рост несколько замедляется.

Потребность сои в тепле возрастает от всходов до созревания. Для прорастания семян сои минимальная температура почвы 6-7 °С, достаточная - 1214 и оптимальная - 15-20 °С (Бабич А. А., 1974; Бабич А. А., В. Ф. Петриченко, 1992; Енкен В.Б., 1959; Лещенко А.К., 1978).

Нижним порогом активных температур для сои является 15-17 °С ( Енкен В.Б., 1959; Андрющенко Н.Р.. 1979; Степанова В.М., 1985; Губанов П.Е., 1987).

Оптимальная температура воздуха для роста и развития сои составляет 15-20°С, для формирования репродуктивных органов - 21-23, образования семян

-20-25 и для созревания 15-20°С (Енкен В.Б., 1959; Технология....., 2004). При

температуре ниже 10 °С, цветение может не наступить совсем.

Более полно, тепловые ресурсы используются при ранних сроках посева (Бабич A.A., 1978, 1986, 1987; Самохвалов В.А., 1979; Лукашов В.Н., 1980; Лихачев В.К., 1983; Котенко Г.П., 1986; Заверюхин В.И., 1989; Heatherly L. G., 1990; Effekts .... 1990; Баранов В.Ф., 1991; Дробитько H.A., 1992).

Теплообеспеченность растений определяется суммой активных температур, т.е. суммой среднесуточных температур выше 10 °С, за вегетационный период. Сумма положительных температур за период вегетации, необходимая для созревания сои, колеблется от 1600 до 3000° в зависимости от скороспелости сортов. При среднесуточных температурах не менее 16-17 °С, скороспелым же сортам достаточно- 1700-2500°С.

Требования к свету. Соя — растение короткого дня, очень чувствительное к изменению длины дня (Вавилов Н.И., 1926; Енкен В.Б., 1959; Карягин Ю.Г., 1972; Псарев Г.М., Васеловская X. А., 1941; Исайкин И.И., 2002 , Garner W.W., 1920). Длинный день - увеличивает сроки вегетации и отодвигает сроки созревания. В результате семена сои не достигают полной спелости. Более чувствительна соя к длине дня с фазы трех листьев до ветвления, а сначала бутонизации и далее это влияние менее чувствительно (Белкожаев А. , 1987; Исайкин И.И., 2002).

В полевых условиях изменить световой режим можно путем правильного выбора срока посева, сорта и соблюдения оптимальной густоты стояния растений, на что указывают многие авторы (Бабич A.A., 1986, 1978, 1987; Буряков Ю.П., Денисенко А.Г., Прус A.B., и др., 1985; Гуцаленко А.П., 1989; Заверюхин В.И., Бардадименко A.C., 1989; Котенко Г.П., 1986; Лихачев В.К., 1983, 1987; Омаров Ф.Б., 1987; Радченко В.А., Федорцов В. И., Саенко Н. П., 1990).

При размещении рядков сои с севера на юг улучшается освещенность, ускоряется рост и развитие растений (Доросинский Л.М., 1976; Выращивание сои ......, 1987).

Большое влияние на освещенность оказывает плотность посева. При излишней густоте быстро желтеют листья, опадают цветки и плоды нижнего яруса, а при не достаточной густоте стояния растения не полностью усваивают свет, влагу и элементы питания.

Поэтому чем севернее про