Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Продуктивность подсолнечника в зависимости от технологии возделывания в условиях недостаточного увлажнения

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Продуктивность подсолнечника в зависимости от технологии возделывания в условиях недостаточного увлажнения"

На правах рукописи

Донцов Василий Геннадьевич

ПРОДУКТИВНОСТЬ ПОДСОЛНЕЧНИКА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТЕХНОЛОГИИ

ВОЗДЕЛЫВАНИЯ В УСЛОВИЯХ НЕДОСТАТОЧНОГО УВЛАЖНЕНИЯ

06.01.01 — общее земледелие, растениеводство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

2 *'""7 2013 005540458

Ставрополь - 2013

005540458

Диссертационная работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия».

Научный руководитель: профессор кафедры технологии

растениеводства и экологии Азово-Черноморской ГАА, доктор сельскохозяйственных наук, Почетный работник науки и техники РФ Бельтюков Леонид Петрович

Официальный оппоненты: профессор кафедры растениеводства

Донского ГАУ, доктор сельскохозяйственных наук, доцент Авдеенко Алексей Петрович

заведующий отделом агроланшафтного земледелия Ставропольского НИИСХ, кандидат сельскохозяйственных наук Хрипунов Александр Иванович

Ведущая организация: Государственное научное учреждение

Всероссийский научно-исследовательский институт масличных культур им. В. С. Пустовойта Россельхозакадемии

Защита состоится 18 декабря 2013 года в 10.°° часов на заседании диссертационного совета Д 220.062.03 при ФГБОУ ВПО «Ставропольский государственный аграрный университет» по адресу: 355017, г. Ставрополь, пер. Зоотехнический, 12.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Ставропольский государственный аграрный университет», с автором — на сайте Высшей аттестационной комиссии — http://www.vak.et.gov и на официальном сайте университета — http://www.stgau.ru

Автореферат разослан « /'б » 2013 года.

Ученый секретарь диссертационного совета,С —

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент (у/сСо*^ А. П. Шутко

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Среди масличных культур в России наибольшую ценность представляет подсолнечник, на долю которого приходится до 70 % посевных площадей и до 85 % производства растительного масла. Основные площади этой культуры распространены в Ростовской области, Краснодарском и Ставропольском краях. Однако потенциальная урожайность новых сортов и гибридов подсолнечника используется не в полной мере.

Так, по Ростовской области средняя урожайность его колеблется в пределах 1,2—1,4 т/га. По нашему мнению, основными резервами повышения урожайности этой культуры является дальнейшее совершенствование элементов технологии её возделывания, в том числе ускоренное внедрение в производство новых сортов и гибридов, рациональное внесение органических и минеральных удобрений, выбор экономически обоснованного приема основной обработки почвы.

Исследования, направленные на решение этих вопросов и были положены в основу диссертационной работы.

Цель работы — совершенствование технологий возделывания подсолнечника в условиях недостаточного увлажнения Ростовской области, обеспечивающее получение высоких и стабильных урожаев с наименьшими затратами труда.

Задачи исследований:

— изучить динамику содержания продуктивной влаги и питательных веществ в почве под подсолнечником в зависимости от технологий возделывания;

- установить влияние технологий возделывания на рост и развитие подсолнечника, динамику накопления сухого вещества, содержания в нем элементов питания и их вынос с урожаем;

— определить урожайность, её структуру и качество семян подсолнечника в зависимости от изученных факторов;

- дать экономическую и биоэнергетическую оценку возделывания подсолнечника в зависимости от технологий.

Научная новизна. Впервые в условиях недостаточного увлажнения Ростовской области на черноземе обыкновенном изучено комплексное влияние различных технологий возделывания на урожайность и качество семян подсолнечника гибрида Джаззи и сорта

Родник. Дана экономическая и биоэнергетическая оценка эффективности изучаемым агроприемам.

Достоверность полученных результатов подтверждается проведением полевых и лабораторных анализов, большим количеством учетов и наблюдений, применением современных методик, а также критериями статистической обработки результатов исследований и положительными результатами внедрения в хозяйства занимающихся производством подсолнечника.

Основные положения, выносимые на защиту:

- динамика содержания продуктивной влаги и питательных веществ в почве под подсолнечником в зависимости от технологий возделывания;

- влияние технологий возделывания на рост и развитие растений, накопление надземной массы, содержания в ней элементов питания и их вынос с урожаем;

-урожайность, показатели структуры и качество семян подсолнечника в зависимости от технологий возделывания;

- экономическая и биоэнергетическая оценка изучаемых технологий.

Практическая значимость работы заключалась в том, что в результате проведенных исследований производству рекомендованы технологии и способы основной обработки почвы под подсолнечник в зависимости от экономического состояния хозяйства.

Производственная проверка результатов исследований проведена в хозяйствах южной зоны Ростовской области: ОАО «Сорго» Зерноградского района на площади 176 га и ООО «Баранников-ское» Сальского района на площади 134 га, о чем свидетельствуют акты внедрения.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы ежегодно докладывались на заседаниях кафедры «Технологии растениеводства и экологии» и научно-практических конференциях ФГБОУ ВПО АЧГАА (г. Зерноград, 2011-2013 гг.), ФГБОУ ВПО ДГАУ (пос. Персиановский, 2012 г); ФГБОУ ВПО СТГАУ (г. Ставрополь 2013 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 печатных работ, в том числе одна работа - в изданиях, определенных ВАК Министерства образования и науки Российской Федерации.

Объем и cTpyiciypa диссертации. Диссертационная работа изложена на 141 страницах компьютерного текста, состоит из введения, шести глав, выводов и рекомендаций производству. Содержит 16 таблиц, 17 рисунков и 22 приложения. Список литературы включает в себя 166 наименований, в том числе 6 - иностранных авторов.

2. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

2.1 Условия, программа и методика проведения исследований

Исследования проводили в 2010-2012 г.г. в стационарном опыте на полях учебно-опытного фермерского хозяйства Азово-Черноморской государственной агроинженерной академии (АЧГАА, г. Зерноград), расположенного в южной зоне Ростовской области.

Почва опытного участка - чернозем обыкновенный карбонатный мощный теплый кратковременно промерзающий тяжелосуглинистый со следующими агрохимическими показателями пахотного слоя почвы: рН-7,1; С.аС03- 2,2 %; гумус 3,2-3,4 %; Р205 -18 - 23 мг/кг; К20 - 320-360 мг/кг.

Данная почва имеет мелкозернистую структуру, рыхлое сложение, обладает хорошей влагоемкостью и воздухопроницаемостью. По агроклиматическому районированию южный регион области относится к зоне недостаточного увлажнения с жарким климатом. Отличительными особенностями этой зоны являются недостаточное количество осадков, жаркое лето, умеренно холодная зима, низкая относительная влажность воздуха в летний период (30-40 %), со значительным количеством суховейных дней (60-65) и сильным ветром восточных направлений.

Сумма активных температур (выше 10°С) составляет 3400-3600°С, а среднегодовая температура равна 9,6°С. Продолжительность безморозного периода составляет около 180 дней.

Среднемноголетняя сумма осадков составляет 582,4 мм, в том числе по периодам: осень - 131,5 мм; зима -145,7 мм; весна -131,0 мм и лето - 174,2 мм. Наиболее засушливым по количеству осадков считается март — 37,0 мм, а наиболее влажным июнь - 71,3 мм. ГТК находится в пределах 0,8 - 0,9.

Гидротермические условия в годы проведения опытов были характерны для зоны и отличались жаркой погодой с большой засуш-

ливостью в первой или второй половине вегетационного периода подсолнечника. По условиям увлажнения наиболее засушливым был 2012 год, а более увлажненным 2010 год.

Объектом исследований были гибрид подсолнечника Джаззи и ультраскороспелый сорт Родник.

Опыт закладывали по методике Госкомиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур (Б. А. Доспехов, 2011). Площадь учетной делянки — 112 м2, повторность четырехкратная. Порядок размещения вариантов систематический, методом расщепленных делянок. Количество изучаемых вариантов опыта составила 24, а делянок 96 шт.

Полевой опыт был проведен по следующей схеме:

4А*ЗВ*2С,

где фактор А — технологии;

фактор В — приемы основной обработки почвы; фактор С - сорт, гибрид.

В основе проведения исследований были использованы четыре технологии по классификации академика Кирюшина В. И. (2005):

— экстенсивная — ориентирована на естественное плодородие почвы без внесения удобрений и ограниченном применении химических средств защиты растений. Планируемая урожайность — 2,0 т/га. Данная технология использовалась в качестве контроля;

— нормальная — с использованием среднеобластных доз минеральных удобрений и пестицидов применяемых под подсолнечник. В нашем опыте это составило 150 кг/га аммофоса (N16P7g) с планируемой урожайностью - 2,5 т/га;

— интенсивная — с использованием повышения доз минеральных удобрений - аммофоса 300 кг/га (N3 Р 56), стимуляторов роста интегрированной защите растений и планируемой урожайностью 3,0 т/га;

— экологическая — с использованием твердой фракции нового органоминерального удобрения «Агровит-Кор» - 300 кг/га, стимуляторов роста и ограниченном применением пестицидов с планируемой урожайностью 2,5 т/га.

В качестве стимулятора роста использовали жидкую концентрированную фракцию «Агровит-Кор» из расчета: при обработке семян 1 л/т и обработке по вегетации в фазе 7-9 листьев 1 л/га с помощью ручного опрыскивателя. Минеральные удобрения и сы-

пучуго фракцию «Агровит-Кор» вносили вручную с отвешиванием на каждую делянку.

«Агровит-Кор» — почвообразующее органоминеральное удобрение, производимое по новейшим научным разработкам и технологиям, подтвержденным Российской академией сельскохозяйственных наук. Представляет собой жидкое (марка «А») и сыпучее (марки «Б», «В») вещество коричневого цвета. Данный продукт прошёл Государственную регистрацию в Россельхознадзоре РФ, внесен в единый реестр пестицидов и агрохимикатов, имеет все обязательные санитарно-эпидемиологические заключения установленного образца.

Удобрение «Агровит-Кор» предназначено для эффективного выращивания растений и восстановления почвенного плодородия.

Все четыре технологии изучали по трем приемам основной обработки почвы: вспашка на глубину 27-30 см (ПН-5-35); комбинированная обработка на глубину 16—18 см (АКМ-6); поверхностная обработка почвы на глубину 8—10 см (КПС-4).

Посев делянок проводили сеялкой СУПН - 8 с междурядьями 70 см, в оптимальные для зоны сроки (средина - конец апреля) с нормой высева семян 70 тыс. шт./га.

Уборку урожая осуществляли в полную спелость семян вручную и приводили к 100 % чистоте и 7 % влажности.

Все виды почвенных и растительных анализов выполняли в учебно-научно-производственнойлабораторииАзово-Черноморской государственной агроинженерной академии по общепринятым методикам и ГОСТам.

Расчет экономической эффективности проводили на основе технологических карт с учетом тех или иных агроприемов с использованием действующих нормативных затрат и цен 2012 года. Биоэнергетическую эффективность рассчитывали по методу А. В. Захаренко (1994). Статистическую обработку экспериментальных данных осуществляли методом дисперсионного анализа (Доспехов, 1985).

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛ ЕДОВАНИЙ

3.1 Влияние технологий на запасы влаги и питательных веществ в почве

На образование единицы сухого вещества подсолнечника расходуется воды в 1,5-2 раза больше, чем у зерновых культур. Поэто-

му для накопления достаточного количества влаги в почве требуется правильный выбор приема основной обработки почвы.

Исследования водного режима почвы под подсолнечником показали преимущество вспашки в сравнении с другими приемами основной обработки почвы (рис. 1).

5

140 120 100 80 60 40

И 20

о

Всходы Бутонизация Цветение Полная спелость

—♦— Экстенсивная 141 90,4 62,9 17

—■— Нормальная 134,8 77,6 54,4 14,3

А Интенсивная 130,6 60,9 47,2 11,3

—•— Экологическая 135,3 78,9 52,7 13,3

Рисунок 1 - Динамика продуктивной влаги в слое почвы 0-100 см под подсолнечником в зависимости от способов основной обработки

(2010-2012 гг.), мм

Так, в среднем за три года, запасы продуктивной влаги в фазе всходов в слое 0-100 см по вспашке составили 130,6 мм; по комбинированной обработке 117,5 мм и по поверхностной 111,0 мм. Поэтому лучшая обеспеченность почвы влагой в этом варианте опыта в начале вегетации подсолнечника способствовала лучшему росту и развитию растений в более поздний период. К концу вегетации подсолнечника различия между вариантами опыта по содержанию продуктивной влаги выравнивались, достигая своих минимальных значений 11,3-13,0 мм.

Получение высокой урожайности подсолнечника с хорошим качеством маслосемян требует достаточной обеспеченности почвы элементами питания в течение всего вегетационного периода. Достигается это в первую очередь за счет внесения органических и минеральных удобрений и тем самым улучшения пищевого режима почвы.

В среднем за годы исследований самое низкое содержание N-N0., и Р О в фазе всходов отмечено нами по экстенсивной технологии возделывания, средним оно было по вариантам с нормальной и экологической технологиям и наиболее высоким по интенсивным технологиям. Эта закономерность отмечалась как в верхнем (0-20 см), так и в нижнем (20-40 см) слоях почвы. Так, в среднем за годы проведения опытов в слое почвы 0-40 см в эту фазу развития содержание N-N0, по экстенсивной технологии составило - 11,6 мг/кг; по нормальной - 14,1 мг/кг; по экологической - 13,2 мг/кг и по интенсивной - 15,8 мг/кг. Аналогичные результаты были получены и по содержанию Р205: 18,3; 21,7; 21,3 и 24,6 мг/кг, соответственно вышеуказанным технологиям (рис. 2, 3).

16

Всходы Бутонизация Цветение Полная спелость

■ Экстенсивная 11,6 8 5,9 3,4

■ Нормальная 14.1 11,5 7,6 3,5

■ Интенсивная 15,8 12,9 9.4 3,5

■ Экологическая 13,2 9.3 7 3,3

Рисунок 2 - Динамика содержания N-N0, в слое почвы 0-40 см под подсолнечником в зависимости от технологий возделывания (2010-2012 гг.).

Количество К,С) в эту фазу развития было примерно равным по всем изучаемым технологиям и составило: по экстенсивной -368 мг/кг, нормальной - 374 мг/кг и интенсивной - 378 мг/кг почвы, так как вносимый в опытах аммофос не содержит в своем составе калия.

К фазе цветения, при дальнейшем потреблении питательных веществ растениями, их содержание в почве продолжало снижать-

ся по всем вариантам опыта и достигло минимума к фазе полной спелости. При этом количество доступных форм элементов минерального питания в почве в фазе полной спелости было примерно одинаковым во всех изучаемых вариантах. Так, содержание N-N03 в слое почвы 0-40 см варьировало в пределах - 3,3-3,5 мг; Р205 - 14,4-17,1 мг и К20 - 276-290 мг/кг почвы.

Всходы Бутонизация Цветение Полная спелость

■ Экстенсивная 18,3 17,3 15,7 14,4

■ Нормальная 21,7 20,2 18 15,2

■ Интенсивная 24,6 12 19,8 17,1

■ Экологическая 21,3 19,5 16,4 14,8

Рисунок 3 - Динамика содержания Р?05 слое почвы 0-40 см под подсолнечником в зависимости от технологий возделывания (2010-2012 гг.).

Таким образом, преимущество удобренных технологий (нормальная, интенсивная и особенно экологическая) над контролем (экстенсивная технология) по количеству доступных форм N-N0, и Р905 продолжалось практически в течении всего периода вегетации, что значительно улучшало азотный и фосфорный режимы питания растений подсолнечника.

3.2 Влияние технологий на рост и развитие растений

Исследования водного и пищевого режимов почвы под подсолнечником показали, что на варианте интенсивной технологи с использованием вспашки создавались лучшие условия для роста и развития растений. Благодаря этому повышалась полевая всхо-

жесть семян на 3-8 %, сохранность растений к уборке на 3-7 % и ускорялось созревание подсолнечника на 2-3 дня.

Наиболее скороспелым был сорт Родник, длина вегетационного периода у которого в среднем за годы исследований и по вариантам опыта составила 118 дней. У гибрида Джаззи он был более продолжительным — 130 дней.

В наших опытах темпы накопления сухого вещества зависели от почвенно-климатических условий года, технологии возделывания и приемов основной обработки почвы (табл. 1). Данные исследования проводились на более урожайном гибриде Джаззи.

Таблица 1 — Динамика накопления надземной воздушно-сухой массы гибридом Джаззи в зависимости от технологий возделывания и приемов основной обработки почвы (2010—2012 гг.), г/м2

Технология Фаза развития

Бутонизация Цветение Полная спелость

Поверхностная обработка

Экстенсивная 388 647 843

Нормальная 475 740 977

Интенсивная 521 746 1084

Экологическая 434 697 913

Комбинированная обработка

Экстенсивная 392 678 849

Нормальная 477 755 990

Интенсивная 528 765 1104

Экологическая 413 710 953

Вспашка

Экстенсивная 415 685 870

Нормальная 540 760 1000

Интенсивная 570 790 1140

Экологическая 455 725 975

Наиболее быстрые темпы накопления сухого вещества подсолнечника были в более благоприятном по увлажнению 2012 году и низкими в засушливом 2010 году.

По результатам исследований установлено, что разница между вариантами опыта наблюдалась уже в фазе бутонизации. Среди изучаемых приемов обработки почвы большим количеством надземной массы выделился вариант проведения вспашки, где надземная масса по различным технологиям составила 415-570 г/м2. Это объясняется лучшей обеспеченностью почвы влагой в этом варианте опыта. При комбинированной и поверхностной обработках она была несколько ниже и равнялась соответственно 388-528 г/м2 и 392-521 г/м2.

Необходимо также отметить, что наибольшие значения накопления надземной воздушно-сухой массы при всех изучаемых приемам обработки почвы были по интенсивной технологией возделывания. Этот показатель составил: по вспашке - 570 г/м2, по комбинированной обработке — 528 г/м2 и по поверхностной обработке - 521 г/м2. Средние значения по этому показателю были получены по экологической и нормальной технологиям: 455- 540 г/ м2; \\Ъ—\11 г/м2 и 434-475 г/м2 соответственно указанным обработкам почвы. Самый низкий вес надземной массы в эту фазу развития был отмечен нами на экстенсивной технологии: 415; 392 и 388 г/ м2, что обусловлено худшими условиями пищевого режима почвы под подсолнечником.

В дальнейшем развитии к фазе цветения надземная масса продолжала увеличиваться по всем вариантам опыта, и вышеуказанные различия в её накоплении оставались в такой же закономерности. К моменту наступления фазы полной спелости надземная масса увеличилась почти в 2 раза в сравнении с бутонизацией. Самое большое накопление надземной массы было отмечено по интенсивной технологии с применением вспашки - 1140 г/м2, а минимальное - при экстенсивной технологии с применением поверхностной обработки почвы - 843 г/м2.

Химический анализ растений позволяет определить потребности растений в удобрениях, а также рассчитать вынос питательных веществ с урожаем подсолнечника.

Исследования показали, что к фазе полной спелости питательные вещества перераспределились по органам растений и основная масса азота (2,62-2,88 %) и фосфора (1,05-1,12 %) перемещались в семена в сравнении со значительно меньшими показателями в побочной продукции (0,73-0,77 %) и (0,17-0,19 %) соответственно (табл. 2).

Таблица 2 - Влияние технологии возделывания на содержание и вынос элементов питания у гибрида Джаззи по вспашке (2010-2012 гг.)

Урожайность, Содержание, % Вынос, кг/га

Технология т/га азот фосфор калий азот фосфор калий

Семена

Экстенсивная 1,88 2,62 1,05 1,29 49,3 19,7 24,2

Нормальная 2,13 2,71 1,10 1,31 57,7 23,4 27,9

Интенсивная 2,41 2,88 1,12 1,34 69,4 27,0 32,3

Экологическая 2,15 2,84 1.08 1,30 61,1 23,2 28,0

Побочная продукция в среднем (стебли, корзинки, листья)

Экстенсивная 3,76 0,73 0,17 2,90 27,4 6,4 109,0

Нормальная 4,26 0,75 0,18 3,03 31,9 7,7 129,1

Интенсивная 4,82 0,77 0,19 3,17 37,1 9,1 152,8

Экологическая 4,30 0,76 0,18 3,10 32,7 7,7 133,3

Семена + побочная продукция

Экстенсивная 76,7 26,1 133,2

Нормальная 89,6 31,3 157,0

Интенсивная 106,5 36,1 185,1

Экологическая 93,8 30,9 161,3

Калий же наоборот большей частью оставался в побочной продукции (2,90-3,17 %) в сравнении с его концентрацией в семенах (1,29-1,37 %).

Наибольший вынос элементов питания с урожаем был отмечен в варианте интенсивной технологии и составил по азоту 106,5 кг; фосфора - 36,1 кг и калию - 185,1 кг.

Если общий вынос элементов питания с урожаем подсолнечника, возделываемого по различным технологиям, варьировал в широком интервале, то расход их на единицу продукции был более стабильным (табл. 3).

В среднем за годы исследований вынос элементов питания на формирование 1 т семян подсолнечника гибрида Джаззи составил по азоту 40,8-44,2 кг; по фосфору 13,9-14,9 кг и по калию 70,9-76,8 кг. Причем максимальные значения по выносу были отмечены по интенсив-

13

ной технологии, что связано с небольшим увеличением концентрации элементов питания как в основной так и побочной продукции.

Таблица 3 — Вынос основных элементов питания на 1 т семян подсолнечника и соответствующего количества побочной продукции в зависимости от технологии возделывания (2010-2012 гг.), кг

Технология Азот Фосфор Калий

Экстенсивная 40,8 13,9 70,9

Нормальная 42,1 14.6 73,7

Интенсивная 44,2 14,9 76,8

Экологическая 43,6 14,4 75,0

Поэтому зная вынос питательных веществ из почвы можно правильно рассчитать оптимальные дозы внесения удобрений под подсолнечник применительно к местным почвенно-климатическим условиям.

3.3 Роль технологий в формировании урожайности, её структуры и технологических свойств

В наших исследованиях урожайность подсолнечника зависела от сложившихся погодных условий, приемов основной обработки почвы, изучаемых технологий и от биологических особенностей сорта и гибрида.

Наибольшая урожайность подсолнечника была получена в более благоприятном по погодным условиям 2010 году, которая варьировала по вариантам опыта по гибриду Джаззи в пределах 2,01-2,65 т/га и по сорту Родник 1,80-2,50 т/га. Средняя урожайность была получена в условиях 2011 года, которая составила по гибриду Джаззи 1,60-2,30 т/га и по сорту родник 1,40-2,10 т/га и самая низкая в острозасушливом 2012 году - 1,57 - 2,27 т/га и 0,96-1,64 т/га соответственно.

Достоверность полученных прибавок урожая семян подсолнечника устанавливали отдельно по технологиям возделывания, приемам обработки почвы, сорту и гибриду, и взаимодействиям этих факторов.

В среднем за 3 года исследований среди изучаемых технологий наибольшие показатели урожайности были получены по интенсивной технологии возделывания - 2,13 т/га (табл. 4).

Таблица 4 - Влияние технологии возделывания на урожайность подсолнечника, т/га (фактор А)

Технология Год Среднее

2010 2011 2012

Экстенсивная 2,02 1,55 1,64 1,64

Нормальная 2,21 1,77 1,60 1,86

Интенсивная 2,44 2,05 1,91 2,13

Экологическая 2,19 1,75 1,71 1,88

НСР05 0,14 0,08 0,05

В разрезе изучаемых приемов основной обработки почвы лучшие результаты по урожайности семян подсолнечника были получены при проведении вспашки в сравнении с комбинированной и поверхностной обработками почвы (табл. 5).

Таблица 5 - Влияние приемов основной обработки почвы на урожайность подсолнечника, т/га (фактор В)

Обработка почвы Год Среднее

2010 2011 2012

Вспашка 2,30 1,86 1,71 1,96

Комбинированная 2,23 1,80 1,64 1,89

Поверхностная 2,11 1,68 1,57 1,79

НСР05 0,12 0,07 0,05

Оценка изучаемого сорта и гибрида показала, что более продуктивным был гибрид Джаззи (табл. 6).

Таблица 6 - Влияние сорта и гибрида на урожайность семян подсолнечника, т/га (фактор С)

Сорт, гибрид Год Среднее

2010 2011 2012

Джаззи 2,36 1,88 1,92 2,05

Родник 2,07 1,68 1,35 1,7

нсрм 0,09 0,06 0,04

Взаимодействие влияния всех вышеуказанных факторов представлено в таблице 7.

Таблица 7 - Урожайность подсолнечника в зависимости от технологии _возделывания и приемов основной обработки почвы, т/га

Технология (Фактор А) Прием обработки почвы (фактор В) Гибрид, Сорт (фактор С) Год

2010 2011 2012 Среднее

Экстенсивная Поверхностная Джаззи 2,01 1.60 1,57 1,73

Родник 1,82 1,40 0,96 1,39

Комбинированная Джаззи 2,20 1,60 1,63 1,88

Родник 1,80 1,50 1,02 1,44

Вспашка Джаззи 2,23 1,70 1,70 1.88

Родник 2,08 1,50 1,15 1,58

Нормальная Поверхностная Джаззи 2,19 1,70 1,79 1,89

Родник 2,07 1,50 1,23 1,60

Комбинированная Джаззи 2,53 2,00 1,85 2,13

Родник 1,95 1,70 1,31 1,65

Вспашка Джаззи 2,35 2,00 1,92 2,13

Родник 2.19 1,70 1,47 1.79

Интенсивная Поверхностная Джаззи 2,41 2,00 2,14 2,18

Родник 2.20 1,90 1.58 1,89

Комбинированная Джаззи 2,65 2,10 2,20 2,32

Родник 2,22 1,90 1,64 1,92

Вспашка Джаззи 2,65 2,30 2,27 2.41

Родник 2,50 2,10 1,62 2,07

Джаззи 2,23 1,70 1,92 1.95

Родник 1,96 1,60 1,36 1,64

Экологическая Джаззи 2,54 1,90 2,01 2,15

Родник 1.97 1,70 1,42 1,70

Джаззи 2,35 1,90 2,09 2,15

Родник 2,06 1,70 1,45 1,70

НСРП, 0,33 0,20 0,13

В среднем за годы исследований максимальная урожайность подсолнечника гибрида Джаззи - 2,41 т/га и сорта Родник - 2,07 т/га была получена по интенсивной технологии возделывания с применением в качестве основной обработки почвы вспашки. Возделывание подсолнечника по нормальной и экологической технологиям было примерно равнозначным по полученной урожайности как по изучаемому сорту, так и по гибриду, однако уступало интенсивным технологиям на 0,2-0,3 т/га. Самая низкая урожайность подсолнечника была отмечена по экстенсивной технологии по всем приемам основной обработки почвы. 16

Таблица 8 - Влияние технологии и приемов основной обработки почвы на элементы структуры урожая подсолнечника (2010-2012 гг.)

Технология Густота стояния растений к уборке, тыс.пгг./га Число семян с корзинки, шт. Масса семян с корзинки, г Масса 1000 семян, г Биологическая урожайность, г/м2

Джаззи Родник Джаззи Родник Джаззи Родник Джаззи Родник Джаззи Родник

Поверхностная обработка

Экстенсивная 40,3 39,3 952 870 47,4 39,7 49,8 45,6 191 156

Нормальная 42,5 40,3 954 950 49,2 44,7 51,6 47,0 209 180

Интенсивная 43,6 43,6 1065 1001 56,4 47,5 53,0 47,4 246 207

Экологическая 41,4 41,4 945 963 49,5 45,2 52,4 46,9 205 187

Комбинированная обработка

Экстенсивная 37,7 38,1 1026 925 54,1 42,5 52,7 45,9 204 162

Нормальная 41,4 41,4 1033 1006 55,5 47,1 53,7 46,8 230 195

Интенсивная 45,8 44,7 1044 1032 56,3 48,8 53,9 47,3 258 218

Экологическая 42,5 43,6 1030 988 54,8 46,5 53,2 47,1 233 203

Вспашка

Экстенсивная 41,4 41,4 1060 1020 53,1 45,9 50,1 45,0 220 190

Нормальная 43,6 43,6 1101 1068 56,4 48,2 51,2 45,1 246 210

Интенсивная 47,5 48,7 1106 1081 57,5 49,9 52,0 46,2 273 243

Экологическая 44,7 44,4 1067 1054 53,7 47,4 50,3 45,0 240 212

Изучаемые агроприемы технологии возделывания подсолнечника положительно влияли на элементы структуры урожая, а именно: способствовали повышению числа растений к уборке, числа семян и их массы с корзинки. Наилучшие показатели элементов структуры урожая формировались в варианте интенсивной технологии с применением вспашки как по гибриду Джаззи, так и по сорту Родник (табл. 8).

Изучаемые агроприемы оказали положительное влияние на технологические свойства семян подсолнечника. Более высокие показатели содержания масла в семенах и его сбор с 1 га, а также натуры были получены в варианте применения интенсивной технологии с использованием вспашки как по гибриду Джаззи, так и по сорту Родник. Лучшими показателями качества семян на всех вариантах опыта выделился гибрид Джаззи (табл. 9).

Таблица 9 - Качество семян подсолнечника в зависимости от технологии возделывания и приемов основной обработки почвы

(2010-2012 гг.)

Показатель Гибрид Джаззи Сорт Родник

т1* т2* | тз* т4* т1 т2 тз т4

Вспашка

Содержание масла, % 43,3 43,2 43,5 43,4 41,0 41,1 41,4 41,0

Сбор масла, кг/га 814,0 920,2 1048,3 933,1 647,8 735,7 856,9 713,4

Натура, г/л 387 393 396 387 335 342 354 339

Лузжистость, % 28,9 28,6 28,4 27,5 27.4 27,2 26,7 27,8

Комбинированная обработка

Содержание масла, % 42,2 42,2 42,6 42,4 40,5 40,3 40.7 40,2

Сбор масла, кг/га 793,3 898,8 988,3 911,6 583,2 664,9 781,4 683,4

Натура, г/л 384 388 393 382 331 333 346 332

Лузжистость, % 28,5 28,7 28,6 28,7 26,8 28,1 26.2 27,4

Поверхностная обработка

Содержание масла, % 40,4 40,7. 41,2 41,1 40,2 40,4 40,3 40,3

Сбор масла, кг/га 698,9 769,2 898,2 801,5 558,7 646,4 761,8 661,0

Натура, г/л 383 391 392 378 331 334 347 328

Лузжистость, % 27,1 27,7 28,4 27,9 27,5 28,1 27,1 26,9

♦Примечание: Т1 - экстенсивная; Т2 - нормальная; ТЗ - интенсивная; Т4 - экологическая.

Лузжистость семян подсолнечника не зависела от изучаемых агроприемов и биологических особенностей.

3.4 Экономическая и биоэнергетическая оценка технологии возделывания

Выращивание подсолнечника по различным технологиям всегда сопровождается набором различных технологических операций, каждая из которых должна быть экономически и био-энергетически обоснована и выгодна.

Анализ показателей наиболее урожайного гибрида Джаззи по вариантам технологии возделывания подсолнечника и различным приемам обработки почвы обобщены в таблице 10.

Таблица 10 - Экономическая оценка возделывания гибрида Джаззи в зависимости от технологии возделывания и приемов обработки почвы (2010-2012 гг.)

Технология Общие затраты, руб./га Стоимость продукции, руб./га Себестоимость продукции, руб./т Условно чистый доход, руб./га Рентабельность, %

Вспашка

Экстенсивная 9236 22560 4913 13324 144,3

Нормальная 13131 25560 6165 12429 94,7

Интенсивная 16733 28920 6943 12187 72,8

Экологическая 12023 24840 5808 12817 106,6

Комбинированная обработка

Экстенсивная 8813 22560 4688 13747 155,9

Нормальная 12714 25560 5969 12846 101,0

Интенсивная 16328 27840 7038 11512 70,5

Экологическая 11606 25800 5398 14194 122,3

Поверхностная обработка

Экстенсивная 8217 20760 4750 12543 152,6

Нормальная 11837 22680 6263 10843 91,6

Интенсивная 15687 26160 7196 10473 66,8

Экологическая 10711 23400 5493 12689 118,5

Было установлено, что наиболее затратным производством получения продукции с единицы площади является возделывание гибрида Джаззи по интенсивной технологии с применением вспашки, где общие затраты составили 16733 руб./га. Самым низкозатратным является возделывание подсолнечника без применения удобрений по экстенсивной технологии с использованием поверхностной обработки почвы - 8217 руб./га.

Большая урожайность семян подсолнечника, полученная по интенсивным технологиям способствовала большей стоимости продукции с единицы площади. Однако повышение продуктивности единицы посевной площади подсолнечника при росте интенсивности возделывания не сопровождался снижением её себестоимости, повышением условно чистого дохода и рентабельности, т. е. уровень прибавки урожайности не окупает вложенных дополнительных затрат на ее получение.

Наименьшая себестоимость продукции 4688-4750 руб./га и максимальная рентабельность производства 152,6-155,9 % отмечалась по экстенсивной технологии с применением комбинированной или поверхностной обработок почвы. Максимальными эти показатели были по интенсивной технологии почвы по всем изучаемым способам обработки почвы, которые составили соответственно 6943-7196 руб./га и 66,8-72,8 %. Полученные данные свидетельствуют о сложившемся в настоящее время диспаритете цен на сельскохозяйственную продукцию, с одной стороны, и дороговизной минеральных удобрений и ГСМ, с другой.

Самый высокий коэффициент энергетической эффективности - 10,2 был получен в варианте экстенсивной технологии с применением комбинированной обработки почвы. Самым низким этот показатель - 3,8 отмечался по самой затратной интенсивной технологии с применением вспашки.

Следовательно, дальнейший рост интенсивности технологий возделывания подсолнечника тесно сопряжен с дополнительными затратами на производство и не всегда оправдывается прибавкой урожайности.

Поэтому при планировании урожайности подсолнечника каждое хозяйство должно учитывать свои внутренние ресурсы и прогнозируемую цену на продукцию.

выводы

1. В условиях недостаточного увлажнен™ Ростовской области лучшие условия водного режима пахотного слоя почвы в начальный период вегетации подсолнечника складывались при проведении вспашки в качестве основной обработки почвы. Запасы продуктивной влаги в пахотном слое почвы здесь составляли 44,0 мм против 39,6 мм при комбинированной и 37,4 мм при поверхностной обработках.

Это способствовало получению своевременных и дружных всходов, повышению полевой всхожести семян на 3-8 % и сохранности растений к уборке на 3-7 % и, как следствие этого, формированию более высокой продуктивности подсолнечника.

2. Применение минеральных удобрений в виде аммофоса по нормальной (150 кг/га) и интенсивной (300 кг/га) технологиям, а также использование нового органоминерального удобрения «Агровит-Кор» (350 кг/га) по экологической технологии увеличивало содержание основных элементов питания на 15-20 % в сравнении с экстенсивной (без удобрения) технологией и, тем самым, улучшало условия питания растений в течение всего периода вегетации.

3. Лучшие условия пищевого режима почвы, особенно в интенсивных технологиях, способствовали значительному увеличению темпов накопления надземной массы подсолнечника и повышению концентрации NPK в семенах и побочной продукции.

4. Наибольшая урожайность семян подсолнечника гибрида Джаз-зи _ 2,41 т/га и раннеспелого сорта Родник - 2,07 т/га в условиях недостаточного увлажнения Ростовской области была получена при возделывании его по интенсивной технологии с применением в качестве основной обработки вспашки на глубину 27-30 см.

5. Под действием изучаемых технологий изменялись элементы структуры урожая подсолнечника по сравнению с экстенсивной технологией. Их положительное влияние проявлялось в увеличении числа сохранившихся растений к уборке на 1 га, числа семян в корзинке и их массы в ней. Масса 1000 семян при этом изменялась незначительно.

6. Для формирования 1 т маслосемян и соответствующего количества побочной продукции гибрид подсолнечника Джаззи при возделывании по интенсивной технологии с применением вспашки

в качестве основной обработки выносит из почвы: азота - 44,2 кг; фосфора - 14,9 и калия 76,8 кг.

7. Лучшие показатели качества семян: содержание масла по сорту Родник - 41,4% и по гибриду Джаззи - 43,5%, натура - 354 и 396 г/л, а также наибольший сбор масла 856,9 и 1048,3 кг/га соответственно были получены при возделывании подсолнечника по интенсивной технологии с применением в качестве основной обработки почвы — вспашки.

8. В сопоставимых условиях гибрид подсолнечника Джаззи был более урожайным и отличался лучшим качеством семян в сравнении с сортом Родник.

9. Наибольшая стоимость продукции - 28920 руб./га и выход валовой энергии 58273 МДж/га были получены по гибриду подсолнечника Джаззи, возделываемого по интенсивной технологии с применением в качестве основной обработки почвы вспашки. Снижение условно чистого дохода, рентабельности и коэффициента энергетической эффективности при интенсивных технологиях связано с диспаритетом цен на маслосемена, продукцию промышленности и энергоносители.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. В условиях недостаточного увлажнения на черноземе обыкновенном для экономически развитых хозяйств рекомендуется возделывать подсолнечник по интенсивной технологии с применением вспашки на глубину 27-30 см.

2. Для других категорий хозяйств экономически целесообразнее возделывать подсолнечник по нормальной и экологической технологии с применением комбинированной обработки почвы на глубину 16-18 см.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК

Министерства образования и науки РФ:

1. Донцов, В. Г. Урожайность и качество семян подсолнечника в зависимости от технологий возделывания в южной зоне Ростовской области /Попова Н. Н„ Бельтюков Л. П., Бершанскии Е Г., Донцов В. Г. // Зерновое хозяйство России. - 2013. - № 2 (¿6). С.34-38.

Публикации в других изданиях:

2 Донцов, В. Г. Изучение различных технологий возделывания ярового ячменя и подсолнечника в южной зоне Ростовской области / Бельтюков Л. П.. Чеботарев В. А., Донцов В. Г., Парфенюк А А // Вестник аграрной науки Дона. - Зерноград, 2011. - № - (И). С. 88-93.

3. Донцов, В. Г. Экономическая эффективность производства подсолнечника в зависимости от технологий возделывания / Бельтюков Л. П., Анипенко Л. Н„ Донцов В. Г. // Вестник аграрной науки Дона. - Зерноград, 2012. - № 2 (17). - С. 74-81.

4. Донцов, В. Г. Влияние технологий возделывания на продуктивность подсолнечника на обыкновенных черноземах Ростовской области / Бельтюков Л. П., Бершанский Р. Т., Донцов В. Г. // Донская аграрная научно-практическая конференция «Инновационные пути развития агропромышленного комплекса: задачи и перспективы»: международный сборник научных трудов // Стабилизация производства продукции растениеводства в условиях изменяющегося климата. - ФГБОУ ВПО АЧГАА. - Зерноград, 2012. - С. 164-166.

5 Донцов, В. Г. Роль технологий возделывания при производстве подсолнечника / Бельтюков Л. П., Кувшинова Е. К., Донцов В. Г. // Вестник аграрной науки Дона. - Зерноград, 2013. -№ 1 (21).-С. 83-89.

Подписано в печать 13.11.2013. Формат 60x84'/,,, Бумага офсетная. Печать офсетная. Гартпура «Times». Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 526.

Отпечатано в типографии тадэтельско-полиграфического комплекса СтГАУ «АГРУС», г. Ставрополь, ул. Пушкина, 15.

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Донцов, Василий Геннадьевич, Зерноград

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ДЕПАРТАМЕНТ НАУЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ И ОБРАЗОВАНИЯ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «АЗОВО-ЧЕРНОМОРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АГРОИНЖЕНЕРНАЯ АКАДЕМИЯ»

На правах рукописи

0420145551 4

Донцов Василий Геннадьевич

ПРОДУКТИВНОСТЬ ПОДСОЛНЕЧНИКА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ В УСЛОВИЯХ НЕДОСТАТОЧНОГО УВЛАЖНЕНИЯ

Специальность 06.01.01 - общее земледелие, растениеводство

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор, Почетный работник науки и техники РФ Бельтюков Л.П.

Зерноград - 2013 г.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.............................................................................. 4

1. ОБОСНОВАНИЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

(ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)......................................................... 7

1.1. Биологические особенности и требования подсолнечника к условиям окружающей среды.................................................. 8

1.2. Влияние технологий возделывания на продуктивность подсолнечника................................................................... ^

2. УСЛОВИЯ, ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.................................................................. 33

2.1. Почвенно-климатические условия......................................... 33

2.2. Погодные условия в годы проведения опытов.............................. 36

2.3. Программа и методика исследований...................................... 44

2.4. Характеристика сорта и гибрида............................................. 52

3. ВЛИЯНИЕ ИЗУЧАЕМЫХ ТЕХНОЛОГИЙ НА ЗАПАСЫ ВЛАГИ

И ПИТАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ В ПОЧВЕ..................................................................54

3.1. Содержание продуктивной влаги под подсолнечником в зависимости от технологий возделывания................................................................^4

3.2. Динамика питательных веществ в почве......................................................................61

4. ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ НА РОСТ И РАЗВИТИЕ РАСТЕНИЙ........................................................................... 68

4.1. Влияние изучаемых факторов на полевую всхожесть, сохранность растений к уборке и продолжительность вегетационного периода...........................................................................

4.2. Динамика нарастания надземной массы, содержания в ней элементов питания и их вынос с урожаем................................. 73

5. РОЛЬ ТЕХНОЛОГИЙ В ФОРМИРОВАНИИ УРОЖАЙНОСТИ,

ЕЁ СТРУКТУРЫ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ............... 79

5.1. Урожайность гибрида Джаззи и сорта Родник............................ 79

5.2. Структура урожая............................................................... 83

5.3. Технологические свойства.................................................... 91

6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ И БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА

ТЕХНОЛОГИЙ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ............................................ 95

6.1 .Экономическая эффективность................................................ 95

6.2. Биоэнергетическая эффективность.......................................... 98

ВЫВОДЫ................................................................................. 101

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ............................................. 103

ЛИТЕРАТУРА........................................................................... 104

ПРИЛОЖЕНИЕ........................................................................ 119

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Среди масличных культур в России наибольшую ценность представляет подсолнечник, на долю которого приходится до 70% посевных площадей и до 85% производства растительного масла. Основные площади этой культуры распространены в Ростовской области, Краснодарском и Ставропольском краях. Однако потенциальная урожайность новых сортов и гибридов подсолнечника используется не в полной мере. Так по Ростовской области средняя урожайность его колеблется в пределах 1,2-1,4 т/га. По нашему мнению, основными резервами повышения урожайности этой культуры является дальнейшее совершенствование элементов технологии её возделывания, в том числе ускоренное внедрение в производство новых сортов и гибридов, рациональное внесение органических и минеральных удобрений, выбор экономически обоснованного способа основной обработки почвы.

Исследования, направленные на решение этих вопросов и были положены в основу диссертационной работы.

Цель и задачи исследований. Целью исследований являлось совершенствование технологий возделывания подсолнечника в условиях недостаточного увлажнения Ростовской области, обеспечивающее получение высоких и стабильных урожаев с наименьшими затратами труда.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

- изучить динамику содержания продуктивной влаги и элементов питания почв под подсолнечником в зависимости от технологий возделывания;

- установить влияние технологий возделывания на рост и развитие подсолнечника, динамику накопления сухого вещества, содержания в нем элементов питания и их вынос с урожаем;

- определить урожайность, её структуру и качество семян подсолнечника в зависимости от изучаемых факторов;

- дать экономическую и биоэнергетическую оценку возделывания подсолнечника в зависимости от технологий.

Научная новизна. Впервые в условиях недостаточного увлажнения Ростовской области на черноземе обыкновенном изучено комплексное влияние различных технологий возделывания на урожайность и качество семян подсолнечника гибрида Джаззи и сорта Родник. Дана экономическая и биоэнергетическая оценка эффективности изучаемым агроприемам.

Достоверность полученных результатов подтверждается проведением полевых и лабораторных анализов, большим количеством учетов и наблюдений, применением современных методик, а также критериями статистической обработки результатов исследований и положительными результатами внедрения в хозяйства занимающихся производством подсолнечника.

Основные положения, выносимые на защиту:

- динамика содержания продуктивной влаги и питательных веществ в почве под подсолнечником в зависимости от технологий возделывания;

- влияние технологий возделывания на рост и развитие растений, накопление надземной массы, содержания в ней элементов питания и их вынос с урожаем;

- урожайность, показатели структуры и качество семян подсолнечника в зависимости от технологий возделывания;

- экономическая и биоэнергетическая оценка изучаемых технологий.

Практическая значимость работы заключалась в том, что в результате проведенных исследований производству рекомендованы технологии и способы основной обработки почвы под подсолнечник в зависимости от экономического состояния хозяйства.

Производственная проверка результатов исследований проведена в хозяйствах южной зоны Ростовской области: ОАО «Сорго» Зерноградского района на площади 176 га и ООО «Баранниковское» Сальского района на площади 134 га, о чем свидетельствуют акты внедрения.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы ежегодно докладывались на заседаниях кафедры «Технологии растениеводства и экологии» и научно-практических конференциях ФГБОУ ВПО

АЧГАА (г. Зерноград, 2011-2013 гг.), ФГБОУ ВПО ДГАУ (пос. Персианов-ский, 2012 г; ФГБОУ ВТО СТГАУ 2013г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 печатных работ, в том числе одна работа — в изданиях, определенных ВАК Министерства образования и науки Российской Федерации. В данных статьях отражено основное содержание диссертации.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 141 страницах компьютерного текста, состоит из введения, шести глав, выводов и рекомендаций производству. Содержит 16 таблиц, 17 рисунков и 22 приложения. Список литературы включает в себя 166 наименований, в том числе 6 - иностранных авторов.

Автор выражает благодарность за большую помощь в проведении научных исследований и оформлении диссертационной работы своему научному руководителю - доктору сельскохозяйственных наук, профессору, Почетному работнику науки и техники РФ Бельтюкову Леониду Петровичу, а также преподавателям и сотрудникам кафедры технологии растениеводства и экологии Азово - Черноморской государственной агроинженерной академии.

1. ОБОСНОВАНИЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

(обзор литературы)

Подсолнечник впервые в европейской литературе упоминается в работах СобШп Ю МйЫо1у в 1568г. (Венцлавович, 1935). Ботаник Мопагс! в 1582 г. называет подсолнечник «травой солнца».

В отличии от многих других сельскохозяйственных культур, история которых прослеживается в глубине веков, сведения о подсолнечнике весьма ограничены. Так, до настоящего времени нет определенного мнения о том, культивировался ли подсолнечник на своей родине и какую он играл роль в удовлетворении жизненных потребностей коренного населения.

Появление подсолнечника в России отечественные авторы относят ко второй половине XVIII столетия. Дальнейшая история подсолнечника в нашей стране неразрывно связана с использованием его семян для получения масла. Развитие маслобойного дела обусловило спрос на семена подсолнечника, что повлекло за собой быстрый рост посевных площадей под этой культурой. Расширение посевов подсолнечника для промышленной переработки семян в России началось с Курской, Тамбовской, Воронежской, Саратовской, Полтавской губерний, Дона, Ставрополья и Кубани. На Дон подсолнечник был завезен из Воронежской и Саратовской губерний.

В Ростовской области подсолнечник - важнейшая техническая культура, где выращивается четвертая часть семян подсолнечника от общей площади России. По данным официальной статистики, его посевы в 2009 году достигли в области 1,2 млн. га или 26,0 % к посевной площади пашни, что значительно превышает агрономически и экологически допустимые нормы. Это обуславливает необходимость изучения сортов и гибридов подсолнечника, в большей мере адаптированных к условиям произрастания и совершенствования их агротехники, а также повышения их продуктивности на меньших площадях, без нарушения севооборота.

1.1 Биологические особенности и требования подсолнечника к

условиям окружающей среды

Особое значение для народного хозяйства страны имело создание академиком В. С. Пустовойтом высокомасличных иммунных сортов, широкое внедрение которых позволило значительно повысить масличность товарных семян и заводской выход масла.

Подсолнечное масло используется непосредственно в пищу и в кулинарии, широко применяется для изготовления различных сортов маргарина, майонеза, овощных и рыбных консервов, кондитерских и хлебобулочных изделий. Часть масла, непригодного в пищу, используют в технических целях при производстве мыла, олифы, линолеума, клеенки и других изделий (Н.Ф. Дублянская, 1975; З.Б. Борисоник, 1985; Д.С. Васильев, 1990).

При переработке семян на масло побочно получают около 35 % шрота, или жмыха. В шроте содержится 32 - 35 % протеина, 1 % жира (в жмыхе - 5 - 7%), около 20 % углеводов, 13 - 14 % пектина, 3 - 3,5 % фитина (биологически активное вещество), витамины группы В, фосфор, кальций и другие ценные вещества (А.И. Бошканян, 1981; П.С. Попов, 1992).

Подсолнечниковый шрот широко используется как концентрированный корм для животных, а также в качестве белкового компонента при производстве различных комбикормов. В 1 кг шрота содержится 1,02 корм. ед. и 363 г переваримого протеина.

В протеин подсолнечникового шрота входит большинство известных аминокислот, причем в благоприятном соотношении. В 1 кг шрота содержится: лизина - 12,8 г, триптофана - 5,1, тирозина - 6,5, цистина - 2,7, аргинина - 29,3, гистидина - 8,7 г (О.В. Енкина, 1975).

Белок подсолнечника имеет не только кормовое, но и пищевое значение. В последние годы он находит все большее применение в пищевой промышленности. Так, на некоторых маслобойных заводах Северного Кавказа из семян подсолнечника готовят белковую муку для кондитерской

промышленности. В ней содержится 47 - 50 % белка, 14 - 16 % жира, 7-10 % растворимых углеводов.

Из переработанного шрота и облущенных семянок (ядер) готовят ценные пищевые продукты: халву, козинаки и др. Поэтому в последние годы повысился спрос на крупноплодный подсолнечник для кондитерских целей.

При переработке семян получают в качестве отхода лузгу, которая служит ценнейшим сырьем для гидролизной промышленности. Из нее вырабатывают фурфурол, этиловый спирт, кормовые дрожжи и другие продукты. В размолотом виде лузга может быть использована для скармливания жвачным животным (В.М. Пенчуков, 1986).

В обмолоченных корзинках подсолнечника содержится (% на абсолютно сухое вещество) жира - 3,5 - 4, протеина - 5 - 8, клетчатки - 14 — 17, зольных элементов (фосфора, калия, кальция, магния - 13 - 15, безазотистых экстрактивных веществ - до 60). Корзинки богаты высококачественными пектиновыми веществами, содержание которых достигает 22 - 27 % (Н.Ф. Дублянская, 1975; Ch. Heiser, 1976).

Корзинки подсолнечника - прекрасный корм для животных. Масса сухих корзинок составляет 50-60 % массы урожая семян. Их заготавливают впрок в сухом виде, переслаивая ячменной или гороховой соломой, добавляя в силос или перерабатывая в муку и гранулы. Мука из корзинок подсолнечника, приготовленная вместе с отходами вороха - питательный корм с высоким содержанием жира 3,5 - 5,5%, протеина 6 - 8%, безазотистых экстрактивных веществ 44 - 52% и клетчатки 14 - 16%. В 1 кг муки из подсолнечных корзинок содержится 0,7 - 0,8 кормовых единиц и 38 - 43 г протеина.

Корзинки могут быть использованы также как сырье для получения пищевого пектина, которого в них содержится до 27% (П.Г. Семихненко, 1965).

Выход сухих корзинок составляет 56 - 60% от веса урожая семян.

Лузга, использовавшаяся издавна лишь на топливо, в последнее время нашла применение в качестве сырья в гидролизной промышленности. Промежуточными продуктами переработки лузги являются гексозный и пен-тозный сахара. Из гексозного сахара вырабатывают этиловый спирт и кормовые дрожжи, а из пентозного-фурфурол, который используется для изготовления пластмасс, искусственного волокна, небьющегося стекла и других ценных химических продуктов.

Выход лузги у высокомасличных сортов подсолнечника составляет 16-20% от веса семян.

Зеленая масса используется на корм крупному рогатому скоту. В некоторых районах хорошие результаты получают, высевая для этой цели подсолнечник в смеси с горохом и другими бобовыми. В таких посевах растения подсолнечника являются опорой для вьющихся бобовых и вместе с ними дают высокие сборы зеленой массы. Проводимые в ранние сроки посевы удобны и с точки зрения времени их использования, которое приходится как раз на «окно», образующееся в зеленом конвейере между окончанием скармливания вико-овсяных и других смесей и началом использования суданской травы. Это особенно важно там, где многолетних трав на зеленый корм не хватает (Ю.С. Мельник, 1972).

Зеленая масса, скошенная в стадии цветения подсолнечника, хорошо силосуется, а получаемый силос по питательности и содержанию каротина не уступает силосу из листьев и стеблей кукурузы, превосходя последний по наличию таких важных для организма животных минеральных веществ, как кальций и фосфор. В нем содержится - до 2,5 % протеина, 0,8 % жира, 17 % углеводов, а также каротина (B.C. Подопригорова, 1984).

Подсолнечник является хорошим медоносом и широко используется для медосбора в районах распространения культуры. При этом получается обоюдная польза: пчелы доопыляют растения, повышая урожай, а пчеловодство, в свою очередь, имеет высококачественный, долго сохраняющийся мед (Д.С. Васильев, 1990; A.A. Бортников, 1991).

В свое время язычковые (краевые) цветки подсолнечника использовались в медицине как противомалярийное средство. Хотя и в меньших количествах, но и до сих пор в высушенном виде они являются аптечным товаром (Т. А. Перестова, 1992).

Трудно найти полевую культуру, которая была бы так же щедра, как подсолнечник. Один гектар его посева при урожае семян 2,5 т/га дает 1200 кг масла, 800 кг шрота (300 кг белка), 500 кг лузги (70 кг дрожжей), 1500 кг корзинок (1000 кг хорошего сена), 25-30 кг меда и много другой необходимой продукции (В.Г. Шурупов, 1997; В.П. Бражник, 2000).

Культурный посевной подсолнечник - однолетнее травянистое растение с мощным, хорошо облиственным вертикальным стеблем, заканчивающимся одиночным соцветием - корзинкой.

Температура является главным фактором внешней среды, оказывающим влияние на скорость развития растений подсолнечника. Отношение его к температуре существенно меняется в зависимости от фазы вегетации. Если для прорастания и появления всходов нижний предел эффективной температуры равен 5°, то в период «всходы — бутонизация» он повышается до 11-12°, а к цветению — до 15-16°, после чего снова опускается до 10-14° (Д.С. Васильев, 1992). Общая потребность подсолнечника в тепле в зависимости от продолжительности вегетации сорта или гибрида неодинакова. Для скороспелых сортов и гибридов сумма активных температур составляет 1850 °С, раннеспелых - 2000 °С, среднеспелых - 2150 °С. Из этого количества тепла примерно 2/3 приходится на период от всходов до цветения и 1/3 - от цветения до созревания (Ю.П. Буряков, 1983; А.Б. Дьяков, 1992; Т.А. Перестова, 1992).

Оптимальный срок посева подсолнечника соответствует прогреванию почвы на глубине заделки семян до 8 - 12°С (И. П. Ляховецкий, 1985; Ю.Н. Ермашов, 1992;