Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Продуктивность кукурузы в зависимости от системы обработки почвы, удобрений и защиты растений на выщелоченном черноземе Западного Предкавказья

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "Продуктивность кукурузы в зависимости от системы обработки почвы, удобрений и защиты растений на выщелоченном черноземе Западного Предкавказья"

На правах рукописи

СЫСЕНКО ИННА СЕРГЕЕВНА

ПРОДУКТИВНОСТЬ КУКУРУЗЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СИСТЕМЫ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ, УДОБРЕНИЙ И ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ НА ВЫЩЕЛОЧЕННОМ ЧЕРНОЗЕМЕ ЗАПАДНОГО ПРЕДКАВКАЗЬЯ

06,01.09. - Растениеводство

АВТОРЕШРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Краснодар - 1998

Работа выполнена в Кубанском государственном аграрном университете в 1994-1996 гг.

Научный руководитель - Академик МО, заслуженный деятель

науки РФ, доктор сельскохозяйственных наук,'профессор Н.Г.ШШГА

I

Официальные оппоненты - доктор сельскохозяйственных наук,

профессор С.А.ФРОЛОВ

кандидат сельскохозяйственных наук Т.Р.ТОЛОРАЯ

Ведущее предприятие - Государственный центр агрохимической

службы "Краснодарский"

Защита состоится " 29 " октября 1998 г. в 9 часов на заседании диссертационного совета Д 120.23.02 при Кубанском государственном аграрном университете по адресу: 350044, г.Краснодар, ул. Калинина 13 КГАУ. , '

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кубанского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан " " сентября 1998 г.

Ученый секретарь >'■.■?

диссертационного совета, доцент уА.Е.ЕФРЕМОВ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теш. Кукуруза - одна из основных культур современного мирового земледелия. Её продукция используется для кормовых, продовольственных и технических целей.

В настоящее время основной задачей при возделывании кукурузы является повышение её продуктивности, улучшение качества урожая, а такие снижение затрат труда и средств на его получений.

В связи с переходом к рыночной экономике, существенным повышением цен на технику, средства химизации земледелия, ГСМ и т.д. положение с возделыванием кукурузы значительно ухудшилось. Внесение удобрений в дозах, ранее считавшихся оптимальными, теперь является экономически невыгодным. Кроме того, при применении высоких доз минеральных удобрений и химических средств защиты растений сопровождается накоплением в растениях и продукции иивотноводства вредных веществ, что способствует росту загрязнения окружающей среды (в том числе и почв) пестицидами и агрохимикатами.

Поэтому в наших исследованиях, наряду с совершенствованием приемов возделывания кукурузы, большое внимание уделялось экологическим, биологическим и энергосберегающим технологиям. Совершенствование технологии является весьма актуальной проблемой в современном кукурузоводстве и поэтому оно положено в основу налгей -работы.

Цель и'задачи исследований. Целью наших исследований являлось изучение и разработка научно-обоснованных приемов повышения продуктивности кукурузы на зерно на различных по плодородию почвы участках путем эффективного использования удобрений и других средств химизации земледелия, дифференцированной обработки почвы при возделывании кукурузы, обеспечивающих повышение её урожайности и качества с одновременной охраной окружающей среда.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи. В течении трех лет изучить:

- влияние интенсификации агротехнических приемов но рост и развитие растений кукурузы;

- влияние изучаемых приемов возделывания кукурузы н« водный режим, фитосанитярное состояние посевов и экологию;

- определить влияние способов основной обработки почвы, удобрений и средств защити растений на урожайность и к;-.честно зерна кукуруз-;;

- дать оценку энергетической и экономической эффективности изучаемых в опыте приемов.

Ипугшая новизна работы. Впервые в Краснодарском крае в стационарном многофакторном опыте проведено сравнительное изучение комплексного влияния почвенного плодородия, системы удобрения, средств зг.щиты растений от сорняков, вредителей и болезней и способов основной обработки почвы на рост, развитие, продуктивность и качество зерна кукурузы.

Практическая значимость работы. Проведенные исследования позволили предложить кукурузосеюцим хозяйствам центральной зоны Краснодарского края альтернативные технологии, обеспечивающие получение устойчивых урожаев кукурузы при одновременном удовлетворении природоохранных требований. .

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и получили одобрение на научных конференциях агрономического факультета Кубанского государственного аграрного университета в 19951996 гг.

По материалам исследований опубликовано две научных статьи и одна статья сдана в печать в сборник трудов КГАУ за 1997 г. В них отражено основное содержание диссертации.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из 6 глав, введения, выводов и рекомендаций производству, списка использованной литературы (включая 217 наименований, в том числе 3к. иностргзнннх) и приложений. Работа изложена на 164 страницах, машинописного текста, содержит 3 рисунка, 34 таблицы и Ы таблицу в приложении.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. В главе рассматриваются вопросы интенсификации приемов возделывания кукурузы и возможности регулирования почвенного плодородия в РФ и других регионах. Освещено влияние органических и минеральных удобрений, средств защиты растений от сорняков, вредителей и бояезней и способов основной обработки почвы на еч плодородие, продуктивность и качество зерна кукурузы. Обсуадаются вопросы об отказе от интенсивно-затратных агротехнологий и переходе на ресурсо- и энергосберегающие биологизированные системы, которые должны предусматривать стабилизацию современного уровня использования минераль-

ных удобрений на фоне возрастающего количества органических. Уделяется большое внимание возможности перехода к биологической системе защиты растений от вредителей и болезней, и её ро- . ли в охране природы.

Глава 2. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ. Полевые опыты проводились в 1994-1996 гг. на опытной станции Кубанского государственного аграрного университета, расположенного в центральной зоне Краснодарского края..

Почва опытного участка представлена западно-кавказским выщелоченным сверхмощным слабогумусным легкоглинистым черноземом. Содержание гумуса в верхнем слое почвы небольшое - 2,7%. Однако в связи с большой мощностью гумусового горизонта (147 см) валовые запасы его составляют 407 т/га.

Содержание валовых запасов фосфора в пахотном слое почвы колеблется от 0,16 до 0,10% и калия от 1,5 до 2,0%.

Верхний слой почвы имеет нейтральную или реже слабокислую реакцию почвенного раствора (рН 6,8-7,0).

Климат зоны - умеренно-континентальный, умеренно-влажный, и теплый. ГТК 0,9-1,2. Среднегодовая температура воздуха - 10,0-Ю,8°С, среднегодовое количество осадков 500-643 мм, в том числе за период вегетации кукурузы - 250-400 мм.

Погодные условия в годы проведения исследований достаточно четко отличались друг от друга как по температурному режиму, так и по условиям увлажнения. ^

1994 г. можно условно отнести к умеренно влажному. Осадков за период вегетации кукурузы выпало на 66 мм (25%) меньше нормы, а среднемесячная температура воздуха была на 0,9°С выше / среднемноголетней. Запасы продуктивной влаги в 2х метровом слое почвы на конец вегетации составляли 12-58 мм.

Погодные условия 1995 г. благоприятно сказывались на росте и развитии кукурузного растения, т.к. за период вегетации выпало 401 мм осадков, что на 51% больше нормы. Среднемесячная температура воздуха была на 1,0°С выше средней многолетней. Распределение осадков в течении вегетации было достаточно равномерным и дефицит влаги в почве наблюдался только в конце вегетации.

В наиболее жесткие условия кукуруза попала в 1996 г., когда в критический период (июль) осадков не было, а среднемесячная температура воздуха была на 2,8°С больше средней многолетней. Острый дефицит влаги в почве наблюдался уже в середине вегетации, что привело к значительному недобору урожая.

Исследования проводились в соответствии с планом НЛР по аг-роэкологическому мониторингу № госрегистрации 0I9I0049869).

Наша работа является частью научно-исследовательской работы, проводимой в длительном стационарном опыте, заложенном в КГАУ в 1991 году.

Схема опыта представляет собой 1/8 часть выборки из полно? схемы многофакторного опыта (4х4х4)хЗ.

Изучаемые факторы и их рубрикация представлены в таблице I.

Площадь делянки; общая - 4,2м х 25м = 105 м^, учетная -2,8м х 17м = 47,6 м2. Повторность опыта трехкратная.

Удобрения для создания уровней плодородия почем вносились в 1991 г. под основную обработку почвы после уборки предшествующей культуры - озимой пшеницы. Количество удобрений было определено расчетным методом на основе существующих нормативов для достижения следующих планируемых показателей (табл. 2).

Во всех вариантах опыта по фактору С предусматривалась обработка семян таТД+витавакс (1,5+1,5 кг/т)+#аКМЦ (0,2 кг/т).

В опыте проводились следующие наблюдения, учеты и анализы:

1. Даты наступления фенологических фаз вегетации кукурузы -по методике ГСУ /107/.

2. Учет густоты стояния растений в два срока: в фазу полных всходов и перед уборкой - по методике ГСУ /107/.

3. Площадь листовой поверхности определялась согласно методике ВНИИ кукурузы в фазу Зх листьев, 7-8 листьев, выметывания и молочно-восковой спелости на 15-ти постоянно закрепленных растениях на базовых вариантах опыта /110/.

4. Динамика роста растений и накопление сырого вещества определялись в те же сроки, что и площадь листовой поверхности путем отбора 15-ти растений по диагонали делянки (с 2х несмежных повторений) /НО/.

5. Влажность почвы - термостатно-весовым методом до глубины 200 см (через каждые 20 см) перед посевом, в фазу выметывания

и перед уборкой /49/.

6. Засоренность посевов кукурузы определялась по методике ВИЗР /108/.

7. Поражение растений болезнями и повреждение их вредителями - по методике ВИЗР /135/.

8. Качество зерна кукурузы определялось путем перевода белкового азота (умножая его на коэффициент 6,25) на белок /184/.

Таблица I

Схема опыта

вариан-! уРовень плодородия та опы-! (А)

та !

Система удобрения!Система защиты (ß) | растений (С)

t

ООО естественный фон без удобрений (Во) без средств защиты

конт- плодородия' (Ао) растений (Со)

роль

III средний фон плодо- минимальная доза биологическая систе-

родия (200 т/га на- удобрений ($зоРзо+ ыа защиты растений воза+200 кг/га +20 т/га навоза; (биопрепараты; Ст) Р205; Aj) Bj) ^ ^ 1

222 повышенный фон пло- средняя доза удоб- интегрированная сис-

дородия (400 т/га рений (№сПРап+^0 тема защиты расте-

навоза+400 кг/га т/га навоза; Во) ний от сорняков(Хар-Р205; А2) ^ нес; Cg) ■

333 высокий фон плодо- высокая доза удоб- интегрированная сис-родия (600 т/га на- рений (№т?лРт?л+ тема защиты растений воза+600 кг/га 80 т/га навоза; от сорняков,вредите-РрОс; Ао) Во) лей и болезней Схар-

° ° нес,децис,антио;Сд)

002 естественный фон без удобрений (Во) интегрированная сии-лйодородия (Ао) тема защиты растений

от сорняков иарнес;

с2)

020 естественный фон средняя доза удоб- без средств защиты плодородия (Ао) рений (%лРр,п+40 растений (Со) т/га навоза;"Bg)

022 естественный фон средняя доза удоб- интегрированная снс-плодородия (Ао) рений (%nPftn+40 тема защиты растений т/га навоза, Bg) от сорняков (Харнес;

с2)

200 повышенный фон пло- без удобрений (Во) без средств защиты

дородия (400 т/га растений (Со) навоза+400 кг/га Р205; А2)

202 повышенный фон пло- без удобрений (Во) интегрированная сис-

дорбдия (400 т/га тема защиты растений

навоза+400 кг/га от сорняков (Харнес;

Р205; Аг) Cg)

220 повышенный фон пло- средняя доза удоб- без средств защиты дородия (400 т/га рений (№60Pgn+40 растений (Со) навоза+400 кг/га т/га навоза,ЧЗ?) Р205; Ag)

Варианты ООО, III, 222, 333 были заложены на фоне трех раз-яичных обработок почвы: безотвальной-Д^, вспашке-Дз и отвальной обработке почвы на фоне глубокого рыхления-Дд. Кроме того, на вспашке дополнительно изучались варианты 002, 020, 022, 200, 202, 220.

9. Структура урожая (общая длина початка, в т.ч. невыполненной его части, количнство радов зерен в початке, количество зерен в ряду, озерненность початка, масса початка, масса зерна с початка, выход зерна с початка, масса 1000 зерен) определялась

на двух несмежных повторениях всех вариантов опыта по методике ВНИИ кукурузы /НО/.

10. Уборка урожая - путем сплошной ломки вручную всех початков с учетной площади делянки каждого из вариантов опыта. Урожайность зерна пересчитывалась на 100% чистоту и стандартную (14%) влажность - по методике ВНИИ кукурузы /ПО/.

11. Биоэнергетическая оценка изучаемых агроприемов проводи. лась по методике КГАУ. Экономическая эффективность на основе »•методических рекомендаций использования научных разработок в \ 'земледелии (1986 г.) /16,109/.

12. Математическая обработка результатов исследований проводилась методом пошагового регрессионного и дисперсионного анализа - на ВЦ КГАУ.

Таблица 2

Показатели плодородия почвы

Вариант опыта

Ао-естественное плодородие 2,7-2,8 18-20 20-30

¿^среднее плодородие 3,0-3,2 26-31 31-41.

Ао-повышенное плодородие 3,3-3,5 37-42 42-52

Ад-высокое плодородие 3,7-3,9 46-51 53-63

| Планируемое содержание в слое почвы 0-20 см

Агротехника возделывания кукурузы в опыте проводилась согласно схемы опыта.

Основная обработка почвы в зависимости от вариантов опыта осуществлялась следующим, образом:

-безотвальная обработка почвы включала в себя две послойные-обработки почвы на глубину до 6-12 см и рыхление плоскорезом КПГ-2-150 на глубину 23-25 см;

-вспашка состояла из лущения стерни на глубину 8-10 см, корпусного лущения на глубину 10-12 см и зяблевой вспашки агрегатом ДТ-75М+ПЛН-4-35 на глубину 23-25 см;

-отвальная обработка почвы на фоне глубокого рыхления заключалась в лущении стерни на глубину 6-8 и 8-10 см, корпусном лу-ценин на глубину 12-14 см и зяблевой вспашки агрегатом ДТ-75М+ +ГШН-4-35 на глубину 27-30 см.

Глубокое рыхление проводилось один раз в ротацию севооборота на 70 см под сахарную свёклу.

В соответствии со схемой опыта под основную обработку почвы вносили навоз агрегатом МТЗ-80+Р0У-6 и минеральные-удобрения (аммиачную селитру, двойной суперфосфат) 'Вручную, с последующей заделкой их в почву дисковой бЬЬоной.

Весной, при наступлении, физической спелости почвы проводилось две культивации: первая на глубину 8-10 см (агрегатом ДТ~7оМ+, +2КПС-4+БЗСС-1,0) и вторая (предпосевная) на глубину 6-8 см (агрегатом ДГ-70М+2КПС-4+ЗБЗТ-1-Ю). Одновременно с предпосевной культивацией на вариантах с интегрированной системой защиты растений от сорняков (Cg и Сд) вносили почвенный гербицид Харнес в дозе 2,5 л/га по д.в. с нормой рабочего раствора 200 л/га.

Посев проводили сеялкой СПЧ-6 в конце апреля-начале мая. Норма высева семян устанавливалась из расчета 4-5 всхожих семян на I пог. метр рядка. Глубина заделки семян - 6-8 см. После посева почва прикатывалась кольчато-шпоровыми катками.

'За вегетационный,период кукурузы проводились две междурядные обработки почвы культиватором KFH-4,2: первая - в. фазу 2-Зх листьев, вторая - вчфазу 7-9 листьев.

Пропалывали- кукурузу дважды только на вариантах, исключающих применение гербицида (Со и Cj). Сроки прополки совпадали с проведением междурядных культивации.

Защита кукурузы от вредителей и болезней строилась с учетом экономического порога их вредоносности. На вариантах с биологической защитой (-Cj) за "вегетационный период не было проведено

ми одчой обработки биопрепаратами, так как численность вредителей и развитие болезней не превышали экономический порог вредоносности. На. вариантах с применением химической системы защиты растений от болезней и вредителей вносили децис (0,25 л/га) против долгоносиков и антио (2,5 л/га) против стеблевого мотылька и хлопковой совки.

Уборка кукурузы на зерно проводилаeD в конце августа вручную со всей учетной площади делянки.

В опыте использовали двойной межлинейный гибрид кукурузы Краснодарский 3ü2 MB.

Глава 3. РОСТ И РАЗВИТИЕ КУКУРУЗЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ АГРОТЕХ-ШГЧЕСКйХ ПРИЕМОВ.

Интенсификация приемов возделывания кукурузы существенно увеличивала высоту растений на всех способах основной обработки почвы. Так, в начале вегетации превышение над контролем составляло на вариантах III, 222, 333 по безотвальной обработке почвы 7-17%, по вспашке - 5-105? и по отвальной обработке почвы на фоне глубокого рыхления - 3-8%. Максимальной высоты растения достигали в фазу молочно-восковой спелости. Наибольшей она была на вариантах 222 и 333 и в среднем по опыту составляла соответственно 213 и 218 см. Во все сроки наблюдений наименьшей высота кукурузы была на контроле и вариантах с естественным фоном плодородия.

Изучение влияния агроприемов и условий погоды на данный признак показало, что во все Годы исследований доля влияния системы удобрений была наибольшей и составляла 31,0-35,0%. Доли влияния других агроприемов были меньше и составляли соответственно: обработка почвы - 8,8-34,2%, плодородие почвы - 13,5-22,0%, система защиты растений - 7,9-21,6%. К концу вегетации усилилось влияние погодных условий, с долей 26,0%.

В наших опытах, к июлю у растений кукурузы имелось наибольшее количество листьев и в среднем составляло 10-12 жизнеспособных листьев на I растении. Причем с увеличением интенсификации приемов возделывания сохранялось наибольшее их количество. Способ основной обработки почвы не оказывал заметного влияния на процессы сохранения листьев.

Математическая обработка данных подтвердила, что для данного показателя определяющим является уровень плодородия почвы и система удобрения, а также погодные условия, доля влияния которых была наибольшей и колебалась от 10,7 до 61,5%.

Повышение плодородия почвы и применение средств химизации земледелия значительно увеличивало ассимиляционную поверхность листьев на всех способах основной обработки почвы. Так, в начале вегетации на вариантах III, 222, 333 площадь листьев была больше, по сравнению с контролем, по безотвальной обработке почвы на 10-25%, по вспашке на 8-37%, по отвальной обработке почвы на фоне глубокого рыхления на 7-32%. Максимальной эта величина отмечена в фазе выметывания на вариантах 222 и 333 и по обработкам почвы составляла соответственно 448Э и 4836 см*\ 4803 и 2 2 5096 см , 4911 и 5164 см на I растение. В течении вегетации

наименьшая площадь листьев была на контроле и вариантах с естественным фоном плодородия (рис. I).

Математическая обработка данных показала, что наиболее существенным было влияние системы удобрения, с долей 25,0-38,5%. Несколько меньшее влияние оказывали способы обработки почвы (22,2-32,1%) и уровень почвенного плодородия (21,5-25,9%). Доля влияния средств защиты растений была наименьшей и составляла 1,8-8,9%. Погодные условия приобрели наибольшее значение к концу вегетации, с долей влияния 41,3%.

Наблюдения за динамикой накопления сырого вещества расте-' нием кукурузы показали, что независимо от способа основной обработки почвы нарастание сырой-массы на всех вариантах опыта продолжалось до молочно-восковой спелости. Если в начале вегетации по безотвальной обработке почвы сырая масса растений на вариантах 111,222,333 превышала контроль на 4,5-21,4 г на I растение, то в фазу молочно-восковой спелости уже на 74,5-225,9 г. К полной спелости интенсивность этого процесса несколько снижалась и разница с контролем составляла 67,8-186,3 г. Такая же тенденция отмечена и на двух других способах основной обработки почвы (рис. 2).

Максимальную сырую массу кукуруза сформировала в 1995 г. В фазу молочно-восковой спелости она составляла в среднем по вариантам опыта 1066 г на I растение. Минимальная отмечена в 1996 г. и составляла - 623 г.

- Существенную долю влияния на на.копление массы сырого вещества оказали погодные условия (35,1-39,2%) в конце вегетации кукурузы. Доля влияния уровня почвенного плодородия, системы удобрения и способов основной обработки почвы также была положительной и достаточно высокой. Применение средств защиты растений приводило к некоторому угнетению ростовых процессов.

3-4 листа

7-8 листьев

ООО 111 225' 333

Д1*

ООО Ш 222 333

Д2

Выметывание

см2 еооо

5000 4000 3000 2000 •1000 о

. ■ I

НИ III! 1111

ООО 111 222 333

Д1

ООО 111 222 333 Д2.

■ III 1111 1111

■ III

ООО 111 222 333

ДЗ

ООО 111 222 333

да

смогов 1000 к» 600 400 200 О

ООО 111 222 333

Д1

ООО 111 222 333 Д2

Мол-воск, спелость

, ■ I I

■ III

■ ■II

■ III

■ III

5000 4000 3000 2000 1000 О

ООО 111 222 333 Д1

ООО 111 222 333 Д2

I ш . 1 1 -.11

ПИН НИИ

НИН НИИ

НИН НИИ

НИН НИИ

ООО 111 222 333

' ДЗ

ООО 111 222 333 ДЗ

Д1 - безотвальная обработка почвы; Д2 - вспашка; ДЗ - отвальная на фоне глубокого рыхления

Рис.1 Площадь листовой поверхности кукурузы в зависимости от приемов её возделывания,

(см2,1994-1996 гг.)

Д1

1 1

1 * 1

7-8 листьев Выметь аание Мол-воск, спелость полная спелость

Д2

1 1 1

4

К"« КЗ ,

7-8 пмстъев Выметывание Мол-воск, спелость полная спелость

ДЗ

Г1200

7-8 листьев Выметывание Мол-воск. полная спелость

спелость

ЕЭ000М111 С1222НЗЗЗ

Д1 - безотвальная обработка почвы; Д2 - вспашка; ДЗ - отвальная на фоне глубокого рыхления

Рис. 2. Сырая масса растения кукрузы в зависимости от приемов её возделывания, (г на 1 растение, 1994-1996 гг.)

Глава 4. ВЛИЯНИЕ СПОСОБОВ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ, ШЛЕМЫ УДОБРЕНИЯ И СЩЦСТВ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ НА ВЛАЖНОСТЬ ПОЧВЫ И ФИТОСАНИТАШОЕ СОСТОЯНИЕ ПОСЕВОВ.

Для нормального роста и развития кукурузы большое значение имеет количество продуктивной влаги в слое 0-200 см.

Способы основной обработки почвы в период влагонакопления в годы с достаточным количеством осадков (1994-1995 гг.) не имели решающего значения. Однако в засушливые годы (1996г.) количество ПВ на отвальной обработке почвы на фоне глубокого рыхления было на ¡>-7% больше, чем на безотвальной обработке и вспашке."

Нашими исследованиями установлено, что в среднем за 3 года проведения опыта содержание влаги в слое почвы 0-200 см на всех изучаемых вариантах в период влагонакопления восстанавливалось до влажности, близкой к наименьшей влагоемкости (81-88&) и мало отличалось по годам.

В момент посева кукурузы запасы продуктивной влаги (ПВ) в пахотном слое почвы были удовлетворительными и составляли в среднем за 1994-1996гг. - 20-30 мм, в 1994г. - 12-30 мм, в 1995г. - 16-32 мм, в 1996г. - 29-36 мм.

К середине вегетации в слое почвы 0-200 см в среднем осталось 39-44% ПВ от её первоначальных запасов, причем наибольший расход отмечен в засушливом 1996г. (94-98$).

К концу вегетации в 1994г. влага в слое почвы 0-100 см была практически полностью израсходована, а в 1995 и 1996 гг. прошедшие в это время дожди восполнили запас ПВ в почве соответственно до 2-23 мм и до 4-19 мм.

Внесение минеральных и особенно органических удобрений увеличивая влагоемкость и водоудеркиваюдую способность почвы, способствовало накоплению влаги в верхнем пахотном слое.

При этом в годы исследований наименее экономно растения расходовали влагу на вариантах без внесения удобрений. Коэффициент водопотребления составил 689-783 м^/т. Повышение почвенного плодородия, применение удобрений на вариантах 222 и 333 уменьшало его соответственно до 579-629 и до 530-602 м^/т.

При наблюдении за фитосанитарным состоянием посевов определяли фактическую засоренность, поражение кукурузы болезнями и повреждение её вредителями.

Проведенные наблюдения позволили установить, что основными засорителями кукурузы были малолетние сорняки. Встречались единичные экземпляры вьюнка -полевого. Используемый гербицид Харнео

(2,5 л/га) на 86-90% подавлял однолетние злаковые и однолетние двудольные сорняки. Эффективность его против многолетних сорняков проявлялась слабо.

В целом по опыту на безотвальной обработке почвы отмечалась тенденция к большей засоренности. Сорняков здесь было на 23 и 15% больше, чем на вспашке и отвальной обработке почвы на фоне глубокого рыхления. Лучшую защиту растений от сорняков обеспечивала вспашка.

Исследования, проведенные в 1994-1996 гг. показали, что наиболее вредоносными заболеваниями были корневые гнили-, пузырчатая головня и пятнистости, а основными вредителями - хлебная полосатая блоха, тли, цикадки, южный серый долгоносик и стеблевой кукурузный мотылек.

Во все годы исследований поражение растений кукурузы болезнями и повреждение её вредителями не превышало экономического порога вредоносности. Нами установлено, что в развитии и распространении как вредителей, так и болезней большое значение имеют погодные условия. В годы с максимальным развитием вредителей лучший эффект достигается при применении химических средств защиты растений и меньший с помощью агротехнических приемов. В борьбе с болезнями вспашка и отвальная обработка почвы на фоне глубокого рыхления показали себя лучше, чем безотвальная. Интенсификация приемов возделывания способствовала большему заселению кукурузы вредителями, а применение химэащиты - де-циса - против долгоносиков и антио - против стеблевого мотылька практически полностью уничтожало их.

Глава 5. ВЛИЯНИЕ ИЗУЧАЕМЫХ ФАКТОРОВ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ РАСТЕНИЙ КУКУРУЗЫ.

Исследования показали, что изучаемые в опыте приемы возделывания кукурузы способствовали повышению показателей структуры урожая (табл. 3).

Густота стояния растений кукурузы в начале вегетации по вариантам опыта варьировала от 44,9 до Ы,7 тыс.растений на I гч, при среднем значении в опыте 49,0 тыс/га. К концу вегетации она. снижалась незначительно - на 3-5%. Способы основной обработки почвы оказывали положительное (24,7-25,3%) влияние на этот показатель. Так, вспашка и отвальная обработка почвы на фоне глубокого рыхления имели преимущества на 6-7%, по сравнению с безотвальной. Существенных различий между первыми двумя способами обработки почвы не установлено.

В нашем опыте длина початка кукурузы по вариантам опыта колебалась от 13,4 до 16,7 см, а длина невыполненной его части - от 0,9 до I,9 см. По мере интенсификации технологий возделывания на всех способах основной обработки почвы наблкщалась тенденция к увеличению длины початка и уменьшению невыполненной его части, в результате чего повышалась озерненность початка. Так, на вариантах 111,222,333 в среднем по опыту длина початка была больше, чем на контроле на 6-17%, а длина невыполненной его части - на 6-41% меньше.

Математическая обработка данных показала, что основное влияние на величину этого показателя среди изучаемых агроприемов оказали система удобрения (41,£%) и уровень почвенного плодородия (27,3$). Способы основной обработки почвы и система защиты растений имели меньшее значение, с долей влияния 16,4 и 12,5% соответственно. Однако на 51,3% длина початка кукурузы зависела от условий погоды, складывающихся в течении вегетации.

Озерненность початка кукурузы в среднем по опыту варьировала от 364 до 569 шт. Изучение влияния агроприемов и условий погоды на данный признак показало, что доля влияния погоды была наибольшей и составляла 45,®. Доли влияния изучаемых агроприе- • мов были меньше и равнялись: система удобрения - 37,1%, уровень плодородия - 27,3$, способы основной обработки почвы - 25,4% и система защиты растений - 6,6%.

Наибольшей озерненность початка была во влажном 1995 г. и составляла 568 тт., что на 29% больше, чем в умеренно-влажном 1994г. Минимальная она отмечена в засушливом 1996г. - 380 шт., что на 14 и 33% меньше, чем в 1994 и 1995 гг. соответственно.

В наших исследованиях по всем вариантам опыта масса початка колебалась от 105,5 до 142,6 г, масса зерна с початка - от 87,4 до 122,6 г, выход зерна с початка - от 80,4 до 85,2% и масса 1000 зерен - от 198 до 225 г.

Интенсификация способов обработки почвы повышала показатели элементов структуры урожая кукурузы, с долей влияния 17,8-25,7^. Превышение данных показателей по отвальной обработке почвы на фоне глубокого рыхления, по сравнению с безотвальной составляло 2,1-8,0%. Различия между вспашкой и отвальной обработкой почвы на фоне глубокого рыхления по элементам структуры незначительны и составляют 0,8-3,0%.

Максимальные показатели элементов структуры урожая получены на вариантах 222 и 333 и превышают контроль на 3-22% и на 4-29Ï

Таблица 3

Структура урожая кукурузы в

Вариант опыта ) Способы 'Плодородие .! основной !почвы,удоб- ! обработки!рение,защита! почвы ! растений ! Длина . початка, см ) Длина не-1 выполнен-| ной части | початка, ! см

Безотвальная (%) ООО III 222 333 13,7 14,4 15,0 15,7 1,7 1,7 1,4 1,0

Зспашка (Д2) ООО III 222 333 13,9 14,8 15,5 16,4 1,7 " 1,6 1,4 1,1

Отвальная на фоне глубокого рыхления ООО III 222 333 4 14,1 15 I 15,9 16,7 1,6 1,6 1,3 0,9

Вспашка (Д2) 002 020 022 200 202 220 13.4 15,1 15,0 14,8 14.5 15 8 1,9 1.4 ' 14 1.5 1,4 1,4

Озерненность початка,

шт.

364 418 462 488

402 446 482 518

421 467 516 569

395

471

462

457.

448

497

Масса почат-" ка, ! Масса ! зерна с ! початка, 1 Выход зерна | с початка, ¡ | Масса 1000 зерен,

г i i г 1 % г

105.5 114.6 128,6 134,6 87,4 96,0 108,3 114,1 80.4 81.5 82,7 83.6 198 200 210 216

III,0 118,8 131,7 140,6 92,6 100,2 112,2 120,2 81,7 83,2 84 3 84,7 203 210 215 222

113,7 122,2 134,6 142,6 95,7 104,2 115,2 122,6 82,8 84,2 -- 84,6 85,2 204 211 219 225

115,4 128,8 127,9 125.3 124.4 131,0 96,1 110,1 108 9 106,3 105,0 III ,9 81,5 84,5 84 I 83,9 83,3 84,5 202 215 213 213 212 216

соответственно.

Наибольшее влияние на элементы структуры урожая среди изучаемых агроприемов оказали система удобрения (29,7-43,6%) и уровень плодородия (15,8-28,4%), а наименьшее - система защиты растений (0,1-11,9%).

Доля влияния погодных условий была максимальной и составляла 45,8-84,1%. Так, во влажном 1995г. в среднем по опыту масса початка составляла 207,6 г, масса зерна с початка. - 179,2 г, выход зерна с початка - 86,3%, масса 1000 зерен - 291 г. В умеренно-влажном 1994г. и особенно в засушливом 1996г. недостаток влаги привел к уменьшению этих показателей соответственно на 2-52% и на 9-71%, по сравнению с 1995г.

Таким образом, интенсификация приемов возделывания кукурузы способствовала существенному увеличению показателей элементов структуры урожая. Максимальные значения были получены на вариантах 222 и 333 по вспашке и отвальной обработке почвы на фоне глу бокого рыхления. Основное влияние на элементы структуры урожая оказывали погодные условия и система удобрения.

Исследования показали, что изучаемые в опыте приемы возделывания кукурузы способствовали повышению урожайности зерна на все: способах обработки почвы, причем максимальной она была на вариантах 333 - 49,6-56,7 ц с га и превышала контроль на 42% (табл. 4)

Отмечено существенное (71,7%) влияние погодных условий на величину урожая, в то время как общая доля изучаемых агроприемов составляла 79,4%, а последовательность и значимость факторов был следующей: система удобрения (31,8$), уровень почвенного плодородия (22,6%), способы основной обработки почвы (21,4%) и система защиты растений (3,6%).

Максимальная урожайность была во влажном 1995г. и составляла в среднем по опыту 77,8 ц с га, минимальная - в засушливом 1996г - 18,8 ц/га. В 1994г. она была близка к средним в опыте.

Установлено, что в повышении урожая зерна- кукурузы важная роль принадлежит системе основной обработки почвы, особенно в засушливые годы. Так, интенсификация этого агроприема в 1994г. увеличивала урожайность на. Щ>, а в засушливом 1996 г. - на.42%.

Последовательное увеличение средств химизации земледелия и уровня почвенного плодородия способствовало увеличению.содержания сырого белка в зерне кукурузы. Максимальное: содержание сы-оого белка в зерне кукурузы отмо«йлорь на вариантах 222 и 333 и составляла соответственно 13,44-1-5,-50'% и что на

Гйбяица 4

Урожайность зерна кукурузы в зависимости от приемов её

возделывания, ц с га

Вариант ? опыта j ? 0 д ........... I

Способы ! основной ! обработки! почвы ! Плодородие ! почвы,удоб- ! ренке,защита! растений ! 1994 i ......... Т" ! I99j j 1 t j | 1996 ! В среднем 1994-1996

Безотвальная (%) ■ ООО III 222 333 36.0 40,7 45,5 48.1 ¿4,7 61,7 78,3 80,5 10,0 12 4 18,8 ■ 20,1 33 «о 38,3 47,6 49,6.

Вспашка (Д2) ООО III 222 333 38.0 42.1 49,6 53.2 66,6 7o,2 8ü,I 88,4 13,4 16,2 21,8 24,3- 39,0 44,о .2,5 jü,O

Отвальная на фоне глубокого рыхления ООО III 222 333 39,Ü 43,9 о1,5 54,8 68,1 77, j 87,7 89,9 16,1 19,8 22,o 2 o,o 41,2 . 47,1 j3,9 об,7

(Д3)

Вспашка (Д2) 002 020 022 200 202 220 39,6 48,1 46,1 4^,9 4ö,2 48,8 69.4 84, j 83,0 82.5 80.6 86,0 14,8 21,4 20,4 19,7 19,6 21,0 41,3 01.3 50,0 49.4 48,4 ¿1,9

НСР ч.с. НСРА 1,4 0,8 4,9 2,8 1,5 0,8

НСРд 0,7 2,4 0,7

НС1АД 1,4 4,9 1,0

Примечание: фактор А - приемы возделывания (плодородие почвы,

удобрение, защита растений);

фактор Д - способы основной обработки почвы.

2,74 и 3,80% превышало контроль. Такая же тенденция пшзлежи-валась и по отдельным годам.

Наибольшее влияние на данный показатель оказали погодные условия (42,1%), система удобрения (37,0%) и способы обработки почвы (33,£$), уровень почвенного плодородия (18,5%). Наименьшее (2,5%) влияние оказывала система защиты растений.

Математическая обработка данных показала, что для продуктивности растений кукурузы решающее значение имели погодные условия. Суммарная доля влияния агроприемов была практически равной доле влияния одних погодных условий. Вместе с тем, интенсификация приемов возделывания дала достоверную прибавку по урожайности зерна кукурузы.

Глава 6. ЭШКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗУЧАЕМЫХ ФАКТОРОВ.

Оценка биоэнергетической эффективности в зависимости от приемов возделывания кукурузы позволила установить, что интенсификация агроприемов в среднем по опыту на вариантах III,222,333 увеличивала затраты совокупной энергии в 2,3-5,6 раза, по сравнению с контролем.

iio нашим данным, с точки зрения биоэнергетической эффективности целесообразно выделить варианты III на вспашке и отвальной обработке почвы на фоне глубокого рыхления, а также варианты 020 и 022 на вспашке. Коэффициенты чистой эффективности здесь составили 2,88; 3,03; 1,94 и 1,95. Выход основной продукции (ц) на единицу энергозатрат на этих вариантах также был наибольшим - I,53; I,¿9; I»1С и 1,17. Заслуживают быть отмеченными и варианты 222 и 220, где получили высокое приращение энергии, правда при более низком коэффициенте чистой эффективности.

ВЫВОД.Ы

I. Изучаемые в нашем опыте приемы возделывания кукурузы гибрида Краснодарский 382 MB оказали заметное влияние на рост и развитие этой культуры. При этом, по всем способам основной обработки почвы внесение минеральных и органических удобрений, как и применение средств защиты растений от сорняков, вредителей и болезней способствовало более быстрому росту надземной массы и ускоренному созреванию кукурузы. Интенсификация приемов возделывания оказывала положительное влияние на рост и развитие растений кукурузы.

2. Интенсификация приемов возделывания привела к усилению ростовых процессов. Максимальной высота растений кукурузы была по отвальной обработке почвы на фоне глубокого рыхления на варианте 333 и составляла 223 см. Следует отметить, что вариант 222 уступал варианту 333 по высоте растений всего лишь на 3%.

Наибольшее влияние на данный показатель оказывали система удобрения и способы основной обработки почвы. Доля влияния их равнялась соответственно 31,0-35,0% и 8,8-34,2%.

Влияние погодных условий на изменение высоты растений до середины вегетации не наблюдалось, а к концу её составило 26,0%..

3. Увеличению площади листовой поверхности растений кукурузы способствовали повышение уровня плодородия почвы, дозы удобрений и средства защиты растений. Наибольшей она была при отвальной ' обработке почвы на фоне глубокого рыхления на вариантах 222 и 333 и равнялась соответственно 4911 и 5164 см^ на I растение, а также на вспашке на варианте 333 - 5096'см^/растение.

Основное влияние на варьирование данного признака оказали система удобрения, способы обработки почвы, уровень почвенного плодородия, с долей 25,0-38,5%; 22,2-32,1% и 21,5-25,9% соответственно. Влияние погодных условий проявилось лишь к концу вегетации, с долей - 41,3%.

4. Интенсификация изучаемых приемов возделывания положительно отразилась на накоплении сырой массы растением кукурузы. Мак-' симальное нарастание её отмечено по отвальной обработке почвы на фоне глубокого рыхления на варианте 333 и превышало, контроль на 46%. Несколько меньшим это превышение было на этом же способе обработки почвы на варианте 222- и на вспашке на варианте 333 и составляло"соответственно 35 и 36%.

Доли влияния погодных условий'и агроприемов на накопление сырой массы растением кукурузы в среднем за годы исследований распределялись следующим образом: фактор погоды - 35,1-39,2%, способы основной обработки почвы - 10,6-32,3%, система удобрения - 7,7-29,0%, уровень почвенного плодородия - 2,2-22,8%. Влияние системы защиты растений было более слабым и не всегда положительным.

5. Изучаемые способы основной обработки поЧвы оказали замет- ■•■ ное влияние на накопление продуктивной влаги в почве. В засушливые годы более предпочтительным оказался отвальный способ основной обработки почвы на фоне глубокого рыхления. На этом варианте за/ оееннс-зимний И весенний периоды накапливалось вия'ги На 15-,

19 мм больше, чем при безотвальной обработке почвы и вспашке соответственно.

6. Применяемая в опыте интегрированная система защиты растений кукурузы способствовала.снижению засоренности посевов, развития и распространения вредителей до уровня экономического порога их вредоносности,

Применение гербицида Хярнес привело к уничтожению сорной растительности на посевах кукурузы до'минимальных значений.

7. Увеличение плодородия почвы, доз удобрений и средств защиты растений оказывало положительное влияние на элементы структуры урожая кукурузы.

Наибольшая густота стояния растений отмечена на вспашке и отвальной обработке почвы на фоне глубокого рыхления на вариантах 222 и 333 и составляла соответственно 48,6-49,5 и 49,5-49,2 тыс. растений на I га, при средней величине этого показателя в опыте 47,0 тыс. растений на I га.

По мере интенсификации агротехнических приемов увеличивалась длина початка кукурузы и уменьшалась длина невыполненной его части.1 Наибольшее влияние на данный показатель оказали система удобрения и уровень почвенного плодородия, с долей влияния соответственно 41,8 и 27,3%. Доля влияния фактора погоды была наибольшей и составляла 51,3%.

Последовательное увеличение средств химизации земледелия на вариантах 111,222,333 при безотвальной обработке почвы-повышало озерненность початка на 34%, при вспашке - на 29% и при отвальной обработке почвы на фоне глубокого рыхления - на 35%, по сравнению с контролем. Наибольшее значение при этом играли погодные условия и система удобрения. Доли их влияния равнялись соответственно 45,8 и 37,1%. Доли влияния уровня почвенного плодородия и способов обработки почвы были меньше и составили соответственно 27,3 и 25,4%.

Наиболее высокие показатели элементов структуры урожая кукурузы отмечены на вариантах 222 и 333 на всех способах основной обработки почвы, а также на варианте 220 на-вспашке. Превышение над контролем на варианте 333 в среднем по опыту по массе початка составило 27,С, по массе зерна с початка - 29%, по выходу зерт на с початка - 2,Уд- и по массе 1000 зерен - Наибольшее влияние на эти показатели окизгли погодные условия, с делг-й 45,8-Систем удобрения (н~ ¿2,7-43,С$) и уровонь плодородия прчпь- (ир (*5ь3-28«чиячи н;; элемент;.- структуры уяажгя.

- ■ I

Уб

. 8. Интенсификация приемов возделывания способствовала увеличению продуктивности кукурузы. Максимальный урожай зерна был получен на варианте 333 при отвальной обработке почвы на фоне глубокого рыхления и в среднем за три года составил 56,7 ц с га, с колебаниями по годам от 89,9 ц/га в 1995г. до 25,5 ц/га в 1996г.

Самый низкий урожай зерна кукурузы по всем вариантам опыта •"'чл получен на безотвальной обработке почвы и в среднем за три года он составил 42,3 ц с га, тогда как этот показатель по вспашке равнялся 47,8 ц/га, а по отвальной обработке почвы на фоне глубокого рыхления - 49,7 ц/га.

Среди изучаемых факторов наибольшее влияние (31,8 и 22,6%) на урожайность зерна кукурузы оказали система удобрения и уровень плодородия почвы. Однако, в основном (на 73%) этот показатель зависел от условий погоды.

9. Наиболее высокое содержание сырого белка в зерне кукурузы (13,98-17,06%) получено на вариантах 333 на всех способах основной обработки почвы. Незначительно (на 1-2% и на 0,5-1,5%) ему уступали варианты III и 222, а такие на 2% вариант 220 на вспашке. Большее влияние на этот показатель оказывали погодные условия и система удобрения. Доли их влияния составляли соответственно 42,1 и 37,0%.

10. Расчеты показали, что наиболее экономически выгодно и энергетически целесообразно выращивать кукурузу по вспашке для полугения урожая зерна 44,5 ц с га при среднем уровне плодородия почвы, внесении минимальной дозы органических и минеральных .удобрений (20 т/га навоза+№зоРзо), без применения химических средств защиты растений с целью получения экологически безопасной продукции, при максимальной норме рентабельности (56,4%), минимальной себестоимости единицы продукции (45,9 тыс.руб.) и

:-нсоком чистом доходе - 1090,3 тыс.руб.

В зависимости от почвенных, финансовых и других условий хозяйства, можно возделывать кукурузу на фоне естественного уровня плодородия почвы для получения урожая зерна 51,3 и 50,0 ц/га с внесением средней дозы удобрений (40 т/га навоза+JßgQPgg) с применением химических средств защиты растений от сорняков (Хар-нес е дозе 2,5 л/га) и без них. При этом возможно получение высокого чистого дохода ~ 1154,6 и 995,0 тыс.руб., правда при более высоких производственных затратах - 2299,0 и 2315,0 тыс.руб. и несколько меньшей норме рентабельности - 50,2 и 43,0%.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

В зоне неустойчивого увлажнения Краснодарского края для выращивания экологически безопасной продукции следует внедрять в производство усовершенствованные приемы возделывания гибрида кукурузы Краснодарский Зв2 МВ. На выщелоченном черноземе для получения урожая зерна кукурузы (44,о ц с га) биоэнергетически и экономически эффективной продукции на фоне среднего уровня плодородия почвы целесообразна вносить под вспашку минимальную дозу органических и минеральны* удобрений (20 т/га навоза + У'зоРзо), то есть выращивать кукурузу по ресурсосберегающей технологии.

Однако, при удовлетворительном финансовом положении хозяйства для получения урожая зерна ЬЭ ц с га и более лучшими являются варианты, где на фоне естественного уровня плодородия почвы применялась средняя доза удобрений (40 т/га навоза+Я^Р^д ) с применением средств защиты растений от сорняков (Харнес в дозе 2,Ь л/га) или механических приемов ухода за посевами.

Список опубликованных работ по теме диссертации:

1. Клюка В.И., Сысенко И.С., Новоселецкий С.И., Загоруль-ко A.B. Фотосинтетическая деятельность и накопление биомассы растений кукурузы в зависимости от приемов агротехники //Тр./ Кубед.ГАУ.- 1996.- Вып. ЗоЗ(ЗЫ).- С. 29-Зо.

2. Клюка В.И., Загорулько A.B., Сысенко И.С. Особенности роста кукурузы в зависимости от приемов агротехники //Тр./Куб.ГАУ.-1996.- Вып. 3^3(301).- С. 36-40.

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Сысенко, Инна Сергеевна, Краснодар

КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ аграрный университет

На правах рукописи

сысенко инна сергеевна (ръг^^

продуктивность кукурузы в зависимости от систем ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ, УДОБРЕНИЙ И защиты растений на ВЫЩЕЛОЧЕННОМ черноземе ЗАПАДНОГО предкавказья

06.01.09, - Растениеводство

диссертация

на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель -академик аао, заслуженный деятель науки р§, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Н.Г.МАЛЕГА

Краснодар - 1998

ОДЕ РЖ АН ЙЕ

С,

ЩНИЕ 4

1. ПРОДУКТИВНОСТЬ КУКУРУЗЫ НА ЗЕРНО В ЗАВИСИМОСТИ от

ШЮДОРОДИЯ ПОЧВЫ И ПРИЕМОВ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ (ОБЗОР

ЛИТЕРАТУРЫ) 8

IЛ* Влияние плодородия почвы и удобрений на урожайность и качество зерна кукурузы 8

1.2« Продуктивность кукурузы в зависимости от способов основной обработки почвы 23

1,3» Применение средств защиты растений от сорняков,

вредителей и болезней и их влияние на урожайность и качество зерна кукурузы 31

2. УСЛОВИИ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ 42 2Д* Характеристика почвенно-климатических условий 42

2.2. Схема и методика исследований 45

2.3. Агротехника и погодные условия в годы проведе-

ния опытов 50

3. ОСОБЕННОСТИ РОСТА й РАЗВИТИЯ КУКУРУЗЫ НА ЗЕРНО В

ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПЛОДОРОДИЯ поте, УДОБРЕНИЙ и СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБАХ

ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ 56

ЗД. Фенологические наблюдения, и продолжительность

вегетационных и межфазных периодов 56

3,2» Изменение высоты растений в зависимости от

приемов возделывания 59

3.3, Образование листьев и формирование ассимиляционной

поверхности кукурузы 65

3.4. Накопление сырого вещества растениями кукурузы 74

с.

4. ВЛАЖНОСТЬ ПОЧВЫ И ФИТОСАНИТАРНОЕ СОСТОЯНИЕ ПОСЕВОВ

В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПЛОДОРОДИЯ пота И ПРИЕМОВ

ВОЗДЕЛЫВАНИЯ 81

4.1. Продуктивная влага и водопотребление кукурузы 81

4.2. Засоренность посевов кукурузы 91

4.3. Поражаемость кукурузы болезнями и повреждение

её вредителями 97

5. ПРОДУКТИВНОСТЬ КУКУРУЗЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПЛОДОРОДИЯ

ПОЧВЫ, ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ И СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБАХ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ

ПОЧВЫ 98

5.1. Структура урожая кукурузы 98

5.2. Урожайность зерна кукурузы 115

5.3. Качество зерна кукурузы 124

6. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЯЯ ИЗУЧАЕМЫХ ФАКТОРОВ 129 6.1» Энергетическая оценка X 6.2. Экономическая эффективность 134-

ВЫВОДЫ 139

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ 144

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 145

ПРИЛОЖЕНИЯ 165

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время важнейшей задачей в земледелии является повышение плодородия почв и урожайности с/х культур, увеличение производства кормов и другой продукции, В решении поставленных задач важная роль принадлежит кукурузе. Мировая посевная площадь под ней составляет около 125 ми. га, а производство зерна свыше 310 млн. т.

Важно не только увеличивать урожайность зерна, но и улучшать его качество. Высококачественное зерно кукурузы, прежде всего, должно иметь повышенное содержание лизина и других незаменимых аминокислот. Зерно кукурузы, обладая хорошими кормовыми достоинствами, содержит сырой протеин (8-10%), жир (5-6%) и безазотистые экстрактивные вещества (65-70%), Недостаток в рационах животных этих веществ приводит к снижению их продуктивности. В связи с этим разработка приемов, направленных на улучшение качества и увеличение урожайности зерна кукурузы при внедрении прогрессивных фор« организации производства, снижении затрат труда и средств при её возделываний является первостепенной задачей, как научных работников, так и практиков /8, 125/.

В связи с переходом к рыночной экономике положение в кукуру-зоводческой отрасли значительно ухудшилось, В сравнении с прошлыми годами посевные площади под кукурузой сократились, уменьшилось количество вносимых удобрений, что постепенно приводит к обеднению почв органическим веществом. Это вызвано тем, что из-за экономически необоснованной финансово-кредитной политики в 1991-1994 гг. совокупные цены на промышленную продукцию росли в 3,5 раза быстрее, чем на продукцию сельского хозяйства /57/.

В результате часто возникает ситуация, когда внесение минеральных удобрений в дозах, ранее считавшихся оптимальными, теперь

является невыгодным. Кроме того, изменившиеся экономические условия вызвали роет цен и на химические средства защиты растений, из-за чего они стали недоступными для многих хозяйств /69/.

Отмечены также факты, подтверждающие то, что применение высоких доз минеральных удобрений и химических средств защиты растений сопровождается накоплением в растениях и продукции животноводства вредных веществ. В 90-е годы наряду с ростом урожаев, свидетельствующем о повышении эффективного плодородия почв, все чаще отмечали признаки деградации почв, роста загрязнения ©кружащей среды, в т.ч. и почв, химическими средствами, такими как удобрения, средства защиты растений и др. /90, 94/.

При этом наблюдается чрезмерное уплотнение пахотного слоя почвы, а также устойчивый дефицит органического вещества на больших площадях пахотных земель России, что объективно требует пересмотра системы земледелия, так как она не обеспечивает должного воспроизводства органических вещеетв в почве /102/.

Цель и задача исследований. Целью наших исследований являлось изучение и разработка научно-обоснованных приемов повышения продуктивности кукурузы на зерно на различных по плодородию участках путем эффективного использования удобрений и других средств химизации земледелия, дифференцированной обработки почвы при интенсивных технологиях возделывания кукурузы, обеспечивающих повышение её урожайности и качества с одновременным повышением почвенного плодородия и с учетом охраны окружающей среды.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи. В течений трех лет изучить:

1. Влияние интенсификации агротехнических приемов возделывания на рост и развитие раетений кукурузы;

2. Определить действие изучаемых факторов на урожайность

и качеств© зерна кукурузы;

3. Влияние изучаемых приемов возделывания культуры на плодородие почвы и экологическую обстановку;

4. Дать энергетическую оценку и экономическую эффективность изучаемым в опыте приемам.

Новизна данной работы заключайся в том, что впервые в Краснодарском крае в стационарном многофакторном опыте проведено сравнительное изучение комплексного влияния почвенного плодородия, основной обработки почвы, системы удобрения и средств защиты растений от сорняков, вредителей и болезней на рост, развитие, продуктивность и качество зерна кукурузы.

Проведенные исследования позволяют предложить хозяйствам центральной зоны Краснодарского края альтернативные приемы возделывания гибрида кукурузы Краснодарский 382 МВ, обеспечивающего получение высоких урожаев зерна с учетом природоохранных требований. При этом наряду с экологическими вопросами также уделялось внимание биологизации приемов возделывания.

Определение влажности почвы, засоренности посевов, повреждение растений кукурузы вредителями и поражение её болезнями в нашем опыте проводилось совместно с профессором кафедры земледелия Г.Е.Тоником и доцентами кафедры Г.А.Кривоносом, Н.И.Вардак, В.В.Терещенко и Г.Г.Солошенко, а также профессором кафедры химической защиты растений Э.А.Пикушовой и доцентом кафедры Е.Ю.Ве-ретельник.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

- получение урожая зерна (44,5-47,1 ц с га) экологически безопасной продукции, сохранение окружающей среды и снижение затрат энергии осуществляется при возделывании кукурузы нэ почвах среднего уровня плодородия с внесением 20 т/га навоза + + №зс>Рзо, без применения химических средств защиты растений при вспашке или отвальной обработке почвы на фоне глубокого

рыхления;

- получение урожая зерна (51,3 и 50,0 ц с га) при удовлетворительном финансовом положении хозяйства, возможно выращивание кукурузы на фоне естественного уровня плодородия почвы, с внесением удобрений в дозе 40 т/га навоза + %о%0' с пРимене~" нием средств защиты растений от сорняков (Харнес в дозе 2,5 л/га) и без них при вспашке.

I, ПРОДУКТИВНОСТЬ КУКУРУЗЫ НА ЗЕРНО В ЗАВИСИМОСТИ от ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВЫ И ПРИЕМОВ ЕЁ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

I.I. Влияние плодородия почвы и удобрений на урожай и качество зерна кукурузы

Экономический анализ развития сельского хозяйства за последние годы показывает, что происходит снижение урожайности с/х культур. В отдельных районах ухудшаются и качественные показатели получаемой продукции /161/. Важнейшей причиной этого является низкий уровень качественного состояния основного средства производства - земли /102/. Следовательно, сохранение, поддержание и воспроизводство плодородия пахотных почв - одна из первоочередных проблем сегодняшнего земледелия /33/.

Почти во всех почвенно-климатических зонах России отмечен отрицательный баланс гумуса. Ежегодные потери органического вещества составляют в Нечерноземной зоне 0,5...О,7 т/га, Центрально-Черноземной - 0,6...0,8, на Северном Кавказе - 0,6..Л,5, в Западной Сибири - 0,2...О,6 т/га; за последние 50 лет среднегодовые потери гумуса в Краснодарском крае приближаются к 5 млн.т (около 1,2 т/га) /47, 146/. В сравнении с почвенной картой, составленной В.В.Докучаевым, в настоящее время почвы с содержанием гумуеа более 10% нет, еильно уменьшились площади с содержанием гумуса 7-10%, возрастает количество земель с содержанием гумуса 4-7% и появились почвы, содержащие 2-4% гумуса /7, 122/.

Ряд авторов отмечает устойчивую убыль гумуса в большенстве пахотных почв России и других регионов /64, 79, 98/, роет плодородия пахотных земель отмечен только в Белоруссии и государствах Прибалтики /47/.

Главной причиной снижения гумусированности черноземов, помимо ветровой эрозии, является несбалансированность почвенных процессов, обусловленная обработкой почвы и отчуждением питательных веществ с урожаем /122/, По обобщенным данным научных учреждений, содержание гумуса уменьшилось на дерново-подзолистой почве на 29%, онодзоленном черноземе - на 27, каштановой почве - на 9, черноземах - на 52% от исходного /136/. В результате проведенных исследований установлено, что уменьшение содержания гумуса только на 0,1% приводит при всех прочих равных нриродно-экономических условиях к снижению урожайности с/х культур примерно на 0,8..Л,2 щ зерн.ед. с I га. Ежегодный недобор до этой причине в целом по бывшему СССР составляет около 100 млн.т.

Основным правилом применения органических удобрений в земледелии должна стать сбалансированность биологического круговорота органического вещества в сельскохозяйственном предприятии /47, 52/. По расчетам ученых ВЙУА, для создания бездефицитного баланса гумуса необходимо ежегодно вносить органических удобрений в пересчете на условный подстилочный навоз 6,5 т/га. Фактически у нас вносится в 3,5 раза ниже уровня применения минеральных удобрений в США, в 6 раз меньше, чем в Англии и в 17 раз меньше, чем в Голландии. Причинами такого положения являются -низкий уровень агротехники, слабая материально-техническая база хозяйств и недооценка роли органических удобрений /98/. Так, исследованиями, проведенными Кабардино-Балкарской с/х опытной станцией на обыкновенных карбонатных черноземах установили, что содержание гумуса на контрольном варианте было 2,71%, а внесение 20 т/га навоза-^едРедКед увеличивало его до 3,56%. Как видно, применение удобрений способствовало увеличению содержания гумуса, и как следствие урожайность зерна кукурузы повышалась на 10,6 ц/га на более плодородной почве, чем на почве с исходным

уровнем плодородия и без применения удобрений /15/.

Во многих исследованиях отмечается большое значение органического вещества почвы и органических удобрений в поддержании оптимальной структуры почв /35,112,138/. Под их влиянием улучшаются физические, физико-химические и биологические свойства почвы, её водный, воздушный и пищевой режимы /115,211/, увеличивается количество водопрочных агрегатов /80/.

Ценность органических удобрений определяется не только возвратом в почву питательных элементов, но и высокой отзывчивостью практически всех с/х культур на внесение навоза и других органических удобрений, как в прямом действии, так и в последействии /95,214/.

Навоз, как комплексное удобрение играет буферную роль, устраняя дефицит того или иного недостающего элемента /18/.

На современном уровне оценка агрономического значения органического вещества почв и органических удобрений проводится с точки зрения влияния их на биологические процессы, происходящие в почвах, на само выращиваемое растение, на плодородие почв, как интегральный показатель /35,94,138/.

Процесс гумусообразования идет по-разному под различными культурами севооборота. Так, исследованиями КНШСХ установлено, что в севообороте иод озимой пшеницей гумуса накапливается больше, чем под кукурузой. Однако увеличение его количества под озимой пшеницей происходит главным образом в верхних слоях почвы, а под кукурузой - в нижних /144/,

Исследованиями, проведенными учеными Воронежского агроуни-вереитета на типичных черноземах установлено, что внесение 20 т/га навоза увеличивало содержание гумуса в слое почвы 20-40 см на 0,63%, жо сравнению с исходным, что обеспечивал© прибавку

урожая зеленой массы кукурузы - 11,3 т/га /156/,

Известно, что органическое вещество навоза в первые 2-3 года разлагается на 80-90%. Гумус же почвы в основном состоит из устойчивых к разложению соединений. Время нахождения его в почве с момента образования измеряется сотнями лет /34/, в то время как период полураспада легко мобилизуемых (лабильных) компонентов составляет 10-15 лет /188/,

Установлено, что положительное влияние компонентов гумуса на процессы, протекающие в системе почва-растение, обусловлено не только общим содержанием гумуса, но и присутствием определенных его фракций, обуславливающих структурно- и комплексообразу-ющую способность органического вещества, его биологическую активность, сорбционную и водоудерживающую способность /137/. Поэтому регулирование гумусового режима имеет исключительно важное значение при воспроизводстве почвенного плодородия /56/, что и планировалось в нашем опыте при создании различных уровней содержания гумуса в почве.

Многие авторы считают, что в повышении плодородия различных типов почв, в т.ч. и эродированных, существенную роль играет совместное применение органических и минеральных удобрений, которые изменяют плодородие почв, продуктивность и качество культур /99,100,101/.

В условиях интенсивного земледелия обработка шчвы является одним из решающих факторов в регулировании гумусового режима. Литературные данные о сравнительном анализе воздействия различных технологий обработки почвы на содержание гумуса и урожайность культур носят противоречивый характер.

Считается, что длительное применение плоекорезной и комбинированной обработки почвы способствовало увеличению содержания гумуса в обыкновенном и шном черноземах, по сравнению с отвальной вспашкой /9,91/, в то время как последняя дает только

простое воспроизводство /180/, Вместе с тем Ф.Я.Багаутдинов и другие не обнаружили существенных различий между этими вариантами обработки почвы на выщелоченном черноземе Зауралья /9/.

Исследованиями других авторов установлено, что применение плоскорезной обработки почвы на типичном черноземе вызывает снижение содержания азота в составе лабильных гумусовых веществ в отличий от применения вспашки /9/.

Опытами, проведенными Н.М.Шевцовым доказано преимущество традиционной обработки почвы с оборотом пласта, по сравнению с минимальной обработкой или глубоким рыхлением /178/.

Другие исследователи отмечали, что наиболее высокие потери гумуса (0,04-0,13%) наблюдались по разноглубинной вспашке /12, 60/.

Существует и такое мнение, что при разных способах обработки почвы, лишь при нулевой в ней имелось наибольшее количество активного гумуса, да и по темпам накопления общего гумуса почвозащитные обработки в 1,5-2 раза превосходят вспашку, т.к. при них создаются условия, приближенные к естественным. Рыхление же почвы способствует усилению минерализации гумуса и потере органического вещества /87/.

Многие авторы отмечают, что бездефицитный баланс гумуса, повышение плодородия почв, увеличение урожайности и улучшение качества с/х культур обуславливает сочетание органических и минеральных удобрений /15,59,150,156/. Доказано, что при внесении 20 т/га навоза+№22о%о%0 и т/га навоза+И^Р^дНед увеличивалось содержание гумуса на 0,63 и 0,87%, а урожайность кукурузы возрастала на 12 т/га зеленой массы и 10,6 ц/га зерна соответственно, в сравнении с контролем /15,156/.

Таким образом, только внесение органических и минеральных

удобрений, любых растительных остатков, широкое внедрение поч-

возащитных технологий способно приостановить и повернуть в обратную сторону негативный процесс потери почвенного плодородия /87/. Повышение его является одной из важнейших з