Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ОСОБЕННОСТИ АГРОТЕХНИКИ СОИ НА ОРОШАЕМЫХ ЧЕРНОЗЕМАХ РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "ОСОБЕННОСТИ АГРОТЕХНИКИ СОИ НА ОРОШАЕМЫХ ЧЕРНОЗЕМАХ РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ"

Л--1У6М

На правах рукописи

Андреева Татьяна Петровна

ОСОБЕННОСТИ АГРОТЕХНИКИ СОИ НА ОРОШАЕМЫХ ЧЕРНОЗЕМАХ РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Специальность 06.01,02 — «Мелиорация, рекультивация и охрана земель»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Новочеркасск - 2004

Диссертационная работа; выполнена - в- федеральном/ государственном научном- учреждении^ «Российский, научно-исследовэтельский институт проблем, мелиорации»-{ФГНУ «РосНИИПМ»)-

Научный руководитель - * • доктор сельскохозяйственных наук,.

. старший научный сотрудник? Балакай Георгий Трифонович <

Официальные оппоненты: достор сельскохозяйственных наук,.

профессор;

Бабушкин Виктор Михайлович;.

• доктор сельскохозяйственных наук,"

-' стзрщийнаучный сотрудник 1 .

Бородычев Виктор Владимирович

Ведущая организация - Всероссийский научно-

• исследовательский институт сорго нг другмх зерновых культур г

(ВНИИ СЗК) '

Защита- состоится*; 24 декабря - 2004 года в 10®1 часов- на' заседании г диссертационного совета ■ Д220.049.01 в- федеральном■ государственному образовательном- учреждении" высшего- профессионального- образования^ «Новочеркасская ; государственная^ мелиоративная^ академия»- (ФГОУ ВПО • НГМА) по адресу:

346428, г. Но во Черкасс «.Ростовской области, ул. Пушкинская,-111, ауд. 339.

С диссертацией 1 можно ознакомиться научном- отделе- библиотеки ФГОУ-ВПО НГМА. '

Отзывы на автореферат.» двух экземплярах, заверенные печатью предприятия, направлять ученому, секретарю диссертационного совета;

Автореферат.разослан- ««23 » ноября 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,-, кандидат, сельскохозяйственных.наук,. профессор. Заслуженный мелиоратор РФ' —

СенчуковГ.А;

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Острый дефицит белка в питании человека и в кормлении животных становится все более трудноразрешимой проблемой. Соя одна из самых перспекггивных культур, которая позволяет решить огу иройлему быстро и эффективно, с наименьшими затратами, так как в ее семенах содержится до 21 % масла и 50 % белка, уникального но аминокислотному составу и близкого к белку животного происхождения.

Основными производителями и потребителями сои на сегодняшний день являются США, Бразилия, Аргентина, Китай, Япония, Франция, Германия, Италия. Мировое валовое производство сои в 2003 году достигло 190 млн тонн, посевные площади составили 83,6 млн га. В России посевные площади со» составили 350 тыс. га с валовым производством 423 тыс. тонн, при потребности, по крайней мере, в 5 млн тонн. Хотя научные исследования показывают, что соя хорошо произрастает на Дальнем Востоке, в Поволжье, на Северном Кавказе, где урожайность в опытных хозяйствах научных учреждений достигает 34 т/га, в производственных условиях она остается низкой. Так, в 2003 голу средняя урожайность зерна по стране составила всего 1,37 т/га.

Наряду с другими причинами низких урожаев сои, немалую роль играет недостаточная изученность некоторых вопросов агротехники. Поэтому усовершенствование таких важных элементов технологии возделывания сои при орошении, как подбор предшественников, способов основной обработки почвы и ухода за растениями, обеспечивающих повышение урожайности сои, экономию материальных и энергоресурсов, сохранение и улучшение экологической обстановки в регионе является весьма актуальной.

Цель работы - усовершенствовать элементы агротехники сои на орошаемых черноземах, обеспечивающие повышение урожайности, ресурс«- и энергосбережение.

Задачи исследований:

- обосновать рациональные способы основной обработки почвы под сою на орошаемых черноземах;

- оценить влияние предшественников в звеньях орошаемых севооборотов на рост, развитие и урожайность сон;

- ту1!

ить—оуммари ое- води потребление сон при различных способах

ЦНВ МСХА фонд научной питорлтуры

основной обработки почвы и при возделывании в различных звеньях орошаемых севооборотов;

- изучить влияние агротехнических способов ухода за посевами (культивация, боронование, прикатывая не, окучивание с присыпанием сорных растении в рядке) на урожайность сои при орошении;

- изучить влияние химического способа борьбы с сорной растительностью на засоренность посевов сон при орошении и на урожайность;

- провести экономическую и энергетическую оценку усовершенствованной технологии возделывания сон.

Научная новизна заключается в следующем:

- определены зависимости роста, развития и урожайности сои от способов основной обработки почвы и предшественников в звеньях орошаемых севооборотов;

- дана оценка водопотребления сои при различных способах основной обработки почвы и при возделывании в различных звеньях орошаемых севооборотов;

- дана оценка новых агротехнических способов борьбы с сорной растительностью по безгербицидной технологии;

- обоснованы сроки и способы применения гербицида Пивот для борьбы с сорной растительностью в посевах сои при орошении.

Основные положения, выносимые на защиту:

- оценка способов основной обработки почвы под сою на орошаемых черноземах;

- оценка предшественников сои в звеньях орошаемых севооборотов;

- суммарное водопотребление сои при различных способах основной обработки почвы и при возделывании в различных звеньях орошаемых севооборотов;

- эффективность агротехнических способов ухода за посевами сои (культивация, боронование, прикатывание, присыпание и окучивание);

- влияние химического способа борьбы с сорной растительностью на урожайность сои при орошении;

- экономическая и энергетическая оценка усовершенствованной технологии возделывания сон при орошении.

Достоверность результатов подтверждается большим объемом экспе-

рнментальных исследований, выполненных с применением апробированных современных методик, применением стандартных методов математического анализа и данными производственной проверки.

Практическая ценность работы определяется разработкой важных элементов агротехники сои на орошаемых черноземах, позволяющих усовершенствовать технологию возделывания сои н получать высокие урожаи при рациональном использовании материальных и энергетических ресурсов.

Материалы исследовании вошли составной частью в отчеты о НИР, выполненные в 1992-1995 гг. по темам 2.0 (1.1.1) (ОНТП «Плодородие») «разработать систему севооборотов с использованием энергосберегающих технологий обработки почвы и возделывания сельскохозяйственных культур на мелиорированных землях в соответствии с природоохранными требованиями», 05.02 «Разработать системы проектирования комплексных мелиорации и ресурсосберегающих технологий, обеспечивающих выращивание программируемого урожая с учетом экологических требований», 23-ОВ/1.1.6 (ОНТП «Мелиорация и гидротехника») «Технология возделывания, переработки и использования высокобелковой и масличной культуры соя в орошаемых и богарных условиях Юга России», а также при подготовке зональных систем земледелия в 2001 г. в разделе «Технология возделывания сои».

Личный вклад автора заключается в постановке целей и задач исследований, выборе методик и проведении исследований, подготовке диссертации, выводах и предложениях производству.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на нзучно-практических конференциях НГМА, ФГНУ «РосНИ-ППМ» в 1995-2003 гг., ВНИИОЗ в 2001 г., ВНИИМК в 2004 г., на практических зональных и региональных семинарах, проводимых МСХиП Ростовской области в 1999-2004 гг. Опытно-производственная проверка разработанной технологии проводилась в базовом хозяйстве НПС «Соя» ЗЛО «Нива» Веселовского района Ростовской области в 2000-2004 гг. на площади 800 га. Разработанные элементы агротехники вошли составной частью в «Рекомендации по технологии возделывания и переработки сон на орошаемых землях Ростовской области», награжденные в 2002 г. медалью ВВЦ.

Публикация работ. По теме диссертации опубликовано 8 работ.

Структура н объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, предложений производству, списка использованной литературы и приложений к основному тексту. Содержание работы изложено на 193 страницах, в том числе 140 страницах основного текста. Диссертационная работа содержит 39 таблиц, 20 рисунков, 22 приложения. Список использованной литературы включает 184 источника, в том числе 19 иностранных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследований, научная новизна и практическая ценность работы.

Первая гласа посвящена освещению проблем агротехники сои на основе анализа литературных источников и обоснованию программы исследований. Отмечено, что в условиях неустойчивого и недостаточного увлажнения орошение является основным фактором повышения урожайности. Это отражено в работах Б.Б. Шумакова, И.П. Кружилнна, М.С. Григорова, И.П. Айдарова, B.C. Маслова, В.И. Ольгаренко, Г.В, Ольгаренко, В.Н. Щедрина, Ю.П. Полякова, H.A. Ивановой, Г.А, Сенчукова и др. В работах A.B. Кочегуры, В.Ф. Баранова, И.И. Смородина, Ю.П. Мякушко, U.E. Губанова, В.И. Заверюхина, Г.Т. Балакая, А.К. Лещенко, В.В. Боролычева и других отмечается необходимость постоянного усовершенствования элементов агротехники сои для повышения эффективности использования орошаемых земель. Обобщение имеющихся научных исследований позволило определить актуальные направления и разработать программу исследований, направленную на повышение урожайности сои, экономию материальных и энергетических ресурсов.

Во второй главе изложены условия, изучаемые вопросы, схемы опытов и методика проведения исследований.

Исследования проводились в ОПХ Ростовской областной опытно-мелиоративной станции (РООМС) и ЗАО «Нива» Веселовского района Ростовской области в 1993-1997 гг., производственная проверка в 2000-2004 гт.

Почвенный покров на опытных участках представлен обыкновенными среднемошными среднегумусными черноземами на лессовидном тяжелом суглинке. Мощность гумусового горизонта колеблется в пределах 50-80 см при содержании гумуса до 5 %. Содержание в пахотном слое азота и фосфора среднее, калия высокое, pH 6,5-7,0. По механическому составу почвы относятся к

тяжелосуглинистым и имеют высокую водоудержнвающую способность: НВ в слое почвы 0,6 м составляет 27,9 %, в слое 1,0 м - 26,8 % от веса сухой почвы. Плотность сложения в слое 0,6 м равна 1.28 т/м\ По условиям увлажнения 1993 год был влажным, за вегетационный период выпало осадков 354,3 мм илн 167 % от среднемноголетних; 1994 год был сухим, выпало всего 126,3 мм, что составило 59 % от среднемноголетних; в 1995 году выпало 227,2 мм или 107 %, т.е. близко к среднемноголетним. Дефицит влаги восполнялся поливами. В 1993 году было проведено 3 полива, в 1994 году 6 поливов и в 1995 году из-за неравномерности выпадения осадков также было проведено 6 поливов.

Для решения поставленных задач были выполнены полевые и лабораторные исследования по следующим опытам:

Опыт I. Изучить влияние способов и глубины основной обработки почвы на рост, развитие и урожайность сои.

Опыт двухфакторный. Фактор А. Способ основной обработки почвы: вариант 1а - вспашка на 25-27 см (контроль); 2а - безотвальная обработка на 2527 см; За - безотвальная обработка на 38-40 см; 4а - плоскорезная обработка на 10-12 см; 5а - нлоскорезная обработка на 15-16 см. Фактор Б, Условия увлажнения: 16 - без орошения; 26 - орошение.

Основная обработка почвы различными способами проводилась после уборки предшественника: вспашка - плугом ПН-4-35; безотвальная обработка -сибирской стойкой СибИМЭ-0,4; плоскорезная обработка - агрегатом комбинированным плоскорезным АКП-2,5. Общая площадь делянок 1650 м2, учетная 400 м\ Повторносгь трехкратная.

Опыт П. Изучить звенья орошаемых севооборотов и подобрать лучшие предшественники для сои.

Вариант I - многолетние травы - многолетние травы - озимая пшеница; 2 - многолетние травы - озимая пшеница - озимая пшеница (контроль); 3 - озимая пшеница - озимая пшеница - кукуруза на зерно; 4 - озимая пшеница - озимая пшеница - кукуруза на зерно (обработка посевов гербицидом 2,4-Д аминная соль); 5 - многолетние травы - озимая пшеница - картофель.

Звенья севооборотов изучались на стационарном опытном участке орошаемых севооборотов, заложенном в 1991 году, Обшад площадь делянок 3300 м2, учетная 464 м3. Повторносгь трехкратная.

Опыт III, Изучить способы предпосевной обработки почвы и ухода за посевами сон.

Опыт двухфакторный. Фактор А. Способ предпосевной обработки почвы: вариант 1а - одна культивация + Харнес под предпосевную культивацию + Базагран (контроль); 2а - одна культивация + предпосевная культивация; За - две культивации + предпосевная культивация; 4а - три культивации + предпосевная культивация; Sa - одна культивация с прикатываннем + предпосевная культивация; tía - две культивации с прикатыванием + предпосевная культивация; 7а - Три культивации с прикатыванием + предпосевная культивация. Фактор Б. Послепосевные обработки: 1 б - без боронования; 26 - боронование до всходов; 36 - боронование до всходов + 1 лист; 46 - боронование до всходов +1 + 3 лист.

Изучалось различное количество культиваций до посева в сравнении с новым агротехническим приемом борьбы с сорными растениями - прикатыванием почвы после боронования или культиваций, которое улучшает контакт семян сорных растении с почвой и ускоряет прогрев почвы в слое 0-5 см, что провоцирует их дружное прорастание. Всходы уничтожаются следующей культивацией. Прккатыванне почвы проводилось легкими гладкими катками. Посев сои на всех вариантах производился в один срок. Общая площадь делянок 2420 м', учетная 400 м1 . Повторность трехкратная.

Опыт IV. Изучить влияние способов междурядной обработки посевов на урожайность сои.

Опыт двухфакторный. Фактор А, Междурядные обработки: вариант 1а -две междурядные обработки (контроль); 2а - одна междурядная обработка + окучивание; За - одна междурядная обработка + окучивание с пригнбагелями. Фактор Б. Предпосевная н послепосевная обработки почвы: 16 - три культивации + предпосевная культивация + три боронования; 26 - три культивации с прикатыванием + предпосевная культивация + три боронования.

Изучались способы междурядной обработки почвы в сравнении с новым способом борьбы с сорной растш-сльностью в рядках сои путем присыпания сорняков почвой из междурядий при помощи окучников с предварительным пригибанием их пригнбателями конструкции ЮжНИИГиМ (автор Г.Т. Балакай), Общая площадь делянок 2420 мг, учетная 400 м1. Повторность трехкратная.

Опыт V, Изучить способы применения гербицидов.

Опыт двухфакторный. Фактор Л. Способ применения гербицида: вариант 1а - Харнес под предпосевную культивацию (контроль); 2а - Пивот под предпосевную культивацию; За - Пивот под довсходовое боронование; 4а - Пивот до всходов без заделки в почву; 5а - Пивот по вегетирующим растениям в фазу 1-2 настоящих листьев сои. Фактор Б. Применение Базатрана: IG - без Базаграна; 26 - с Базаграном.

Изучались способы применения нового гербицида Пивот дозой 0,8 л/га на двух фонах: без Базаграна и с Базаграном. Базагран вносился по вегетирутощей сое дозой 3 л/га. За контрольный вариант был принят рекомендованный зональными системами земледелия гербицид Харнес дозой 2,5 л/га под предпосевную культивацию. Учетная площадь делянок 200 и2. Повторностъ трехкратная.

Исследования проводились согласно общепринятым методикам и рекомендациям. Программой исследований для всесторонней оценки влияния изучаемых вариантов и обоснования рекомендаций производству проводились фенологические наблюдения, а также в динамике наблюдения за линейным ростом, накоплением сухих веществ, нарастанием листовой поверхности, засоренностью посевов.

Поливы во всех опытах осуществлялись ДМ ДЦА-100МА. Влажность почвы поддерживалась на уровне 75-80 % HB в слое 0,6 м. Запасы влаги в почве определялись термостатно-весовым методом в начале и конце вегетации, а также перед и после полива и выпадения эффективных осадков в слое 1,0 м по горизонтам почвы через каждые 0,1 м. Учеты оросительной воды на ДДЛ-100МА проводили водомерным счетчиком ВД-180.

Агротехника в опытах разрабатывалась на основе действующих зональных рекомендаций. Для посева использовался районированный сорт сои Весе-ловская 5. Уборку урожая на всех опытах проводили комбайном СК-5 «Нива» со взвешиванием урожая в поле и одновременным отбором образцов на влажность и сорность для приведения к стандартной влажности. Закладка полевых опытов осуществлялась по методике Б. А. Доспехова,

В третьей главе приведены результаты экспериментальных исследований по влиянию способов и глубины основной обработки почвы на продуктивность и водопотребление сон на зерно.

Изученные нами пять вариантов основной обработки почвы позволили

установить, что при увеличении глубины обработки с 25-27 см на контроле до 38-40 см (вариант 3) уменьшается плотность сложения пахотного слоя почвы с 1,21-1,24 до 1,19-1,21 т/м3 {рисунок!).

перед началом весенних обработок

вар. 1

валив бобов Сроки отбора почвы вар. 2 варЗ

созревав не

взр.4 ^ >| вар.5

Рисунок 1 - Плотность сложения почвы при различных способах основной обработки. РООМС, 1993-1995 гг.

В период от начала весенних обработок до фазы налива бобов плотность сложения 0-30 см слоя почвы увеличивается на 0,01-0,02 т/м3 на вариантах без орошения и на 0,02-0,03 т/м1 на орошаемых вариантах. К конку вегетации наблюдается снижение плотности почвы на 0,01-0,02 т/м1. Зависимость плотности почвы от глубины обработки характеризуется уравнениями регрессии и графиком, изображенным на рисунке 2,

У2 = 710 V - 0,0067* + 1,3655 Е® = 0,93

1.35

1.3 -

а

О

В

г

з 1-25 Н

о ё

1.2 -

1.15

У1= 1*10 х -0,0085х +■ 1,3656

Я3 = 0,93

10

15

20

30 35 40 45 Глубина обработка, см

1 - перед началом весенних обработок; 2 - налив бобов; 3 - созревание Рисунок 2 - График зависимости плотности сложения почвы от глубины обработки

Наблюдения показали, что при глубокой обработке (варианты 1-3) вместе со снижением плотности сложения почвы повышается водопроницаемость почвы по сравнению с поверхностными способами (варианты 4 и 5, рисунок 3).

Она была выше весной на варианте 3 - 0,040 м в первый час впитывания, на контроле снизилась до 0,031 и при мелкой плоскорезной обработке почвы (вариант 4) до 0,024 м. Летом почва уплотняется, и водопроницаемость снижается соответственно до 0,034; 0,027 и 0,024 м в первый час впитывания.

Способы основной обработки почвы оказали влияние и на структуру почвы. Учет комковатости почвы в предпосевной и послепосевной период показал, что количество комков почвы более 5 см было меньше при вспашке на 25-27 см - 6,9 штУм1 до посева и 2,2 штУм2 после посева и прикатывания почвы, против 17,4 и 4, 1 штУм\ например, на варианте 4 с плоскорезной обработкой на 1012 см. Меньшее количество комков способствовало получению более дружных всходов и повышению полевой всхожести.

Результаты наблюдений за интенсивностью микробиологических процессов в почве на орошаемых посевах сои свидетельствуют о высокой биологической активности микроорганизмов на варианте с плоскорезной обработкой на глубину 15-16 см, где за вегетационный период сои разложилось 63,7 % льняной ткани, что на 12,9 % больше, чем на контроле. На вариантах без орошения эти показатели снизились и составили соответственно 26,0 и 22,6 %, то есть микробиологическая активность при орошении оказалась почти втрое выше.

Наблюдения показали, что наиболее благоприятные фитосанитарные условия в начале вегетации обеспечили вспашка и глубокая безотвальная обработка, где на делянках перед предпосевной культивацией насчитывалось в среднем 131 И 139 цш/м1 всходов сорняков массой 235 и 257 г/м* соответственно. При этом

0.04

при посгве в фазу налива 6о6«в

ЩЩвар.1 Щвар.2 ЕЭвар.З Ивар.4 ГПвар.5

Рисунок 3 - Водопроницаемость почвы мри различных способах основной обработки.

РООМС, 1993-1995 гг.

преобладающее количество составляли однолетние сорняки, масса многолетников на этих вариантах не превышала 12-14%. Уменьшение глубины безотвальной обработки на варианте 2 обернулось увеличением общего количества сорных растений на 6 шг7м3, при этом многолетников стало больше в 2 раза, а однолетних сорняков в 1,1 раза и соотношение массы многолетних и однолетних сорняков составило 1:3, В наиболее засоренном состоянии оказались поля по фону плоскорезной обработки. С увеличением глубины плоскорезной обработки обшее количество сорняков снизилось со 158 до 151 шгУм1, а их масса с 386 до 362 г/м2, но даже эти показатели превышали аналогичные на варианте 3 на 9 и 41 % соответственно. Особенно значительным оказалось превышение количества и массы многолетников — почти в 3 раза.

Различные агрофизические свойства почвы, создаваемые способами основной обработки почвы оказали неоднозначное влияние на рост и развитие сои.

Наиболее высокие показатели линейного роста 106 см, листовой поверхности 51,2 тыс. мг/га, и накопленной сухой биомассы 726 г/м1 (рисунок 4) растения имели на варианте 3 при безотвальной обработке на глубину 38-40 см, в то же время поверхностные способы обработки почвы (варианты 4 и 5) по всем этим показателям уступали контролю и вариантам 2 и 3 с глубокой обработкой

, „ почвы, зависимости от способов основной обработки

и влагообесдеченнсчгш почвы, ЭТО отразилось на

РООМС, 1993—1995 гг. урожайности сои (табли-

ца I, рисунок 5). При орошении урожайность сои оказалась максимальной при глубокой безотвальной обработке на глубину 38-40 см - 3,38 т/га. Уменьшение глубины основной обработки обернулось снижением урожайности по безотвальной обработке на 0,29 т/га, по вспашке на 0,22 т/га, по плоскорезной обра-

70 20 90 100 110

Дней от начала вегетации, сут.

—•—вар, 1 ----вар.2 —*—вар 3

—■—вар.4 .......вар.5

Рнеук<ж4 - Дииамика накопления сухой биомассы со« в

ботке на 0,47-0,55 т/га. На вариантах без орошения урожайность была наибольшей 1,83 т/га при вспашке на глубину 25-27 см, на безотвальной обработке снизилась до 1,63-1,75 т/гаи на плоскорезной обработке до 1,43-1,54 т/га.

Таблица 1 - Влияние способов и глубины основной обработки почвы и влагообеспеченности на урожайность сои. РООМС, 1993-1995 гг,

Варианты опыта Урожай и ость, г/га Прибавка урожая

Способ основной обработки почвы Условия увлажнения от способа обработки ПОЧВЫ от орошения

т/га % т/га Г.

1 Вспашка на 25-27 см БО 1,83 - - - -

Ор(К) 3,16 - - 1,33 72,7

2 Безотвальная обработка на 25-27 см БО 1,63 -0,20 10,9 - -

Ор 3,09 -0,07 2 2 1,46 89,6

3 Безотвальная обработка на 38-40 см БО 1,75 -0,08 4,4 - -

Ор 3,38 0,22 7,0 1,63 93,1

4 Плоскорезная обработка на 10-12 см БО 1,43 -0,40 21,9 - -

Ор 2,83 -0,33 10,4 1,40 97,9

5 Плоскорезная обработка на 15-16 см БО 1,54 -0.29 15,8 - -

Ор 2.91 -0,25 7,9 1,37 89,0

HCPoj, т 0.19

Прибавки урожая от орошения были существенны на всех вариантах и составили от 72,7 до 97,9 %.'

3.5 л

I

i о

т

■а

к

о £

з -

2.5

1,$Ч87хси''6в К1- 0,98

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

Глубина обработки, см

Рисунок 5 — График зависимости урожайности сои на зерно от глубины основной обработки почвы

Наиболее продуктивно влага расходовалась на варианте 3, здесь при суммарном водопотреблении 4720 м3/га был самый низкий коэффициент водопо-требления 1400 mVt. На этом варианте среднесугочное водопотребление составило 51,6 м*/га в период цветение - налив бобов и 25,5 м'/га в сутки к началу созревания (рисунок 6).

3

О

е-

о в

о ИГ

5

6

л

60 -50 -<10 -30 -20 ■ 10

У = -9,5417х2+44,53йс +0,9917 К.2 =0,82

£

Всходы -италенае

Ветвление • тете вне

Цветение-валив бобов

Нал не бс-бов-созревание

Фазы роста сои Рисунок 6 - Среднесуточное водопотребяенне сои.

РООМС, 1993-1995 гг.

В главе 4 изложены основные результаты исследований влияния на продуктивность и вод о потребление сои на зерно таких важных элементов агротехники сои при орошении, как предшественники (5 звеньев севооборота), обработка почвы в допосевиой период и при уходе за растениями.

Наблюдения показали, что все изучаемые предшественники в звеньях орошаемых севооборотов (опыт И) обеспечили благоприятные условия роста и развития сои. Плотность сложения почвы в пахотном слое изменялась от 1,20 на варианте I до 1,25 т/м' на варианте 5, Изучение развития корневой системы в слое 1,0 м показало, что более высокая масса корней была на тех вариантах, где плотность почвы была ниже (рисунок 7).

з

Г

О

О

100-1-........................................................................

Рисунок 7 - Распределение сухой массы корней сои в зависимости от предшественника, %, ЗАО «Нива», 1993-1995 гг.

Большее количество питательных веществ в пахотном слое почвы после уборки предшественника оставалось на варианте 1; нитратного азота 6,8 мг, фосфора 3,0 мг и калия 48 мг на 100 г почвы, наименьшее - на варианте 5: 4,8; 2,4 и 47 мг соответственно. Учеты засоренности делянок в различные периоды роста сои показали, что меньшее количество сорных растении в весенний период 87 шт./м2 было на варианте 2 и большее 215 штУм2 на варианте 5.

Наблюдения за динамикой линейного роста, нарастания листовой поверхности, накопления сухого вещества показали, что эти показатели были более высокими иа варианте 1 в звене севооборота многолетние травы • многолетние травы - озимая пшеница - соя. Этот вариант обеспечил и наибольшую урожайность сои, 3,31 т/га (таблица 2).

Таблица 2 - Урожайность сои в зависимости от предшественника.

ЗАО «Нива», 1993-1995 гг.

Вариант Урожайность, г/га Прибавка

±Л,т %

1 Многолетние травы-многолетние травы-озимая пшеница 3.31 0,21 6,8

2 Многолетние травы-озимая пшеница-озимая ншенииа (К) 3,10 - -

3 Озимая пшенииа-озимая пшеница-кукуруза на зерно 2 72 -0.38 12,3

4 Озимая пшеница-озимая пшеница-кукуруза на зерно (обработка 2.4 Д) 2,76 -0,34 11,0

5 Многолетние травы-озимая пшеница-карто!^ель 2,87 -0.23 7,4

НСР«.т 0,18

Снижение урожайности на остальных вариантах составило ог 7,4 до 12,3 %.

Суммарное водопотребленне сои составило от 4640 до 4760 м3/га. (вариант 1).

Долевое распределение составляющих суммарного во до потребления изображено на рисунке 8. В звене севооборота многолетние травы - многолетние травы - озимая пшеница - соя {вариант 1) был получен наиболее высокий урожай сон и влага использовалась более экономно, о чем свидетельствует коэффициент водопо-требления 1440 м3/г. На других вариантах коэффициент водопотребления составлял от 1520 до 1700 м'/т.

54,2" _

^ 7,1

оросительная вода I осадки

I 1 влага из почэы

Рисунок 8 -Структура суммарного водопотребления сои. ЗАО «Нива», 1993-1995 тт.

Важными условиями получения высоких урожаев является качественная подготовка почвы под посев сои и уход за растениями.

Исследования показали, что ускорить прорастание семян сорных растений можно, применяя изученный нами метод провокационного прикатывания почвы после проведения предпосевных обработок (опыт III). Это улучшает контакт семян с почвой, подтягивает к ним влагу и обеспечивает более эффективное уничтожение сорной растительности. Например, перед уборкой на варианте 7 было всего 65 штЛг сорных растений массой 510 г/м2, тогда как на варианте 4 без прикатывания их было 227 штЛг массой 1317 г/м1, против 12 шт./м2 и 41 г/м1 на контрольном варианте 1 с применением гербицидов Харнес и Базаграи (таблица 3). Такая засоренность оказала влияние на урожайность зерна сои, которая составила соответственно 1,48; 0,99 и 2,84 т/га.

Таблица 3 - Влияние обработки почвы в предпосевной период на засоренность посевов и урожайность сои. РООМС, 1993-1995 гт.

Вариант Засоренность посевов сои Урожайность

Без боронования Боронование до всхолов+НЗ лист

Кол-во, иггУм2 Масса, г/м1 Км-во, штУм1 Масса, г/м3 т/га ± Д,т %

1 Одна культивация Харнес поя предпосевную купьтивашпо + Базагран в фазу 3-х листьев (К) 12 41 7 31 3,10 - -

2 Одна культивация + предпосевная культивация 291 1742 112 1316 1,06 -2,04 33

3 Две культивации + предпосевная культивация 186 910 98 1306 1,22 -1,88 38

4 Три культивации + предпосевная культивация 227 1317 96 1290 1,40 -1,70 45

5 Одна культивация с прнкатыванием -*■ предпосевная культивация 187 1098 64 920 1,67 -1,43 54

6 Две культивации с прнкатыванием +предпосевная культиваиия 128 875 50 494 1,72 -1,38 55

7 Три культивации с прнкатыванием + предпосевная культивация 65 510 41 386 2,04 -1,06 66

НСР 05, т 0.24

Применение провоцирующего прикатывания в комплексе с другим агро-прнемом - боронованием почвы до всходов и по всходам (варианты 26-46) позволило без применения гербицидов уменьшить количество сорняков на ва-

рианте 7 с 112 до41 штУм2- в 3 раза» их массы с 1316 до 386 г/м1 - в 3,5 раза. Соответственно увеличилась урожайность с 1,06 до 2,04 т/га, т.е. в 2 раза.

Разработанный в ЮжНИИГиМ другой способ обработки почвы - окучн-вание посевов сои в фазу ветвления или начала цветения (до смыкания рядков в междурядьях) с использованием пригабателей позволяет пригибать более тонкие стебли и листья сорных растений в рядке сои и засыпать их окучниками почвой из междурядий (опыт IV). При этом количество сорных растений уменьшается на Ишт./м1, и урожайность сои но безгербицидной технологии

возделывания при орошении повышается до 2,41 т/га (таблица 4).

Таблица 4 - Урожайность зерна сои в зависимости от способа междурядных обработок без применения гербицидов. РООМС, 1993-1995 гг.

Варианты опыта Урожайность, т/га Прибавка урожая

Междурядные обработки Предпосевная подготовка почвы ог прокатывания ог окучивания

т/га % т/га Го

1 Две междурядные обработки Три культивации +■ предпосевная культивация + три боронован ад 1,40 - - - -

Три культивации с прикатыванн-ем + предпосевная культивация 1-три боронования (К) 2,04 0,64 46 - -

1 Одна меж-цурядная обработка < окучивание Три культивации +■ предпосевная культивации + три боронования 1,72 - - 0,32 23

Три культивации с пригатыванм-ем + предпосевная культивация +■ три боронования 2,20 0,48 28 0,16 8

3 Одна междурядная обра-[кртка ■+■ окучи-нанне с прнги-Затеяями Три культивации + предпосевная культивация + три боронования 1,98 - - 0,58 41

Три культивации с прикалыванием + предпосевная культивация три боронования 2,41 0,43 22 0,37 18

НСР м, т 0,23

Однако агротехнический способ борьбы прошв сорной растительности не может конкурировать с химическим (опыт V). Наши исследования показали, что применение гербицида 4-го поколения Пивот, с расходом действующего вещества 0,08 л/га против 3,0 л/га при применении рекомендуемой зональными системами земледелия двух гербицидов Харнес (2,25 л/га д,в.) и Базагран (0,75 л/га д.в.), позволяет снизить гербицидную нагрузку в 37,5 раз. Это оказывает положительное влияние на экологию территории. Причем, Пивот -это гербицид комплексного использования, т.е. его можно применять как поч-

венный под предпосевную культивацию, под довсходовое боронование, вносить до всходов без боронования и по вегетируюишм растениям в фазу 1-2 настоящих листьев у сои (при этом наблюдается угнетение многолетних сорняков). Урожайность зерна сои при различных способах внесеши гербицида Пн-вот изменяется несущественно и колеблется от 2,81 до 2,97 т/га.

В пятой главе дана экономическая и энергетическая оценка изученных элементов агротехники сои при орошении. Анализ экономической эффективности возделывания сои при орошении при различных способах основной обработки почвы показал, что в технологическом процессе доля затрат по видам основной обработки почвы занимает от 3 до 5 % от общих затрат 7,80 тыс. руб,/га при плоскорезной обработке и 8,42 тыс. руб./га при глубокой безотвальной обработке на 38-40 см (таблица 5).

Таблица 5 — Экономическая эффективность возделывания сои при орошении в зависимости от способов основной обработки почвы. РООМС, 1993-1995 гг.

Способ основной обработки почвы Урожайность, т/га Затраты, тыс, руб,/га Чистый доход, тыс. руб./га Рентабельность, %

1 Вспашка на 25-27 см (К) ■ 3,16 7,97 14,15 178

2 Безотвальная обработка на 25-27 см 3,09 8,17 13,45 164

3 Безотвальная обработка на 38-40 см 3,38 8,42 15,24 181

4 Плоскорезная обработка на 10-12 см 2,83 7,80 12,01 154

5 Плоскорезная обработка на 15-16 см 2,91 7,81 12.56 161

По величине чистого дохода 15,24 тыс. руб./га и уровню рентабельности 181 % более высокие показатели были на варианте 3 с безотвальной обработкой почвы на глубину 38-40 см.

Энергетическая оценка изучаемых вариантов показала, что более высокие затраты совокупной энергии 34,1 ГДж/га были на варианте 1 со вспашкой на глубину 25-27 см (таблица б).

При безотвальной обработке почвы и плоскорезной обработке затраты энергии были ниже и составили 33,5-33,8 ГДж/га. При этом доля энергозатрат на обработку почвы составила: вспашка - 4 %, безотвальная обработка на 2527 см-3,2 %, на 38-40 см-3,4 %, плоскорезная обработка на 10-12 см -2%, на 15-1бсм -2,4 %.

Таблица 6 - Энергетическая оценка возделывания сои при орошении в зависимости от способа основной обработан, РООМС, 1993-1995 гг.

Способ основной обработки почвы Урожайность, т/га Энергия урожая, ГДж/га Затраты совокупной энергии, ГДж/га Приращение валовой энергии, ГДж/га КЭЭ

1 Вспашка на 25-27 см (К) 3,16 107,4 34,1 73,3 3,1

2 Безотвальная обработка на 25-27 см 3,09 103,6 33,8 69,8 3,1

3 Безотвальная обработка на 38-40 см 3.38 116,2 33.8 78,8 3.4

4 Плоскорезная обработка на 10-12 см 2,83 95,6 33,5 62,1 2.9

5 Плоскореаная обработка на 15-16 см 2,91 99.3 33,6 65,7 3,0

В то же время урожайность 3,38 т/га и энергия урожая 116,2 ГДж/га были выше на варианте 3 с глубокой безотвальной обработкой на 38-40 см, что обеспечило получение наибольшего коэффициента энергетической эффективности (КЭЭ) 3,4. На вариантах 4 и 5 с поверхностными обработками при низких затратах совокупной энергии, но за счет более низкого урожая и энергии урожая КЭЭ оказался наименьшим 2,9-3,0.

При экономической оценке звеньев орошаемых севооборотов установлено, что наиболее высокий доход 98,1 тыс. руб./га получен в звене севооборота многолетние травы - озимая пшеница - картофель - соя, чему способствовала более высокая выручка от реализации сельхозпродукции - 150,2 тыс. руб./га (таблица 7).

Таблица 7 - Экономическая эффективность производства сельхозпродукции

в звеньях орошаемых севооборотов. ЗАО «Нива», 1993-1995 гг.

Звено севооборота Выручка, тыс. рубЛа Затраты, тыс, рубУгэ Чистый лоход, тыс. руб /га Рентабельность, %

1 Многолетние травы - многолетние травы - озимая пшеница - соя 78,9 28,5 50,4 177

2 Многолетние травы - озимая пшеница - озимая пшеница - соя 81,6 30,0 51,6 172

3 Озимая пшеница • озимая пшеница - кукуруза на зерно - соя 108,5 21,1 70,9 221

4 Озимая пшеница - озимая пшеница - кукуруза на зерно (обработка 2,4-Д) - соя 112,9 33,7 79,2 235

5 Многолетние травы - озимая пшеница - картофель - соя 150,2 52,1 98,1 188

20

ВЫВОДЫ

1. Глубокая основная обработка почвы при вспашке на глубину 25-27 см и безотвальной обработке на глубину 25-27 и 38-40 см по сравнению с мелкой поверхностной обработкой плоскорезом на глубину 10-12 и 15-16 см способствует улучшению агрофизических свойств почвы: уменьшается плотность сложения почвы с 1,27 до 1,19 т/м1; улучшается водопроницаемость почвы -скорость впитывания увеличивается с 0,024 до 0,040 м в первый час впитывания; почва лучше крошится при подготовке под посев - образуется в 2-3 раза меньше крупных (более 5 см) комков почвы, что способствует повышению полевой всхожести семян сои иа 3 %,

2. Установлено, что соя на орошаемых землях положительно реагирует на увеличение глубины основной обработки почвы, о чем свидетельствуют более высокие показатели линейного роста 106 см, листовой поверхности 51,2 тыс. мг/га, накопленной сухой биомассы 726 г/м1 при безотвальной обработке на глубину 38-40 см. Это способствует формированию более высокой урожайности зерна сои при орошении: от 3,16 т/га при вспашке до 3,38 т/га при безотвальной обработке на глубину 38-40 см. Эта закономерность сохраняется и на неорошаемом фоне, но прибавка урожая от орошения выше на 16-25 % на вариантах с плоскорезной обработкой почвы.

3. Более высокой урожайности сои на вариантах с глубокой обработкой почвы - вспашкой на 25-27 см и безотвальной на 38-40 см способствует и создание благоприятных фитосанитарных условий, где перед предпосевной культивацией на делянках насчитывалось в среднем 131 и 139 цгт. всходов сорняков на один квадратный метр массой 235 и 257 г/м3 соответственно, и масса многолетников на зтих вариантах не превышала 12-14 %, Уменьшение глубины обработки на варианте 5 способствовало увеличению общего количества и массы сорных растений на 19 и 41 % соответственно.

4. Установлено, что урожайность сои более высокая - 3,31 т/га при посеве ее после предшественника озимая пшеница в звене севооборота многолетние травы - многолетние травы - озимая пшеница, против 2,72-2,76 т/га при посеве ее после кукурузы на зерно и 2,87 т/га после картофеля. Повышению урожайности в этом варианте способствовали хорошее фитосанитарное состояние участка - снижение засоренности в 2-3 раза, более высокое на 10-30 % содержание питательных веществ азота, фос<{юра и калия, лучшие физические свойства

ПОЧВЫ.

5. Оросительная вода более продуктивно используется при посеве сои после озимой пшенипы в звене севооборота многолетние травы - многолетние травы - озимая пшеница и глубокой основной обработки - вспашки на 25-27 см или безотвальной обработки на 38-40 см, где урожайность сои была выше и коэффициент водопотребления составил соответственно 1440,1480,1400 м'/г, что на 80-260 м3/г ниже чем на других вариантах. Суммарное волопотребление изменяется в зависимости от предшественников и способов основной обработки незначительно — на 1,5-3 %, при эгом основная доля суммарного водопотребления приходится на оросительную норму 55 % и осадки 39 %.

6. При подготовке почвы в допосевной период применение прикатывания почвы легкими гладкими катками после каждой операции весеннего боронования или культивации способствует улучшению контакта семян сорняков с почвой, что провоцирует появление всходов сорных растений на 5-6 дней раньше обычных обработок и увеличивает в 2-3 раза количество всходов сорняков, которые уничтожаются следующими обработками. Такой технологический прием позволяет получать урожай сон до 2,04 т/га без применения гербицидов. Сочетание провоцирующего прикатывания, боронований до всходов и по всходам с присыпанием всходов сорных растений в рядке сои путем применения при междурядных обработках почвы окучиваюших лап с пригпбателямн конструкции ЮжННИГиМ повышает эффективность борьбы с сорной растительностью и урожайность зерна сои до 2,41 т/га без применения гербицидов,

7. Обработка посевов сои новым гербицидом IIнвот позволяет снизить гербишишую нагрузку на 1 га с 3,0 до 0,08 л/га д.в., то есть в 37,5 раз по сравнению с применением двух гербицидов Харнес и Базагран, рекомендованных зональными системами земледелия. Урожайность зерна сои при этом изменяется несущественно.

8. Более высокую урожайность 3,16-3,38 т/га, чистый доход 14,1515,24 тыс. руб. и рентабельность 178-181 % соя имела на орошаемых вариантах при глубокой основной обработке - вспашке на 25-27 см и безотвальной обработке на 38-40 см. В технологическом процессе доля затрат на основную обработку почвы составляет 3-5 % от обших затрат на вариантах без орошения и 23 % от обших затрат на орошаемых вариантах.

9. Энергетическая оценка изученных элементов агротехники показала,

что более высокие затраты совокупной энергии 34,1 ГДж/га были на варианте I со вспашкой на глубину 25-27 см. При глубокой безотвальной обработке почвы и плоскорезной обработке затраты энергии были ниже и составили 33,533,8 ГДж/га, При этом доля энергозатрат на обработку почвы составила: вспашка - 4 %, безотвальная обработка 3,2-3,4 %, плоскорезная - 2-2,4 %. В то же время урожайность 3,38 т/га и энергия урожая 116,2 ГДж/га были выше на варианте с глубокой безотвальной обработкой на 38-40 см, что обеспечило получение наибольшего коэффициента энергетической эффективности 3,4.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. При возделывании сои на зерно необходимо основную обработку почвы на орошаемых черноземах проводить вспашкой на 25-27 см или безотвальной обработкой на глубину 38-40 см.

2. Высевать сою рекомендуется по предшественнику озимая пшеница в звене орошаемого севооборота многолетние травы - многолетние травы — озимая пшеница.

3. Для борьбы с сорной растительностью агротехническими методами рекомендуется применение прикатывания почвы в предпосевной период для провоцирования всходов сорных растений и последующего их уничтожения, а также междурядных обработок окучивающими лапами конструкции ЮжНИИ-ГиМ.

4. Для борьбы с сорными растениями химическим способом рекомендуется применять гербицид Пивот дозой 0,08 л/га д.в, по вегетирующим растениям сои в фазе 1-2 настоящих листьев.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1. Чепилевская Л.П., Егорова Г.А,, Андреева Т.П. Система севооборотов с использованием энергосберегающих почвозащитных технологий обработки почвы и возделывания сельскохозяйственных культур на мелиорированных землях // Ресурсосберегающие, экологически безопасные технологии мелиорации земель и сельскохозяйственного производства. - М.: ЦНТИ «Мелио води н форм», 1996.- Кн. 1,-С. 12-13 (доля автора-35%).

2. Нормы вод о потребности и экологически безопасные режимы орошения с.-х. культур на Северном Кавказе: Рекомендации / Под ред. A.B. Колганова,

В.Н. Щедрина-М:: Эдель-М; 2000.'- 152 с. (доля автора- S5 %).'

3. Эколого-ландшафтные; основы мелиорации земель: Монография-. / A.B.' Колитов,- В.Н.- Щедрин; Т.П. Андреева и лр. - М;: ГУ ЦНТИ«Мелиоводин-форм»; 2000г,- 196'е.: (доля автора-6 %).- *

4. Балакай:Г.Т.,.Авдреева:Т.П. Способы снижения ¡экологической нагрузки на орошаемые земли? при: возделывании сои //. Исследования в области решения проблем мелиорации: Сб; науч. тр. / ФГНУ «РосНИИПМ» / Под ред. В.Н, Щедрина; - М.: ФГНУЦНТИ«Мелиово дннформ», 2002. - С.95-99 (доля автора - 80 %)■

5. Балакай Г.Т.", Андреева .Т. Ш Экологически. безопасные приемы борьбы с сорной;растительностью.в предпосевной период // Пути повышения эффективности орошаемого земледелия: Сб; науч. тр. / ФГНУ «РосНИИПМ». — М.: ЦНТИ' «Мелиоводинформ»*2002. - С. 208-211 (доля автора- 70 %).- ■

. Андреева;Т.П:, Бапакай-F.T."Способы применения гербишша Пивотпри. возделывании сои на орошаемых землях // Мелнораиия и водное хозяйство: Материалы науч.-техн;. конф.-, посвяшешюй 70-летию акад. Б.Б.- Шумакова,. Новочеркасск, 10 сент; 2003 г. - Вып. ! / ФГОУ ВПО HFMA, ФГНУ «РосНИИПМ». - Новочеркасск:: ООО'НПО «Темп», 2003; - С. 184-186.(доля автора -90%);.

7. Балакай П.Т., Андреева Т.П., Борешевская O.A., Clemens O.G. Требованиям качеству сои на продовольственные-цели-// Современные проблемы мелиорации земель, пути и методы их решения: Сб; науч.тр. ФГНУ «РосНИИПМ». - В 2 ч. / Под ред. H.H. Щедрина- - Новочеркасск, 2003; - Ч; 2, - С.194-1ЭТ (доля-авггора-30%).

8.'Андреева^Т.П , Балакай Г.Т.'Влияние предшественников на продуктив--ноегь сои при орошении // Итоги исследований по сое за годы реформирования и-направленияНИР: Сб; статей координац: со вещ ..Краснодар, 8-9 сенг. 2004 г. -. Краснодар: Советская Кубань, 2004. - С. 185-190 (доля автора - 90 %).

Подписано в печать '/<£ W.ßty Тираж МО^кз.

Заказ № JS?

Типография НГМА, ул. Пушкинская,-.111, г, Новочеркасск

р 2 5 О 3- 6