Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Продуктивность овса в условиях биологизации растениеводства Брянской области

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "Продуктивность овса в условиях биологизации растениеводства Брянской области"

Р Г 5 ОД На пРавах РУКОПИСИ

О 2 ИЮН Щ7

Улитенко Светлана Васильевна

Продуктивность овса в условиях биологизации растениеводства Брянской области

Специальность 06.01.09 - растениеводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва 1997

УДК 633.13(470.334)

Работа выполнена в 1994 - 1996 гг. на кафедрах земледели: и растениеводства Брянской государственной сельскохозяй ственной академии

Научный руководитель, доктор сельскохозяйственных наук,

профессор В.Ф. Мальцев

Официальные оппоненты, доктор сельскохозяйственных наук,

профессор A.M. Соловьев кандидат сельскохозяйственных наук, доцент В.В. Козлов

Ведущее предприятие: Комитет по сельскому хозяйству и

продовольствию администрации Брянской области

Защита диссертации состоится мая 1997 года в' /часо на заседании специализированного Совета К.120.30.02 по защит диссертаций на соискание ученой степени кандидата сельскохс зяйственных наук при Российском государственном аграрном з< очном университете по адресу:

143900, г. Балашиха, Московской области, ул. Фучика, 1

С диссертацией можно озн Автореферат разослан"

миться в.библиотеке университета _аиММЛ 1997 г

Ученый секретарь специализированного Совета

Л Л. Носова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теми. Интенсивное ведение растениеводства наряду с положительным влиянием на растения и почву обусловило в последние десятилетия в сельскохозяйственном производстве ряд экологических проблем определяемых усилением антропогенного отрицательного воздействия на окружающую среду. Несмотря на то. что в России масштабы применения минеральных удобрения и химических средств защиты еще не достигли уровня развитых западно-европейских стран и США. а в последние годы ввиду высоких цен на них даже снижаются, негативное последействие одностороннего и несбалансированного использования средств химизации имеет место. Перспективы дальнейшего широкого применения химических средств для восп-ризводства плодородия почвы и создания условий для формирования продуктивности возделываемых культур ограничиваются исчерпае-мостыо ресурсов для их производства. Существующие в настоящее в мире направления исследований показывают, что решение указанных проблем возможно на основе всесторонней биологизации растениеводства. отдельные элементы которой изучались на посевах овса, который имеет целый ряд особенностей: меньшая требовательность к почвенному плодородию, незначительная степень поражения болезнями. способность к биологическому заглушению сорных растений и высокая положительная реакция на последействие органических удобрений. В связи с отмеченными биологическими особенностями явно просматривается перспективность направления возделывания овса с ограниченным применением средств химизации.и без них.

Задачи исследований:

- исследовать влияние технологий возделывания овса на изменение показателей почвенного плодородия и фитосанитарное состояние почвы;

- выявить изменения основных показателей структуры посева овса, характеризующих его состояние в течение периода вегетации;

- определить параметры фотосинтетической деятельности растений овса:

- выявить влияние технологий на устойчивость растений овса к полеганию;

- определить элементы структуры урожая и влияющие на них Факторы;

- г -

- изучить влияние технологий возделывания на урожайность зерна овса:

- определить основные показатели качества зерна овса и его чистоты от вредных веществ:

- рассчитать энергетическую и экономическую эффективность возделывания овса:

- обосновать возможные пути биологизации технологий возделывания овса.

Научная новизна. Впервые при экспериментальной разработке технологий возделывания овса в юго-западной части Нечерноземной зоны России применен системный подход. Для оценки разработаны 12 вариантов технологий возделывания овса с разными уровнями применения средств химизации на фоне изменяющихся норм высева.

Для условий Брянской области предложена технология возделывания овса без применения средств химизации в плодосменном севообороте по последействию органических удобрений, внесенных под картофель, на уровень урожайности 35-38 ц/га. Дано всестороннее комплексное ее обоснование.

Впервые показана возможность и целесообразность снижения норм высева овса на 50% в условиях хорошей окультуренности почвы.

Практическая ценность исследований. Установлено, что сорт овса Скакун следует возделывать в хозяйствах с высокой культурой земледелия по биологической технологии, снижающей энергозатраты в 3 раза, обеспечивающей без использования средств химизации получение достаточно высокого урожая экологически чистого от вредных веществ и экономию семян до 50%. Качественные показатели зерна при этом не ухудшаются.

Реализация результатов исследований. Освоение научных разработок выполнено в КПХ "Русь" и "Плюсковское" Трубчевского района, а также в хозяйствах АО"Снежка"Брянского района Брянской области.

Основные положения выносимые на защиту:

1. Всесторонняя оценка вариантов технологий возделывания овса и выбор лучшей из них.

2. Обоснование необходимости снижения норм высева овса на 25-50Ж при возделывании его в плодосменном севообороте после картофеля. удобренного органическими удобрениями.

3. Определение оптимального варианта биологической техноло-

гии с обоснованием агротехнических параметров.

4. Определение основных направлений биологизации технологий возделывания овса.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на научных конференциях Брянской государственной сельскохозяйственной академии (1995, 1997г.). на межвузовских научных конференциях в Белгородской ГСХА (1996г.) и Ярославской ГСХА (1996г.).

Публикация материалов исследований. По материалам исследований опубликованы 3 статьи.

Объем и структура диссертации. Содержание диссертации включает введение. 4 главы, выводы и предложения производству, изложенное на 176 стр. м.т. В диссертации имеется 37 таблиц, список литературы включает 218 публикаций, в том числе 21 на иностранных языках.

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Место проведения опытов.

Полевые опыты в течении 1994-1996 гг. проводились на опытном поле БГСХА. Почва серая лесная легкосуглинистая. Объектом исследования является сорт Скакун. Плодосменный севооборот со следующим чередованием культур: люпин на семена - озимая пшеница - кукуруза на силос - ячмень- клевер 1 г. п. - гречиха - озимая рожь -картофель - овес. По каждой из культур развернуто 12 вариантов технологий на фонах с разной густотой растений и с различным уровнем средств химизации. Полевой многолетний стационарный опыт заложен в 1983 г.

Почвенные и метеорологические условия проведения исследований.

В почве содержание гумуса (по Тюрину) составило 4.1-4.4 %, рНсоя - 5.2-5.4: гидролитическая кислотность (по Каппену-Гилько-вицу) - 3,1-3.2; сумма потащенных оснований - 16.3 мг/экв на 100 г почвы, степень насыщенности почвы основаниями - 85.635. содержание подвижного фосфора (по Кирсанову) - 30.0-40.1. обменного калия (по Кирсанову) - 13.1-21.2 мг на 100 г почвы.

Метеорологические условия в годы проведения исследований были следующими: в 1994 году выпало 319.9 мм. в 1995 - 399.4 мм и в 1996 году - 300.2 мм осадков, что было соответственно выше на 19,7, 99,2 и меньше на 18.1 мм нормы. Температурный режим был

Таблица I

Схема многолетнего стационарного полевого опыта с овсом Брянская ГСХА

Технология Норма высева, млн. семян / га Системы удобрений и зашиты растений Дополнительные приемы

1 5,0 (ЫРК)зз + «/элементы (МЭ) + зеленое удобрение (ЗУ) + солома (С) + диалем (Зкг/га) + тнлт<2 кр.обр. по 0,5 кг/га) + ыетафос 20% (2кг/га>-пестнциды(П) тур 3 кг/га

цихоцель 2 кг/га

2 5,0 №РК)п+ МЭ + навоз (И) + диален (Зкг/га) + тнлт(2 кр.обр. по 0,5 кг/га) + метафос 20% (2кг/га) - П тур 3 кг/га

цихоцель 2 кг/га

3 5.0 (КРК)«(у)+ ЗУ + Н + С + тнлт (0,5 кг/га) - пестициды (Пу) тур 3 кг/га

цнкоцель 2 кг/га

4 5,0 Н + ЗУ + С прккатывание

5 3,75 (№К)м + МЭ + ЗУ + С + П тнлт 0,5 кг/га

корбел 0,5 кг/га

6 3,75 СЧРК)а + МЭ + Н + П тнлт 0,5 кг/га

корбел 0,5 кг/га

7 3,75 0<РК)»| (у) + Н + ЗУ + С + П, тнлт 0,5 кг/га

корбел 0,5 кг/га

8 3,75 Н + ЗУ + С прихатыванне

-

9 2,5 0ЧРК)и + МЭ + ЗУ + С + П раундап 3 кг/га

реглон 3 кг/га

10 2,5 <№К)ю + МЭ + н + п раундап 3 кг/га

реглон 3 кг/га

11 2,5 (№К)«(у) + Н + ЗУ + с + п, раундап 3 кг/га

реглон 3 кг/га

12 2,5 Н + ЗУ + с прихатыванне

-

благоприятным для роста и развития овса.

Методика исследований общепринятая подробно изложена в диссертационной работе. Схема опыта представлена в таблице 1. Под предшественник овса картофель вносились органические удобрения в виде навоза -50 т/га. зеленого удобрения - 8-11 т/га. солона озимой рги и тритикале - 5-6 т/га. На зеленое удобрение выращивалась озимая рожь.

Полевые опыты проводились на делянках размером (22x10.8м) 237.6 и2 (учетная площадь делянки 200 мг). Для сравнительной оценки действия пестицидов деляы-л расщепляли и учетная площадь их уменьшалась до 100 мг. Повторность в опыте трехкратная, минеральные удобрения вносились в виде нитрофоски с соотношением fí:Pz0s:K20 - 12:12:12. В опыте имела место общепринятая для зоны основная и предпосевная обработка почвы. Посев проводили сеялкой СН-16. уборка урожая путем прямого комбайнирования СК-5.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Изменение показателей почвенного плодородия Изучаемые в многолетнем стационарном опыте системы удобрений существенно различаются между собой по насыщенности органическими удобрениями и по уровню использования минеральных туков. Все это оказывает заметное влияние на плодородие почвы. В исследованиях изучалось воздействие технологий возделывания овса на следующие показатели плодородия: содержание гумуса, аммонийного и нитратного азота, подвижного фосфора, обменного калия, рНксi. содержание микроэлементов, тяжелых металлов и естественных радионуклидов. В почве подсчитывалась численность дождевых червей. '

Приведенные в таблице 2 данные свидетельствуют о том. что все представленные в эксперименте технологии положительно воздействуют на уровень почвенного плодородия. За 13 лет (почти две ротации севооборота) содержание гумуса в почве имело тенденцию к повышению от 0.11 до 0.33-0,3456.

Кислотность почвы (рНко) заметно улучшилась и стабилизировалась на уровне рНксг 5,1-5.5. Содержание аммонийного азота в почвенной среде не зависело от технологии возделывания и находилось на уровне 13,0-15.5 мг/кг, тогда как количество нитратного азота было самым высоким при выращивании овса с умеренными норма-

ми средств химизации - 46.8 мг/кг. В варианте с биологической технологией содержание нитратов в почве падает до 15.1 мг/кг.

Количество подвижного фосфора зависело как от внесения удобрений. так и от вариантов технологий. Его содержание увеличивалось более чем в 2 раза по сравнению с исходным в год закладки стационарного опыта. Количество обменного калия возросло на 4.3-11.4 МГ/100 г.

В почве заметно увеличивалось содержание подвижных форм молибдена. бора, кобальта, марганца и существенно уменьшалось количество цинка и меди.

Таблица 2

Содержание гумуса и питательных веществ в серой лесной почве на время закладки опыта и в 1996 г.

Техно- Гумус. Азот. Р205. кго

логия % мг/кг нг/100 г МГ/100 г

1983 1996 Н-ИН« Н-ИОз 1983 1996 19ЙЗ 1996

5 3.96 4.07 13.0 33.9 14.3 37.2 13.1 .21.2

6 3.98 4.21 15.0 43.6 15.8 40.0 14.8 20.7

7 4.07 4.41 15.0 46.8 16.1 30.0 15.3 19.6

8 3.86 4,19 15.5 15.1 14.8 30.0 11.5 22.9

Результаты исследований также говорят о том, что содержание тяжелых металлов в почве по всем вариантам технологий не превышает уровни ПДК, а содержание естественных радионуклидов несколько изменялось при внесении туков. Так, внесение нитрофоски в целом по опыту повышает значения удельной активности калия-40. Это естественно может сказаться на загрязнении почвы этим радионуклидом. хотя в почвенных образцах из под овса удельная активность калия-40 снижается.

Благоприятные условия для развития дождевых червей складыва-

лись в варианте, с биологической технологией, где применялись органические удобрения и не использовались минеральные туки. По мере повышения норм минеральных удобрений численность дождевых червей в почве уменьшалась в 4 раза.

Структура посевов овса

Результаты исследований по структуре посевов приведены в таблице 3. Количество растений перед уборкой составляло 241-252 шт/мг, полевая всхожесть - 60.1 -66.6%. полнота всходов 67.1-74,4%. выжимаемость растений - 43,6-60,8%. сохранность растений - 63.0-84.6%, причем выжимаемость и сохранность растений были ниже в вариантах без использования химических средств. Вследствие этого урожайность зерна снизилась на 5.7-9.7 ц/га. Такие изменения показателей происходили на фоне с нормой высева 5 млн. семян на 1 га. Аналогичными они были и при понижении нормы высева на 25%.

В связи с дальнейшим уменьшением густоты стояния растений овса (норма высева снижена на 50%) происходит существенное изменение параметров посева. Количество растений к уборке заметно снижается, но значения всех других показателей увеличиваются. Происходит увеличение полевой всхожести на 4.4-6.236, полноты всходов - на 5,1-7,2%, выживаемости растений - на 7.4-11.3% и их сохранности - на 7.5-10,6%.Такая закономерность отмечена по вариантам с применением средств химизации и без них.

Анализируя полученные данные, можно отметить, что изучаемые показатели структуры посевов овса имеют низкие величины. Поэтому возникает необходимость совершенствования обработки почвы под овес, добиваясь хорошего выравнивания поверхности поля и создания плотного ложа для семян. Высокая гибель растений овса во время вегетации свидетельствует о том, что условия для его роста необходимо улучшать созданием оптимальной густоты стеблестоя, уничтожением сорняков, вредителей и болезней. Оптимальные показатели структуры посевов овса должны соответствовать следующим значениям: полевая всхожесть - 75-80%, полнота всходов - 80-85%, выживаемость растений - 65-70% и их сохранность - 85-90%.

Таблица 3

Структура посевов овса (1994-1996 гг.)

Техно- Количество Полевая Полнота Выживаемость Сохранность

логия растений. всхожесть. всходов. растений. растений.

шт/мг % % %. X

фаза перед

всхо- убор-

дов кой

1 337 241 60.4 67.4 49.5 71,3

2 344 257 61,6 68,8 51.4 75,1

3 335 252 60.1 67,1 50.4 75,1

4 345 217 61.8 69.0 43,6 63.0

5 259 219 62.0 69.1 50,8 84.6

6 258 207 61.8 68.9 55.2 80,2

7 269 205 64.8 71.9 54.6 77.0

8 261 188 62.4 69.6 .50.1 72.0

9 181 152 66.6 74.4 60,8 81,9

10 180 149 64.6 72.2 59.8 83.0

' И 180 144 64,5 72.0 57.8 82.6

12 181 146 65,1 72.6 58,6 80.8

фотосинтетическая деятельность посевов овса Для характеристики фотосинтетической деятельности посевов определялись следувщие параметры: площадь листьев, накопление сухого вещества, фотосинтетический потенциал посевов, чистая продуктивность посевов и выход зерна на 1000 единиц потенциала (табл.4) В таблице 4 приведены показатели фотосинтетической деятельности посевов овса. Они были наиболее высокими на фонах с нормой высева 5,0 млн. семян на 1 га при использовании средств химизации. Площадь листьев в начале еымзтыбония овса (10.51) имела значения 46,1-50.6 тыс.мг/га,' накопление сухого вещества в фазе молочной спелости овса (11.1) - 133,3-137.9 ц/га. фотосинтетический потенциал посевов - 1592,1-1773,3 тыс.мг/га*суток. При переходе к биологической технологии эти показатели соответственно снижались до

Таблица 4

Фотосинтетическая деятельность посевов овса (1994-1995 гг.) Норма высева 5.0 млн.

Техно- Площадь листьев и накопление ФП. Ф,- Выход

логия сухого вещества (фазы по шкале тыс. г/ зерна

Фикеса) мг/га мг» на 1000

«суток сутки единиц

2 5 8 10.1 10.51 11.1 ФП, кг

1629.0 6.0 2.5

1773.3 4.6 2.5

1592.1 5.3 2.6

1245.0 8.4 2.4

36.8 тыс.мг/га. 115.3 ц/га и 1245.8 тыс. мг/га«суток. Однако, при возделывании по биологической технологии была получена самая высокая чистая продуктивность фотосинтеза 8,4 г/мг«сутки. выход зерна на 1000 единиц фотосинтетического потенциала был близким по всем вариантам.

Аналогичные изменения основных параметров фото'синтетической деятельности прослеживаются и по сниженным нормам высева до 3.75 -2,5 млн. семян на 1 га, но количественные значения их ниже и надо полагать ближе к оптимуму.

Анализ показывает, что оптимальные параметры фотоситетичес-

5.4 27.4 44.5 50.6 38.4 32.2 3,4 27,5 69,7 99,4 121.7 137.9 4.7 24.0 50.9 48,7 41.1 34.0

3.4 31.8 89,7 106.5 118.9 136.2

4.7 23,6 46.9 46.1 42.8 33.4

3.6 30.1 79,6 99,1 117.8 133,3

4.7 21.5 37,4 36.8 27.6 21.3

2.8 22.8 62.4 97.8 105.3 115.3

1

кой деятельности овса должны быть следующими: в вариантах с умеренным использованием средств химизации (3. 7 и 11) площадь листьев должна находится в пределах 35-45 тыс.мг/га . фотосинтетический потенциал посевов - 1000-1300 тыс.мг/га*суток и выход зерна на 1000 единиц фотосинтетического потенциала - 2.5-3,0 кг, а в вариантах с биологической технологией соответственно 30-35 тыс.м2/га. 900-1200 тыс. мг/га*суток и 4.5-5.0 кг.

Засоренность и полегание посевов овса Технологии возделывания мало сказывались на засоренности посевов. Не обнаружено явных закономерных различий при понижении нормы высева и изменении системы удобрения по этому показателю в опыте. В варианте на норме высева 2.5 млн. семян на 1 га на биологической технологии число сорняков по результатам первого учета возросло до 415, против 247-326 шт/м2 на вариантах с более высокими нормами высева. В дальнейшем ко времени уборки эти различия исчезли. Перед уборкой численность сорных растений снизилась в 10-15 раз. что говорит о высокой способности растений овса к их подавлению и заглушению. К концу вегетации овса сырая масса сорняков по вариантам технологий была относительно невысокой от 299.3 до 361,5 г/м2. несколько большую массу они формировали на биологической технологии до 449,5-511,2 г/мг. При уменьшении нормы высева с 5.0 до 2.5 млн. семян на 1 га отмечено некоторое снижение способности растений овса к биологическому загущению.

Индекс полегания посевов овса существенно зависел от фона питания и менее значительно от норм высева. Индекс полегания средней величины отмечен в вариантах с более высоким уровнем химизации и рекомендуемыми нормами высева (65-68). Снижение норм минеральных туков на 3035 и норм высева на 2558 уменьшило индекс до 8. Дальнейшая разреженность посевов путем снижения норм высева привела к полному устранению полегания растений.

Динамика содержания и поступления HPK в растения овса Анализируя полученные данные по содержанию и поступлению общего азота в растения овса в период от начала кущения до цветения можно констатировать, что изменения этих показателей подчиняются определенным закономерностям (табл. 5).

Во время вегетационного периода по мере прохождения Фаз

Поступление и содержание в растениях овса общего азота (1994-1996 гг.)

Таблица 5

Техноло гия

С о д е р ж а н и е, %

Поступление, кг/га

развития по шкале Ф и к е с а

2 1 5 8 - 10.1 I 10.51 | П.1 | 2 | 5 1 8 1 >0.1 10.51 1 11.1

1 6.8! 4,53 3.89 3,63 3,42 2,45 23,1 123,8 271,8 357,3 413,8 330,9

2 5,62 4,33 4,11 3,84 3,71 2,72 19,0 136,7 367,8 404,7 439,9 367,7

3 5,31 3,33 3.33 2.99 2,63 2,09 19,1 114,4 253,8 294,0 307,2 280,0

4 4.51 3,08 2,89 2,48 2,41 1,90 12,6 70.7 181,0 242,0 254,3 214,5

5 7.31 4,91 4,09 3,72 3,74 2,82 23,4 101,9 271,4 355,9 404,8 323,7

6 7,41 5,32 4,34 3,90 3,89 2,61 22,2 109,7 280,4 303,8 409,9 293,9

7 6,53 3,73 3,91 3,20 3,14 2,12 23.4 75,5 253,5 271,4 373,2 273,1

8 5.34 , 3,43 3,14 2,98 2,81 2,32 17,0 63,2 179,8 256,2 302,4 273,6

9 7.83 5,32 4,51 4,34 3,92 2,45. 24.9 103,9 215,1 290,0 395,9 230,6

10 . 7.31 5.14 4,73 4,20 3,71 2.52 21.9 101,0 234,5 297,4 365,6 275,0

и 6,89 4,12 3,71 3,20 3,23 2,04 18,6 78,3 169,5 202,6 301,1 199.6

12 5,82 3,72 2,99 2,83 2,71 2,11 15,1 57,0 131,1 159,9 228,2 196,6

роста и развития содержание азота в растениях овса заметно снижается вследствие эффекта ростового разбавления, так как накопление сухой массы растений идет опережающими темпами в сравнении с процессом поступления этого элемента. Эта закономерность четко проявляется во всех вариантах технологий.

Сравнивая варианты технологий на фонах с разными нормами высева можно отметить, что содержание общего азота несколько выше там. где более разреженные посевы. Это объясняется"тем. что на разреженных посевах растения овса более интенсивно и продолжительно кустятся, образуя отставшие в росте и развитии побеги, они более молодые, а поэтому содержат большее количество азота в отдельных вариантах даже несколько выше оптимальных значений. В большинстве случаев диапазон изменений укладывается в границы оптимума. В фазу начала кущения в вариантах с использованием средств химизации в пределах 5,3-7.855. а на биологической технологии - 4.5-5,835. В фазу цветения эти показатели составили соответственно 2. 1-2.835 и 1,9-2,335.

Количество поступившего в растения овса азота зависит от напряженности двух параллельно протекающих процессов - скорости поглощения азота и накопления сухого вещества растениями. В начальные фазы роста и развития интенсивность протекания этих процессов примерно одинаковая. В Фазу выметывания отмечается перелом - накопление сухого вещества растениями овса опережает темпы поглощения азота. Об этом можно судить по показателю, который характеризует потребление азота в относительных единицах. Если в фазу выметывания его принять за 10035, то динамика его изменения в вариантах опыта будет примерно одинаковой. Например, при интенсивном применении средств химизации при норме высева 5.0 млн. всхожих семян на 1 га показатель потребления по фазам изменяется от 5.63! до 29.9; 65.7; 86,5; 100.0 и 79.935. а на биологической технологии - от 4.9 до 27.8; 71.2; 95,2: 100,0 и 84.435. В варианте без использования средств химизации темпы потребления азота растениями были даже выше.

Изменение содержания и поступления в растения общего фосфора и общего калия подчиняются тем же закономерностям, что и азота. В условиях опыта содержание основных макроэлементов (И. Рг05 и К20) в растениях овса находится на оптимальном уровне во все исследуе-ные фазы роста и развития и по всем вариантам технологий.

Урожайность овса В полевом стационарном опыте на серой лесной почве получены данные по урожайности, свидетельствуювде о высокой продуктивности сорта овса Скакун и показывающие пути дальнейшего совершенствования технологий возделывания (табл.6).

Таблица 6

Урожайность овса, ц/га

Технология Урожайность Средняя Отклонения. + или

1994г. 1995г . 1996Г .

по фонам по нормам

1 48.7 33.2 30.9 37.6 +2.2 -

2 56.2 33.9 32.4 40.8 +5.4 -

3 50.8 34.7 36.6 40.7 +5.3 -

4 40.3 30.5 35.3 35.4 - -

5 48.5 35.2 35.4 39.7 +2.1 +2.1

6 51,4 34.8 34,3 40.2 +2,6 -0.6

7 50.6 36.7 33.8 40,4 +2.8 -0.3

8 45.2 32.7 34,8 37.6 - +2.2

9 51.0 41.3 34,6 42.3 +7.2 +4.7

10 53. 1 34.8 33.3 40.4 +5.3 -0.4

11 48.8 33.5 30.6 37.6 +2.5 -3.1

12 42.1 33.9 29.2 35.1 - -0.3

Бх. % 1.8 3,3 3.6

НСРооя. Ц/га 2.6 3.4 3.5

Учет урожая в опыте был сплошной, урожайные данные после определения соответствующих показателей приведены к 100% чистоте и 14% влажности зерна.

Прежде всего, обращает на себя внимание то обстоятельство, что урожайность овса Скакун сильно Подвержена изменениям по годам в связи с различными метеорологическими условиями. Наибольшая урожайность овса достигнута во влааный и прохладный вегетационный период 1994 года. В отдельных вариантах опыта она приближалась к 60 ц/га. В 1995 и 1996 годах в связи с недостатком влаги в от-

дельные периоды роста и развития, низкой относительной влажностью воздуха ввиду резкого повышения температуры урожайность овса значительно снижалась до уровня 30-40 ц/га. Это вполне объяснимо, так как связано с особенностями биологии культуры (работа устьиц).

Изменение урожайности овса в зависимости от уровня применения минеральных удобрений и пестицидов не было таким контрастным. Это определилось тем. что размещение овса в плодосменном севообороте после картофеля, хорошо удобренного органическими удобрениями (навоз 50 т/га. зеленое удобрение 8-11 т/га и солома 5-6 т/га), позволяет создать за счет последействия фон питания, позволяющий получить достаточно высокую урожайность. Она в условиях наших исследований составила 35,1-37.6 ц/га зерна.

Сравнение урожайности овса в среднем за 3 года свидетельствует. что уменьшение норм высева с 5.0 млн. до 2.5 млн. не дало достоверного ее снижения - разброс отклонений колебался от 0.6 до 2.2 ц/га. Лишь на фоне с умеренным использованием средств химизации имелось достоверное снижение урожайности при норме 2.5 млн. всхожих семян на 1 га. При той же норме высева и применении минеральных удобрений и пестицидов в рекомендуемых нормах получен рост урожайности зерна - 4.7 ц/га.

В целом следует констатировать, что овес Скакун в плодосменном севообороте при размещении после картофеля следует возделывать без применения средств химизации с нормой высева 2.5 млн. семян на 1 га. Однако, при этом необходимо обеспечить на достаточном уровне борьбу с сорняками в предпосевной период путем боронования посевов до появления всходов и по всходам. В годы распространения эпифитотий красно-бурой пятнистости или корончатой ржавчины следует предусмотреть применение в технологии одного наиболее из перспективных и экологически безопасных фунгицидов -тилта или корбела.

Сравнительная оценка результатов исследований по эффективности ретардантов - цикоцеля и тура, фунгицидов - тилта и корбела. сеникантов - реглона и раундапа показала их равноценность воздействия на устойчивость к полеганию, пораяенность болезнями и равномерность созревания. В отдельные годы были более эффективными цикоцель. корбел и раундап.

Изучение элементов структуры урожая овса в связи с возделыванием его по разным технологиям показало, что решающее значение

для формирования высокого урожая имеют количестве растений на 1 мг перед уборкой, продуктивная кустистость и существенное - масса 1000 зерен. Почти не влиял на уровень урожая такой элемент структуры. как озерненность метелки, так как во всех вариантах технологий она была близкой.

Качество зерна овса По комплексу физических показателей и пригодности к посеву лучшее зерно овса формировалось в вариантах опыта с умеренным использованием средств химизации и при норме высева 5.0 млн. семян на 1 га (табл.7).

С уменьшением норм высева в зерне овса несколько увеличивалось количество протеина, фосфора, клетчатки и нитратного азота, почта не изменялось содержание калия, кальция и жира. Так. на фоне (КРК)зз + зеленое удобрение + солома + пестициды количество ; - протеина в зерне увеличивалось., на.,0,52 и 1.23%. а на биологической технологии - на 0.69 и 1.21?,.........

С повышением уровня, питания: растений овса в его зерне значительно повышалось содержание протеина. ' На фоне с нормой высева - - 5,0 млн. его количество в зерне увеличилось на 1.62%. при посеве •■'■г: с нормой высева 3.75 млн. - на 1.02% и при высеве на 1 га 2.5 йлн. всхожих семян - на 1,12%.

Содержание в зерне общего фосфора, калия и кальция, напротив. увеличивалось при переходе к биологической технологии и было самым наибольшим в варианте 12. где оно соответственно составило 1.08; 0.99 и 0.16%.

Содержание клетчатки мало различалось по вариантам опыта, но имелась тенденция к ее увеличению при переходе к. биологической технологии. Количество нитратов в зерне овса возрастало с повышением норм применения минеральных туков и тем более значительно, чем ниже была норма высева.

Сбор протеина с 1 га посева в опыте увеличивался по мере уменьшения нормы высева семян на вариантах с разной степенью насыщенности минеральными удобрениями и средствами защиты растений (от 545.71 до 672..21 кг/га). Во всех вариантах биологических технологий также имела место тенденция к увеличению величины данного показателя, (от 429.05 до 510.34 кг/га).

Качественные показатели

Таблица 7 зерна овса (1994-1395 гг.)

Технология

Нату- Выра- Плен- Масса Про- Сбор

ра. внен- чато- 1000 теин, проте-

г/л ность сть. семян % ина.

% % г кг/га

Зольные вещества. X

Рг05

М

СаО

Нитраты мг/кг

1 496 84.0 27.3 36.02

2 490 82.8 26.8 36.12

3 488 81,0 26.4 35.02

4 500 77,5 28.0 33.45

5 481 81.5 26.2 34,89

6 483 78.7 26.4 35.28

7 460 75.7 26.8 34.94

8 483 78.2 30.4 34.22

9 485 77.4 27.2 35.28

10 473 79.8 28,7 34.84

11 467 79,2 28.6 34.58

12 465 79.6 29,9 34,38

13.31 545,71 0.92 0.73 0.13 183 13.75 620.12 0.89 0.78 0.12 . 168

12.94 553,83 0.94 1.05 0.15 175

12.12 429.05 0.97 1.12 0.16 115

13.83 578.09 0.95 0,89 0,11 211 13.67 589,18 0,96 0.83 0,10 245 13,18 574,65 0.91 0.96 0.14 235 12.81 499.59 1.05 0.91 0.15 156 14,55 672.21 0.98 0.81 0.13 212 14.16 623.04 0.97 0.93 0.14 213

13.84 570.21 1.05 0.97 0.13 228 13.43 510.34 1.08 0.99 0.16 163

Анализируя данные по содержанию микроэлементов в зерне овса, можно сделать заключение, что количество этих веществ в получаемой продукции не превышает ПДК или укладывается в нормальный диапазон. Однако, по некоторым микроэлементам (цинк, никель) эти величины приближаются к значениям предельно допустимых количеств и

даке превышают. Так. явление подобного рода отмечено в варианте 1.'РК8г + микроэлементы + навоз +солома + пестициды.

Зерно овса, полученное при выращивании на биологической технологии по содержания всех микроэлементов и тякелых металлов имело меньшие значения (ниге ПДК) в сравнении с вариантами технологий. где широко применялись химические средства.

Расчет данньк по величинам коэффициентов накопления микроэлементов и тяжелых металлов в зерне и побочной продукции овса показали. что их значения укладываются в диапазоны приемлемых. Так. по отдельным элементам значения коэффициентов накопления имеют такие величины: . зерно - хром 0.02: цинк - 2.73: марганец - 0.13: кадмий - 0.53; свинец - 0.22: кобальт - 0,028: медь - 1.13: никель - 0.39 и железо - 0.006. Коэффициенты накопления этих элементов в побочной продукции имеют соответственно значения 0.09: 0.87: 0.09; 0.51: 0.19; 0.04: 0.93: 0.055 И 0,007.

Энергетическая и экономическая эффективность технологий возделывания овса

В наших исследованиях расчет энергозатрат и выход энергии с урожаем проводили по методикам РАСХН и Волгоградского ГАУ. Для этого разрабатывались развернутые технологические карты по возделыванию овса. Для определения эффективности затрат энергии рассчитывался расход ее по статьям: затраты совокупной энергии, вложенной трудовыми ресурсами, затраты энергии на все виды ГСМ. затраты энергии на производство минеральных удобрений, затраты энергии на производство пестицидов, затраты электроэнергии, затрата энергии на производство трактаров. сельскохозяйственных машин и автотранспорта, затраты энергии на семена. Пересчет велся по соответствующим энергетическим эквивалентам.

В хозяйственно-ценной части урожая овса (зерно) накопленная энергия определялась путем перемножения биохимической энергии каждого килограмма зерна овса стандартной влажности на его урожайность. .

Результаты исследований показали, что изучаемые технологии возделывания существенно различаются по энергоемкости (табл. 8).

Таблица 8

Энергоемкость технологий возделывания овса (1994-1996 гг.)

Техно- Урожай - Затраты Накопление Энергети- Затраты

логия ность. энергии. энергии в ческий коэф- энергии

ц/га тыс.МДж зерне. фициент по на 1 кг

на 1 га МДж/Га зерну зерна. КДж

1 37.6 27.8 50.7 1.82 13.5

2 40,8 27.3 55.0 2.01 13,6.

3 40,7 17,9 57.5 3,21 14.1

4 35,4 10.5 46.9 4.47 13.2

5 39,7 27.1 53.4 1.91 13.4

. 6 40,2 26,6 56,6 2, 13 14.1

7 40.4 17.2 58.7 3,41 14.5

8 37.6 9,8 49.0 5,00 13,0

>/9 42.3 26,4 56.0 2,12 13.2

10 40.4 25,9 52.5 2,03 13.0.

11 37.6 16.5 52,2 3,16 13.9

12 35.1 9.2 43.8 4,76 12.5

Наименее энергоемкими оказались технологии без применения средств химизации. В них совокупные затраты энергии составили всего 9,2-10.5 тыс. МДж/га, что почти в 3 раза ниже . чем при интенсивном применении химических средств. Здесь имеются колосальные резервы по экономии затрат энергии и. прежде всего, путем исключения из технологий минеральных удобрений и пестицидов. Энергетический коэффициент по зерну (накопление энергии в урожае зерна деленное на его затраты для производства) был самым высоким в вариантах с биологической технологией и составил 4.47-5.0. Накопление энергии в урожае было самым высоким в вариантах технологий с умеренным применением средств химизации, а затраты энергии на 1 кг зерна были близкими по всем вариантам полевого многолетнего стационарного опыта.

Анализ структуры затрат энергии по отдельным статьям баланса дает представление о том. что в вариантах с интенсивным выращиванием овса при широком использовании минеральных удобрений доля их

в общих энергозатратах достигает почти 60%. На пестициды приходится всего 1.4%. на ГСМ - 9.455. на семена Ю.8 и на тракторы и сельскохозяйственные машины - 16.9%.

В варианте с биологической технологией основные статьи энергозатрат представлены следующим образом: тракторы и сельскохозяйственные машины 42,455. с'емнна - 38.755 и ГСМ .- 17.435.

ВЫВОДЫ

1. При возделывании овса в плодосменном севообороте после катрофеля. под который вносятся органические удобрения в виде навоза, сидерата и соломы ряд показателей почвенного плодородия улучшается: возрастает содержание гумуса в почве на 0. 11-0.3455. подвижных форм макроэлементов (Н. Рг05. Кг0) и микроэлементов (гп. Си. Мо и В).

2. В вариантах технологий без применения минеральных удобрений и пестицидов в почве под пвсом содержание тяжелых металлов не превышало ГШ. уменьшается опасность загрязнения естественными радионуклидами, создаются лучшие условия для развития дождевых ■ червей, численность которых возросла почти в 4 раза в сравнении с технологиями где применялись минеральные удобрения и использовались пестициды.

3. Во всех вариантах технологий возделывания овса отмечается -относительно невысокий уровень параметров структуры посевов в ди-^ намике: количества растений в фазу всходов (180-345 шт/мг) и перед уборкой урожая (180-257 шт/мг). полевой всхожести (60.1-66.6%). полноты всходов (67.1-74,4%). выживаемости (43.4-60.8%) и сохранности растений (63.0- 83.0%). что свидетельствует о необходимости совершенствования посева овса и системы обработки почвы.

4. С применением средств химизации в умеренных нормах ассимиляционная площадь листьев овса достигала 35-45 тыс.м2/га. Фотосинтетический потенциал посевов - 1000-1300 тыс. мг/га*суток и выход зерна на 1000 единиц потенциала - 2.5-3.0 кг: в вариантах без их использования соответственно 30-35 тыс.мг/га. 900-1200 тыс.мг/га«суток и 3.5-4.0 кг. Наиболее высокие показатели чистой продуктивности фотосинтеза отмечены в вариантах с биологической технологией (8.0-8.5 г/мг«сутки).

5. Засоренность посевов овса в количественном отношении была несколько выше в вариантах опыта с биологической технологией, но не настолько» чтобы заметно снизить урожайность культуры. При уменьшении норки высева с 5.0 до 2.5 млн. всхогих семян на 1 га отмечается некоторое снигение способности овса к биологическому заглушении сорняксв. что определилось недостаточно интенсивным кущением и медленным нарастанием вегетативной нассы растений. При значительном числе сорных растений в посевах овса их масса была невысокой и мало различалась по вариантам технологий.

6. При возделывании овса по технологиям с разный уровнем применения средств химизации и без них не отмечено сильного полегания его посевов во все три года исследований. Индекс полегания в вариантах с применением минеральных удобрений в расчетных нормах колебался от 41 до 68. при внесении минеральных удобрений в умеренных нормах он уменьшался до 0-23 единиц. На биологической технологии овес не полегал.

7. Содержание в растениях овса макроэлементов (N, Р205 и Кг0) было оптимальным во все исследуемые фазы роста и развития по всем вариантам технологий.

8. Анализ данных структуры урожая овса свидетельствует, что во всех вариантах опыта решающую роль в его формировании играют такие составляющие элементы, как количество растений перед уборкой на единице площади, продуктивная кустистость и масса 1000 зерен. Коэффициент корреляции между перечисленными элементами структуры и урожайностью овса соответственно имел значения 0.81, 0,85 и 0,91. При снижении норны высева значительно возрастает продуктивная кустистость овса, масса 1000 зерен несколько снижается, а озерненность метелки остается почти без изменений.

9. В условиях серых лесных почв при возделывании овса после картофеля, под который внесены органические удобрения (навоз - 50 т/га, зеленое удобрение - 8-11 т/га и солома - 5-6 т/га) при высокой культуре земледелия и окультуренности почв возможно снижение нормы высева этой культуры на 50% без риска уменьшения урожайности зерна. Такое снижение нормы высева целесообразно на всех изучаемых в многолетнем опыте фонах питания и защиты растений, включая биологическую технологию. Однако, на биологической технологии необходимо проведение дополнительных агротехнических мер борьбы с сорными растениями - довсходового и послевсходового бо-

ронования.

10. Результаты многолетнего стационарного опыта дают основание считать, что в условиях высокой культуры земледелия овса сорта Скакун в плодосменном севообороте при размещении после пропашных культур можно возделывать без применения средств химизации и получать урожайность зерна 35,0-38.0 ц/га.

И. Изучение сравнительной эффективности пестицидов (тур -цикоцель. тилт - корбел. раундап - реглон) при разной густоте посевов овса показало их почти полную равнозначность по действию на урожайность зерна. Лишь в отдельные годы из ретардантов преимущество было за цикоцелем, из фунгицидов - за тилтом. а из сени-кантов - за реглоном. В среднем за три года это статистически не подтверждается.

12. По комплексу физических показателей и пригодности к посеву более качественное зерно овса было получено в варианте с умеренным применением средств химизации с нормой высева 5.0 млн. семян на 1 га.

13. Содержание протеина в зерне овса и сбор его с единицы площади заметно снижались с уменьшением уровня применения минеральных удобрений и пестицидов, количество нитратов в зерне тоже падало почти в 2 раза и было значительно ниже величин ПДК. С уменьшением нормы высева количество протеина в зерне несколько повышалось на всех системах удобрений и защиты растений.

14. Анализ результатов определений содержания в зерне овса микроэлементов и тяжелых металлов №. Си, Мо. В. N1. Мп. С<3. Ге. Сг и РЬ) и сравнение их с предельно допустимыми концентрациями и нормальным диапазоном дает основание считать, что его зерно во всех вариантах опыта является экологически чистым (Фактическое содержание значительно ниже ПДК). Содержание Сэ137 в зерне было незначительным и по его количественным данным в разных вариантах опыта каких-либо четких закономерностей не прослеживается.

15. Наиболее энергосберегающей является технология без применения средств химизации, так как совокупные затраты энергии здесь не превышают 9.2-10.5 тыс.МДж/га. что почти в 3 раза ниже по сравнению с технологиями где интенсивно применяются химические средства. В биологической технологии также самые высокие экономические показатели.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. На с ерах лесных окультуренных почвах в плодосменном севообороте с размещением овса после картофеля, под который внесены органические удобрения (навоз - 50 т/га, зеленое удобрение - 8-11 т/га и солома 5-6 т/га), его можно возделывать по.технологии без использования средств химизации. При этом урожайность экологически чистого зерна овса составляет 35-38 ц/га. улучшаются почвенные условия, снижаются энергозатраты до 9-10 тыс.МДж/га. повышаются экономические показатели . Однако, для борьбы с сорняками здесь следует проводить дополнительные агротехнические мероприятия -довсходовое и послевсходовое боронование посевов.

2. На серых лесных почвах _ (^го-западной части центра Нечерноземной зоны Российской Федерации с относительно невысокими потенциальными запасами семян сорняков следует снижать норму высева на 25% и даже на 50%. то есть с пяти миллионов до двух с половиной миллионов семян на 1 га. Условия, определяющие возможность снижения нормы те же: возделывание в плодосменном севообороте. создание хорошего фона питания за счет органических удобрений. проведение боронований посевов.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Пути снижения энергозатрат при производстве продукции в растениеводстве // Достижения науки к передовой опыт в производстве и учебно-воспитательный процесс. Тезисы материалов межвузовской научно-практической конференции. / Брянская ГСХА. Брянск. 1995. С. 3-4 (в соавторстве).

2. Структура и программа экологических исследований при проведении многолетних стационарных опытов // Омнигенная экология. Т. 2. Брянск. 1996. С. 144-161 (в соавторстве).

3. О биологизации технологии выращивания овса // Зерновые культуры. 1996. N 3. С. 18-20 (в соавторстве).