Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ПРОДУКТИВНОСТЬ КУКУРУЗЫ НА ЗЕРНО В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРИЕМОВ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ НА ЧЕРНОЗЕМАХ САРАТОВСКОГО ПРАВОБЕРЕЖЬЯ

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "ПРОДУКТИВНОСТЬ КУКУРУЗЫ НА ЗЕРНО В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРИЕМОВ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ НА ЧЕРНОЗЕМАХ САРАТОВСКОГО ПРАВОБЕРЕЖЬЯ"

сй-ШЫ

На правах рукописи

Беляева Анна Анатольевна

ПРОДУКТИВНОСТЬ КУКУРУЗЫ НА ЗЕРНО В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРИЕМОВ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ НА ЧЕРНОЗЕМАХ САРАТОВСКОГО ПРАВОБЕРЕЖЬЯ

Об. 01.09- растениеводство

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Саратов 2003

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова» в 1995 по 1999 гт.

Научный руководитель: кандидат сельскохозяйственных

наук А.Ф. Дружкин;

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных

наук, профессор Орлов А.Н., кандидат сельскохозяйственных наук Трофимова В.И.

Ведущая организация - НИИСХ Юго-Востока

Защита состоится « -/У _» О2003 года в 10 часов на заседании диссертационного совета Д. 220. 061. 05 при ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ» по адресу 410600, г. Саратов, Театральная площадь, д. 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ».

Автореферат разослан « -/¿Г» 2003 г

Ученый секретарь диссертационного совета Н,А. Пронько

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Устойчивое развитие таких интенсивных отраслей животноводства как свиноводство и птицеводство, потребляющих концентрированные корма, выдвигает проблему стабильного производства фуражного зерна. Один из эффективных путей ее решения - расширение посевов и повышение продуктивности зерновой кукурузы.

Основные посевы зерновой кукурузы сосредоточены в южных районах России. Ее продвижение в зоны с ограниченной теплообеспеченностью сдерживается небольшим набором ультроранних и раннеспелых гибридов и сортов отечественной селекции. В связи с этим уборка кукурузы проводится в поздние сроки, при высокой влажности зерна, что требует больших затрат энергии и денежных средств на досушивание.

Применяемая технология выращивания кукурузы базируется исключительно на использовании для посева гибридных семян, качество которых всецело зависит от генетической чистоты и посевных характеристик семян родительских форм. Производство семян родителей и гибридов первого поколения связано с большим объемом работ.

В связи с этим назрела необходимость проведения комплексных исследовании по разработке и экономическому обоснованию технологий производства зерна кукурузы на основе использования наряду с гибридами раннеспелых адаптированных к местным условиям сортов-популяций. Преимущество ультроскороспепых сортов-популяций и гибридов, несмотря на более низкий потенциал их продуктивности, определяется достижением полной спелости зерна в конце второй -третьей декады августа. Уборка кукурузы в это время позволяет не только получить сухое зерно, но и раньше освободить поле для подготовки его под следующую культуру.

Таким образом, анализ показывает, что в настоящее время в Поволжье большую актуальность и производственное значение приобретает вопрос подбора скороспелых сортов-популяций и гибридов кукурузы на зерно и разработки технологических приемов их выращивания.

І І I . * ? с Г

и/'»» ----

Цель исследований заключалась в подборе и сравнительной оценке продуктивности различных скороспелых гибридов и сортов-популяций кукурузы, в разработке основных элементов технологии их выращивания, обеспечивающих урожайность зерна - 5-6 т/га.

Задачи исследований:

1. Изучить рост и развитие, определить оптимальные параметры фотосинтетической деятельности растений различных гибридов и сортов-популяций кукурузы.

2. Установить оптимальную густоту стояния растений в посевах.

3. Выявить рациональный способ посева кукурузы при возделывании на зерно с целью создания наилучшей площади питания растений.

4. Изучить эффективность предпосевного обогащения семян регулятором роста и микроэлементами с использованием пленкообразующих материалов на различных фонах минерального питания.

5. Определить влияние влажности почвы на продуктивность агроценозов кукурузы на зерно.

6. Определить экономическую и биоэнергетическую эффективность возделывания различных гибридов и сортов-популяций кукурузы на зерно.

Научная новизна. Впервые с учетом региональных агроклиматических и производственных ресурсов, изучены биологически особенности раннеспелых гибридов и сортов-популяций кукурузы в зависимости от основных приемов возделывания, теоретически обоснованы и экспериментально подтверждены параметры фотосинтетической деятельности и водопотребления высокопродуктивных агроценозов при выращивании на зерно. Проведен подбор и сравнительная оценка продуктивности раннеспелых гибридов и сортов-популяций кукурузы с периодом вегетации 93-103 дня, что позволяет проводить уборку в благоприятных условиях конца августа -начало сентября и получать зерно с влажностью 18-20%, без послеуборочной сушки зерна.

Практическая значимость работы. Разработаны и успешно апробированы в хозяйствах Саратовского Правобережья рекомендации по возделыванию раннеспелых гибридов и сортов-популяций кукурузы. Установлены оптимальная густота стояния растений, способы посева и приемы предпосевной обработки семян на различных фонах минерального питания, обеспечивающие на богаре урожайность 3,7-5,5 т/га зерна, с экономическим эффектом: условно чистый доход -1300-1513 рубУга; уровень рентабельности - 78,0-87,6%.

Реализация научных исследований. Результаты исследований внедрены в хозяйствах Саратовского, Татищевского, Аткарского и Балашовского районов на площади около 1200 га, а также используются в учебном процессе кафедры растениеводства ФГОУ ВПО "Саратовский ГАУ".

Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались на научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава, аспирантов и научных сотрудников СГАУ им. Н.И. Вавилова (1996-2002 1т.), на Международных научных конференциях "Развитие научного наследия академика Н.И. Вавилова" (1999) и к 115-летию со дня рождения академика Н.И. Вавилова (2002).

Публикация результатов исследований. Основные положения диссертации опубликованы в 9 научных работах, общим объемом 2,4 пл., в том числе лично соискателя - 1,65 пл.

Положения, выносимые на защиту:

• особенности роста, развития и формирования урожая зерновой кукурузы на черноземах Саратовского Правобережья;

• оптимальные способы посева и нормы высева при возделывании скороспелых гибридов и сортов популяций кукурузы на зерно в условиях ограниченного тепло - и влагообеспечения;

• приемы предпосевной обработки семян кукурузы микроэлементами и ростовым веществом на различных фонах минерального питания.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из 7 глав, выводов и предложений производству, списка литературы из 192 источников, в том числе 19 на иностранных язы-

ках. Работа изложена на 185 страницах компьютерного текста, содержит 39 таблиц, 22 рисунка и 35 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводились на опытном поле ГУ НПО "Са-ратовсорго" в Правобережье Саратовской области. Климат региона - резко континентальный. Лето жаркое, сухое с частыми суховеями, зима — холодная, малоснежная. Среднегодовая температура воздуха + 4,8°С. За период с температурой выше +10°С выпадает 170-175 мм оездков. Осадки носят ливневый характер и поэтому плохо усваиваются растениями.

Преобладающий тип почв - южный чернозем, тяжелосуглинистый по гранулометрическому составу. Мощность гумусового горизонта - 50-60 см, содержание гумуса в пахотном слое - 4-6%. Основные водно-физические свойства метрового слоя почвы на участке проведения исследований: плотность -1,21 г/см3, предельная полевая влагоемкость (ППВ) - 25,7% от веса сухой почвы и влажность завещания - 13,3%. Содержание обменного калия - высокое (14,5 - 21,3 мг. на 100 г почвы), гидролизуемого азота - среднее (2,4 - 18,0 мг), подвижного фосфора- низкое (1,36 - 3,22 мг).

Погодные условия в годы проведения исследований были следующими: 1995 - жаркий и засушливый; 1996 - средне обеспеченный влагой с ровным температурным режимом, близким к среднемноголетнему; 1997 - влажный, прохладный, с некоторым недостатком тепла для растений.

Схемы опытов приведены в результативной части. Полевые и лабораторные опыты закладывались в четырехкратной повторности, рендомизированным методом (Б.А. Доспехов, 1985). Учетная площадь делянок - 50-200 м2, общая площадь -200-400 мг. В производственных испытаниях площади делянок составляли 1-5 га. Основные учеты и анализы проводили на постоянных площадках размером от 3 до 24 м3.

В период проведения исследований осуществлялся ПОЛНЫЙ комплекс наблюдений и учетов за фенологией развития растений, влажностью почвы и недопотреблением, засоренностью посевов, полнотой всходов, густотой стояния и высотой растений, динамикой роста листовой поверхности, сырой и сухой биомассой, продуктивностью фотосинтеза, содержанием питательных веществ в почве и растениях.

Анализ структуры биологической урожайноста проводили по методике НИИСХ Юго-Востока (1973). При анализе учитывали: общую массу пробного снопа и массу початков, количество початков с растения, массу стержня и массу зерна с початка, количество рядов и зерен с початка.

Хозяйственная урожайность зерна определялась при сплошной поделяночной уборке соответствующей уборочной техникой. При учете урожайности делали пересчет на стандартную влажность зерна (14%).

Математическая обработка данных проводилась методами дисперсионного и корреляционного анализов к она полностью подтвердила достоверность опытов. Статистическая обработка данных выполнялась на ЭВМ Вычислительного Центра ФГОУ ВПО "Саратовский ГАУ".

Биоэнергетическая и экономическая оценка рекомендуемых приемов возделывания кукурузы на зерно проводились согласно "Методическим рекомендациям по биоэнергетической оценке севооборотов и технологий выращивания кормовых культур" (ВАСХНИЛ,1983,1989).

Все исследования проведены лично автором, за исключением агрохимических анализов, выполненных в лаборатории ГУ НПО "Саратовсорго".

В опытах, за исключением изучаемых факторов, применялась зональная технология возделывания кукурузы на зерно в богарных условиях. Предшественником была кукуруза, которая по данным многих ученых хорошо реагирует на повторные посевы.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РАННЕСПЕЛЫХ ГИБРИДОВ И СОРТОВ КУКУРУЗЫ НА ЗЕРНО В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРИЕМОВ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ

Рост и развитие растений. В начале вегетации (первые 15 дней) темпы линейного роста растений кукурузы в высоту сравнительно интенсивные (1,2-2,4 см в сутки). Последующие одну - две недели прирост растений в высоту замедляется (0,20,5 см в сутки) вследствие перераспределения питательных веществ на формирование узловых корней. В дальнейшем темпы роста в высоту увеличиваются до 8-11 см в сутки, достигая максимума за 10 дней до выметывания метелки. После выметывания метелок прирост растений практически прекращается.

Развитие кукурузы зависело и от погодных условий. Период от всходов до выметывания метелки в более сухие 1995 и 1996 годы составил 49-56 дкей, во влажном 1997 году - 53-58 дней. Межфазный период от выметывания метелки до молоч-но-восковой спелости в 1995 и 1996 годах колебался значительно и составлял 19-32 дня. Период от молочно-восковой до полной спелости зерна колебался от 10 до 19 дней в 1995-1996 гг. и от 14 до 22 дней в 1997 году.

В среднем за годы исследований вегетационный период у гибридов варьировал от 96 до 99 дней, у сортов-популяций - от 93 до 103 дней.

Формирование листовой поверхности. Процесс листооб-разовапия растений кукурузы следующий: от первого до третьего листа очередной лист появляется через 1 -2 дня; от третьего до восьмого листа - через 3-6 дней; от восьмого до десятого - через 1-2 дня.

Важнейшим моментом начала вегетации кукурузы является образование первьЕХ трех листьев.

В результате наших многолетних полевых исследований выявлены особенности динамики формирования площади листовой поверхности у гибридов и сортов-популяций при раз-

личной густоте стояния растений, а у сорта-популяции Сибирячка при различной ширине междурядий и обработке семян регулятором роста и микроэлементами на разных фонах минеральных удобрений.

Динамика листовой поверхности гибрида Коллективный 147ТВ варьировала по годам в зависимости от густоты стояния растений. В засушливом 1996 и влажном 1997 годах рост площади листовой поверхности у него отмечался с увеличением нормы высева за счет большего количества растений на единице площади. Но в 1995 году с увеличением густоты стояния растений от 40 до 60 тыс. шт. на 1 га площадь листьев несколько снижалась.

Более стабильной была площадь листьев у сорта-популяции Сибирячка - она практически не отличалась по годам, Наибольшая площадь листьев у данного сорта была при густоте стояния растений 60 тыс. шт. на 1 га.

Изучение различной ширины междурядий у сорта-популяции Сибирячка показало заметное варьирование площади ассимиляционной поверхности. В 1995 году величина листовой поверхности почти не различались по способам посева, но несколько выше этот показатель был при ширине междурядий 70 см - 31,6 тыс. м2/га.

Площадь листьев изменялась и под действием предпосевной обработки семян кукурузы ростовым веществом и микроэлементами. Она заметно увеличивалась при обработке семян кобальтом и ростовым веществом.

Динамика накопления надземной биомассы посевами. Накопление надземной биомассы посевами кукурузы проходит высокими темпами, за исключением начала вегетации, когда растение укореняется. К началу выметывания метелки накапливается около 50 % сырой биомассы. Наибольшего прироста зеленой массы кукуруза достигает в фазе молочной спелости. Однако к этому времени накапливается лишь 30-35% урожая сухого вещества. Максимальное накопление сухой массы кукурузы отмечается в конце восковой - начале полной спелости зерна.

2. ПОДБОР И СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ПРОДУКТИВНОСТИ СКОРОСПЕЛЫХ ГИБРИДОВ И СОРТОВ-ПОПУЛЯЦИЙ КУКУРУЗЫ НА ЗЕРНО

Особенности роста и развития. В связи с тем, что условиях Саратовского Правобережья созревание посевов кукурузы на зерно лимитируется теплообеспеченностью, в основу наших исследований был положен подбор и сравнительная оценка продуктивности различных скороспелых гибридов и сортов-популяций данной культуры.

Продолжительность вегетационного периода в среднем за 3 года у гибридов Коллективный 160ТВ, Коллективный 147ТВ, Белозерный 1Мв и Родник ТВ составила 95-99 дней, у сортов-популяций Волгоградская 1 и Сбирячка - 93-103 дня. По годам продолжительность вегетации отличалась на 16-23 дня. Самый короткий период вегетации наблюдался в 1996 году: у гибрида Родник ТВ - 86 дней и у сорта-популяции Волгоградская 1-85 дней. Это обусловлено тем, что при оптимальном сроке посева, было благоприятное сочетание суммы эффективных температур - 2370С0 (среднемноголетняя - 1901С0) и количества осадков - 89 мм. В 1995 году при высокой сумме эффективных температур - 22390°, количество осадков было меньше среднемноголетних данных - 75 мм. Такие погодные условия и более ранний срок посева обусловили увеличение вегетационного периода до 90-98 дней. В 1997 году наблюдалась обратная зависимость. Сумма эффективных температур была ниже, чем в 1995-1996 гг. - 2140С0. Осадков в период роста растений выпало 165 мм (на 85% выше среднемноголет-него). Такие условия стали причиной наиболее продолжительного периода вегетации - 103-114 дней.

Сорт-популяция Волгоградская 1 отличался самым коротким вегетационным периодом - 93 дня. Начальные фазы развития у него были более продолжительные, чем у гибридов, а с фазы выметывания метелки темпы роста и развития растений были заметно выше, чем у гибридов.

Динамика формирования ассимиляционной поверхности, В среднем за 3 года исследований наивысшие темпы фор-

мирования листовой поверхности среди гибридов наблюдались у Коллективного 147ТВ и Белозерного 1МВ - соответственно 32,9 и 31,6 тыс. м2/га. Величина фотосинтетического потенциала (ФП) у названных гибридов также была наибольшей - соответственно 1595,2 и 1558,3 тыс. м2/га. суток.

У гибрида Коллективный 147ТВ площадь листьев в фазу 57 листьев составляла 2,3 тыс. мг/га и незначительно превышала стандарт Коллективный 160ТВ - в среднем за три года на 0,4 тыс. м^/га. К фазе 9-11 листьев и цветению метелки темпы формирования листовой поверхности у данного гибрида возросли и превышение над стандартом соответственно увеличилось до 3,4 и 3,5 тыс. мг/га или на 11-16%. В то же время к фазе полной спелости у гибрида Коллективный 147ТВ наблюдалось более быстрое отмирание листьев, чем у стандарта и он даже уже уступал ему на 1,5 тыс. м2/га.

У сорта-популяции Сибирячка отмечался наибольший в опыте спад площади листьев к фазе полной спелости - до 17,1 тыс. м2/га или на 3,5 тыс. м2/га ниже стандарта.

Закономерности нарастания сухой биомассы. В результате 3 лет исследований выявлены существенные особенности накопления сухого вещества гибридами и сортами кукурузы, В фазу 5-7 листьев все гибриды и сорта сформировали сухого вещества больше на 0,01 -0,02 т/га, чем стандарт Коллективный 160ТВ. В дальнейшие фазы расхождение становится более заметным. У гибридов Коллективный 147ТВ и Белозерный 1МВ в фазу цветения сухое вещество составляло соответственно 4,6 и 5,1 т/га, а в фазу полной спелости - 11,7 и 10,9 т/га, У сорта-популяции Сибирячка темпы накопления сухого вещества до фазы цветения были намного выше, чем у стандарта.

Детальный анализ показывает, что к фазе выметывания метелки гибриды накапливают 43-48% сухой массы. Наибольшая величина отмечалась у гибрида Белозерный 1МВ - 48%. У сортов-популяций Сибирячка и Волгоградская 1 в фазу выметывания метелки накапливается только 41-42% сухого вещества от общего урожая биомассы (табл. 1).

1. Накопление сухого вещества у различных гибридов и сортов-популяции кукурузы на зерно (средне« за 1995-1997 гг.)

Гибриды н сорта-популяции Фазы развития

Выметывание метелки Полная спелость

Лнстостебелъная масса Листостебел ьнаа масса Почати

т/га % от сбщ. за вегетац, т/га % т/г а %

Коллективный 160ТВ

(стандарт) 2,1 43 4,9 54 4,1 46

Коллективный 147ТВ 2,6 43 6,0 51 5,7 49

Белозерный 1МВ 2,5 48 5,2 48 5,7 52

Радників 2,3 45 4,9 49 5,0 51

Сибирячка (сорт-

популяция) 2,3 41 5,7 59 3,9 41

Волгоградская 1

(оорг-нопуляция) 2,5 42 5,4 60 3,6 40

У гибридов Белозерный 1МВ и Родник ТВ доля початков в урожае биомассы составляет больше половины - соответственно 52% и 51%, у Коллективного 147ТВ - меньше половины - 49%.У сортов-популяций Сибирячка и Волгоградская 1 накопление сухого вещества початков в фазу полной спелости составляет 40 и 41%, что на 5-6% ниже, чем у стандарта.

Продуктивность различных гибридов и сортов-популяций кукурузы на зерно. Анализ продуктивности различных гибридов и сортов-популяций кукурузы на зерно в Саратовском Правобережье показал, что с увеличением продолжительности вегетации степень созревания снижается. Гибриды и сорта-популяции с коротким периодом вегетации лучше созревают и формируют более высокий урожай зерна по сравнению с гибридами продолжительного периода вегетации.

При этом высокая урожайность зерна также обусловлена оптимальным использованием погодных условий за счет изучения и внедрения эффективных адаптивных приемов агротехники - способа посева и нормы высева, предпосевной обработки семян и внесения удобрений (табл.2).

Гибриды и сорта-популяции Урожайность, т/га

1995 год 1996 год 1997 год 1998 год 1999 год среднее

Коллективный 160ТВ 5,5 4,1 4,4 4,0 5,4 4,7

(стандарт)

Коллективный 147ТВ 6,6 4,7 5,3 4,9 6,1 5,5

Бслозфный 1МВ 6,5 4,3 5,4 4,7 6,1 5,4

Родник ТВ 5,3 3,7 4,3 3,7 5,1 4,4

Сибирячка (сорт-

популяция) 5,5 3,0 53 3,8 5,4 4,6

Волгоградская I

(сорт-популяция) 5,2 2,8 4,6 3,3 5,1 4,2

HCP0J 0,28 0,18 0,23 0,19 0,25

В среднем за 5 лет исследований максимальный урожай зерна в условиях Саратовского Правобережья дали гибриды Коллективный 147ТВ и Белозерный IMB - соответственно 5,5 и 5,4 т/га. При этом у гибрида Коллективный 160ТВ (стандарт) урожайность составила 4,7 т/га.

3. СПОСОБЫ ПОСЕВА И НОРМЫ ВЫСЕВА ГИБРИДОВ И СОРТОВ-ПОПУЛЯЦИЙ КУКУРУЗЫ НА ЗЕРНО

Урожайность кукурузы на зерно зависит от оптимальной площади питания, которая определяется рациональным сочетанием густоты стояния растений и ширины междурядий.

Влияние способов посева и нормы высева на развитие кукурузы. У изучаемых раннеспелых гибридов и сортов-популяций значительных различий в фенологии развития при разных способах посева и нормах, высева семян не наблюдалось. Оптимальное прохождение межфазных периодов отмечается при густоте стояния 50 тыс. шт. на I га.

Результаты трех лет исследований показали, что с увеличением густоты стояния растений от 40 до 50 тыс. шт. на I га высота стеблестоя увеличивалась. Наибольшая высота растений к уборке отмечена у сорта-популяции Сибирячка при густоте стояния 50 тыс, шт./га -188 см в среднем за 3 года.

Динамика фотосинтетической деятельности растений при разной густоте посевов. Способ посева и норма высева определяют площадь питания, влагообеспеченность, освещенность растений, что сказывается на формировании и работе фотосинтетического аппарата.

Величина ассимиляционной поверхности достигала максимума в фазе цветения метелки - у гибридов 33,3-35,5 тыс. м2/га., у сортов-популяций 33,8-37,5 тыс. м2/га. В дальнейшем часть листьев отмирает, что приводит к снижению площади листовой поверхности и к моменту полной спелости она составляла у гибридов 21,8-23,1 тыс. м2/га, у сорта-популяции Сибирячка 18 тыс. м2/га пли на 21-28% меньше. С повышением густоты стояния растений у всех изучаемых гибридов и сортов-популяций листовая поверхность возрастала.

Оценка влияния различньсх способов посева у сорта-популяции Сибирячка при густоте стояния растений 50 тыс. шт./га показала, что максимальная площадь ассимиляционной поверхности формировалась при ширине междурядий 70 и 140 см - соответственно 30,5 и 30,6 тыс. м2/га.

В среднем за 3 года исследований наибольшее накопление сухого вещества у гибридов Коллективный 160ТВ (9,0 т/га) и Белозерный 1МВ (10,9 т/га) было при густоте стояния растений 50 тыс. шт./га; у гибридов Коллективный 147ТВ (12,0 т/га), Родник ТВ (10,1 т/га), сортов-популяций Сибирячка (9,6 т/га) и Волгоградская 1 (9Д т/га) - незначительно, но выше на 0,2-0,3 т/га, при загущении до 60 тыс. шт,/га.

С увеличением ширины междурядий у сорта-популяции Сибирячка темпы накопления биомассы возрастали, особенно в более увлажненных 1996 и 1997 годах.

Влияние нормы высева на продуктивность скороспелых гибридов и соргов-нопулнций кукурузы. Лимитирующим фактором продуктивности зерновой кукурузы в Среднем Поволжье является влага, поэтому в условиях богары особенно важно установить оптимальную густоту стояния растений для определенных гибридов и сортов-популяций при которой влага наиболее эффективно расходуется.

Среднемноголетние данные показали, что все гибриды (кроме гибрида Родник ТВ) и сорт-популяция Сибирячка наиболее продуктивны при густоте стояния растений 50 тыс. шт./га. Гибрид Родник ТВ и сорт-популяция Волгоградская 1 самую высокую урожайность зерна сформировали при густоте стояния растений 60 тыс. шт./га (табл. 3)

3. Урожайность кукурузы на зерна у гибридов и сортов-популяцнй при различной густоте стояния растений

Гибриды н сор- Густота стоя- Урожайность зерна, т/га

та-популяции (фактор А) ния, тыс. шт./га (фактор В) 1995 г. 1996 г. 1997 г. среднее

Коллективный 40 5,0 3,4 4,1 4,2

160ТВ 50 5,5 4,1 4,4 4,7

(стандарт) 60 5,3 4,4 4,2 4,6

Коллективный 147ТВ 40 50 60 6,3 6,6 5,6 3,8 4,7 5,1 4.7 5,3 4.8 4,9 5,5 5,2

Белозерный 1МВ 40 50 6,3 6,5 3,8 4,3 4,9 5,4 5,0 5,4

60 6,0 4,3 5,3 5,2

40 5,4 3,9 4,0 4,4

Родник ТВ 50 53 3,7 4,3 4,4

60 5,1 4,2 5,2 4,8

Сибирячка 40 5,5 3,1 4,5 4,4

(сорт- 50 5,5 3,0 5,3 4.6

популяиия) 60 5,2 4,0 5,2 4,8

Волгоградская I 40 5,3 2,7 4.0 4,0

(сорт- 50 5,2 2,8 4,6 4,2

популяция) 60 5,2 3,3 5.0 4,5

НСР0.5ПО( »актору Л 0,22 0,12 0,17

НСР0.5 по фактору В 0,27 0,15 0,21

Максимальная среднемноголетняя урожайность была отмечена у гибридов Коллективный 147ТВ и Белозерный 1МВ -соответственно 5,5 и 5,4 т/га, что на 13-15% выше, по сравнению с Коллективным 160ТВ. Сорт-популяция Сибирячка был менее продуктивным, чем гибриды, но превосходил сорт-популяциию Волгоградская 1 и сформировал максимальную урожайность на уровне гибрида Родник ТВ - 4,8 т/га.

При анализе структуры урожая установлено, что практически все ее показатели были максимальными при густоте стояния растений 40 тыс. шт. на 1 га и заметно снижались при увеличением густоты до 50-60 тыс. шт. на 1 га.

Такие элементы продуктивности, как масса 1 початка, масса зерна с 1 початка, масса 1000 зерен у всех гибридов и сортов-популяций в 1995 и 1997 годах были выше, чем в 1996 году. В наших исследованиях установлено, что количество рядов зерен в початке кукурузы у всех гибридов и сортов-популяций не значительно варьирует в зависимости от густоты стеблестоя - от 12 до 14 штук. Все остальные элементы продуктивности с увеличением густоты стояния растений от 40 до 60 тыс. шт7га снижались. Высокая продуктивность гибридов Коллективный 147ТВ и Белозерный 1МВ подтверждается и структурой урожая. Более влажное зерно наблюдалось у сортов-популяций, особенно при меньшей густоте растений (табл. 4).

Влияние способа посева на продуктивность зерновой кукурузы. Изучение ширины междурядий на сорте-популяции кукурузы Сибирячка показало, что повышение урожайности зерна отмечалось при увеличения ширины междурядий до 7090 см, а затем наблюдается заметный спад.

По данным дисперсионного анализа в 1995 году показатели урожайности зерна при ширине междурядий 70 и 90 см существенно не различались - соответственно 6,5 и 6,7 т/га. В засушливом 1996 году максимальная урожайность была на 20% выше при ширине междурядий 140 см по сравнению 70 см. В 1997 году максимальная урожайность была получена на варианте с шириной междурядий 70 см - 3,6 т/га. Во все годы исследований урожайность при ширине междурядий 30, 45 и 60 см была значительно ниже, чем при 70, 90 а 140 см.

Установлено, что как увеличение ширины междурядий до 90 и 140 см, так и уменьшение до 30, 45 и 60 см не дает в посевах сорта-популяции Сибирячка значительных прибавок урожая зерна по сравнению с вариантом 70 см. Максимальная урожайность зерна была получена при ширине междурадий 70 и 90 см - соответственно 4,4 и 4,5 т/га (табл. 5).

4. Влияние густоты стояния растений на элементы структуры и величину урожайности кукурузы на зерно, в

среднем за 1995-1997 гг.

Гибрида и сорта-популяции Густота стояния растений, Колич ество рядов, шт. Количе ство зерен в Колич ест во початков с Масса почат ка, Выход зерна с початка Масса 1000 зерен, Влаж НОСТЬ зерна, Урожай НОСТЬ зерна при 14%

тыс. ряду, растения, г г % влажное

шт./га шт. шт. г % ти,

т/га

Коллективный 40 12 37 1,3 154,6 116,1 75,3 278,0 20,1 4,2

160 ТВ 50 14 35 1,2 140,9 107,6 77,9 266,0 19,2 4,7

(стандарт) 60 14 33 М 118,5 92,1 77,8 263,0 18,5 4,6

Коллективный 147 ТВ 40 14 35 191,7 147,3 76,9 253,0 25,3 4,9

50 12 36 1,4 161,5 123,3 76,6 250,9 22,0 5,5

60 12 32 1,1 131,5 103,1 75,3 240,5 18,3 5,2

Белозерный 1 МВ 40 12 37 1,6, 192,0 142,5 78,0 274,6 25,5 5,0

50 12 35 1,5 151,1 119,5 77,5 257,0 23,2 5,4

60 12 32 1,3 126,8 106,0 76,7 236,1 22,3 5,2

40 12 36 1,2 169,9 135,9 79,9 245,3 20,8 4,4

Родник ТВ 50 12 34 1,1 133,8 107,5 80,3 232,8 18,8 4,4

60 12 33 1,0 123,7 99,9 81,1 231,0 17,5 4,8

Сибирячка 40 12 36 2,2 181,7 128,6 71,8 238,8 36,1 4,4

(сорт- 50 12 32 2,0 153,3 113,7 73,5 231,7 34,6 4,6

популяция) 60 12 33 1,8 145,5 107,1 73,7 222,2 33,7 4,8

Волгоградская 1 40 12 30 2,0 150,6 100,2 66,5 230,3 28,1 4,0

(еорт- 50 12 28 1,0 113,2 70,7 62,4 218,1 22,4 4,2

ггапуляция) 60 12 26 1,8 107,2 71,0 66,2 205,8 23,8 4,5

5. Урожайность зерна сорта-поііуляцнн Снбнряяка яри различной ширине междурядий в посевах

Ширина междурядий, см Урожайность зерна, т/га

1995 г 19% г 1997г Среднее

30 4,3 1,9 1,2 2,5

45 5,3 2,4 1,9 3,2

60 6,2 2,9 2,5 3,9

70 6,5 3,0 3,6 4,4

90 6,7 3,3 3,4 4,5

140 6,3 3,6 3,1 43

НСРо.5 0,30 0,14 0,18

4. ПРОДУКТИВНОСТЬ СОРТА-ПОПУЛЯЦИИ СИБИРЯЧКА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УДОБРЕНИЙ, МИКРОЭЛЕМЕНТОВ И РОСТОВОГО ВЕЩЕСТВА

Удобрения, микроэлементы и ростовые вещества повышают устойчивость растений к неблагоприятным факторам среды (засуха, похолодание), что очень важно для теплолюбивой и влаголюбивой кукурузы.

Динамика формирования листовой поверхности и накопления биомассы. По данным трехлетних исследований применение фона удобрений Г^Рео дало прирост площади листьев по вариантам на 12-51% в сравнении с контролем (без удобрений), а внесение фона КщРбо- обеспечило прирост на 825%. Максимальная площадь листьев кукурузы в среднем за 3 года наблюдалась при обработке семян кобальтом и ростовым веществом - в фазу цветения соответственно 23,9 и 27,0 тыс. м 2/га на фонеНиРбо; 28,7 и 32,4 тыс. ма/га на фоне Г^Р«).

Выявлены аналогичные закономерности в формировании сырой и сухой биомассы посевов.

Влияние предпосевной обработки семян на продуктивность кукурузы на зерно. Наиболее эффективным было проведение обработки семян сорта-популяции Сибирячка ростовым веществом и кобальтом на фоне дозы макроудобрений N«^0 - получена наибольшая урожайность зерна - соответственно 5,4 и 5,0 т/га в среднем за 3 года. Применении ростового

вещества и кобальта на фоне КщРбо давало урожайность 4,4 и 4,1 т/га или соответственно на 19 и 18% ниже (табл.6).

б. Урожайность зерна сорта-популяцин Снбнричка при обработке семян микроэлементами н ростовым веществом

Урожайность эорна, т/га среднее

1995 г. 1996 г. 1997 г.

Контроль <Н20+ТМТД+КаКМЦ) 4,2 3,4 3,6 3,7

Фон Р™

1.Сухие семена +ТМТД 4,3 3,4 3,6 3,7

2 .В+ТМТД+ЫаКМЦ 4,1 3,5 3,5 3,7

З.МсН- ТМТДШаКМЦ 4,7 3,5 3,5 3,9

4.Сен- ТМТД+ИаКМЦ 4,6 3,9 3,9 4,1

5.В+Мо+Со+ ТМТДШаКМЦ 4,4 4,0 3,3 3,9

б.Роетовое вещество 4,5 3,9 4,8 4,4

НСРо.5 по фону ЫадРбо 0,10 0,12 0,15

Фон Ывп

1 .Сухие сшека -КГМТД 4,2 3,9 3,9 4,0

2.В+ТМТД+ШКМЦ 5,0 4,4 4,2 4,5

З.Мс^Ь ТМТД+ЫаКМЦ 5,5 4,2 4,3 4,6

4.Со+ ТМТД+КаКМЦ 5,6 4,8 4,8 5,0

5.В+МсгЬСо+ ТМТД+ИаКМЦ 5,1 4,9 4,0 4,6

6. Ростовое вещество 5,6 4,8 5,3 5,4

НСР0.5 по фону N40?» 0,15 0,14 0,21

НСРо 5 по опыту 0,17 0,15 0,23

Комплексный анализ показывает, что при постоянно высоком эффекте применения ростового вещества и кобальта, в засушливые годы (1995, 1996 гг.) заметно возрастает роль молибдена и бора, а также обработки семян кукурузы смесью микроэлементов (молибдена, кобальта, бора).

5. БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КУКУРУЗЫ НА ЗЕРНО

Для получения дешевой животноводческой продукции и семян кукурузы, необходимо наряду с увеличением продуктивности культуры и повышением качества, одновременно стремиться к снижению затрат энергии, труда и средств на единицу продукции.

Биоэнергетическая оценка рекомендуемых приемов возделывания кукурузы на зерно проводилась по общепринятой методике. Наибольшие затраты совокупной энергии были у гибридов и сортов-популяций при загущении посевов до 60 тыс. шт./га - от 16100 МДж/га до 17900 МДж/га.

Максимальный коэффициент энергетической эффективности у гибридов Коллективного 147ТВ, Белозерного 1МВ и сорта-популяции Сибирячка был при густоте посева 50 тыс. растений на 1 гектар - соответственно 2,$8; 2,85 и 2,53, У гибрида Родник ТВ и сорта-популяции Волгоградская I наибольшие коэффициенты энергетической эффективности обеспечил посев 60 тыс. растений на 1 га- соответственно 2,62 и 2,42.

Изучение различной ширины междурядий у сорта-популяции Сибирячка показало, что наибольший энергетический коэффициент и наименьшие затраты энергии на 1 т зерна обеспечивают междурядья 70 и 90 см - соответственно - 2,412,44 и 3611-3650 МДж.

Экономическая оценка. Затраты средств определялись по технологическим картам. Стоимость валовой продукции с гектара посевов определялась по сопоставимым ценам на зерно кукурузы 1998 года.

Наилучшие экономические показатели в опыте по оценке сравнительной продуктивности гибридов и сортов-популяций были у гибрида Коллективный 147ТВ при густоте стояния растений 50 тыс. штук на 1 гектар: самая низкая себестоимость выращивания 1 тонны зерна - 346 рублей; наибольший условно чистый доход - 1545 рублей с 1 га и наивысший уровень рентабельности - 88,1%. Близкие к отмеченным выше наилучшим экономическим показателям имел при той же густоте гибрид Белозерный IMB - соответственно 328 рублей за I тонну зерна; 1471 рубля с 1 га и 83,2%.

Среди сортов-популяций наиболее экономически выгодно выращивать Сибирячку при густоте стояния растений 50 тыс. шт./га: низкая себестоимость 1 тонны зерна - 355 рублей; наибольший условно чистый доход - 1128 рублей с 1 га и высокий уровень рентабельности - 69,1%.

Наиболее экономически выгодным у сорта-популяции Сибирячка было применение междурядий 70 и 90 см: наибольший чистый доход - соответственно 1050 и 1038 рублей с 1 га; самая низкая себестоимость - 361 и 369 рублей за 1 тонну зерна; наивысший уровень рентабельности - 66,0 и 62,5%.

ВЫВОДЫ

1. Агроклиматические условия Саратовского Правобережья гарантируют выращивание на зерно только раннеспелых гибридов и сортов-популяций кукурузы. Самый короткий вегетационный период из них имеют сорт-популяция Волгоградская I и гибрид Родник ТВ - соответственно 93 и 95 дней, а наиболее продолжительный - гибрид Белозерный 1МВ - 99 дней и сорт-поиуляция Сибирячка - 103 дня. Короткий вегетационный период у сортов-популяций и гибридов позволяет к концу августа-середине сентября получать зерно полной спелости и проводить качественную уборку.

2. Наиболее высокие темпы формирования ассимиляционной поверхности у гибридов и сортов-популлций отмечены при густоте стояния растений 60 тыс. шт./га. Максимальная площадь листовой поверхности и фотосинтетический потенциал были у гибридов Коллективный 147ТВ и Белозерный 1МВ к составляли соответственно 33,8 и 35,5 тыс. м2/га; 1681,3 и 1730,9 тыс. мг/га * дней. Среди сортов-популяций максимальная площадь листьев и наибольший суммарный фотосинтетический потенциал были у Сибирячки и составили соответственно 37,5 тыс. м2/га и 1841,2 тыс. м2/га • дней.

3. Увеличение ширины междурядий с 30 до 140 см у Сорта-популяции Сибирячка повышало площадь листьев посева с 19,8 до 30,6 тыс. м . на 1 га. Фотосинтетический потенциал и чистая продуктивность фотосинтеза наилучшими были при междурядьях 70-140 см - соответственно 1181,1-1183,8 тыс. м*/га * дней и 8,1-8,3 г/м2. сутки. Обработка семян ростовым веществом на фоне применения N<aPso способствовало увеличению площади листьев до 32,4 тыс. мг/га, а обработка кобаль-

том - до 28,7 тыс, м2/га, что давало прибавку 51 и 34% по сравнению с контролем. Чистая продуктивность фотосинтеза у гибридов колебалась от минимальной 6,9 г/м2* сутки у Коллективного 160ТВ до максимальной - 7,9 г/м2* сутки у Коллективного 147ТВ, а у сортов-популяций достигала 7,6 г/м2. сутки.

4. Самые высокие темпы накопления биомассы кукурузы отмечаются в период от 9-11 листьев до цветения метелки. Максимальное количество сухой биомассы накапливалось у гибридов Коллективный 147ТВ и Белозерный1 МВ при густоте 50-60 тыс. растений на I га и составило в полную спелость 10,1-12,0 т/га. Среди сортов-популяций максимальная урожайность сухой массы была получена у Сибирячки - 9,6 т/га. Накопление сухого вещества у сорта-популяции Сибирячка при увеличении ширины междурядий от 30 до 140 см повышается с 5,2 до 9,9 т/га. Обработка семян ростовым веществом увеличивало сухую биомассу на 4,3 т/га или на 43%.

5. Максимальная урожайность у гибридов Коллективный 147ТВ, Белозерный 1МВ, Коллективный 160ТВ и сорта-популяции Сибирячка получена при густоте стояния 50 тыс. шт./га - соответственно 5,5; 5,4; 4,7 и 4,6 т/га. Гибрид Родник ТВ и сорт-популяция Волгоградская 1 наиболее продуктивны при густоте стояния 60 тыс, штУга - 4,8 и 4,5 т/га.

6. При оптимальной густоте стояния растений 50 тыс. шт./га максимальная урожайность зерна у сорта-популяции Сибирячка получена при ширине междурядий 70 и 90 см - 4,4 и 4,5 т/га. Причем густота стояния оказала более значительное влияние на урожайность, чем ширина междурядий.

7. Максимальная урожайность зерна сорта-популяции Сибирячка на фоне М(,0Рбо была получена при обработке семян кобальтом и ростовым веществом - соответственно 5,0 и 5,4 т/га, что на 35 и 46% выше контроля. Наибольшее положительное влияние на показатели структуры урожая оказывало также применение ростового вещества и кобальта.

8. Кормовая ценность кукурузы изменялась в зависимости от условий выращивания, уровня агротехники и фаз развития. Максимальное количество питательных веществ накаплива-

лось в фазу восковой спелости. С увеличением густоты стояния растений до 60 тыс. штУга питательная ценность 1 тонны корма снижалась, однако, в пересчете на гектар выход кормовых единиц возрастала в 1,2-1,3 раза по сравнению с густотой 40 тыс. шт./га. Удобрения и ростовое вещество увеличивают содержание протеина на 25% по сравнению с контролем,

9. На формирование органического вещества сорта-популяции использовали на 180-220 м3/га влаги меньше, чем гибриды, что свидетельствует об их более высокой засухоустойчивости. Наиболее рациональное потребление почвенной влаги отмечалось на вариантах с шириной междурядий 70 и 90 см. Равномерное водообеспечение в течение всей вегетации позволило сформировать на этих вариантах опыта самую высокую урожайность зерна при наиболее экономном расходовании влаги на 1 тонну - 57,5 и 52,0 м3. Внесение удобрений снижало расход воды по сравнению с контролем на 200 м*/га.

10. Наиболее энергетически эффективным является выращивание кукурузы на зерно у таких гибридов, как Коллективный 147ТВ и Белозерный 1МВ при густоте посева 50 тыс. растений на 1 гектар - соответственно 2,88 и 2,85. У сорта-популяции Сибирячка наибольший коэффициент энергетической эффективности также был при густоте 50 тыс. растений на 1 гектар-2,53.

Обработка семян ростовым веществом и кобальтом обеспечили коэффициент энергетической эффективности 2,672,88 и снижение затрат энергии на выращивание ] тонны зерна до 3056-3300 МДж,

11. Наилучшие экономические показатели отмечены у гибрида Коллективный 147ТВ при густоте 50 тыс. шт./га: самая низкая себестоимость 1 тонны зерна - 346 рублей; высокий чистый доход - 1545 рублей с 1 га и наивысший уровень рентабельности - 88,1%, а у сортов-популяций эти показатели были ниже и соответственно, составили: 355 рублей; 1128 рублей с 1 га и 69,1%.

Обработка семян сорта-популяции Сибирячка ростовым веществом и кобальтом позволяет снизить себестоимость вы-

ращивания 1 тонны зерна до 320-337 рублей, а условно чистый доход повысить до 1315-1513 рублей с 1 га при уровень рентабельности - 78,0-87,6%.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

Для увеличения и стабилизации производства зерна кукурузы в богарных условиях Саратовского Правобережья необходимо:

1. Наряду с районированными гибридами использовать скороспелые сорта-популяции Волгоградская 1 и Сибирячка, созревающие одновременно с гибридами или на 6-8 дней раньше и позволяющие хозяйствам получать сухое зерно без послеуборочной сушки. Внедрение в производство сортов-популяций выгодно и с точки зрения семеноводства. Для ежегодного получения их семян не нужно вести гибридизацию, а достаточно один раз в 4 года производить сортообновление;

2. Высевать раннеспелые гибриды кукурузы Коллективный 147ТВ, Белозерный 1МВ, Коллективный 160ТВ широкорядным способом (70 см) с густотой стояния растений 50 тыс. шт./га, а гибрид Родник ТВ с густотой стояния растений 60 тыс. шт./га;

При посеве сорта-популяции Сибирячка применять густоту стояния растений 50 тыс. шт./га, а сорта-популяции Волгоградская 1 - густоту стояния растений 60 тыс. шт./га;

3. Вносить под предпосевную культивацию минеральные удобрения в дозе NboPeo и проводить предпосевную обработку семян кукурузы кобальтом и ростовым веществом.

Список опубликованных работ по теме диссертации:

1. Дружкин А.Ф., Беляева A.A. Продуктивность кукурузы на зерно в зависимости от густоты стояния растений и ширины междурядий в пригородной микрозоне Саратовской области II Пути повышения эффективности использования сельскохозяй-

ственных земель: Сб. науч. работ. Саратов: Изд-во СГСХА, 1997. С. 121-127.

2. Беляева A.A. Продуктивность кукурузы на зерно в зависимости от динамики накопления сухого вещества листосте-бельной массой и початками Н Молодые ученые Саратова -Агропромышленному комплексу Поволжья; Сб. науч. работ. Саратов: Изд-во СГСХА, 1997. С. 197-204.

3. Дружкин А.Ф., Беляева A.A. Урожайность гибридов кукурузы на зерно в зависимости от густоты стояния растений // Тезисы международной научной конференции "Развитие научного наследия академика Н.И. Вавилова": Сб. науч. работ. Саратов: Изд-во СГСХА, 1997. Ч. 1, С. 92-93.

4. Дружкин А.Ф., Беляева A.A. Урожайность гибридов кукурузы на зерно в зависимости от густоты стояния растений и чистой продуктивное™ фотосинтеза // Технология выращивания различных видов и сортов полевых культур: Сб. науч. работ. Саратов: Изд-во СГСХА, 1997. С. 56-65.

5. Беляева A.A. Продуктивность различных гибридов и сорта-популяции кукурузы при выращивании на зерно в Правобережье Саратовской области // Молодые ученые СГАУ им. Н.И. Вавилова - Агропромышленному комплексу Поволжского региона: Сб. науч. работ. Саратов: Изд-во СГАУ им. Н.И. Вавилова, 2001. С. 100-103.

6. Дружкин А.Ф., Беляева A.A., Герман В.Н. и др. Продуктивность кукурузы на зерно в зависимости от уровня минерального питания // Повышение устойчивости производства продукции растениеводства и животноводства: Сб. науч. работ. Саратов: Иэд-во СГАУ им. Н.И. Вавилова, 2001. С. 3142.

7. Беляева A.A. Формирование продуктивности гибридов и сортов кукурузы в зависимости от элементов технологии возделывания // Современные технологии возделывания сельскохозяйственных культур: Сб. науч. работ. Саратов: Изд-во СГАУ им. Н.И. Вавилова, 2002. С. 107-112.

8. Беляева A.A. Влияние густоты стояния растений на продуктивность гибридов и сортов кукурузы на зерно // Производственный потенциал сельского хозяйства и пути эффектив-

ного его использования: Сб. науч. работ. Саратов: Изд-во СГАУ им. Н.И. Вавилова, 2002. С. 33-37.

9. Беляева А.А., Королева Т.В. Изучение закономерностей роста и развития кукурузы на зерно в Саратовском Правобережье // Тезисы докладов научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов, посвященной 115-летию со дня рождения академика Н.И. Вавилова: Сб. науч. работ. Саратов: Изд-во ФГОУ ВПО "Саратовский ГАУ", 2002. Ч. 1, С. 16-17.

Подписано в печать 2S.OS.2003. Формат 60x84'/» Печ. л. 1,5. Тираж 100. Заказ 387/499.

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет им. Я П Вавилова». 410600, Саратов, Театральная го«,, 1.

* 1 45 64